Qualite Des Eaux

création sur décision des ministres chargés de l’environnement et de l’agriculture (1984), son domaine d’action était limité aux pollutions par les nitrates et les phosphates. Il a été étendu en 1992 aux pollutions par les produits Lors de

sa

phytosanitaires. OBJECTIFS et MISSIONS Le CORPEN est un lieu de concertation entre tous les acteurs concernés par la pollution des eaux par les nitrates, les phosphates et les produits phytosanitaires provenant des activités agricoles. Il est consulté sur les programmes engagés dans ce domaine, et fait des suggestions aux ministres pour les orienter, compléter ou renforcer. Dans la pratique, les programmes sont élaborés à la fois par l’administration et par le CORPEN.

Le CORPEN:

-> élabore ou approuve des outils servant aux agriculteurs pour modifier leurs pratiques en vue de

préserver la qualité de l’eau compte tenu de leurs contraintes techniques et financières. -> aide l’administration à mieux adapter ses actions réglementaires aux contraintes locales. -> met à disposition des experts les éléments techniques pour les négociations internationales.

COMPOSITION Elle évolue, par décision interministérielle, en fonction de l’extension du domaine d’action du comité, ainsi que des demandes formulées par les organismes qui souhaitent en faire partie. Le comité comprend des représentants : * de la profession agricole

Chambres

*

*

d’Agriculture (APCA) Syndicalisme (FNSEA, CNJA) Mutualité, Coopération, Crédit (CNMCCA) des instituts techniques agricoles ACTA, CETIOM (oléo-protéagineux), CTIFL (fruits et légumes), ITAVI (aviculture), IE (élevage), ITB (betterave), ITCF (céréales et fourrages), ITP(porc), AGPM (maïs) des établissements publics de recherche

* du *

*

*

de la Fédération Nationale des Protection des Cultures

Groupements de

Syndicale

*

agréées de protection de l’envipêche Nature Environnement (FNE),

des associations ronnement et de France

des fédérations des Associations Agrées de Pêche et Pisciculture (UNAAPP)

Union

Nationale

départementales

des six agences de l’eau des directions concernées des ministères

(agriculture, économie, environnement, industrie, intérieur, santé) * de

personnalités qualifiées.

PUBLICS CONCERNES *

les

*

leurs

*

les formateurs

agriculteurs

prescripteurs (conseillers, techniciens)

du Cadre de Vie

(CSCV),

*

de l’Union des Industries de la Protection des Plantes

des consommateurs

Confédération

Syndicat National de l’Industrie des Engrais

*

(AMF),

Fédération Nationale des Collectivités Concédantes et Régies (FNCCR),

*

du

d’élus Association des Maires de France

BRGM, CEMAGREF, IFREMER, INRA *

Syndicat Professionnel des Distributeurs d’Eau

*

les élus

* les administrations

FONCTIONNEMENT DU CORPEN Des groupes de travail font la synthèse des connaisscientifiques et techniques disponibles. Certains sont permanents, d’autres sont dissous une fois leur mandat terminé. Ils mobilisent à ce jour plus de deux cents spécialistes sollicités en fonction des centres d’intérêt du CORPEN. sances

LES CENTRES

Un bureau permanent et le comité plénier rassemblant tous les membres élaborent des propositions faisant l’objet d’un consensus puis décident de la publication des documents techniques et

méthodologiques.

D’INTÊRÊT

Former et informer

Impact des pratiques agricoles Nitrates

équilibre

de la fertilisation à la

parcelle l’exploitation gestion de l’épandage des fertilisants élevages : alimentation et gestion des effluents protection des captages

DU CORPEN

Formation inventaire des outils de formation

formations

bilan de l’azote à

agricoles

participation à la rénovation des programmes de formation initiale Communication

Produits

phytosanitaires diagnostic sur un bassin versant techniques d’application et de manipulation dispositifs enherbés protection des captages

LES PUBLICATIONS DU CORPEN DISPONIBLES pour les nitrates et les produits phytosanitaires

Depuis 1984, le CORPEN a publié plus de vingt cinq ouvrages et brochures techniques diffusés par les réseaux des membres du CORPEN. En voici quelques exemples :

*

*

*

*

Nitrates * Programme d’action pour la réduction de la pollution des eaux par les nitrates et les phosphates provenant des activités agricoles

Propositions pour le code des bonnes pratiques agricoles (1993) L’élu face aux nitrates. Protection des captages : comment lutter contre la pollution diffuse d’origine agricole ? (1994) Programme national de réduction de la pollution des eaux par les nitrates provenant des activités agricoles (1995). Estimation des rejets d’azote et de phosphore des élevages de porcs. Impact des modifications de conduite alimentaire et des performances techniques (Janvier 1996).

(1984) * Amélioration des pratiques agricoles pour réduire les pertes de nitrates vers les eaux (1986 et actualisations en 1989 et 1993) * Bilan de l’azote à

l’exploitation (1988) * Cahier des charges des opérations de conseil aux agriculteurs en protéger l’eau contre la pollution nitratée (1991) (1991) * Recueil des bases de préconisation de la fertilisation azotée des cultures (1992) vue

de

* Interculture

par Claude GLEIZES

Le CORPEN est

présidé

ingénieur général

du GREF

(ministère

de

l’agricul-

Produits phytosanitaires Programme d’action contre la pollution des eaux par les produits phytosanitaires provenant des activités agricoles (1994) Protection des cultures et prévention des risques de pollution des eaux par les produits phytosanitaires utilisés en agriculture. Recommandations générales (1995). " Qualité des eaux et produits phytosanitaires : propositions pour un diagnostic ( 1996). *

*

Pour tout renseignement et commande de brochure, contacter : CORPEN, mission eau-nitrates

ture).

Secrétariat du

Son secrétariat est assuré par la mission interministérielle Agriculture-Environnement

Ministère de l’environnement

Eau-Nitrates. Elle édite le bulletin de liaison "l’écho des nitrates et des phytos" qui donne’ régulièrement des informations sur l’état d’avancement des travaux du CORPEN. Février 1996

Direction de l’eau

20, avenue de Ségur 75302 Paris 07 SP

Télécopie: (1 ) 42.19.12.93 Téléphone: (1) 42.19.12.88

3

AVERTISSEMENT

Ce document a été rédigé dans le cadre du "programme d’action contre la pollution par les produits phytosanitaires provenant des activités agricoles" élaboré par le CORPEN en octobre 1993. des

eaux

Il constitue un outil de travail à l’usage d’ingénieurs ou de techniciens, spécialisés ou dans le domaine, agissant pour le compte d’acteurs concernés par la qualité de l’eau, quels qu’en soient les usages : agriculteurs, acteurs économiques, distributeurs d’eau, administrations, collectivités territoriales, monde associatif, enseignants...

non

L’objectif du CORPEN est de définir et de préconiser des améliorations des pratiques agricoles afin de mieux protéger l’eau. Le document "Protection des cultures et prévention des risques de pollution des eaux par les produits phytosanitaires", publié en octobre 1995, donne les recommandations générales sur ce thème. Or, comme dans le cas des nitrates, pour qu’une action sur les pratiques soit efficace, celle-ci doit être adaptée aux conditions déterminant les situations constatées sur le terrain. Il apparaît donc nécessaire de réunir, puis d’interpréter, dans le cadre d’un diagnostic en vue de l’action sur une zone déterminée, un certain nombre d’informations dont la nature est décrite dans ce document. vers

C’est

La connaissance des facteurs conditionnant le transfert des produits phytosanitaires les eaux dans une zone géographique donnée reste encore incomplète et fragmentaire.

pourquoi, cette brochure, élaborée en particulier grâce aux résultats des réflexions et déjà réalisés sur ce thème dans certaines régions françaises, ne prétend pas imposer

travaux

méthode standard. Au contraire, ce document propose une démarche permettant d’orienter les acteurs locaux dans leur réflexion pour construire une méthode, fondée sur l’expertise, adaptée à leur contexte et leur objectif. une

Cette

démarche, globale par nature, doit permettre de répondre aux questions relatives géographique donnée : quelles sont les caractéristiques de la pollution, quelle en est l’origine, quelles sont les contributions respectives de l’agriculture et des autres activités, quelles sont les pratiques en cause ? à

une zone

Une

diagnostic pertinence

première partie en

expose

en

détail les

également présentées en fonction considéré (eau souterraine, eau superficielle). comme

sont

étapes nécessaires

à l’établissement d’un

recensant les outils et les indicateurs. Leurs limites

d’utilisation et leur de l’échelle de travail et du type de milieu

Une deuxième partie traite de l’interprétation des informations recueillies exemples les actions menées en Bretagne et en Isère.

en

prenant

Il est clair qu’une telle démarche de diagnostic ne peut pas être entreprise par l’un des acteurs seul. Il est en effet nécessaire que ce travail soit effectué dans le cadre d’un partenariat associant, au sein d’un comité de pilotage, l’administration, les acteurs de l’eau, les professionnels agricoles, et le secteur économique. Ce partenariat assurera une

complémentarité des compétences nécessaire à la mise en place d’une démarche complexe d’un objectif commun. Dans certaines régions ce partenariat est déjà effectif, comme en Bretagne, Lorraine, Rhône-Alpes, Centre... Certaines actions locales sur le thème des produits phytosanitaires montrent que la dynamique de dialogue développée notamment lors de la mise en place des opérations FERTI-MIEUX peut aussi être valorisée. autour

4

Du fait de la complexité des phénomènes en cause, les informations contenues dans ce document ne reflètent que l’état de l’expérience actuelle. Ce document pourra donc être revu

ultérieurement, non seulement en fonction de l’évolution des connaissances scientifiques, mais aussi après un échange d’informations avec les groupes locaux sur les expériences de mise en oeuvre de tels diagnostics. Ce document a été élaboré avec l’aide efficace de Marc FAGOT, ingénieur agronome de la Mission Inter-Agences du ministère de l’environnement, chargé du dossier "produits phytosanitaires" au Secrétariat du CORPEN, qui en a assuré la rédaction. Il représente la synthèse des recommandations des experts ayant participé au groupe de travail dont les noms figurent dans les pages suivantes. René BELAMIE

Président du groupe

"diagnostic"

5

Personnes ayant Membres du

participé à l’élaboration de la brochure

Groupe "DIAGNOSTIC du CORPEN" :

Les personnes dont le

nom

est

souligné ont également constitué le comité de rédaction.

René BELAMIE. président, (CEMAGREF), Marc BABUT (Agence de l’Eau Rhin-Meuse, groupe pesticides de Lorraine), Patrick BERTRAND (SRPV Rhône-Alpes, CROPPP), M. BONNEFILLE (Agence de l’Eau RMC), Xavier BOURIN (Agence de l’Eau Loire-Bretagne), Pascale BUFFAUT (Min. Santé, DGS), Catherine DAGORN (APCA), François DUBOIS DE LA SABLONIERE (Agence de l’Eau Loire-Bretagne), Eric DABENE (Min.Agri, DERF), André DELMAS (INRA, Commission des Toxiques), Marc FAGOT (Min Envir, DE, SCORPEN), Hervé GILLET (Min. Agri. DGAL-PV), Gérard GRIVAULT (SRPV Bretagne), Christian GUYOT (UIPP), Myriam HANRION (SRPV Centre, GREPPES), Jean-Michel JOUANY (Pr Université de Rouen, Commission des Toxiques), Sylvia LOCHON (SRPV Centre, GREPPES), Florence MARIE (Chambre d’Agriculture 17), Antoine MONTIEL (SAGEP), Isabelle PERRET (Min. Agri, DERF), Jean-Guy PIERRE (CETIOM), Elizabeth POITRINEAU (SRPV Ile-de-Françe),

Eugénia POMMARET (FNSEA), Benoit REAL (ITCF), Jean SEBILLOTTE (Min. Agri., CGA), Michel SCHIAVON (ENSAIA) R. TALEB (DIREN Centre). Nous remercions particulièrement Jean Joël GRIL (CEMAGREF LYON) et Antoine MONTIEL (SAGEP) pour leurs contributions respectives sur le ruissellement et les

analyses. Nous tenons également à remercier MM. BAUDRAND (Chambre d’agriculture de l’Isère) et BELLEVILLE (DDASS de l’Isère) , ainsi que MM. CASAGRANDE et POIRET (Min. Agri, SCEES), pour leur concours.

7

SOMMAIRE INTRODUCTION........................................................................................................... 11 PARTIE I: DETAIL DE LA DEMARCHE............................................................................ 17 1.1 - DELIMITATION DE LA ZONE DE DIAGNOSTIC................................ 19

1.2 -

CARACTERISTIQUES DU MILIEU PHYSIQUE................................... 20 1 .2.1 - Pour les eaux souterraines............................... 21 1.2.2 - Pour les eaux superficielles 24 1.2.3 - Autres indicateurs parfois utilisés..................................................... 30 ..............................................................

1.3 - LA MESURE DE LA POLLUTION DES EAUX PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES.................................................................... 30 1.3.1 - Objectif de la mesure . . . . . . . . . . 30 1.3.2 - Utilisation des mesures existantes......................................... 31 1.3.3 - Spécifications d’un programme de mesures en vue du

diagnostic......................................................................................... 32 1.3.3.1 - Choix des substances actives à surveiller..................32 1.3.3.2 - Programme d’échantillonnage ...................................34 1.3.4 - Les moyens analytiques......................................................... 35 1.3.5 - Interprétation des mesures .... . . . . . . . . . . 36 1.3.5.1 - Eaux superficielles..................................................... 36 1.3.5.2 - Eaux souterraines.......................................................37 1.4 - OCCUPATION DES SOLS ET SES CARACTERISTIQUES.................. 38 1.4.1 - Quelles informations recueillir ?............................ ................... 39 1.4.2 - Différentes méthodes d’investigation sont possibles.................... 39

1.5 - IDENTIFICATION DES PRATIQUES DES AGRICULTEURS ........................... 42 1.5.1 - Quelles informations recueillir ? ..................................................42 1.5.1.1 - Les choix des agriculteurs.............................................. 42 1.5.1.1.1 - Sur la stratégie de protection des cultures....... 42 1.5.1.1.2 - Sur les programmes de traitement................... 43 1.5.1.2 - La mise en oeuvre des traitements : manipulation et application des produits................................................................ 44 1.5.2 - Comment recueillir les informations .............................................46 1.5.2.1 -Enquêtes auprès des agriculteurs.................. 46 1.5.2.2 - Enquêtes auprès des distributeurs ................ 47 1.5.2.3 - Utilisation des statistiques agricoles ............. 47 1.5.2.4 - L’avis d’expert . . . . . . . . . . . . . . . . 47

1.6 - ETUDE DE L’ENVIRONNEMENT SOCIO-ECONOMIQUE ET DES MOTIVATIONS DES AGRICULTEURS............................................. 48 1.6.1 - Etude de l’environnement socio-économique................. 48 1.6.2 Etude de motivation....................................................... 49 1.7 - ETUDE DES

PRATIQUES EN SECTEUR NON AGRICOLE................ 50

1.7.1 - Les acteurs et les surfaces concernées.......................... 50 1.7.2 - Les informations à recueillir......................................... 50 1.7.3 - Les risques liés a ces usages . . . . . . . . 51

8

PARTIE II : PISTES POUR L’INTERPRETATION.................................................. 53 2.1 - ESSAI D’EVALUATION, A L’ECHELLE D’UNE REGION, DES RISQUES DE CONTAMINATION DES EAUX SUPERFICIELLES

PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES : EXEMPLE DE LA

BRETAGNE......................................................................................... 57 2.1.1 - Une région sensible aux pollutions diffuses d’origine

agricole................................................................................... 57 oeuvre à l’échelle régionale pour évaluer eaux superficielles par les produits phytosanitaires................................................................................. 58

2.1.2 - Démarche mise en la contamination des

2.1.2.1 - Recueil des données existantes................................. 58 2.1.2.2 - Actualisation des données : Mise en place d’un suivi de la contamination de 5 rivières .................................................59 2.1.2.3 - Identification et quantification des principales utilisations de produits phytosanitaires..................................................... 61 2.1.2.4 - Relations entre usages et contamination des eaux...................... 65 2.1.3 - Du constat à la compréhension des mécanismes de contamination des eaux et à quelques propositions d’action.................................... 68 2.1.3.1 - Principaux résultats sur la contamination des eaux......................... 68 2.1.3.2 - Principaux résultats concernant les transferts. . . . . . . . . . . . . . . . . 71 2.1.3.2.1 - Le ruissellement : voie prépondérante du transport ........................................................................................... 71 2.1.3.2.2 - Comportement de transfert des molécules en relation avec leur mobilité et leur persistance . . . . . . . . 71 2.1.3.2.3 - Evaluation des quantités transférées............................... 72 2.1.3.2.4 - Influence sur les transferts de la distance entre l’épandage et le ruisseau collecteur............................... 72 2.1.3.3 - Premières conclusions pour l’action..................................... 73 2.1.3.3.1 - Lutte contre le ruissellement et l’érosion................ 73 2.1.3.3.2 - Modifications des pratiques : répartition spatiale, itinéraires.................................................................. 73 2.1.3.3.2.1 - Usages agricoles ....................................... 73 2.1.3.3.2.2 - Usages non agricoles................................. 75 2.1.3.3.3 - Choix des bassins prioritaires.................................. 77 2.1.4 - Conclusion ......................................................................................... 78 2.2 - ESSAI DE DIAGNOSTIC DE LA CONTAMINATION DES EAUX

SOUTERRAINES PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES: EXEMPLE DU DEPARTEMENT DE L’ISERE ............................................................................ 81 2.2.1 - Contexte et

2.2.2 -

enjeux........................................................................................ 81 Exemple d’une démarche de diagnostic........................................ 82 2.2.2.1 - Choix et caractéristiques des sites................................... 82 2.2.2.1.1 - Caractéristiques générales................................... 82 2.2.2.1.2 - Caractéristiques particulières............................... 83 2.2.2.2 - Collecte des informations.................................................. 84 2.2.2.2.1 - Les résultats d’analyse de l’eau........................... 84 2.2.2.2.2 - Les caractéristiques du milieu physique .............. 84 2.2.2.2.3 - Les conditions du milieu agricole......................... 85 2.2.2.2.3.1 - Le contexte agronomique...................... 85 2.2.2.2.3.2 - Les pratiques phytosanitaires................. 85 2.2.2.3 - Interprétation des résultats............................................... 85

9

2.2.3 -

Principaux résultats de la démarche de diagnostic.......................... 86 2.2.3.1 - Exemple d’un petit bassin-versant : Panissage ................. 86

2.2.3.1.1 Etude du site 86 2.2.3.1.1.1 -Milieu naturel........................................ 86 2.2.3.1.1.2 - Usages phytosanitaires........................... 86 2.2.3.1.1.3 - Analyses d’eau .......................................88 2.2.3.1.2 - Interprétation des résultats.................................. 88 2.2.3.1.3 - Conclusions ........................................................ 90 2.2.3.2 - Exemple d’un bassin-versant à agriculture intensive : Janneyrias........................................................................................ 90 2.2.3.2.1 Etude du site....................................................... 90 2.2.3.2.1.1 - Milieu naturel........................................ 90 2.2.3.2.1.2 - Usages phytosanitaires.......................... 91 2.2.3.2.1.3 Analyses d’eau ........................................ 92 2.2.3.2.2 - Interprétation des résultats.................................. 92 2.2.3.2.3 - . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . Conclusions 97 2.2.3.3 - Exemple d’un bassin-versant caractéristique de l’Isère : Paladru............................................................................................ 98 Paladru 2.2.3.3 98 1 - Etude du site....................................... 98 2.2.3.3.1.1 - Milieu naturel.......................................... 98 2.2.3.3.1.2 - Usages phytosanitaires............................. 99 2.2.3.3.1.3 - Analyses d’eau ........................................ 99 2.2.3.3.2 - Interprétation des résultats..................................... 100 2.2.3.3.3 - Conclusions ............................................................ 101 2.2.3.4 - Conclusions de l’étude sur les trois sites............................. 101 2.2.4 - Validité et limites des moyens mis en oeuvre et des résultats.......... 102 2.2.4.1 - Etude des sites expérimentaux ........................................... 102 2.2.4.1.1 -Milieu naturel.......................................................... 102 2.2.4.1.2 - Usages phytosanitaires........................................... 103 2.2.4.1.2.1 Enquête agricole ......................................... 103 2.2.4.1.2.2 - Enquête non agricole .................................103 2.2.4.1.3 - Analyses d’eau ............................................. 104 2.2.4.2 - Interprétation des résultats ...................................................105 2.2.5 - Conclusions......................................................................................... 106

ANNEXES....................................................................................................................... ......107 ANNEXE 1 : La mesure de la pollution des eaux par les produits phytosanitaires : les analyses..................................................................................... 109

ANNEXE 2 :

Bibliographie.......................................................................................

......117

11

INTRODUCTION

13

OBJECTIF

L’objectif raisonnable auquel on doit se limiter dans un diagnostic est l’estimation des géographique risques de transfert de produits phytosanitaires vers les eauxLedans une zonedoit fournir les diagnostic donnée et la détermination des facteurs qui les favorisent. éléments pour définir les actions appropriées en vue de préserver ou de restaurer une qualité compatible avec les usages de l’eau (consommation humaine, fonction biologique, activités de loisirs...). Il doit également permettre de choisir les indicateurs qui permettront par la suite d’évaluer de façon pertinente l’impact de ces actions. Cette démarche, qui doit être globale, peut notamment permettre de répondre à l’une plusieurs des questions importantes relatives à une zone géographique donnée : quelles sont les caractéristiques de la pollution, quelle en est l’origine, quelle est la part de responsabilité de l’agriculture, quelles sont les pratiques en cause, quelle est l’importance relative de la pollution diffuse et de la pollution accidentelle, quelles sont les ressources en eau les plus vulnérables à ce type de pollution ? ou

les conclusions auxquelles on peut aboutir par une des appréciations limitées, ne présentent aucun fondée sur approche inadaptée, parfois caractère de fiabilité et les actions que l’on entreprendra risquent de rester sans effet sur les pratiques ou sur la qualité de l’eau. En l’absence d’un tel

diagnostic,

UNE DEMARCHE FONDEE SUR L’EXPERTISE

réglementation est particulièrement contraignante en amont (homologation des en aval de la filière (réglementations sur les résidus dans l’eau ou dans les denrées et produits) et agricoles), permet d’assurer globalement la protection des ressources en eau, elle ne peut Si la

que des résidus n’atteindront pas le milieu aquatique dans certaines circonstances. Ceci résulte de la complexité des interactions entre les produits, les modes d’application, les pratiques et le milieu, qui lui même présente une très grande variabilité spatiale.

garantir

Dans l’état actuel de nos connaissances, encore fragmentaires sur les facteurs de transferts, il est très compliqué et parfois impossible de mettre en évidence de façon précise les relations entre les pratiques agricoles et la pollution de l’eau. Cette démarche est d’autant plus difficile que les quantités mises en jeu sont très faibles et que les teneurs constatées dans les eaux sont très basses et extrêmement variables dans le temps et dans l’espace. Les études des spécialistes de terrain, qui réalisent des observations in situ, montrent qu’une approche sur la seule base des travaux de laboratoire et de l’utilisation de modèles est encore insuffisante pour expliquer les situations locales. Les outils disponibles n’ont donc pas la finesse permettant de raisonner à ce niveau de précision alors que la réglementation impose des contraintes extrêmes. Il est donc nécessaire d’établir un diagnostic aussi précis que possible chacune de ces situations, en ayant recours à une démarche fondée sur l’expertise.

adapté

à

Sans attendre de nouveaux développements des modèles et/ou des outils d’aide à la décision, il est souhaitable de structurer une démarche globale permettant de déclencher des actions malgré les incertitudes qui demeurent.

14

comprend deux parties :

Cette brochure

La PARTIE I, "détail de la démarche", définit les étapes nécessaires à l’établissement d’un diagnostic. On s’est efforcé de détailler, pour chaque information, ses limites d’utilisation ainsi que les pistes permettant de l’améliorer. Il a également été tenté de préciser la pertinence des données en fonction de l’échelle géographique du champ

d’investigation et du type d’eau considéré.

On identifie dans ce chapitre les différents points incontournables devant être traités pour mener à bien un diagnostic. L’ordre dans lequel ils sont cités n’est qu’indicatif. Dans chaque cas particulier, il appartiendra au comité de pilotage chargé de faire le diagnostic de déterminer les points devant être développés en priorité, en fonction des motivations des acteurs.

plus, il sera souvent nécessaire de mener de front plusieurs étapes dans la mesure où l’acquisition de connaissances sur l’un de ces points peut permettre de mieux orienter les investigations sur les autres. De

Les -

-

étapes développées en première partie sont les suivantes :

Délimitation de la zone de diagnostic : La zone de diagnostic doit être identifiée par rapport à un enjeu sur l’eau : l’unité géographique élémentaire pertinente est le bassin versant hydrographique ou hydrogéologique de la ressource.

Caractéristiques du milieu physique de la zone d’action : Sur la zone choisie, il faut réunir les données sur les facteurs favorisant les transferts vers la ressource en eau. Ils concernent : la circulation de l’eau, vecteur principal des produits appliqués, les interactions entre les produits et le milieu, en distinguant les particularités liées aux eaux superficielles et aux eaux souterraines. -

-

-

-

Mesure de la pollution des eaux par les produits phytosanitaires L’objectif des mesures est de caractériser la pollution qualitativement et quantitativement dans l’espace et dans le temps. Elle permet de contribuer à l’élaboration du diagnostic, ainsi qu’à l’évaluation de l’efficacité des actions éventuellement engagées. Après avoir analysé la pertinence des résultats déjà disponibles, un programme de mesure adapté aux objectifs du diagnostic doit éventuellement être mis en place. Pour ce faire il est nécessaire d’effectuer des choix judicieux concernant les substances actives à suivre, les lieux et les dates de prélèvement.

Occupation du sol et ses caractéristiques

L’occupation du sol fait partie, avec les caractéristiques du milieu et les pratiques, des éléments à prendre en compte pour évaluer, sur une zone donnée, le risque de transfert de polluants vers la ressource en eau. Il est donc nécessaire de caractériser l’utilisation du territoire sur la zone d’étude choisie. Ceci permettra de formuler des hypothèses sur les possibilités d’implication dans l’émission de polluants des différents secteurs d’activité présents sur le territoire considéré, donc de déterminer les acteurs dont on devra analyser les pratiques.

-

Identification des pratiques des agriculteurs : Cette étape du diagnostic doit permettre d’évaluer les différents facteurs liés aux pratiques des agriculteurs pouvant entraîner des pollutions diffuses ou ponctuelles sur le bassin versant étudié. Pour cela, il faut recueillir des informations relatives aux choix des agriculteurs, concernant leur stratégie de protection et les programmes de traitement, ainsi qu’à la mise en oeuvre de ces traitements.

15

-

Etude de l’environnement socio-économique et des motivations des agriculteurs : L’étude de l’environnement socio-économique des agriculteurs et de leurs exploitations doit permettre de connaître les contraintes auxquelles ils doivent faire face et d’expliquer les raisons de leurs pratiques de protection des cultures. L’étude de motivation permet de faire ressortir les freins aux changements de pratiques et de choisir, parmi les différents axes d’actions possibles, ceux qui pourront être mis en

place en priorité. -

Etude des pratiques en secteur non agricole : L’agriculture n’étant pas la seule activité utilisatrice de produits phytosanitaires, il est nécessaire d’étudier les pratiques du secteur non agricole afin d’évaluer les différents facteurs pouvant entraîner des pollutions. Cette étape de la démarche doit permettre d’évaluer la part de responsabilité de chaque activité présente sur la zone étudiée. Le caractère exhaustif du diagnostic, à la fois sur les usages agricoles et non agricoles, est une garantie de crédibilité de la démarche auprès du monde agricole.

On retrouve un certain nombre de points communs avec ce qui peut être fait pour d’autres polluants potentiels comme les nitrates par exemple. Il est donc possible qu’un certain nombre d’études soient déjà disponibles localement. Une concertation étroite entre les acteurs permettra d’éviter la duplication des tâches.

La PARTIE

II, "pistes pour l’interprétation", reprend deux exemples d’actions menées

en

Bretagne et en Isère. Celle-ci montre comment, dans deux contextes différents, ont été recueillies et interprétées les informations décrites en première partie, afin de parvenir à l’élaboration de

diagnostics pouvant aboutir à des propositions d’actions.

Il convient de signaler que les démarches mises en oeuvre dans ces deux régions et les conclusions qui en découlent sont fortement dépendantes des contextes dans lesquels les études ont été réalisées. Les cas présentés ne le sont donc qu’à titre d’exemple et ne peuvent être extrapolés à d’autres régions.

Ces deux exemples ont été choisis parmi un certain nombre d’études menées dans les régions. Une étude de ces travaux montre que les actions ont généralement pour origine la mise en évidence, par le contrôle sanitaire réglementaire des DDASS, d’une contamination des eaux d’alimentation par les produits phytosanitaires. Suite à ce constat, auquel s’ajoutent les résultats des suivis de la qualité des cours d’eau réalisés par les Agences de l’eau et les DIREN, les actions mises en place ont été de nature différente et ont conduit à des diagnostics dont les buts très divers visaient à : orienter le suivi des programmes, réglementaires fonction des usages agricoles 19, 26, 42), -

(12)(1),

-

mettre

afin d’évaluer

en

ou

place

une

formuler des

ou

non, de surveillance de l’eau

en

campagne de

mesures plus spécifiques de certaines substances hypothèses sur l’ampleur de cette contamination (1, 2, 4, 10, 12,

21, 22, 29, 30), établir, à l’échelle d’une région, un zonage des risques de contamination des eaux par les produits phytosanitaires (étude Bretagne en partie II de cette brochure, 69) afin de définir des zones d’actions prioritaires ou de préciser les besoins en matière de traitement d’eau, -

(1)

Ces numéros font référence à la liste des documents

placée en annexe 2

de cette brochure

16

estimer les effets des pratiques agricoles sur la qualité des eaux (33), notamment relatifs à la manipulation et aux techniques d’application des produits (38), -

étudier le "potentiel polluant" ou les pratiques à risque liées à 25), en vue de mettre en place une action de conseil (36), -

(24,

estimer le rôle du paysage rural objectif est inclus dans diverses études), -

(remembrement...)

estimer l’importance des usages non conséquences pour la qualité de l’eau (4, 7, 10, -

-

agricoles 20),

et

sur

pour modifier

production donnée

qualité

formuler des

des eaux, (cet

hypothèses

place une action de sensibilisation ou de conseil auprès des faire évoluer certaines pratiques polluantes ou à risque (14, 27).

mettre en ou

la

une

ceux

sur

leurs

agriculteurs

du diagnostic est de tenter d’évaluer, dans le cadre de les conventions internationales, apports potentiels de substances vers les eaux marines (Mer Rhin dans le du Nord) ou (17). Dans d’autres

cas

l’objectif

L’ensemble des connaissances acquises lors de ces travaux du groupe "diagnostic du CORPEN" pour enrichir cette brochure.

a

été utilisé par les experts

17

PARTIE I: DETAIL DE LA DEMARCHE

19

1.1 - DELIMITATION DE LA ZONE DE DIAGNOSTIC

diagnostic doit être identifiée par rapport géographique élémentaire pertinente est le bassin hydrogéologique de la ressource. La

zone

de

à

un

enjeu sur l’eau : l’unité hydrographique ou

versant

avec l’objectif du CORPEN, il est nécessaire d’aboutir à un diagnostic sur clairement identifiée par rapport à un enjeu sur l’eau et d’une taille suffisante pour pouvoir ensuite développer des actions réalisables et efficaces. La démarche proposée concerne donc principalement une zone choisie en fonction de la ressource en eau à protéger.

