ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX ET SEDIMENTS DE LA MARE DE LA GRUE Domaine régional de la forêt de Galluis (Commune de Frémainville)

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1 AGENCE DES ESPACES VERTS DE LLA REGION ILLE--DE--FRANCE I 9999 rruuee ddee ll l aabbbbéé Grroouul llt t PARIS ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX ET SEDIMENTS DE LA MARE DE LA GRUE Domaine régional de la forêt de Galluis (Commune de Frémainville) Avril 2009 Centre d Ingenierie Aquatique et Ecologique Agence Rhône-Alpes : 62 grande rue SAILLANS Tel / mobile : /

2 2 SOMMAIIRE 1 CONTEXTE ET OBJECTIF DE LA MISSION DESCRIPTION DU SITE Localisation géographique Géologie et hydrogéologie Description du site ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES DES EAUX Méthodologie Résultats Interprétation des résultats ANALYSE DES SEDIMENTS Méthodologie Résultats CONCLUSION DES ANALYSES FIIGURES Figure 1 Localisation géographique de la mare au sein du bassin versant de la Moncient (source : IGN)... 4 Figure 2 Contexte géologique du Bois de Galluis (source : BRGM)... 5 Figure 3 Description du milieu et du contexte de la mare... 6 TABLEAUX Tableau 1 Résultats des analyses physico-chimiques de la mare, prélèvement le 9/04/ Tableau 2 Analyse des résultats selon les seuils de l arrêté du 08/01/ Tableau 3 Analyse des résultats selon les seuils de l arrêté du 09/08/

3 3 1 CONTEXTE ET OBJECTIF DE LA MISSION L Agence des Espaces Verts de la région d Ile-de-France gère pour le compte du Conseil Régional hectares de domaines régionaux faisant l objet d aménagements en vue de leur préservation, leur mise en valeur et ainsi en permettre l accès aux franciliens. La présente étude concerne le domaine régional de la forêt de Galluis sur la commune de Frémainville dans le Val d Oise. Les objectifs de l étude sont les suivants : Déterminer la qualité des eaux de la mare de la Grue Déterminer la qualité des sédiments de la mare Préciser les conséquences du curage envisagé de la mare sur le milieu (eutrophisation, ) Les contrôles portent sur les paramètres suivants : Analyses physico-chimiques sur l eau superficielle de la mare comprenant les paramètres suivants : MEST, DCO, DBO5, NH4, NTK, PO4, NO2, NO3, Oxygène dissous Analyse des polluants dans les sédiments selon les conditions de l arrêté du 08/01/1998 concernant la valorisation agricole des boues

4 4 2 DESCRIPTION DU SITE 2.1 Localisation géographique Située dans le Vexin Français sur la commune de Frémainville (PNR du Vexin Français) à une altitude de 150 m environ, la mare de la Grue fait partie des milieux de tête de bassin versant de la Montcient, petit affluent de rive droite de la Seine confluant à Meulan. La mare est cartographiée comme la source du ru de l eau Brillante sur le SCAN IGN. Figure 1 Localisation géographique de la mare au sein du bassin versant de la Moncient (source : IGN) Mare de la Grue 2.2 Géologie et hydrogéologie La mare est située au contact de deux formations géologiques : - A la base, les marnes et argiles vertes du Sannoisien noté g1 sur la carte géologique. Cette formation imperméable affleure vers la cote 150 m NGF. - Au dessus, on retrouve les sables et grès de Fontainebleau du Stampien noté g2 sur la carte géologique. L alimentation de la mare se fait donc par l intermédiaire d une nappe suspendue, liée à l alternance de formations sableuses et argileuses dans les terrains tertiaires. Il s agit ici de la nappe la plus perchée du bassin versant. Cette nappe assure une bonne alimentation de la mare et explique les faibles variations des niveaux, y compris lors des périodes d étiage.

