Un suivi régulier des effluents et du milieu aquatique

Les campagnes de mesures mises en place répondent aux objectifs de caractérisation des effluents, de leur traitabilité, de leur impact sur la qualité des milieux aquatiques et des risques potentiels pour la santé. La comparaison des effluents hospitaliers aux effluents urbains est au cœur du dispositif.

L'observatoire, mis en place depuis la mise en service du nouvel hôpital CHAL en 2012, a pour vocation d'assurer un suivi des effluents et du milieu et de se concentrer sur les paramètres significatifs en termes d'observation et qui sont communs à plusieurs actions de recherche. Ce suivi est réalisé sur la filière eau, mais aussi sur les boues d'épuration.

Un travail préalable intégrant les études et recherches nationales et étrangères, a été réalisé par l’ensemble des partenaires de SIPIBEL, en appui sur le consortium scientifique, afin d’établir le protocole de suivi des effluents : sites, fréquences et méthodes de prélèvements, échantillonnage et paramètres suivis. Il a été mis en œuvre en février 2011 pour l'état zéro, avant la mise en service du CHAL, et maintenu début 2012 pour l’observation après démarrage de l’hôpital.



S'agissant de mettre en évidence la présence ou l’absence de polluants à l’état de traces (notamment des résidus de médicaments), de nombreuses précautions sont nécessaires sur les méthodes de prélèvement et d'échantillonnage. Les prélèvements sont effectués sur une durée de 24h en vue de la reconstitution d'un échantillon représentatif en fonction du débit. Le protocole adopté (nettoyage des flacons, matériaux utilisés…) tend à éviter toute contamination accidentelle des échantillons.

Des tests de « blancs de prélèvement » sont effectués afin de contrôler régulièrement la fiabilité du protocole. Celui-ci reste évolutif en fonction des premières observations et de l'évolution des connaissances – très rapide – dans ce domaine. Les recherches menées en appui sur l'observatoire doivent notamment permettre d'élaborer de nouveaux protocoles d'analyse répondant aux besoins de l'observatoire lui-même.

Enfin, étant donné le coût des analyses spécifiques, le protocole retenu résulte également d'un bon compromis technico-économique, discuté entre les scientifiques, les gestionnaires et les partenaires. Ce protocole est déjà partagé avec d'autres collectivités souhaitant mettre en place des suivis spécifiques.

Les sites de prélèvement

Des prélèvements et analyses sont réalisés sur différentes matrices :

- les effluents urbains et les effluents hospitaliers de la STEP de Bellecombe sont gérés en parallèles sur deux files distinctes. Ils font l'objet d'analyses mensuelles en entrée -Eaux brutes- et en sortie de station d'épuration -Eaux traitées- ainsi que sur les boues activées des bassins d’aération.

- 3 sites sont suivis sur l'Arve : à raison de 3 campagnes par an, coordonnées avec les campagnes sur les sites de prélèvement IRMISE (voir ci-après) : un site en amont, un site à l'aval immédiat des rejets de la station d'épuration (Arve aval 1) et un site plus éloigné (Arve aval 2)

Sites de prélèvement de l'Observatoire SIPIBEL, mis en place en 2012

 

Depuis 2013, 13 sites de prélèvement supplémentaires sont suivis dans le cadre du projet Interreg IRMISE, étendant le territoire d’étude à l’ensemble du bassin versant franco-suisse de l’Arve aval, jusqu’à la ressource en eau potable (voir schéma ci-après) :

- les effluents traités des STEP d’Ocybèle (France) et Villette (Suisse)

- 2 sites supplémentaires sur l’Arve : situés en aval des 3 points suivis dans SIPIBEL

- 2 sites sur le Rhône : un premier à la sortie du lac Léman et un second situé à l’aval de la confluence Arve-Rhône

- 3 sites au niveau de la station de réalimentation de Vessy et 5 sites sur la nappe du Genevois

 

 
Sites de prélèvement de l'Observatoire SIPIBEL-IRMISE
(cliquer sur l'image pour la visualiser en grand)
 

Consulter le site internet d'IRMISE

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Les paramètres suivis

Les analyses de l’observatoire portent sur les paramètres classiques, mais aussi sur des paramètres spécifiques aux activités de soin et sur des indicateurs permettant d'évaluer à terme les risques pour l'environnement et pour la santé.
Au total, plus de 130 paramètres sont suivis sur SIPIBEL. Ils comportent :