En accord

une zone

Dans

ce

géographique élémentaire pertinente est le bassin versant hydrogéologique de cette ressource, selon qu’il s’agisse d’eau

cas, l’unité

hydrographique superficielle ou d’eau souterraine. ou

Une telle zone d’alimentation peut, suivant le type de ressource considérée, couvrir une superficie de quelques dizaines à quelques dizaines de milliers d’hectares (zone d’alimentation d’une grande nappe par exemple). Dans certains cas, un diagnostic effectué à l’échelle d’un département ou d’une région administrative (cf. exemple breton dans le chapitre 2.1) peut s’avérer nécessaire. Si l’objectif de l’étude est alors d’interpréter les relations entre les pratiques phytosanitaires et la contamination de l’eau, il convient de diviser ces zones en unités élémentaires, cohérentes par rapport à la ressource, à l’intérieur desquelles un diagnostic peut être effectué. Lorsque les limites d’un ou plusieurs bassins d’alimentation dépassent l’échelle du département ou de la région, il est nécessaire de réaliser le diagnostic sur la totalité de leur surface, sans tenir compte des limites administratives, même si cela pose des difficultés supplémentaires pour obtenir les informations nécessaires. C’est pourquoi, on développera dans cette brochure l’échelle d’un bassin versant.

une

démarche

applicable

à

Afin de délimiter la zone concernée par le bassin versant, il convient de se procurer ou, à défaut, de réaliser les études hydrologiques nécessaires. Souvent ces études existent, certaines ont déjà été valorisées dans le cadre d’actions visant à limiter les pollutions d’origine agricole (Ferti-Mieux par exemple). Un travail en partenariat peut faciliter un accès aux données. On gagnera à consulter tous les documents en possession des hydrogéologues et à recourir à leur capacité d’expertise (spécialistes des services de l’état dans les DDAF, DDASS, DIREN, DRIRE, des services des collectivités territoriales, des agences de l’eau, du BRGM, des universités, des organismes de recherche...). Dans le cas d’un diagnostic effectué sur une zone dont le contour correspond à des limites administratives (région, département...), il convient de s’inspirer des principes énoncés dans ce document. Toutefois, il faut avoir conscience qu’un tel choix de zone introduit des limites à la pertinence des conclusions de l’étude.

20

1.2 - CARACTERISTIQUES DU MILIEU PHYSIQUE. sur les facteurs favorisant les transferts Ils concernent : la circulation de l’eau, vecteur principal des produits appliqués, les interactions entre les produits et le milieu. En distinguant les particularités liées aux eaux superficielles et aux eaux souterraines.

Sur la

zone

choisie, il faut réunir les données

vers

la

ressource en eau. -

-

A l’intérieur de la zone ainsi identifiée, il est important de se procurer, dans la mesure du possible, des données sur les facteurs favorisant les transferts vers la ressource en eau. Ceux-ci sont de deux types :

- les facteurs concernant la circulation de l’eau, vecteur principal des résidus de produits appliqués. Les principaux éléments à prendre en compte sont liés au climat, aux caractéristiques du sol et du sous-sol, la topographie, la ressource à protéger, les relations éventuelles entre eaux superficielles et eaux souterraines... On pourra se référer utilement à l’ouvrage "Pédologie, végétation, environnement "(Philippe DUCHAUFOUR, 1995, édition MASSON), notamment au chapitre 4 : "le sol et l’eau". les facteurs concernant les interactions entre les produits et le milieu. En effet, chaque substance active phytosanitaire possède des caractéristiques de comportement dans le sol et l’eau telles que sa persistance et sa mobilité. On pourra se référer à la brochure "Caractéristiques utiles pour l’évaluation du comportement de quelques matières actives dans l’environnement" (Dabène, Marié / Ministère de l’agriculture - DERF - version 1995). La mobilité et la persistance sont fortement dépendantes des caractéristiques du milieu. C’est pourquoi il est également nécessaire de recueillir des informations sur les caractéristiques du sol et le climat. -

également nécessaire de distinguer parmi ces facteurs ceux qui intéressent plus particulièrement les eaux superficielles de ceux qui concernent les eaux souterraines. Il est

Le schéma 1 résume les différents mécanismes de transferts de produits abordés dans chapitre en montrant les liaisons possibles avec la circulation de l’eau.

Schéma 1 : les mécanismes de transfert des

produits phytosanitaires

ce

21

1.2.1 - POUR LES EAUX SOUTERRAINES

Il convient de se référer constamment à l’aquifère à nappe libre, formation géologique poreuse et perméable, permettant le stockage et l’écoulement d’une nappe d’eau souterraine. Les aquifères non couverts par une couche imperméable (aquifères "libres") peuvent être atteints par les pollutions issues de la surface du sol. On exprime cela en disant qu’ils sont "vulnérables" à la pollution. L’alimentation d’un aquifère libre s’effectue pour une majeure partie par l’infiltration à travers les sols d’une partie de l’eau de pluie, dite "pluie efficace", et à partir des cours d’eau pour les nappes alluviales. Cette alimentation a lieu essentiellement en hiver, parfois en fin d’automne et en début de printemps, lorsque l’eau peut circuler par gravité dans le sol et le sous-sol (zone non saturée) et atteindre la nappe. L’irrigation peut localement

jouer un rôle important. Pour le diagnostic, il est important de prendre en considération les caractéristiques du sol colonisé et donc influencé par le système racinaire des cultures, ainsi que du sous-sol jusqu’à la nappe. A l’alimentation (entrée d’eau) appelée aussi recharge, correspond l’écoulement (sortie par les sources, la décharge dans les cours d’eau et par les prélèvements effectués par l’homme. L’aquifère est donc un réservoir dont le niveau (niveau piézométrique) monte si l’alimentation est supérieure à l’écoulement.

d’eau)

La circulation souterraine de l’eau se fait de façon inégale dans les trois dimensions (surface, profondeur) du fait des caractéristiques des sols, de la zone non saturée et de la roche réservoir de l’aquifère. Il existe des cheminements préférentiels là où la perméabilité est forte.

Ces cheminements existent dans la zone non saturée mais aussi dans la nappe elle-même. Ils sont un facteur d’hétérogénéité de la qualité de l’eau. Le cas extrême est celui des situations

karstiques. * CARACTERISTIQUES DU SOL Les principaux paramètres permettant de raisonner les interactions entre actives sont les suivants :

sol, eau et substances

texture : le profil textural conditionne la circulation de l’eau par infiltration et peut favoriser des circulations préférentielles. Il convient donc d’identifier sur le bassin versant la répartition des sols par rapport à ce critère. La recherche de cartographies existantes peut être utile. Les textures argileuses favorisent l’infiltration préférentielle dans la macro porosité. Les sols dits filtrants, du fait de leur texture sableuse et de leur faible capacité de rétention en eau, sont favorables aux transferts verticaux. -

teneur en matière organique : celle-ci est un facteur important dans les phénomènes de rétention, par sorption, de la plupart des substances phytosanitaires. Une faible teneur en matière organique favorise la circulation des résidus. Dans le cadre du diagnostic, il est indispensable de connaître la teneur en matière organique de l’horizon labouré. En toute rigueur, il faudrait l’estimer sur tout le profil, mais l’obtention de ces données pose trop de problèmes techniques par rapport à l’avantage qu’on pourrait en tirer dans le cadre d’un -

diagnostic.

- pH : celui-ci joue un rôle sur la rétention et la cinétique d’hydrolyse des substances organiques ainsi que sur leur biodégradation. Cependant son influence varie en fonction de la substance considérée.

22

sensibilité à la battance : elle conditionne la partition de l’eau de ruissellement et infiltration. Plus un sol sera sensible à la battance, plus les d’infiltration vers les eaux souterraines seront faibles (sauf circuits préférentiels). -

pluie entre possibilités

profondeur : en première approximation on a vu que la connaissance de la texture et la matière de organique des horizons de surface pouvait suffire. Dans certains cas, une connaissance de l’évolution de ces critères en fonction de la profondeur peut s’avérer indispensable pour une évaluation plus fine de la possibilité de contamination des eaux souterraines. -

ou absence de drainage : une fois installé et en bon état de de drainage peut être considéré comme une donnée permanente du réseau fonctionnement, milieu. Il convient d’analyser son incidence sur la circulation de l’eau et en particulier sur la destination des eaux collectées. -

présence

un

activité biologique du sol : les micro-organismes du sol jouent un rôle important dans la biodégradation des substances actives phytosanitaires. Il est cependant très difficile d’en évaluer les effets sur le terrain. C’est pourquoi ce critère n’est généralement pas retenu.. -

* CARACTERISTIQUES DU SOUS SOL

première approximation, on peut dire que si les résidus d’une substance active phytosanitaire dépassent la zone racinaire, ils ne sont plus retenus par les constituants du soussol. En conséquence, à ce niveau, la vitesse de circulation de l’eau est la donnée essentielle qui doit être estimée. Celle-ci dépend principalement des trois caractéristiques suivantes : En

-

-

-

épaisseur et nature de la zone non saturée, nature de la

présence

roche-mère,

de circuits

préférentiels (karst,...).

La durée de la circulation de l’eau entre la surface du sol et la nappe peut être extrêmement variable : de quelques heures à quelques jours (nappe peu profonde ou milieu karstique), ou même de quelques années, voire de quelques décennies. Il est important d’estimer ces délais afin de pouvoir fixer des objectifs réalistes dans le cas où une action visant à réduire les contaminations est entreprise. * CARACTERISTIQUES DE LA NAPPE

Les auront

déjà -

:

caractéristiques de la nappe à connaître sont les suivantes été étudiées lors de la délimitation de la zone d’action) :

le type

(un certain nombre

d’aquifère : il peut être libre, perché, captif, alluvial, karstique...,

la profondeur du niveau piézométrique (et sa variation) est intéressante car il peut être assimilée à l’épaisseur de matériau que les solutés doivent traverser avant d’atteindre l’eau, -

-

le volume

(difficile à évaluer),

la recharge : exprimée en mm d’eau/an, elle exprime le fait que la principale alimentation des nappes provient des précipitations (parfois de l’irrigation) pour les grands aquifères. Dans le cas des nappes alluviales la contribution des cours d’eau est importante. -

-

le

sens

et la vitesse d’écoulement.

23

Pour plus de précision sur ces termes, on pourra se référer aux ouvrages suivants : "Dictionnaire français d’hydrogéologie" (G. Castany et J. Margat, éditions du BRGM, 1977), "Principes et méthodes de l’hydrogéologie" (G. Castany, Dunod Université, 1982). * TOPOGRAPHIE Elle conditionne la circulation de l’eau et exerce un contrôle direct sur le temps de séjour des eaux à la surface du sol donc sur leur infiltration. Elle peut induire des infiltrations préférentielles en certains points ou dans certaines parties de l’espace (notamment dans les bas de pente).

* CARACTERISTIQUES DU CLIMAT

température et l’ensoleillement peuvent jouer un rôle, en particulier sur la dégradation des substances actives, mais l’état actuel des connaissances ne permet pas d’utiliser ces critères dans le cadre d’un diagnostic à l’échelle d’un bassin versant. La

Le

principal facteur de climat à prendre en compte est donc la pluviométrie.

Plus que la seule pluviométrie, il faut prendre en considération la "pluie efficace" qui conditionner la recharge. La "pluie efficace" est formée, après reconstitution de la réserve utile (RU) du sol, de l’excédent des précipitations non utilisé par l’évaporation et la transpiration des plantes (évapotranspiration réelle (ETR) estimée par l’évapotranspiration potentielle (ETP)). Elle traduit donc la quantité d’eau susceptible de migrer vers les ressources va

en eau.

on

La pluie efficace est une donnée calculée; plusieurs formules existent, à titre d’exemple peut citer ici celle qui est le plus couramment utilisée (en particulier par les services de la

météorologie nationale) : Pluie efficace

=

précipitation - ETP (ou ETR) - RU

Les données de précipitations et ETP (ou ETR) par décades peuvent être obtenues dans les stations météorologiques. Dans certaines situations favorables aux transferts rapides, il peut être également utile d’établir cette pluie efficace au cours de périodes judicieusement choisies par rapport aux usages de produits phytosanitaires (cf. chapitre 1.5). Il convient d’utiliser les valeurs obtenues avec précaution. En effet l’eau des précipitations efficaces est disponible à la fois pour l’infiltration vers les eaux souterraines, mais aussi pour le ruissellement vers les eaux de surface. A titre d’exemple, dans le cas d’une zone sableuse ou plane, la plus grande partie de cette eau migre par infiltration, par contre dans le cas d’une zone argileuse ou en pente, le ruissellement est privilégié. Dans la mesure du possible les ordres de grandeur respectifs de l’un et de l’autre doivent être estimés : cette proportion variera en fonction des facteurs cités précédemment, c’est à dire la pente, la texture du sol, l’état de surface du sol (qui dépend aussi du couvert végétal et des pratiques culturales), de la présence ou de l’absence de drainage... A titre d’exemple, au niveau national, en année moyenne, les précipitations sont de km3, l’ETP représente 270 km3, les précipitations efficaces sont donc de 170 km3. Ces dernières se répartissent en 70 km3 pour le ruissellement immédiat, donc alimentant directement les cours d’eau et 100 km3 pour l’infiltration et le ruissellement différé. (réf : Bodelle et Margat (1980)). 440

Il est donc nécessaire d’estimer les pluies efficaces car elles représentent les transferts les solutés susceptibles de s’y trouver. Cependant leur contribution à la recharge d’une nappe à l’alimentation d’une rivière sera extrêmement variable suivant les situations.

d’eau,

avec

24

Compte tenu des fortes approximations qui peuvent être faites dans l’estimation de ces facteurs, et à moins de disposer de données précises, il est préférable de raisonner en terme de valeurs relatives (élaborations de classes), plutôt qu’en terme de valeurs absolues. Ceci peut permettre d’identifier des zones plus ou moins sensibles à l’infiltration. EN RESUME : Dans le

des eaux souterraines, ce sont essentiellement les nappes libres non couche protégées par imperméable qui peuvent être atteintes par les pollutions issues de la surface du sol et véhiculées par l’infiltration d’une partie des eaux de pluie à travers le sol. cas

une

diagnostic de la contamination des eaux de nappe par les produits phytosanitaires doit permettre d’apprécier la vulnérabilité de la nappe en prenant en compte : - les caractéristiques du sol : texture, teneur en matière organique, pH, sensibilité à la battance, épaisseur, présence ou non de drainage, activité biologique, - les caractéristiques du sous-sol : épaisseur de la zone non saturée, nature de la roche mère, porosité, perméabilité et présence de circuits préférentiels, durée du cheminement de l’eau (surface du sol - nappe), les caractéristiques de la nappe : type d’aquifère, profondeur, épaisseur et battement de la nappe, volume, recharge, sens et vitesse de l’écoulement, la topographie de la zone d’étude, les caractéristiques du climat : essentiellement la pluviométrie et la valeur de la pluie Le

-

-

-

efficace. L’identification de zones particulièrement vulnérables de la un élément utile pour la définition des propositions d’action.

ressource en eau

peut être

1.2.2 - POUR LES EAUX SUPERFICIELLES

Comme pour les eaux souterraines il est important, dans un premier temps, de connaître les modalités d’alimentation des cours d’eau de la zone d’étude. Comme cela est précisé plus haut, une partie de l’eau des pluies efficaces circule rapidement par ruissellement vers les cours d’eau. L’autre partie migre plus ou moins lentement vers les nappes qui participent à l’alimentation des cours d’eau : en période sèche et en absence de précipitations, les débits des rivières sont assurés par l’eau provenant des nappes. Il est donc important de consulter les hydrogéologues pour connaître localement ces proportions. Dans le cas de la contamination par les produits phytosanitaires, la qualité des cours d’eau dépendra, dans des proportions extrêmement variables selon les situations locales, à la fois des quantités de solutés migrant dans l’eau de ruissellement et de celles déjà contenues dans les eaux souterraines.

Par exemple, dans un bassin dont les cours d’eau sont essentiellement alimentés par des eaux de ruissellement, la lutte contre la pollution peut se limiter aux actions visant à limiter l’importance des transferts de surface (ou subsuperficiels). Les connaissances déjà acquises tendent à montrer que les eaux de ruissellement, du de la fait rapidité des phénomènes, ont souvent un rôle prépondérant sur la qualité des cours d’eau. Outre le mode d’alimentation des

cours

d’eaux, les critères à prendre

en

compte

concerneront donc essentiellement la caractérisation du ruissellement sur la zone étudiée et de

l’érosion qu’il

engendre.

25

Comme le suggère la présentation qui va suivre, les mécanismes qui régissent le ruissellement, l’érosion et le transfert des produits phytosanitaires associé sont extrêmement complexes et difficiles à présenter d’une manière à la fois suffisamment concise et efficace dans ce guide. En

revanche,

et c’est

avantage évident

un

sur

les

eaux

souterraines, il s’agit de

phénomènes souvent visibles en surface. Aussi, plutôt que d’établir une liste de paramètres caractéristiques, comme on a pu le faire au paragraphe précédent, il paraît plus opportun de fournir quelques éléments permettant

de procéder à une observation directe sur le terrain. Ces éléments seront utilement complétés par la lecture de quelques manuels traitant plus spécifiquement de ces questions : Auzet 1987, Auzet 1990, Gril et al 1991, Litzer 1988. * Les types de ruissellement sont à

Il existe deux grands types l’origine (figures 1 et 2) : -

le ruissellement de surface

battance) qui se surface du sol, -

forme

le ruissellement

de ruissellement, du

de

vue

des mécanismes

qui

en

strict (ruissellement hortonien et/ou sur croûte de de la pluie est supérieure à la perméabilité de la

au sens

quand l’intensité sur zone

point

saturée

en eau.

Tous deux sont dépendants des mêmes facteurs généraux : pluie, perméabilité du sol commandée par les caractéristiques intrinsèques du sol et de son occupation. Mais, dans le détail, ce ne sont pas exactement les mêmes caractéristiques qui jouent un rôle prépondérant. -

Le ruissellement de surface strict

La perméabilité de la surface du sol cultivé varie dans le temps. Elle est sous la dépendance de l’énergie cinétique de la pluie qui est cause de la destruction des agrégats : cette énergie est liée à la hauteur de pluie mais plus encore à son intensité. Les agrégats sont eux-mêmes plus ou moins fragiles : en simplifiant, c’est l’importance de la fraction granulométrique intermédiaire (2-100 μm), correspondant aux limons et une partie des sables fins qui est fragilisante (instabilité structurale). La formation de croûte de battance à la surface

du sol est la manifestation visible de cette fragilité. L’humus et le calcium améliorent la stabilité de la structure ; le couvert végétal joue un rôle important dans le maintien de la perméabilité en protégeant la surface du sol de l’impact de la pluie. Le système racinaire et l’activité biologique agissent dans le même sens. La pente est un facteur aggravant pour ce type de ruissellement, à la fois par réduction de la capacité de rétention temporaire de la surface du sol, accélération du ruissellement et réduction de l’épaisseur de la lame d’eau (donc de la charge hydraulique). Par

ailleurs, l’activité agricole peut également être un facteur aggravant :

le tassement du sol par les engins diminue fortement la porosité et la perméabilité, la production de terre très divisée sous l’action des outils animés peut augmenter la sensibilité de la surface du sol à l’action de la pluie. -

-

26

-

Le ruissellement par refus d’infiltration

sur zone

saturée

Il est causé par la saturation de l’horizon de surface quand une couche peu perméable à faible profondeur, ou par l’émergence d’une nappe superficielle en fond de vallée. C’est la hauteur de pluie, associée au cumul des pluies antérieures, et non l’intensité qui est déterminante dans ce cas. La forme générale du bassin versant joue un rôle essentiel : contrairement au cas précédent, une pente forte limite ce type de ruissellement (amélioration est

présente

du drainage

naturel).

figure 1: Ruissellement de surface strict et écoulement hypodermique

figure

-

La circulation

2: ruissellement par refus d’infiltration

hypodermique ou subsuperficielle

signaler également l’existence du "ruissellement hypodermique" (ou "subsuperficiel"), qui se produit sous la surface du sol, toujours en relation avec la présence d’une rupture de perméabilité à faible profondeur. En toute rigueur, il s’agit déjà d’un écoulement souterrain mais qui est susceptible de se transformer facilement en ruissellement proprement dit, par exemple à la faveur d’une rupture de pente associée à une remontée du niveau imperméable. Il

faut

27

*Organisation du ruissellement dans le

paysage ;

garde son caractère diffus mais progressivement :

Le ruissellement est d’abord diffus. Dans certains souvent il

s’organise rapidement

tout d’abord sur les

-

en se

concentrant

érosion hydrigue

cas

il

versants, dans le micro-relief cultural (traces de roues,

lignes de

semis...), -

puis dans les dépressions naturelles, progressivement jusqu’aux eaux superficielles.

L’importance des superficies collectées avant d’atteindre les eaux de surface (naturelles fossés) dépend de nombreux facteurs : en particulier la perméabilité du substrat, le relief et la dimension du parcellaire.

ou

Ainsi, dans une région de plateau à substrat calcaire, supportant un parcellaire de grande dimension, la collecte des eaux de ruissellement au sein même des terres cultivées peut correspondre à de grands impluviums (plusieurs centaines d’hectares) ; au contraire, dans un bocage traditionnel sur socle cristallin, la collecte s’organise très vite et le chevelu du réseau

hydrographique remonte haut dans le bassin. Cette distinction selon le type d’organisation des écoulements a une importance pratique en terme d’aménagement des eaux car on n’agit pas de la même manière en terrain cultivé et au niveau d’un collecteur naturel ou aménagé. Le ruissellement entraîne des particules terreuses détachées de la surface du sol par l’action de la pluie et opère lui-même une ablation par effet de cisaillement. L’érosion ainsi produite suit les mêmes phases de concentration que le ruissellement : érosion diffuse, puis rigoles sur les versants et ravinement dans les dépressions naturelles (figures 3 et 4). En termes pratiques, il est utile de distinguer le ravinement temporaire, qui est aplani par les façons culturales annuelles, et le ravinement permanent qui ne peut plus l’être. Le développement de ce dernier conduit progressivement à l’extension du réseau hydrographique aux dépens des écoulements qui relèvent du ruissellement.

Une fraction seulement de la terre arrachée par l’érosion atteint le réseau c’est le rapport de restitution. Ce rapport diminue lorsque la taille du bassin versant augmente et varie considérablement selon les situations et les périodes : de 0,06 à 0,3 selon divers auteurs pour des petits bassins de quelques centaines d’hectares (DUVOUX 1990), il peut atteindre des valeurs supérieures pour de très petits bassins. Il existe une importante ségrégation particulaire, les particules grossières étant plus rapidement immobilisées que les fines.

hydrographique :

Les haies, bois, prairies, zones humides, etc., situées sur les voies d’écoulement constituent des obstacles propices à la diminution du rapport de restitution.

28

figure 3 : "l’érosion diffuse" 1 : pente naturelle

3 : ruissellement et érosion en nappe

2 : ligne de semis

4: concentration dansles

5 : débordement

lignes de semis et les traces de roues ; formation des rigoles

figure 4 ; ruissellement concentré et ravinement des talwegs (1) et liaison avec l’érosion diffuse (2)

(GRIL et al (1991))

29

* Ruissellement, érosion, et transfert des produits phytosanitaires Les produits phytosanitaires ont des caractéristiques très variables en terme de solubilité dans l’eau et d’adsorption sur les particules du sol (terre fine et matière organique). Il existe une relation inverse (assez floue) entre ces deux caractéristiques. En simplifiant quelque peu, on peut dire que les substances solubles et faiblement adsorbées sont véhiculées en phase liquide par le ruissellement et que les substances peu solubles et fortement adsorbées sont transportées par les particules de terre.

produits phytosanitaires sont appliqués en règle générale à la surface du sol, ou incorporés dans ses premiers centimètres : ruissellement et érosion diffuse sont donc responsables de la mobilisation des substances. L’érosion plus profonde (rigoles et ravines), qui produit la masse la plus importante de terre érodée, n’intervient que peu d’une manière directe. Cependant la présence dans le ruissellement d’une masse importante de terre érodée peu contaminée modifie la répartition entre phase soluble et particulaire au profit de cette dernière et contribue à limiter le transfert des produits vers les eaux superficielles, d’autant plus que les éléments de paysage du bassin versant considéré contribuent plus efficacement à Les

la diminution du rapport de restitution. Certains auteurs utilisent des coefficients de perte visant à quantifier, à l’échelle d’un bassin, la part de produit appliqué transférée aux eaux superficielles par ruissellement. De nombreuses valeurs sont proposées dans la littérature : elles varient suivant la taille et la pente de la zone étudiée (comme le rapport de restitution, cité ci-dessus) et selon les caractéristiques des substances actives et du volume de précipitations. Ainsi MARCHAND estime qu’à l’exutoire d’un grand bassin versant ce coefficient est de 0,5 % ("Les produits phytosanitaires agricoles et la qualité des eaux marines littorales" - TSM l’eau, oct. 1989). Sur le bassin versant du Naizin (1000 ha) celui-ci a été évalué à 0,1 % pour une substance (travaux CEMAGREF). Ces données sont à utiliser avec prudence et il est préférable de ne pas les généraliser. D’autres données existantes varient entre 0,1 et 0,5 %. Or dans certains cas ces pertes extrêmement faibles peuvent provoquer des problèmes de potabilisation (par rapport à la concentration maximale admissible actuellement en vigueur) lorsque cette eau est destinée à la consommation humaine. Cela met en évidence la très faible marge de manoeuvre dont on dispose pour maîtriser ces contaminations et de l’importance d’une action sur les transferts.

Ces valeurs sont à comparer avec les estimations que l’on peut faire sur les surfaces agricoles (routes, trottoirs etc...) où les pertes peuvent atteindre 90 % du fait du ruissellement sur les surfaces imperméables (cf chapitre 1.7).

non

EN RESUME :

Pour apprécier l’importance des différents modes de transferts deux méthodes complémentaires peuvent être mise en oeuvre :

vers

les

eaux

superficielles,

les observations de terrain permettent d’évaluer le type, l’importance et la périodicité des ruissellements et des phénomènes d’érosion diffuse, l’examen des données hydrographiques des cours d’eau concernés, associé à celui des relevés pluviométriques locaux, permet de déceler l’importance des écoulements rapides et d’évaluer l’importance des ruissellements. Pour obtenir ces informations, les banques "HYDRO" et "PLUVIO", mises en places par le Ministère de l’environnement et ses partenaires, peuvent être consultées notamment dans les DIREN et les Agences de l’Eau. Pour affiner le diagnostic et pouvoir définir les actions à mettre en oeuvre, il sera nécessaire de compléter les informations sur les types de communications hydrauliques entre les parcelles et les cours d’eau : pour savoir s’il est plus intéressant de concentrer les actions à proximité des cours d’eau ou, au contraire, les étendre à l’ensemble du bassin versant. pour proposer des aménagements susceptibles de limiter les transferts, après avoir réalisé un inventaire des "filtres" déjà existants sur le bassin (haies, bois, marais, dispositifs enherbés...) et formulé des hypothèses sur leur efficacité suite à des observations de terrain. -

-

-

-

30

1.2.3 - AUTRES INDICATEURS PARFOIS UTILISES Des indicateurs autres que ceux cités précédemment sont parfois utilisés pour formuler hypothèses sur la vulnérabilité de la ressource en eau, qu’elle soit souterraine ou superficielle, par rapport aux produits phytosanitaires. Il s’agit de : des

la teneur en nitrates des nappes, parfois utilisée comme indicateur de vulnérabilité du milieu par rapport aux produits phytosanitaires. Cependant les études ayant posé cette hypothèse de travail montrent le plus souvent qu’il n’y a pas de corrélation stricte entre les teneurs en nitrates et les teneurs en substances actives phytosanitaires. Cela s’explique par la différence des modes d’application, de transferts et de dissipation de ces produits. Dans l’état actuel des connaissances, l’utilisation de ce seul "marqueur" ne paraît pas adaptée. -

certaines substances actives phytosanitaires, détectées dans les zones où elles sont fortement utilisées. On doit émettre les mêmes réserves que celles liées aux nitrates. En fait chaque substance n’est indicatrice que d’elle même. -

Pris seuls, ces indicateurs ne sont pas suffisants pour faire l’hypothèse d’une possibilité de contamination de la ressource par les produits phytosanitaires. En revanche, certains paramètres de la qualité de l’eau (bactériologique, azote ammoniacal ...) peuvent être indicatifs de la vulnérabilité de la ressource ou de la proximité d’une source de pollution. Les critères utilisés ci-dessus (exceptés ceux du 1.2.3) permettent donc de définir les caractéristiques du milieu qui influencent les transferts de produits. Cependant ceux-ci résultent de la combinaison des facteurs du milieu et de ceux liés à son occupation ( répartition spatiale des cultures, des surfaces non agricoles ...) et à son exploitation (pratiques...). Cette caractérisation de l’exploitation du milieu fait l’objet des chapitres 1.4, 1.5, 1.6 et 1.7.

