L’inaptitude des données brutes à décrire l’état chimique réel de l’eau, des sédiments ou des MES

C’est à partir des données brutes que l’on peut évaluer la contamination des eaux de surface et souterraines, la toxicité des milieux aquatiques, les flux qui sont évacués dans la mer ainsi que leurs évolutions. Ces évaluations sont capitales pour connaitre l’état de la ressource en eau, mais aussi pour la gérer correctement et pour contrôler l’efficacité des mesures mises en œuvre pour sa protection.

Une des difficultés liée à la mise en évidence des contaminations chimiques est que, suite à des décennies de ce que l’on pourrait qualifier de laxisme et d’inconscience dans la réglementation et le contrôle des rejets chimiques ponctuels comme diffus (voir Aperçu de la pression sur la ressource en eau (1) : Micropolluants chimiques), on ne connait vraiment ni l’ampleur réelle de tout ce qui faudrait rechercher dans les milieux aquatiques, ni les concentrations réelles de toutes ces substances, ni leur toxicité réelle in situ, chacune à part ou associées en cocktail. Or non seulement on est en aveugle à tout ce que l’on ne recherche pas, mais aussi, beaucoup plus sournois et difficile à mettre en lumière, à tout ce que l’on recherche mal, au niveau des fréquences et des périodes des mesures, des panels de substances recherchées, des limites analytiques ou des milieux aquatiques investigués. Plus prosaïquement, les nombres de substances quantifiées dépendent directement des nombres de substances recherchées, mais au moins autant de la bassesse des LQ, de la fréquence des mesures et de l’endroit où on les recherche !

La récente affaire des PCB dans le Rhône (Le Rhône pollué par les PCB : un Tchernobyl français ?) a révélé un manque inacceptable de transparence et de pertinence concernant l’information sur l’état chimique réel des milieux aquatiques. A l’heure où se met en place la surveillance chimique cadrée par la Directive européenne de 2000 sur l’eau, Eau-Evolution a produit plusieurs articles sur la réalité des données brutes sur la qualité chimique de l’eau, des sédiments et des MES et présente ici une compilation des principales déficiences constatées. Le lecteur pourra approfondir les exemples concrets présentés en consultant les articles dont ils sont extraits et qui sont indiqués en tête des paragraphes correspondants.

On abordera aussi, sur des exemples, la question de savoir si toutes les données qui décrivent l’état des eaux sont bien mises à la disposition du public comme le prévoit la Directive 2003/4/CE du Parlement européen et du Conseil du 28 janvier 2003 concernant l'accès du public à l'information en matière d'environnement (voir aussi Les grands textes sur l'accès à l'information et la participation du public en matière d'environnement) ?

Afin de faciliter la lecture des exemples présentés dans cet article, voici un petit rappel terminologique relatif à la mesure de la contamination et de la toxicité des substances chimiques (voir Comment Eau-Evolution évalue les contaminations chimiques et la toxicité) :

La présentation des données dans les fichiers téléchargés

Il est clair que les citoyens ne pourront utiliser et communiquer sur les données brutes de qualité de l’eau que quand elles seront présentées de façon claire, conviviale et homogènes sur l’ensemble des stations de mesure et dans le temps.

Ci-dessous, des exemples concrets qui concernent l’eau, les sédiments ou les MES. Ces exemples sont expliqués de façon plus détaillée dans :
-La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (1) : l’éventail des substances, les fréquences des mesures et les limites analytiques pour la période 1998 à 2008
-La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (1) : les substances recherchées et les substances quantifiées dans les sédiments pour la période 2000 à 2008

1. Les données téléchargées sont hétéroclites et pas facile à homogénéiser


2. Chaque fichier téléchargé a un format différent selon le grand bassin d’origine et les intitulés des différentes colonnes ne sont pas les mêmes (par exemple, pour indiquer si la mesure est ou non quantifiée : "Code remarque", "Code précision", "Anal.-Remarque" ou "Code limite de détection")


3. Certaines données, pourtant validées, sont tout à fait aberrantes, comme par exemple des codes remarques de 1 associés à des valeurs égales à zéro


4. Certains paramètres ont un code mais pas de nom, d’autres ont un nom mais pas de code


5. Il manque les unités ou les fractions des supports, et ce sur l’ensemble des données téléchargées pour toutes les stations d’un même grand bassin


6. Les supports et fractions les plus courants ne sont pas disponibles partout


7. Toutes les familles ne sont pas recherchées partout, même sur une longue chronique


8. Les nombre, nature, fréquence et LQ des substances recherchées sont extrêmement variables dans l’espace et le temps


9. Les données récentes ne sont pas disponibles partout. En avril 2009, date du téléchargement des données de cet article, certains bassins fournissent les données jusqu’en 2008, mais d’autres ne dépassent pas 2006 et même 2005


10. Dans les fichiers téléchargés, on ne connait la limite analytique d’une substance que pour les analyses qui ne sont pas quantifiées. Cela signifie en particulier que l’on n’a aucune information pour les substances qui sont toujours quantifiées


11. Certain bassins fournissent un code remarque, d’autre fournissent uniquement un signe (" > " ou " = ")


12. Des confusions probables dans les codes précisant s’il s’agit de LD ou de LQ : dans certains fichiers téléchargés, on ne dispose que des signes "=" ou "< ", ou que des codes "1" ou "2" ; dans ces cas, Eau-Evolution a attribué logiquement le code "10" aux codes "< " et aux codes "2"


13. Dans certains fichiers téléchargés, pour les analyses non quantifiées, on trouve simultanément les codes remarques "2" et "7", ou "2" et "10", ce qui laisserait supposer que l’on a à la fois des LD et des LQ. L’examen approfondi des données concernées montre que ces distinctions ne concernent que certaines années de mesure ou certains réseaux de mesure ou certaines substances. En outre, les valeurs indiquées par les codes "2" sont presque toujours égales, parfois même supérieures, aux valeurs indiquées par les codes "7" ou "10" pour les mêmes substances. On peut légitimement considérer que, malgré ces distinctions des codes remarques, toutes les limites analytiques présentées sont des LQ


14. La mauvaise qualité des données brutes rend toute synthèse entre différents bassins et différentes stations difficile, voire périlleuse. C’est en effet une gageure que d’essayer d’élaborer une information cohérente et la plus claire possible à partir de ces données tout à fait disparates. Un peu comme si elles n’avaient pas été produites pour être exploitées, car si on prenait en compte toutes les interrogations que suscitent la mauvaise qualité de ces données, on ne pourrait pratiquement rien en faire

=> Les données téléchargées ne sont pas faciles à exploiter car elles ne sont ni de bonne qualité intrinsèque, ni homogènes entre les grands bassins versants français, ni homogènes dans le temps sur une même station de mesure. Elles sont bourrées de pièges qui en biaisent les traitements mathématiques et les interprétations.

Les stations de mesure renseignées

Il est important que les cours d’eau et les nappes souterraines soumis aux pressions chimiques agricoles, industrielles et urbaines soient suivis de façon particulièrement intense, en relation avec les types de pression identifiés et dans toute leur diversité hydroécologique. Cela devrait être la première conséquence directe du principe pollueur-payeur.

Ci-dessous, des exemples concrets qui concernent l’eau, les sédiments ou les MES. Ces exemples sont expliqués de façon plus détaillée dans :
-L’Atrazine et le Déséthylatrazine (1) : les cours d’eau des régions agricoles
-L’Atrazine et le Déséthylatrazine (2) : les eaux souterraines des régions agricoles
-La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (1) : l’éventail des substances, les fréquences des mesures et les limites analytiques pour la période 1998 à 2008

1. Les mesures des pesticides ciblent-elles suffisamment les nappes phréatiques des régions agricoles ? Non, il n’y a que très peu de données, avec un historique peu fourni et sur trop peu de stations de mesure dans la majorité des nappes souterraines. De plus les points de mesures sont trop espacés au regard des fluctuations géographiques des concentrations pour espérer dégager une vue d’ensemble des contaminations pour une même nappe


2. Eau-Evolution a eu des difficultés pour trouver des qualitomètres suffisamment renseignés. Le lecteur est d’ailleurs engagé à consulter les fiches points d’eau ADES (voir Voir ou télécharger les données sur les eaux souterraines (piézométrie et qualité de l'eau) d’un grand nombre de qualitomètres pour constater par lui-même qu’il n’y a que très peu de données disponibles et en quantité suffisante pour être exploitables, sur l’atrazine comme sur les autres pesticides et micropolluants en général


3. Les mesures des pesticides ciblent-elles suffisamment l’aval des petits bassins agricoles ? Non, il n’y a que très peu de données et très peu de stations de mesure pour les bassins de taille petite et moyenne dans les zones d’agriculture intensive


4. Eau-Evolution a eu des difficultés pour trouver des stations de mesure un minimum renseignées sur des bassins versants de taille modeste et a fortiori petite. Le lecteur est d’ailleurs engagé à consulter les fiches stations Sandre (voir Voir ou télécharger les données de qualité de l'eau des rivières) d’un grand nombre de rivières pour constater par lui-même qu’il n’y a que très peu de données disponibles et/ou exploitables sur l’atrazine comme sur les autres pesticides et même pour les nitrates et autres macropolluants, pour ce type de bassins versants. Ces derniers constituent pourtant l’essentiel du chevelu hydrographique et ils jouent un rôle essentiel pour les écosystèmes aquatiques et le maintien de la biodiversité


5. Pour effectuer cette synthèse sur la qualité de la recherche des substances chimiques dans les cours d’eau, on a retenu, dans chacun des 6 grands bassins versants français, une (ou deux stations très proches en cas de rupture de série temporelle) parmi les mieux mesurées indiquées dans les fiches stations du SANDRE (familles de substances recherchées et fréquences des mesures) : ces stations les mieux mesurées au niveau des micropolluants sont situées majoritairement en aval des grands cours d’eau. Cela ne signifie pas pour autant qu’elles soient bien mesurées.

=> Les stations de mesure sont de façon générale très insuffisamment renseignées sur le plan de la qualité chimique pour les eaux souterraines comme pour les eaux de surface où en particulier les petits cours d’eau sont pratiquement oubliés. La maigreur des historiques disponibles dans les zones les plus anthropisées révèle une grande inconscience et un grand manque de sérieux dans la gestion des contaminations chimiques.

Les fréquences des mesures

Lorsqu’un enfant est fiévreux, il est clair que l’on devra prendre sa température de façon d’autant plus fréquente que la fièvre grimpe vite. C’est pareil pour le suivi des pollutions : mesurer des contaminants chimiques saisonniers ou présents de façon intermittente selon les rejets et la pluviométrie implique une stratégie d’échantillonnage adaptée. Le bon sens statistique élémentaire veut que les fréquences de mesure augmentent avec leur variabilité. La fréquence des mesures conditionne beaucoup la qualité de la recherche, que ce soit pour évaluer les contaminations chroniques que pour évaluer les niveaux et les durées réels des pics de concentration.
Les eaux de surface sont avant tout l’espace pour la vie aquatique. Certaines contaminations peuvent avoir un impact toxique d’autant plus grand qu’elles surviennent en périodes critiques pour la croissance et le développement des jeunes organismes. Le printemps devrait donc être suivi de façon particulièrement intense.

