Flux et sources des polluants prioritaires dans les eaux urbaines en lien avec l’usage du territoire

Choix des sites expérimentaux

Les eaux pluviales (EP) et les eaux usées de temps sec (EUTS) seront collectées sur cinq sites différents localisés sur Paris et sa proche banlieue. La maîtrise de la pollution liée aux rejets urbains, qu’ils proviennent de réseaux d’assainissement strictement séparatifs ou unitaire, a pris une place importante dans les problématiques liées à l’assainissement. L’état des connaissances concernant la qualité des EP strictes dans les zones urbaines, pour différents types d’urbanisation, demeure encore insuffisant pour les contaminants organiques et minéraux. Notre objectif est de travailler sur des sites expérimentaux drainés par des réseaux d’assainissement séparatifs et présentant un « gradient croissant » d’urbanisation allant du périurbain (pavillonnaire) jusqu’à l’urbain dense. A Paris, il n’existe qu’un seul site assaini en séparatif : la ZAC Paris Rive Gauche, représentatif de l’urbain très dense. Deux autres sites ont été sélectionnés en banlieue parisienne dans les départements de la Seine Saint Denis (93), pour Noisy-le-Grand, site représentatif d’un centre urbain de banlieue, et du Val de Marne (94), pour Sucy-en-Brie, représentatif d’une zone pavillonnaire (Figure 26). Flux et sources des polluants prioritaires dans les eaux urbaines en lien avec l’usage du territoire Chapitre 3 – Contexte expérimental 82 Figure 26. Localisation des sites OPUR en Ile de France La connaissance de la contamination des eaux usées par les polluants prioritaires est également insuffisante. Comment évolue cette contamination suivant que les eaux usées sont issues d’un réseau unitaire ou d’un réseau séparatif ? De ce fait, deux sites expérimentaux ont été choisis. Un site représentatif d’un réseau d’assainissement unitaire, situé à Clichy, pour lequel les eaux usées de temps sec seront étudiées. Ce site a la particularité de drainer une superficie importante et il se situe en amont de plusieurs STEP rendant possible l’évaluation de la qualité des eaux usées en entrée de STEP. Ce site unitaire sera comparé à un site assaini par un réseau séparatif situé dans la commune de Sucy-en-Brie. Les principales caractéristiques de tous ces sites sont récapitulées dans le Tableau 13. Tableau 13. Caractéristiques des sites expérimentaux Site Département Surface (ha) Cimp Type du réseau Type d’urbanisation ZAC Paris Rive Gauche Paris 13e (75) 64 0,80 Séparatif Urbain très dense Noisy-le-Grand Seine Saint-Denis (93) 230 0,65 Séparatif Urbain dense de banlieue Sucy-en-Brie Val-de-Marne (94) 215 0,25 Séparatif (EP) Habitat pavillonnaire Sucy-en-Brie Val-de-Marne (94) 215 0,25 Séparatif (EU) Habitat pavillonnaire Clichy* Hauts de Seine (92) 12 000 0,50 Unitaire Urbain très dense *Référence : données SIAAP d’après (Kafi-Benyahia 2006) II. Présentation et équipement des sites expérimentaux Tous les sites ont été instrumentés de façon identique. Sur chaque site, un pluviomètre mesure la quantité de pluie précipitée. De plus, des capteurs mesurent en continu (hauteur d’eau, vitesse d’écoulement), à pas de temps d’une minute à l’exutoire de chaque bassin versant. Les échantillons sont prélevés au moyen de deux préleveurs automatiques, réfrigérés à 4°C, de marque Hach-Lange (modèle Bühler 1029) : l’un est dédié au prélèvement des échantillons sur lesquels seront réalisées les analyses des paramètres globaux et des métaux, l’autre est spécifique à l’échantillonnage des polluants organiques. Tous les aspects relatifs à l’utilisation de deux préleveurs seront détaillés par Flux et sources des polluants prioritaires dans les eaux urbaines en lien avec l’usage du territoire SALLY ZGHEIB 83 la suite. L’objectif est de constituer des échantillons moyens représentatifs pour déterminer des concentrations moyennes par événement pour les eaux pluviales ou des concentrations moyennes journalières pour les eaux usées de temps sec. L’asservissement des préleveurs au débit dépend des caractéristiques de chaque site et sera détaillé pour chacun des sites. Les équipements et les caractéristiques métrologiques de chacun des sites ont déjà été décrits plus en détail (Zgheib et al. 2008b).

