Etude sur la qualité des eaux de baignade Rapport de synthèse

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1 Etude sur la qualité des eaux de baignade Rapport de synthèse Ville de Dunkerque Le 10 avril

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3 HASKONING-FRANCE EAU 2, Rue Jacques Prévert Villeneuve d'ascq France Téléphone Fax Internet Lille B CdC Titre du document Etude sur la qualité des eaux de baignade Rapport de synthèse Titre abrégé du document Etat Rapport de synthèse Nom de projet Date le 10 avril 2006 Numéro de projet Maître d'ouvrage Référence Ville de Dunkerque Rédigé par Contrôlé par Tristan Plessiet, Vincenzo Laporta Vincenzo Laporta Date/parafe contrôle.. Approuvé par Kris Eggermont Date/parafe approbation..

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5 RESUME DE L ETUDE Depuis plusieurs années, les eaux de baignade du littoral dunkerquois sont ancrées dans la classe de qualité acceptable. A la suite de la saison balnéaire 2002, la plage de la digue du Break a été interdite à la baignade à la suite de deux pics de pollution bactérienne non expliqués. Outre ce constat technique, la Directive 2006/7/CE concernant la gestion de la qualité des eaux de baignade et abrogeant la Directive 76/160/CEE a été adoptée le 15 février Les normes de cette nouvelle Directive sont plus sévères que celles de la Directive 76/160/CEE. La nouvelle Directive vise ainsi à réduire davantage les risques sanitaires liés à la baignade. La présente étude intitulée «Etude sur la qualité des eaux de baignade» s inscrit dans ce cadre. Elle est scindée en 3 phases. La première phase de l étude ( ) était une synthèse bibliographique axée sur la recherche des facteurs pouvant influencer la qualité des eaux de baignade tant réglementairement que physiquement sur le littoral Dunkerquois. La deuxième phase ( ) a consisté en une campagne systématique de prélèvement d eau superficielle dans le port de Dunkerque et à proximité des plages pendant la saison balnéaire 2004 pour montrer l influence du canal exutoire. La réalisation d une modélisation par l IFREMER a également permis de mieux comprendre le fonctionnement hydraulique de l avant-port Est de Dunkerque. La troisième phase de l étude ( ) consiste en une nouvelle campagne de prélèvement d eau superficielle, dans l avant-port Est de Dunkerque, pendant la saison balnéaire Elle a pour but de déterminer les sources exactes de cette pollution bactérienne en recherchant la pollution, depuis l avant-port Est jusqu aux plages de la digue du Braek et de Malo, le jour et la veille des mesures de la DDASS sur ces plages.

6 Résumé de la phase 1 La première phase d étude est le résultat d une synthèse bibliographique s intéressant à tous les facteurs pouvant influencer la qualité des eaux de baignade tant réglementaires que physiques. En anticipant l application de la nouvelle Directive : la digue du Break serait constamment de qualité suffisante, sauf en 2002 où elle serait de qualité insuffisante (interdiction de baignade) ; Malo centre, sous réserve de la période de la chronique utilisée (inférieure à 3 ans pour 1999 et 2000), serait de qualité suffisante au moins à partir de La digue du Break est plus vulnérable à la pollution bactérienne du fait de sa situation à l ouest de l avant-port Est par lequel transite la plupart du flux bactérien rejeté au niveau de l agglomération Dunkerquoise. Les indicateurs de la qualité des eaux de baignade sont essentiellement microbiologiques : les bactéries indicatrices témoignent d une pollution fécale issue des réseaux d assainissement, notamment en temps de pluie. La qualité des eaux de baignade est directement liée à la pollution d origine domestique proche des rejets en mer, toute autre origine est négligeable. A travers cette étude bibliographique, les facteurs principaux influençant la qualité des eaux de baignade ont pu être déterminés (précipitation, marée, vent). Néanmoins, un grand nombre d incertitudes subsiste et des compléments d étude sont à mener en phase 2. Deux solutions semblent envisageables à ce stade : Rejet des eaux du canal exutoire à marée montante par le biais de l ouvrage Tixier. Ce rejet permettrait l abattement de la concentration bactérienne par exposition aux eaux salées dans l enceinte du Port Est et non au droit des zones de baignade ; Mise en place d un système d alerte et de fermeture préventive des plages.

7 Résumé de la phase 2 Campagne de mesure 2004 La campagne de mesure réalisée au jour le jour sur la saison balnéaire 2004 montre que les plages de la digue du Braek et de Malo Centre sont au point de vue bactériologique sous la norme impérative actuelle de 2000 E Coli/100 ml : 95 ème percentile de 596 E Coli/100 ml pour Malo Centre et 280 E Coli/100 ml pour la plage de la Digue du Braek. En appliquant préventivement les normes de la nouvelle Directive (Niveau Guide de 250 et Niveau impératif de 500), sur 2004, la plage de la digue du Braek serait classée en bonne qualité et la plage de Malo Centre serait de qualité suffisante. Il en va de même si le calcul est réalisé sur la période (3 ans). Le nombre d événements dégradants (E Coli/100 ml > 500) est de : - 6 événements dégradants pour la plage de Malo Centre (valeurs de 600 à 1500) ; - 6 événements dégradants pour la plage de la digue du Braek (valeurs de 500 à 800). Recherche de facteurs prédictifs de la qualité La campagne systématique de 2004 confirme donc la sensibilité de la plage de Malo Centre qui avait été mise en évidence par les analyses de la DDASS. Les recherches des paramètres influençant ont donc concerné les 2 plages. Les paramètres influençant l évolution de la concentration bactérienne sont les suivants : heure de prélèvement, précipitations des heures précédentes (entraînant le déversement des déversoirs d orage ou non), coefficient de marée et horaire des marées (en relation avec la châsse du canal exutoire), température et période de rejet depuis le canal exutoire. Les causes des concentrations en bactéries sur la plage de la digue du Braek (baignade interdite depuis septembre 2001) ont été recherchées sur les 2 événements dégradants de la période : 24 juillet et 28 août. D après les paramètres physiques, la plage de la digue du Braek est la première plage influencée par l évacuation d eau douce vers la mer (courantologie, évolution des paramètres physico-chimiques), on constate aussi une bonne corrélation avec les événements pluvieux augmentant la charge en bactéries du canal exutoire. Pour la plage de Malo Centre, les corrélations sont beaucoup moins nettes, les paramètres physiques (hormis le vent d ouest et les faibles coefficients de marée) ne permettent pas d expliquer correctement les valeurs observées (pics jusqu à 1500 EC /100 ml). La pluviométrie semble avoir un lien ténu avec la bactériologie mesurée : mise en évidence de fortes pluies n entraînant pas de dégradations et de faibles pluies voire pluie nulle avec bactériologie dégradée.