Ci-dessous, des exemples concrets qui concernent l’eau. Ces exemples sont expliqués de façon plus détaillée dans :
-L’Atrazine et le Déséthylatrazine (1) : les cours d’eau des régions agricoles
-L’Atrazine et le Déséthylatrazine (2) : les eaux souterraines des régions agricoles
-La "nappe de Beauce" à Nottonville : évolution des nitrates, chlorures, dureté et pesticides, de 1985 à 2007
-La rivière "le Loir" à St-Maur-sur-le-Loir et à St-Denis-les-Ponts : hausse des concentrations de nitrates de 1971 à 2008
-La rivière "le loir" à St-Denis-les-Ponts : aperçu de la toxicité et de la contamination chimique de l’eau et des sédiments
-La "nappe alluviale de la Saône" au puits de Beauregard : aperçu de la contamination chimique de l’eau
-Les rivières "la Garonne" et "le Tarn" du côté de Golfech : évolution inquiétante de la température de l'eau depuis 1971
-La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (1) : l’éventail des substances, les fréquences des mesures et les limites analytiques pour la période 1998 à 2008
-La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (2) : les fréquences de mesure pour une sélection de 252 substances

1. Pour l’un des pesticides les mieux mesurés qu’est l’atrazine, les fréquences de mesure sont-elles adaptées à la grande variabilité saisonnière des concentrations dans l’eau des rivières ? Non, on est très loin, même pour les grands cours d’eau, des fréquences minimales qui permettraient d’évaluer correctement les contaminations réelles et leurs évolutions


2. Pour l’un des pesticides les mieux mesurés qu’est l’atrazine, les fréquences de mesure sont-elles adaptées à la variabilité, souvent grande, des concentrations dans l’eau des nappes phréatiques ? Non, on est très loin, sur l’ensemble des qualitomètres, des fréquences minimales qui permettraient d’évaluer les contaminations réelles et leurs évolutions. La fréquence des mesures est tout à fait insuffisante au regard des fluctuations temporelles des concentrations pour espérer dégager une tendance


3. La fréquence de mesure des pesticides n’est pas adaptée à leur variabilité saisonnière dans un cours d’eau de taille moyenne comme le Loir à St-Denis (les morceaux de courbe absents correspondent aux données mensuelles manquantes) :
   La fréquence des mesures, dont en particulier les 4 mesures par an en 2008, ne permet pas de voir les niveaux ni la durée des pics, et encore moins leurs évolutions de 2005 à 2008


4. Des fréquences plus qu’insuffisantes pour évaluer le niveau des pesticides dans le secteur de Nottonville de la nappe de Beauce. Seuls 8 prélèvements sont disponibles, et uniquement depuis 2003 :
   Ces prélèvements, tous les 6 mois environ, sont trop espacés pour évaluer correctement la durée pendant laquelle la somme des pesticides est élevée ainsi que son évolution. Les concentrations cumulées sont pourtant très variables et très élevées dans cette nappe utilisée pour la production d’eau potable


5. Des fréquences tout aussi inadaptées pour suivre le niveau des pesticides et des autres substances chimiques de synthèse, principalement des solvants chlorés, dans le secteur de Villefranche de la nappe alluviale de la Saône :
   
   
   La fréquence des mesures (5 à 6 prélèvements par an) ne permet pas de voir les pics ni de suivre de façon satisfaisante l'évolution des contaminations, alors que le nombre de pesticides quantifiés est important et que les concentrations totales des autres substances chimiques atteignent parfois environ 17 µg/L dans cette nappe utilisée pour la production d’eau potable

Avec ces fréquences insuffisantes, on sous-estime les pics, dans les cours d’eau mais aussi dans les nappes de surface où le renouvellement de l’eau est important.
Ce qui implique entre autres que, avant de se permettre d’enlever 10% des valeurs mesurées les plus élevées (évaluations réglementaires), il faudrait d’abord s’assurer que l’on mesure effectivement les valeurs les plus élevées, ce qui est certainement rarement le cas !
Cela implique aussi que l’on ne peut pas évaluer correctement les flux de micropolluants, alors que ce sont pourtant de très bons outils de gestion. Même avec 12 mesures/an, ces flux restent en effet très approximatifs, surtout pour les polluants à caractère saisonnier (nitrates, pesticides, etc.).

Mais à l’heure où se met en place la surveillance de l’état chimique cadrée par la directive européenne sur l’eau, il y a aussi une conséquence très inquiétante :
En suivi de routine, on devrait disposer tous les 3 ans de 12 mesures/an pour les 41 substances de la DCE et de seulement 4 mesures/an pour toutes les autres, donc pour la majorité des micropolluants chimiques (Circulaire DCE 2006/16). Or, pour les micropolluants saisonniers et de façon générale pour tous les micropolluants ne serait-ce qu’à cause de la variabilité des conditions de prélèvement, de l'incertitude analytique, des faibles concentrations associées à des LQ relativement trop élevées et du caractère souvent aléatoire des rejets et des transferts dans l’eau, les fréquences de 12 mesures/an, et pire de 4 mesures/an, ne permettent absolument pas d’évaluer la contamination réelle, en particulier le niveau et la durée des pics. Elles ne permettent pas plus d’évaluer avec un minimum de fiabilité un état chimique basé sur un calcul de moyennes. Pour évaluer l’état chimique pour une substance donnée, on doit en effet vérifier que ses concentrations ponctuelles ne dépassent pas la NQE-CMA, et que leur moyenne arithmétique annuelle ne dépasse pas la NQE-MA :

1. La fréquence de 4 mesures/an n’est absolument pas adaptée à la variabilité des concentrations des pesticides sur un cours d’eau de taille moyenne comme la Seiche à Bruz :
   Les concentrations sont pourtant très élevées, jusqu’à 4,6 µg/L par exemple pour l’Ampa ! Ce protocole de mesure s’apparenterait plus à une partie de pêche ou de poker qu’à de la science ou de la gestion de l’eau. De plus, si le glyphosate devenait une substance prioritaire, comment récupérer l’historique des contaminations, quelle modélisation la plus savante soit-elle permettra d’inventer les 20 autres mesures non effectuées ?


2. Les fréquences de 4 mesures/an, et même de 12 mesures/an, ne sont absolument pas adaptées à la variabilité des concentrations des PCB comme le montre ce jeu de données exceptionnellement conséquent des 26 mesures de PCB effectuées en aval de la Seine à Amfreville en 1999 :
   Ce graphique chronologique des 26 analyses de PCB dans l’eau effectuées en 1999 sur la Seine montre que leur présence est très variable, et que l’on peut très bien effectuer 4 prélèvements régulièrement espacés dans l’année sans détecter grand-chose ! On constate aussi que si on se contentait de 12 mesures/an, donc si on réduisait de plus de la moitié ce nombre d’analyses, on aurait une image presqu’aussi aléatoire de la contamination réelle qu’avec 4 mesures/an.


3. Avec 4 mesures/an, et même avec 12 mesures/an, la pertinence des calculs de moyenne devient réellement très douteuse, alors même que ces moyennes servent à piloter la recherche des substances chimiques. C’est ce que montre ce jeu de données exceptionnellement conséquent des 31 mesures d'atrazine effectuées en aval de la Seine à Amfreville en 2000 :
   On remarque que l’on a deux fois moins de mesures pendant les 3 mois d’avril à juin où les concentrations sont a priori les plus élevées et les plus variables, que pendant les 3 mois de janvier à mars où les concentrations sont les plus basses et les plus stables ! C'est incompréhensible sur le plan strictement statistique puisque la fréquence doit être d'autant plus élevée que les mesures varient plus vite, et parce que le printemps est une période où l'impact des toxiques peut être élevé et où ils doivent donc être particulièrement bien mesurés. Ce type de protocole fait baisser la valeur des évaluations basées sur le percentile 90 des concentrations : si on enlève 10% des analyses les plus élevées, le pic apparent d’atrazine est diminué par 2 ! On constate que même avec 2 mesures/mois, soit 24 mesures/an, on sous-estime certainement beaucoup le niveau du pic réel, et que cela serait pire avec 12 mesures/an. Il est impossible de comparer les concentrations ponctuelles à la NQE-CMA si l’on ne se donne pas les moyens d’évaluer correctement le niveau et la durée des pics.
   En extrayant 1 mesure au hasard parmi celles de chaque trimestre, on simule un échantillonnage réel de 4 mesures effectuées au rythme de 1 mesure/trimestre (bootstrap). Sur 1000 simulations de 4 mesures, les moyennes obtenues varient entre 0,05 µg/L et 0,18 µg/l ! Et 64% de ces moyennes s'écartent de plus de 20% de part et d'autre de la moyenne des 31 mesures égale à 0,1 µg/L. Ce jeu de données n’est pas suffisant pour simuler de la même façon une moyenne de 12 mesures/an.


4. La qualité de l’évaluation des contaminations avec 4 mesures/an, et même avec 12 mesures/an, est encore plus mauvaise sur des cours d'eau moins grands où les variations des concentrations sont beaucoup plus contrastées. Un exemple calculé à partir à partir des 12 mesures de diuron effectuées en 2007 sur le Gouessant à Coetmieux. En extrayant 1 mesure au hasard parmi celles de chaque trimestre, on simule un échantillonnage réel de 4 mesures effectuées au rythme de 1 mesure/trimestre :
   On a remplacé les 5 valeurs non quantifiées par les LQ. Sur 1000 simulations de 4 mesures, les moyennes obtenues varient entre 0,02 µg/L et 0,18 µg/l ! Et toutes les moyennes s'écartent de plus de 40% de part et d'autre de la moyenne des 12 mesures égale à 0,07 µg/L. Le constat est le même, voire pire si on remplace les 5 valeurs non quantifiées par zéro car les moyennes obtenues pour ces 4 mesures varient entre 0,005 et 0,17 µg/l ! La moyenne des 12 mesures étant dans ce cas de 0,06 µg/L.
   Une remarque sur la question de l’exhaustivité des données publiques téléchargeable : les 12 mesures relatives aux pesticides de 2007 (téléchargées en octobre 2009) sur cette station ne correspondent apparemment pas aux 11 mesures qui ont servi à réaliser le graphique publié sur la contamination de cette même station pour cette même année dans La contamination des eaux bretonnes par les pesticides. La contamination indiquée par les données publiques téléchargeables est très inférieure à celle décrite dans ce document : selon les 12 mesures publiques, la somme des concentrations par prélèvement ne dépasse pas 1,6 µg/L, contre environ 4,2 µg/L selon les 11 mesures décrites dans le graphique publié. En passant donc de 1 mesure/mois à 2 mesures/mois, on a donc presque triplé le niveau du pic mesuré pour la somme des concentrations des pesticides !

