Description du phénomène

Les métaux sont omniprésents dans l’environnement. Leur concentration varie selon la géologie et les facteurs environnementaux. Ils pénètrent dans l’environnement sous l’action de phénomènes naturels (météorisation des roches, éruptions volcaniques, embruns) et à partir de dépôts atmosphériques et de sources anthropiques comme la métallurgie, l’utilisation de catalyseurs, de pigments pour les peintures, des batteries, des composants électroniques, des engrais, des plastiques et additifs pour carburants…

Les eaux souterraines sont contaminées par des métaux provenant principalement de sources ponctuelles : zones urbaines, zones industrielles ainsi que les centres d’enfouissement technique et les lieux d’élimination des déchets industriels.

Les métaux peuvent être classés en différents groupes :

  • les éléments à forte toxicité : le cadmium et le mercure,
  • les éléments de toxicité moyenne, comme le plomb et l’arsenic,
  • les éléments de toxicité faible mais non cancérigènes par voie orale : le nickel, le chrome VI et le cuivre,
  • les métaux relativement peu toxiques à long terme : le chrome III et le zinc.

Pour ces substances reconnues pour être dangereuses pour l’homme au-delà de certaines doses ou concentrations, la politique mise en œuvre pour limiter ou réduire la pollution toxique est axée sur des listes de substances sélectionnées sur la base de critères de toxicité, de persistance et d’accumulation dans les organismes (voir «Objectifs et mesures»).

De nombreux métaux cependant, sont nécessaires aux plantes, aux animaux et aux humains, chez qui ils interviennent au niveau des enzymes et du métabolisme.

C’est le cas du fer et du manganèse qui sont parmi les éléments essentiels de la nutrition. Les conséquences d’un excès de fer ou de manganèse ne peuvent se produire qu’à des doses qui n’ont rien à voir avec ce que peut apporter l’eau. Par contre, la présence de fer dans l’eau au-delà de 0,1 mg/l peut être gênante car elle confère à l’eau une couleur jaune à orangée, provoque des dépôts d’hydroxyde ferrique, donne un goût métallique désagréable et tache le linge. La présence de manganèse, plus encore que pour le fer, est gênante car elle peut donner à l’eau une couleur noirâtre, provoquer des dépôts d’hydroxyde, lui conférer un goût métallique désagréable et tacher le linge.

Signification

Cet indicateur permet d’évaluer la concentration de certains métaux dans les eaux souterraines en présentant une synthèse des analyses effectuées sur les différents captages en Région wallonne (voir aussi remarques sur la qualité des données). Les taux de non-conformité donnent également une idée de l’ampleur des traitements qui doivent être effectués sur l’eau brute avant qu’elle ne soit distribuée aux consommateurs, de manière à répondre aux normes.

Les résultats des analyses sont exprimés en µg/l. On détermine 3 classes de résultats :

classe 1 : analyse dont le résultat est inférieur à la 1/2 de la concentration maximale admissible (CMA/2) pour le métal considéré,
classe 2 : analyse dont le résultat se situe entre la CMA/2 et la CMA,
classe 3 : analyse dont le résultat est supérieur à la CMA.

Mesures et objectifs

Les différentes CMA pour les éléments choisis pour cet indicateur sont repris dans le tableau ci-après. Le molybdène ne possédant pas de norme de potabilité, le seuil fixé par l’OMS a été utilisé (CMA = 70 µg/l).

Tableau 2-6 : Concentration maximale admissible (CMA) des métaux (µg/l)
Source : Directives 80/778/CEE, 98/83/EC, 80/68/CEE

La nouvelle Directive 98/83/EC introduit un seuil plus sévère pour quatre des métaux retenus : le plomb, le nickel, l’arsenic et l’antimoine. Cette Directive devrait être transposée pour le 25/12/2000 (mais il y a un délai de 15 ans pour que les eaux destinées à la consommation humaine répondent à la nouvelle norme pour le plomb).

Situation en Région wallonne

Sur un total de près de 11.800 analyses réalisées entre 1994 et 1998 pour les métaux sélectionnés dans cet indicateur, le taux de conformité moyen des résultats est de 96,7 %.

La Figure 2-19 présente les résultats obtenus sur la période 93-98 pour l’ensemble des nappes, répartis selon les différents métaux.