1.3 - LA MESURE DE LA POLLUTION DES EAUX PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES.

L’objectif des mesures est de caractériser la pollution qualitativement et quantitativement dans l’espace et dans le temps. Elle permet de contribuer à l’élaboration du diagnostic, ainsi qu’à l’évaluation de l’efficacité des actions éventuellement engagées. Après avoir analysé la pertinence des résultats déjà disponibles, un programme de mesure adapté aux objectifs du diagnostic doit éventuellement être mis en place. Pour ce faire il est nécessaire d’effectuer des choix judicieux concernant les substances actives à suivre, les lieux et les dates de prélèvement. 1.3.1 - OBJECTIF DE LA MESURE La mesure de la pollution de l’eau, plus précisément de la concentration de certains polluants dans l’eau, est une étape essentielle du diagnostic. Dans ce cadre, l’objectif de la mesure est de caractériser la pollution qualitativement et quantitativement dans l’espace et dans le temps. Celle-ci doit donc permettre de contribuer à l’élaboration du diagnostic, mais aussi, une fois un plan d’action mis en place, d’en évaluer les effets sur la qualité de l’eau.

Jusqu’à présent, la plupart des programmes d’action destinés à l’eau ont été déclenchés suite à un constat de pollution.

préserver la qualité de

31

d’entreprendre une action sur les pratiques des usagers des produits phytosanitaires, il est donc important de dresser un état des lieux de la contamination. Avant

1.3.2 - UTILISATION DES MESURES EXISTANTES Dans un premier temps il est utile de consulter les résultats obtenus par les services décentralisés de l’état comme les DDASS (chargées du contrôle sanitaire), certains SRPV et DIREN, par les organismes de recherche ainsi que par les agences de l’eau dans le cadre du Réseau National de Bassin (RNB). Un grand nombre d’analyses de substances phytosanitaires sont réalisées chaque année par les DDASS principalement dans les captages d’eau destinée à la production d’eau potable et dans le réseau de distribution. Tous les départements sont concernés et, dans chaque cas, les résultats sont transmis aux exploitants des installations de production et de distribution d’eau ainsi qu’aux responsables de ces installations (présidents de syndicats, maires). Ces données sont, dans quelques bassins, complétées par les résultats d’analyses principalement réalisées sur les eaux brutes (souterraines ou superficielles) par les agences de l’eau et certains SRPV.

Enfin les distributeurs d’eau réalisent des Par

analyses au titre de l’auto surveillance.

ailleurs, dans de nombreuses régions, des données

d’expérimentations

sur

des bassins versants

locales.

représentatifs

sont recueillies dans le cadre

ou

dans le cadre

d’opérations

Dans certains cas les suivis réglementaires ont permis de révéler des niveaux de pollution excédant les valeurs réglementaires, jouant ainsi pleinement leur rôle de surveillance. Cependant il convient d’utiliser ces résultats avec prudence lorsqu’il s’agit d’évaluer la contamination réelle de l’eau ou de l’expliquer. En effet, par rapport à ces objectifs de compréhension pour lesquels ils n’ont pas été conçus, ces suivis présentent certaines limites (qui s’ajoutent aux problèmes analytiques traités en annexe 1) :

du fait des difficultés analytiques et des coûts, il n’est pas possible d’analyser un nombre de substances actives. C’est pourquoi les DDASS ont ciblé leur action sur grand molécules choisies dans une liste nationale (liste des 47 molécules jusqu’en 94) quelques aux contextes locaux à dire d’expert. Il peut donc arriver que dans certains cas on adaptée recherche des substances qui, dans une région donnée, présentent peu de chance de se retrouver dans les eaux. Inversement, d’autres substances peuvent être présentes mais non décelées car non recherchées. Pour tenter d’améliorer cette situation, le Comité de Liaison "eau - produits antiparasitaires"(2) à établi une méthode de choix des molécules devant être suivies au niveau national (cf chapitre 1.3.3.1) qu’il convient d’appliquer avec des critères pertinents dans les régions. -

- pour un point de prélèvement donné, seulement quelques analyses sont réalisées dans année, à des périodes dont on connaît mal la signification par rapport aux risques de présence de produit dans les eaux (climat, utilisation...) une

Pour ces raisons, une analyse ne décelant pas de contamination n’est pas une garantie d’absence de substances actives au moment du prélèvement, ni une garantie d’absence des substances analysées à une autre période de l’année.

Inversement, un niveau élevé de concentration constaté à une époque donnée sur un de point prélèvement n’est pas obligatoirement représentatif de l’état de la contamination à cet endroit dans la durée. (2) Le "Comité de Liaison dans le domaine de

la contamination des eaux par les produits antiparasitaires " est composé du Directeur Général de l’Alimentation, du Directeur de l’Espace Rural et de la Forêt, du Directeur de l’Eau, du Directeur de la Prévention des Pollutions et des Risques, du Directeur Général de la Santé, du Président du CORPEN, du Président de la section des eaux du Conseil Supérieur d’Hygiène Publique de France, du Président de la Commission d’Etude de la Toxicité des produits antiparasitaires à usage agricole et assimilés et du Président du Comité d’Homologation des produits antiparasitaires à usage agricole et assimilés.

32

Si les données existantes sont utiles, elles doivent donc être utilisées avec précaution pouvoir parvenir à une description plus fine de l’état de la qualité de l’eau, elles doivent être complétées par un programme de mesure adapté aux objectifs du diagnostic. Ce programme doit être proportionné aux moyens par le choix judicieux de substances à analyser et d’un programme d’échantillonnage.

et, bien souvent, pour

1.3.3 - SPECIFICATIONS D’UN PROGRAMME DE MESURES EN VUE DU DIAGNOSTIC.

L’objectif des mesures additionnelles mises en oeuvre dans le cadre d’un diagnostic est hypothèses sur les relations entre des causes présumées et l’état de la contamination, ainsi que de préciser si nécessaire les caractéristiques de cet état (variabilité, amplitude etc.), dans le but de déterminer les solutions les plus adaptées au problème. d’établir des

1.3.3.1 - Choix des substances actives à surveiller Le choix des substances actives à inclure dans une liste de surveillance découle d’hypothèses sur la possibilité de transfert de ces substances à l’eau. Dans tous les cas, et quel que soit le degré de complexité de la méthode employée, ces hypothèses doivent être vérifiées ou corrigées à partir des résultats de surveillance et des études effectuées par la suite.

peut concevoir que, dans certains cas, en l’absence momentanée de pouvant guider ce choix, on puisse, dans un premier temps, se baser sur une liste élaborée par ailleurs. Cela peut par exemple consister à reprendre la liste définie au C’est

pourquoi

on

toutes données

niveau national par le Comité de liaison

ou

Une autre solution peut consister à versant, qui présente, en terme d’usage de celles du bassin considéré.

celle utilisée à l’échelle

régionale par les DRASS.

reprendre une liste élaborée sur un autre bassin produits, des caractéristiques jugées voisines de

Cependant l’emploi de telles listes construites dans des contextes différents et parfois suivant des objectifs autres que ceux du diagnostic effectué doit rapidement évoluer vers un choix plus raisonné. Ce choix doit permettre de désigner les molécules dont le suivi apportera l’information la plus pertinente possible par rapport à l’objectif de l’étude. UNE DEMARCHE D’EXPERTS :

LA METHODE

SIRIS(3)

Le choix des molécules dont le suivi peut être utile au diagnostic sur un bassin versant, l’expérience des experts locaux à partir des données disponibles.

reste basé sur

Dans ce cas, il est recommandé de s’inspirer de la méthode SIRIS, utilisée au niveau national et transposée au niveau des régions pour déterminer un "classement des substances actives phytosanitaires en vue de la surveillance de la qualité des eaux".

Cette méthode est une méthode d’aide à la décision

qui repose sur

:

la définition du risque : grandeur à deux dimensions évaluée à partir de la possibilité d’exposition d’une part et les effets sur les organismes d’autre part, l’accord d’un groupe d’experts qui déterminent les critères à prendre en compte, les limites de classes pour chacun d’eux et leur hiérarchie, -

-

(3) la méthode SIRIS (Système d’Intégration des Risques par Interaction des Scores) est décrite dans les documents édités dans le cadre du Comité de Liaison : "Classement des substances actives phytosanitaires

(août 1994).

en vue

de la surveillance de la

qualité des eaux à l’échelle nationale"

33

système logique possibilités d’exposition. -

un

de classement des substances actives permettant

La méthode SIRIS peut être transposée adaptée à l’objectif du diagnostic effectué.

au

d’apprécier

les

niveau d’un bassin versant mais doit être

A titre d’exemple, si cet objectif est d’étudier les possibilités de transfert de produits les eaux, en relation avec les pratiques agricoles, seuls les facteurs d’exposition, devront être considérés. Si on souhaite associer à la surveillance les risques sur la santé humaine, les possibilités d’exposition combinées à la toxicité devront être prises en compte. S’il s’agit d’évaluer les effets sur le milieu aquatique, c’est l’écotoxicité qu’il convient de retenir. Les traiteurs d’eau pourront par exemple combiner les possibilités d’exposition avec les possibilités de traitement. vers

en gardant à l’esprit cette nécessaire adaptation (qui peut nécessiter un la hiérarchie et le nombre des critères pris en compte), on pourra donc tenir dans changement émises par le CORPEN et le Comité de Liaison dans le des recommandations compte document "Classement des substances actives phytosanitaires en vue de la surveillance de la qualité des eaux - Fonctionnement de la méthode et recommandations pour une application régionale" (Février 1995). Les principales recommandations contenues dans ce document sont les suivantes :

Tout

Pour les usages

agricoles

première approche, que les critères caractérisant les substances et correspondantes (KOC, DT50, Hydrolyse, solubilité, Dose Journalière Admissible, écotoxicité) ne dépendent pas de la zone étudiée. C’est pourquoi, les valeurs retenues au niveau national et reprises dans ce document n’ont pas à être modifiées. -

Il

a

été convenu,

en

les classes

appliquer cette méthode au niveau d’un bassin il est donc nécessaire de disposer quantitatives ou qualitatives (dires d’experts) sur les usages des produits (superficie développée traitée (SURF), dose moyenne à l’hectare toutes cultures et tous usages agricoles confondus (QTE)). -

Pour pouvoir

d’informations

les données quantitatives existent, des limites de classes pertinentes bassin considéré peuvent être définies à partir des valeurs obtenues, afin par rapport d’attribuer à chaque substance et pour chacune des variables SURF et QTE un niveau "o" (pas défavorable), "m" (moyennement défavorable) ou "d" (défavorable). A noter que pour l’utilisation de données numériques, des ordres de grandeurs suffisent dans la mesure où la précision de la décision dépend plus du nombre de critères considérés (6 critères dans la méthode SIRIS) que du niveau de précision sur chacun d’eux. Dans un premier temps, une enquête auprès des distributeurs de produits peut suffire (cf chapitre 2.5).

Lorsque

au

En l’absence de données quantitatives, les experts estimeront pour substance et pour les critères SURF et QTE son niveau "o", "m" ou "d".

Une fois

chaque

niveaux attribués pour chaque substance, le classement selon les d’exposition peut être effectué suivant la démarche détaillée dans le document cité ces

possibilités précédemment.

L’application de cette méthode n’exclut pas mathématiques.

les modèles

à terme le

recours

à d’autres outils tels que

34

Pour les usages

non

agricoles

Telle qu’elle a été mise en oeuvre dans le cadre des travaux du Comité de Liaison, la méthode SIRIS n’est pas adaptée aux usages non agricoles. En effet, les classements des molécules reposent en partie sur des superficies traitées, ainsi que sur les caractéristiques des transferts dans ce type de milieu. Pour certaines substances toutefois, ces usages non agricoles peuvent jouer un rôle prépondérant (cf chapitre 1.7). Celles-ci doivent alors, à dire d’expert ou sur la base d’études disponibles, être incluses dans les listes de molécules à surveiller. 1.3.3.2 - Programme d’échantillonnage

mise

Les aspects liés à la technique d’échantillonnage et les sont abordés en annexe 1.

risques

d’erreur inhérents à

sa

en oeuvre

Deux -

où

aspects important de l’échantillonnage sont à traiter :

prélever

Les points de prélèvement doivent être représentatifs du bassin étudié : leur la mesure du possible, résulter des études hydrogéologiques, en profitant dans position doit, cela est possible des modèles de circulation de l’eau existants, validés et fois que chaque la Bien souvent ces points existent déjà au niveau des captages d’eau sur zone. pertinents Dans la mesure du possible, il est intéressant eau de surface ou souterraine). potable (en d’avoir un nombre suffisant de points de prélèvement permettant de couvrir, sur la zone d’étude, les principaux types de milieux et de systèmes de cultures. -

Pour des raisons de coût, il est souvent nécessaire de faire un choix parmi les de points prélèvement possibles en tenant compte des limites introduites dans la connaissance du système. Pour cela on peut utiliser les résultats d’analyse déjà existants et focaliser le suivi sur les points où des concentrations significatives (par rapport à l’usage de l’eau) de substances phytosanitaires ont été décelées. Il convient néanmoins de poursuivre le suivi de quelques points sur lesquels l’analyse s’est avérée négative, afin de s’assurer que ces résultats représentent bien la réalité (cf chapitre 1.3.2). Il convient également d’y ajouter, si cela n’a pas -

déjà été fait, quelques points situés aux exutoires de zones estimées comme particulièrement susceptibles d’émettre des pollutions vers les eaux (cf chapitre 1.2).

étant

Dans le cas des eaux superficielles il peut être utile de disposer des points de à et à l’aval du cours d’eau faisant l’objet de l’étude. Les résultats des l’amont prélèvement à chaque point de prélèvement peuvent ainsi permettre d’évaluer aux débits combinés analyses -

la contribution des parties de bassin

plus ou moins émettrices de pollution.

Il peut également s’avérer utile de procéder à des analyses dans des retenues d’eau lorsqu’elles existent. En effet, du fait du caractère fugace de certaines contaminations dans les cours d’eau (cf 1.3.5.1), il peut arriver que celles-ci ne soient pas détectées par le programme d’échantillonnage. Les analyses d’échantillons prélevés dans une retenue peuvent alors permettre de détecter des substances non décelées en amont. Dans tous les cas il faut veiller à ce qu’un protocole d’échantillonnage rigoureux soit Par exemple, pour un captage d’eau souterraine non exploité, il est nécessaire de pomper l’eau pendant un certain temps avant d’effectuer le prélèvement.

respecté.

Dans certains cas, il peut être intéressant de faire quelques analyses dans les puits des agriculteurs, à condition d’avoir une idée de la provenance de l’eau qui les alimente. Cependant les résultats du suivi de ces puits ne sont pas valorisables dans le cadre d’un diagnostic s’ils sont exposés à des contaminations ponctuelles. Par contre, celui-ci peut avoir

35

caractère démonstratif déterminant dans la prise de conscience du problème par les agriculteurs, les rendant ainsi plus réceptifs aux problèmes liés à la pollution. Une telle situation a déjà été observée pour les nitrates.

un

-

à

quelles périodes

particuliers, les mesures effectuées en routine par les DDASS et les agences de l’eau ont lieu en général à dates fixes et à une fréquence annuelle faible. Il arrive souvent que certains résultats révèlent une contamination plus élevée que ce qui est habituellement observé. Il est alors nécessaire de tenter d’expliquer ce résultat, en particulier en essayant d’évaluer les dates d’application du produit en cause et de les mettre en relation avec le régime hydrique au cours de la période qui a précédé le prélèvement. Cette recherche historique peut permettre de tirer un certain nombre d’enseignements sur les possibilités de transfert dans la zone étudiée et de formuler des hypothèses sur les dates auxquelles il est plus pertinent d’effectuer les prélèvements. Sauf cas

Il est donc nécessaire, avant de construire un protocole de mesure, de formuler clairement des hypothèses qu’il conviendra de vérifier par la suite à l’aide de l’acquisition de connaissances concernant les caractéristiques du milieu, l’occupation du sol et les pratiques.

façon générale, pour les eaux superficielles, sous nos climats, et compte tenu des pratiques agricoles, les périodes de transferts importants se situent après les périodes d’application. L’effort d’analyse doit donc se situer à l’intérieur de ces périodes sensibles et doit être, si possible, complété par un suivi mensuel pour le reste de l’année. Il est nécessaire d’effectuer l’échantillonnage en fonction des régimes des cours d’eau, en particulier en période de crue ou après des épisodes pluvieux importants, de façon à pouvoir identifier les pics de D’une

concentration. Pour les

eaux

souterraines, il est préférable d’associer les prélèvements aux périodes de

recharge, sauf en situation de vulnérabilité très forte. 1.3.4 - LES MOYENS ANALYTIQUES Le programme de surveillance doit être défini dans un premier temps uniquement en fonction de l’information que l’on cherche à obtenir. Cependant, sa mise en application risque d’être limitée par les performances des laboratoires d’analyse. Il est important de vérifier que les méthodes d’analyse sont suffisamment performantes pour atteindre les objectifs fixés. L’annexe 1 donne un certain nombre d’indications sur ce point.

Parmi les résultats d’analyse existants, beaucoup ont été obtenus dans un contexte peu contraignant donc présentant moins de garanties quant à la validité des résultats. Il convient donc d’utiliser ces données avec une certaine prudence en particulier lorsqu’on les compare à une valeur réglementaire extrêmement basse. En effet, dans certains cas, les erreurs analytiques sont telles (pouvant atteindre 50 %) qu’il est hasardeux de tirer des conclusions et mettre en place des actions à partir de résultats obtenus dans de telles conditions. Pour les analyses complémentaires qui seront réalisées dans le cadre du diagnostic ou la construction de nouveaux programmes de suivi, il conviendra de suivre les consignes pour de la nouvelle directive relative à l’eau potable actuellement en cours d’élaboration.

Pour tenir compte de ces difficultés techniques mais aussi des contraintes financières, il peut être nécessaire d’alléger le programme de suivi (nombre de substances, nombre de points de prélèvement, fréquence). Il faut alors redéfinir l’objectif du suivi et bien peser les conséquences de la perte d’information que cela représente.

36

Pour diminuer les coûts d’analyse et pour effectuer une présélection des échantillons et des points de prélèvement, il est possible d’avoir recours à des méthodes semi-quantitatives utilisant des techniques immuno-enzymatiques. Elles sont plus économiques et d’une mise en oeuvre plus aisée. A l’heure actuelle, une vingtaine de substances phytosanitaires peuvent être testées par ces méthodes avec des limites de détection variables. Dans l’état actuel de nos connaissances il est préférable de limiter l’utilisation des résultats obtenus par ces méthodes immuno-enzymatiques aux valeurs relatives, afin de comparer ou de hiérarchiser les zones contaminées, de détecter des périodes plus ou moins favorables aux transferts ou d’identifier les échantillons qui doivent faire l’objet d’une analyse plus précise. En effet, le principal intérêt de ces méthodes réside dans la possibilité d’évaluer des concentrations d’un grand nombre d’échantillons très rapidement et de sélectionner ainsi ceux qu’il convient d’envoyer au laboratoire pour analyse par chromatographie. Certains traiteurs d’eau les utilisent couramment comme une aide au pilotage du traitement, la rapidité de la méthode (1 heure au lieu de 48) primant sur la précision.

Il est important de s’assurer que les performances des méthodes utilisées correspondent bien aux objectifs de l’étude.

immuno-enzymatiques

1.3.5 - INTERPRETATION DES MESURES

Compte tenu des très faibles niveaux de concentrations généralement atteints dans les eaux, il est préférable, lors de l’interprétation des résultats, de raisonner par classes de concentration. Il convient alors de choisir des limites de classes selon une progression par ordre de grandeur (cf. annexe 1). 1.3.5.1 - Eaux superficielles Pour les eaux superficielles, les concentrations doivent être rapportées aux débits pour évidence les effets de dilution. Une forte concentration peut être expliquée par un débit faible ; elle ne traduit donc pas systématiquement une augmentation de l’émission de polluant. En outre, les études déjà réalisées sur les flux montrent que les pertes de substance active vers les eaux au niveau d’un bassin sont extrêmement faibles par rapport aux quantités épandues sur les parcelles. mettre

en

Une estimation de flux (en g de substance active par confirmer cette tendance générale. On observe de manière

des

générale au cours d’une année

jour

par

exemple) permet

de

:

de concentration de forte

amplitude, non imputables à des accidents, périodes d’application des produits et à des épisodes pluvieux. Cette mise en relation n’est possible que si les connaissances sur le fonctionnement du bassin et l’utilisation des produits sont suffisantes (rapidité de réponse aux précipitations, etc.). Certaines études sur de petits bassins versants montrent qu’après une forte pluie, les concentrations augmentent très rapidement (un jour), puis diminuent plus lentement (5-10 jours). Il peut arriver qu’un pic de contamination observé sur une période très courte dans un cours d’eau ait une influence beaucoup plus prolongée sur la qualité de l’eau d’une retenue -

pouvant être

pics

souvent reliés

éventuellement située

en

aux

aval.

pour certaines substances persistantes, en plus des pics déjà cités, une présence dans l’eau prolongée par rapport aux périodes de traitement, à des concentrations plus faibles que l’on qualifie souvent improprement de "bruit de fond". -

37

1.3.5.2 - Eaux souterraines Pour les eaux souterraines, contrairement aux eaux superficielles, sauf situations particulières, les variations intra et inter annuelles sont généralement moins marquées. Deux

phénomènes peuvent expliquer ce constat

:

la durée des transferts : du fait des durées beaucoup plus longues des de transfert, on peut difficilement établir des relations immédiates entre les pluies, processus les apports et les teneurs observées. Dans le cas de certaines nappes profondes et pour certaines substances, il faut tenir compte du fait que les concentrations observées peuvent résulter de pratiques et d’usages anciens. -

l"’inertie" de la nappe : dans le cas d’une nappe importante ou à taux de renouvellement faible, il peut arriver que l’on retrouve pendant plusieurs années certaines substances stables dans l’eau, alors même que l’émission de pollution a cessé. -

On retrouve ici l’intérêt d’une étude hydrogéologique qui aide à interpréter des résultats d’analyse. Ceci peut également justifier le fait que dans certains cas, comme pour les nitrates, une action sur les pratiques des utilisateurs de produits, n’aura pas un impact immédiat sur la qualité de l’eau. Il convient dans ce cas d’en informer les partenaires qui seraient amenés à apporter une contribution au programme éventuellement mis en place à la suite du diagnostic, afin que l’évolution des teneurs dans les eaux ne soit pas utilisée comme seul critère d’évaluation à court terme d’une action. Il faut alors choisir d’autres indicateurs qui porteront essentiellement sur l’évolution des pratiques des différents acteurs ou sur l’évolution de l’occupation du territoire.

38

1.4 - OCCUPATION DES SOLS ET SES CARACTERISTIQUES

L’occupation du sol fait partie, avec les caractéristiques du milieu et les pratiques, des prendre en compte pour évaluer, sur une zone donnée, le risque de transfert de polluants vers la ressource en eau. Il est donc nécessaire de caractériser l’utilisation du territoire sur la zone d’étude choisie. Ceci permettra de formuler des hypothèses sur les possibilités d’implication dans l’émission de polluants des différents secteurs d’activité présents sur le territoire considéré, donc de déterminer les acteurs dont on devra analyser les pratiques. éléments à

Le schéma n°2

reprend

les différentes

sources

d’apports

de

produits phytosanitaires

l’environnement.

Schéma 2 : les apports de

produits phytosanitaires à l’environnement

à

39

1.4.1 - QUELLES INFORMATIONS RECUEILLIR ? Il convient de distinguer les zones agricoles, urbaines (dont espaces verts...) ou industrielles, la voirie (routes, voies ferrées, parkings), les zones boisées ainsi que les zones d’activités particulières telles que terrains de golf, terrains militaires, aéroports... (cf chapitre

1.7). De même, compte tenu de la diversité des activités agricoles et des nuisances qu’elles peuvent générer du fait de leur influence sur le bilan hydrologique et la qualité des eaux, il est important d’établir un zonage en fonction des différentes spéculations.

Comme pour les études hydrologiques, dans certains cas ces études ont déjà été effectuées sur le bassin versant considéré. Il convient alors de les réactualiser ou de les compléter éventuellement en fonction des préoccupations du diagnostic.

L’objectif de l’étude est de localiser précisément les différentes activités dans le bassin versant.

Dans

un

premier temps,

la

partie non agricole peut être

abordée à

partir

de documents

cartographiques. Pour la partie agricole, il est important de pouvoir situer les différents systèmes de cultures susceptibles d’avoir une influence, favorable ou non, sur l’émission de polluants et sur leurs transferts vers les eaux. Il est notamment important de connaître, dans une première approche, les surfaces des principales grandes cultures, des cultures légumières, de l’arboriculture, de la vigne, ainsi que des surfaces en herbe. Dans certains cas, en particulier lorsqu’il s’agit de tenter d’expliquer une contamination observée, l’étude peut se limiter à l’analyse de l’assolement de l’année et/ou de l’année

précédente. du diagnostic étant d’évaluer des risques de pollution sur un plus les cultures annuelles, il est nécessaire de raisonner en terme de successions long terme, pour

Cependant, l’objet

culturales. Cette étude de l’occupation des sols doit être complétée par une analyse des éléments du paysage qui peuvent favoriser ou limiter la circulation de l’eau (pentes, haies, talus, formes géométriques des parcelles ...). 1.4.2 - DIFFERENTES METHODES D’INVESTIGATION SONT POSSIBLES

L’enquête systématique auprès des exploitants de la zone de diagnostic peut permettre de situer les différentes productions et de connaître les rotations éventuelles : cette méthode peut être couplée avec d’autres phases du diagnostic comme celle relative aux pratiques. Cependant, elle n’est réalisable que si le nombre d’exploitations est limité. Dans le *

cas

contraire, il faut avoir recours à d’autres moyens d’information.

Dans certains contextes, l’occupation des sols situés à proximité des cours d’eau ou de captages peu profonds, joue un rôle déterminant dans la contamination des eaux. L’analyse de l’occupation du sol et des pratiques peut alors privilégier ces zones. Par exemple, dans la mise en place d’une enquête, il s’avère intéressant de rechercher une certaine exhaustivité dans ces zones et de procéder par sondage dans les secteurs plus éloignés.

40

Utilisation des données statistiques : il s’agit en fait du Recensement Général de l’Agriculture (RGA) et de ses actualisations. Le RGA est réalisé périodiquement (tous les 10 ans environ) et concerne toutes les exploitations agricoles. Une enquête intermédiaire réalisée par sondage sur un échantillon constant d’exploitations est réalisée tous les 2 ou 3 ans. *

Suivant la taille du bassin considéré, il peut être opportun d’avoir recours aux données du RGA agrégées au niveau communal, cantonal ou départemental. Cependant, dans tous les cas, le RGA concerne les exploitations ayant leur siège sur la zone considérée. Il n’y a donc pas une totale concordance entre la répartition du RGA et celles des terres de la commune ou du canton (il peut arriver que, au niveau d’une commune, la Surface Agricole Utilisée (SAU) relevée dans le RGA soit différente de la SAU réelle de la commune). Cependant, plus la zone est grande, mieux on pourra négliger les effets de frontières. Le traitement communal du RGA présente certaines limites. En effet, les des données du RGA sont soumises au secret statistique : les règles de la publications confidentialité s’appliquent lorsque les renseignements concernent moins de trois exploitations agricoles pour la zone considérée. A l’échelle communale, cette confidentialité peut limiter l’intérêt des données statistiques. Sur des zones plus vastes, elles sont utilisables. La consultation de la base de données ARISTIDE permet en outre de constituer des entités spécifiques (bassins versants, zones de protection de captages...) et de fournir toutes les données du RGA à leur niveau (le coût de base de cette consultation est de 300 francs par tableau de 3000 cases et pour 30000 exploitations interrogées). Le bassin versant faisant l’objet du diagnostic ayant été délimité, il est possible d’identifier les communes qui le composent et par agrégation des résultats communaux, d’avoir une estimation de la répartition des cultures, dans les limites citées au paragraphe

précédent. Le traitement cantonal du RGA, adapté à des zones plus grandes (et non des échelles inférieures), ne présente pas la même limitation dans la mesure extrapolable où le détail par culture est présent. Son intérêt reste cependant limité en raison du niveau d’agrégation des données qui masque la répartition spatiale des cultures. vers

Dans les deux cas, on se heurte au problème de la non concordance entre les limites administratives et les limites d’un bassin versant. Il n’existe pas de solution toute faite à ce problème. C’est aux acteurs locaux d’en évaluer les conséquences sur la marge d’erreur que cela engendre et de juger si elle reste acceptable.

L’inconvénient majeur du RGA est la périodicité à laquelle il est réalisé, le dernier datant de 1988. L’utilisation des ces résultats bruts n’est donc plus pertinente. De plus, le prochain RGA est prévu en 1998. Il convient donc de tenter de prendre en compte l’évolution de l’agriculture depuis cette date et de corriger les données fournies. Les enquêtes TER-UTI sont réalisées tous les ans sur 550 000 points du territoire. Ce sont toujours les même points qui sont observés chaque année. Les données sont également disponibles sur la base ARISTIDE. Il est donc possible d’avoir une bonne idée de l’évolution de l’agriculture au niveau d’un département et de corriger en conséquence les données du RGA. Cependant, même en terme d’évolution, les résultats ne sont pas extrapolables à une zone de taille inférieure à celle du département. Ces données sont donc à manier avec une grande précaution dans la mesure où une tendance départementale ne traduit pas obligatoirement l’évolution sur le bassin étudié. D’une façon générale il faut éviter d’extrapoler des données structurelles à une échelle plus grande ou plus petite.