Des exemples de fréquences pour les principales substances recherchées dans l’eau de stations de mesure choisies en aval des grands cours d’eau pour être parmi les mieux mesurées sont rassemblés dans La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (2) : les fréquences de mesure pour une sélection de 252 substances. Ce tableau présente, pour chaque substance, le nombre d’années mesurées et le nombre médian de prélèvements par année sur l’ensemble des données disponibles en téléchargement de 1998 à 2008. Un extrait ci-dessous :

	RM (Laut./Gamb.)		SN (Amfreville)		LB (Mont./la Pos.)		AG (Cadillac)		RMC (Arles)
Nom de la substance	nb années_	nb prel/an	nb années_	nb prel/an	nb années_	nb prel/an	nb années_	nb prel/an	nb années_	nb prel/an
1,2,3,4-Tétrachlorobenzène	0	------	0	------	6	20	0	------	7	4
1,2,3,5-tétrachlorobenzène	0	------	0	------	0	------	0	------	4	3
2,4-D	10	13	4	24	8	18	0	------	10	13
2,4-MCPA	10	13	4	24	8	18	0	------	10	13
2-hydroxy atrazine	1	25	1	21	4	18	0	------	2	22
4-nonylphenols ramifiés	4	12	2	24	5	17	0	------	4	9
4-tert-butylphénol	2	13	0	------	4	15	0	------	4	9
4-tert-Octylphenol	4	12	2	24	5	17	0	------	0	------
Abamectin	0	------	0	------	0	------	0	------	0	------
Acénaphtène	1	23	0	------	1	14	0	------	11	4
Acétate de triphénylétain	1	2	0	------	0	------	0	------	0	------
Acétochlore	3	15	0	------	8	18	0	------	6	12
Aclonifène	6	13	4	24	11	18	7	10	10	12
Alachlore	6	13	5	24	11	18	8	10	10	13
Aldrine	2	13	9	24	7	19	0	------	10	13
Alpha-cyperméthrine	1	25	0	------	7	19	0	------	9	12
Aluminium	1	25	0	------	0	------	0	------	0	------
Aminotriazole	8	13	0	------	11	18	8	10	7	12
AMPA	1	25	0	------	7	19	0	------	5	12
Anthracène	2	13	0	------	4	2	0	------	11	4
Anthraquinone	3	15	0	------	7	19	0	------	6	12
Antimoine	2	13	0	------	1	2	0	------	1	2
Argent	2	13	5	24	1	2	0	------	1	2
Arsenic	10	13	9	24	4	7	0	------	8	4
Atrazine	10	13	9	24	11	18	8	10	10	13
Etc…….	……	……	……	……	……	……	……	……	……	……

On constate des disparités importantes selon les substances et les bassins. C’est le cas par exemple des fréquences de mesures médianes annuelles des PCB et de beaucoup d’autres substances qui sont de 4 prélèvements/an sur le Rhône alors qu’elles sont très supérieures ailleurs ou pas mesurées du tout sur la Garonne.


Une petite digression pour constater que l’insuffisance des fréquences de mesure ne concerne pas que les micropolluants. Les deux exemples ci-dessous concernent des paramètres qui ne devraient être mesurés en suivi de routine qu’avec une fréquence de 6 mesures/an selon la Circulaire DCE 2006/16 :

1. La fréquence insuffisante ne permet pas d'évaluer correctement les pics de concentration et leur évolution passée, ni de mesurer les flux de nitrates et leur évolution passée. Il faudrait avoir pour cela un minimum de 2 mesures par mois, et plus pendant les mois où se produisent les pics :
   
   
   Les mois de janvier et février sont particulièrement mal mesurés comme le montrent les deux graphes ci-dessous (les morceaux de courbe absents correspondent aux données mensuelles manquantes), alors qu’ils devraient être les plus fréquemment mesurés.


2. La fréquence insuffisante ne permet pas d'évaluer correctement les pics de température. Les données publiques téléchargeables ne rassemblent pas toutes les données publiques existantes sur cette station de mesure :
   Un pic au-dessus de 29°C est signalé pendant plusieurs jours consécutifs, mais rien de cela dans les données publiques téléchargeables. Ce qui montre aussi que la fréquence de 12 mesures/an n’est pas suffisante ni adaptée. Comment pourra-t-on évaluer l’impact du changement climatique sur la température des eaux avec un historique aussi maigre ?

=> Les fréquences annuelles des mesures sont trop faibles pour évaluer la contamination réelle des eaux souterraines et des eaux de surface ainsi que pour évaluer les flux qui arrivent à la mer. Elles ne sont pas adaptées à la variabilité des concentrations. Les périodes sensibles pour la vie aquatique ne font pas l’objet de mesures plus intenses. Pour les fréquences de recherche dans les sédiments ou les MES, on verra dans les exemples présentés dans les paragraphes suivants qu’elles sont aussi trop faibles et pas assez régulières. Même avec les 12 mesures/an préconisées pour le suivi des substances de la DCE, on peut douter de la pertinence de l’évaluation de la concentration maximale atteinte et du calcul de moyenne réalisés pour évaluer l’état chimique réglementaire. Et que dire lorsque les campagnes de mesures ne sont programmées que tous les 3 ans, voire tous les 10 ans ? Les fréquences de mesure des macropolluants ne sont pas plus satisfaisantes que celles des micropolluants. On constate aussi que le système d’information actuel sur l’eau ne met à la disposition du public qu’une partie des données brutes disponibles sur l’état des eaux, si bien que la pollution évaluée avec ces données disponibles est inférieure à la pollution évaluée avec les autres données.

Les panels de substances recherchées et la possibilité d’évaluer les cumuls de substances

Un médecin qui ordonnerait à son patient un bilan de santé comprenant uniquement la mesure de la température, le trouverait très probablement en bonne santé. C’est pareil pour le suivi de la qualité de l’eau : toutes les substances chimiques utilisées par les secteurs industriels, agricoles et urbains sont susceptibles de se retrouver dans les eaux, et elles doivent non seulement être toutes recherchées, mais aussi recherchées toutes ensemble, y compris leur métabolites et produits de dégradation. Car on sait depuis longtemps que la toxicité dans l’eau ou dans les sédiments résulte de l’effet synergique de l’ensemble des substances présentes.
La définition du bon état chimique par la directive cadre sur l’eau occulte pourtant cet aspect de cumul des contaminations. Et la surveillance chimique préconisée par la France parait assez inadaptée pour faire des bilans de l’état de contamination réel d’une ressource pourtant déclarée patrimoniale :
On peut lire, dans la circulaire DCE 2006/16 du 13 juillet 2006 relative à la mise en œuvre du programme de surveillance pour les eaux douces de surface, que l'année "2007 (ou 2008 pour les pesticides) " est la "première année d'analyse" au cours de laquelle toutes les molécules d'une "liste nationale tronc commun", plus celles "spécifiques utilisées sur certains bassins versants", doivent être recherchées. Ensuite, seules les molécules qui "posent problème" seront recherchées en "2009, 2012 et 2015" ("pour les pesticides 2011, 2014"). Les molécules sont éliminées de la recherche "lorsqu'elles sont en-dessous des normes de qualité environnementale" la première année d'analyse. Ce texte précise aussi : "puis 2018, idem 1ère année".
Sauf erreur d'interprétation, cela signifie donc que : -il n'y devrait plus n'y avoir de mesures que tous les 3 ans et seulement pour un nombre très restreint de substances chimiques (l’inventaire des substances réalisé en 2005 paraît expéditif et ne semble pas donner une meilleure image de la contamination chimique pour les eaux douces que celle décrite comme "confuse" pour le littoral par l’Ifremer dans Séminaire AQUAREF 2007) ; -les pesticides ne devraient pas être mesurés en même temps que les autres substances chimiques ; -et il faudra attendre 2018 pour avoir une campagne de recherche exhaustive équivalente à celle de 2007.
Selon cette circulaire, adieu donc les possibilités de cumuls et les espoirs d'amélioration de la recherche des substances chimiques. C'est pire qu'avant, puisqu'on asservit la surveillance chimique à des normes de toxicité relativement empiriques ou, lorsque les normes n’existent pas, à des "qui posent problème" encore plus empiriques, et qui concernent de toutes façons très peu de substances. L'espace entre deux campagnes de mesures complètes est de 10 ans, et il faudra donc espérer que l'année prévue pour la campagne décennale ne soit pas ni trop sèche ni trop pluvieuse !

Ci-dessous, des exemples concrets qui concernent l’eau, les sédiments ou les MES. Ces exemples sont expliqués de façon plus détaillée dans :
-La "nappe de Beauce" à Nottonville : évolution des nitrates, chlorures, dureté et pesticides, de 1985 à 2007
-L’Atrazine et le Déséthylatrazine (1) : les cours d’eau des régions agricoles
-L’Atrazine et le Déséthylatrazine (2) : les eaux souterraines des régions agricoles
-La rivière "l'Ill" à Huttenheim (1) : contamination chimique et toxicité de l'eau (HAP, PCB, pesticides, autres substances de synthèse et métaux)
-La rivière "le loir" à St-Denis-les-Ponts : aperçu de la toxicité et de la contamination chimique de l’eau et des sédiments
-La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (1) : l’éventail des substances, les fréquences des mesures et les limites analytiques pour la période 1998 à 2008
-La rivière "l'Ill" à Huttenheim (3) : contamination chimique des sédiments (HAP, PCB, pesticides, autres substances de synthèse et métaux)
-La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (1) : les substances recherchées et les substances quantifiées dans les sédiments pour la période 2000 à 2008
-La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (2) : les substances recherchées et les substances quantifiées dans les matières en suspension pour la période 2000 à 2008

Les substances recherchées dans l’eau

1. Pas assez de pesticides ni d’autres substances recherchés dans la nappe de Beauce dans un secteur soumis pourtant à une forte pression polluante : pour l'ensemble des 8 prélèvements entre 2003 et 2007 dans le secteur de Nottonville, on ne recherche que des pesticides, excepté pour l’un d'entre eux où l'on recherche une vingtaine d'autres substances. Seulement une vingtaine de pesticides sont recherchés dans 6 des 8 prélèvements. Pour les 2 autres, 51 ou 67 pesticides sont recherchés par prélèvement. Dans tous les cas, cela ne fait pas beaucoup de substances recherchées par rapport à la pression de l'agriculture intensive en surface, et par rapport aux nombres de substances recherchées et quantifiées dans les eaux de surface et les sédiments du même secteur géographique