8 Modélisation Le premier travail a consisté à reproduire par le modèle les concentrations observées lors de la campagne de mesure du 11 septembre 2004, jour de faible coefficient de marée (40) et avec un fort vent d ouest (50 Km/h). Les concentrations bactériennes obtenues par le modèle sur la plage de Malo sont proches de celles mesurées au cours de la campagne à condition de «forcer» les paramètres du modèle (débit et charge du canal exutoire). La phase 3 a, par la suite, permis de mettre en évidence que le coefficient de dilution utilisé pour le calage du modèle était environ 100 fois supérieur au coefficient de dilution réel. En utilisant un coefficient de dilution réaliste, l abattement bactérien entre le canal exutoire et la plage de Malo est d environ mille entre ces deux endroits. Dans un second temps, les conditions pouvant influencer la dispersion du rejet du canal exutoire vers la plage de Malo ont été testées sur le modèle, sachant que l action la plus efficace est de réduire au maximum la pollution à la source puisqu il y a linéarité entre concentration et impact : un rejet divisé par 10 donnera une concentration dix fois moindre. Le vent influence la diffusion du panache du canal exutoire sur la plage de Malo. Le vent d ouest augmente la concentration bactérienne d environ vingt pour cent. La période de rejet par rapport à la marée influence la dispersion. Il est préférable de rejeter pendant les deux heures qui suivent la marée basse que pendant la mi marée descendante.

9 Piste de solutions Compléments d informations à apporter : Rejet des eaux du canal exutoire à marée montante par le biais de l ouvrage Tixier. Actuellement le rejet par le canal exutoire se fait dans les 2 heures avant la marée basse ; un rejet à marée montante permettrait de conserver ces eaux dans les bassins du Port Est durant toute la période de marée haute. Durant ce temps, les eaux douces pourront alors se mêler à l eau de mer dans une zone où la baignade n est pas envisageable : un premier abattement de la concentration en germes d origine fécale serait alors réalisé. La modélisation montre que l impact de cette mesure sur la plage de Malo n est pas significative, la diminution est négligeable si le rejet se fait à mi marée descendante et d au maximum 20 % sur les premières heures si le rejet se fait 2 h après marée basse. Mise en place d un système d alerte et de fermeture préventive des plages. Ce système peut être mis en place à condition d avoir une occurrence faible et prévisible des pics de pollution bactérienne. En l état actuel des connaissances, c est le cas pour la plage de la digue du Braek (2 événements dégradants en 2004, avec une corrélation avec les pluies précédentes et la mauvaise qualité dans le canal exutoire). Pour la plage de Malo Centre les pics sont un peu plus fréquents en 2004 (6) mais leur explication voire leur prédiction n est pas possible actuellement. Recherche complémentaire de sources de pollution : cette recherche complémentaire de sources de pollution constitue le principal objectif de la troisième phase de l étude : les secteurs à cibler sont le canal exutoire, le Bassin Maritime (afin de confirmer ou infirmer les résultats de la phase 2 qui laissent penser que le Bassin Maritime constitue une source négligeable de pollution bactérienne) et le port de plaisance. Une autre piste serait celle d un rejet ponctuel sur la plage de Malo proprement dit : recherche d éventuels exutoires directs d eaux usées ou d établissement rejetant directement.

10 Résumé de la phase 3 La phase 3 (2005/2006) consiste en une campagne de mesure sur les plages et en différents points du port Est (canal exutoire, chenal, quai des Américains, quai d armement, écluse Trystram, écluse Watier, écluse Charles De Gaulle, et jetée de Malo). Les principaux résultats et conclusions de la phase 3 sont les suivants : Qualité bactériologique des eaux de baignade : Les plages de la digue du Braek, de Malo Centre, de Malo Terminus et de la digue des Alliés pour la saison balnéaire 2005 sont conformes à la réglementation de la nouvelle Directive du point de vue des concentrations en Escherichia Coli. La plage du Braek a des eaux d excellente qualité. Les plages de Malo Centre et Malo Terminus ont des eaux de bonne qualité. La plage de la digue des Alliés a des eaux de qualité suffisante. Sources de pollution bactériologique : La phase 3 confirme les apports importants de pollution bactériologique par le canal exutoire. Ainsi, le canal exutoire est la principale source de pollution bactérienne des plages de Dunkerque et de Malo, notamment en cas de fortes précipitations. D autres sources importantes de pollution bactériologique ont été régulièrement détectées au niveau du quai des Américains et du quai d Armement. Il est nécessaire de localiser avec précision les sources de pollution dans ces zones et de déterminer quelles en sont les causes. Un réaménagement du port de plaisance est à envisager. Aucune mesure de la qualité des eaux du port d échouage n a été effectuée. Il est nécessaire de déterminer si le port d échouage, voisin du port de plaisance clairement identifié comme une source de pollution bactérienne ponctuelle, constitue aussi une source de pollution. Les prélèvements effectués au cours de la saison 2005 au niveau des écluses Charles de Gaulle, Watier et Trystram ont révélé que les apports de pollution bactériologique depuis les darses et le bassin de Freycinet vers le Chenal et l avant-port Est sont quasiment nuls. En conséquence, il faut considérer que la quasi totalité de la pollution bactérienne passant au niveau de la jetée de Malo provient du canal exutoire, du Quai d Armement et du Quai des Américains.