41

Dans le -

cas

d’un bassin versant deux

le bassin est suffisamment

grand

cas

pour

de

figure se présentent :

qu’on puisse appliquer

les résultats de TER-

UTI,

le bassin est trop petit, l’actualisation ne peut donc se faire qu’à partir de scénarios ou d’hypothèses élaborés en fonction des dires d’experts, ou d’une enquête spécifique sur la zone d’action. Dans ce dernier, cas il convient alors d’évaluer le gain de précision apporté par rapport au travail supplémentaire à fournir. -

*

Autres

sources

d’information

photographies aériennes ou d’images satellites. Les données du RGA permettent d’approcher les proportions de la SAU occupées par diverses cultures. Les images satellites ou aériennes permettent de les situer dans le bassin versant. Pour la partie agricole de l’étude, il est nécessaire d’avoir recours à plusieurs images prises à différentes époques de l’année dans la mesure où l’identification sans ambiguïté d’une culture donnée est liée à son stade de végétation. Dans certaines régions une photo prise à une époque bien particulière (ex 15 juin ±10 jours) peut suffire à identifier les cultures. Cette solution reste néanmoins -

utilisation de

raison du nombre de clichés nécessaires pour une zone donnée et du comme cela est précisé plus haut, il est nécessaire de recueillir, à dire d’expert ou après enquête sur un échantillon représentatif de la zone, des informations sur les rotations pratiquées. Par mesure d’économie, la priorité de ce genre de traitement peut être réservée aux zones particulièrement favorables aux transferts de polluants identifiées par les études du milieu. difficilement utilisable

en

temps qui doit être consacré à leur interprétation. De plus,

D’autres sources d’informations peuvent être disponibles dans certains cas. Les Plans d’Occupation des Sols (POS) en font partie. Certains d’entre-eux sont accessibles sous forme de cartographies sur lesquelles sont recensés différents types de couvertures. Généralement les données sont précises en matière de surface (dans la mesure ou c’est la surface réelle de la commune qui est considérée) ; par contre les désignations de ces couvertures ne sont pas toujours adaptées au problème traité ici (non distinction des différentes cultures...). -

En résumé,

l’enquête exhaustive est la meilleure solution. Cependant il n’est pas toujours possible d’y avoir recours en raison de la taille de la zone ou du nombre d’agriculteurs. Les données statistiques sont des informations de cadrage rapidement disponibles et à moindre coût. Elles sont utilisables pour le diagnostic, à condition de bien choisir les échelles auxquelles elles sont pertinentes. Une solution serait d’avoir la possibilité d’augmenter le nombre de points d’observation de l’enquête TER-UTI à l’intérieur du bassin choisi de façon à avoir des données d’évolution utilisables. Cela nécessite un nouvel échantillonnage et plus d’enquêtes. Dans tous les cas, il convient d’interroger les services départementaux de la statistique agricole car des investigations nationales ou locales sont en mesure d’apporter une réponse aux questions d’utilisation du territoire.

42

1.5 - IDENTIFICATION DES PRATIQUES DES AGRICULTEURS

Cette étape du diagnostic doit permettre d’évaluer les différents facteurs liés aux pratiques des agriculteurs pouvant entraîner des pollutions diffuses ou ponctuelles sur le bassin versant étudié. Pour cela, il faut recueillir des informations relatives aux choix des agriculteurs, concernant leur stratégie de protection et les programmes de traitement, ainsi qu’à la mise en oeuvre

de

ces

Les

traitements.

pratiques des agriculteurs peuvent entraîner deux voies de pollution :

pollutions ponctuelles : accidentelles ou chroniques, celles-ci se traduisent eaux superficielles. Dans les cas extrêmes et pour certaines molécules des effets sur la faune et la flore aquatiques sont constatés. On considère que la majorité des pollutions accidentelles d’origine agricole est due à des erreurs ou des difficultés de manipulation de produits et des matériels avant et après les traitements ou encore à une maîtrise insuffisante de la gestion des emballages ou des reliquats de produits. Ceci est souvent lié à une méconnaissance des risques. Ainsi certaines pratiques répétées sont à l’origine de pollutions ponctuelles chroniques, comme la vidange des fonds de cuve dans la -

les

souvent par une contamination des

de la ferme. Mis à part les accidents entraînant des effets visibles sur la faune et la flore aquatiques, pour lesquels il est souvent possible de remonter à l’origine, il est beaucoup plus difficile d’évaluer l’importance des pollutions ponctuelles chroniques qui s’apparentent à des pollutions diffuses et dont les effets ne sont pas visibles immédiatement. cour

les pollutions diffuses, suite à l’entraînement des produits épandus sur les parcelles, les eaux souterraines ou superficielles, sans qu’il y ait à proprement parler faute de l’utilisateur. Dans ce cas, les mécanismes de transferts, les interactions entre le milieu et les substances actives, décrits dans les chapitres précédents, entrent en jeu. -

vers

doit permettre d’évaluer les différents facteurs liés aux deux types de pollution sur le bassin versant étudié. Elle doit donc fournir des éléments de décision permettant de fixer les priorités d’action : intervention au niveau du au niveau des pratiques de manipulation et d’application des produits, raisonnement de l’emploi des produits ou sur les deux thèmes en même temps. Cette

étape

du

diagnostic

pratiques pouvant entraîner

ces

Enfin, si la modification des pratiques des agriculteurs est envisagée suite à la phase de diagnostic, il est nécessaire de rendre la collecte d’information reproductible dans le temps. On dispose ainsi d’un état initial permettant de définir les priorités d’action, tout en ayant la possibilité de recueillir l’information sur les mêmes bases, donc comparables, quelques années plus tard. 1.5.1 - QUELLES INFORMATIONS RECUEILLIR ? 1.5.1.1 - Les choix des agriculteurs

1.5.1.1.1 - Sur la

stratégie de protection des cultures

Le choix de l’agriculteur résulte d’une combinaison et parfois d’un connaissances dont il dispose et des contraintes liées à son exploitation.

compromis entre

les

Ceci débouche sur des stratégies de protection des cultures que l’on peut classer en trois catégories, sachant que, de plus en plus, un agriculteur peut être amené suivant les situations à panacher ces trois approches. Celles-ci ont été décrites dans le cadre du groupe PHYTOPRAT (pratiques phytosanitaires) du CORPEN, dans le document intitulé "Protection des cultures et prévention des risques de pollution des eaux par les produits phytosanitaires utilisés en agriculture - Recommandations générales" (juin 1995).

43

* La protection "systématique" qui consiste à réaliser des traitements selon un calendrier préétabli sans références à l’état des cultures et sans tenir compte de la pression parasitaire. On peut distinguer trois niveaux : la protection "systématique automatique", qui correspond à la recherche d’une maximale. Ce type de pratique engendre des coûts inutiles, peut provoquer des risques d’apparition de résistances chez les ennemis des cultures et augmenter les possibilités de transfert des produits phytosanitaires vers les eaux. la protection "systématique contrainte" : elle s’impose à l’agriculteur pour différentes raisons (absence de solution technique, pointe de travail et organisation de chantier qui empêche d’intervenir au bon moment, absence de modèle de prévision, de seuils d’intervention etc.). la protection "systématique technologique" telle que le traitement de semences, qui est parfois souhaitable. -

assurance

-

-

Les deux premiers niveaux peuvent être dommageables pour l’environnement. Il est donc important, dans un bassin versant d’identifier, l’importance de ces pratiques et d’en cerner les causes afin de les faire disparaître (premier niveau) ou de les réduire fortement dans la mesure du possible (deuxième niveau). * la "protection raisonnée". Elle consiste à choisir les moyens de lutte et des époques d’intervention adaptées, en fonction des organismes nuisibles préalablement identifiés et de l’état sanitaire de la culture considérée. Le recours à une structure de conseil est dans la plupart des cas nécessaire. L’intérêt de cette stratégie est de bien positionner les traitements afin de garantir leur efficacité, d’en limiter le nombre au strict nécessaire, d’alterner les familles chimiques et de favoriser la faune auxiliaire. Ainsi, éviter les traitements inutiles et le gaspillage permet de limiter les quantités de substances susceptibles d’être transportées vers les eaux.

La

*

protection intégrée. Elle fait appel à

toutes les méthodes de lutte existantes

contre les ennemis des cultures et

privilégie notamment les choix relatifs au système de production (rotation, variétés, etc.), les techniques culturales (binage, faux semis, etc.) et les moyens de lutte biologiques. Dans ce cas, le recours à la lutte chimique est réduit au strict nécessaire, les risques de pollution diffuse sont minimes. En outre, la protection spécifique à l’agriculture chimiques de synthèse. Elle fait l’objet d’un cahier des

européen.

biologique n’emploie pas de produits charges dans un cadre réglementaire

Il est donc utile dans cette partie du diagnostic consacrée aux idée de la stratégie de traitement des agriculteurs de la zone afin de permettant d’apprécier la marge de progrès possible sur ces choix.

pratiques, d’avoir une dégager des éléments

1.5.1.1.2 - Sur les programmes de traitement Les choix stratégiques des agriculteurs étant connus, il est également nécessaire d’avoir certaine connaissance des programmes de traitement : quels types de produits et quelles quantités globales, quelles doses à l’hectare, quelle superficie développée traitée. La connaissance de ces critères est nécessaire, car elle peut permettre d’orienter les programmes de suivi des eaux (voir chapitre 1.3.3 Spécifications d’un programme de mesure en vue du une

diagnostic).

Il est

en

outre nécessaire de recueillir des

informations

sur

d’autres critères pouvant

jouer un rôle important dans l’évaluation des possibilités de transferts vers les eaux, soit: -

quelques

les

périodes de traitement qui, confrontées aux données climatiques pourront apporter d’appréciation sur les risques liés aux programmes de traitement (cf partie

éléments

44

II). Il est souvent utile de réaliser une petite étude historique car dans certains cas les concentrations observées dans l’eau souterraine ne reflètent pas nécessairement les pratiques de l’année mais celles des précédentes (information difficile à obtenir chez les agriculteurs) (cf

chapitre 2.3.5.2).

les distances des traitements par rapport au cours d’eau, par rapport aux différentes sensibles détectées dans les études de milieu peuvent également être recueillies. -

zones

-

le type de traitement :

sur

Dans le but d’estimer

le sol, entre rangs,

sur

le

feuillage, etc...

charge spécifique de l’environnement, souvent appelée improprement "pression polluante", un certain nombre d’indices sont proposés dans la une

littérature.

Par

exemple, quantité substance active/surface de la zone, quantité de substance en distinguant périmètre rapproché et périmètre éloigné. Ceux-ci doivent être avec interprétés beaucoup de précaution dans la mesure où les propriétés de transfert des molécules ne sont pas prises en compte. active/décade

On trouve aussi des ratios caractérisant un potentiel de risque : Quantité substance active/DJA (Dose Journalière Admissible) nombre de DJA épandues. D’une façon générale, il faut éviter de mélanger des données toxicologiques et des données d’usage qui ne correspondent pas à une véritable exposition. =

Pour l’établissement de ce type s’inspirant de la démarche SIRIS.

d’indicateur, il

est

préférable d’employer

une

méthode

Certaines cultures peuvent faire l’objet de pratiques particulières (par exemple en cultures spécialisées) pouvant favoriser les transferts de produits phytosanitaires vers les eaux. Ces pratiques, du fait de leur diversité et souvent de leur caractère régional, ne peuvent être listées ici. Il est nécessaire de faire appel aux experts et aux références régionales pour les identifier. 1.5.1.2 - La mise des produits

en oeuvre

des traitements : manipulation et application

On peut décomposer la mise en oeuvre des traitements en trois étapes : avant, pendant après. Chacune d’elles peut être source de pollution lorsqu’un certain nombre de précautions ne sont pas prises. Le document du groupe PHYTOPRAT (cf. page 34) reprend ces différentes et émet un certain nombre de recommandations qui peuvent être reprises dans le cadre étapes d’une opération de sensibilisation ou de conseil. Il convient donc de s’y référer. Le groupe Techniques d’Application et de Manipulation (groupe TAM) du CORPEN rédigera, courant 1996, un document plus complet sur ce sujet. et

Les différentes informations qu’il faut recueillir sur chacune de ces étapes sont les suivantes : avant le traitement Etat et réglages du matériel de traitement : ceux-ci auront une incidence directe sur la qualité des traitements donc sur leur efficacité. On peut ainsi éviter des échecs nécessitant un nouveau traitement. On s’efforcera donc d’évaluer ces deux points, notamment la fréquence des réglages. Il peut être utile de vérifier que la notice du constructeur est bien utilisée. -

45

Prise

en

compte des indications portées

sur

l’étiquette des produits.

Préparation de la bouillie : effectuée dans de mauvaises conditions, cette phase peut provoquer des contaminations directes des eaux. La principale cause est due au débordement de cuve lors du remplissage par manque de vigilance. La qualité de cette surveillance est difficilement quantifiable dans un diagnostic et rarement totalement assurée même lorsque la sensibilisation de l’agriculteur (qui reste indispensable et prioritaire) est bien faite.

Il est donc préférable d’évaluer l’importance des situations à risque absence de système limitant les risques de débordement (compteurs -

d’eau, jauges,

débitmètres), -

de débordement : localisation des sites de remplissage par rapport aux (rivières, mares, égouts), existence éventuelle de chemins préférentiels (fossé, pouvant favoriser les transferts de bouillie entre le site et la ressource en eau. et

en cas

d’eau

points rigole...)

A contrario on peut estimer le pourcentage d’aires de remplissage sécurisées permettant de récupérer ou d’absorber les produits qui pourraient tomber au sol).

(étanches,

Il est

également nécessaire d’identifier les situations pour lesquelles la source d’approvisionnement en eau n’est pas protégée : absence de dispositif de rupture hydraulique (par surverse ou par cuve de stockage intermédiaire) entre la cuve du pulvérisateur et la source d’approvisionnement en eau (dans beaucoup de cas, un tuyau relie directement la ressource en eau à la cuve, avec un risque majeur de siphonnage de la bouillie vers cette source), ou absence de clapet anti-retour (si la présence de ce clapet est un facteur favorable, les DDASS estiment que celui-ci n’assure pas un niveau de protection suffisant : dans de rares cas extrêmement graves, on a pu constater une contamination du réseau d’adduction d’eau potable par un retour de bouillie). Enfin il faut évaluer les pratiques de rinçage des bidons et le devenir de l’eau de rinçage (un rinçage par la bouillie elle-même ne suffit pas). -

pendant l’application :

Il arrive que des cours d’eau soient contaminés soit par application directe (débordement de rampe) soit par dérive (entraînement par le vent). Là encore, le diagnostic peut difficilement évaluer ce genre d’impact même s’il ne peut les ignorer. Des ordres de grandeur sont donnés dans un document publié par l’OEPP(4). Un entretien avec les agriculteurs exploitant des parcelles situées en bordure de cours d’eau peut apporter quelques éléments concernant ces risques. Cependant en cas de contamination constatée, il sera difficile

(sauf en cas d’absence de précipitation) de faire la part entre la dérive pendant le traitement les pertes par ruissellement qui peuvent se produire par la suite.

et

après l’application : mauvaise gestion des reliquats de bouillie peut provoquer des contaminations des eaux. L’importance de ces reliquats peut dépendre de l’agriculteur mais aussi de la conception du matériel. On distingue : -

une

(4) Organisation Européenne et méditerranéenne pour la protection des plantes - Conseil de l’Europe. Système de décision pour l’évaluation des effets non intentionnels des produits phytosanitaires l’environnement. Bulletin OEPP 23 (1993)

sur

46

le fond de cuve : volume de bouillie présent dans la cuve lorsque la pompe de reprise désamorce (peut être supérieur à dix litres), le volume mort : volume de bouillie restant dans les circuits (dépend de la conception du matériel, il peut être supérieur à dix litres), le volume de fin de cuve : volume non utilisé par l’agriculteur (dépend de -

se

-

-

l’agriculteur). Le diagnostic consiste ici à déterminer s’il existe une marge de manoeuvre permettant de diminuer de façon simple ces reliquats (la fin de cuve peut être diminuée grâce à une amélioration de l’utilisation du système de remplissage et en veillant au bon réglage du pulvérisateur). Il doit aussi évaluer les différentes pratiques de gestion de ces reliquats : leur élimination, ainsi que celle des eaux de nettoyage, vers les égouts, les puisards, les cours, les fossés ou sur la voirie sont des pratiques polluantes.

Enfin il faut enquêter sur le devenir des emballages vides et des reliquats de produits qui doivent être éliminés suivant la réglementation en vigueur ou lors de collectes spéciales (notamment dans le cadre d’actions soutenues par PIC AGRI(5)).

1.5.2 - COMMENT RECUEILLIR LES INFORMATIONS Comme dans le cas de l’occupation du sol, l’idéal serait de réaliser une enquête exhaustive auprès des exploitations de la zone. Là encore, la taille de cette zone, donc le nombre d’agriculteurs devant être enquêtés, peut être trop importante. Il faudra alors avoir recours à d’autres instruments tels que les statistiques agricoles, à condition là aussi d’en connaître les limites.

1.5.2.1 - Enquêtes auprès des agriculteurs Comme dans le cas de l’occupation du sol, l’idéal serait de réaliser cette enquête de façon exhaustive sur le bassin considéré ou dans les zones considérées comme prioritaires du point de vue des transferts. Il est évident que l’enquête sur les pratiques est à réaliser en même temps que celle sur l’occupation des sols. Une solution intermédiaire consiste à choisir parmi les agriculteurs de la zone un échantillon sur lequel sera réalisée l’enquête. Si nécessaire, ce panel doit être conservé dans le temps pour pouvoir l’interroger de nouveau par la suite afin d’évaluer les effets des actions entreprises. Les méthodes de choix d’un tel panel sont variées et dans tous les cas il convient d’avoir recours aux services (ou au moins aux conseils) du SCEES.

où l’on cherche à privilégier des zones prioritaires du point de vue des être aussi exhaustive que possible sur les parcelles incluses dans ces devra transferts, l’enquête de la variabilité raison en zones, plus grande des cultures à cette échelle. Dans le

cas

panel peut être construit par tirage au sort des individus après avoir réalisé une typologie, par exemple en fonction des cultures principales, des surfaces d’exploitation, etc.. Ce

Comme cela est précisé dans le paragraphe 1.4.2, dans certaines situations, focaliser l’effort d’enquête dans les zones situées à proximité des ressources en eau.

on

pourra

(5) ProgrammeInterprofessionnel de Collecte. Association loi 1901 fondée par l’APCA, le CNJA, la CNMCCA, la FNSEA, l’INAC, PPE, l’UIPP et l’UNCAA.

47

1.5.2.2 - Enquêtes auprès des distributeurs C’est une méthode plus économique en moyens dans la mesure où le nombre d’interlocuteurs est plus faible. Afin de s’assurer de leur collaboration, la participation de ces organismes économiques au comité de pilotage de l’opération dès son origine est un facteur favorable. La difficulté de ce type d’enquête vient du fait que les zones d’influence et les parts de marché des distributeurs (coopératives ou négociants privés) doivent être prises en compte. Dans la mesure du possible, seules les données relatives à la zone considérée doivent être utilisées. Lorsque cela n’est pas possible, le caractère approximatif des informations recueillies doit être précisé. A titre d’exemple, il est souvent difficile de recenser tous les petits négociants ou les groupements d’achats.

1.5.2.3 - Utilisation des statistiques agricoles L’utilisation des statistiques agricoles peut être utile mais avec les mêmes réserves que celles formulées précédemment (ancienneté des données, limites d’extrapolations à des zones de taille différentes). A signaler que le SCEES a réalisé en 1994 une enquête "pratiques culturales" sur le même modèle que l’enquête de 1986. Elle concerne 11 500 parcelles pour lesquelles les pratiques des agriculteurs sont analysées (produits utilisés, stratégies, pratiques de manipulation des produits...). Les questions posées étant en grande partie identiques aux questions de 1986, les résultats pourront être comparés et permettront de faire ressortir les évolutions de pratiques. Cependant l’échelle géographique pour lesquelles ces données seront pertinentes est la région administrative, parfois détaillées par bassin de production. De plus, un certain nombre de spéculations de faible ou moyenne superficie régionale (vigne, pomme de terre...) ne sont pas enquêtées, alors qu’elles peuvent avoir une forte importance sur certains bassins versants. Dans le cas d’un bassin versant, il peut être intéressant d’avoir recours à la même méthode de tirage des points d’enquête afin de construire un échantillon représentatif de la zone étudiée. Là encore il est préférable d’interroger les services départementaux de la statistique agricole sur la faisabilité d’une telle investigation.

Enfin, BVA réalise tous les ans, à partir d’un panel et pour le compte de l’UIPP, une enquête nationale sur l’utilisation des produits phytosanitaires. Les résultats sont en principe confidentiels ; ils ont cependant été utilisés au niveau national, avec l’accord des intéressés, pour élaborer les listes de surveillance. La pertinence de leur utilisation au niveau régional, si elle était autorisée par les propriétaires des données, devrait être évaluée au cas par cas en raison du faible nombre de points enquêtés. 1.5.2.4 - L’avis d’expert Cet avis est toujours nécessaire, soit pour évaluer les pratiques des agriculteurs, l’absence momentanée de données qunatitatives sur la zone, soit pour évaluer la cohérence les limites des résultats obtenus par différentes méthodes.

en ou

Dans une première approche, un programme phytosanitaire type établi pour chaque culture à dire d’expert, combiné avec les informations recueillies dans d’autres parties du diagnostic (substances retrouvées dans les eaux par exemple) peut permettre de formuler un certain nombre d’hypothèses permettant de mieux cibler les enquêtes réalisées par la suite (par

exemple enquête spécifique à une culture).

Enfin, il convient de signaler que les quantités et les types de produits utilisés peuvent l’objet de fortes variations au cours des différentes campagnes. Ceci rend donc nécessaire une actualisation régulière des données recueillies.

faire

48

1.6 - ETUDE DE L’ENVIRONNEMENT SOCIO-ECONOMIQUE ET DES MOTIVATIONS DES AGRICULTEURS

L’étude de l’environnement socio-économique des agriculteurs et de leurs exploitations doit permettre de connaître les contraintes auxquelles ils doivent faire face et d’expliquer les raisons de leurs pratiques de protection des cultures. L’étude de motivation permet de faire ressortir les freins aux changements de pratiques et de choisir, parmi les différents axes d’actions possibles, ceux qui pourront être mis en place en

priorité. Les choix des agriculteurs étant mieux connus, il est nécessaire d’en connaître les raisons. C’est ici qu’intervient l’étude de motivation et de l’environnement socio-économique de l’exploitation : qui apporte le conseil, quelles sources d’information, traitements systématiques, raisonnés, intégrés, quelles contraintes spécifiques à l’exploitation, quels critères de choix des produits. Une

de cette étude, notamment le volet consacré à l’environnement socioêtre réalisée en même temps que l’enquête sur les pratiques. Elle permet de économique, peut mieux comprendre les raisons des pratiques en cours ainsi qu’un certain nombre de freins au

partie

changement. Pour la

partie consacrée à la motivation des différents acteurs (agriculteurs et il prescripteurs), est souvent préférable d’avoir au préalable réalisé la plus grande partie du diagnostic. En effet, on dispose alors généralement des informations suffisantes pour prendre une décision d’action. Si une stratégie préventive est choisie, on peut alors formuler un certain nombre de recommandations qui devraient permettre de limiter les contaminations des eaux par les produits phytosanitaires. Cette étude permet de tester l’acceptabilité des mesures contenues dans le programme envisagé. De plus, la meilleure connaissance des phénomènes en cause et l’estimation des responsabilités de chacun permet à l’enquêteur de mieux orienter son entretien. 1.6.1 - ETUDE DE L’ENVIRONNEMENT SOCIO-ECONOMIQUE Dans bien des cas l’orientation d’une exploitation est fortement dépendante de l’environnement économique dans laquelle elle se situe. Cet environnement influe directement sur les décisions stratégiques des agriculteurs ainsi que sur leurs systèmes de culture (assolement, rotation). Ces contraintes conduisent également à la spécialisation de l’agriculteur (plutôt éleveur, plutôt tourné vers tel ou tel type de production), entrainant ainsi une grande variabilité dans les connaissances concernant les caractéristiques et l’emploi des Il est donc nécessaire d’évaluer par grands types les différents produits phytosanitaires. niveaux de formation et de technicité par rapport à l’utilisation des produits phytosanitaires et éventuellement d’identifier des lacunes qu’il conviendrait de combler avant toute autre action. Le influence

système

de culture

adopté par l’agriculteur peut également avoir une grande la marge d’adaptation possible par rapport à des propositions de nouvelles pratiques : surchage de travail éventuelle à une période ou il faudrait consacrer du temps à l’observation des parcelles par exemple, difficulté pour mettre en place une rotation permettant de diminuer les risques phytosanitaires. La connaissance de ces contraintes peut permettre de formuler des hypothèses sur les raisons des pratiques des agriculteurs ("systématiques", "raisonnées", "intégrées") ainsi que sur les freins techniques au changement. sur

Pour un

prendre

décisions, l’agriculteur fait appel à sa propre expérience mais aussi à prescripteurs (agents de Chambre d’Agriculture, de coopérative, de

ses

certain nombre de

49

négociant, de SRPV) ou de publications telles que les Avertissements Agricoles ou les notices techniques des distributeurs. Dans la zone de diagnostic, il est important de faire le recensement de ces différentes sources d’informations et d’évaluer l’impact de chacune. Bien souvent l’agriculteur dispose de plusieurs sources à la fois : il convient alors d’identifier et d’expliquer les éventuelles divergences et de proposer, dans le cadre du comité de pilotage, des solutions pour diffuser un message harmonisé. Ceci peut revenir également à réaliser une étude de motivation des prescripteurs. 1.6.2 -

ETUDE DE MOTIVATION

Dans un premier temps, celle-ci consiste à obtenir une meilleure connaissance de la sensibilité des agriculteurs par rapport à l’environnement en général et la contamination des eaux par les produits phytosanitaires en particulier. L’action de prévention qui suivra devra être adaptée aux résultats de cette étude. Les questions posées lors de cette étude pourront permettre notamment d’évaluer les points suivants : sensibilité par rapport à la protection de l’environnement, connaissance des principales réglementations concernant l’eau et les produits phytosanitaires, réaction face aux résultats relatifs à la qualité de l’eau obtenus dans la zone, connaissance des phénomènes en cause, place de l’agriculture dans les risques de pollution, les solutions envisagées, les efforts réalisés pour faire évoluer certaines pratiques. A titre

d’exemple, dans certaines opérations, ce genre de démarche a permis de montrer action sur les pratiques, il était nécessaire de consacrer du temps à l’explication qu’avant du cycle de l’eau afin de démontrer que les parcelles des exploitations visées pouvaient effectivement avoir un impact sur la qualité de la ressource en eau. toute

Une deuxième partie de cette étude doit permettre de tester auprès des agriculteurs la faisabilité technico-économique des mesures contenues dans le plan d’action et d’évaluer les moyens (animation, formation...) devant les accompagner. A noter que, si besoin est, ce chapitre peut s’appliquer, utilisateurs non agricoles de produits phytosanitaires.

moyennant quelques adaptations, à des

50

1.7 - ETUDE DES PRATIQUES EN SECTEUR NON AGRICOLE n’étant pas la seule activité utilisatrice de produits phytosanitaires, il est nécessaire d’étudier les pratiques du secteur non agricole afin d’évaluer les différents facteurs pouvant entraîner des pollutions. Cette étape de la démarche doit permettre d’évaluer la part de responsabilité de chaque activité présente sur la zone étudiée. Le caractère exhaustif du diagnostic, à la fois sur les usages agricoles et non agricoles, est une garantie de crédibilité de la démarche auprès du monde agricole.

L’agriculture

1.7.1 -

LES ACTEURS ET LES SURFACES CONCERNEES

Comme cela a été dit précédemment, l’agriculture est loin d’être le seul secteur utilisateur de produits phytosanitaires. Le schéma 2 (chapitre 1.4) montre bien les différents acteurs concernés, dont certains peuvent avoir des difficultés pour obtenir et interpréter l’information nécessaire au bon emploi de ces produits. De façon plus complète, les différents utilisateurs qu’il est généralement possible d’identifier sont les suivants (la position dans la liste qui suit n’est pas liée à l’importance du problème posé, celle-ci étant très variable suivant la zone considérée) : les communes et syndicats intercommunaux : ce sont les principaux utilisateurs de produits phytosanitaires pour les usages non agricoles, notamment d’herbicides, pour l’entretien des routes communales, des allées, des trottoirs, des cimetières, des espaces verts et des terrains de sport, les sociétés d’autoroutes : le désherbage chimique est pratiqué en complément des entretiens mécaniques, en particulier sur les aires de stationnement, les Directions Départementales de l’Equipement (DDE), pour l’entretien des routes (nationales en particulier) et de leurs abords, les conseils généraux, pour l’entretien des routes départementales et de leurs abords, la SNCF, qui utilise des trains désherbeurs pour l’entretien de la majeure partie de son réseau (pulvérisation entre les rails et jusqu’à 1,5 m de chaque côté), l’EDF qui traite ses installations, les militaires, pour l’entretien des voies etc.. les aérodromes les entreprises ou industries qui entretiennent les zones de stationnement et leurs espaces verts, les services ou organismes chargés de l’entretien des forêts (ONF...), les particuliers qui utilisent les produits en usages domestiques, les zones de loisir (golfs ...), autres (par exemple l’Entente Interdépartementale de la Démoustication du littoral -

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

-

Méditerranéen...). 1.7.2 - LES INFORMATIONS A RECUEILLIR

Les premières informations à recueillir concernent l’identité des produits utilisés, les doses de traitement et si possible les périodes d’application, les quantités annuelles, la nature des surfaces concernées, le matériel utilisé, les pratiques de rinçage et d’élimination des emballages, l’évolution récente des techniques employées (fauchage, désherbage thermique, etc.). Comme pour les agriculteurs, une évaluation du niveau de formation des agents applicateurs et du personnel encadrant peut fournir des éléments intéressants en vue d’une éventuelle action de prévention.