Figure 2-19 : Concentration de métaux dans les eaux souterraines en Région wallonne : teneurs maximales observées pour la période 1993-98 (CMA selon la Directive 80/778/CEE)
Source : Ministère de la Région wallonne, DGRNE et sociétés de production et distribution d’eau

Les métaux suivants n’ont entraîné aucun dépassement de la CMA : le chrome, l’arsenic, le molybdène, l’antimoine et le cadmium. Pour le cuivre, le nickel, le sélénium et le mercure, les seuils de non-conformité sont peu élevés (de l’ordre de quelques dixièmes de pour-cent).

Pour le zinc, environ 3 % des analyses sont non conformes. En ce qui concerne le plomb, il n’y a pas de problème de non-conformité pour les standards actuels.

Les analyses pour le fer et le manganèse montrent des taux de non conformité de respectivement 16 % et 14 %. Rappelons que ces substances ne sont pas reprises sur les listes des substances dont le rejet doit être limité, mais qu’elles font partie des substances indésirables dans l’eau de distribution.

La figure suivante (Figure 2-20) présente les mêmes résultats en considérant les normes qui seront d’application lors de la mise en œuvre de la Directive 98/83/EC. On constate que dans ce cas, deux métaux posent problème :

  • le plomb, pour lequel 2 % des échantillons se retrouvent en classe 3 si on considère la nouvelle concentration maximale admissible de 10 µg/l,
  • le nickel, pour lequel également 2 % des échantillons se retrouvent en classe 3 si on considère la nouvelle concentration maximale admissible de 20 µg/l.

Figure 2-20 : Concentration de métaux dans les eaux souterraines en Région wallonne : teneurs maximales observées pour la période 1993-98 (CMA selon la Directive 98/83/EC)
Source : Ministère de la Région wallonne, DGRNE et sociétés de production et distribution d’eau

Les figures 2-21 à 2-23 montrent la répartition des résultats non conformes selon 10 nappes, pour les 3 métaux pour lesquels le pourcentage d’analyses répartis en classe 3 est élevé (Zn, Pb et Ni, ces deux derniers éléments selon les nouvelles normes).

Figure 2-21 : Concentration de métaux dans les eaux souterraines en Région wallonne : teneur maximale observée par nappe pour le zinc dans la période 1993-1998
Source : Ministère de la Région wallonne, DGRNE et sociétés de production et distribution d’eau

Figure 2-22 : Concentration de métaux dans les eaux souterraines en Région wallonne : teneur maximale observée par nappe pour le plomb dans la période 1993-1998 (CMA selon la Directive 98/83/EC)
Source : Ministère de la Région wallonne, DGRNE et sociétés de production et distribution d’eau

Figure 2-23 : Concentration de métaux dans les eaux souterraines en Région wallonne : teneur maximale observée par nappe pour le nickel dans la période 1993-1998 (CMA selon la Directive 98/83/EC)
Source : Ministère de la Région wallonne, DGRNE

  • En ce qui concerne le zinc : les nappes les plus touchées sont : les Calcaires du Bassin de Namur, les Crétacés du Hainaut, les Massifs Schisto-Gréseux, les Nappes alluviales et les Sables.
  • En ce qui concerne le plomb, seuls les gisements particuliers et les Crétacés du Hainaut ne sont pas touchés.
  • En ce qui concerne le nickel, ce sont les Crétacés de Liège et Brabant et le Cambro-Silurien qui sont les plus touchés

L’origine de ces contaminations est diverse : régions minières (Andenne, Plombières, sud-est de la Province de Liège), hypothèse des routes (galeries superficielles affectées, …), décharges de déchets.

Situation wallonne dans le contexte européen

L’exposition humaine à des concentrations élevées de métaux à partir des eaux souterraines est d’importance limitée en Région wallonne, tout comme dans de nombreuses régions européennes.

La pollution des eaux souterraines par les métaux lourds a été rapportée comme constituant un problème dans des pays tels que la France, l’Espagne et la Suède.

Conclusion

Plusieurs nappes d’eaux souterraines en Région wallonne sont riches en fer et en manganèse. Selon les normes actuellement en vigueur, les nappes présentent un faible taux de contamination par les métaux, excepté pour le zinc, pour lequel 3 % des analyses sont non conformes. Le plomb et le nickel seront plus souvent hors normes lorsque la nouvelle directive 98/83/EC, qui renforce les normes, sera d’application.