11 Influence de la pluviométrie et de la fréquentation des plages L influence de la pluviométrie (via les déversoirs d orage et les rejets pluviaux) sur la pollution bactérienne dans le canal exutoire déjà mise en valeur au cours de la phase 2 a été confirmée par la campagne La fréquentation des plages influence la qualité bactériologique de l eau des plages, mais de manière limitée.

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13 TABLE DES MATIERES Page 1 INTRODUCTION Contexte de l étude Objectifs de l étude Zone d étude 5 2 PHASE 1: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE Objectifs de la phase Directives eaux de baignade Nouvelle Directive Européenne (2006/7/CE du 15 février 2006) Etat des lieux Diagnostic comparé des points de baignade de la digue du Break et de Malo Centre Hydrodynamisme local de la mer du nord Emissaires à la mer Sources de pollution potentielle Interprétation des résultats de la phase Pistes de réflexion à l issue de la phase Solutions envisageables à l issue de la phase PHASE 2 : CAMPAGNE SYSTEMATIQUE DE MESURE SUR LA SAISON BALNEAIRE 2004 ET MODELISATION Objectifs de la phase Contenu de la phase Campagne de mesure de la saison balnéaire Analyse des résultats de la campagne de mesure Conclusions sur les résultats de la campagne Modélisation de la dispersion Solutions envisageables à l issue de la phase PHASE 3 : CAMPAGNE DE MESURE SUR LA SAISON BALNEAIRE Déroulement de la campagne de mesure Résultats des analyses de la campagne de mesure de Interprétation des résultats Analyse de 4 évènements dégradants de la campagne de mesure Analyses complémentaires de paramètres physico-chimiques Conclusions de la phase PERSPECTIVES GENERALES DE L ETUDE Recherche détaillée des sources de pollution bactérienne Rencontre des acteurs du port de plaisance Etude de la qualité des eaux de baignade sur un secteur d étude plus vaste

14 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1 : Annexe I du décret n du 7 avril 1981 modifié par le décret n du 20 septembre Tableau 2 : Paramètres et normes de la Directive 76/160/CEE...8 Tableau 3 : Paramètres et normes microbiologiques pour l évaluation de la conformité des eaux de baignade côtières...9 Tableau 4 : Classement en fonction de la concentration en E. Coli des échantillons prélevés par la DDASS 59 sur 2 points de baignade Tableau 5 : Classement et conformité des eaux de baignade selon la Directive actuelle et la Directive en projet en deux points de baignade Tableau 6 : Principales caractéristiques des stations d épuration de la zone étudiée (source SATESE 2001)...21 Tableau 7 : Classement en fonction de la concentration en E. Coli des échantillons prélevés par la DDASS 59 sur 2 points de baignade Tableau 8 : Valeurs statistiques sur la qualité bactériologique au cours de la saison balnéaire Tableau 9 : Concentrations bactériennes de la plage de Malo Centre reproduisant les analyses du 11 septembre Tableau 10 : Concentrations bactériennes de la plage de Malo Centre reproduisant les analyses du 11 septembre 2004 avec un vent nul...32 Tableau 11 : Concentrations bactériennes de la plage de Malo Centre pour un exutoire situé à 1,5 km, à 1 km au large du port Est de Dunkerque et pour la simulation de référence...33 Tableau 12 : Synthèse des résultats obtenus pour le mois de juillet Tableau 13 : Synthèse des résultats obtenus pour les mois d août et septembre Tableau 14 : Résultats des analyses de la DDASS 59 pour les mois de mai et juin Tableau 15 : Résultats des analyses de la DDASS 59 pour le mois de juillet Tableau 16 : Résultats des analyses de la DDASS 59 pour le mois d août Tableau 17 : Classement en fonction de la concentration en E. Coli des échantillons prélevés par la DDASS 59 sur 4 points de baignade...41 Tableau 18 : Valeurs statistiques sur la qualité bactériologique au cours de la saison balnéaire Tableau 19 : Pluviométrie et volumes déversés par les déversoirs d orage les 4, 5 et 6 juillet Tableau 20 : Heures des prélèvements effectués par la DDASS 59 le 6 juillet Tableau 21 : Pluviométrie et volumes déversés par les déversoirs d orage les 20, 21 et 22 juillet Tableau 22 : Heures des prélèvements effectués par la DDASS 59 le 22 juillet Tableau 23 : concentration en E. Coli/100 ml des prélèvements effectués par la DDASS le 22 juillet Tableau 24 : Pluviométrie et volumes déversés par les déversoirs d orage les 25, 26 et 27 juillet Tableau 25 : Heures des prélèvements effectués par la DDASS 59 le 27 juillet Tableau 26 : Pluviométrie et volumes déversés par les déversoirs d orage les 15, 16 et 17 août Tableau 27 : Heures des prélèvements effectués par la DDASS 59 le 17 août Tableau 28 : Concentrations en Phosphore total et Azote Kjeldahl des échantillons prélevés le 6 octobre Tableau 29 : Grille simplifiée d évaluation de la qualité des eaux de surface

15 LISTE DES FIGURES Figure 1 : Zone d étude...5 Figure 2 : Plages du dunkerquois et classement à la suite de la saison Figure 3 : Localisation des émissaires (l embouchure de l Yser se situe plus à l est)...18 Figure 4 : Fonctionnement schématique du réseau d assainissement de l agglomération de Coudekerque-Branche (source CUD)...20 Figure 5 : Bactériologie Saison Figure 6 : Critères de classement de la qualité des eaux de baignade de la Directive 76/160/CEE...27 Figure 7 : Concentrations calculées sur la plage de Malo reproduisant les analyses du 11 septembre Figure 8 : Localisation des sites de prélèvement dans l avant port Est de Dunkerque...37 Figure 9 : Fréquentation de l A25 en juillet et août 2005 (source DDE)...44 Figure 10 : Tableau de manœuvres de l ouvrage Tixier les 4, 5 et 6 juillet Figure11 : Carte de la situation des 5 et 6 juillet Figure 12 : Tableau de manœuvres de l ouvrage Tixier les 20, 21 et 22 juillet Figure 13 : Carte de la situation des 21 et 22 juillet Figure 14 : Tableau de manœuvres de l ouvrage Tixier les 25, 26 et 27 juillet Figure 15 : Carte de la situation des 26 et 27 juillet Figure 16 : Tableau de manœuvres de l ouvrage Tixier les 15, 16 et 17 août Figure 17 : Carte de la situation des 16 et 17 août Figure 18 : Points de prélèvements des analyses physico-chimiques complémentaires...62 LISTE DES ANNEXES Annexe 1 : Directive 2006/7/CE - 3 -

