Plateforme pour l’eau, le gaz et la chaleur
![Figure 2: Concentrations dans les effluents de STEP sans étape MP pour le diclofénac, la clarithromycine et l'azithromycine (nombre de mesures entre parenthèses). Les boxplots représentent la médiane (ligne noire, épaisse), les percentiles 25% et 75% (boîte), les valeurs minimales et maximales (moustaches), ainsi que les valeurs aberrantes (cercles). Les lignes bleues représentent la médiane (Q50) et le quantile 90 (Q90). Détails sur l'origine des données dans [10].](/media/1643692/240111_dic_cla_azi_konz_6_fr.png?width=760&height=440&bgcolor=e8e8e8 "Figure 2: Concentrations dans les effluents de STEP sans étape MP pour le diclofénac, la clarithromycine et l'azithromycine (nombre de mesures entre parenthèses). Les boxplots représentent la médiane (ligne noire, épaisse), les percentiles 25% et 75% (boîte), les valeurs minimales et maximales (moustaches), ainsi que les valeurs aberrantes (cercles). Les lignes bleues représentent la médiane (Q50) et le quantile 90 (Q90). Détails sur l'origine des données dans [10].")
![Figure 3: Linéaire hydrographique avec eaux usées épurées (source : Office fédéral de la topographie). L'analyse SIG sous-jacente s'appuie sur les calculs suivants : les eaux usées de toutes les STEP ont été attribuées aux linéaires des cours d'eau situés en aval. La proportion d’eaux usées a été calculée sur la base du nombre de personnes raccordées, d'un volume moyen d'eaux usées de 375 L / personne / jour et du débit minimal Q347 des linéaires des cours d'eau respectifs. Les linéaires dont la proportion d'eaux usées était >2% ont été pris en compte [10].](/media/1567415/fa_gulde_fig-3.png?width=760&height=440&bgcolor=e8e8e8 "Figure 3: Linéaire hydrographique avec eaux usées épurées (source : Office fédéral de la topographie). L'analyse SIG sous-jacente s'appuie sur les calculs suivants : les eaux usées de toutes les STEP ont été attribuées aux linéaires des cours d'eau situés en aval. La proportion d’eaux usées a été calculée sur la base du nombre de personnes raccordées, d'un volume moyen d'eaux usées de 375 L / personne / jour et du débit minimal Q347 des linéaires des cours d'eau respectifs. Les linéaires dont la proportion d'eaux usées était >2% ont été pris en compte [10].")
![Figure 4: Charges journalières de diclofénac pendant les mois d'hiver de l'année 2019. Données de mesure (boxplots gris) comparées à la prédiction du modèle (bleu). Le bas du rectangle bleu est la charge prédite du quantile 50%. Le haut du rectangle bleu supérieure résulte de l'utilisation du quantile 90%. Les boxplots gris représentent la médiane (ligne noire épaisse), les percentiles 25% et 75% (boîte), les valeurs minimales et maximales (moustaches), ainsi que les valeurs aberrantes (cercles) [10].](/media/1643691/240124_diclofenac_fracht_2019_fr_3.png?width=760&height=440&bgcolor=e8e8e8 "Figure 4: Charges journalières de diclofénac pendant les mois d'hiver de l'année 2019. Données de mesure (boxplots gris) comparées à la prédiction du modèle (bleu). Le bas du rectangle bleu est la charge prédite du quantile 50%. Le haut du rectangle bleu supérieure résulte de l'utilisation du quantile 90%. Les boxplots gris représentent la médiane (ligne noire épaisse), les percentiles 25% et 75% (boîte), les valeurs minimales et maximales (moustaches), ainsi que les valeurs aberrantes (cercles) [10].")
Environ huit ans après l'entrée en vigueur des bases légales, plus de 20 stations d'épuration (STEP) suisses disposent déjà d'une étape de traitement pour l'élimination des micropolluants (étape MP) [1]. Les étapes MP, qui traitent les eaux usées soit avec de l'ozone, soit avec du charbon actif, fonctionnent bien et respectent généralement le taux d'épuration de 80% exigé par la loi [2]. Celui-ci est vérifié à l'aide de 12 substances de référence [3]. D'ici 2040, environ 120 STEP traiteront leurs eaux usées avec une étape MP. Aujourd'hui, environ 13% des eaux usées domestiques de Suisse passent déjà par une étape MP, et en 2040, ce chiffre sera d'environ 70%. Les étapes MP éliminent un large spectre de micropolluants des eaux usées, ce qui permet d'améliorer la qualité des cours d'eau en aval.