2. Recherche-t-on tous les métabolites de l’atrazine avec l’atrazine dans les cours d’eau des régions agricoles ?
   Non, il n’y a que relativement très peu de recherche de métabolites autres que le DEA et le DIA. Pourtant la proportion entre ces différents métabolites donnerait des indications plus précises sur l’origine des contaminations récentes. C’est d’autant plus ennuyeux que l’on ne sait pas grand-chose sur la toxicité de tous ces métabolites.
   Le DEA est plutôt moins bien mesuré que l’atrazine car il n’est pas forcément mesuré récemment alors même que le niveau de l’atrazine est suspect. Le DIA, lorsqu’il est recherché, est relativement très peu quantifié, mais cela ne signifie rien car les LQ ne sont pas assez basses par rapport aux teneurs réelles et souvent de 0,1 µg/L même après 2005


3. Recherche-t-on tous les métabolites de l’atrazine avec l’atrazine dans les nappes phréatiques des régions agricoles ?
   Non : le DIA est moins bien mesuré que l’atrazine et le DEA, et les autres métabolites sont très peu recherchés. Tous les métabolites de l’atrazine sont pourtant potentiellement toxiques dans les cours d’eau alimentés par des résurgences souterraines et pour l’homme. Ils devraient être mesurés parce l’eau est une ressource patrimoniale et aussi pour juger de son aptitude à la production d’eau potable.
   De plus, le DIA, lorsqu’il est recherché, est relativement très peu quantifié, mais cela ne signifie rien car les LQ ne pas assez basses par rapport aux teneurs réelles et souvent égales ou supérieures à 0,04 µg/L même après 2005


4. Plus on recherche de substances, même mal au niveau des fréquences ou des LQ, plus on en trouve, comme dans cet exemple sur la rivière l’Ill à Huttenheim :
   La recherche est passée d'une centaine de substances recherchées par prélèvement en 2002 à environ 450 en 2007, avec au moins un doublement du nombre de substances quantifiées correspondant


5. De la même façon, si on ne recherche pas certaines substances, on ne risque pas de les trouver, comme dans cet exemple sur la rivière le Loir à St-Denis :
   Les nombres et les familles de substances recherchées varient beaucoup ces quatre dernières années : de 59 à 381 pour les pesticides, de 0 à 18 pour les HAP, de 7 à 16 pour les PCB, de 48 à 146 pour les autres substances chimiques de synthèse et de 0 à 22 pour les métaux.
   Cette stratégie de mesure a un impact direct sur les nombres de substances chimiques quantifiées, au total ou par famille, dans chaque prélèvement d'eau :
   La plupart des HAP et des métaux sont systématiquement quantifiés, pouvant donc expliquer la toxicité globale de l’eau, mais seulement quand ils sont recherchés, ce qui n’est malheureusement pas souvent le cas


6. Pour évaluer le spectre de la recherche sur ces dix dernières années, voici les nombres de substances différentes recherchées au moins une fois dans l’eau de stations de mesure choisies en aval des grands cours d’eau pour être parmi les mieux mesurées (avec le détail des nombres de substances différentes quantifiées au moins une fois) :
   En 2005 par exemple, année la plus récente pour laquelle les données de toutes ces stations sont disponibles, les nombres de substances différentes recherchées étaient de 22 sur la Garonne, 83 sur la seine, 306 sur le Rhin, 499 sur le Rhône et 574 sur la Loire.
   Les éventails de substances recherchées au moins une fois n’ont pas progressé de la même façon depuis 1998 pour l’ensemble des stations, et les écarts sont considérables


7. Rechercher le plus de substances possible, c’est bien, mais encore faut-il les rechercher ensemble. Se donne-t-on la possibilité d’évaluer les cumuls ? C’est l’objet des graphiques suivants donnant les nombres maximaux de substances distinctes recherchées par prélèvement d’eau ces dix dernières années dans les stations de mesure choisies en aval des grands cours d’eau pour être parmi les mieux mesurées, de façon globale puis avec le détail par famille de substances :
   
   
   Sur ces stations, pour la Seine jusqu’en 2006 et a fortiori sur la Garonne jusqu’en 2005, on ne se donne manifestement pas la possibilité d’évaluer les cumuls de substances. Sur la Loire, le nombre de substances recherchées simultanément dans un même prélèvement atteint la valeur intéressante de 580. Cela ne signifie malheureusement pas que cette recherche soit pertinente puisque ce nombre élevé ne concerne qu’un nombre limité de mesures (3 prélèvements en 2007) et que surtout, comme on le verra dans la suite sur l’exemple des 252 substances sélectionnées, la majorité de ces substances ont des LQ inadaptées. Même constat pour le Rhône, avec en plus des fréquences annuelles de mesures trop faibles.
   On a déjà quantifié simultanément au moins 25 à 27 substances dans l’eau du Rhin, de la Seine et du Rhône, au moins 14 sur la Loire et au moins 7 sur la Garonne. On doit toujours préciser "au moins", car ces contaminations sont forcément sous-évaluées : toutes les substances ne sont pas recherchées ou pas recherchées aux bonnes périodes, les LQ sont souvent beaucoup trop élevées par rapport aux teneurs réelles dans l’eau, les fréquences de mesures sont trop faibles, etc.
   Ces stratégies de recherches sont trop hétéroclites pour que l’on puisse comparer les contaminations dans le temps ou dans l’espace. Il serait par exemple erroné de conclure que la Loire serait plus contaminée que la Garonne

Les substances recherchées dans les sédiments et les MES

Les graphiques suivants montrent que les panels de substances recherchées et les possibilités d’évaluer les cumuls sont, comme pour l’eau, très variables dans l’espace et dans le temps :

1. Dans les sédiments comme dans l’eau, quand on recherche plus de substances, si on les recherche mal, on n’en trouve pas forcément plus, comme dans cet exemple sur la rivière l’Ill à Huttenheim :
   
   
   
   On est passé d'une cinquantaine de substances recherchées par prélèvement en 2005 et 2006 à environ 180 en 2007. Cette augmentation, qui concerne principalement les pesticides et les substances chimiques autres que PCB, HAP ou métaux, ne s’est pas traduite par une augmentation du nombre de substances quantifiées. Bien entendu, la fréquence de 1 mesure/an est insuffisante par rapport à la variabilité saisonnière qui peut être élevée dans les sédiments aussi. Mais pour cette station de mesure, l’augmentation des LQ disponibles en 2007 (voir les détails dans le paragraphe suivant) parait un facteur explicatif très plausible.
   La variabilité des substances recherchées au sein d’une même famille interpelle :
   L'examen des métaux recherchés montre que l'arsenic, le chrome, le cuivre et le zinc (substances LTC pour l'eau) qui étaient recherchés et quantifiés systématiquement dans les sédiments de 2002 à 2006, ne sont plus recherchés en 2007 ! Par contre l'aluminium, le fer et le manganèse (substances non LTC dans l'eau) qui n'étaient pas recherchés de 2002 à 2006 sont recherchés et quantifiés en 2007. On peut donc supposer que si les 4 métaux, arsenic, chrome, cuivre et zinc avaient été recherchés en 2007, ils s'ajouteraient au nombre des métaux quantifiés en 2007. En tout état de cause, tous les métaux recherchés étant quantifiés, on peut penser que la pression est élevée pour cette famille de substances, il est donc regrettable que l'on n'en recherche pas plus !


2. Pour évaluer le spectre de la recherche et la possibilité d’étudier les cumuls, voici les nombres de substances différentes avec le détail par famille de substances recherchées par prélèvement dans les sédiments et les MES des stations de mesure choisies en aval des grands cours d’eau pour être parmi les mieux mesurées. De façon à faciliter les comparaisons, ces graphiques sont réalisés à la même échelle :
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   
   Le nombre des substances recherchées ont un impact direct sur les nombres de substances chimiques quantifiées, mais aussi la bassesse des LQ utilisées. Le graphique suivant montre ainsi la curieuse explosion du nombre de PCB quantifiés dans les MES du Rhône à Arles en 2008, alors que le nombre de PCB recherchés n’augmente pratiquement pas : Comme les LQ disponibles des PCB passent de 5 ou 10 µg/kg en 2003/2007 à 1 µg/kg en 2008, on peut penser que cette explosion est purement artefactuelle en lien avec la baisse des LQ. Ce qui nous conduit au paragraphe suivant

=> Des panels de substances recherchées insuffisants et inadaptés, des substances pas assez recherchées de façon cumulée, pas de protocoles exploratoires ambitieux pour les métabolites et produits de dégradation ni pour les micropolluants émergents (substances pharmaceutiques, nanoparticules, etc.) et trop de substances sans normes de toxicité, en particulier pour les substances quantifiées récemment.

La pertinence des limites analytiques

On peut prendre aussi souvent que l’on veut la température à un malade, si le thermomètre n’est pas gradué assez bas, on ne verra pas que la température commence à monter, et s’il n’est gradué qu’à partir de 42°C, on ne verra jamais rien. C’est pareil pour la mesure des contaminations chimiques réelles : il est absolument nécessaire que les LQ avec lesquelles on recherche les substances soient les plus basses possibles et au moins inférieures aux concentrations réelles présentes dans les milieux aquatiques. Il est très dommageable pour la connaissance patrimoniale de la ressource en eau, pour la constitution d’un historique de suivi et pour l’interprétation des évolutions que les LQ ne diminuent pas systématiquement au fil des années pour être toujours les plus basses possibles par rapport aux techniques analytiques les plus performantes du moment.
Pour toutes les substances chimiques résultant de l’activité anthropique, et quel que soit leur niveau de toxicité lorsqu’il est connu, ces limites devraient être suffisamment basses pour pouvoir servir d'alerte dès le tout début de la contamination et prendre les mesures nécessaires pour protéger efficacement une ressource sensée être gérée de façon patrimoniale depuis 1992. La seule norme à respecter pour préserver ce patrimoine pour les générations futures et pour le maintien de la biodiversité, n’est pas une PNEC, une NQE-MA ou tout autre norme réglementaire empirique établie sur des connaissances de toxicité fragmentaires et balbutiantes : la seule norme à respecter, c’est "zéro contamination" !
Si le coût des analyses est présenté comme un facteur limitant, c’est une raison fallacieuse car si ces substances arrivent dans les milieux aquatiques, c’est qu’il y a, pour la majorité d’entre elles, des pollueurs donc des payeurs qui peuvent et qui doivent augmenter leur contribution aux campagnes de mesures.