16 1 INTRODUCTION 1.1 Contexte de l étude Depuis plusieurs années, les plages du Dunkerquois connaissent une dégradation de la qualité bactériologique de leurs eaux de baignade. En effet, les plages allant de Dunkerque à Bray-Dunes, gérées par le Syndicat Intercommunal des Dunes de Flandres, sont profondément ancrées dans la catégorie B avec des dépassements fréquents du nombre guide en coliformes et streptocoques fécaux. A la suite de la saison balnéaire 2002, la plage de la digue du Braek a été interdite à la baignade à la suite de deux pics de pollution bactérienne. La plage de Malo centre est également soumise à des pics de pollution bactérienne mais dont la fréquence constatée jusqu ici n a pas amené d interdiction de baignade. Outre ce constat technique, la Directive 2006/7/CE concernant la gestion de la qualité des eaux de baignade et abrogeant la Directive 76/160/CEE a été adoptée le 15 février Les normes de cette nouvelle Directive sont plus sévères que celles de la Directive 76/160/CEE. La nouvelle Directive vise ainsi à réduire davantage les risques sanitaires liés à la baignade. 1.2 Objectifs de l étude Les objectifs stratégiques de cette étude sont les suivants : Améliorer durablement la qualité des eaux de baignade pour la préservation du littoral ; Anticiper le projet de révision de la Directive 76/160 CEE sur la qualité des eaux de baignade ; NB : le projet de révision a abouti à la Directive 2006/7/CE, parue le 15 février 2006 au Journal Officiel de l Union Européenne. Mettre en œuvre un complément au protocole d évaluation permanent de la qualité des eaux de baignade ; Proposer une méthode de gestion des baignades en fonction des risques de déclassement. L objet de cette étude est donc d établir un bilan et une synthèse de l ensemble des données existantes sur les eaux de baignade du littoral dunkerquois et de leur environnement (phase 1), d améliorer la connaissance des paramètres de pollution bactérienne des eaux de baignade du littoral dunkerquois (phase 2) et de déterminer les sources exactes de cette pollution bactérienne (phase 3)

17 1.3 Zone d étude Le périmètre général de l étude est délimité au sud par les canaux de Bourbourg et des Moëres, à l est par la Panne (Belgique) et à l ouest par le Port Ouest de Dunkerque (Figure 1). Il a été réduit pour les phases 2 et 3 au secteur de l avant port Est. Figure 1 : Zone d étude - 5 -

18 2 PHASE 1: SYNTHÈSE BIBLIOGRAPHIQUE 2.1 Objectifs de la phase 1 La phase 1 a pour objet la réalisation d une synthèse de l ensemble des données existantes sur les eaux de baignade du littoral dunkerquois et sur leur environnement. La réalisation de cette synthèse doit permettre : d expliquer, autant que faire se peut à partir des données disponibles, la dégradation de la qualité des eaux de baignade ; d identifier les données manquantes nécessaires à la compréhension des facteurs en jeu ; de définir, si nécessaire, les modalités de la campagne de mesures complémentaire permettant de compléter les données manquantes. 2.2 Directives eaux de baignade La Directive 2006/7/CE concernant la gestion de la qualité des eaux de baignade et abrogeant la Directive 76/160/CEE a été adoptée le 15 février Cette Directive Européenne doit être transcrite en droit Français dans un délai de deux ans. La Directive 76/160/CEE sera définitivement abrogée le 31 décembre Le premier classement sur quatre années consécutives doit être réalisé au plus tard pour Ancienne Directive 76/160/CEE L ancienne Directive 76/160/CEE fixait 19 paramètres physico-chimiques et microbiologiques pour qualifier les eaux de baignade (cf. Tableau 1 page suivante). Le décret n du 7 avril 1981 modifié par le décret n du 20 septembre 1991 s appliquait jusqu à l année dernière

19 Paramètres G I Fréquence d'échantillonnage minimale Microbiologiques 1 Coliformes totaux/100 ml Bimensuelle (1) 2 Coliformes thermotolérants/100 ml Bimensuelle (1) 3 Streptocoques fécaux/100 ml Bimensuelle (1) 4 Salmonelles/11-0 (2) 5 Entérovirus PFU/101-0 (2) Physico-chimiques 6 PH (0) (2) 8 Hydrocarbures totaux (mg/l) - Pas de film Bimensuelle (1) visible à la surface et absence d'odeur < 0,3 - (2) 9 Substances tensioactives réagissant au bleu de - Pas de mousse Bimensuelle (1) méthylène mg/l (laurylsulfate) persistante < 0,3 - (2) 10 Phénols (indices phénols) (mg/l C6H5OH) - Aucune odeur Bimensuelle (1) spécifique < 0,005 < 0,05 (2) 11 Transparence (m) 2 1 (0) Bimensuelle (1) 12 Oxygène dissous (% saturation O2) (2) 13 Résidus goudronneux et matières flottantes telles que Absence - Bimensuelle (1) bois, plastiques, bouteilles, récipients en verre, en plastique, en caoutchouc et en toute autre matière. Débris ou éclats 14 Ammoniaque (mg/l NH4) (3) 15 Azote Kjeldahl (mg/l N) (3) 16 Autres substances considérées comme indices de (2) pollution : pesticides (mg/l) (parathion, HCH, dieldrine) 17 Métaux lourds tels que : arsenic (mg/l) (As), cadmium (2) (Cd), chrome VI (Cr VI), plomb I (Pb), mercure (Hg) 18 Cyanures (mg/l Cn) (2) 19 Nitrates et phosphates (mg/l) (NO3, PO4) (3) G = guide. I = impérative. (0) Dépassement des limites prévues en cas de conditions géographiques ou météorologiques exceptionnelles. (1) : la fréquence peut être diminuée d un facteur 2 lorsqu'un échantillonnage effectué au cours des années précédentes a donné des résultats sensiblement plus favorables que ceux prévus à la 4e colonne du tableau lorsque aucune condition susceptible d'avoir diminué la qualité des eaux n'est intervenue (2) : la teneur est à vérifier lorsqu'une enquête effectuée dans la zone de baignade en révèle la présence possible ou une détérioration possible de la qualité des eaux. (3) : à vérifier lorsqu'il y a tendance à l'eutrophisation des eaux. Tableau 1 : Annexe I du décret n du 7 avril 1981 modifié par le décret n du 20 septembre