La Confédération paie 75% des coûts des mesures1 pour les STEP qui remplissent les critères suivants :
Dans ce qui suit, ce programme, qui est inscrit dans la loi depuis 2016, est appelé programme d'extension des STEP (2016).
1 Outre la construction d'une étape MP, les mesures d'élimination des micropolluants dans les STEP peuvent également consister à raccorder une STEP à une autre. Cela est prévu pour environ 15 STEP d'ici 2040. Au total, environ 135 STEP prennent des mesures dans le cadre du programme d'extension des STEP (2016).
2 Les 10% se réfèrent à la part d'eaux usées non épurées en ce qui concerne les composés traces organiques par rapport au débit minimal du cours d'eau (Q347) [23].
Depuis avril 2020, des valeurs limites basées sur l'écotoxicologie pour les micropolluants dans les eaux de surface sont inscrites dans l'ordonnance sur la protection des eaux [4]. Les valeurs limites chroniques pour trois médicaments issus des eaux usées domestiques sont les suivantes : 0,019 μg/L pour l'azithromycine, 0,12 μg/L pour la clarithromycine et 0,05 μg/L pour le diclofénac. Si ces valeurs sont dépassées, des risques pour les organismes aquatiques ne peuvent être exclus. Ces valeurs limites pour les eaux doivent être respectées indépendamment des critères actuels du programme d'extension des STEP (2016), ce qui implique des exigences supplémentaires pour les STEP.
Les deux plateformes du VSA «Techniques de traitement des micropolluants» et «Qualité des eaux» ont analysé la situation actuelle et celle qui prévaudra après la mise en œuvre du programme d'extension des STEP (2016). Pour ce faire, elles ont évalué les mesures des cours d'eau et des STEP et ont réalisé une modélisation SIG et des flux de substances. Les résultats de ces analyses sont présentés ci-dessous.
La Confédération et les cantons vérifient si les trois médicaments dépassent leurs valeurs limites dans les eaux. En 2022, 431 échantillons composites de 14 jours provenant de 19 cours d'eau et contenant des eaux usées épurées ont notamment été analysés à cet effet (voir encadré 1). Dans 159 échantillons, des dépassements d'au moins un des trois médicaments ont été constatés. Alors que la clarithromycine ne dépassait sa valeur limite que dans un seul de ces échantillons, le diclofénac dépassait sa valeur limite dans 98% de ces échantillons. Dans les 2% restants, seule l'azithromycine a provoqué un dépassement de la valeur limite. L'azithromycine a également dépassé sa valeur limite dans 22% des échantillons où c’était le cas pour le diclofénac. On observe que l'azithromycine dépasse le plus souvent sa valeur limite dans les cours d'eau où la concentration de diclofénac est supérieure à sa valeur limite de manière permanente. Comme le diclofénac représente le plus grand risque pour les organismes aquatiques, l'article se concentre sur cette substance.
L'évolution temporelle des concentrations de diclofénac a été évaluée par rapport à la proportion d'eaux usées pour 19 cours d'eau suisses sélectionnés (voir encadré 1). La Figure 1 montre dix exemples caractéristiques. Les neuf autres cours d'eau ne sont pas représentés, mais confirment les observations.
Pour l'interprétation des concentrations de diclofénac, il faut tenir compte des éléments suivants:
Lors de l'interprétation des pourcentages d'eaux usées calculés, il convient de tenir compte des points suivants:
 3 Le volume d'eaux usées a été calculé à partir du nombre de personnes raccordées à la STEP dans le bassin versant et d'un volume spécifique d'eaux usées de 375 L / personne / jour.
Le diclofénac dépasse sa valeur limite dans presque tous les 19 cours d'eau analysés qui contiennent des eaux usées domestiques. Le nombre et l'ampleur des dépassements augmentent avec la proportion d'eaux usées (Figure 1):
Les eaux usées épurées des STEP dotées d'une étape MP entraînent nettement moins de dépassements, voire aucun. La Figure 1 montre les améliorations dans le Rhin, la Glatt (Thur) et le Mönchaltorfer Aa. Les flèches orange indiquent l'année de mise en service de l'étape MP dans chaque bassin versant.