- des indicateurs de qualité globale classiques (DCO, DBO, MES, COT …),

- une centaine de micropolluants 

-médicaments : 12 molécules sélectionnées en fonction de leur consommation, de leur risque potentiel pour l’environnement et la santé (bioaccumulation, effets toxiques mis en évidence) et des possibilités analytiques des laboratoires
-détergents
-alkylphénols
-Composés Organiques Volatils (COV)
-halogènes organiques adsorbables (AOX)
-métaux dont le gadolinium utilisé en milieu médical, etc.
- des paramètres microbiologiques : les Intégrons de Multirésistance (IMs), qui permettent d’évaluer la présence des bactéries multirésistantes aux antibiotiques et les Pseudomonas aeruginosa, pathogènes opportunistes

- des paramètres biologiques :

-bioessais sur micro-crustacés et micro-algues
-essais de génotoxicité : SOS Chromotest et essai des Comètes
-mesure du potentiel de perturbation endocrinienne
-indices biologiques de la qualité de la rivière : Indice Biologique Normal Globalisé (IBGN), Indice Biologique Diatomées (IBD)

Sur les sites de prélèvement IRMISE, seuls les paramètres physico-chimiques et microbiologiques sont suivis.

Le plan d’échantillonnage et le détail des paramètres suivis dans l’observatoire en 2014 sont présentés en annexe du dossier de présentation détaillé SIPIBEL-IRMISE (lien).

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Etat d'avancement

Afin d'établir un état zéro, deux campagnes de mesures ont été menées entre février 2011 et janvier 2012 sur les effluents urbains de la STEP de Bellecombe, les 3 sites de prélèvement sur l'Arve, un effluent industriel (une fromagerie) rejeté à proximité du point amont de l’Arve (afin de pouvoir distinguer les contributions des rejets (STEP et fromagerie) dans l'Arve. L’effluent de l’ancien hôpital d’Annemasse (avant traitement) a été suivi afin d'établir une liste pertinente de paramètres analytiques, et de caractériser, a priori, les rejets du futur hôpital CHAL. Ces analyses ont ainsi permis d’obtenir des valeurs de référence pour la convention de déversement à l'ouverture de l'hôpital en février 2012.

Dès la mise en service du nouvel hôpital CHAL en février 2012, l’observatoire SIPIBEL a été mis en place, suivi début 2013, des premières campagnes sur le territoire d’IRMISE. Entre février 2012 et mars 2014, soit trois années d’observation,  45 campagnes de mesures ont été effectuées dont 9 campagnes sur l’ensemble du territoire d'IRMISE et 3 campagnes de 7 jours consécutifs en entrées de la station d’épuration de Bellecombe.

Ces campagnes représentent environ 450 échantillons prélevés et analysés, sans compter les blancs de prélèvement (environ 60 échantillons).

Plus de 30 000 données ont déjà été récoltées et compilées dans une base de données structurée.
Cette base de données, conçue dans un format Excel, permet :
-de qualifier la donnée (correcte, douteuse ou incorrecte) selon différents critères établis par le consortium scientifique : qualité du prélèvement, de l’échantillonnage, de l’analyse…
-de générer automatiquement des graphiques de suivi : nombre de données, concentrations d’un composé au cours du temps...
-de mettre à disposition ces données aux partenaires de SIPIBEL et IRMISE en vue de leur exploitation

Sites de prélèvement de l'Observatoire SIPIBEL-IRMISE

Les 30 000 données récoltées grâce aux campagnes de mesure nécessitent un travail important de validation et d’exploitation fine, en cours de réalisation par les équipes de recherche de SIPIBEL.
Elles ont cependant permis de tirer de premiers enseignements, qui confirment les grandes tendances observées dans les différentes études et programmes de recherche nationaux et européens.

Les premiers résultats, présentés à l’occasion de la conférence de presse du 14 février 2013 au CHAL et de la conférence Eau et Santé des 26-27 mars 2015, mettent notamment en évidence : un apport plus important en résidus de médicaments dans les effluents urbains que hospitaliers, une écotoxicité de l'effluent du CHAL dans les fourchettes basses des données acquises au niveau européen, une efficacité de traitement très variable selon les molécules et la présence de traces dans l'Arve qui justifie l'analyse des risques environnementaux (en savoir plus).

 

 

 

 

Flux d'aténolol apportés par les effluents urbains et hospitaliers à la STEP de Bellecomte (2012)
Concentrations en médicaments dans les eaux usées
avant et après traitement (campagne du 22-23 janvier 2013)

Un rapport détaillé des résultats sera publié d'ici 2016.

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Expérimentation de mélange des effluents à la STEP de Bellecomte

Suite à l'accord de la DDT de Haute-Savoie, la configuration de la station d’épuration de Bellecombe a été modifiée pour tester, en conditions réelles, l’impact d’un mélange des effluents hospitaliers et urbains sur le procédé de traitement et sur la qualité de l’eau rejetée au milieu.