20 La circulaire DGS / DAGPB / 2000/312 du 7 juin 2000 s appliquait depuis la saison En plus des 3 paramètres microbiologiques (n 1 à 3), elle incluait dans les normes de classement des plages des paramètres physico-chimiques : coloration, huiles minérales, substances tensioactives, phénols et transparence. Ainsi, en pratique, on retient pour le suivi les paramètres du Tableau 2 : Paramètres Norme guide * Norme impérative ** Coliformes totaux/100 ml Escherichia Coli/100 ml Streptocoques fécaux/100 ml Huiles minérales - Absence Phénols - Absence Substances tensioactives / Mousses - Absence Changement anormal de coloration - Absence Transparence Secchi (m) 2 (***) 1 (***) * Norme guide : Valeur limite de bonne qualité. ** Norme impérative : Limite à ne pas dépasser. (***) : Transparence en mètre(s) : - Norme impérative : hauteur minimale. - Norme guide : hauteur minimale recommandée. Tableau 2 : Paramètres et normes de la Directive 76/160/CEE 2.3 Nouvelle Directive Européenne (2006/7/CE du 15 février 2006) Les éléments qui suivent se basent sur la proposition COM (2002) 581 final 2002/0254 (COD) du 24/10/2002 formulée par la Commission des Communautés Européennes. Cette proposition est abordée ici du point de vue des paramètres et de la classification. Selon la proposition précitée, la Directive 76/160/CEE a été abrogée afin de rationaliser les paramètres en se basant sur des indicateurs robustes dont les valeurs seraient basées sur les connaissances scientifiques les plus récentes. Par ailleurs, la politique «eaux de baignade» se doit d évoluer vers une gestion intégrée de la qualité Paramètres La Commission propose désormais une réduction radicale du nombre de paramètres, de 19 à 2 paramètres microbiologiques clés couplés à une inspection visuelle (prolifération d algues, huiles) de l eau de mer. Les deux paramètres «indicateurs fécaux» conservés dans la proposition de Directive révisée sont les Entérocoques Intestinaux (EI) et Escherichia Coli (EC), fournissant la meilleure correspondance entre la pollution fécale et les effets sur la santé dans les eaux de baignade. Le choix des valeurs et des paramètres microbiologiques a été basé sur les preuves scientifiques disponibles fournies par des études épidémiologiques. Le paramètre Coliformes totaux est abandonné

21 En tenant compte de l obligation d assurer un niveau élevé de protection sanitaire, la Directive prévoit trois classes de qualité (Tableau 3). Paramètre Excellente qualité Bonne qualité Qualité suffisante Méthode de référence pour l analyse Entérocoques intestinaux (UFC/100 ml) 100 (*) 200 (*) 185 (**) ISO ou ISO Escherichia Coli (UFC/100 ml) 250 (*) 500 (*) 500 (**) ISO ou ISO (*) Evaluation au 95 è percentile (**) Evaluation au 90 è percentile Tableau 3 : Paramètres et normes microbiologiques pour l évaluation de la conformité des eaux de baignade côtières Enfin, pour respecter une bonne qualité, l inspection visuelle ne devra pas révéler de : prolifération phytoplanctonique ou de macroalgues ; film d huile minérale ; résidus goudronneux et matières flottantes (bois, plastique, verre, caoutchouc, autres déchets) Classification L évaluation et la classification des eaux de baignade s appuient uniquement sur les mesures de concentrations bactériennes pour le classement des eaux de baignade. La méthode d évaluation s appuie sur les données collectées au cours de la période des 4 années civiles précédentes, ou 3 années civiles si l état membre le décide après en avoir informé la Commission. 1. Qualité insuffisante Les eaux de baignade sont classées comme étant de «qualité insuffisante» si, sur la base de l'ensemble des données relatives à la qualité des eaux de baignade collectées au cours de la dernière période d'évaluation, les valeurs du percentile pour les dénombrements bactériens sont moins bonnes que les valeurs de la «qualité suffisante», c'est-à-dire plus élevées que les normes de cette classe définies au Tableau Qualité suffisante Les eaux de baignade doivent être classées comme étant de «qualité suffisante» : 1) si, sur la base de l'ensemble des données relatives à la qualité des eaux de baignade collectées au cours de la dernière période d'évaluation, les valeurs du percentile pour les dénombrements bactériens sont égales ou meilleures que les valeurs «qualité suffisante» définies au Tableau 3, et - 9 -

22 2) si l'eau de baignade présente une pollution à court terme, à condition que: i) des mesures de gestion adéquates soient prises, y compris le contrôle, l'alerte précoce et la surveillance, afin de prévenir l'exposition des baigneurs à la pollution, notamment au moyen d'un avertissement ou, si nécessaire, d'une interdiction de se baigner ; ii) des mesures de gestion adéquates soient prises pour prévenir, réduire ou éliminer les sources de pollution, et iii) le nombre d'échantillons écartés conformément à l'article 3, paragraphe 6, à cause d'une pollution à court terme au cours de la dernière période d'évaluation ne représente pas plus de 15% du nombre total d'échantillons prévu dans les calendriers de surveillance établis pour la période en question, ou pas plus d'un échantillon par saison balnéaire, la valeur la plus élevée étant retenue. 3. Bonne qualité Les eaux de baignade doivent être classées comme étant de «bonne qualité»: 1) si, sur la base de l'ensemble des données relatives à la qualité des eaux de baignade collectées au cours de la dernière période d'évaluation, les valeurs du percentile pour les dénombrements bactériens sont égales ou meilleures que les valeurs «bonne qualité» définies au Tableau 3, et 2) si l'eau de baignade présente une pollution à court terme, à condition que : i) des mesures de gestion adéquates soient prises, y compris le contrôle, l'alerte précoce et la surveillance, afin d'éviter une exposition des baigneurs à la pollution, notamment au moyen d'un avertissement ou, si nécessaire, d'une interdiction de se baigner ; ii) des mesures de gestion adéquates soient prises pour prévenir, réduire ou éliminer les sources de pollution, et iii) le nombre d'échantillons écartés conformément à l'article 3, paragraphe 6, à cause d'une pollution à court terme au cours de la dernière période d'évaluation ne représente pas plus de 15% du nombre total d'échantillons prévu dans les calendriers de surveillance établis pour la période en question, ou pas plus d'un échantillon par saison balnéaire, la valeur la plus élevée étant retenue. 4. Excellente qualité Les eaux de baignade doivent être classées comme étant «d'excellente qualité» : 1) si, sur la base de l'ensemble des données relatives à la qualité des eaux de baignade collectées au cours de la dernière période d'évaluation, les valeurs du percentile pour