51

Il faudra entrer dans le détail de la nature des surfaces traitées lorsqu’elles recoupent des périmètres de protection, en particulier rapprochés, ou pour identifier éventuellement des secteurs traités plusieurs fois par des organismes différents. Dans cet objectif, il est utile de s’aider d’un support cartographique pour la collecte et l’organisation des données. Ces informations peuvent être obtenues (de façon plus ou moins exhaustive selon le type d’interlocuteur) par enquête auprès des différents acteurs cités plus haut. Pour certains d’entre eux, la démarche est facilitée par l’unicité ou le faible nombre d’interlocuteurs. C’est le cas de la SNCF, la DDE (en particulier ses subdivisions), le conseil général, les sociétés d’autoroute (en particulier leurs "districts"). Les réponses aux enquêtes sont

généralement complètes

et

détaillées,

surtout

après

un

premier

contact

permettant

d’identifier le bon interlocuteur et d’expliquer la démarche. Pour d’autres, les communes par exemple, la procédure d’enquête est plus complexe, du fait de leur nombre, du faible pourcentage et de la qualité variable des réponses généralement obtenues. Cependant, malgré ces inconvénients, il est généralement possible de rassembler une information suffisante. Dans d’autres cas, jardiniers amateurs, industries ou entreprises, l’information est pratiquement impossible à obtenir de façon directe. Généralement ces usages sont "oubliés" dans les différentes études existantes, alors qu’on a de bonnes raisons de penser qu’ils peuvent avoir une part de responsabilité dans certaines contaminations (ne serait ce que par des accidents de manipulation et des rejets directs au milieu). Pour les particuliers, la solution qui peut être adoptée est d’interroger les revendeurs de produits comme les supermarchés, les magasins de jardinage ou de bricolage. Les résultats obtenus seront très grossiers, dans la mesure où il sera impossible de relier les données de ventes (souvent imprécis en raison des différents modes de comptabilité des distributeurs) à une zone particulière. Cependant ce type d’enquête vaut la peine d’être mené car les quantités utilisées par les particuliers peuvent être comparables (parfois supérieures) à celles utilisées dans le secteur public. Pour les industries et entreprises, il faudrait disposer de fichiers d’adresses et avoir une idée de la surface qu’elles traitent. Il peut être intéressant de rechercher les entreprises spécialisées dans l’entretien de ces espaces.

Généralement

enquêtes feront ressortir des quantités globales minimes par rapport aux usages agricoles. Cependant le détail des résultats met souvent en évidence quelques substances (4 ou 5) utilisées de façon dominante dans tous les secteurs. Pour ces substances les quantités utilisées deviennent plus significatives. ces

1.7.3 - LES RISQUES LIES A CES USAGES

Mis à part quelques cas particuliers, les surfaces recevant ces produits sont caractérisées par leur faible perméabilité. Tout événement pluvieux suivant leur application risque donc de les entraîner rapidement vers les cours d’eau par ruissellement. Ce risque est accru lorsqu’ils sont appliqués sur des zones destinées au passage ou à la collecte d’eau

pluviale.

52

En conséquence, les risques de contamination sont élevés du fait du petit nombre de substances actives utilisées, des doses de traitement importantes appliquées en une seule fois sur des surfaces réduites et surtout, des coefficients de perte très élevés. Ceux-ci peuvent dans certains cas atteindre 90%, par exemple lors du ruissellement sur une zone imperméable

(trottoir ...). Ces conditions favorables à la contamination sont souvent confirmées dans plusieurs régions par la détection de ces produits par les analyses d’eau. Généralement les principales substances actives utilisées en secteur non agricole sont également homologuées pour des usages agricoles. Sur un bassin versant particulier, l’absence de cultures susceptibles de recevoir ces produits peut conduire à suggérer l’origine non agricole des contaminants (sous réserve que la réglementation sur les usages agricoles soit respectée). Dans le cas où ces cultures sont représentées, une démarche de diagnostic suivant les principes énoncé dans cette brochure doit être entreprise afin de faire la part des responsabilités de chaque secteur d’activité. En cas de doute sur l’origine des contaminations, le programme de suivi de la qualité des eaux doit inclure des prélèvements en amont et en aval de l’agglomération susceptible d’émettre une pollution. Il faut alors s’assurer que le cours d’eau suivi ne reçoit pas d’apport autre que les eaux pluviales urbaines entre les deux points de prélèvement.

Tous ces éléments montrent que, dans certains cas, lorsque l’étude de l’occupation du territoire (cf 1.4) aura permis d’identifier les différentes activités présentes sur le secteur, il est absolument nécessaire d’estimer les risques de transfert de produits utilisés en secteur non

agricole. Le caractère exhaustif de l’enquête sur les usages agricoles et non agricoles est une garantie de crédibilité de la démarche auprès du monde agricole. Ceci présente également l’avantage de sensibiliser des acteurs, peut-être moins bien informés, des risques pour l’utilisateur et l’environnement liés à l’usage qu’ils font de ces produits. De plus, dans les cas où la nécessité en sera démontrée, il sera plus aisé de mettre en place des actions de prévention auprès de ces publics. On peut signaler que certaines villes ont déjà mené des actions visant à utiliser des méthodes d’entretien non chimiques, sensibiliser les particuliers aux différents problèmes posés par l’utilisation des produits. D’autre part, la société des Autoroutes du Sud de la France a édité en 1992 un "guide d’entretien des dépendances vertes des autoroutes du sud de la France" complété par des "fiches de fonction pour l’utilisation des produits phytosanitaires". Ces documents préconisent un recours à un entretien mécanique, en limitant l’usage des produits chimiques au strict nécessaire. Dans certains cas, la SNCF a accepté de modifier ses pratiques, notamment dans certains périmètres de captage. Le ministère chargé de l’agriculture (DERF) à rédigé en association avec l’Office National des Forêts et l’Institut pour le Développement Forestier, une brochure intitulée : "Produits agropharmaceutiques en forêt 22 questions, 22 réponses ".

53

PARTIE II : PISTES POUR L’INTERPRETATION

55

Compte tenu de la diversité des situations rencontrées localement il n’est pas possible de présenter ici une méthode générale de diagnostic sur un bassin versant. En effet, contrairement à ce qui peut être fait dans d’autres domaines, il n’est pas possible de combiner (superposer, additionner) des cartes élaborées à partir des différents critères énumérés en I et II. Ceci reviendrait à utiliser une méthode des scores qui ne tiendrait pas compte des interactions entre bon nombre de ces critères. Du fait du nombre de critères à prendre en compte et de ces interactions, une cartographie des risques de contamination par les produits phytosanitaires n’est pas réalisable dans l’état actuel de nos connaissances. Dans le cas des eaux souterraines, des modèles établissant de telles cartes en tenant compte des interactions sont utilisables mais ne peuvent être mis en oeuvre que par des spécialistes. Les modèles permettant d’évaluer les transferts de molécules à l’échelle d’un bassin versant doivent encore faire l’objet de travaux de recherche avant de pouvoir être utilisés de manière opérationnelle. Il faut noter cependant que, compte tenu de leur sensibilité et de leur précision, ces modèles ne permettent pas de prédire des concentrations dans l’eau de l’ordre de 0,1 μg/1, concentration maximale admissible (CMA) actuellement en vigueur pour l’eau potable. Prévoir les concentrations dans l’eau ne peut donc pas être un objectif réaliste d’un diagnostic.

L’objectif raisonnable auquel on doit se limiter dans ce diagnostic est l’estimation des risques de transfert (sans les quantifier), la détermination des facteurs qui les favorisent afin de pouvoir définir les actions de prévention prioritaires. Dans beaucoup de cas le recours à une démarche pragmatique doit permettre d’atteindre cet objectif. A partir de deux exemples de travaux réalisés ou en cours dans deux régions, on s’efforce de montrer comment les différents éléments de diagnostic ont été ou pourront être utilisés et leurs résultats interprétés en vue d’une action de prévention de ces contaminations.

Ces travaux ayant débuté il y a plusieurs années, alors que les références sur ces problèmes étaient encore peu nombreuses, il est probable que ces actions ne seraient pas menées de la même façon aujourd’hui. En particulier de gros efforts ont été nécessaires pour vérifier le fondement de certaines hypothèses sur les mécanismes de transferts. Ces actions ont dû construire leurs références au fur et à mesure de leur développement. Certaines de ces références, après validation par le groupe diagnostic, ont été reprises dans la première partie de ce document. Les deux exemples présentés ont été choisis en fonction du type de ressource. L’un l’eau superficielle avec une problématique sur une région entière, l’autre concerne les souterraines avec des captages d’eau potable sur de petits bassins d’alimentation.

concerne eaux

57

2.1 - ESSAI D’EVALUATION, A L’ECHELLE D’UNE REGION, DES RISQUES DE CONTAMINATION DES EAUX SUPERFICIELLES PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES : EXEMPLE DE LA BRETAGNE

Ce texte rédigé par H. GILLET (SRPV de Bretagne), a été validé par la CORPEP (Cellule d’Orientation Régionale pour la Protection des Eaux contre les Pesticides) en décembre 1995.

INTRODUCTION La CORPEP* est un outil mis en place fin 1990 par le Préfet de Région dans le cadre du Comité Technique de l’Eau. Cette cellule de concertation et de coordination interdisciplinaire, pilotée par la DRAF - Service Régional de la Protection des Végétaux, a eu la démarche suivante : connaître la situation, comprendre les processus de contamination, proposer des solutions. Les travaux menés par la CORPEP dans le contexte de la Bretagne, dont les particularités économiques, climatiques et hydrogéologiques rendent sa ressource en eau particulièrement vulnérable aux pollutions diffuses d’origines agricoles et urbaines, permettent maintenant de disposer d’un premier diagnostic pouvant aboutir à des pistes pour l’action. Celles-ci pourront être affinées et mise en oeuvre, sur quelques bassins versant dans un premier temps, dans le cadre du programme Bretagne Eau Pure.

2.1.1 - UNE REGION SENSIBLE AUX POLLUTIONS DIFFUSES D’ORIGINE AGRICOLE -

Un contexte hydrologique sensible

aux

pollutions

Il se caractérise par des nappes d’eau superficielles, des fleuves courts et des temps de transfert vers la mer réduits à quelques jours. -

Un réseau hydrographique très sollicité

Région de socle peu perméable, la Bretagne doit faire appel surtout aux eaux de surface pour la fourniture d’eau potable et industrielle (80 % de la ressource), quelquefois en mobilisant la ressource par des sensibles aux pollutions diffuses.

barrages

de

stockage.

Ces

eaux

superficielles

sont très

Par ailleurs, le fait de stocker l’eau dans des barrages (40 % de la ressource en eau potable de la région) exacerbe l’impact de ces pollutions en allongeant leur persistance et en y

exposant une population importante. Une part des rivières bretonnes héberge également un riche potentiel salmonicole caractérisé par une salmoniculture hautement développée (avec 12 000 tonnes de truites arcen-ciel produites annuellement, soit le tiers de la production nationale) et par le maintien d’un peuplement naturel de truites et de saumons qui génère un tourisme pêche réputé.

La

couronne

plan économique

et

littorale est le lieu d’une

touristique (avec

une

conchyliculture et ostréiculture importante production annuelle évaluée à 45 000 tonnes).

au

*

LES MEMBRES DE LA CORPEP: Agence de Fétu Loire-Bretagne, CEMAGREF, Chantre Régionale d’Agriculture, Conseil Régional Conseil Supérieur de la Pêche, DRASS, DRAF/SRPV, DIREN, Ecole Nationale de la santé Publique GIS environnement, IFREMER, INTRA, Laboratoire central de COOPAGRI Bretagne. préfectures de la Région (SGAR), des Côtes d’ Armor (DDAF), du Finistère (Bureau de l’ Environnement) d’Ille et Vilaine (DDASS) et du Morbihan (DDAF).

58

-

Une importante activité agricole

Les deux dernières décennies ont vu en Bretagne une intensification rapide de l’agriculture qui s’est traduite par une forte augmentation des productions animales et plus particulièrement des élevages hors sol porcins et avicoles. On estime aujourd’hui que pratiquement la moitié du cheptel français s’y trouve concentrée.

Cette intensification de l’élevage a été accompagnée par une extension de productions végétales intensives (maïs, céréales) qui a induit un bouleversement des structures rurales (diminution du bocage, assèchement des zones humides) et une consommation sans cesse croissante de produits phytosanitaires. Ces productions, qu’elles soient animales ou végétales, sont fortement génératrices de déchets que le milieu doit filtrer, épurer, dégrader. Or aujourd’hui dans cette région, on constate les premiers effets du déséquilibre du système sol-eau-activité biologique qui se manifestent par une prolifération des algues vertes et rouges, par une contamination bactérienne de certains élevages conchylicoles et ostréicoles, enfin et surtout, par l’apparition de menaces pour la santé de l’homme et de l’animal (teneurs excessives en nitrates et substances phytosanitaires des eaux de boisson). tel contexte et dans une région où la dégradation de la qualité de l’eau menace plus plus le développement voire le maintien d’activités économiques prépondérantes (aquaculture, tourisme, agro-alimentaire), il était important de développer des actions pour mieux connaître l’ampleur du problème posé par la présence éventuelle de résidus de produits Dans

de

un

en

phytosanitaires dans les eaux. 2.1.2 - DEMARCHE MISE EN OEUVRE A L’ECHELLE REGIONALE POUR EVALUER LA CONTAMINATION DES EAUX SUPERFICIELLES PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES.

L’approche de

cette nouvelle forme de

pollution s’est faite de manière coordonnée grâce à la mise en oeuvre en 1990 par le préfet de région d’une cellule technique ( CORPEP : Cellule d’Orientation Régionale pour la Protection des Eaux contre les Pesticides) dont le rôle a

été d’orienter les actions

en

L’ évaluation s’est déroulée

matière de bilan et de lutte. plusieurs phases dont la

en

chronologie peut

se

résumer

comme

suit. 2.1.2.1 - Recueil des données existantes

fragmentaires, en effet par rapport aux 450 molécules homologuées commercialisées actuellement, elles ne concernaient que les organochlorés (principalement le lindane) et les triazines (uniquement l’atrazine). Elles sont apparues

Par

ailleurs, le caractère ponctuel ainsi que le nombre limité d’études réalisées

1990, rendaient situation.

impossible l’établissement

avant

d’un bilan et la caractérisation de l’évolution de la

L’étude la plus ancienne de 1977, menée par le SRAE sur six rivières de la région et portant sur la recherche des organo-chlorés, phosphorés et azotés révéla l’existence d’une contamination de ces rivières par le lindane (avec un maximum de concentration mesuré de 0,07 μg/litre). Plus récentes, des recherches de triazines, réalisées en 1980 par le Ministère de

59

( Réseau AQUAREL ), mettaient en évidence une contamination de l’eau de certaines retenues par l’atrazine (maximum de concentration mesuré : 15 ug/litre). la Santé

une étude réalisée par l’Ecole Nationale de la Santé publique de Rennes le comportement du lindane et de l’atrazine dans un barrage servant pour la (Lecuret 1989) production d’eau potable, montra l’existence de pics de concentrations élevés en atrazine qui amenaient à des dépassements momentanés des normes de potabilité (CEE et OMS) dans l’eau du réseau de distribution.

Enfm en 1989, sur

En conclusion, les données existantes avant 1990, bien que fragmentaires et certainement entachées d’erreurs analytiques, permettaient de présumer l’existence d’une contamination des eaux brutes et de boisson par l’atrazine et le lindane.

2.1.2.2 - Actualisation des données : Mise contamination de 5 rivières -

Stations de

mesure

et

en

place d’un suivi de la

prélèvements

Les critères de choix des 5

points de prélèvements en rivières (Arguenon, Aven, Oust, Seiche, Vilaine) porté sur la présence de prises d’eau pour l’alimentation, sur l’intensification de la culture du maïs sur le bassin versant et sur des critères lithologiques (bassins versants granitiques et schisteux). Dix prélèvements ont été réalisés d’avril à juillet 1990, c’est-à-dire pendant et après la période principale d’utilisation de ces produits. Certaines prises d’échantillons ont été réalisées de préférence à la fin d’épisodes pluvieux amenant une pluviométrie d’au moins dix millimètres. ont

-

Choix des molécules

Le choix des molécules à rechercher a tenu compte des données précédentes pour le lindane et l’atrazine. Les investigations ont été élargies au carbofuran qui représentait avec les deux molécules précédentes la panoplie phytosanitaire de base mise en oeuvre sur les cultures de maïs de la région. -

Analyses

Les analyses d’échantillons d’eau ont été confiées au Laboratoire d’Etudes et de Recherche en Environnement et Santé (LERES) de l’Ecole Nationale de la Santé publique de Rennes. Ce laboratoire constitue une référence dans le domaine analytique des résidus de substances actives phytosanitaires dans les eaux. Par exemple dès 1990, il participait à l’élaboration de la référence AFNOR pour l’analyse des résidus d’atrazine. Pour

chaque famille, l’analyse a été effectuée sur un échantillon d’un litre d’eau de Après extraction et concentration des extraits, la phase de séparation était réalisée par chromatographie en phase gazeuse sur colonnes capillaires ; la détection était réalisée suivant les familles de produits, soit par spectrométrie de masse sur trois ions spécifiques, soit par un détecteur thermoionique ou à capture d’électrons (cf. tableau 1). Les limites de quantification figurent également dans ce tableau. Elles sont inférieures ou égales à 0,1 μg/l avec une

rivière.

incertitude expérimentale

sur

les

mesures

de l’ordre de 15%.

60

TABLEAU 1 METHODES UTILISEES POUR LES DOSAGES DES DIVERS COMPOSES DANS LES EAUX FAMILLE

Organochlorés

Organoazotés

Composés lindane

Seuil μg/l 0.005

Atrazine

0,05

Simazine

0.05 0.01

Crionoluron Urées

Isoprorufon

Substituées

Diuron linuron

Mècoprop

Phenoxy Accès 24 MCPA

Dérivés Phenoliques Amides et Carbonates

0,01 0.01 0.05 0.05 0.05

Pentachlorophénol Dinoseroe Dinozèbe Métolochlor

0,02

Carbofuran

0,05

0.02 0.1 0.1

-

Référence de la méthode AfNOR T90-120

AFNOR T90-121

Type de méthode utilisée Extraction Dérivation Chromatographie Détection Liquide Cótil

Liquid CH2O12

NCN

Gaz capillaire

ECD

NCN

Gaz capial aire

NPD

Mise eu point ENSP Communication au forum de l’environnement 92 àparaitre

ds J of chromatography

Proposition DIN a l’ISO ISO/TC 147/SC 2/WG 12 N 46 Mise ou point ENSP

Mise au point ENSP

Principaux résultats

Les résultats avaient permis de confirmer l’existence pour ces cinq rivières d’une contamination chimique des eaux brutes par ces substances actives phytosanitaires. En effet, mis à part le cas du carbofuran qui n’a été observé que sur 3 des 5 rivières et dans quelques prélèvements, le lindane, l’atrazine et la simazine ont été détectés à des concentrations supérieures aux seuils de détermination analytique, à chaque point de prélèvement et dans toutes les séries de prises d’échantillon. Pour l’atrazine. les niveaux de concentrations mesurés ont mis en évidence une répercussion de cette contamination pour la production d’eau potable : 92 % des échantillons prélevés dépassaient en eau brute la concentration de 0.1 μg/litre et 50 % la valeur guide de l’OMS fixée à 2 μg/litre.

présence simultanée de plusieurs molécules (atrazine, simazine, lindane, carbofuran) également à une fréquence de dépassement de la norme de 0,5 μg/litre pour 80 % des échantillons prélevés. La

amenait

permis également de confirmer le rôle important de la pluviométrie sur le développement de cette pollution. En effet, bien que variant en intensité d’un bassin versant à l’autre, l’évolution des concentrations et des flux instantanés présentait des pics étroitement corrélés aux épisodes pluvieux (cf. fig. 5), ce qui illustre bien le caractère diffus de cette pollution ainsi que la prépondérance du ruissellement dans les processus de transfert de ces produits vers les eaux. En dehors des pics de concentrations, un "bruit de fond" plus ou moins élevé a été observé sur chaque rivière, ce qui confère un caractère de persistance à la L’étude

contamination.

a

61

FIGURE 5 EVOLUTION DES CONCENTRATIONS EN ATRAZINE DANS LA VILAINE EN FONCTION DE LA PLUVIOMETRIE

2.1.2.3 - Identification et quantification des principales utilisations de

produits phytosanitaires Cet aspect de l’évaluation a été motivé par rapport aux contraintes réglementaires assignées aux eaux de boisson. En effet, l’assurance pour le consommateur de disposer d’une eau de bonne qualité répondant aux normes de potabilité définies dans le décret du 3 Janvier 1989, nécessitait de vérifier l’absence de résidus à une concentration dépassant le seuil réglementaire de toutes les molécules homologuées, à savoir 450 réparties dans une cinquantaine de familles chimiques différentes. Compte tenu du nombre de micropolluants à surveiller et en l’absence d’une méthode unique de dosage dans l’eau de tous ces produits, la seule alternative était d’établir pour chaque prise d’eau la liste des molécules utilisées sur le

bassin amont.

62

-

dans

L’étude réalisée

en

premier temps

sur

un

quantités utilisées par l’agriculture Service Régional de la Protection des Végétaux a porté

Evaluation des

1991 par le les céréales et le maïs.

Ce choix a été motivé par la répartition des cultures sur la surface agricole utilisée (SAU) au niveau régional (cf. fig. 6), à savoir : maïs 25 %, céréales 20 %, prairies (temporaires et permanentes) 45 %. Les prairies ne recevant pratiquement pas de traitements phytosanitaires, on a donc considéré que c’étaient les céréales et le maïs qui en recevaient la plus grande part. En dehors de l’importance des surfaces cultivées, cela tient également au fait que ces deux productions sont le siège d’un développement important de parasites et de ravageurs qui trouvent sous le climat océanique des conditions de milieu très favorables à leur

multiplication. L’intensification de ces cultures a conduit par ailleurs au développement de plus en plus fréquent de mécanismes de résistance chez les ennemis des cultures. A titre d’exemple, chez le maïs, une parcelle bretonne sur deux (soit 250 000 ha) reçoit, en complément de l’atrazine, un colorant nitré destiné à détruire certaines dicotylédones (morelle) devenues résistantes à l’atrazine. Les surfaces concernées par ce type de traitement ont doublé depuis

cinq ans. régional et visant des résultats par bassin versant a conduit à un découpage régional constitué de 98 unités élémentaires (bassins ou sous bassins) définies par la présence d’une prise au fil de l’eau ou en retenue. L’ensemble des communes sises en amont de chacune de ces prises d’eau a été retenu comme limite administrative de ces bassins. Pour les communes partiellement implantées sur un bassin, l’ensemble de la SAU a été prise en compte pour le calcul des tonnages. Certaines communes ont donc été répertoriées plusieurs fois, ce qui introduit un biais de surestimation. L’étude menée

au

niveau

Pour une molécule donnée, le calcul des appliquant la formule suivante :

. dose dose moyenne d’utilisation en Bretagne . surface cultivée : source RGA 1988 . surface traitée : information panel UIPP. =

:

quantités

sources

utilisées

(Q)

a

été obtenu

en

distribution et UIPP

Trente molécules ont été sélectionnées à partir des informations fournies par les techniciens de coopératives sur les substances actives les plus utilisées localement sur maïs et céréales et en tenant compte de la liste des 48 substances actives à surveiller prioritairement, publiée courant 1990 par le Service de la Protection des Végétaux et la commission des

toxiques. Pour trois unités géographiques données (région, grand-bassin, sous-bassin), les 30 molécules sont classées par ordre décroissant de quantités employées. Au niveau régional, cinq substances actives représentent environ 80 % du tonnage calculé, il s’agit de l’atrazine (48 %) du lindane (14 %), du mécoprop (12 %), du fenpropimorphe (4 %) et du prochloraze (4 %) (cf. fig. 7). L’étude révèle par ailleurs que les quantités de simazine employées pour des usages agricoles sont négligeables (0,2 % du tonnage calculé).

63

FIGURE 6 REPARTITION DES CULTURES SUR LA SAU DE BRETAGNE

FIGURE 7 PRINCIPALES SUBSTANCES ACTIVES UTILISEES EN USAGES AGRICOLES EN BRETAGNE EN 1994

64

-

Evaluation et

quantification

des usages

non

agricoles

Le suivi des 5 rivières mis en place en 1990 révélait une contamination de ces cours d’eau par la simazine, parfois avec des concentrations élevées, par exemple sur la Vilaine en 1990 (12 μg/litre). L’origine de ces résidus ne pouvant être associée aux seuls usages agricoles, une enquête a été lancée fin 1990 par la Préfecture de région auprès des utilisateurs professionnels (communes, DDE, SNCF) de désherbants en conditions non agricoles. En dehors des communes pour lesquelles le taux de retour des questionnaires a été très variable d’un département à l’autre (38 % pour le plus faible, 84 % pour le plus élevé), on peut admettre que le nombre de réponses à l’enquête a été suffisant pour que les résultats aient une certaine signification.

Parmi les résultats les plus importants on retiendra : que cinq substances actives : l’atrazine, la simazine, le diuron, l’aminotriazole et le dichlorprop représentent 82 % du tonnage total évalué à 50 tonnes de substances actives (cf. -

fig. 8). que si les quantités de simazine (8 tonnes déclarées) sont quatre fois plus élevées que celles mises en oeuvres pour les usages agricoles, celles d’atrazine (6 tonnes) ne représentent que 1% de celles appliquées sur le maïs. -

FIGURE 8 HERBICIDES UTILISES EN USAGES NON AGRICOLES EN 1991 EN BRETAGNE

TOTAL 50 TONNES

65

2.1.2.4 - Relations entre usages et contamination des -

eaux

Usages agricoles

Le suivi des cinq rivières mis en place en 1990 par le SRAE a été poursuivi par le SRPV à partir de 1991 en orientant les recherches vers les molécules utilisées en plus fort tonnage par l’agriculture à savoir l’atrazine, le lindane, le mécoprop, le fenpropimorphe, le prochloraze, l’alachlore, le carbofuran, l’isoproturon et le dinoterbe.

prélèvements ont été pratiqués systématiquement après les épisodes pluvieux. Comme en 1990, les analyses ont été confiées au laboratoire de l’Ecole Nationale de la Santé publique de Rennes (LERES). Par rapport à la liste des substances actives retenues au départ, pour des raisons de méthodologie analytique, le laboratoire n’a pas pu fournir de résultats concernant certaines molécules. Dans le tableau n°2, figurent les substances actives qui ont été recherchées et dosées depuis 1991. Les

TABLEAU 2 SUBSTANCES ACTIVES RECHERCHEES DEPUIS 1991

66

-

Usages non agricoles

Pour estimer leur rôle dans la contamination des eaux, des résidus de simazine, de diuron ont été recherchés dans des échantillons d’eau prélevés en rivière, après des épisodes pluvieux, à l’amont et à l’aval d’agglomérations importantes pour lesquelles les consommations d’herbicides étaient connues. Comme dans les autres cas, les analyses de résidus ont été confiées au laboratoire de l’Ecole Nationale de la Santé Publique de Rennes. Les résultats mettent clairement en évidence la participation de ces usages dans la contamination des eaux superficielles. En effet, à chaque épisode pluvieux suivant les applications, les concentrations mesurées entre l’amont et l’aval d’agglomérations sont multipliées par un facteur allant de 3 à 20 pour la simazine et de 2 à 8 pour le diuron (cf. fig. 9).

Ils ont mis en lumière également que l’approche des risques de contamination des eaux par le seul biais des quantités employées est insuffisante et qu’il est nécessaire de prendre en compte les quantités effectivement transférées. Pour expliquer en effet les niveaux de concentrations en simazine mesurés dans les rivières bretonnes (cf fig. 10) et qui sont voisins de ceux en atrazine, il est nécessaire d’appliquer un coefficient de perte de 40 à 60 % aux quantités de simazine utilisées (10 tonnes, majoritairement en usage non agricole) pour retrouver des niveaux de perte approchant ceux de l’atrazine. Pour cette dernière, utilisée majoritairement en usage agricole, les coefficients de perte calculés en multipliant la lame d’eau écoulée annuellement sur les 50 bassins versants bretons, soit 11 milliards de m3 en moyenne, par une concentration théorique constante de 1 μg/1 d’atrazine, sont compris entre 1 et 3 %. Ils correspondent aux valeurs couramment rencontrées dans la bibliographie sur les transferts d’atrazine. (Schiavon et al 1992) Ces pourcentages de perte très élevés estimés à partir des usages non agricoles s’expliquent par les coefficients de ruissellement très importants (0,7 à 0,9) mesurés sur certains supports inertes (asphalte, pavé, béton) qui reçoivent fréquemment ces désherbants.

FIGURE 9 RESIDUS DANS LA VILAINE A RENNES

DIURON

(ANNEE 1991) SIMAZINE

67

FIGURE 10 BILAN DE TROIS CAMPAGNES D’ANALYSE SUR CINQ RIVIERES DE

BRETAGNE

RESULTAT ATRAZINE

RESULTAT SIMAZINE

68

2.1.3 - DU CONSTAT A LA COMPREHENSION DES MECANISMES DE DES EAUX ET A QUELQUES PROPOSITIONS D’ACTION

CONTAMINATION

La

protection de la ressource en eau vis-à-vis des contaminations par les produits phytosanitaires est la démarche logique qui doit être prise sur le long terme, pour limiter les effets de cette pollution sur la santé humaine et l’environnement et également pour réduire les incidences économiques des mesures curatives qui devront être prises dans certains cas pour restaurer une qualité compatible avec les usages de l’eau. Pour être

efficaces, les plans d’actions devront tenir compte des principaux facteurs affectant le devenir des produits phytosanitaires dans l’environnement et plus particulièrement de ceux qui influencent les processus de transfert de ces micro-poltuants vers les milieux

aquatiques. 2.1.3.1 - Principaux résultats -

sur

la contamination des

eaux

Molécules concernées

La contamination concerne essentiellement des herbicides utilisés sur les cultures de maïs et en usages non agricoles (cf fig. 11). La présentation en pourcentage de détection utilisée dans la figure 11 est fréquente, mais elle ne traduit pas complètement l’état de la contamination. Il est préférable de présenter ce type de résultat par rapport à des classes de concentrations, comme cela est préconisé en annexe 1. Les triazines et les urées substituées apparaissent comme les contaminants majeurs des d’eau étudiés au plan des niveaux de concentration relevés et de la persistance de la contamination du milieu. Les herbicides appartenant aux aryloxacides, aux phénols-alcool, aux amides, peuvent représenter également des sources non négligeables de contamination (cf. fig. cours

12 et

13).