Le Rhin à Bâle (Weil am Rhein) - avec son grand bassin versant - contient les eaux usées épurées d'environ trois quarts de la population suisse. Aujourd'hui, en 2023, 17 stations d'épuration suisses traitent les eaux usées domestiques de 1,1 million de personnes dans le bassin versant du Rhin (après les lacs, il y a 10 STEP avec un niveau MP qui traitent les eaux usées de 775'000 personnes). Depuis quatre ans, il n'y a plus de dépassement de la valeur limite de diclofénac dans le Rhin à Bâle.
Depuis 2015, le filtre à charbon actif de la STEP d'Herisau épure environ un tiers des eaux usées domestiques qui sont déversées dans la Glatt (Thur). Comme aucune mesure comparable de la qualité des eaux n'avait été effectuée au moment de la mise en service, il n'est pas possible de présenter rétrospectivement l'amélioration de la qualité des eaux. Le reste des eaux usées de la Glatt (Thur) est traité par le filtre à charbon actif de la STEP d'Oberglatt à Flawil, qui fonctionne de manière optimisée depuis début 2022. Depuis lors, la concentration de diclofénac dans les eaux a nettement diminué. Alors qu'auparavant, en raison d'une proportion élevée d'eaux usées (20-50%), la valeur limite de diclofénac était durablement dépassée, il n'y avait plus qu'un seul dépassement en 2022. Des dépassements sont encore possibles parce que le procédé au charbon actif n'élimine pas complètement le diclofénac des eaux usées4.
4 Les installations au charbon actif éliminent actuellement le diclofénac à environ 85%, tandis que les installations à l'ozone éliminent le diclofénac à 99% [3]. Mais toutes les eaux usées ne sont pas adaptées à l'ozonation [24] [25].
La situation est similaire dans le Mönchaltorf Aa. Depuis l'été 2021, les filtres à charbon actif de la STEP d'Egg-Oetwil (2020) et de la STEP de Gossau (2021) traitent toutes les eaux usées qui y sont déversées. Les concentrations de diclofénac dans ce cours d’eau ont nettement diminué. Malgré la proportion élevée d'eaux usées (96%), les concentrations de diclofénac ont été pour la première fois inférieures à la valeur limite pendant un cinquième de l'année 2021.
Les deux derniers exemples le montrent: lorsque la proportion d'eaux usées est élevée, il faut des procédés ou des modes d'exploitation qui éliminent très bien le diclofénac. Sinon, malgré l'extension des STEP, les valeurs limites peuvent continuer à être dépassées dans les eaux.
Dans le cadre du programme d'extension des STEP (2016), les STEP comptant plus de 8'000 personnes raccordées qui entraînent dans le cours d'eau une proportion d'eaux usées2 de plus de 10% doivent prendre des mesures. La situation de l'Aar, du Rhin et du Rheintaler Binnenkanal (Figure 1) montre que des dépassements se produisent également dans les cours d'eau dont la proportion d'eaux usées est inférieure à 10%. La question se pose donc : à partir de quelle proportion d'eaux usées le diclofénac, la clarithromycine et l'azithromycine dépassent-ils leur valeur limite?
Il n'est pas possible de répondre à cette question à l'aide des données de mesure des cours d'eau, car il faudrait pour cela disposer des données de plusieurs cours d'eau avec une faible proportion d'eaux usées. Au lieu de cela, nous avons considéré les valeurs de concentration des trois médicaments dans les effluents de STEP sans étape MP (Figure 2). Le diclofénac a les concentrations les plus élevées, d'environ un ordre de grandeur supérieures à celles de la clarithromycine et de l'azithromycine. Les concentrations des trois médicaments fluctuaient dans les effluents de STEP. Ceci s'explique par exemple par la dilution par temps de pluie, par la dilution avec des eaux étrangères ou par des différences régionales dans les habitudes de consommation [10] [3]. Cette variabilité est prise en compte en utilisant la valeur moyenne des données (médiane, quantile 50 %) et le quantile 90 % (Figure 2, Tableau 1). Ce dernier indique la valeur que les 90% inférieurs des données ne dépassent pas. L'utilisation du quantile 90% permet d'identifier la plupart des cas où il existe un risque écotoxicologique pour les organismes aquatiques, sans toutefois inclure les situations extrêmes.
