Contexte et enjeux
L’évaluation du bon état chimique des masses d’eau souterraine, au titre de la Directive Cadre sur l’Eau, nécessite de bien connaître les fonds géochimiques naturels de manière à distinguer les éléments traces naturellement présents dans le milieu de ceux résultant des activités humaines.
Dans le cadre de la transposition de la directive 2014/80/UE portant sur le fond géochimique, l’article 4 de l’arrêté modifié du 17 décembre 2008 indique : Chaque fois que des concentrations de référence élevées de substances ou d’ions ou de leurs indicateurs sont enregistrées pour des raisons hydrogéologiques naturelles, ces concentrations de référence de la masse d’eau souterraine concernée sont prises en considération lors de l’établissement des valeurs seuils.
Dans ce cadre, le BRGM a proposé une approche globale pour la définition des fonds hydrogéochimiques (FHG) des eaux souterraines sur le bassin Loire-Bretagne (rapport BRGM/RP-67573).
Objectif et méthodologie
L’objectif était de caractériser, en travaillant à une échelle régionale, les gammes de concentrations en éléments naturels en 20 éléments dissous (concentration de référence) non perturbées par des activités anthropiques ou des anomalies géochimiques.
Les éléments étudiés sont : Al, As, Ba, B, Cd, Cr, Cu, F, Fe, Hg, Mn, Ni, PhosTotal, Pb, Sb, Se, Zn, NH4, Cl, SO4.
La méthodologie de travail a consisté à :
- Inventorier les sources de contamination potentielle par bassin versant sur la base des données provenant de Corine Land Cover sur l’occupation du sol, de la base de données Agreste concernant la fertilisation organique et phosphorée, des données Basias-Basol pour les sites industriels et sites et sols pollués et sur les données de l’inventaire minier (indice minier).
- Rattacher les points d’eau souterraine à l’entité BDLISA correspondante puis à regrouper les entités selon une classification lithologique simplifiée.
- Déterminer les points d’eau sous pression anthropique par traitements statistiques univariés.
- Pour les points appartenant à la même lithologie simplifiée, déterminer pour chaque paramètre le 90e centile (Q90). Les points d’eau dont la concentration en élément est influencée par une source de contamination ont été retirés avant d’effectuer le calcul du Q90
Les concentrations de référence ont été établies sur la base des valeurs de centiles 90 pour chaque élément majeur, mineur et trace (cf. illustrations ci-dessous)
- Massif Armoricain
- Bassin Parisien
- Massif Central
Ainsi, pour chaque couple point/paramètre, la valeur médiane est comparée au Q90 et à la valeur seuil (VS) du bon état selon des catégories (cf. tableau ci-dessous)
- Typologies de contamination
x : on entend par « contamination » le fait qu’un point d’eau souterraine soit impacté par une source de pollution anthropique ou localisée dans une zone d’anomalie géochimique (fond hydrogéochimique élevé).
Résultats à l’échelle du bassin Loire-Bretagne
Le pourcentage de points d’eau présentant une contamination potentielle supérieure à la valeur seuil (VS_Q90 < Médiane) est compris entre 0 et 5% selon les paramètres.
- Approche du fond hydrogéochimique pour l’Arsenic
Chaque point étant rattaché à une masse d’eau, parmi les 20 paramètres concernés par l’étude, seuls 11 paramètres sont déclassant à l’échelle des masses d’eau ; c’est-à-dire que le nombre de points présentant une valeur médiane supérieure au Q90 ET supérieur à la Valeur Seuil pour le paramètre considéré représentent plus de 20 % des points de la masse d’eau (cf. tableau ci-dessous)
- Nombre de masses d’eau déclassées par paramètre (Bassin Loire-Bretagne)
Résultats à l’échelle de la région Pays de la Loire
En région Pays-de-la Loire, parmi les 20 paramètres concernés par l’étude, 9 paramètres sont déclassant à l’échelle des masses d’eau ; c’est-à-dire que le nombre de points présentant une valeur médiane supérieure au Q90 ET supérieur à la Valeur Seuil pour le paramètre considéré représentent plus de 20 % des points de la masse d’eau.
- Nombre de masses d’eau déclassées par paramètre (Pays de la Loire)
Les calculs basés sur des tests statistiques performants permettent de montrer que, selon les éléments traces et mineurs et les domaines considérés, entre 1 et 10% des points des entités hydrogéochimiques de travail dépassent les concentrations de référence. Par la suite, il s’avère ainsi nécessaire d’étudier spécifiquement ces points pour affiner le diagnostic de l’origine naturelle, anthropique ou mixte des éléments dissous dépassant la concentration de référence.
- Approche du fond hydrogéochimique en Pays de la Loire