Les molécules peuvent être regroupées en fonction de leur comportement dans les sols les premières correspondant à celles dont la détection est étroitement liée aux périodes de désherbage (exemple dinoterbe), les secondes à celles dont la présence dans l’eau est constatée sur une longue période après les traitements (exemple atrazine). et l’eau :

FIGURE 11 FREQUENCE DE DETECTION DES PRODUITS PHYTOSANITAIRES DANS LES RIVIERES DE BRETAGNE

ANNEES 1990 A 1995

69

FIGURE 12

RESULTATS SEICHE 1993 CONCENTRATIONS EN MICROGRAMMES/ LITRES

70

FIGURE 13 RESULTATS QUATRE RIVIERES

RESULTATS VILAINE 1992 Concentrations

en

microgrammes/litre

RESULTATS AVEN 1992 Concentrations

en

microgrammes/litre

(1992)

RESULTATS OUST 1992 Concentrations

en

microgrammes/litre

RESULTATS ARGUENON 1992

71

-

Caractéristiques de la

Les concentrations observées dans certains

contamination des rivières

d’eau du Morbihan ont été mises en relation statistique avec diverses variables (CANN 1994) ; lors des crues, les concentrations sont liées principalement au rapport du débit maximal de la crue au débit de base avant la crue. Plus ce dernier est faible, plus les concentrations sont élevées. cours

Le débit spécifique journalier de ces cours d’eau en mai et juin apparaît donc comme un élément intéressant de classement des rivières bretonnes vis-à-vis des niveaux de contamination par les produits phytosanitaires. Les cours d’eau de l’ouest de la région s’écoulant sur sous-sol granitique ont encore un débit de base suffisant à cette même période qui limite l’effet de la pointe de crue sur les

concentrations et

qui assure une dilution notable des désherbants maïs dans le cours d’eau.

2.1.3.2 - Principaux résultats concernant les transferts

2.1.3.2.1 - Le ruissellement : voie

prépondérante du transport

Comme mentionné précédemment, les données analytiques recueillies au niveau du suivi des 5 rivières, révèlent une contamination plus marquée en période pluvieuse, proche en particulier des périodes de traitements agricoles de mai, juin et juillet.

Ce constat amène à confirmer localement que les transferts de produits phytosanitaires du milieu terrestre vers le milieu aquatique dépendent du ruissellement d’écoulement épidermique et (ou) hypodermique. Les études en cours sur l’analyse spatialisée du ruissellement à l’échelle parcellaire et du versant et sur les mécanismes d’enrichissement des eaux par les produits phytosanitaires au cours du ruissellement sur le versant permettront de positionner certains aménagements (bandes enherbées ou arbustives) destinés à limiter les transferts. En bretagne un certain nombre d’études a permis de formuler des hypothèses sur les seuils de déclenchement du ruissellement (état de la surface du sol, intensité des épisodes

pluvieux). 2.1.3.2.2 - Comportement de transfert des molécules avec leur mobilité et leur persistance A

en

relation

de la surveillance des 5 rivières, il apparaît possible de classer les substances actives en groupes de comportement de transfert vers les eaux à partir de leurs propriétés intrinsèques qui conditionnent leur mobilité (KOC, SOLUBILITE) et leur persistance (1/2 VIE SOL).

partir

GROUPE 1 : substances actives très fortement retenues par la matière du sol. Transfert vers l’eau sous forme fixée aux particules de sol. Transport dans organique l’eau peu fréquent sauf en cas d’événements pluvieux exceptionnels (érosion).

72

GROUPE 2 : substances actives mobiles mais peu persistantes : 1/2 vie courte (< 15 jours), KOC faible (<50) et solubilité importante. Transport dans les eaux uniquement au cours du ou des premiers épisodes pluvieux suivant les traitements. GROUPE 3 : substances actives mobiles et persistantes : ½ vie longue, moyennement retenue par la matière organique du sol et solubilité suffisante à la désorption. Transport dans l’eau possible à chaque épisode pluvieux générant du ruissellement et ce, pendant plusieurs mois après leur application en culture. L’atrazine est l’exemple de substance active répondant à ces critères. Ce classement, adapté aux caractéristiques de la circulation de l’eau en Bretagne et fondé sur l’analyse de résultats, ne peut être généralisé tel quel à d’autres régions.

2.1.3.2.3 - Evaluation des

quantités transférées

Usages agricoles Sur le bassin expérimental de Naizin, les données acquises 1992 à 1994, montrent que les pertes atteignent au cours de ces trois 0,4 % des quantités appliquées (CANN, 1994). -

les flux d’atrazine de années : 0,1 %, 0,6 % et sur

Ces fractions, si minimes soient-elles, sont susceptibles néanmoins d’avoir des conséquences néfastes sur les usages de l’eau : des pointes de concentrations en atrazine de 4,5 μg/l et de 68 μg/l ont été relevées dans cette rivière au cours de ces années d’observation.

lumière que, dans ce contexte et pour cette substance active, la protection phytosanitaire raisonnée ne sera pas suffisante à elle seule pour réduire la contamination des eaux à un niveau acceptable. Ce constat met

en

Usages non agricoles Si pour les usages agricoles, les pourcentages de pertes sont faibles par rapport aux quantités appliquées sur les cultures, il n’en est pas de même pour les herbicides rémanents appliqués en usages non agricoles par les collectivités locales, la SNCF, les DDE et les particuliers. A ce niveau, l’emploi de désherbants racinaires sur des surfaces imperméables conduit au moment des précipitations à leur entraînement direct dans les eaux superficielles via le réseau d’eau pluviale. Les pertes dans ce cas semblent très élevées par rapport aux quantités appliquées. Les pertes ont été estimées pour certains désherbants (ex. simazine), à environ 40% des quantités employées (Gillet, 1992). -

2.1.3.2.4 - Influence sur les transferts de la distance entre l’épandage et le ruisseau collecteur réalisée par ORHON (mémoire de DEA, 1993) suggère que la contamination des eaux de surface par les produits phytosanitaires est très dépendante de la distance de l’épandage au ruisseau collecteur en l’absence de zone tampon (talus, haie...). Pour certaines molécules, l’expérience confirme également l’influence prépondérante du délai entre l’épandage et le premier écoulement, sur les concentrations en substances phytosanitaires dans les eaux de ruissellement. Une

expérimentation

73

2.1.3.3 - Premières conclusions pour l’action

possible, actuellement, de proposer à titre expérimental à l’échelle d’un bassin versant, quelques actions permettant d’améliorer la qualité des eaux superficielles, avec l’acquisition de nouvelles connaissances qui pourraient être complétées. Aussi, il

est

2.1.3.3.1 - Lutte contre le ruissellement et l’érosion.

les eaux superficielles s’effectuant principalement par ruissellement, il conviendrait de rechercher des solutions durables pour protéger la ressource en eau dans l’aménagement du paysage et dans l’occupation des sols. Bien que l’ensemble des informations nécessaires à la mise en oeuvre d’un plan d’action ne soit pas totalement disponible (cf. 3.1.2.1), il est possible néanmoins de préconiser dès à présent la protection des zones humides de bas-fond, la reconstitution dans certaines situations des talus de ceintures et parfois des talus de versants. Les transferts de

Le résultat de en

ces

produits phytosanitaires

vers

actions, qui sont d’intérêt général (lutte contre les pollutions diffuses

général, l’érosion), s’évalueront sur le long terme. 2.1.3.3.2 - Modifications des itinéraires

Contrairement

aux

actions

précédentes,

pratiques : répartition spatiale,

les suivantes

pourraient s’inscrire dans le court

terme.

2.1.3.3.2.1 -

Usages agricoles

a) Maïs En Bretagne, la culture du maïs pourrait faire en priorité l’objet de préconisations nouvelles au plan des itinéraires techniques phytosanitaires : il conviendrait tout d’abord de proposer une conception nouvelle dans la répartition des parcelles de maïs sur les bassins versants en les éloignant le plus possible du cours d’eau principal et de ses affluents. La proximité du cours d’eau pourrait être réservée en priorité aux productions végétales peu consommatrices d’intrants phvtosanitaires (prairies permanentes ou temporaires). Sur certains bassins, la mise en oeuvre de cette stratégie au niveau des exploitations pourrait se traduire par une réduction de la proportion de maïs dans la surface fourragère. -

Herbicides

A l’échelle du versant, parallèlement à l’objectif d’éloignement des cultures de la ressource, il conviendrait de préconiser un emploi des herbicides tenant compte en plus de la flore à combattre, de leur mobilité et de leur persistance. En

quelque sorte, en fonction de l’éloignement des parcelles de maïs des cours d’eau et de la topographie, on pourrait s’autoriser, dans le choix des herbicides, des degrés de libertés croissants avec la mobilité et la persistance de ces produits (cf. fig. 14).

74

Le classement en groupes de comportement de transfert établi précédemment pourrait être utilisé dans cette optique. Dans le groupe des produits peu mobiles (Groupe 1), seront également inclus les herbicides du groupe 2 employés à très faibles doses / hectare (< 500 grammes). A l’avenir, l’évolution des connaissances sur les cinétiques de désorption des molécules impliquera peut-être une révision de ce classement.

Parallèlement à cette nouvelle conception du désherbage du maïs, il conviendrait d’encourager également le développement de techniques de désherbages mixtes (mécanique entre les rangs, chimique sur le rang), qui permettent de réduire de 70 % les quantités d’herbicides appliquées à l’hectare et de supprimer la croûte de battance.

point et la commercialisation de machines assurant ces fonctions (avec, dans certains cas, la possibilité d’implantation d’un couvert de Ray-grass), devraient rendre cette technique applicable à très court terme dans l’Ouest. La mise au

Comme précédemment, au moins pour les parcelles situées en bordure des cours d’eau, les risques de contamination pourraient être limités en choisissant les herbicides en fonction de leur mobilité et de leur persistance (Groupe 1 et 2).

Remarque : dans certaines situations pédo-climatiques favorables, l’implantation d’un de Ray-grass dans ces parcelles à risque, permettant une couverture du sol après la récolte du maïs, devrait réduire également les transferts de nitrates. couvert

FIGURE 14 DESHERBAGE DU MAIS PRECONISATIONS DE LA CORPEP POUR UNE AMELIORATION DE LA QUALITE DE L’EAU DE RIVIERE BASSINS SUR SCHISTE (PRIORITE DES ACTIONS)

75

-

Sur cette culture,

d’envisager également

Insecticides du sol

dehors des problèmes posés par les utilisation raisonnée des insecticides

en

une

désherbants, il conviendrait employés en traitements de

sol pour lutter contre les taupins. Certains de ces produits, largement utilisés au plan régional, ont été observés dans les de surface (lindane, carbofuran) ce qui nécessite, comme pour les herbicides, de nouvelles stratégies d’utilisation. eaux

A la différence des herbicides, la prise de décision du traitement insecticide du sol parcelle devrait être fondée sur la connaissance des niveaux de populations larvaires (en Bretagne actuellement, 1/3 des parcelles de maïs (100 000 ha) reçoivent un traitement insecticide du sol alors que les taupins sont absents).

dans

une

de piégeage des larves mise au point par l’INRA dans le cadre des programmes de la CORPEP et qui sert de fondement à la prévision des risques d’infestation devrait être appliquée au moins pour les parcelles en bordure de cours d’eau. Pour les parcelles reconnues infestées, la lutte contre le ravageur pourrait s’effectuer uniquement par le biais d’un traitement de semences qui réduirait considérablement la quantité de substance active utilisée à l’hectare. La

technique

b) Autres cultures Pour les céréales et les cultures légumières, faute de résultats concernant les applications de produits phytosanitaires pendant la période d’étiage des rivières bretonnes, il n’est pas possible actuellement de procéder à une évaluation des risques. 2.1.3.3.2.2 - Usages

non

agricoles

les travaux de la CORPEP mettent en lumière le rôle important joué par la contamination des eaux superficielles par les produits phytosanitaires. A ce usages niveau, la protection de la ressource en eau devrait prendre en compte la formation des applicateurs ainsi que la mise en oeuvre d’un nouveau code de désherbage.

Depuis 1991,

ces

sur

a) Formation des applicateurs Un plan de formation pratique des applicateurs, concrétisé par la délivrance d’un certificat d’aptitude, pourrait être mis en place rapidement à l’échelle des bassins versants. Cette formation devrait mettre particulièrement l’accent sur le dosage correct de ces produits, les consignes de sécurité à respecter au moment et après les applications. Le film "HISTOIRE D’EAU" conçu par le Ministère de l’Agriculture et l’UTPP en 1993 qui reprend étape par étape les différentes opérations (réglage du matériel, choix du produit, calcul des quantités à utiliser) et les conditions nécessaires pour désherber correctement tout en respectant la qualité de l’eau, répond à cet objectif de formation. Il devrait servir de trame à l’organisation de sessions de formation.

76

b) Application d’un code de désherbage respectant la ressource en eau

Comme dans le cas du désherbage du maïs, ce code prendrait en compte : la proximité des lieux d’applications des désherbants par rapport aux cours d’eau, la mobilité et la persistance des molécules, le coefficient de ruissellement des surfaces sur lesquelles sont appliqués les désherbants. -

-

-

Traitement

-

aux

abords immédiats des

points d’eau

situations (berges, bases de pont, etc.), l’utilisation de désherbants pourrait être proscrite et ce, à cause des risques d’introduction directe de ces produits dans l’eau au moment des applications. Seuls pourraient être mis en oeuvre des moyens mécaniques et (ou) thermiques. En dehors de ces zones sensibles, la promotion de ces techniques non polluantes devrait être faite le plus largement possible. Dans

ces

Mobilité et

-

persistance des

molécules

Comme pour les désherbants du maïs, il est possible de proposer un classement des molécules à partir de leur mobilité (KOC, solubilité). Dans le tableau ci-dessous figurent ces caractéristiques pour les principales substances actives homologuées en désherbage des allées de parcs, jardins et trottoirs. A partir des données de contaminations des eaux superficielles disponibles actuellement sur la région, il apparaît pertinent de classer ces molécules vis-à-vis de leur mobilité en utilisant leur KOC. Provisoirement, nous avons retenu la valeur 1000 pour différencier deux groupes de substances :

- Groupe -

1:

Groupe 2 :

KOC>1000,

produits peu mobiles,

KOC <1000,

produits mobiles.

Substances actives

Solubilité

eau *

Coefficient de

Oxadiazon

mg/litre 1

sorption KOC

Glyphosate

12000

1400 - 3200 24000

137000

100

30 5

100 130 80 480 32

Groupes de *

mobilité

1

Sulfosate Glufosinate ammonium Atrazine Simazine

Terbuthylazine

8,5

Diuron Bromacil Aminotriazole

42 815 280000

2

100

: source RP AGROCHIMIE Données autres molécules : source Bulletin d’Avertissements Agricoles Espaces Verts n°12 décembre 1992 - SPV 31131 Balma et the Pesticide Manual British Crop Protection Council.

(*) Données Oxadiazon

77

-

Coefficient de ruissellement des surfaces

d’application

des

produits

Le niveau de perméabilité des surfaces sur lesquelles sont appliquées les substances doit également être pris en considération dans le choix du produit. Dans un premier temps, deux catégories de surfaces peuvent être distinguées : perméables, imperméables. A partir de cette double entrée, les préconisations indiquées sur la figure 15 pourraient être appliquées par les communes .

FIGURE 15 DESHERBAGE DES ZONES NON CULTIVEES ALLEES DE PARCS, JARDINS ET TROTTOIRS-VOIRIES

2.1.3.3.3 - Choix des bassins A

partir

des résultats

prioritaires

figurant au paragraphe 1.2 de ce texte, il apparaît nécessaire de actions en priorité sur les bassins dont les cours d’eau possèdent les débits spécifiques journaliers les plus bas pendant les périodes d’applications importantes de produits phytosanitaires (Mai et Juin). A ce niveau, l’annuaire hydrologique de la DIREN mener ces

constitue la

source

d’information de référence.

78

2.1.4 - CONCLUSION

Bretagne, qui a couplé les études d’identification des sources de contamination à un suivi pertinent de la qualité de cinq rivières, a permis d’établir rapidement un premier bilan régional de la contamination des eaux superficielles par les produits phytosanitaires. Les résultats ont mis en lumière la nécessité d’adapter les filières de traitement de potabilisation à l’élimination des résidus de produits La démarche de

diagnostic

mise

en oeuvre en

phytosanitaires. mis en évidence que les usages agricoles ne constituaient pas des eaux mais que d’autres usages tels que le désherbage des contamination l’unique source de zones non cultivées, malgré des tonnages employés négligeables par rapport à ceux mis en oeuvre par l’agriculture, participaient de façon très importante à la pollution des eaux. Ils ont

également

Enfin, la relation fréquemment observée entre la pluviométrie et l’augmentation des flux de substances phytosanitaires transitant dans les rivières a permis d’attacher une grande importance aux études de transfert de ces molécules par les eaux de ruissellement. Au travers de ce diagnostic, c’est une remise en question de l’aménagement et de la gestion globale tant urbain que rural des bassins-versants qui est en cause.

expérimentaux, il sera nécessaire de réaliser un diagnostic en suivant la démarche proposée dans la parti I de ce guide. Les travaux déjà réalisés dans le cadre de la CORPEP permettent de disposer déjà de la plus grande partie des informations devant être réunies. Cependant, il manque encore un certain nombre d’éléments, comme ceux liés à la motivation des différents publics cibles des actions qui pourront être mises en place. Par la suite, l’efficacité des mesures correctives proposées devra s’évaluer, au fil des années, par le suivi des concentrations et des flux de quelques molécules représentatives. A l’échelle des bassins-versants

79

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contre les

technique

de

en

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produits phytosanitaires

en

81

2.2 - ESSAI DE DIAGNOSTIC DE LA CONTAMINATION DES EAUX SOUTERRAINES PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES : EXEMPLE DU DEPARTEMENT DE L’ISERE

Texte

rédigé par C. GUYOT (UIPP - Rhone-Poulenc Agro) avec l’aide (chambre d’agriculture de l’Isère) et BELLEVILLE (DDASS de l’Isère).

de MM. BAUDRAND

2.2.1 - CONTEXTE ET ENJEUX La

région Rhône-Alpes se caractérise par une ressource en eau abondante m3/an (10000 par habitant par rapport à la moyenne française de 4000 m3/an) et elle exploite de manière prépondérante les eaux souterraines pour la production d’eau potable. La distribution est réalisée à partir de plus de 7000 captages dont 1350 dans le département de l’Isère.

Afin de développer des actions concertées pour orienter le suivi de la qualité des eaux vis-à-vis des produits phytosanitaires en région Rhône-Alpes, un comité de travail a été créé en 1991 à l’initiative de la DRASS. La Cellule Régionale d’Observation de la Pollution des eaux par les Produits Phytosanitaires (CROPPP) qui réunit les différents partenaires concernés et la de l’eau trois par l’agriculture protection poursuit objectifs : dresser

bilan de la contamination des eaux par les produits phytosanitaires, - acquérir des données sur les sources de pollution, élaborer des propositions de prévention de la pollution des ressources en eau. -

un

-

Dans ce cadre, la Chambre d’Agriculture de l’Isère et la DDASS de l’Isère ont commencé en 1991 une recherche de méthode d’étude de la pollution des eaux souterraines par les produits phytosanitaires. Dans un premier temps, six diagnostics ont été réalisés à partir d’enquêtes agricoles et de suivis de qualité des eaux. Les enseignements recueillis ont permis de déboucher sur un essai de diagnostic de la contamination des eaux d’alimentation de trois captages "à risque". Ce travail a été conduit à partir des caractéristiques hydrogéologiques et pédologiques des sites, des pratiques phytosanitaires agricoles et non agricoles et des résultats d’analyse des eaux. Cette démarche permet aujourd’hui d’énoncer un certain nombre de conseils méthodologiques spécifiant les orientations à privilégier et les moyens à utiliser pour l’étude de la pollution des eaux souterraines par les produits

phytosanitaires. L’étude

présentée ici à titre d’exemple propose un diagnostic de pollution sur trois captages représentatifs du département de l’Isère. Elle a été présentée dans un mémoire de fin d’études en Génie de l’Environnement réalisé à l’Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Rennes : "Essai de diagnostic de la pollution des eaux souterraines par les produits phytosanitaires en Isère (France) - Application à trois bassins versants en milieu rural" (Monserrat Escutia Acedo et Pascale Rivoire, Ecole Nationale Supérieure Agronomique de Rennes, septembre 1993).

82

Trois

objectifs principaux sont poursuivis dans cette étude

connaître l’évolution de la situation par la des eaux, qualité -

poursuite

de l’effort de surveillance de la

tester la validité de l’hypothèse d’un "effet de proximité" entre le contamination d’un captage et les apports de produits phytosanitaires, -

l’influence du changement d’échelle d’observations sur des sites de taille différente. -

appréhender

sur

le

risque

diagnostic

à

de

partir

point de vue méthodologique, la démarche suivie comprend deux étapes la principales : collecte des données et leur interprétation. Elle peut s’envisager de manière itérative à partir d’un diagnostic préliminaire qui identifie les facteurs prépondérants à l’aide des informations disponibles et qui s’affine au fur et à mesure de l’obtention de nouvelles données. En raison de son caractère prospectif, l’étude implique le choix de sites d’étude pertinents à partir desquels la méthode de diagnostic peut être envisagée. Celle-ci est illustrée au moyen d’exemples tirés de l’étude. D’un

2.2.2 - EXEMPLE D’UNE DEMARCHE DE DIAGNOSTIC 2.2.2.1 - Choix et caractéristigues des sites

une

Trois sites jugés représentatifs sont sélectionnés en fonction de critères définis dans étude antérieure de la Chambre d’Agriculture de l’Isère et de la DDASS : -

vulnérabilité de la

ressource en eau

souterraine

(sols filtrants,

ressource

de

petite

taille),

systèmes de production agricole présents (grande culture avec structure simple ; petit nombre d’exploitations), réceptivité de la population agricole aux problèmes d’environnement. -

foncière

-

2.2.2.1.1 -

Caractéristiques générales

de la commune (Janneyrias, Paladru, Panissage), des grandes régions agricoles du département appartiennent au Bas-Dauphiné, l’une représentant 40 % du territoire et, plus spécifiquement, à deux des quatre petites régions naturelles qui le subdivisent : la Plaine de Lyon pour le site de Janneyrias, les Terres Froides pour les sites de Paladru et Panissage (figure 16). Les sites

choisis, désignés par le

nom

La géologie du Bas-Dauphiné est marquée par une forte influence glaciaire qui explique la succession de collines à soubassement constitué de molasses et de vallées à alluvions fluvio-glaciaires en général sablograveleuses. Le climat est de type continental avec une pluviométrie moyenne de 950 mm par an présentant un gradient décroissant d’est en ouest (de 1150 mm aux confins de la Chartreuse à 800 mm le long de la vallée du Rhône).

83

Le contraste

pédo-climatique

est-ouest concerne

également l’occupation agricole

du

milieu. Dans les Terres Froides, céréales et tabac occupent les meilleures terres alors que pâturages et cultures fourragères correspondent aux zones d’altitude plus élevée. La Plaine de Lyon a une vocation céréalière, avec développement récent du colza et du tournesol, la productivité dépendant étroitement de la technicité avancée des agriculteurs en raison d’une fertilité naturelle médiocre.

2.2.2.1.2 -

Caractéristiques particulières

général contrasté, les trois sites, de taille différente, présentent caractéristiques particulières utilisées avantageusement dans l’étude. Dans

un

ensemble

Le bassin versant de

Panissage,

variabilité limitée des facteurs relatifs en fait un site-pilote de l’étude.

au

des

entièrement agricole, n’occupe que 15 hectares. La sol, à l’hydrogéologie et aux pratiques phytosanitaires

Le captage de Janneyrias, situé dans un bassin versant estimé à 400 hectares et dont les conditions hydrogéologiques ne sont pas complètement connues, a fait l’objet d’une surveillance régulière. Les résultats d’analyse montrent la présence de diverses substances actives dans les eaux souterraines. Il s’agit d’un site-observatoire. Le site de Paladru est nettement délimité par deux versants cultivés ou en prairie représentant une superficie totale 1260 hectares dont le bourg de Montferrat constitue la partie non agricole. La variabilité spatiale liée à l’étendue permet de travailler à différentes échelles sur un

site bassin versant

en

grandeur nature.

FIGURE 16 : LOCALISATION DES SITES D’ETUDE.

84

2.2.2.2 - Collecte des informations Les informations concernant

chaque

site sont

regroupées

en

trois

catégories

principales: les résultats d’analyse de l’eau, les caractéristiques du milieu physique, -les caractéristiques du milieu agricole. -

-

2.2.2.2.1 - Les résultats

d’analyse de l’eau

La liste des substances actives analysées, dont l’origine est celle publiée en 1990 par le ministère de l’agriculture, a été modifiée en fonction des résultats antérieurs de la surveillance. La fréquence des prélèvements est mensuelle pour l’analyse des principales familles chimiques (organo-chlorés, triazines, urées substituées, alachlore, métolachlore et iprodione). Une analyse plus complète est réalisée tous les trimestres. Selon les besoins, d’autres analyses sont effectuées : analyses de contrôle en fonction des résultats, analyses complémentaires à des périodes critiques (période de traitement, conditions climatiques) ou à des points situés hors

captage (puits privés,

cours

d’eau).

Les résultats d’analyse sont accompagnés des données pluviométriques décadaires et des données piézométriques ou de débit selon disponibilité. Les propriétés relatives au comportement environnemental des substances actives analysées (indice de mobilité de Gustafson) et les données concernant leur usage sur la zone de diagnostic (quantités totales utilisées) sont prises en compte dans l’interprétation des résultats.

2.2.2.2.2 - Les Les données chaque site.

météorologiques

caractéristiques

du milieu

sont relevées dans les

physique

communes

les

plus proches

de

Les informations hydrogéologiques sont essentiellement fournies par les études régionales et les études géologiques réalisées à l’implantation des captages. La délimitation des zones d’étude, réalisée en premier à partir des cartes topographiques, est affinée par les observations du relief sur le terrain. Les limites des périmètres de protection ont été utilisées pour différencier les secteurs plus ou moins proches de la zone de captage.

caractéristiques du sol sont étudiées par trois méthodes distinctes, différant leur précision, la profondeur des investigations et le coût de réalisation. Les

par

La carte des sols de l’Isère réalisée en 1990 fournit une précision de l’ordre du km2. Les observations de terrain rassemblent une synthèse des analyses de terre existantes (0-20 cm) sur les zones d’étude auprès des agriculteurs, les résultats des sondages à la tarière à proximité des captages (périmètre rapproché ou éloigné) et les données de prospection géophysique permettant l’étude des six premiers mètres du sol au moyen de sondages

électriques et électromagnétiques.

85

2.2.2.2.3 - Les conditions du milieu 2.2.2.2.3.1 - Le contexte

agricole

agronomique

Le contexte agronomique est décrit à deux niveaux : à l’échelle de la commune grâce aux données du RGA (1988) et à partir d’informations recueillies lors d’enquêtes agricoles concernant la zone d’étude.

2.2.2.2.3.2 - Les

pratiques phytosanitaires

L’utilisation des produits phytosanitaires sur les sites d’étude est réalisées auprès des différents utilisateurs.

connue

à

partir d’enquêtes

L’enquête auprès des agriculteurs, quasi-exhaustive sur les bassins d’alimentation, concerne les parcelles agricoles. Les surfaces de parcelles non enquêtées et les quantités de substances actives utilisées sont estimées à partir des moyennes calculées sur chaque périmètre. L’information est comparée à celle fournie par les principaux fournisseurs de produits phytosanitaires. L’enquête auprès des communes et de la DDE permet de connaître les pratiques phytosanitaires non agricoles et en particulier les cibles des traitements ou les points

d’application. L’estimation d’une "charge spécifique", exprimée en quantité de substance active par hectare et par an, permet de représenter pour un produits phtyosanitaire la quantité apportée à l’hectare sur le site.

2.2.2.3 - Interprétation des résultats Pour illustrer la démarche de diagnostic, les informations collectées sur chaque site ont été synthétisées dans le chapitre suivant. L’interprétation des résultats permet dans une certaine mesure d’établir des relations vraisemblables entre, d’une part, les caractéristiques du milieu naturel, son occupation et les pratiques phytosanitaires et, d’autre part, la qualité de la ressource en eau. Elle met également à jour des incertitudes qui pourraient être levées moyennant la collecte d’informations complémentaires.

86

2.2.3 - PRINCIPAUX RESULTATS DE LA DEMARCHE DE DIAGNOSTIC

2.2.3.1 - Exemple d’un petit bassin-versant : Panissage 2.2.3.1.1 - Etude du site 2.2.3.1.1.1 - Milieu naturel -

Caractéristique hydrogéologiques Le bassin versant

exploitée

par

un

minimal est de 5.4

syndicat m3/h.

qui alimente la

de 15 ha. La source est intercommunal et alimente la commune de Panissage. Le débit source a une

superficie

de Chardenouze draine des niveaux de graviers sableux perméables et aquifères d’origine morainique plaqués sur la molasse imperméable si elle n’est pas fissurée (galets de nature variée, cimentés par une matrice gréso-calcaire). La

source

- Sol Un seul type de sol est rencontré, moyennement profond (60 cm), caillouteux en surface et en profondeur. Il présente un horizon labouré brun sablo-limoneux contenant environ 3 % de matière organique au dessus d’un horizon jaune plus argileux. Ce sol est acide (pH moyen : 5.7). Des symptômes d’hydromorphie sont apparents à partir d’une profondeur de 25 cm dans un demi-cercle d’un rayon de 300 m en amont du captage. L’étude géophysique utilisant 150 mesures électromagnétiques confirme la répartition homogène des sols dans le bassin versant. Les sondages électriques indiquent plutôt un terrain sablo-graveleux avec une formation argileuse peu développée qui ne semble pas susceptible de constituer une protection efficace de la nappe, surtout en amont du captage.

2.2.3.1.1.2 -

Usages phytosanitaires

Sur cette zone réduite de 15 ha, le maïs destiné à Les autres cultures sont le blé et le ray-grass.

l’ensilage occupe

90 % de la surface.