Pour fixer un premier repère concret, Eau-Evolution considère que la précaution minimum en l’état actuel des connaissances voudrait que l’on recherche une substance avec une limite de quantification jamais supérieure au 1/10^ième de toute concentration critique patrimoniale ou toxique connue pour cette substance.
Pour les pesticides, on compare la LQ avec la valeur patrimoniale 0,01 µg/L (le Système d'évaluation de la qualité des eaux souterraines publié en 2003 fixait déjà le premier seuil de contamination par les pesticides à 0,01 µg/L par substance et même à 0,001 µg/L pour certaines substances : "L'état patrimonial du SEQ Eaux souterraines fournit une échelle d'appréciation de l'atteinte des nappes par la pollution et permet de donner une indication sur le niveau de pression anthropique s'exerçant sur elles sans faire référence à un usage quelconque"). Les LQ des pesticides ne devraient donc pas excéder 0,01 µg/L, même pour les eaux superficielles exactement pour la même raison "donner une indication sur le niveau de pression anthropique s'exerçant sur elles sans faire référence à un usage quelconque", et parce que l’on peut largement le faire sur le plan analytique. Cette valeur ne représente en outre que le dixième de la norme eau potable par pesticide et il est nécessaire que les LQ ne la dépassent pas si on prétend évaluer correctement le niveau de la somme des concentrations des pesticides que cette même norme limite à 0,5 µg/L. De même, de façon à pouvoir cumuler les doses toxiques car la toxicité est forcément progressive, à pouvoir donner l'alerte si les concentrations de ces substances augmentent et se rapprochent de leur LTC, et ne serait-ce que par précaution puisque toutes ces normes de toxicité ne sont que provisoires et peuvent diminuer dans l'avenir, les LQ des substances qui possèdent une LTC (eau uniquement, pas de données de toxicité dans les sédiments !) ne devraient pas dépasser 1/10e de leur LTC.
Les LQ sont donc "adaptées" quand elles sont inférieures ou égales à 0,1 LTC pour les substances LTC, et inférieures ou égales à 0,01 µg/L pour les pesticides. Par ailleurs, les LQ de toutes les substances chimiques devraient logiquement diminuer sans cesse d’une année sur l’autre, en fonction des progrès accomplis sur le plan analytique.
Il faut bien comprendre que rechercher des substances avec des LQ les plus basses possibles ne relève absolument pas d’un quelconque intégrisme écologique : c’est une nécessité pour pouvoir évaluer non seulement la contamination et la toxicité réelle par substance et cumulée des eaux douces, mais aussi les flux de substances chimiques qui arrivent réellement dans les mers exutoires et s’accumulent de façon durable pour certaines.

Ci-dessous, des exemples concrets qui concernent l’eau, les sédiments ou les MES. Ces exemples sont expliqués de façon plus détaillée dans :
-La "nappe de Beauce" à Nottonville : évolution des nitrates, chlorures, dureté et pesticides, de 1985 à 2007
-La "nappe alluviale de la Saône" au puits de Beauregard : aperçu de la contamination chimique de l’eau
-L’Atrazine et le Déséthylatrazine (1) : les cours d’eau des régions agricoles
-L’Atrazine et le Déséthylatrazine (2) : les eaux souterraines des régions agricoles
-La rivière "l'Ill" à Huttenheim (1) : contamination chimique et toxicité de l'eau (HAP, PCB, pesticides, autres substances de synthèse et métaux)
-La rivière "l'Ill" à Huttenheim (2) : contamination chimique et toxicité de l'eau (les pesticides)
-La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (1) : l’éventail des substances, les fréquences des mesures et les limites analytiques pour la période 1998 à 2008
-La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (1) : les substances recherchées et les substances quantifiées dans les sédiments pour la période 2000 à 2008
-La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (2) : les substances recherchées, les substances quantifiées dans les matières en suspension pour la période 2000 à 2008
-La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (3) : les valeurs minimum et maximum des LQ pour une sélection de 252 substances sur la période 1998 à 2008 [Annexe]
-La rivière "l'Ill" à Huttenheim (3) : contamination chimique des sédiments (HAP, PCB, pesticides, autres substances de synthèse et métaux)
-La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (5) : les LQ des analyses de sédiments de 2000 à 2008
-La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (6) : les LQ des analyses de MES de 2000 à 2008

La bassesse des LQ pour l’évaluation patrimoniale de la qualité des eaux

1. Les LQ des pesticides dans le secteur de Nottonville de la nappe de Beauce :
   100% des LQ des pesticides sont supérieures à 0,01 µg/L en 2007. Certains pesticides comme le Dichloropropène-1,3 cis et Dichloropropène-1,3 trans et le Dichloropropane-1,2 et Dichloropropane-1,3 (fumigants pour les traitements du sol) ont été recherchés, uniquement d'ailleurs en 2006, avec des LQ respectivement de 2 et 10 µg/L, ce qui reste énorme dans l'absolu et par rapport à la norme eau potable de 0,1 µg/L pour chaque pesticide. Le Dibromoéthane-1,2 est recherché avec une LQ de 1 µg/L. Les 2,4-DB, 2,4-MCPB, Métamitrone, Dicamba, Glyphosate, Clopyralide, AMPA et Trinexapac-ethyl sont recherchés avec une LQ exactement égale à 0,1 µg/L.
   La norme pour la potabilisation sans traitement des eaux brutes est de 0,1 µg/L par pesticide, mais elle est aussi de 0,5 µg/L pour la somme des pesticides. Or on ne se donne pas les moyens de calculer correctement la somme des substances quantifiées : on ne recherche que très peu de pesticides dans chaque prélèvement et leurs LQ sont trop élevées. Par exemple, pour le prélèvement le plus récent de cette série de données dans la nappe de Beauce, le prélèvement du 10/10/2007, la somme des concentrations quantifiées était de 0,38 µg/L. Mais la somme des concentrations, si l'on ramenait les substances non quantifiées à leur LQ, était de 1,79 µg/L ! Avec plus de substances recherchées et des LQ plus basses, on limiterait beaucoup le risque de faire des évaluations erronées


2. Les LQ des substances chimiques dans le secteur de Villefranche de la nappe alluviale de la Saône :
   En 2007, 92% des LQ des pesticides sont supérieures à 0,01 µg/L. Plus de 50 pesticides ont une LQ exactement égale à 0,1 µg/L. Les pesticides suivants ont des LQ supérieures à 0,1 µg/L en 2007 : Dichloropropylène-1,3 LQ=2 µg/L, Dibromoéthane-1,2 LQ=0,5 µg/L, Dichloropropylène-2,3 LQ=0,5 µg/L, Dichloropropane-1,3 LQ=0,5 µg/L, Dichloropropane-1,2 LQ=0,5 µg/L, Hexachloroéthane LQ=0,5 µg/L.
   Les LQ de toutes les substances chimiques devraient logiquement être toujours plus basses au cours des années, en fonction des progrès réalisés sur le plan analytique. Mais ce n'est pas forcément le cas : parmi les solvants chlorés, la LQ du Chloroforme est de 0,5 µg/L en 2007 contre 0,2 µg/L en 1992. La LQ du Tetrachloréthylène est de 0,5 µg/L en 2007 contre 0,1 µg/L en 1993. La LQ du Trichloréthylène est de 0,5 µg/L en 2007 contre 0,4 µg/L en 1993


3. Les LQ de l’atrazine dans les nappes phréatiques des régions agricoles sont-elles suffisamment basses d’un point de vue patrimonial ? Non, car seulement 6% des LQ (analyses non quantifiées) sont égales à 0,01 µg/L


4. Les LQ de l’atrazine sont-elles adaptées aux faibles concentrations actuelles ou prévisibles dans la plupart des cours d’eau des régions agricoles ? Non, car on sait maintenant que les effets perturbateurs endocrinien peuvent avoir lieu à des concentrations nettement plus faibles que 0,02 µg/L (voir Modulateur endocrinien). Il faudrait donc utiliser une LQ au moins 10 fois inférieure à celle qui est généralement pratiquée. Pour le Tributylétain (TBT) par exemple, le rapport Suivi annuel de l’Imposex le long des côtes françaises signale que "des effets biologiques sont observés où les concentrations en TBT dans l’eau de mer sont inférieures au seuil de détection actuel de la chimie analytique (0,4 nanogramme par litre)"


5. Les LQ des contaminants chimiques sont-elles asses basses pour permettre d’évaluer les flux qui arrivent en mer ? Non.
   Pour la Loire : on ne quantifie plus d’atrazine à partir de 2007 à la station de mesure de La Possonnière, mais avec une LQ qui ne descend pas en dessous de 0,02 µg/L, on peut laisser passer sans le quantifier un flux d’environ 0,5 t/an d’atrazine.
   Pour la Seine et le Rhône : en recherchant un PCB avec une LQ de 0,005 µg/L, on est aveugle à un flux de ce PCB qui peut atteindre 85 kg/an dans l’Atlantique et 270 kg/an dans la Méditerranée ! En recherchant un pesticide avec une LQ de 0,1 µg/L (cas de l’AMPA par exemple), on est aveugle à un flux de ce pesticide qui peut atteindre de 1,7 t/an dans l’Atlantique et 5,3 t/an dans la Méditerranée !
   Si bien que, si on cumule les flux de l’ensemble des substances mesurées avec des LQ trop élevées, on réalise que l’on ne s’est pas donné, et que l’on se donne toujours pas, les moyens de mesurer la plus grande partie des toxiques qui arrivent réellement et s’accumulent souvent depuis des décennies dans les eaux marines


6. Les LQ des pesticides ne sont pas assez basses sur le plan patrimonial, c’est-à-dire relativement à ce que l'on est capable de faire au niveau analytique et non pas relativement à des normes de toxicité qui sont encore empiriques et qui ne prennent pas en compte les effets cumulatifs :
   Dans cet exemple, les pesticides représentent les 2/3 des substances recherchées dans chaque prélèvement. En 2007, la majorité des pesticides sont recherchés avec des LQ qui dépassent 0,01 µg/L. Plus précisément, la proportion des substances recherchées avec des LQ trop élevées (> 0,01 µg/L) est passée de 61% en 2002 à 84% en 2007. Cela donne l'impression d'une régression sur le plan des performances analytiques

La bassesse des LQ pour l’évaluation de la toxicité des eaux

Avant de considérer l’adaptation des LQ aux seuils de toxicité, posons-nous la question de savoir combien de ces substances qui se promènent dans nos eaux ont-elles des données de toxicité (NQE-MA, NQEp et par défaut pour les pesticides quand elle existe, la PNEC) :

1. On ne sait en fait rien sur la toxicité de beaucoup des substances pourtant couramment détectées dans l’eau. Le graphique suivant présente les nombres de substances quantifiées par prélèvement dans la rivière l’Ill à Huttenheim, en précisant à chaque fois combien d'entre elles contribuent à l'évaluation de la toxicité :
   En 2007, les efforts de recherche ont permis de quantifier 2 fois plus de substances, mais, sur chacun des prélèvements de 2007, environ 40% des substances quantifiées n'ont aucune donnée de toxicité, si bien que la toxicité en 2007 est très sous-évaluée. Ce graphique montre le manque de pertinence des mesures récentes de la qualité chimique de l'eau pour l'évaluation de la toxicité. De plus, seulement le tiers des substances quantifiées (celles pour lesquelles la LTC est une NQE-MA) compteront dans l'évaluation du "bon état chimique", et substance par substance uniquement