ZAC Paris Rive Gauche

Le bassin versant de la ZAC Paris Rive Gauche (département 75) se situe dans la partie basse du 13e arrondissement. Ce site a été choisi car il s’agit du seul site parisien drainé par un réseau séparatif strict. Il permet de caractériser les eaux pluviales provenant d’un bassin versant urbain dense. Les eaux pluviales sont gérées grâce à des galeries de stockage-décantation, qui assurent une dépollution partielle des eaux avant leur rejet en Seine. Les eaux usées de ce bassin versant sont envoyées vers le réseau unitaire parisien. Il s’agit d’un secteur urbain récent avec une urbanisation très dense. Le bassin versant de la ZAC Paris Rive Gauche a une surface totale de 130 ha avec la Seine comme exutoire. C’est un périmètre urbain qui s’étend de la Gare d’Austerlitz au boulevard Masséna. Cette zone est divisée en 3 secteurs : Austerlitz, Tolbiac et Masséna. Seulement deux de ces secteurs assainis en séparatif, Tolbiac et Masséna, sont étudiés, ce qui réduit la surface de la zone à 64 ha correspondant à Masséna Nord (24 ha), Masséna sud (8 ha), Tolbiac nord (18 ha) et Tolbiac sud (14 ha). La délimitation de ce bassin versant ainsi que celles des trois secteurs est visualisée aux Figure 27 et Figure 28. Figure 27. Bassin versant de la ZAC Paris Rive Gauche Figure 28. Délimitation des différents secteurs de la ZAC Paris Rive Gauche L’occupation du sol du bassin versant est variée. Le site comprend des logements, des bureaux et des services ainsi que la Bibliothèque Nationale de France, l’université Paris 7 Denis Diderot et quelques bâtiments, ultimes témoignages architecturaux du passé industriel préservés, dont les « Grands Moulins de Paris », la « Halle aux Farines », l’usine « SUDAC », inscrite à l’inventaire des Chapitre 3 – Contexte expérimental 84 monuments historiques en 1994, et les anciens entrepôts frigorifiques dits « Les Frigos ». La plupart des autres immeubles sont récents et possèdent des toitures « terrasse ». Les matériaux des façades utilisés dans les nouveaux bâtiments sont essentiellement: le cuivre, le verre, l’enduit vénitien, le plomb. De plus, le bois est l’un des matériaux les plus retrouvés sur ce site. Le coefficient d’imperméabilisation est de 0,8 avec une population estimée à 15 000 habitants. Le réseau d’assainissement séparatif de la ZAC est constitué de galeries de stockage souterraines (SAP 1998). Elles sont séparées entre elles par des vannes. Ces vannes se ferment lors de la phase de stockage-décantation (Zgheib et al. 2008b). Les eaux pluviales débarrassées, d’une partie importante de leur MES après leur séjour dans ces galeries, sont déversées dans la Seine par la vanne VS1. Leur qualité doit répondre aux exigences de l’arrêté préfectoral (SAP 1998). La galerie étudiée est « Panhard-Levassor » correspondant à la zone d’étude Tolbiac-Masséna. Elle a une longueur de 435 m pour une pente de 0,005 m/m (Zgheib et al. 2008b). Le point de prélèvement est situé au niveau du point de mesure 1 dans la galerie (Figure 29).