Après prétraitement, une partie de l’effluent urbain est injectée dans l’effluent hospitalier pour obtenir un « effluent mélangé » aux proportions souhaitées: 1/3 d’effluent hospitalier et 2/3 d’effluent urbain.

Les premiers tests d'injection ont eu lieu le 13 octobre et des campagnes de mesures mensuelles sont menées dans cette nouvelle configuration depuis le mois de décembre.

L'objectif de cette expérimentation qui se déroulera jusqu'à fin 2015 est de consolider les éléments mis en évidence par les premiers résultats de l'observatoire (toxicité des effluents...) et d'évaluer la pertinence de la séparation du traitement des effluents hospitaliers et urbains à la STEP de Bellecombe.

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Les études

Différentes études sont également menées dans le cadre de l’observatoire :

1-Etude des rejets de substances médicamenteuses et détergents/biocides sur le bassin de collecte de la station d'épuration de Bellecombe

Cette étude, menée en 2013, a constitué un préalable à d’autres volets d’études et de recherche de SIPIBEL et IRMISE, en particulier la modélisation des flux de micropolluants et l’étude stratégique IRMISE, présentée ci-après.
Elle a permis :
-de fournir des éléments nécessaires à l'estimation de la consommation en médicaments sur le bassin versant de la STEP de Bellecombe, ainsi que de l'utilisation de produits détergents et biocides spécifiques aux établissements de soin : recensement et contact des établissements producteurs de rejets de médicaments, pharmacies…
-d'apporter des éléments pour estimer les rejets de ces substances dans les réseaux d'eaux usées : rejets  domestiques et non domestiques par temps de pluie, dans le milieu naturel, pour les sources de rejet non raccordées.
-d’amorcer un état des lieux des pratiques et des leviers d'action sur le territoire

 

2-Etude stratégique du projet IRMISE

L’étude stratégique IRMISE porte sur la problématique et la stratégie transfrontalières de maîtrise des flux de micropolluants liés à la santé et sur la préservation de la ressource en eau sur le bassin versant de l’Arve aval.
Elle permet de mettre en perspective les autres actions du projet IRMISE (observatoire et modélisation des flux) et doit aboutir à l'élaboration de scénarios de gestion de l’eau et des flux de micropolluants (en particulier les résidus de médicaments et les détergents/désinfectants liés aux activités de santé).

Cette étude vient en réponse aux interrogations liées à la définition des enjeux du projet sur le long terme. Elle apporte une vision stratégique sur le contexte transfrontalier, la problématique des micropolluants et les enjeux de société associés, sur les contraintes technico-économiques et les pressions à venir (démographiques notamment).
Elle fait le lien entre les acteurs de la gestion de différentes parties du cycle de l’eau (assainissement, milieux aquatiques, eau potable), les acteurs de la santé et les citoyens.

Portée par le Syndicat Mixte d’Aménagement de l’Arve et de ses Abords (SM3A-maître d’ouvrage) et l’Etat de Genève (co-financeur), elle s’intègre pleinement dans le Schéma d’Aménagement de Gestion des Eaux (SAGE) de l’Arve.

L’étude s'est déroulée en deux temps et trois phases :
- Un premier temps d'analyse de la situation et de réflexion prospective sur les évolutions du territoire et les enjeux et un second temps d'intégration des résultats de l'observatoire et des modélisations.
- Elle comporte trois phases :
Phase 1 « Connaissance du territoire et formalisation des enjeux » : il s’agit d’une analyse des politiques publiques et des informations techniques (pollutions et moyens techniques de maîtrise) lire le rapport (81p.) et la synthèse (8p.)
Phase 2 « Enquête de perception des acteurs de l'eau, de la santé et des citoyens » lire le rapport (64p.)
Phase 3 « Scénarios de gestion de l’eau », avec une première analyse technico-économique.lire le rapport (77p.)

Cette étude s'est achevée en mars 2015, avec une présentation des résultats lors de la conférence Eau & Santé organisée par le Graie et l'ASTEE - lire la synthèse (6p.)

 

3-Etude de la qualité microbiologique de l’air à la station d’épuration de Bellecombe - 2013

Cette étude, menée en 2013, a permis de mesurer, sur une première campagne de mesure, la présence de différents microorganismes (bactéries, champignons) et endotoxines dans l’air,  en différents points de la station d’épuration de Bellecombe, tant sur la file hospitalière qu’urbaine.
Les résultats de cette première campagne montrent des niveaux d’exposition comparables aux autres stations d’épuration déjà étudiées, avec une exposition plus forte dans les espaces clos. Ils demandent à être confirmés et précisés par d’autres campagnes plus ciblés

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