2. Est-ce que toutes les substances que l'on recherche couramment, parce qu’elles sont fortement susceptibles de se trouver dans l'eau, ont des données de toxicité ? Le graphique suivant présente les nombres de substances recherchée par prélèvement dans la rivière l’Ill à Huttenheim, en précisant à chaque fois combien d'entre elles ont des données de toxicité : Pour presque la moitié des substances recherchées en 2007, il n'y a pas de LTC, donc ni NQE, ni NQEp, ni PNEC. Il faut espérer que leur LQ soit par précaution suffisamment basse. L'exemple des pesticides, dont 84% sont recherchés en 2007 avec des LQ supérieures à 0,01 LTC, montre que ce n'est pas le cas

Observons à présent l’adaptation des LQ aux seuils de toxicité pour les substances chimiques en possèdent (substances LTC) :

1. Est-ce que les 260 substances LTC recherchées par prélèvement en 2007 dans la rivière l’Ill à Huttenheim, ont bien toutes, et c’est la moindre des choses, une LQ inférieure ou égale à leur LTC ?
   Non, 25 d'entre elles sont recherchées avec des LQ qui dépassent, et jusqu'à 4000 fois, leur limite de toxicité LTC : Décabromodiphényl oxyde/éther 4000 fois, Lambda-cyhalothrine 312,5 fois, Dibenzo(a,h)anthracène 166,7 fois, Tefluthrine 125 fois, Pentabromodiphényl oxyde/éther 100 fois, Tributylétain 100 fois, Betacyfluthrine 73,5 fois, Cyperméthrine 50 fois, Bifenthrine 41,7 fois, Cadmium 12,5 fois, Cyfluthrine 7,3 fois, Benzo(g,h,i)pérylène 5 fois et Indéno (123cd) pyrène 10 fois pour la somme, Lufénuron 3,8 fois, Fenpropimorphe 3,1 fois, Mercure 2 fois, Diflufenicanil 2 fois, Benzo(a)anthracène 2 fois, Chrysène 1,7 fois, Oxyfluorfene 1,5 fois, Foramsulfuron 1,5 fois, Metsulfuron méthyle 1,4 fois, Pentachlorophénol 1,2 fois, fénoxycarbe 1,2 fois, Sulfosufuron 1,04 fois


2. Et plus précisément, combien des 260 substances LTC recherchées en 2007 dans la rivière l’Ill à Huttenheim, ont une LQ inférieure ou égale au 1/10e de leur LTC ?
   Pour prés de la moitié des substances LTC, leur LQ sont supérieures au 1/10e de leur LTC !
   Si ce n'est pas facile de juger d'une valeur de LQ dans l'absolu (c’est-à-dire par rapport aux capacités analytiques) pour les substances autres que les pesticides, on peut tout de même s'intéresser à leur évolution récente, substance par substance. Eau-Evolution a donc comparé les LQ disponibles des mêmes substances recherchées en 2002 et 2007 : sur les 85 substances pour lesquelles on a les LQ à la fois en 2002 et en 2007, 17 LQ seulement sont moins élevées, soit 20%, et 45 LQ, soit 53%, sont plus élevées en 2007 et jusqu'à 50 fois ! Des exemples : le pentachlorophénol, sa LQ est passée de 0,01 µg/L en 2002 à 0,5 µg/L en 2007, soit 50 fois plus, dépassant même sa LTC (ici NQE) de 0,4 µg/L. L’hexachlorobutadiène, sa LQ est passée de 0,005 µg/L en 2002 à 0,1 µg/L en 2007, soit 20 fois plus, alors même que sa LTC (ici NQE) est de 0,1 µg/L. La lambda-cyhalothrine, sa LQ est passée de 0,01 µg/L en 2002 à 0,05 µg/L en 2007, soit 5 fois plus, dépassant encore plus sa LTC (ici PNEC) de 0,00016 µg/L. Le fenpropimorphe, sa LQ est passée de 0,01 µg/L en 2002 à 0,05 µg/L en 2007, soit 5 fois plus, dépassant même sa LTC (ici PNEC) de 0,016 µg/L.
   Difficile de comprendre pourquoi les LQ ne sont pas systématiquement toujours plus basses avec les progrès des mesures analytiques allant parfois jusqu’à dépasser leur LTC alors que ce n'était pas le cas avant


3. Ci-dessous, une petite synthèse sur la bassesse des LQ récentes des principales substances recherchées dans l’eau de stations de mesure choisies en aval des grands cours d’eau pour être parmi les mieux mesurées (les nombres de substances disponibles pour les stations concernées par cette synthèse sont relativement très faibles sur la Garonne et faibles sur la Seine) :
   Environ 20% des substances LTC sont recherchées avec des LQ récentes supérieures à leur LTC. Plus de 30% pour la Loire et le Rhône.
   Environ 50% des substances LTC sont recherchées avec des LQ récentes supérieures au dixième de leur LTC. Plus de 60% pour le Rhin et la Loire.
   Environ 75% des pesticides sont recherchés avec des LQ récentes supérieures à 0,01 µg/L. Tous sur la Garonne et 78% sur le Rhône.
   Environ 80% des substances sont finalement recherchées partout avec des LQ récentes inadaptées par rapport au principe de précaution minimal.
   Les valeurs les plus récentes des LQ maximum annuelles (2008 à 2005 selon les bassins) sont en augmentation par rapport aux valeurs enregistrées durant les années antérieures, sur la même fraction "eau brute" pour : 29% des substances sur le Rhin, avec un maximum de 2000 fois pour le Fenthion qui passe de 0,01 µg/L en 2006 à Lautebourg à 20 µg/L en 2007 à Gambsheim. Pour 18% des substances sur la Seine, avec un maximum de 35 fois pour le PCB 52 qui passe de 0,001 µg/L de 1998 à 2003 inclus à 0,035 µg/L en 2005. Pour 23% des substances sur la Loire, avec un maximum de 2000 fois pour le Mercure qui passe de 0,00005 µg/L en 2001 à 0,1 µg/L en 2007 (jusqu’à 1µg/L en 2005 !). Pour 21% des substances sur la Garonne, avec un maximum de 4 fois pour le Lindane qui passe de 0,005 µg/L en 1998, 1999, 2001 à 2004 inclus à 0,02 µg/L en 2005. Pour 16% des substances sur le Rhône, avec un maximum de 100 fois pour le Xylène-para qui passe de 0,05 µg/L de 1999 à 2002 inclus à 5 µg/L en 2005.
   Les tableaux des détails des évolutions annuelles des LQ pour chaque substance selon les stations sont présentés dans : La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (4) : l’évolution des LQ de 1998 à 2008 en aval du Rhin français pour une sélection de 252 substances, La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (5) : l’évolution des LQ de 1998 à 2008 en aval de la Seine pour une sélection de 252 substances, La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (6) : l’évolution des LQ de 1998 à 2008 en aval de la Loire pour une sélection de 252 substances, La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (7) : l’évolution des LQ de 1998 à 2008 en aval de la Garonne pour une sélection de 252 substances et La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (8) : l’évolution des LQ de 1998 à 2008 en aval du Rhône pour une sélection de 252 substances.
   Les trois quarts des pesticides sont recherchés avec des LQ récentes supérieures à 0,01 µg/L. Ce constat est particulièrement inquiétant : les pesticides récents sont de plus en plus utilisés en cocktails de plusieurs substances avec chacune un dosage moindre. Non seulement leurs concentrations sont de fait quantifiées à des niveaux plus faibles, et passent donc, à toxicité égale, en dessous des seuils d’alerte des indicateurs substance par substance comme le SEQ ou le "bon état chimique" de la DCE. Mais en plus, il n’y a apparemment aucune amélioration de la mesure des très faibles concentrations dans l’eau des rivières, alors que la toxicité provient justement de la présence simultanée de plusieurs substances à très faible concentration, et que l’on est capable de mesurer ces très faibles concentrations si on le veut.

Des exemples de variabilité des LQ pour les principales substances recherchées dans l’eau de stations de mesure choisies en aval des grands cours d’eau pour être parmi les mieux mesurées sont rassemblés dans La qualité de la recherche récente des substances chimiques dans les cours d’eau (3) : les valeurs minimum et maximum des LQ pour une sélection de 252 substances. Ce tableau présente, pour chaque substance, la LTC quand elle existe et les écarts des LQ (LQ minimum et LQ maximum) sur l’ensemble des données disponibles en téléchargement de 1998 à 2008. Un extrait ci-dessous :

	RM (Laut./Gamb.)		SN (Amfreville)		LB (Mont./la Pos.)		AG (Cadillac)		RMC (Arles)		Toutes stations
Nom de la substance	__min__	__max__	__min__	__max__	__min__	__max__	__min__	__max__	__min__	__max__	__min__	__max__	__LTC__
1,2,3,4-Tétrachlorobenzène	------	------	------	------	0,05	0,05	------	------	0,01	0,05	0,01	0,05	------
1,2,3,5-tétrachlorobenzène	------	------	------	------	------	------	------	------	0,02	0,02	0,02	0,02	------
2,4-D	0,0001	0,4	0,02	0,1	0,02	0,05	------	------	0,02	0,05	0,0001	0,4	27
2,4-MCPA	0,02	0,2	0,02	0,1	0,02	0,05	------	------	0,02	0,05	0,02	0,2	0,1
2-hydroxy atrazine	0,05	0,05	0,1	0,1	0,02	0,1	------	------	0,1	0,1	0,02	0,1	------
4-nonylphenols ramifiés	0,05	0,1	0,1	0,1	0,04	0,2	------	------	0,04	0,1	0,04	0,2	0,3
4-tert-butylphénol	0,1	0,5	------	------	0,04	0,1	------	------	0,04	0,1	0,04	0,5	------
4-tert-Octylphenol	0,05	0,1	0,1	0,1	0,04	0,2	------	------	------	------	0,04	0,2	0,1
Abamectin	------	------	------	------	------	------	------	------	------	------	------	------	0,0163
Acénaphtène	0,01	0,01	------	------	0,01	0,05	------	------	0,01	0,01	0,01	0,05	0,7
Acétate de triphénylétain	0,05	0,05	------	------	------	------	------	------	------	------	0,05	0,05	0,01
Acétochlore	0,02	0,05	------	------	0,01	0,1	------	------	0,02	0,02	0,01	0,1	0,35
Aclonifène	0,01	0,05	0,1	0,2	0,01	0,05	0,02	0,05	0,05	0,05	0,01	0,2	2,15
Alachlore	0,01	0,02	0,01	0,01	0,01	0,05	0,02	0,05	0,02	0,04	0,01	0,05	0,3
Aldrine	0,005	0,01	0,0005	0,001	0,005	0,015	------	------	0,01	0,01	0,0005	0,015	0,01 (10)
Alpha-cyperméthrine	0,005	0,005	------	------	0,02	0,1	------	------	0,02	0,02	0,005	0,1	0,015
Aluminium	------	------	------	------	------	------	------	------	------	------	------	------	------
Aminotriazole	0,1 (2)	0,1 (2)	------	------	0,05	0,15	0,1	0,5	0,05	0,05	0,05	0,5	32
AMPA	0,1	0,1	------	------	0,1	0,95	------	------	0,1	0,1	0,1	0,95	------
Anthracène	0,005	0,01	------	------	0,005	0,01	------	------	0,01	0,01	0,005	0,01	0,1
Anthraquinone	0,02	0,05	------	------	0,02	0,05	------	------	0,02	0,02	0,02	0,05	------
Antimoine	1	1	------	------	1	1	------	------	5	5	1	5	113 (2)
Argent	0,05	1	1	1	1	1	------	------	5	5	0,05	5	0,05 (2)
Arsenic	1	5	0,1	0,9	5	10	------	------	1	5	0,1	10	4,2 (2)
Atrazine	0,02	0,06	0,02	0,035	0,02	0,02	0,02	0,05	0,02	0,02	0,02	0,06	0,6
Etc…….	……	……	……	……	……	……	……	……	……	……

