te
! .
)
'coulement radial) de 100 à 200 m de
~iamètre où la dilution est multipliée par
un facteur compris entre 2 et 20 en surface
et entre 1,5 et 4 en profondeur. Au-delà de
200 m,la dilution n'est multipliée que par
un facteur 1,5 à 3 tous les 500 m.
Sur le site de Morlaix, le transport et la
dispersion des effluents u,rbains so~t ca~culés à l'aide d'un modele mathematlque unidimensionnel dans la partie
amont et bidimensionnel horizontal
dans la partie aval [3]. Cette modélisation de la dispersion des éléments dissous est complétée par un modèle de
transport des sédiments cohésifs qui
peut être utilisé pour simuler le transport
de contaminants particulaires ou adsorbés sur les matières en suspension [4].
Sur ce site,la dilution des effluents est essentiellement fonction des conditions de
débit et de marée. Les dilutions les plus
faibles de l'effluent, au sud de la baie,
sont comprises entre 50 et 100 (basse
mer, vive-eau, étiage). Le modèle mathématique d'advection-dispersion mis en
place permet de déterminer la concentration d'un élément conservatif rejeté par
la station en un point quelconque du site
et à un instant donné; il permet aussi de
cartographier (fig 2) l'impact du rejet
d'Lill élément non conservatif tel que les
bactéries fécales, en intégrant une loi de
mortalité vérifiée in situ [3].
• Les rejets de sels
nutritifs
Les apports en éléments nutritifs par les
stations d'épuration dépendent non seulement des flux d'effluents bruts reçus,
mais aussi des rendements d'élimination
de l'azote et du phosphore au cours du
transit dans les installations d'épuration.
Dans les stations d'épuration biologique, sans procédé spécifique de dénitrification,les rendements d 'élimination de
l'azote total oscillent de 30 à 80% selon
qu'il s'agit de station à forte ou à faible
charge; à Morlaix, station à forte charge,
ces rendements sont actuellement de
32%. L'élimination du phosphore total
dans les stations biologiques à boues activées se fait avec un rendement plus faible généralement compris entre 20 et
50%; à Morlaix, le rendement est aujourd'hui de 26%.
Dans les stations physico-chimiques,
la situation est inverse avec un rendement plus faible, compris entre 5 et 20%,
pour l'élimination de l'azote total (6% à
la station de Toulon-Est), et une élimination plus forte du phosphore, généralement supérieure à 60% (67% à ToulonE~t) du fait du principe d'épuration fonde sur la floculation chimique [5].
Les apports en sels nutritifs, qui sont
des éléments nécessaires à la croissance
des végétaux en zone littorale, peuvent
devenir des facteurs d'eutrophisation
sur certains sites sensibles, du fait de
leurs caractéristiques morphologiques
ou hydrodynamiques. Lorsqu'il y a apport excessif de sels nutritifs sur une
zone littorale, les parts relatives dues aux
Analusis Magazine, 1992, v 20, n° 6
Fig 2. Calcul des concentrations en bactéries dans l'estuaire de Morlaix, A : basse-mer,
B : pleine-mer (3),
effluents urbains et aux fleuves côtiers
doivent être déterminées avant tout investissement destiné à réduire les rejets
urbains. Dans certaines régions agricoles, comme la Bretagne, on constate
souvent que les flux d'azote en provenance des bassins versants sont bien supérieurs à ceux issus des agglomérations
littorales; la situation est cependant
moins tranchée pour le phosphore. Sur le
littoral méditerranéen, l'existence d'upwellings côtiers, par exemple en régime
de mistral, peut constituer une source
importante d'eau de fond, plus riche en
sels nutritifs.