23 les dénombrements bactériens sont égales ou supérieures aux valeurs «excellente qualité» définies au Tableau 3 et que : 2) si les eaux de baignade présentent une pollution à court terme, à condition i) des mesures de gestion adéquates soient prises, y compris le contrôle, l'alerte précoce et la surveillance, afin d'éviter une exposition des baigneurs à la pollution, notamment au moyen d'un avertissement ou,si nécessaire, d'une interdiction de se baigner ; ii) des mesures de gestion adéquates soient prises pour prévenir, réduire ou éliminer les sources de pollution, et iii) le nombre d'échantillons écartés conformément à l'article 3, paragraphe 6, à cause d'une pollution à court terme au cours de la dernière période d'évaluation ne représente pas plus de 15% du nombre total d'échantillons prévu dans les calendriers de surveillance établis pour la période en question, ou pas plus d'un échantillon par saison balnéaire, la valeur la plus élevée étant retenue. La période de 3 ou 4 ans tend à favoriser les principes de développement durable et la méthode de calcul à pénaliser les plages de qualité variable où co-existent des pics de pollution et des périodes de quasi-absence bactérienne Conformité Une zone de baignade est considérée comme conforme si son classement et d au moins de «qualité suffisante». La qualité suffisante ne constitue en aucun cas un objectif satisfaisant en terme d image. De plus, une zone de baignade classée de «qualité insuffisante» peut néanmoins être considérée comme temporairement conforme à la Directive en vigueur si les conditions suivantes sont remplies : a) En ce qui concerne toute eau de baignade de qualité «insuffisante», les mesures ci-après sont prises, avec effet à partir de la saison balnéaire qui suit le classement : i) des mesures de gestion adéquates, comprenant une interdiction de baignade ou un avis déconseillant la baignade, en vue d'éviter que les baigneurs ne soient exposés à une pollution ; ii) l'identification des causes et des raisons pour lesquelles une qualité «suffisante» n'a pu être atteinte ; iii) des mesures adéquates pour éviter, réduire ou éliminer les sources de pollution, et iv) conformément à l'article 12, l'avertissement du public par un signal simple et clair, ainsi que son information des causes de la pollution et des mesures adoptées sur la base du profil des eaux de baignade. b) Si des eaux de baignade sont de qualité «insuffisante» pendant cinq années consécutives, une interdiction permanente de baignade ou une recommandation

24 déconseillant de façon permanente la baignade est introduite. Toutefois, un État membre peut introduire une interdiction permanente de baignade ou une recommandation déconseillant de façon permanente la baignade avant la fin du délai de cinq ans s'il estime qu'il serait impossible ou exagérément coûteux d'atteindre l'état de qualité «suffisante». Si les eaux de baignade n'ont toujours pas atteint la classification «qualité suffisante» pendant 5 ans, elles feront l objet d une interdiction permanente. LA NON-CONFORMITE EST SYNONYME D INTERDICTION DE BAIGNADE. NB : Comme explicité dans le paragraphe précédent, une zone de baignade classée de «qualité insuffisante» peut néanmoins être considérée comme temporairement conforme. Le texte de la Directive 2006/7/CE est présenté à l Annexe

25 2.4 Etat des lieux Diagnostic général Le bassin versant qui englobe la zone d étude, à savoir celui des fleuves côtiers et canaux de la région de Dunkerque, associe différents foyers de pollution en relation avec un bassin versant complexe : Zone très peuplée : pollution domestique potentielle ; Zone à dominante industrielle : risques de pollution de nature variée (matières oxydables, matières azotées, matières inhibitrices) ; Zone de cultures avec drainage des polluants par les canaux ; zones d élevage très en amont. Dans ce contexte, le constat réalisé lors de l élaboration du SDAGE du bassin Artois - Picardie était le suivant : Cours d eau, canaux et wateringues : qualité physico-chimique médiocre voire mauvaise ou très mauvaise (en 1992), détérioration de la qualité hydrobiologique forte ou très forte (en 1990), contamination métallique des sédiments importante à excessive ; Cours d eau : objectif de qualité réévalué à 2 sur le territoire et 3 sur la zone urbanisée de Dunkerque ; Eaux de baignade : classement en A ou B sur la période ; Eaux conchylicoles : salubrité potentielle dans le Port Ouest de Dunkerque et insalubrité (mais pollution faible) à Malo - les - Bains (en 1992). Les eaux de baignade et leur classement à la suite de la saison 2003 sont présentés à la Figure 2 (source DDASS 59). Figure 2 : Plages du dunkerquois et classement à la suite de la saison