5 5 Figure 2 Contexte géologique du Bois de Galluis (source : BRGM) Mare de la Grue 2.3 Description du site D une superficie d environ 2000 m², la mare de la Grue est une petite zone humide forestière envahie actuellement par les massettes, notamment dans la partie ouest. La ceinture de la mare est composé essentiellement de ronces sur les haut de berge et de joncs sur les parties inondées temporairement. La lentille d eau est également présente sur les parties les moins profondes. Elle est alimentée en période de hautes eaux par une source gravitaire (nappe perchée) mais celleci se tarie dès lors que les pluies cessent. L alimentation principale est donc souterraine ce qui explique le faible marnage observé par les riverains. L exutoire (buse) est actuellement obstrué par un muret en mauvais état. L eau de la mare ne rejoint le talweg d écoulement situé en contrebas dès lors que les niveaux le permettent. La topographie de la mare semble hétérogène puisqu on observe des zones de hauts fonds, occupé principalement par les massettes et les joncs et des zones plus profondes au centre. Renoncule aquatique située en ceinture de la mare sur une zone peu profonde.

6 6 Figure 3 Description du milieu et du contexte de la mare Vue générale de la mare Haut fond colonisé par les massettes et la lentille d eau Exutoire de la mare

7 7 3 ANALYSES PHYSICO-CHIMIQUES DES EAUX 3.1 Méthodologie Le prélèvement a été effectué le 9 avril 2009 conformément aux normes de qualité (AFNOR T , 512, 513) relatives aux conditions d échantillonnage des rivières ainsi qu aux éléments présentés dans le «Guide Technique du Prélèvement en Rivière» de l Agence de l Eau Loire Bretagne de novembre Le flaconnage adapté aux types d analyses demandées a été fourni par le Laboratoire d analyses agrée EUROFINS ENVIRONNEMENT. Les informations mentionnées sur l étiquetage du flacon sont conformes aux accréditations COFRAC : identité du préleveur, l identité de la station de prélèvement, la date et l heure de prélèvement, seront mentionnées de façon claire et lisible. Les échantillons ont été acheminés au laboratoire d analyse agréé en container réfrigéré dans un délai maximal de 8 heures. Les paramètres qui analysés sont les suivants : - Ammonium - Azote Kjeldahl - DCO - DBO - MES - Nitrates - Nitrites - Orthophosphates - Paramètres de terrain : oxygène, ph, T C, conductivité 3.2 Résultats Les résultats montrent une pollution des eaux superficielles de la mare par les orthophosphates. On retrouve en effet une teneur élevée de 1,3 mg/l qui témoigne d une pollution par des eaux usées domestiques. La présence de nitrites (<0,5 mg/l), indicateur d une perturbation du cycle de l Azote (les nitrites constitue une forme instable de l azote dans un milieu bien oxygéné et non pollué) peut également s expliquer par une pollution diffuse. L azote organique est également assez élevé ce qui révèle un milieu relativement eutrophe (riche en nutriment). On notera également la faible oxygénation de l eau (38% de saturation en oxygène) qui confirme l origine souterraine ou météorique (eaux de pluies) des eaux. Par ailleurs, les nitrates sont en très faible quantité (<2 mg/l) ainsi que l ammonium (0,17 mg/l). La DCO et la DBO ne révèle en revanche aucune trace de pollution organique.