Le devenir des sels nutritifs apportés à
la zone littorale sera essentiellement
fonction des processus de dilution physique, de consommation par les végétaux
et, éventuellement, d'adsorption-dé;t'
sorption sur le matériel particulairè",
Dans les zones méditerranéennes ouvertes comme le site de Toulon, où les rejets par émissaire se font en profondeur,
on observe, lors de la remontée des effluents en surface, une première dilution
rapide des sels nutritifs par un facteur
égal ou supérieur à 100,lors de la remontée des effluents en surface; ensuite lors
de la dispersion horizontale dans le
champ proche, les concentrations en
azote et en phosphore atteignent, à une
distance de l'émissaire comprise entre
800 et 1000 m,la gamme de variation naturelle des teneurs en sels nutritifs des
eaux côtières (fig 3) , Contrairement aux
risques de dystrophie que représentent
les rejets de sels nutritifs par les apports
urbains dans les étangs méditerranéens,
les apports d'éléments nutritifs d'origine
urbaine dans des zones ouvertes et oligotrophes, telles que la rade de Toulon, ne
semblent pas susceptibles d'entraîner de
grave problème d'eutrophisation. Ceci
est confirmé par l'absence d'augmentation des teneurs en chlorophylle dans le
champ proche deT émissaire et par l'absence de déficit en oxygène dissous au
fond.
Dans les zones estuariennes, comme à
Morlaix, les apports d'azote par les rejets
urbains sont souvent faibles par rapport
aux flux de nitrate issus des bassins versants, notamment en région agricole;
par contre, les rejets urbains d'ammonium, qui constituent souvent la forme
prépondérante de l'azote rejeté par les
sta tions d'épura tion, peuvent provoquer
une augmentation significative des
concentrations en cet élément dans le milieu; cette forme réduite de l'azote minéral, susceptible d'entraîner W1e consommation d'oxygène dissous dans l'estuaire lors de son oxydation, peut aussi
se révéler toxique, notamment pour les
salmonidés, par sa forme non ionisée
(Nfu) ; cette dernière est en équilibre
avec l'ion ammonium et cet équilibre est
régi par les conditions de pH, de température et de salinité. La valew' impérative proposée par la CEE pour le maintien de la qualité des eaux salmonicoles,
qui est de 0,025 mg/l de NH3, est parfois
dépassée sur le site de Morlaix.
Les apports de phosphate en estuaire
par les stations d'épuration représentent
en général une proportion plus importante que les apports urbains d'azote,
mg"
~molll
10
• •
• •
Distance de l'emissaire (m)
Fig 3. Concentrations en azote minéral
dissous dans la zone de rejet par émissaire
de Toulon-Est,
M 35
! .
)
'coulement radial) de 100 à 200 m de
~iamètre où la dilution est multipliée par
un facteur compris entre 2 et 20 en surface
et entre 1,5 et 4 en profondeur. Au-delà de
200 m,la dilution n'est multipliée que par
un facteur 1,5 à 3 tous les 500 m.
Sur le site de Morlaix, le transport et la
dispersion des effluents u,rbains so~t ca~culés à l'aide d'un modele mathematlque unidimensionnel dans la partie
amont et bidimensionnel horizontal
dans la partie aval [3]. Cette modélisation de la dispersion des éléments dissous est complétée par un modèle de
transport des sédiments cohésifs qui
peut être utilisé pour simuler le transport
de contaminants particulaires ou adsorbés sur les matières en suspension [4].
Sur ce site,la dilution des effluents est essentiellement fonction des conditions de
débit et de marée. Les dilutions les plus
faibles de l'effluent, au sud de la baie,
sont comprises entre 50 et 100 (basse
mer, vive-eau, étiage). Le modèle mathématique d'advection-dispersion mis en
place permet de déterminer la concentration d'un élément conservatif rejeté par
la station en un point quelconque du site
et à un instant donné; il permet aussi de
cartographier (fig 2) l'impact du rejet
d'Lill élément non conservatif tel que les
bactéries fécales, en intégrant une loi de
mortalité vérifiée in situ [3].
• Les rejets de sels
nutritifs
Les apports en éléments nutritifs par les
stations d'épuration dépendent non seulement des flux d'effluents bruts reçus,
mais aussi des rendements d'élimination
de l'azote et du phosphore au cours du
transit dans les installations d'épuration.
Dans les stations d'épuration biologique, sans procédé spécifique de dénitrification,les rendements d 'élimination de
l'azote total oscillent de 30 à 80% selon
qu'il s'agit de station à forte ou à faible
charge; à Morlaix, station à forte charge,
ces rendements sont actuellement de
32%. L'élimination du phosphore total
dans les stations biologiques à boues activées se fait avec un rendement plus faible généralement compris entre 20 et
50%; à Morlaix, le rendement est aujourd'hui de 26%.