26 2.5 Diagnostic comparé des points de baignade de la digue du Break et de Malo Centre On constate la détérioration de la qualité des eaux de baignade de la digue du Break de 1999 à Cette dégradation se confirme en Une analyse de cette évolution et des résultats de 2003 est menée ici à partir, uniquement, des concentrations en Escherichia Coli (EC). Le point de baignade de Malo Centre est pris en compte à titre de comparaison. Le Tableau 4 classe l eau de baignade en fonction de sa concentration en Escherichia Coli. Les seuils retenus sont à la fois ceux de la Directive en vigueur (100 et 2000 E. Coli / 100 ml) et ceux de la proposition de Directive (250 et 500 E. Coli / 100 ml). N = nombre d EC / 100 ml année N< <N< <N< <N<2000 N>2000 Digue du Break Malo Centre Tableau 4 : Classement en fonction de la concentration en E. Coli des échantillons prélevés par la DDASS 59 sur 2 points de baignade. Les concentrations en E. Coli en un point de baignade sont relativement constantes d une saison à l autre. De même, pour ces deux baignades, plus de la moitié des échantillons chaque saison a une concentration inférieure à 100 E Coli / 100 ml. Les ¾ des échantillons respectent la valeur guide définie dans la proposition de Directive. Néanmoins des pics subsistent. A la digue du Break, deux mesures ont ainsi dépassé la norme impérative au cours de la saison En 2000, une mesure avait dépassé ce seuil à Malo Centre. Ces échantillons dépassant la norme impérative représentent actuellement entre 1 et 2 % des mesures. Avec la révision de la Directive, cette proportion passerait entre 8 et 10 % Cette analyse montre que les eaux de baignade sont la plupart du temps de qualité bactériologique au moins acceptable. Néanmoins des pics subsistent avec des concentrations atteignant E Coli / 100 ml (Digue du Break 9 septembre. 2002). La DDASS 59 attend des explications notamment des pics de septembre et d août 2002 avant de restaurer l autorisation de baignade qui serait acceptable au vu du classement Elle considère par ailleurs que la qualité des eaux de baignade ne s est pas détériorée mais que les plages du dunkerquois sont ancrées dans la qualité B sans amélioration

27 Le Tableau 5 présente les résultats de classement et de conformité en application de la Directive actuelle ou de la Directive en projet. Directive actuelle : 76/160/CEE année Classement Conformité 95 ème percentile Digue du Break DK Nouvelle Directive : 2006/7/CE 90 ème percentile 1999 Qualité acceptable oui 739* 438* 2000 Qualité acceptable oui 798* 480* 2001 Qualité acceptable oui Eaux pouvant être momentanément polluées non Baignade Interdite Qualité acceptable oui Malo centre Classement Qualité suffisante Qualité suffisante Qualité suffisante Qualité insuffisante Qualité suffisante Conformité oui oui oui non Baignade Interdite 1999 Qualité acceptable oui 476* 318* Bonne qualité oui Qualité acceptable Qualité acceptable oui 606* 395* oui Qualité acceptable oui Qualité acceptable oui * : chronique de mesures prise en compte inférieure à 3 ans Qualité suffisante Qualité suffisante Qualité suffisante Qualité suffisante Tableau 5 : Classement et conformité des eaux de baignade selon la Directive actuelle et la Directive en projet en deux points de baignade. oui oui oui oui oui On constate qu en application de la Directive 76/160 CEE les eaux de baignade de la digue du Break à Dunkerque et de Malo Centre sont généralement de qualité acceptable et conforme à la Directive : la baignade est alors autorisée. Néanmoins, l observation de deux pics de pollution bactérienne au cours d une saison entraîne le déclassement en eaux pouvant être momentanément polluées. Cette situation entraîne la non-conformité et l interdiction de baignade. C est ce qui est arrivé en 2002 à la digue du Break

28 En anticipant l application de la nouvelle Directive : la digue du Break serait constamment de qualité suffisante, sauf en 2002 où elle serait de qualité insuffisante ; Malo centre, sous réserve de la période de la chronique utilisée (inférieure à 3 ans pour 1999 et 2000), serait de qualité suffisante au moins à partir de Une contamination bactérienne importante survient donc ponctuellement à l est et à l ouest de l avant-port Est et affecte directement les eaux de baignade. Cette contamination bactérienne marquée accroît la variabilité des mesures et pénaliserait davantage, en application de la nouvelle Directive, les plages connaissant cette variabilité. La digue du Break, située à l ouest de l Avant-Port Est est néanmoins plus sujette à ces variabilité que la plage de Malo Centre située plus à l est de celui-ci

29 2.6 Hydrodynamisme local de la mer du nord Principes généraux a) La houle Les deux directions principales de houle observées au large de Dunkerque sont : SO à OSO en provenance de la Manche ; N à NNE venant de la Mer du Nord. b) Les courants de marée Les courants de marée représentent les mouvements engendrés par la marée dans un plan horizontal. Les courants de marée ont une période de 12 heures et 24 minutes. Ils sont de deux types : Le flot, correspondant au montant, porte vers le nord-est ; Le jusant, engendré par la marée descendante, va en sens inverse, c est-à-dire vers le sud-ouest. Ces deux courants sont alternatifs et suivent la direction des chenaux principaux. Les courants de marée induisent des transports par suspension. La direction moyenne de ces transports est OSO-ENE mais le sens est opposé sur chaque flanc d un banc. Ainsi près de la côte, les mouvements sédimentaires s orientent vers la Belgique alors que plus au large le jusant impose un sens inverse. c) Autre facteur hydrodynamique : le vent Les vents dominants sont de secteur O et NE avec une vitesse supérieure à 10 m/s. Ces derniers représentent 16% des vents annuels. Les vents de vitesse élevée, supérieures ou égales à 16 m/s, sont de secteur SO. Les vents locaux peuvent engendrer des courants, surtout de surface, qui, s ils ont peu d effet sur le transport sédimentaire, peuvent avoir une influence sur le transport des polluants pris en compte dans la qualité des eaux de baignade

30 2.7 Emissaires à la mer On peut recenser, de Grand-Fort Philippe à Nieuwpoort, plusieurs émissaires à la mer. De l ouest vers l est, on peut identifier (Figure 3) : L Aa ; Le chenal de la Centrale électrique de Gravelines ; L avant port Ouest ; L avant port Est ; L Yser. Figure 3 : Localisation des émissaires (l embouchure de l Yser se situe plus à l est) Hors le rejet de la piscine de l Hôpital de Zuydcoote, aucun rejet de station d épuration ou de réseau d assainissement n est recensé entre le Port Ouest et La Panne. On considère que l Aa (plus les rejets d AquaNord et de la Centrale Nucléaire) et l avant port Ouest n ont pas d influence sur la qualité des eaux de baignade du secteur d étude. L avant port Est (Bassin Maritime, canal exutoire, port de plaisance et port d échouage) est le principal émissaire de la zone d étude avec une part importante des eaux ayant transité par le canal exutoire. Ces conclusions s appuient sur l approche de l hydrodynamique de la Mer du Nord présentée auparavant