Le pourcentage d'eaux usées à partir duquel il faut s'attendre à des dépassements dans le cours d'eau se calcule à chaque fois à partir de la valeur limite dans le cours d'eau et de la concentration des micropolluants considérés dans l'effluent de la STEP (Tableau 1). Les extrapolations ont montré que le diclofénac peut dépasser sa valeur limite à partir d'une proportion d'eaux usées de 2%. Pour l'azithromycine5, c'est le cas à partir d'une proportion d'eaux usées de 5% et pour la clarithromycine à partir de 26% (Tableau 1). Si l'on compare ces extrapolations avec les mesures effectuées dans les eaux (Figure 1), on constate qu'elles conviennent bien pour le diclofénac. En effet, pour ce dernier, les premiers dépassements sont visibles dans l'Aar et le Rhin à partir d'une proportion effective d'eaux usées de 3-4%. Pour l'azithromycine et la clarithromycine, les extrapolations semblent trop pessimistes. En effet, pour l'azithromycine, des dépassements ne sont observés que dans les cours d'eau dont la proportion d'eaux usées est >10%. Pour la clarithromycine, un seul dépassement a été mesuré dans le Landgraben avec une proportion d'eaux usées >50%.
|  | Diclofénac | Clarithromycine | Azithromycine | |||
| quantile 50 | quantile 90 | quantile 50 | quantile 90 | quantile 50 | quantile 90 | |
| Concentration en sortie de STEP [µg/L] | 1.6 | 2.5 | 0.20 | 0.46 | 0.13 | 0.38 |
| Valeur limite dans le milieu aquatique [µg/L] | 0.05 | 0.12 | 0.019 | |||
| Proportion d’eaux usées calculée [%] | 3.1 | 2.0 | 60 | 26 | 15 | 5.0 |
Tableau 1 Concentrations des trois médicaments diclofénac, clartihromycine et azithromycine dans les effluents de STEP sans étape MP en comparaison avec les valeurs limites chroniques respectives pour les eaux. De plus, les pourcentages calculés d'eaux usées à partir desquels des dépassements sont attendus sont indiqués. La situation est indiquée pour le quantile 50% et le quantile 90%.
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5 L'affirmation relative à l'azithromycine est basée sur un nombre limité de données de concentration disponibles dans les eaux usées. La base de données sur l'élimination de l'azithromycine dans les étapes MP n'est pas solide, mais elle indique que l'azithromycine est mieux éliminée par ozonation que par charbon actif [22]. Le taux d’élimination est d’environ 90% avec l’ozonation [21]. En cas de forte proportion d'eaux usées, des dépassements pourraient encore se produire malgré l'étape MP.
Les cours d'eau suisses contiennent des eaux usées épurées sur un linéaire hydrographique d'environ 5'000 km (Figure 3). Dans le cadre d'une analyse SIG, la proportion d'eaux usées de ce linéaire a été calculée en prenant le Q347 comme débit. Environ 3'000 km sont concernés par une proportion d'eaux usées de >2%. Cela signifie que des dépassements des valeurs limites sont à prévoir sur ces 3'000 km si aucune STEP n'éliminait les micropolluants des eaux usées. Selon l'analyse SIG, le programme d'extension des STEP en cours (2016) améliorera nettement cette situation en réduisant de moitié le linéaire de cours d'eau présentant des dépassements. Plus précisément, l'extension des STEP (2016) réduit la proportion d'eaux usées à <2% (jaune sur la Figure 3) sur 1'300 km. D'autres mesures au niveau des STEP seraient donc nécessaires pour soulager également les 1'700 km restants, pour lesquels des dépassements sont encore attendus (en violet sur la Figure 3).
Afin d'estimer le nombre de STEP supplémentaires qui devraient prendre des mesures en complément du programme d'extension des STEP (2016), une modélisation des flux de substances à l'échelle nationale a été réalisée (voir encadré 2). Celle-ci calcule entre autres quelles STEP conduisent à une proportion d'eaux usées >2% dans le cours d'eau avec un débit à Q347. Sont concernées environ 200 STEP avec plus de 1'000 personnes raccordées et environ 90 STEP avec moins de 1'000 personnes raccordées. Pour environ 60 STEP, il n'est pas possible de déterminer les mesures à prendre en raison de l'absence de valeurs Q347. Globalement et contrairement au programme d'extension des STEP (2016), plus de trois quarts des STEP concernées sont de petite taille, c'est-à -dire qu'elles comptent moins de 8'000 personnes raccordées. Plus de la moitié des STEP présentent une proportion d'eaux usées >10% à leur point de rejet dans le cours d'eau. Elles n'ont pas été contraintes de prendre des mesures jusqu'à présent, car le critère de proportion d'eaux usées >10% ne s'applique qu'à partir de 8'000 personnes raccordées. Ces STEP sont probablement à l'origine de dépassements multiples voire permanents des valeurs limites pour les eaux.