Pour beaucoup de substances, les écarts des LQ, toutes stations confondues et pour la même station, sont parfois énormes, même en supposant qu’il puisse y avoir des confusions entre LD et LQ.
On constate aussi que lorsque les LTC sont basses, en particulier pour la trentaine de substances qui ont des LTC inférieures à 0,005 µg/L, les LQ sont presque systématiquement trop élevées. C’est très dommage puisque les substances qui ont des LTC basses sont celles qui sont les plus toxiques et donc la plupart du temps les moins concentrées dans l’eau…. C’est le cas pour la plupart des pesticides de la famille des insecticides

La bassesse des LQ pour l’évaluation de la qualité des sédiments et des MES

Pour les sédiments, si ce n'est pas facile de juger d'une valeur de LQ dans l'absolu (c’est-à-dire par rapport aux capacités analytiques), on peut tout de même s'intéresser à variabilité et à leur évolution récente, substance par substance :

1. L’évolution des LQ dans les sédiments de la rivière l’Ill à Huttenheim pour les mêmes substances recherchées à la fois en 2002 et en 2007 : sur les 34 substances pour lesquelles on a les LQ en 2002 et en 2007, 7 LQ seulement sont moins élevées, soit 20%, et 25 LQ, soit 74%, sont plus élevées en 2007 et jusqu'à 50 fois ! Des exemples : l’hexachlorobutadiène, sa LQ est passée de 1 µg/kg en 2002 à 50 µg/kg en 2007, soit 50 fois plus, alors que c'est une substance LTC (ici NQE) dans l'eau. L’hexachlorobenzène, sa LQ est passée de 1 µg/kg en 2002 à 20 µg/kg en 2007, soit 20 fois plus, alors que c'est une substance LTC (ici NQE) dans l'eau. Comme dans le cas de l'eau, il est difficile de comprendre pourquoi les LQ ne sont pas systématiquement toujours plus basses avec les progrès des mesures analytiques.
   Si on observe par exemple les PCB qui n'ont pas été quantifiés en 2002 ni en 2007, et donc pour lesquels on connait les LQ, on constate que les LQ des PCB 28, PCB 52, PCB 77, PCB 101, PCB 118, PCB 126, PCB 138, PCB 153, PCB 169 et PCB 180 sont passées de 1 µg/kg en 2002 à 5 µg/kg en 2007. Et pourtant, il y a avait eu, en 2004, 2005 et 2006, plusieurs quantifications des PCB 101 et PCB 118 avec des concentrations inférieures à 5 µg/kg (de 3 à 4,8 µg/kg). Ainsi donc, si en 2007 on avait mesuré ces deux substances (qui font pourtant partie des substances LTC, ici NQEp, dans l'eau) avec les LQ d'avant 2007, soit 1 µg/kg, elles auraient peut être été quantifiées.
   Parmi ces 10 PCB dont la LQ est passée de 1 à 5 µg/kg, 7 figurent dans l'Etat des lieux PCB d'octobre 2007. Cette remontée des LQ pour 2007 signifie donc que, si ces 7 substances ne sont pas quantifiées, on peut faire, sur la somme de leurs concentrations, une erreur de 35 µg/kg contre 7 µg/kg en 2002. En d'autres termes, si ces 7 substances ne sont pas quantifiées, on est déjà en classe 2 qui commence à 10 µg/kg (voir page 7 du document). Où est le progrès ?


2. L’évolution des LQ dans les sédiments des 7 PCB marqueurs (PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et 180) pour les stations parmi les mieux suivies de 13 grands cours d’eau classés par grand bassin :
   

   _____Bassin_____	__2000__	__2001__	__2002__	__2003__	__2004__	__2005__	__2006__	__2007__	__2008__
   Artois-Picardie	1	1	1	1	1	1	2	2	2
   Rhin-Meuse	10 à 50	------	1	1	1	2	2	5	------
   Seine-Normandie	------	------	5	5	------	15	20	------	------
   Loire-Bretagne	------	------	------	------	------	------	------	------	------
   Adour-Garonne	5	5	5	20	20	20	------	------	------
   Rhône-Méditerranée	5	5	------	10	10	10	10	------	1

   
   Ce qui signifie que, alors qu’aucun des 7 PCB marqueurs (PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et 180) ne serait quantifié, on pourrait déjà néanmoins se trouver, en Seine-Normandie (les LQ concernent Conflans) et en Adour-Garonne, dans la classe 3 de contamination définie dans le document PCB état des lieux oct. 2007 !
   En Rhône-Méditerranée, on remarque que les LQ sont passées d’un maximum de 10 µg/kg en 2003/2006 à 1 µg/kg en 2008. Espérons que cette progression soit durable ! Par contre, dans tous les autres bassins, les LQ disponibles sont, de façon plus ou moins importante, plus élevées : en particulier de 5 µg/kg en 2002/2003 à 20 µg/kg en 2006 en Seine-Normandie (Conflans), de 5 µg/kg en 2000/2002 à 20 µg/kg en 2003/2005 en Adour-Garonne !


3. L’évolution des LQ dans les MES des 7 PCB marqueurs (PCB 28, 52, 101, 118, 138, 153 et 180) pour les stations parmi les mieux suivies de 13 grands cours d’eau classés par grand bassin :
   

   _____Bassin_____	__2000__	__2001__	__2002__	__2003__	__2004__	__2005__	__2006__	__2007__	__2008__
   Artois-Picardie	------	------	------	------	------	------	------	------	------
   Rhin-Meuse	5 à 50	10 à 50	1	1	1	1	1 à 10	5	------
   Seine-Normandie	------	------	------	------	------	------	------	------	------
   Loire-Bretagne	------	------	0,01	10	0,01 à 10	10 à 25	10	10	2
   Adour-Garonne	10	5 à 20	5	5	5	5	------	------	------
   Rhône-Méditerranée	5	5	5	10	10	10	10	10	1

   
   En Rhône-Méditerranée, on remarque que les LQ sont passées d’un maximum de 10 µg/kg en 2003/2006 à 1 µg/kg en 2008. Les LQ sont aussi passées d’un maximum de 25µg/kg en 2005 à 2 µg/kg en 2008 en Loire-Bretagne. En Rhin-Meuse, les LQ égales à 1 µg/kg de 2002 à 2005, sont passées à 5 µg/kg en 2007. Elles sont aussi de 5 µg/kg pour Adour-Garonne en 2005.
   Dans le cas où, comme en Loire-Bretagne, les données sont issues de plusieurs réseaux de mesures de connaissance générale (voir DISC'EAU), on constate que les LQ changent au sein d'un même réseau et ne sont pas ramenées à la LQ minimale déjà pratiquée sur la station, tous réseaux confondus. Sur l'exemple du PCB 28 : pour le réseau 1, "Réseau National de Bassin de suivi de la qualité des eaux superficielles", les LQ vont de 0,01 à 10 µg/kg. Pour le réseau 400000125, "Contrôle de surveillance des cours d'eau du bassin Loire, cours d'eau côtiers vendéens et bretons", les LQ sont comprises entre 2 et 10 µg/kg. Pour le réseau 400010000, "Réseau d'inventaire des 200 substances" (2005), les LQ sont de 25 µg/kg.
   Ces changements selon les années permettent de comprendre les résultats parfois assez surprenants sur le nombre de substances quantifiées exposés dans les différents graphes ci-dessus (voir l’exemple des MES sur le Rhône à Arles)

Des exemples de variabilité des LQ pour les principales substances recherchées dans les sédiments de stations de mesure choisies en aval des grands cours d’eau pour être parmi les mieux mesurées sont rassemblés dans La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (5) : les LQ des analyses de sédiments de 2000 à 2008. Ce tableau présente les valeurs minimum et maximum des LQ pratiquées pour les mesures d’un échantillon de substances chimiques dans les sédiments entre 2000 et 2008 pour les stations sélectionnées. Un extrait ci-dessous :

Nom substance	min AP	max AP_	_min RM	max RM_	_min SN	max SN_	_min AG	max AG_	_min RMC	max RMC_	_min Tous	max Tous
3-chloropropène	------	------	200	200	5	5	------	------	5	50	5	200
4-nonylphenols ramifiés	------	------	10	20	100	100	------	------	10	100	10	100
4-tert-Octylphenol	------	------	10	20	10	100	------	------	------	------	10	100
Acénaphtène	------	------	5	50	------	------	------	------	20	50	5	50
Acénaphtylène	------	------	5	1500	------	------	------	------	5	50	5	1500
Alachlore	5	50	5	50	------	------	------	------	5	5	5	50
Aldrine	------	------	5	5	1	50	------	------	10	10	1	50
Anthracène	10	10	150	150	------	------	5	1000	20	50	5	1000
Argent	------	------	1	2,5	------	------	------	------	0,2	0,2	0,2	2,5
Arsenic	------	------	------	------	5,2	5,2	0,1	0,1	0,2	0,2	0,1	5,2
Atrazine	2	50	2	50	------	------	------	------	5	5	2	50
Atrazine déséthyl	5	500	------	------	------	------	10	100	10	10	5	500
Benzène	10	5000	200	200	------	------	------	------	1	50	1	5000
Benzo(a)anthracène	------	------	------	------	------	------	5	50	10	10	5	50
Benzo(a)pyrène	------	------	------	------	1	1	20	50	10	10	1	50
Benzo(b)fluoranthène	------	------	------	------	1	1	5	20	10	10	1	20
Benzo(g,h,i)pérylène	------	------	5	250	1	1	5	50	10	10	1	250
Benzo(k)fluoranthène	------	------	------	------	1	1	5	50	10	10	1	50
Etc…….	……	……	……	……	……	……	……	……	……	……	……	……

On y voit que les écarts de pratique entre les différents grands bassins, et aussi au sein d’un même bassin, sont parfois énormes et inexplicables, même en supposant qu’il puisse y avoir des confusions entre LD et LQ.


