Principes pour évaluer la qualité des cours d'eau

L’observation de la qualité des cours d’eau existe depuis de nombreuses années, les plus anciennes analyses datent de 1971. Les paramètres suivis ainsi que les méthodes et le calcul des différents indices et classes de qualité ont beaucoup évolué.
Le document qualité des cours d’eau du Maine-et-Loire édité depuis 2000 repose sur le système d’évaluation de la qualité dit SEQ-EAU mais il existe d'autres méthodes plus anciennes et plus récentes. Cette rubrique présente les 3 principales méthodes d'évaluation ainsi qu'une comparaison entre le SEQ EAU et la méthode appliquée dans le cadre de la directive européenne sur l'eau de 2000.

Grille 1971

Le premier état des lieux de la qualité des cours d’eau a été réalisé en 1971.

Le premier système d’évaluation de la qualité est conçu à cette époque, il s’agit de la Grille 71 dite « multi-usages » dont l’objectif était d’évaluer en un point l’aptitude de l’eau à différents usages (baignades, eau potable, …).

Les paramètres pris en compte sont les paramètres analysables et responsables des principales pollutions de l’époque. Le principe du percentile 90 (valeur non dépassée par 90 % des résultats ou élimination des 10 % des plus mauvais prélèvements) est déjà utilisé pour comparer les résultats aux valeurs seuils permettant de s’affranchir des résultats exceptionnels.

 

Extrait du document "Les efforts de surveillance" - Synthèses Eaufrance n°2 - juin 2010

Système d'Evaluation Qualité (SEQ) Cours d'eau

En 1992, apparaît la première version du SEQ Cours d’eau (Système d’évaluation de la Qualité des cours d’eau) intégrant 3 composantes :

  • Eau : évaluation de la qualité physico-chimique de l’eau et son aptitude aux fonctions naturelles des milieux aquatiques
  • Biologie : évaluation de l’état des biocénoses liées aux milieux aquatiques par le biais d’indicateurs biologiques
  • Physique : évaluation du dégré d’artificialisation du lit mineur du cours d’eau, des berges et du lit majeur.

Seul le SEQ – EAU a été mis en œuvre de façon généralisée.

 

Le principe du SEQ-EAU est basé sur la notion d’altérations. Une altération est constituée de un ou plusieurs paramètres ayant un effet identique sur le milieu. Pour évaluer la qualité annuelle ou interannuelle, un nombre minimum de prélèvement et leur répartition optimale dans l’année sont nécessaires pour qualifier l’altération.

Pour chaque altération, la qualité est mesurée par un indice variant entre 100 (eau de très bonne qualité) et 0 (eau de mauvaise qualité) et pour des facilités cartographiques, l’indice de qualité est découpé en 5 classes de qualité. Les classes de qualité sont construites à partir de l’aptitude de l’eau à satisfaire la biologie et les usages liés à la santé (production d’eau potable et pratique de loisirs et sports aquatiques).

La règle simple des 90% (ou percentile 90) est appliquée : elle permet de ne conserver que 90% des résultats et de sélectionner la classe et l’indice du paramètre pour lequel le résultat est le moins bon. Ainsi, les 10% restant sont considérés comme trop exceptionnels pour être pris en compte.

Les principales altérations sont :
Matières organiques et oxydables déterminée à partir de huit paramètres, cette altération indique la présence de matières susceptibles de consommer l'oxygène de la rivière.
En savoir plus sur les matières organiques et oxydables...
Matières azotées hors nitrates déterminée à partir de trois paramètres, cette altération caractérise la présence de nutriments susceptibles d'alimenter la croissance des végétaux et de nuire au développement des poissons.
En savoir plus sur les matières azotées...
Nitrates : cette altération présente la teneur en nitrates qui sont à la fois des nutriments pour les végétaux et des éléments indésirables pour la fabrication d'eau potable.
En savoir plus sur les nitrates...
Matières phosphorées : cette altération est déterminée à partir de la mesure du phosphore, principal facteur influant sur le développement excessif d'algues microscopiques (eutrophisation).
En savoir plus sur les matières phosphorées...
Phytoplancton ou Effet de la Prolifération Végétale : cette altération illustre le développement de micro-algues en suspension dans l'eau.
En savoir plus sur le phytoplancton...
Pesticides : cette altération regroupe toutes les molécules de produits phytosanitaires qui peuvent être retrouvées dans les eaux.
En savoir plus sur les pesticides...

Pour consulter toutes les grilles du SEQ-EAU, téléchargez le document Grille SEQ EAU.

 

Système d'Evaluation de l'Etat des Eaux (SEEE)

En 2000, avec la Directive Cadre Européenne sur l’Eau, le système d’évaluation de la qualité se transforme afin d’homogénéiser les pratiques sur l’ensemble des pays européens et pour une meilleure prise en compte de l’écologie des cours d’eau. En effet, l’approche diffère des précédentes évaluations car il est question du bon état écologique des eaux, état du milieu pour la vie aquatique et non pour les usages que l’Homme peut en faire. Ce système est appelé Système d’Evaluation de l’Etat des Eaux dit SEEE.
Le bon état est atteint quand l’état écologique et l’état chimique sont au moins « bons ».
L’état chimique est l’appréciation de la qualité d’une eau sur la base des concentrations de 41 substances prioritaires. Le bon état chimique est atteint quand les concentrations ne dépassent pas (en concentration moyenne et maximale) les normes de qualité environnementale (NQE) de ces substances.
L’état écologique est l’appréciation de la structure et du fonctionnement des écosystèmes aquatiques associés aux eaux de surface. Il s’appuie sur des critères appelés « éléments de qualité » qui peuvent êtres biologiques, hydromorphologiques ou physico-chimiques. Il comporte 5 classes : Très Bon Etat, Bon Etat, Etat Moyen, Etat Médiocre, Etat Mauvais et se caractérise par rapport aux conditions dites de référence.

Un guide technique sur « l’évaluation de l’état des eaux douces de surface de métropole de mars 2009 » permet de préciser les modalités de l’évaluation. Ce guide, validé par l’arrêté du 25 janvier 2010 a été élaboré dans le but de répondre aux exigences européennes de rapportage par rapport à l’état écologique. Une nouvelle version élaborée en décembre 2012 est disponible.
Aussi, ce guide précise les indicateurs, les valeurs-seuils et les modes de calcul pour chaque indicateur qu’il soit biologique, physicochimique et chimique. De fait, on obtient une classification de l’état écologique en 5 classes (très bon, bon, moyen, médiocre, mauvais) auquel a été ajouté un indice de confiance.

Pour en savoir plus, consultez le guide technique de l'évaluation de l'état des eaux de surface continentales.

 

Comparaison des seuils du SEQ EAU et du SEEE

Seuls les paramètres pris en compte pour le bon état sont pris en compte.
Les 4 seuils qui définissent les 5 classes sont représentés de la façon suivante :
a-b-c-d     a : seuil entre « très bon » et « bon »
    b : seuil entre « bon » et « moyen »
    c : seuil entre « moyen » et « médiocre »
    d : seuil entre « médiocre » et « mauvais »
    * : seuil pas encore défini
b : seuil de déclassement entre « bon » et « pas bon » état.

Entre la grille DCE et le SEQ-EAU, le seuil entre le très bon et le bon a été modifié pour les nitrites et le plus grand changement concerne les nitrates, le déclassement entre bon état et pas bon se situe à 50 mg/L au lieu de 10 m/L dans le SEQ-EAU.

Synthèse Eaufrance sur la surveillance des cours d'eau

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