8 8 Tableau 1 Résultats des analyses physico-chimiques de la mare, prélèvement le 9/04/2009 Paramètres Unités résultat Température de l'eau C 10,9 Conductivité µs/cm 282 ph 6,89 oxygène dissous mg/l 3 oxygène dissous % 38 Matières en suspension (filtration) mg/l 29 Orthophosphates mg/l PO4 1,3 Demande Chimique en Oxygène mg/l O2 <30 Demande Biochimique en Oxygène mg/l O2 <3 Ammonium mg/l NH4 0,17 Azote Kjeldahl mg/l N 3,96 Nitrate mg/l NO3 <2 Nitrite mg/l NO2 < Interprétation des résultats La présence d orthophosphates, et dans une plus faible mesure de nitrites dans les eaux superficielles de la mare indique clairement une pollution d origine domestique puisque les phosphates se retrouvent uniquement dans les eaux usées et plus particulièrement dans les eaux grises issues des rejets des salles de bain et des cuisines (produits d entretien, produits d hygiène). Compte tenu de l absence de rejet direct dans la mare (aucun rejet ne nous a été signalé), nous pensons donc qu il s agit d une pollution diffuse de la nappe perchée par des infiltrations d eaux usées dans les sables de Fontainebleau. La proximité et la position topographique du domaine de la ferme de la Grue et des habitations environnantes peut expliquer cette pollution avérée par les analyses. En effet, l assainissement autonome des habitations et l absence de traitement des eaux usées avant infiltration sont certainement à l origine des teneurs observées en orthophosphates.

9 9 4 ANALYSE DES SEDIMENTS 4.1 Méthodologie Dans le cadre de la prestation, 1 prélèvement de sédiments a été effectué à l aide d un piochon à sédiments métallique. Il s agit d un mélange de 3 échantillons prélevés sur des secteurs différents de la mare afin de limiter les effets liés à la station (pollution ponctuelle). Préalablement au curage de la mare, Il est nécessaire de procéder à une analyse des sédiments de la mare. Ces analyses comprennent : Un pré-traitement de base (pré-séchage, tamisage à 2 mm, séchage à 105 C) et un broyage complémentaire à 250 microns conforme à la norme NF ISO X ; La détermination de la valeur agronomique des boues : matière sèche, matière organique, ph, azote Kjeldhal, azote ammoniacal, phosphore total, calcium total, magnésium total, potassium total ; Eléments traces : Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, Ar ; Micropolluants organiques des boues : 3 HAP et 7 PCB congénères Les échantillons ont été conditionnés dans des flaconnages préparés par le laboratoire d analyse (EUROFINS) agrée par le Ministère et accrédité COFRAC. Toutes les procédures de prélèvement, conditionnement et acheminement au laboratoire sont conformes aux normes AFNOR, ISO et aux recommandations du CEMAGREF (Guide du préleveur). 4.2 Résultats Il n existe pas en France, de valeur limite définissant des seuils de pollution pour envisager une réhabilitation d un site. Ceux-ci sont calculés au cas par cas sur la base de calculs de Risques (dans le cadre EQRS Evaluation Quantitative du Risque Sanitaire). Toutefois, pour pouvoir orienter les actions, les résultats d analyses sont comparés aux valeurs réglementaires disponibles et/ou aux fonds géochimiques régionaux. Dans le cas présent, les concentrations sont comparées entre elles et aux valeurs suivantes : - Celles de l arrêté du 8 janvier 1998 concernant la valorisation agricole des boues prises en application du décret du 8 décembre 1997 relatif à l épandage des boues issues du traitement des eaux usées. - Celles de l arrêté du 9 août 2006 en application du décret n du 17 juillet 2006 relatif aux niveaux à prendre en compte lors d une analyse de rejets d eau de surface ou de sédiments marins, estuariens ou extraits de cours d eau ou de plans d eaux relevant respectivement des rubriques , , de la nomenclature, annexées au décret du 29 mars Pour les sédiments non estuariens, il s agit particulièrement des seuils S1 cités dans le tableau IV.