 

Lien direct avec d’autres indicateurs

EauR4 : catégories de traitement et abandon de captages

Caractérisation des données

Les données brutes ont été fournies par la DGRNE à l’IGEAT (14.300 résultats de mesures pour l’ensemble des métaux analysés, 11.800 résultats exploités pour les métaux sélectionnés dans cet indicateur, voir Tableau 2-6). L’analyse des données a été effectuée à l’IGEAT.

Tableau 2-7 : Nombre d’analyses de métaux lourds effectuées sur les captages entre 1994 et 1998
Source : Ministère de la Région wallonne, DGRNE et sociétés de production et distribution d’eau

Comme dans le cas des indicateurs EauE1 et EauE2, il ne s’agit pas de données provenant d’un réseau de mesures systématiques mais des résultats transmis à l’administration par les grands producteurs d’eau potabilisable. Ces données résultent d’analyses de captages réalisées selon des fréquences et à des dates variables ; elles permettent d’estimer la contamination des eaux souterraines par les métaux en notant les teneurs maximales rencontrées à chaque endroit pour les substances considérées.

Il faut observer que certains prélèvements réalisés sur des réservoirs et non directement au captage peuvent accentuer les concentrations de plusieurs éléments métalliques.

Afin de simplifier quelque peu les données, nous avons choisi de présenter les résultats d’analyses effectuées sur les eaux souterraines en Région wallonne pour le mercure et le cadmium (composés figurant sur la liste I de la Directive 80/68, voir «Objectifs et mesures») et pour 9 autres métaux, de toxicité moindre (et représentatifs de la liste II de cette Directive, voir «Objectifs et Mesures») mais pertinents pour l’eau potable. Enfin, ont été ajoutés à ces métaux les résultats des analyses pour le fer et le manganèse qui ont été trouvés comme responsables les plus fréquents des non-conformités. Ces 2 métaux ne sont pas repris dans les listes I et II de la Directive 80/68, mais font partie des substances «indésirables».

En ce qui concerne le plomb, il faut noter que les analyses rendent compte de la qualité des eaux en sortie des installations publiques de production. Elles ne prennent pas en compte l’enrichissement éventuel du plomb provoqué par le contact avec les canalisations des branchements publics et celles intérieures des immeubles.

Aspects réglementaires

Niveau européen

Directive du Conseil des Communautés européennes du 17 décembre 1979 (80/68/CEE) concernant la protection des eaux souterraines contre la pollution causée par certaines substances dangereuses 10.

Les rejets de métaux en milieu aquatique sont gérés selon la Directive 80/68 relative à la pollution provoquée par certaines substances dangereuses rejetées dans le milieu aquatique. Cette Directive a pour objectif de limiter l’introduction directe ou indirecte dans les eaux souterraines des familles ou des groupes de substances dangereuses figurant dans 2 listes (liste I et liste II). Les Etats doivent empêcher le rejet de substances de la liste I (qui comprend les composés du mercure et du cadmium). La liste II comprend des composés qui pourraient avoir un effet nuisible sur les eaux souterraines, parmi lesquelles vingt composés métalloïdes. Les Etats doivent «limiter» le rejet des substances de la liste II «de façon à empêcher la pollution».

La concentration de métaux dans les eaux destinées à la consommation humaine est régulée en Europe depuis 1980 (Drinking water Directive, 80/778/CEE, remplacée par la Directive 98/83/CE). Cette directive établit une concentration maximale admissible (CMA) pour différents métaux. Une nouvelle Directive, adoptée en novembre 98 (98/83/EC) introduit des nouveaux seuils plus sévères pour certaines substances (par exemple pour le plomb). Elle n’est pas encore d’application en Région wallonne mais le Gouvernement a prévu de la transposer avant la fin 2000.

Niveau wallon

Arrêté de l’Exécutif régional wallon relatif à la qualité de l’eau distribuée par réseau (M.B. 17.02.1990), modifié par l’arrêté de l’Exécutif régional wallon du 21 février 1991 (M.B. 17.07.1991)

Arrêté de l’Exécutif régional wallon relatif à la protection des eaux souterraines contre la pollution causée par certaines substances dangereuses (M.B. du 11.03.1992)

Relation avec le PEDD

Action 19 : Mettre en place les mesures de protection des nappes et des captages
Action 23 : Optimaliser la gestion des rejets d’eaux industrielles
Action 26 : Optimaliser les implantations urbaines, industrielles ou agricoles
Action 28 : Améliorer la prévention des rejets accidentels et améliorer les méthodes d’intervention

Gestionnaire(s) des données

DELLOYE Francis

Rédacteur(s)

DEFRISE Dominique