Dans les stations physico-chimiques,
la situation est inverse avec un rendement plus faible, compris entre 5 et 20%,
pour l'élimination de l'azote total (6% à
la station de Toulon-Est), et une élimination plus forte du phosphore, généralement supérieure à 60% (67% à ToulonE~t) du fait du principe d'épuration fonde sur la floculation chimique [5].
Les apports en sels nutritifs, qui sont
des éléments nécessaires à la croissance
des végétaux en zone littorale, peuvent
devenir des facteurs d'eutrophisation
sur certains sites sensibles, du fait de
leurs caractéristiques morphologiques
ou hydrodynamiques. Lorsqu'il y a apport excessif de sels nutritifs sur une
zone littorale, les parts relatives dues aux
Analusis Magazine, 1992, v 20, n° 6
Fig 2. Calcul des concentrations en bactéries dans l'estuaire de Morlaix, A : basse-mer,
B : pleine-mer (3),
effluents urbains et aux fleuves côtiers
doivent être déterminées avant tout investissement destiné à réduire les rejets
urbains. Dans certaines régions agricoles, comme la Bretagne, on constate
souvent que les flux d'azote en provenance des bassins versants sont bien supérieurs à ceux issus des agglomérations
littorales; la situation est cependant
moins tranchée pour le phosphore. Sur le
littoral méditerranéen, l'existence d'upwellings côtiers, par exemple en régime
de mistral, peut constituer une source
importante d'eau de fond, plus riche en
sels nutritifs.
Le devenir des sels nutritifs apportés à
la zone littorale sera essentiellement
fonction des processus de dilution physique, de consommation par les végétaux
et, éventuellement, d'adsorption-dé;t'
sorption sur le matériel particulairè",
Dans les zones méditerranéennes ouvertes comme le site de Toulon, où les rejets par émissaire se font en profondeur,
on observe, lors de la remontée des effluents en surface, une première dilution
rapide des sels nutritifs par un facteur
égal ou supérieur à 100,lors de la remontée des effluents en surface; ensuite lors
de la dispersion horizontale dans le
champ proche, les concentrations en
azote et en phosphore atteignent, à une
distance de l'émissaire comprise entre
800 et 1000 m,la gamme de variation naturelle des teneurs en sels nutritifs des
eaux côtières (fig 3) , Contrairement aux
risques de dystrophie que représentent
les rejets de sels nutritifs par les apports
urbains dans les étangs méditerranéens,
les apports d'éléments nutritifs d'origine
urbaine dans des zones ouvertes et oligotrophes, telles que la rade de Toulon, ne
semblent pas susceptibles d'entraîner de
grave problème d'eutrophisation. Ceci
est confirmé par l'absence d'augmentation des teneurs en chlorophylle dans le
champ proche deT émissaire et par l'absence de déficit en oxygène dissous au
fond.
Dans les zones estuariennes, comme à
Morlaix, les apports d'azote par les rejets
urbains sont souvent faibles par rapport
aux flux de nitrate issus des bassins versants, notamment en région agricole;
par contre, les rejets urbains d'ammonium, qui constituent souvent la forme
prépondérante de l'azote rejeté par les
sta tions d'épura tion, peuvent provoquer
une augmentation significative des
concentrations en cet élément dans le milieu; cette forme réduite de l'azote minéral, susceptible d'entraîner W1e consommation d'oxygène dissous dans l'estuaire lors de son oxydation, peut aussi
se révéler toxique, notamment pour les
salmonidés, par sa forme non ionisée
(Nfu) ; cette dernière est en équilibre
avec l'ion ammonium et cet équilibre est
régi par les conditions de pH, de température et de salinité. La valew' impérative proposée par la CEE pour le maintien de la qualité des eaux salmonicoles,
qui est de 0,025 mg/l de NH3, est parfois
dépassée sur le site de Morlaix.
Les apports de phosphate en estuaire
par les stations d'épuration représentent
en général une proportion plus importante que les apports urbains d'azote,
mg"
~molll
10
• •
• •
Distance de l'emissaire (m)
Fig 3. Concentrations en azote minéral
dissous dans la zone de rejet par émissaire
de Toulon-Est,
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