31 2.8 Sources de pollution potentielle Dans le périmètre concerné, la pollution a pour origine les activités industrielles, agricoles, les rejets d eaux usées domestiques ainsi que les activités marines Origine industrielle Sur le littoral dunkerquois sont présentes : 18 usines chimiques ; 13 usines métallurgiques ; 13 entreprises agro-alimentaires ; d importantes usines pétrochimiques ; la plus grande centrale nucléaire d Europe. Certains rejets se font directement dans la mer ou par l intermédiaire d une unité de traitement. Ces rejets industriels ont un impact essentiellement physico-chimique (azote et phosphore) sur le milieu récepteur. L impact bactériologique sur la Mer du Nord reste cependant faible Origine domestique Environ personnes habitent le littoral dunkerquois. Les eaux usées domestiques générées sont collectées dans un réseau d assainissement séparatif ou unitaire, puis traitées dans les 9 stations d épuration de la zone étudiée. a) Les réseaux d assainissement unitaires L agglomération dunkerquoise représente la principale source de rejets domestiques de la zone d étude. Les réseaux de collecte des centres villes présentent généralement un caractère unitaire avec déversoirs d orage afin d éviter la saturation du réseau et de l ouvrage de dépollution (Figure 4)

32 Figure 4 : Fonctionnement schématique du réseau d assainissement de l agglomération de Coudekerque-Branche (source CUD) Le fonctionnement de ces déversoirs dépend principalement : Des caractéristiques de l événement précipité : hauteur précipitée et intensité ; De l heure de l événement pluviométrique (le volume d eaux domestiques produit présente un pic le matin et un pic le soir, par conséquent une pluie tombée pendant ces périodes, même faible, peut générer des déversements). Les déversements occasionnés en réseau unitaire engendrent des rejets vers le milieu récepteur en période pluvieuse où les déversoirs d orage fonctionnent. Ces rejets ont des concentrations importantes en azote, phosphore et représentent également une importante source de pollution bactériologique. Des investissements en matière de construction ou de reconstruction des collecteurs ont été réalisés afin d améliorer la dépollution en luttant contre certains débordements répétitifs des réseaux. NB : Depuis le début de l année 2006, l agglomération Dunkerquoise compte désormais 15 déversoirs d orage automatisés, dont 5 situés entre les Quatre Ecluses et l ouvrage Tixier. Les mesures de ces déversoirs d orage conjuguées à celles effectuées sur les stations d épuration permettront à l avenir de quantifier les rejets directs de manière très précise

33 b) Les stations d épuration Sur le domaine d étude, 9 unités de dépollution biologiques à boues activées existent (Tableau 6) : 6 stations d épuration de capacité supérieure ou égale à équivalenthabitants ; 3 unités de traitement d importance moindre. Capacité Rendement Rendement Traitement Station d épuration Milieu récepteur (EH) azote global phosphore bactériologique Bray Dunes Canal de Furnes Coudekerque-Branche Chloration Canal exutoire des Wateringues Grande Synthe Noortgracht Ouest de Grande Synthe La Samaritaine Ultra-violets Canal de dérivation de l Ile Jeanty Loon Plage Rollegracht Bourbourg Canal de Bourbourg Craywick Schelvliet Ghyvelde Canal des Chats Les Moëres Canal des Glaises Tableau 6 : Principales caractéristiques des stations d épuration de la zone étudiée (source SATESE 2001) L agglomération dunkerquoise représente la principale source de pollution en bactéries d origine fécale. Cette source de pollution domestique est directement liée à la qualité des eaux de baignade du littoral dunkerquois Origine marine La pollution ponctuelle occasionnée par la navigation de plaisance, les bateaux de commerce et les bateaux de pêche, pourrait expliquer des pics de pollution difficilement justifiables en des lieux de baignade non soumis aux effets d émissaires continentaux connus. Toutefois, il apparaît que la pollution d origine marine est négligeable

34 2.9 Interprétation des résultats de la phase 1 Les paramètres influençant l évolution de la concentration bactérienne semblent être : Heure de prélèvement ; Précipitations précédentes (entraînant déversement des déversoirs d orage ou non) ; Coefficient de marée ; Horaire des marées (en relation avec la châsse du canal exutoire) ; Vent Pistes de réflexion à l issue de la phase Améliorer la connaissance des paramètres influençant la concentration bactérienne Une campagne systématique de mesures sera menée au cours de la deuxième phase de l étude. Une modélisation de divers scénarios hydrodynamiques par le biais du modèle de l IFREMER devra permettre d aboutir à des certitudes quant à l évolution du panache tout au long de son trajet. La campagne de mesures, effectuée au cours de la saison balnéaire 2004, la modélisation et les résultats sont présentés dans la suite du présent rapport de synthèse (phase 2) Améliorer le réseau d assainissement de la CUD L origine domestique de la contamination bactérienne est en relation directe avec les défauts du réseau d assainissement unitaire de l agglomération Dunkerquoise. En amont, le développement des techniques alternatives permettra de réduire ou de retarder les apports d eaux pluviales au réseau unitaire. Cette mesure participera à l augmentation de la période de retour des déversements aux déversoirs d orage. L inscription de ces techniques alternatives dans les documents d urbanisme (PLU) doit être généralisée. Par ailleurs, l augmentation de la capacité de tamponnement à l amont des stations d épuration permettra également de limiter les apports bactériens directs au canal exutoire. Enfin, les dispositifs de traitement des éléments bactériens au droit des stations d épuration devraient être revus. Ils participeraient en effet à un abattement de la concentration en germes indicateurs sans amoindrir l exposition aux risques sanitaires des baigneurs