L’enquête agricole a été réalisée de manière exhaustive sur tout le bassin versant. Seul l’emploi d’herbicides est systématique en production céréalière. L’atrazine est la substance active la plus utilisée en désherbage du maïs bien que l’agriculteur directement concerné par la source l’utilise en faible quantité. La parcelle en amont de la source (un tiers de la surface totale du bassin versant) est désherbée avec un produit contenant de l’alachlore qui est la deuxième substance active la plus appliquée à proximité de la source. Les tableaux 3 et 4 sont un ordonnés par périmètre et par culture.

exemple

de

présentation

des résultats de

l’enquête,

87

TABLEAU 3 : BILAN DES USAGES PHYTOSANITAIRES PAR PERIMETRE A PANISSAGE

TABLEAU 4 : BILAN DES USAGES PHYTOSANITAIRES PAR CULTURE A PANISSAGE

88

2.2.3.1.1.3 -

Analyses d’eau

L’atrazine est la seule substance active qui est retrouvée dans l’eau. Les concentrations mesurées sont élevées et demeurent constantes. La dééthylatrazine est détectée dans tous les prélèvement où elle a été analysée. Sa concentration est significativement plus élevée en juin 1993 (figure 17).

2.2.3.1.2 -

Interprétation des

résultats

L’atrazine est la seule substance active retrouvée dans l’eau. par les agriculteurs, une partie des parcelles est systématiquement occupée par du maïs, contribuant ainsi à un apport important d’atrazine sur le bassin versant. Le potentiel de mouvement de cette substance active dans le sol et la vulnérabilité de la nappe suffisent à expliquer la présence de résidus dans l’eau souterraine.

Du fait des rotations

pratiquées

Bien qu’utilisé en quantité aussi élevée que l’atrazine, l’alachlore n’est pas retrouvé dans l’eau. Une explication peut être trouvée dans la différence de mobilité des substances actives : le potentiel de mouvement dans le sol estimé par l’indice de mobilité de Gustafson est significativement plus faible pour l’alachlore que pour l’atrazine.

Une seconde hypothèse s’appuie sur l’emploi différent de ces substances actives : l’alachlore est utilisé en quantité comparable à celle de l’atrazine mais pour la première fois. Les résidus d’atrazine dans l’eau proviendraient d’utilisations antérieures alors que ceux d’alachlore n’apparaîtraient pas encore dans l’eau ou seraient dégradés avant d’atteindre la nappe.

Les concentrations

en

atrazine sont constantes.

L’invariabilité des concentrations d’atrazine dans le temps est difficilement explicable puisque le volume de la nappe ne permet pas une dilution importante. On aurait pu s’attendre à l’apparition de pics pendant la période qui suit l’application d’atrazine ou à la suite de fortes

pluies. La constance des débits de la source, même pendant l’été, est anormale pour une petite nappe superficielle et conduit à remettre en cause l’hypothèse de son petit volume. Même les pluies efficaces de mai et juillet n’ont pas affecté la constance des concentrations qui pourrait s’expliquer par les faibles variations du débit.

La dééthylatrazine est détectée dans tous les prélèvements.

rapport des concentrations de dééthylatrazine à ceux d’atrazine dans l’eau est de l’unité. Ce rapport renseigne sur le temps de transfert de l’atrazine dans la voisin toujours zone insaturée du sol, du même ordre de grandeur que la demi-vie de l’atrazine, c’est-à-dire Le

assez

rapide.

89 PLUVIOMETRIE

DEBIT

RESULTATS DES ANALYSES

FIGURE 17 :Résultatsdesanalysesd’eaudelasourcedeChardenouse (Panissage). Comparaisonaveclesprécipitationsetpluiesefficacespardécadeetledébitdelasource

(mai1992 àaoût1993).

90

2.2.3.1.3 - Conclusions

La situation de la

source

de

Panissage peut se résumer ainsi :

Le bassin versant de la source est très L’atrazine a été l’herbicide le plus utilisé.

cultivé,

avec

le maïs pour culture dominante.

Le sol dont la teneur en matière organique est relativement élevée assure la rétention des substances actives mais la proximité du niveau piézométrique de la surface et la texture très grossière du sol rendent le site vulnérable.

L’atrazine et la dééthylatrazine sont concentrations constantes.

systématiquement

détectées dans l’eau

en

de certains points reste problématique et requiert un connaissances. La constance des concentrations en atrazine et du débit de la source montrent une forte inertie de la nappe alors qu’on devrait s’attendre à des variations sensibles du fait de sa taille réduite. La détermination des ses dimensions réelles et la mise en évidence de communications éventuelles avec d’autres nappes pourraient s’avérer utiles.

L’interprétation approfondissement des

2.2.3.2 - Exemple d’un bassin-versant à agriculture intensive : Janneyrias 2.2.3.2.1 - Etude du site 2.2.3.2.1.1 - Milieu naturel -

Caractéristiques hydrogéologiques

forage du Chamois exploite une nappe située dans une zone de transition des formations géologiques ; à l’est, les moraines constituées d’éléments caillouteux et de blocs sont peu perméables, à l’ouest les alluvions fluviatiles sont très perméables. Le bassin versant qui alimente la nappe est difficilement déterminé à partir de la topographie. Une carte piézométrique s’avère nécessaire pour une bonne connaissance de la ressource. Le

forage a un débit de 25 m3/h et alimente une partie de la commune de Janneyrias. Son exploitation a été arrêté en juillet 1993 en raison des concentrations élevées en nitrates et produits phytosanitaires. Le

périmètres de protection n’ont pas pris en compte à ce jour les pollutions d’origine agricole (immédiat : 0.5 ha, rapproché : 16 ha, éloigné : 50 ha). Les

- Sol

Carte des sols : les moraines würmiennes à texture équilibrée constituent la seule unité cartographique du site de Janneyrias : sol épais, caillouteux à texture équilibrée, non calcaire, reposant sur un cailloutis sableux calcaire à un mètre de profondeur. Localement, le sol peut devenir plus lourd et plus épais.

91

Observations de terrain : Les dix sondages-tarière effectués sur le périmètre éloigné et les quinze analyses disponibles sur l’ensemble du bassin-versant rendent compte d’un sol homogène. La charge en graviers peut exceptionnellement devenir importante dans la partie nord du périmètre éloigné et correspond à l’impression unanime des agriculteurs qui jugent cette zone très filtrante alors qu’au sud les terres sont moins sensibles à la sécheresse du fait d’une texture plus limoneuse. Les sondages électriques indiquent la présence d’une formation de recouvrement à 5090 ohm.m (sable argileux) qui est peu développée et surmonte un horizon de 10 mètres d’épaisseur caractérisé par de très fortes résistivités (800 à 1000 ohm.m), ce qui correspond à des graves grossières et sèches.

argile en surface, devient une couche de graviers et cailloux très perméables en profondeur. Malgré la formation de recouvrement sablo-argileuse restreinte, ce site présente toutes les caractéristiques d’un sol très filtrant, favorable aux écoulements rapides. Même si la nappe n’est pas très superficielle, elle est très Le

sol, très caillouteux

avec une

faible teneur

en

vulnérable.

2.2.3.2.1.2 -

Usages phytosanitaires

Le site est caractérisé par une importante production céréalière (62 % de la SAU dont 26 % en blé et 25 % en maïs selon le RGA de 1988) avec des rendement supérieurs à la moyenne de la région, surtout depuis l’introduction de l’irrigation. Depuis 20 ans, l’élevage de vaches laitières a régressé avec une diminution de moitié de la surface toujours en herbe.

enquêtes ont été réalisées auprès des sept principaux agriculteurs sur des exploitations de 100 ha en moyenne dont 20 (9 % de la terre labourable) sont occupés par la jachère. L’irrigation est possible sur les terres situées dans la partie nord-ouest où maïs et pois Les

sont les cultures dominantes. Sur le reste de la zone, où le débit de la nappe est insuffisant pour irriguer, on trouve l’orge, le blé, le tournesol, le colza et le maïs avec des rotations

variables selon les

agriculteurs. Sur l’ensemble du bassin-versant, 50 % de la surface cultures principales sont, par ordre décroissant : blé, pois et maïs.

est

en

terre labourable. Les

La fermeture du captage du Chamois qui affecte toute la commune a sensibilisé les agriculteurs aux problèmes de pollution de l’eau. L’enquête a permis de connaître l’utilisation des produits phytosanitaires sur 100 % de la surface des périmètres rapproché et éloigné et sur 90 % de la surface du bassin versant. La liste des substances actives les plus utilisées reflète la diversité des cultures de la zone. Les herbicides les plus employés sont l’isoproturon pour le blé, l’atrazine et l’alachlore pour le maïs, la trifluraline pour le pois et le tournesol, le tébutame pour le colza (figure 18). Ils représentent plus de la moitié des quantités appliquées sur le bassin versant. Les applications ont lieu au printemps surtout, de mars à mai pour l’isoproturon, fin avril à début mai pour l’atrazine et l’alachlore. Les fongicides représentent en presque 30 % des quantités de produits phytosanitaires utilisés, les insecticides moins de 1 %. La

représentation sous forme de graphiques par type l’interprétation des résultats de l’enquête phytosanitaires sont très variés. facilite notablement

de

produits

et par

sur une zone

périmètre

où les usages

92

quantités de produits utilisées à l’hectare sont plus élevée dans le périmètre éloigné l’agriculture est plus intensive que dans tout le bassin versant. Elle est très forte dans le périmètre rapproché, notamment à proximité du captage où la charge spécifique atteint 880 g/ha pour l’atrazine (figure 19). Les

où

L’enquête sur les usages non-agricoles a été réalisée auprès de la commune et de la DDE. Les quantités apportées sont faibles par rapport à celles de l’agriculture. A part l’atrazine, les substances actives recensées, par exemple le diuron, ne sont pas utilisées par les agriculteurs de la zone. 2.2.3.2.1.3 -

Analyses

d’eau

Les résultats d’analyse d’eau de 1991 à 1993 montrent une grande diversité des produits détectés (figure 20). L’atrazine est la seule substance active détectée dans toutes les analyses. La simazine a été détectée mais à des concentrations toujours très inférieures à celles de l’atrazine. D’autres molécules comme l’alachlore, le mécoprop et le métolachlore n’ont été détectées que dans un seul prélèvement.

2.2.3.2.2 Les concentrations

en

Interprétation des résultats

atrazine sont très élevées

situent dans une zone très cultivée où la charge spécifique est forte et où la culture du maïs a été dominante depuis plusieurs années. De plus, la nappe phréatique est très peu protégée en surface où le sol caillouteux est pauvre en argile, comme en profondeur où les horizons sont constitués par des graviers très filtrants. Les

périmètres rapproché et éloigné se

importante en période hivernale et précède l’apparition concentrations élevées en janvier associées à la recharge de la nappe (figure 21). La

pluie

efficace est

des

La dééthylatrazine est le seul métabolite de l’atrazine détecté systématiquement dans l’eau. Le rapport des concentrations de dééthylatrazine et d’atrazine est toujours inférieur à 1, proche de 0.5 le plus souvent, ce qui indique un passage rapide de l’atrazine dans la nappe.

93

Matières actives les plus utilisées à

Janneyrias

HERBICIDE

FONGICIDE

INSECTICIDE

FIGURE 18 : Substances actives les 1992 à juillet 1993.

plus

utilisées

sur

le site de

Janneyrias - septembre

94

HERBICIDE

FONGICIDE

INSECTICIDE

FIGURE 19 :

Charge spécifique sur le site de Janneyrias - septembre 1992 à juillet 1993.

95

RESULTATS DES ANALYSES

FIGURE 20 : Résultats août 1993.

d’analyse d’eau

du

forage du Chamois (Janneyrias) - mai

1991 à

96 PLUVIOMETRlE

EVOLUTION PIEZOMETRIQUE

TENEURS EN ATRAZINE

FIGURE 21 : Résultats des analyses d’atrazine dans l’eau du forage du Chamois (Janneyrias). Comparaison avec les précipitations et pluies efficaces par décade et les variation piézométriques (mai 1991 à août 1993).

97

La simazine est détectée dans l’eau

assez

régulièrement mais à des concentrations plus

basses La simazine

a

été

employée conjointement à l’atrazine mais en quantités plus faibles.

La présence d’autres substances actives dans l’eau est

difficile à expliquer

L’alachlore a été très utilisé en 1991 (24 kg sur 12 ha) et 1993 (44 kg sur 18 ha) sur le bassin hors des périmètres rapproché et éloigné mais n’a été détecté une seule fois en 1991. Le chlortoluron est un herbicide utilisé sur blé et orge sur le bassin versant. Appliqué à raison de 22 kg sur environ 13 ha à l’automne 1990, il a été détecté dans l’eau en mai et août 1991. 5 kg ont été appliqués hors des périmètres rapproché et éloigné mais il n’a pas été détecté ultérieurement en raison d’une utilisation moindre ou de l’éloignement des applications par rapport

Le

au

captage.

diuron, qui

n’a pas d’utilisation agricole sur le bassin versant, a été retrouvé rapidement dans l’eau suite au désherbage du périmètre immédiat du captage par un employé de la commune en 1992.

kg

Le métolachlore a été utilisé uniquement en 1991 pour le sur 20 ha) et a été retrouvé dans les eaux deux ans plus tard.

désherbage du tournesol (25

2.2.3.2.3 - Conclusions Le manque de données sur l’occupation des sols en 1991 et sur l’utilisation des produits 1992 rend difficile l’interprétation des résultats d’analyse comportant de nombreuses substances actives. Une étude piézométrique fournirait des informations utiles à la connaissance de la nappe (sens d’écoulement et dimensions réelles). en

Certaines substances actives

possédant une mobilité modérée dans le sol et utilisées en par exemple) n’ont pas été détectées dans l’eau. En plus des différences de comportement environnemental, la distribution plus large de l’isoproturon sur le bassin versant par rapport à une application plus proche du captage pour l’atrazine pourrait expliquer ces différences de détection. grande quantité (isoproturon

98

2.2.3.3 - Exemple d’un bassin-versant caractéristigue de l’Isère : Paladru 2.2.3.3.1 - Etude du site 2.2.3.3.1.1 - Milieu naturel

Caractéristiques hydrogéologiques Le puits de Truitière est alimenté par une nappe qui -

occupe la plaine alluviale drainée le du Courbon dont le débit est de ruisseau 316 1/min. Cette dépression, sur un moyen par socle molassique peu perméable, est remblayée par des alluvions glaciaires de gravier, sables et silts présentant des intercalations lenticulaires de sables argileux et d’argiles. Ces alluvions sont recouvertes en surface par des limons argileux, argilo-sableux et gravelo-argileux. Les dépôts fluvio-glaciaires peuvent contenir une réserve en eau importante dans leur porosité

primaire. La nappe phréatique, très superficielle à l’aval (-0.65 m dans le puits), se raccorde au niveau du lac de Paladru. Elle est alimentée par un bassin versant d’environ 1300 ha. Le ruisseau du Courbon s’écoulant sur des graviers perméables non colmatés est susceptible de produire des infiltrations vers la nappe, sauf dans le secteur aval. Le puits de Truitière, profond de 9 m, traverse 6.5 m d’argiles et de graviers argileux les graviers sableux. Il est exploité par un syndicat intercommunal avec un atteindre pour débit installé de 140 m3/h pour alimenter une population d’environ 10000 habitants répartie dans huit communes. Trois périmètres de protection ont été définis selon un critère de proximité au captage : périmètre immédiat : 2.5 ha, périmètre rapproché : 75 ha, périmètre

éloigné : 300 ha. La concentration en nitrates a augmenté progressivement au cours de la dernière décennie (17 mg/l en janvier 1981, 35 mg/l en janvier 1993) mais n’a pas dépassé la valeurguide réglementaire. L’atrazine est la seule substance active phytosanitaire dont la concentration a dépassé la concentration maximale acceptable.

- Sol La carte des sols de l’Isère indique la présence de cinq unités distinctes sur le site de Paladru. Vingt sondages et six analyses réalisés sur les 70 ha du périmètre rapproché permettent de distinguer deux types de sol. De manière prépondérante aux endroits profondeur. Le premier horizon (40 cm), riche texture sablo-limoneuse à

limono-argileuse

cultivés, le sol

en

matière organique (moyenne des zones plus argileuses.

en

avec

est caillouteux

surface et en 3.8 %), a une

dizaine de mètres de part et d’autre du Courbon, le sol devient très organique avec disparition des cailloux. La texture sablo-limoneuse du premier horizon s’enrichit fortement en sable avec la profondeur et l’hydromorphie croît en se rapprochant du ruisseau. Ce sol alluvial correspond à une zone non cultivée de bois et prairie. Sur

une

Les 350 mesures électromagnétiques réalisées sur le périmètre rapproché ont mis en évidence deux types de terrain, aussi bien en surface (0-2 m) qu’en profondeur (1.5-6 m). La disposition de ces entités montre qu’il n’y a pas de colmatage argileux du Courbon ce qui laisse la possibilité d’une relation entre le cours d’eau et la nappe. Deux secteurs présentent

99

priori épaisse et suffisamment argileuse pour constituer une protection efficace de la nappe. La majeure partie du site est constituée de formations de recouvrement peu épaisses et principalement sablo-graveleuses qui, par nature, n’apparaissent pas susceptibles de constituer une protection efficace de l’aquifère.

une

couverture

a

2.2.3.3.1.2 -

Usages phytosanitaires

Le site est caractérisé par une système de production polyculture-élevage. Les cultures dominantes sont les céréales, maïs ensilage, blé et orge. Le maïs représente 64 % de la terre labourable, la prairie temporaire 18 %, blé et orge ne dépassant pas 10 %. La prairie naturelle occupe un tiers de la surface totale du bassin versant. La rotation typique est maïs-blé ou orgeprairie temporaire. L’irrigation est inexistante et la productivité dépend considérablement des conditions météorologiques. L’apport de fumier est une pratique de fertilisation azotée courante.

L’enquête agricole, exhaustive à proximité du point d’eau, a été conduite avec un maillage plus lâche au fur et à mesure de l’éloignement. Les pratiques phytosanitaires ne sont pas intensives et concernent uniquement le désherbage et, parfois, la protection fongicide sur blé ou orge (un traitement). L’atrazine et la pendiméthaline sont les substances actives les plus

utilisées, de fin avril

à fin mai. Les herbicides sur céréales à paille représentent une faible proportion des usages. Le fond de vallée est plus cultivé que les coteaux, surtout ceux de Montferrat occupés en grande partie par de la prairie naturelle. La charge spécifique est plus forte dans les périmètres

rapproché et éloigné que dans l’ensemble du bassin versant. Les utilisations non agricoles de produits phytosanitaires concernent le désherbage par la DDE de routes et de quelques surfaces sur les communes de Paladru et Montferrat (chemins communaux, abords de l’église et de la mairie, cimetière, terrain de sport). L’enquête correspondante a été réalisée auprès des deux communes et de la subdivision de l’équipement.

2.2.3.3.1.3 Les

analyses

d’eau

au

Analyses

captage de Truitière

d’eau

montrent des concentrations

constantes, légèrement supérieures à la concentration maximale acceptable. La est détectée en concentrations similaires à celles de l’atrazine. Des

prélèvements

analyses montrent

ont été

effectués

en

cinq

autres

points

en

atrazine

dééthylatrazine

du bassin versant. Les

:

des concentrations pompent l’eau de la nappe, -

en

atrazine et

dééthylatrazine similaires

dans les

puits qui

des concentrations très élevées en atrazine et dééthylatrazine dans l’eau de la source draine le coteau de Paladru. En revanche les sources du coteau de Montferrat sont très peu -

qui polluées,

l’atrazine,

la

dééthylatrazine et la simazine des concentrations plus élevées en amont. -

sont

détectées dans l’eau du Courbon et à

100

Un ensemble de cartes permet de représenter avantageusement les éléments de diagnostic sur une zone d’étude relativement étendue. -

Bassin versant

(limites

de

l’aquifêre, périmètres

de

protection

et

réseau

hydrographique), Nature des sols (unités cartographiques les plus représentées) Localisation des analyses de sol et des sondages à la tarière - Occupation des sols Localisation des apports non agricoles de produits phytosanitaires Localisation des prélèvements d’eau pour analyses complémentaires - Résultats de la prospection géophysique superficielle (0-2 m) et profonde -

-

-

-

2.2.3.3.2 -

Interprétation des

(1.5-6 m)

résultats

L’atrazine et la dééthylatrazine sont les principaux contaminants. La polyculture-élevage conditionne l’existence d’une partie importante de prairie naturelle dans le bassin versant et l’occupation de 64 % de la terre labourable par le maïs ensilage. Atrazine et pendiméthaline sont les substances actives les plus utilisées (quantités comparables) mais la différence importante de mobilité dans le sol de ces substances actives (élevée pour l’atrazine, très faible pour la pendiméthaline) se manifeste clairement sur la qualité des eaux de la nappe.

Les concentrations

en

atrazine sont faibles et constantes.

représente 17 % de la surface nappe peut expliquer par un effet de dilution (indépendantes des précipitations). Le maïs

Le rapport des concentrations

sol

qui

en

du bassin versant. La taille importante de la le niveau et la constance des concentrations

dééthylatrazine et atrazine est proche de l’unité.

Comme à Panissage, ce rapport renseigne sur le temps de transfert de l’atrazine dans le est relativement court dans des sols filtrants.

La concentration

en

atrazine et dééthylatrazine est homogène dans la nappe.

L’analyse de l’eau en divers points de la nappe la présence d’atrazine et de son métabolite principal.

laisse supposer

une

certaine étendue de

Les eaux du Courbon sont polluées par les triazines. Les concentrations plus élevées en amont pourraient résulter d’un apport important d’eaux de ruissellement là où la pente est plus forte.

plus

101

La simazine

a

été détectée dans

quelques prélèvements

d’eau de la nappe et de la

rivière. La faible utilisation agricole de la simazine sur le site d’étude laisse supposer une contamination à la suite du traitement de surfaces peu perméables et proches de la source du Courbon dans le village de Montferrat .

La source du coteau de Paladru est plus contaminée que les Ce résultat correspond de manière évidente par les cultures par rapport à la prairie naturelle.

aux

différences

sources

de Montferrat.

d’occupation

des surfaces

2.2.3.3.3 - Conclusions

correspondant à un bassin versant typique, avec une taille de nappe moyenne, peu profonde et vulnérable, des relations claires entre les pratiques phytosanitaires et la qualité des eaux de la nappe ont pu être établies. Des mesures complémentaires sont néanmoins nécessaires pour déterminer l’étendue de la pollution de la nappe. Sur

un

site

2.2.3.4 - Conclusions de l’étude

sur

les trois sites

l’étude directe des effets des pratiques culturales sur une ressource vulnérable. La diversité des substances actives utilisés a été limitée par la prédominance de la culture du maïs. La constance des résultats d’analyse de l’eau n’a pas reflété les pratiques phytosanitaires. Ce site de petite taille ne donne pas les résultats attendus, notamment en raison d’une connaissance très incomplète du fonctionnement de la nappe. Le site de

petite surface (Panissage) permettait

a

priori

Les sites plus étendus de Janneyrias et Paladru ont permis de vérifier l’hypothèse de proximité à partir de deux éléments du diagnostic. D’une part, l’estimation d’une charge

spécifique représentative des apports de produits phytosanitaires montre une utilisation plus intense dans les périmètres rapprochés. D’autre part, l’observation de pics de pollution au point de captage, à Janneyrias notamment, montre le passage rapide des résidus dans la nappe alors qu’un effet d’amortissement est attendu pour les applications plus distantes. Il est très probable que la vulnérabilité des ressources étudiées ici favorise l’expression de cet effet de proximité entre les captages et les zones cibles des traitements phytosanitaires. Il importe de retenir que le critère pertinent de diagnostic est la possibilité de circulation rapide de l’eau et des résidus jusqu’à la nappe mais certainement pas la proximité entre les cultures et la ressource.

102

2.2.4 - VALIDITE ET LIMITES DES MOYENS MIS EN OEUVRE ET DES RESULTATS

ici peut être évaluée en comparant les résultats obtenus par rapport aux objectifs fixés, notamment celui de l’élaboration d’une méthode de diagnostic. Outre la mise en évidence d’éléments de diagnostic pertinents permettant de comprendre les raisons de la contamination des eaux souterraines sur les sites d’étude, les conclusions concernent également l’évaluation critique des méthodes mises en oeuvre dans le diagnostic et l’intérêt de travailler à diverses échelles dans une perspective de généralisation de la méthode.

L’étude

présentée

L’examen des résultats montre que l’intérêt des divers moyens mis en oeuvre est très variable. Cette expérience est importante en vue de proportionner la démarche de diagnostic aux objectifs. La critique des moyens concerne les trois domaines où l’information a été recueillie : milieu naturel, usages phytosanitaires, analyses d’eau. 2.2.4.1 - Etude des sites expérimentaux 2.2.4.1.1 - Milieu naturel Sur les trois sites étudiés, l’estimation de la pluie efficace s’avère utile, notamment pour interpréter les pics de contamination (Janneyrias). Inversement, une mauvaise connaissance de la nappe interdit une bonne interprétation des résultats, ce qui est le cas de Panissage et de Janneyrias. L’obtention d’informations essentielles sur le volume de la nappe et son sens d’écoulement implique la réalisation d’études hydrogéologiques onéreuses. D’autres données d’importance sur la profondeur de la nappe et son bassin d’alimentation sont plus facilement accessibles. L’utilité des études géologiques réalisées à l’implantation du captage est confirmée mais le manque de données hydrogéologiques reste un point faible du travail. Les trois méthodes d’étude du sol mises en oeuvre ont chacune leur intérêt et leurs limites mais elles n’ont jamais fourni d’informations contradictoires. Les principales caractéristiques pédologiques de chaque site ont été retrouvées : l’homogénéité des sols sur les sites de Panissage et de Janneyrias, la variabilité plus importante du site de Paladru. Grâce à leur spécificité, elles fournissent des informations différentes et complémentaires, même si les données recueillies par chacune ne sont pas systématiquement comparables et ne peuvent être

exploitées simultanément. La carte des sols de l’Isère ne fournit pas de données suffisamment précises à une échelle intéressante pour l’étude (de l’ordre de l’hectomètre). Cependant, les profils-types rencontrés ont été tirés utilement de la base de données qui a servi à sa réalisation.

Les

sondages-tarière permettent de confirmer des renseignements importants tels que la texture, la pierrosité ou la présence d’hydromorphie. Il s’agit cependant d’une méthode d’expert qui demande de la part de l’opérateur une solide expérience et une bonne connaissance de la zone d’étude (choix du nombre et de l’emplacement des sondages). Les analyses de sol réalisées ou fournies par les agriculteurs ont contribué à une meilleure connaissance des caractéristiques de l’horizon de surface, notamment la texture et la teneur en matière organique. La prospection géophysique permet de connaître les caractéristiques du sol et du soussol. Les indications sur la granulométrie sont approximatives mais le caractère argileux ou graveleux du sol en profondeur renseigne sur la capacité d’infiltration de l’eau et donc de

103

l’effet protecteur du sol vis-à-vis de la nappe. La connaissance de cette zone sur une profondeur de quelques mètres est fondamentale dans l’établissement du diagnostic mais le coût de telles études reste un obstacle important. Les méthodes d’étude concernant le sol ont du être adaptées à la taille des sites des sondage et des analyses, étendue des zones soumises aux études géophysiques).

(densité

2.2.4.1.2 -

Usages phytosanitaires 2.2.4.1.2.1 - Enquête agricole Pour atteindre l’objectif d’une connaissance assez complète des pratiques phytosanitaires des agriculteurs, l’enquête agricole à la parcelle s’est rapidement imposée. Le nombre limité d’agriculteurs a permis de la réaliser de manière presque exhaustive, la surface enquêtée correspondant à la quasi-totalité de la surface cultivée du bassin versant. La taille des sites n’a donc pas été limitante. Dans le questionnaire, il s’est avéré plus efficace de raisonner par culture, voire pas système de culture, plutôt que par parcelle tout en s’informant des pratiques différentes réalisées sur certaines. Afin d’évaluer la fiabilité des résultats d’enquête, les quantités utilisées sur le site de Paladru ont été comparées aux informations fournies par le principal distributeur de produits phytosanitaires sur ces communes. Le recoupement des informations a été difficile dans la mesure où les données recueillies ne correspondent pas aux mêmes échelles d’espace et de temps. Néanmoins, les enquêtes sur les quantités de produits utilisées ont été jugées suffisamment précises. Même si elles demandent d’investir beaucoup de temps, elles fournissent une liste presque exhaustive des substances actives utilisées par les agriculteurs. En comparaison, les résultats des analyses d’eau peuvent apparaître relativement pauvres pour une bonne valorisation des données de l’enquête. Il reste que l’intérêt majeur des enquêtes réside dans la spatialisation des utilisations des produits qui apporte des informations précieuses dans le cas où certains d’entre eux, utilisés ponctuellement, sont détectés dans les eaux.

L’estimation de la

le niveau d’intensification des cultures dans diverses zones. Pour l’atrazine, les valeurs calculées sur les périmètres rapprochés des trois sites suivent les concentrations mesurées dans les captages correspondants : 0.4 à 0.6 μg/l pour 880 g/ha à Janneyrias, 0.3 à 0.4 μg/1 pour 470 g/ha à Panissage, 0.1 à 0.18 μg/1 pour 280 g/ha à Paladru comme le montre le tableau de synthèse des trois sites (tableau 5). Cette relation demande à être confirmée sur des aquifères plus grands, dans des situations de moindre vulnérabilité et avec des substances actives à comportement environnemental différent.

charge spécifique renseigne

2.2.4.1.2.2 -

sur

Enquête non agricole

L’intérêt des enquêtes sur les usages non agricoles a été démontré sur deux sites d’étude où des substances actives non utilisées en agriculture ont été détectées dans l’eau : le diuron dans les eaux souterraines à Janneyrias et la simazine dans les eaux du Courbon à Paladru. Les informations

pertinentes ne sont pas facilement accessibles dans la mesure où celles qui sont disponibles ne correspondent pas toujours spécifiquement à la zone d’intérêt. Néanmoins, la liste des substances actives et la localisation de leur utilisation à des fins non agricoles demeurent des objectifs importants de l’enquête.