Des exemples de variabilité des LQ pour les principales substances recherchées dans les MES de stations de mesure choisies en aval des grands cours d’eau pour être parmi les mieux mesurées sont rassemblés dans La contamination chimique des sédiments et des matières en suspension en aval de 13 grands cours d’eau (6) : les LQ des analyses de MES de 2000 à 2008. Ce tableau présente les valeurs minimum et maximum des LQ pratiquées pour les mesures d’un échantillon de substances chimiques dans les MES entre 2000 et 2008 pour les stations sélectionnées. Un extrait ci-dessous :

Nom substance	min RM	max RM_	_min SN	max SN_	_min LB	max LB_	_min AG	max AG_	_min RMC	max RMC_	_min Tous	max Tous
4-nonylphenols ramifiés	20	20	------	------	0,1	100	------	------	10	100	0,1	100
4-tert-Octylphenol	20	20	------	------	0,1	100	------	------	------	------	0,1	100
Acénaphtène	5	600	------	------	0,05	50	------	------	5	50	0,05	600
Acénaphtylène	50	1500	------	------	0,05	50	------	------	5	50	0,05	1500
Alachlore	50	50	------	------	20	50	------	------	5	5	5	50
Aldrine	5	5	------	------	5	50	------	------	10	15	5	50
Anthracène	5	150	------	------	0,04	40	5	10	5	50	0,04	150
Argent	0,5	2,5	0,1	1	0,25	0,5	------	------	0,2	0,2	0,1	2,5
Arsenic	------	------	0,1	51,9	17	19,8	0,1	0,1	------	------	0,1	51,9
Atrazine	50	50	------	------	20	50	------	------	5	5	5	50
Atrazine déséthyl	------	------	------	------	50	50	10	100	10	10	10	100
Benzène	------	------	------	------	0,05	50	------	------	1	50	0,05	50
Benzo(a)anthracène	50	50	------	------	0,01	60	5	25	10	10	0,01	60
Benzo(a)pyrène	5	50	------	------	0,01	50	5	15	10	10	0,01	50
Benzo(b)fluoranthène	5	50	------	------	0,01	70	5	50	------	------	0,01	70
Benzo(g,h,i)pérylène	5	250	------	------	0,01	110	5	50	5	10	0,01	250
Benzo(k)fluoranthène	5	50	------	------	5	40	5	25	10	10	5	50
Etc…….	……	……	……	……	……	……	……	……	……	……	……	……

On y voit de même que les écarts de pratique entre les différents grands bassins, et aussi au sein d’un même bassin, sont parfois énormes et inexplicables, même en supposant qu’il puisse y avoir des confusions entre LD et LQ.


=> Tous ces résultats montrent que la qualité (bassesse, décroissance et comparabilité) des LQ utilisées dans les recherches récentes de substances chimiques dans l’eau, les sédiments et les MES n’est pas du tout à la hauteur des enjeux environnementaux liés à connaissance patrimoniale et à l’évaluation de la toxicité, pour les nappes souterraines comme pour les cours d’eau et les mers qui en sont les exutoires, et qu’il n’est pas vraiment tenu compte des progrès technologiques et scientifiques de notre époque. En particulier, les pesticides récents sont de plus en plus utilisés en cocktails de plusieurs substances avec chacune un dosage moindre alors qu’on n’impose parallèlement aucune amélioration de la mesure des très faibles concentrations dans l’eau. Si on continue à les évaluer substance par substance et sans abaisser non plus les seuils d’alerte, la qualité chimique apparente des eaux va s’améliorer, mais pas la qualité chimique réelle.

Conclusion

La qualité de la recherche des micropolluants chimiques dans les milieux aquatiques, telle qu’elle apparait dans des stations de mesures parmi les mieux suivies, n'est pas assez bonne pour permettre d'en évaluer la contamination et la toxicité réelles :

• La présentation des données dans les fichiers téléchargés : la qualité intrinsèque des données (champs hétéroclites ou non renseignés, valeurs aberrantes, limites analytiques disponibles que pour les analyses non quantifiées, etc.) ne permet pas facilement et pas toujours l’exploitation à quoi elles sont normalement destinées
• Les stations de mesure renseignées : les historiques de données de qualité chimique sont de façon générale très maigres, pour les eaux souterraines comme pour les eaux de surface où en particulier les petits cours d’eau sont pratiquement oubliés
• Les fréquences et les périodes des mesures : les fréquences annuelles et interannuelles des mesures sont trop faibles et nullement adaptées à la variabilité effective des concentrations des micropolluants. Les périodes sensibles pour la vie aquatique ne font pas l’objet de mesures plus intenses
• Les panels de substances recherchées et la possibilité d’évaluer les cumuls de substances : l’éventail des substances recherchées n’est pas assez large. Les données disponibles sur les familles de substances correspondant aux pressions identifiées sur la zone géographique (agriculture, industrialisation, urbanisation, etc.) ne sont pas particulièrement plus fournies. Rien sur les micropolluants émergents (substances pharmaceutiques, nanoparticules, etc.). Les mesures ne semblent pas conçues pour pouvoir évaluer les cumuls de substances. Trop de substances sans normes de toxicité, en particulier pour les substances quantifiées récemment
• La pertinence des limites analytiques : les limites de quantification (LQ) sont trop élevées pour la connaissance patrimoniale des contaminations, trop élevées par rapport au peu de connaissance que l’on a déjà sur la toxicité, et trop élevées pour permettre d’évaluer les flux potentiellement toxiques qui arrivent dans les exutoires marins. Les LQ ne sont pas comparables entre les différentes stations de mesure. Elles ne diminuent pas forcément d’une année sur l’autre pour une même station de mesure. Si bien que l’on ne peut pas comparer les contaminations, ni dans l’espace, ni dans le temps

Pour conclure sur la qualité de la recherche des substances chimiques dans les milieux aquatiques : autant dire que l’on prétend attraper des petits poissons avec un filet à larges mailles ! Les mailles trop larges concernent les choix des stations de mesure, des fréquences et des périodes de mesure, des substances mesurées et des limites analytiques.

Ni la Directive cadre, ni la France au travers du SIE, n’imposent d’obligations courageuses et responsables concernant la pertinence future de ces données : les bassesse et décroissance des LQ semblent occultées ; les nombres de prélèvements minima recommandés (en particulier 4 mesures/an pour les substances non prioritaires) et les panels de substances recherchées de façon obligatoire ne semblent pas relever d’un grand fondement scientifique ; tout l’aspect mesure et évaluation des cumuls de substances chimiques est occulté ; rien de bien contraignant non plus pour ce qui concerne les périodes de mesure. Et ne parlons pas des très nombreuses substances qui peuvent se promener incognito dans nos eaux, sans aucune référence de toxicité ni aucune recherche obligatoire.
On risque donc de ne disposer encore pour longtemps que de données brutes inexploitables pour la protection et la gestion patrimoniale des ressources en eau, à l’instar des exemples présentés dans cet article. Et de rester encore longtemps aveugle à la réalité de la contamination et de la toxicité des eaux. On en sait pourtant déjà suffisamment sur le plan technique pour imposer, si on le voulait, des protocoles de recherche des substances chimiques très performants, et pas forcément plus couteux.

Car il ne s’agit pas d’avoir plus de données en quantité, mais des données de meilleure qualité, avec des protocoles de mesures (choix des substances, fréquences et périodes des prélèvements, bassesse des LQ, etc.) adaptés aux problématiques (amont des cours d’eau, exutoires marins des cours d’eau, aval des grandes villes ou des zones industrielles, aval des grands bassins agricoles, etc.) ; des données mieux faites, mieux ciblées et comparables sur le plan analytique, dans l’espace et dans le temps. De façon à ce que l’on dispose, au moins dans les zones stratégiques, d’un historique sérieux que l’on pourra réellement exploiter pour analyser la contamination, la toxicité ainsi que leurs évolutions. Et pour mesurer l’efficacité des mesures de protection…
Et comment peut-on croire que l’on dispose d’indicateurs biologiques qui prendraient en compte la toxicité puisqu’on ne dispose pas d’historique de cette toxicité qui auraient permis d’élaborer ces indicateurs en confrontant l’abondance et la diversité des espèces vivantes (si tant est que l’on dispose d’un historique sérieux dans ce domaine aussi...) avec la toxicité réelle in situ des milieux aquatiques ?
Aucune méthode statistique ne pourra jamais combler une telle absence et une telle mauvaise qualité des données brutes depuis des décennies.

La conséquence directe de ce manquement récurent dans la qualité de la recherche des substances chimiques (et pas que des substances chimiques malheureusement!) dans les milieux aquatiques, c’est qu’il ne faut pas se leurrer : sauf à un niveau local dans le cas où l’on amasserait ponctuellement des données complémentaires, aucune étude pertinente de synthèse ne peut être réalisée à partir des données publiques sur la qualité chimique de l’eau et aucune gestion pertinente ni mesure efficace ne peuvent être conduites sur un type de pollution que l’on ne se donne pas les moyens de connaitre vraiment.

A la question de savoir si toutes les données qui décrivent l’état des eaux sont bien mises à la disposition du public, la réponse est : où sont donc bancarisées les données environnementales sur l’état des eaux produites par les autocontrôles des ICPE, par les organismes de recherche, par les réseaux de mesures spécialisés comme les réseaux phytosanitaires, etc. ?


Note :
Pour Eau-Evolution, la catégorie des pesticides regroupe toutes les substances utilisées, ou ayant été utilisées autrefois, pour leur pouvoir biocide par les secteurs agricole mais aussi industriel et domestique. Le classement de certaines substances est difficile et souvent délicat. Une quinzaine de substances sur les 972 recensées ont d’ailleurs changé de catégorie avec mise à jour de l’index des substances depuis la rédaction de cet article (n-Butyl Phtalate, Butyl benzyl phtalate, Formaldehyde, etc.). Cela ne change en rien les résultats concernant les quantifications. Le lecteur est tout à fait libre de classer les substances dans la catégorie qui répond au mieux à ses interrogations. L’auteur rappelle que l’objectif premier de cette vitrine est de proposer des méthodes pour appréhender au mieux la réalité de la contamination chimique des milieux aquatiques. Les experts chimistes et toxicologues sont fortement invités à participer à l’amélioration de la pertinence de l’index des substances chimiques.

Création : 22 octobre 2009
Dernière actualisation :