10 Selon les grilles d évaluation en vigueur et nos connaissances sur les bruits de fond géochimique (concentration naturelles des éléments dans le milieu) du bassin parisien, aucune pollution des sédiments n est mise en évidence par les analyses. On note une absence (ou très faible teneur) des HAP et des PCB. Les teneurs en éléments trace (métaux) sont bien en dessous des seuils et correspondent vraisemblablement aux concentrations naturelles du sol, y compris l Arsenic qui a été mesuré à 5,22 mg/kg de M.S. Sur le secteur, le fond géochimique moyen dans les sédiments est situé entre 4 et 8 mg/kg. La composition du sédiment est très organique (21% de la MS) avec une prépondérance de végétaux riches en azote (hélophytes, lentilles d eau, hydrophytes) puisque le rapport C/N est de 7,5. L ensemble des résultats des analyses est disponible en annexe. 10

11 11 Paramètres Tableau 2 Analyse des résultats selon les seuils de l arrêté du 08/01/1998 Unités Seuil arrêté du 08/01/1998 Mare de la Grue Fluoranthène mg/kg M.S. 5 0,24 Benzo(a)pyrène mg/kg M.S. 2 <0,12 PCB 28 mg/kg M.S. <0.01 PCB 52 mg/kg M.S. <0.01 PCB 101 mg/kg M.S. 0,02 PCB 118 mg/kg M.S. <0.01 PCB 153 mg/kg M.S. 0,05 PCB 138 mg/kg M.S. 0,03 PCB 180 mg/kg M.S. 0,03 Total 7 PCB mg/kg M.S. 0,8 <0,16 Cadmium mg/kg M.S. 20 <1.00 Chrome mg/kg M.S ,4 Cuivre mg/kg M.S Nickel mg/kg M.S ,42 Plomb mg/kg M.S ,1 Zinc mg/kg M.S ,8 Mercure après minéralisation mg/kg M.S. 10 <0.10 Somme du Chrome + Cuivre + Nickel + Zinc mg/kg M.S ,6 seuil respecté Tableau 3 Analyse des résultats selon les seuils de l arrêté du 09/08/2006 Paramètres Unités Seuil arreté du 09/08/2006 (niveau Amont seuil du Bia S1) Fluoranthène mg/kg M.S. 0,24 Benzo(a)pyrène mg/kg M.S. <0,12 Total HAP mg/kg M.S. 22,8 <0,36 PCB 28 mg/kg M.S. <0.01 PCB 52 mg/kg M.S. <0.01 PCB 101 mg/kg M.S. 0,02 PCB 118 mg/kg M.S. <0.01 PCB 153 mg/kg M.S. 0,05 PCB 138 mg/kg M.S. 0,03 PCB 180 mg/kg M.S. 0,03 Total 7 PCB mg/kg M.S. 0,680 <0,16 Cadmium mg/kg M.S. 2 <1.00 Chrome mg/kg M.S ,4 Cuivre mg/kg M.S Nickel mg/kg M.S. 50 8,42 Plomb mg/kg M.S ,1 Zinc mg/kg M.S ,8 Mercure après minéralisation mg/kg M.S. 1 <0.10 seuil respecté

12 12 5 CONCLUSION DES ANALYSES Les zones humides, naturelles ou artificielles, se comportent comme des «pièges à substances» évoluant inexorablement vers le comblement. La sénescence du site et l augmentation de la fraction organique s associent à ce processus évolutif naturel. Si la physico-chimie des eaux est essentielle pour apprécier la qualité, l intérêt des études sédimentaires réside dans le bilan des apports en constituants organiques et minéraux ou en composés toxiques, fixés aux particules sédimentaires. Compte tenu des résultats des analyses de sédiment, les produits de curage pourront être régalés sur place sans conséquences dommageables pour le milieu naturel, hormis peut être une légère eutrophisation des zones recouvertes par les sédiments avec le développement potentiel d espèces nitrophiles (localement). Par ailleurs, l altération de la qualité de l eau de la mare par les phosphates et l azote limite l implantation de végétaux sensibles à la pollution (macrophytes ou plantes semi-aquatiques en particulier). Le plan de gestion de la mare (aménagement végétal) devra donc favoriser l implantation d hélophytes (épuration de l eau) ou de végétaux palustres polluo-résistant.

13 13 6 ANNEXES : DONNEES BRUTES DES ANALYSES

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