104

2.2.4.1.3 -

Analyses

d’eau

l’exception des herbicides, la liste des substances actives analysées dont l’origine est celle publiée par le Service de la Protection des Végétaux en 1990 s’est montrée peu adaptée à l’étude. Les décisions du Comité de liaison "Eau-Produits antiparasitaires" permettent aujourd’hui d’adapter la surveillance aux conditions locales et régionales en fonction du système de production. A

La disproportion entre les moyens techniques et financiers requis par les analyses d’eau et les informations qu’elles fournissent a déjà été soulignée. La pertinence du programme d’échantillonnage est souvent remise en cause face au coût des analyses et aux difficultés d’interprétation des résultats, en particulier lorsque les prélèvements effectués en fonction des précipitations et des pluies efficaces ne fournissent pas les résultats attendus. Quand cela est possible, obtenir des informations sur le fonctionnement de la nappe devrait permettre de mieux orienter le programme d’échantillonnage. L’analyse d’échantillons prélevés en d’autres points que le captage (puits privés, cours d’eau) apporte souvent des informations intéressantes, notamment la répartition de la contamination et les relations éventuelles de la nappe avec les eaux superficielles.

TABLEAU 5 : SYNTHESE DES RESULTATS DES TROIS SITES

(*) Rapport des concentrations dééthylatrazine / atrazine.

105

2.2.4.2 - Interprétation des résultats

L’interprétation des résultats a atteint plus ou moins rapidement des limites considérées comme des points faibles de l’étude. La présence de résidus de certaines substances actives dans l’eau souterraine n’a pu être interprétée au moyen des données sur leur comportement dans le sol.

Les données du milieu physique ont montré sans équivoque la vulnérabilité des aquifères. Dans ces conditions, le transfert rapide des résidus vers la nappe peut concerner l’ensemble des substances actives possédant un certain potentiel de mouvement dans le sol . La présence de résidus dans une eau souterraine dépend alors davantage de l’usage des produits sur la zone considérée que de leurs caractéristiques de comportement dans le sol. En fait, celles-ci ont été très peu mises à profit dans l’interprétation des résultats par rapport aux données d’usage des produits ou le milieu physique qui ont été déterminantes dans l’établissement du diagnostic. Il est prévisible que dans des situations où les aquifères sont moins vulnérables, les caractéristiques de comportement des substances actives joueront un rôle plus significatif et demanderont une expertise suffisante dans ce domaine. Dans cette étude, l’importance de la proximité entre le captage et les zones cibles des traitements phytosanitaires est étroitement liée à la vulnérabilité des aquifères. il est possible dans ce cas de proportionner l’importance et la précision des données à collecter en fonction de la position dans le bassin versant. Les informations nécessaires au diagnostic doivent alors être d’autant plus exhaustives que l’on est proche du captage. La notion de proximité s’avère utile ici dans l’interprétation des résultats et également dans la définition des actions de correction. C’est cependant la possibilité de circulation plus ou moins rapide de l’eau et des résidus vers la nappe qui constitue un critère pertinent de diagnostic susceptible d’être généralisé à d’autres situations. La proximité ne se réduit donc pas à la stricte distance entre la culture traitée et l’eau puisque la zone qui les sépare, à la surface du sol comme en profondeur, peut influencer considérablement le mouvement de l’eau et des solutés. C’est au diagnostic de préciser si la proximité de l’usage d’un produit phytosanitaire et de la ressource, définie en termes de circulation de l’eau et des résidus, est une cause objective de la dégradation de la qualité de l’eau.

106

2.2.5 - CONCLUSIONS

L’étude présentée ici à titre de

à une ressource efficacement.

diagnostic appliquée

mettre

en oeuvre

illustre ce que l’on peut attendre d’une démarche eau souterraine et les conditions requises pour la

d’exemple en

D’une part, la démarche peut être considérée comme fructueuse si elle aboutit à des éléments de diagnostic pertinents permettant d’engager des actions correctrices. Pour prévenir de possibles dérives et frustrations, il faut admettre que la compréhension complète des causes responsables d’une situation donnée est souvent illusoire, en raison de la complexité des phénomènes et de l’insuffisance ou de l’inadaptation des moyens d’investigation. Néanmoins, l’identification des facteurs déterminants de la qualité d’une ressource en eau souterraine constitue un objectif réaliste du diagnostic. L’exemple de l’Isère illustre judicieusement les éléments d’interprétation susceptibles d’être obtenus en confrontant les informations relatives au milieu physique, à l’usage et au comportement des produits phytosanitaires dans l’environnement et aux analyses d’eau.

D’autre part, l’aboutissement de la démarche de diagnostic requiert scientifico-technique suffisante dans ces mêmes domaines, ce qui implique

adéquat.

expertise partenariat

une un

107

ANNEXES

-

les

Annexe 1 : La

mesure

de la

analyses ( -

Annexe 2 :

Bibliographie

pollution des

eaux

par les produits phytosanitaires :

109

ANNEXE 1 : LA MESURE DE LA POLLUTION DES EAUX PAR LES PRODUITS PHYTOSANITAIRES : LES ANALYSES

Texte

rédigé par Antoine MONTIEL (SAGEP, mission qualité)

L’analyse des traces de produits phytosanitaires en relation avec la contamination des eaux est une opération délicate et coûteuse. Il est donc indispensable que les résultats analytiques soient interprétables et utilisables, et les performances des laboratoires vérifiées.

L’analyse peut prendre en compte l’eau mais aussi des sols ou des sédiments. Quel que soit le milieu étudié, une attention toute particulière devra être apportée à toutes les étapes de l’analyse du prélèvement à la remise des résultats. Les

principales sources d’erreurs d’une analyse sont représentées sur le schéma suivant

Tous

ces

paramètres seront à considérer dans l’analyse.

:

110

I. L’ECHANTILLONNAGE

Les opérations d’échantillonnage sont à l’origine de plus de 80% des erreurs Cette opération ne doit donc pas être dissociée de l’acte analytique car elle a important sur la représentativité du résultat final. Là aussi, plusieurs facteurs sont à prendre

en

analytiques. un

rôle très

compte :

La date, l’heure et le lieu d’échantillonnage sont très importants, surtout pour les produits phytosanitaires pour lesquels, suivant les dates d’application, les degrés de contamination peuvent être différents.

doit être bien préparée en définissant au préalable le but de l’analyse. Après cette les détails d’échantillonnage seront alors définis : type d’appareillage ou mode définition, Cette

étape

d’échantillonnage.

111

Le tableau ci-dessous donne la liste de tous les types

d’échantillonnage

ECHANTILLONNAGE

- Echantillonnage ponctuel - Echantillonnage automatique

-

-

-

-

-

-

-

-

-

intermittent

-

continu

Echantillonnage lié au débit Echantillonnage aléatoire Echantillonnage systématique Echantillonnage à profondeur variable Echantillonnage du film de surface Echantillonnage de l’interface eau/sédiment Echantillonnage des gaz Echantillonnage composite

I.1. Conditions pour effectuer

un

bon

prélèvement et garantir sa

fiabilité

Le dosage des résidus de produits phytosanitaires est coûteux, long et, suivant le cas, le besoin de réponse rapide est nécessaire. Il est donc indispensable qu’au niveau du prélèvement, le choix des points de prélèvement, des heures de prélèvement permettent d’éviter d’inonder le laboratoire par des analyses inutiles. Le préleveur doit donc être un spécialiste. Nous

prendrons le cas des eaux de rivière après pollution. Le problème, dans ce cas, est de pouvoir très vite repérer le polluant et sélectionner les points d’analyses pour obtenir une information avec le minimum de points. Ce

été étudié dans la région parisienne où les traçages de rivières ont été établis et permettent de prévoir la vitesse de propagation d’une pollution ainsi que sont taux de dilution dans la rivière. Un autre cas est celui de l’inventaire des points de captage d’eaux souterraines pour l’alimentation en eau potable. Cet inventaire nécessite de très nombreuses analyses et il paraît important de ne pas saturer le laboratoire par l’envoi en analyses d’eaux non contaminées. cas a

Une

présélection sur le terrain peut être effectuée par la recherche rapide des substances phytosanitaires à l’aide de tests immuno-enzymatiques. Ces tests, bien connus pour l’analyse des triazines, sont aussi disponibles pour plus de vingt substances actives. Il est, dans ce cas, nécessaire de connaître ou d’avoir bien identifié la molécule polluante ou la molécule sera qui prise comme traceur. Loin de concurrencer les analyses fines de laboratoire, ces tests sont de bons aides à la définition des points de l’échantillonnage.

112

Dans le cas d’un puits, il paraît important de variations de teneurs en fonction du pompage.

pouvoir

en

temps réel

mettre

en

évidence des

Une des caractéristiques des traces de produits phytosanitaires est, dans certains cas, la très grande variation de concentration obtenue au cours d’une journée par exemple. Ces tests permettent de les mettre en évidence et donc de mieux adapter le mode de prélèvement. C’est le cas aussi au niveau des eaux de surface où l’on peut constater une hétérogénéité d’une rive à l’autre ou du fond vers la surface. Une attention particulière devra être attirée au niveau des prélèvements de surface où le film de surface peut conduire à des facteurs de concentration de 5000 à 10000.

Prétraitement de terrain Les résidus de

produits phytosanitaires

hydrophobes qui peuvent s’adsorber sont à prendre en compte : -

-

sur

sont constitués dans certains

des matières

en

suspension

de molécules de l’eau. Deux solutions cas

Séparation sur le terrain des matières en suspension. Cette opération n’est pas sans risque puisque la membrane de filtration peut elle-même induire des pertes par adsorption. Traitement sur le terrain permettant de ralentir les du solvant d’extraction.

adsorptions.

C’est le

cas

de

l’ajout

Importance du flaconnage Le flacon utilisé pour le dosage des résidus de produits façon très importante le dosage selon plusieurs voies :

-

-

-

-

phytosanitaires peut influencer

de

Flacon mal lavé

Adsorption sur le flacon Volatilisation au niveau du flacon

Photolyse

Lavage des flacons Le but d’un lavage est d’une part d’enlever tous les éléments qui risquent d’adsorber le résidu de produit phytosanitaire (carbonate de calcium, dépôt de Fe2O3, MnO2...), d’autre part, d’éliminer toute source de pollution déposée sur les parois des flacons.

113

Pour le

produits phytosanitaires, le lavage recommandé est un prélavage acide, un trempage dans un mélange sulfochromique, un rinçage à l’eau puis un dernier rinçage dans de l’eau ultra pure. L’étape sulfochromique peut, pour la verrerie non jaugée, être remplacée par un passage au four à 450°C pendant 6 heures. dosage

des

Si le préleveur prévoit de stabiliser l’échantillon par devra avoir été lavé avec ce solvant d’extraction.

ajout

du solvant

d’extraction, le flacon

Dans tous les cas, les flacons sont rebouchés humides. Cela permet, prélèvement, de parfaire ce lavage par rinçage avec l’eau à introduire.

au

niveau du

Importance du matériau Pour

ce -

-

-

choix, il faut tenir compte :

des

risques de pollution par flacon des risques de pertes de la sensibilité à la lumière du composé à doser ainsi que de sa volatilité

Cela conduit à bannir tout flacon en matière plastique. Il ne reste que les flacons en verre ou métalliques avec, dans certains cas, un scellement sur le terrain pour des composés très volatils. Si ces composés sont photosensibles, il est indispensable de ne prendre que du verre brun ou des flacons métalliques (Inox 316L). Conditions de stockage Durant le

stockage

de

l’échantillon, il

est

indispensable

de minimiser toutes les

causes

de

perte: -

-

Adsorption Volatilisation

-

Transformations

physiques

-

Transformations

chimiques

-

Transformations

biologiques

Comme les substances actives phytosanitaires n’appartiennent pas qu’à une seule classe de composés organiques, dans bien des cas, chaque groupe aura ses propres conditions de stockage à respecter.

Temps de stockage Même si toutes les conditions de

stockage sont réunies, il paraît important de connaître, pour le délai chaque substance, d’analyse à respecter. Cela peut être très important et renvoie au chapitre où l’on spécifiait qu’il était indispensable de bien programmer les échantillons et faire en sorte que leur nombre ne soit pas à l’origine de l’engorgement du laboratoire. type de

114

Autres méthodes

publications montrent aujourd’hui tout l’intérêt d’effectuer la concentration sur place par adsorption solide-liquide. Là aussi, cette opération ne peut être effectuée que par un spécialiste. Des

II. ANALYSE DES TRACES DE PRODUITS PHYTOSANITAIRES DANS L’EAU

Dans l’eau, une substance active peut être en solution dans la phase liquide et/ou retenue sur des particules dans la phase solide (matières en suspension, sédiments). L’analyse de traces de substances dans une eau peu chargée en matières en suspension est difficile à mettre en oeuvre. Elle doit s’effectuer dans des laboratoires spécialisés, avec des méthodes éprouvées et du personnel formé. Peu de méthodes sont actuellement normalisées, des groupes de travail oeuvrent actuellement dans ce sens. L’analyse de traces dans les sédiments ou les matières en suspension est encore plus délicate. Elles ne sont pas réalisées en routine et nécessitent des études spécifiques.

Il s’agit de pouvoir interpréter les résultats d’analyses qui permettront de conclure « substance se retrouve dans les eaux, qu’elle altère la qualité des eaux et soulève des de toxicité et/ou d’écotoxicité ».

qu’une risques

premier lieu, il est primordial de s’assurer de la validité des méthodes d’analyses employées. Nous exposons ci-après les grandes étapes de l’analyse et les critères qui permettent d’apprécier la pertinence de la méthode employée. En

11.1. Pertinence des méthodes

analytiques employées

d’analyse utilisable pour le dosage de traces de substances actives dans l’eau doit satisfaire à certaines conditions très précises. Le dosage des phytosanitaires résidus de substances actives phytosanitaires dans les eaux à l’état de trace fait appel à différentes phases d’analyses dont 3 sont les plus importantes: Une méthode

a) Une étape de concentration basée soit sur des systèmes liquide-liquide,

soit solide-liquide

Critères d’appréciation : Au niveau de la concentration, ne pourront être quantifiés que les éléments dont les rendements d’extraction sont ≥ 60%. Le laboratoire devra, dans son rapport d’analyse, rappeler les essais qui lui ont permis de calculer ces rendements.

b) Une étape de séparation des composés d’un mélange complexe qui fait appel chromatographie soit gazeuse, soit liquide

à la

La sélectivité de la colonne est un paramètre important. Un chromatogramme reprenant la séparation d’une liste de composés devra amener la preuve que les séparations sont suffisamment bonnes afin d’éviter une mauvaise identification des composés, surtout si le détecteur n’est pas un spectromètre de masse.

115

Critères d’appréciation : Il est demandé d’effectuer la différentes. L’ordre des pics doit être différent.

c)

Une

séparation

sur

2 colonnes de

polarité

étape « d ’identification » de la molécule et sa quantification

Cette

étape utilise des détecteurs plus quantification par méthode comparative. Critères

d’appréciation :

Cette

ou

moins

spécifiques

et

se

termine par

une

étape doit avoir les caractéristiques classiques d’une analyse.

Limite de détection (LD) Elle est calculée comme étant égale à 2V2.t s du bruit de fond ou de la concentration la plus faible que donne un pic, significativement différent du bruit de fond (calcul effectué sur un échantillon comparable à ceux utilisés; t coefficient de Student; s écart-type). Cette limite de détection doit être le 1/10 de la valeur paramétrique (limite de quantification). Pour les eaux destinées à la consommation humaine, la valeur paramétrique est de 0,1 μg/l. La limite de détection doit être de 0,01 μg/l. Dans le cas où cette performance ne peut être atteinte, on pourra tolérer : LD 0,25 de la valeur paramétrique (proposition de l’U.E.). =

=

=

Fidélité :

répétabilité - reproductibilité intralaboratiore

Cette

reproductibilité intralaboratoire ne devra paramétrique 10%, si cela est impossible 25%. Justesse

ou

pas

dépasser

au

niveau de la valeur

biais

Ce biais

(différence entre valeur vraie et valeur trouvée) ne devra pas dépasser au niveau de valeur paramétrique 10%, si cela est impossible 25%.

la

Domaine de linéarité Le laboratoire devra pour le protocole étudié fixer le domaine de linéarité de la méthode. Il sera explicitement spécifié le type de détecteur utilisé et les contrôle utilisés pour la validation de la méthode analytique. Il convient d’indiquer si le laboratoire met en oeuvre les Bonnes Pratiques de Laboratoire. Il s’agira aussi d’encourager les essais d’intercomparaison et d’intercalibration entre les laboratoires.

116

11.2. Présentation des résultats par le laboratoire Les laboratoires devront fournir les résultats

Dosage

< LD

=

< dosage

Dosage > 4 de 10 LD) 11.3.

>4 LD

précisant leur incertitude

rien de détecté

Dosage proche de la LD LD

en

LD =

=

=

incertitude

sur

le résultat de 50%

valeur avec incertitude, mais donne

valeur à 10 à 20% d’incertitude

une

(L’OMS

indication

et l’UE

préconisent un seuil

Interprétation des résultats pour la surveillance

L’interprétation des résultats doit se faire suivant des classes établies logarithmique telle que < 0,1; de 0,1 à 0,3; de 0,3 à 1; 1 à 3; 3 à 10... Les valeurs 0,125; 0,234 et comme

0,145 μg/1

selon

une

échelle

seront donc dans la même classe et seront considérées

équivalentes.

III. CONCLUSION

L’analyse des résidus de produits phytosanitaires et surtout les résultats obtenus peuvent avoir des conséquences très importantes au niveau administratif, financier et médiatique. Aucun résultat ne devrait être sorti du contexte de l’étude pour été faites, notamment le choix de la période d’analyse.

laquelle les analyses

Comme ces analyses ont un prix assez élevé, souvent leur nombre est limité et à des périodes plus longues peut conduire à des erreurs importantes.

ont

l’extrapolation

D’autres méthodes indicatives permettent d’obtenir plus de données et de valider la représentativité des analyses ponctuelles dans le temps et le lieu. C’est le cas des tests immuno-enzymatiques de temps qui trouvent tout à fait leur place de complémentarité.

117

ANNEXE 2 : BIBLIOGRAPHIE La liste présentée n’est pas exhaustive. Elle recense les documents connus ou fournis par les membres du groupe de travail et ayant permis d’apporter des éléments à la rédaction de cette brochure. LOIRE BRETAGNE

*

(1) Agence de l’eau : Etudes des micropolluants dans les cours d’eau (campagnes de l’eau : Evolution des teneurs

(2) Agence

(campagnes 1992, 1993

et

en

triazines dans les

1991 et

1992).

souterraines, bassin Loire-Bretagne

eaux

94).

(3) CORPEP : Rapports 1991, 1992 et 1993-94. (4) SRPV Bretagne :

Etude de la contamination des du suivi de 1992 (édité en 1993).

(5) Bretagne

Eau Pure : Actes du

l’action"

(6)

eaux

colloque "Qualité

superficielles

des

de

Bretagne par les pesticides. Résultats

produits phytosanitaires :

eaux et

du

diagnostic

à

(27 novembre 1995).

ENSA de RENNES : Analyse des facteurs de risque de transferts de pesticides dans les paysages. Etablissement d’une hiérarchie de ces risques. Application à des bassins versants (F.

SIMON, septembre 1995).

(7) COMUNAUTE URBAINE DE BREST : Programme rade de Brest, Enquète sur l’utilisation des pesticides à usage non agricole sur le bassin versant de la rade de Brest (V. BOUVOT, mai 94). (8)

INRA de Rennes : Contamination des

Loysance

en

Ile-et-Vilaine

(R.

d’eau par l’atrazine et le lindane : GIOVANNI, Décembre 1993). cours

exemple

de la Flume et de la

(9) ENSP

de Rennes : Evaluation du risque de pollution phytosanitaire des prises d’eau potable superficielle grâce à la hiérarchisation du risque associé aux matières actives et à la typologie des bassins versants Application à la région Bretagne pour les produits phytosanitaires épandus sur les cultures de maïs (G. YVONNICK, 1994).

(11) DDAF 79 : Connaissance des pratiques en matière d’utilisation d’engrais et de produits phytosanitaires sur le bassin du captage de la Savarie (février 94). (12) ALDIS

: Pesticides et

agriculture en Mayenne : résultats d’essais (1993).

(13) ALDIS : Utilisation des pesticides en Mayenne : résultats d’enquête (1993). (14) ALDIS

: Etude des

pratiques des agriculteurs du bassin de l’Hière : résultats d’enquête (1993).

(15) ALDIS : Etude de motivation des agriculteurs du bassin de l’Hière (1993). (16) ALDIS : Enquête sur les usages de pesticides produits utilisés (juin 1994). *

non

agricoles

en

Mayenne - Analyse des pratiques

et des

RHIN-MEUSE

(17) Agence

de l’eau : Evaluation des apports diffus de substances bassin du Rhin (M.BABUT, 1991).

(18) Agence de l’eau : Elaboration d’une méthode de diagnostic des des produits phytosanitaires (M.BABUT, 1994).

phytosanitaires causes

dans la

partie française

du

de contamination des captages par

118

de LORRAINE (ENSAIA), Agence de l’eau, DRASS : Relation entre traitements phytosanitaires et contamination des captages. Approche méthodologique sur quelques bassins d’alimentation de Lorraine

(19) INP

(M. SCHIAVON - X. THEVENOT, 1990).

(20) SRPV Lorraine (édité en 1993). *

:

Enquête

sur

l’utilisation des

pesticides

par les

communes

de Lorraine

en

1992

RHONE-MEDITERRANEE-CORSE

(21) Agence de l’eau, INAPG : L’eau synthétiques (1989).

et les

produits phytosanitaires

dans le bassin RMC. Premiers éléments

(22) Agence de l’eau : Opération Vigie-phyto (1993). de

(23) Agence

l’eau, ISARA : Risque de contamination des nappes par les nitrates

phytosanitaires

en

et les

produits

système de production maraîchère (1991).

de l’eau, ISARA : Pratiques de protection phytosanitaire et essai d’évaluation de leur impact sur la pollution des eaux souterraines : approche en arboriculture dans le sud-Ouest du Lyonnais (V.DERAIN -

(24) Agence

C. RAHM, 1991).

(25)

Chambre

d’Agriculture Carpentras (1992).

régional Maraîchage-Environnement. Bassin

du Vaucluse : Observatoire

et DDASS de l’Isère : Usage de produits phytosanitaires et d’alimentation : bilan d’une campagne annuelle sur 6 captages publics de l’Isère (1992).

qualité

(26) Chambre d’agriculture (27) Chambre d’Agriculture par les

(28)

et DDASS de l’Isère : Essai de

produits phytosanitaires

Chambre

d’Agriculture

en

Isère

diagnostic

de la

pollution

des

eaux

des

de

eaux

souterraines

(1993).

du Var : Erosion des sols et contrôle des résidus de

pesticides

dans les

eaux

de

ruissellement, bassin du Peissonnel (Cahier des charges technique, 1993).

(29) BRGM, Chambre d’agriculture des Bouches

du Rhône : Recherche des

pesticides en Crau (1993).

(30) DDASS du Jura : Pesticides, bilan sur les eaux d’alimentation du Jura, campagne triazines 1990-1991. de la Drôme, DIREN : Observatoire départemental, réseau de surveillance des souterraines dans le département de la Drôme. Situation de l’année 1992.

(31) Conseil Général

*

eaux

ADOUR-GARONNE de l’eau : Les micropolluants de mesures été 1991.

(32) Agence

organiques

et

métalliques

(33) Agence de l’eau, SRPV : Pratiques phytosanitaires agricoles Adour-Garonne (1992).

(34) SRPV, FREDEC : Pratiques phytosanitaires (synthèse de trois années d’étude 91-93).

et

qualité

des

et

dans le bassin Adour-Garonne, campagne

qualités

eaux

des

eaux

de surface

sur

le bassin

d’un bassin versant céréalier du GERS

(35) SRAE Midi Pyrénées, BRGM, INAPG : Etude de la migration des micropolluants alluviale : site expérimental du domaine de Nolet (82) (1986).

et des nitrates en nappe

sur la recherche de résidus de pesticides d’origine brutes de captages d’eau destinés à la consommation humaine.

agricole (maïsiculture)

(36) FEREDEC Aquitaine : Etude dans les

eaux

(37) MSA : Enquête sur la pratique des produits phytosanitaires dans le grand Sud Ouest (1989).

119

*

SEINE-NORMANDIE : Sécurité de l’agriculteur et protection des eaux : Amélioration des matériels de traitement formulations de produits phytosanitaires (tomes 1 et 2 et annexes, 1992).

(38) Agence de l’eau et des

(39) Agence de l’eau : Formulaire d’enquête sur les matériels de traitement. l’eau, Université Paris VI, DDASS de l’Oise : Relation entre l’utilisation des produits (C. phytosanitaires et la contamination des captages dans le département de l’oise

(40) Agence

de

CHOQUET-MJATI, 1991). en place d’une surveillance des teneurs de Haute-Normandie (1989)

(41) DRAF Haute-Normandie : Mise les

eaux

superficielles

(42) SRPV, DRASS

De de France : Document du

projet

en

produits phytosanitaires

dans

P.R.O.P.R.E. (E. POITRINEAU, 1993 Doc

provisoire). (43)

SRPV

Champagne-

Ardennes :

Champagne-Ardennes - Exploitation (44)

de

agricoles des "terre labourables 1986"

Utilisations

l’enquête

Champagne-Ardennes : Projet de cahier des charges (1994).

SRPV

de

produits phytosanitaires (V. MORARD, 1993).

l’opération

Ecoculture

en

en

Champagne

(45) SRPV Champagne-Ardennes : Utilisation agricole et non agricole des produits phytosanitaires en (V. Champagne-Ardennes - Aspects méthodologiques et incidence des bassins de prodution MORARD, 1994).

(46) DIREN et DRAF de Haute Normandie, Agence de l’eau, FRGPCEC : Recherche des produits sanitaires dans les eaux souterraines - 1994 et synthèse des 3 années 1992-94 ( édité en 1995). (47) Université

VII, CGE : Evaluation de l’utilisation agricole des produits phytosanitaires (S. CLAIR, 1991).

Paris

de la Seine

sur

le bassin

(48) ANJOU Recherche : Etude des micropolluants agricoles : Evolution interannuelle de la contamination des cours d’eau de la région parisienne - Echantillonnnage d’un petit bassin versant agricole (décembre 1993). Recherche : Etude de détectabilité des l’atrazine (novembre 1993).

(49) ANJOU (50) CGE

:

pesticides

en

continu - Essais de faisabilité dans le

cas

de

Spatialisation des risques de pollution d’origine agricole - étude de faisabilité (mars 1993).

(51) CGE : Etude de la qualité de la Marne et du Grand Morin - Rapport de synthèse (juin 1993). (52) CGE - ANJOU RECHERCHE : Etude des pratiques agricoles Campagne 92-93 (juin 1994).

sur

le bassin versant du Grand Morin -

(53) CGE : Contamination des cours d’eau de la région parisienne par les produits phytosanitaires - Campagne d’échantillonnage réalisée en 1993-1994 sur la Seine, la Marne et l’Oise : présentation des résultats analytiques (1995). * ARTOIS PICARDIE

(54) Agence de l’eau, Institut Supérieur d’Agriculture : Maîtrise des pollutions d’origine agricole sur les périmètres de protection des captages d’eau potable (Eric VAN TROYS, mémoire de fin d’étude, 1994)

120

*

AUTRES

(55) ETUDE INTERAGENCES DE L’EAU : Propositions de réduction des risques de pollutions chroniques par les produits phytosanitaires (BULLE BLEUE, 1994). (56) Ministère

de l’Agriculure, DGAL/SDPV : Produits phytosanitaires et qualité des conduites par la Direction Générale de l’Alimentation - année 1993 (H. GILLET).

(57) Ministère de l’agriculture (DERF), IDF, ONF : Produits agropharmaceutiques réponses (non daté).

eaux -

en

Bilan des actions

forêt - 22

question,

22

(58) Ministères chargés de l’environnement (DQV) et de l’agriculture (DERF) : L’érosion des sols dans les régions de grande culture : aspects agronomiques (AUZET, 1987). (59) Ministères chargés de l’environnement (DQV) et de l’agriculture (DERF) : L’érosion des sols dans les régions de grande culture : aspect aménagement (AUZET, 1987). (60) Ministères chargés les

vignobles

de l’environnement (DQV) et de l’agriculture de coteuax. Aspects agronomiques (LITZER, 1998).

(61) Ministère

de l’environnement antiparasitaires hors cultures (G.

(DERF) : Maîtrise de l’érosion dans

(DPPR-BSPC) : Approche exploratoire BERCHEM,1995).

de l’utilisation des

produits

(62) Ministère de l’environnement, CEMAGREF : Guide pratique de l’agent préleveur (1991). (63) Ministère

de

l’agriculture - SCEES : Enquête sur la structure des vergers en

(64) CEMAGREF Lyon ; Maîtrise du ruissellement américaines (GRIL, DUVOUX 1991).

et

1992

de l’érosion. Condition

(formulaire).

d’adaptation

des méthodes

(65) CEMAGREF Lyon : Aperçu des pollutions liées à l’utilisation des pesticides par l’agriculture (1986). (66) CEMAGREF Lyon : Méthodologie d’étude des pesticides, classement écotoxicologiques ( MUNOZ, BELAMIE 1990).

en

en

fonction des

France

risques

(67) CEMAGREF Lyon : Méthodologie d’étude des produits phytosanitaires, étude d’un bassin versant viticole: l’Ardières. Mise au point de méthodes analytiques de pesticides (MUNOZ, 1992). (68) CEMAGREF Lyon : Contribution de la modélisation à la simulation du transfert des produits phytosanitaires de la parcelle agricole vers les eaux superficielles (V. GOUY, 1993). (69) ISMAP

: Audit des

méthodologies d’évaluation des apports de pesticides

en

agriculture (1992).

(70) ISMAP : Phase de définition, sous projets 1 à 8 (1993). (71) ANPP : Actes du colloque PHYTEAU (1992).

(72) Université du Québec : Utilisation d’un modèle stochastique et d’un SIG pour l’analyse spatiale des risques de contamination des eaux souterraines par les pesticides (1993).

et la

représentation

(73) Conseil Supérieur de la Pêche : Pollution des cours d’eau par les pesticides (1993). (74) ACTA : Aspects phytosanitaires du diagnostic agri-environnemental d’exploitation (REBOULET 1994).

(75)

Autoroutes du Sud de la France : Guide d’entretien des P. CHAVAREN, non daté).

(76) Ministères de l’environnement (DNP) et

dépendances

de l’équipement, des transports gestion extensive des dépendances vertes routières (1994).

vertes

(H. COUMOUL

et du tourisme

(SETRA) :

et

La