Par la motion 20.4262, le Parlement a chargé le Conseil fédéral d'adapter les prescriptions de l'ordonnance sur la protection des eaux de manière à ce que toutes les STEP dont les rejets entraînent des dépassements des valeurs limites soient tenues de mettre en œuvre des mesures afin d'éliminer les micropolluants.
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[1] https://micropoll.ch/ara-ausbau/.
[2] A. Brander, P. Wunderlin, R. Gulde et M. A. Böhler, «MV-Stufen betreiben stabil - hilfreiche Betriebsparameter,» Aqua & Gas, Nr. 1, pp. 54-61, 2024.
[3] P. Wunderlin, R. Gulde et J. Bosshard, «Enlever les MV des eaux usées domestiques - Enseignements tirés de sept années de vérification de l'effet de purification», Aqua & Gas, n° 1, pp. 46-53, 2024.
[4] Annexe 2, chiffre 11, alinéa 3 de l'OEaux du 28 octobre 1998.
[5] Observation nationale de la qualité des eaux de surface (NAWA) (admin.ch), https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/wasser/zustand/wasser--messnetze/nationale-beobachtung-oberflaechengewaesserqualitaet--nawa-.html .
[6] T. Doppler, J. Grelot, P. Rinta et M. Kunz, «Mikroverunreinigungen im Gewässermonitoring», Aqua & Gas, n° 7/8, p. 44, 2020.
[7] H.-R. Buser, T. Poiger et M. D. Müller, «Occurrence and Fate of the Pharmaceutical Drug Diclofenac in Surface Waters : Rapid Photodegradation in a Lake,» Environ. Sci. Technol., vol. 32, n° 22, pp. 3449-3456, 1998.
[8] C. Tixier, H. Singer, S. Oellers et S. Müller, «Occurrence and fate ofcarbamazepine, clofibric acid, diclofenac, ibuprofen, ketoprofen, and naproxen in surface waters», Environ. Sci. Technol., vol. 37, n° 6, p. 1061, 2003.
[9] D. Dominguez, V. Diggelmann et S. Binggeli, Elimination des composés traces organiques dans les stations d'épuration. Financement des mesures, Berne : Office fédéral de l'environnement, 2016, p. 34.
[10] R. Gulde et P. Wunderlin, «Schlussbericht «Grenzwertüberschreitung im Gewässer mit ARA-Ausbau beseitigen - Stoffflusanalyse identifiziert betroffene ARA»,» Association suisse des professionnels de la protection des eaux (VSA), Glattbrugg, en préparation .
[11] A. H. Office fédéral de l'environnement OFEV, Département fédéral de l'environnement, des transports, de l'énergie et de la communication DETEC, [En ligne]. Disponible : https://www.bafu.admin.ch/bafu/de/home/themen/wasser/zustand/daten/messwerte-zum-thema-wasser-beziehen/datenservice-hydrologie-fuer-fliessgewaesser-und-seen.html.
[12] Direction des travaux publics et de la circulation, Office des eaux et des déchets, canton de Berne : https://www.bvd.be.ch/de/start/themen/wasser/hydrologische-daten/datenbezug.html#textimage_1677724525.
[13] Office des déchets, de l'eau, de l'énergie et de l'air - Section Geionformation et hydrométrie, canton de Zurich : https://www.zh.ch/de/umwelt-tiere/wasser-gewaesser/messdaten/abfluss-wasserstand.html.
[14] E. Staub, M. Blardone, M. Droz, A. Hertig, E. Meier, E. Soller, P. Steiner et D. Zulliger, «Fischnetz-Publikation : Angelfang, Forellenbestand und Einflussgrössen : Evaluation régionalisée au moyen d'un SIG», OFEFP / EAWAG, 2003.
[15] C. Ort, «Stoffflussmodell «Strategie MicroPoll» Dokumentation», Eawag.
[16] P. Schär, «Documentation du projet d'étude modèle Suisse (partie SIG)», 2007.
[17] C. Ort, «Micropolluants - Modèle national de flux de substances», GWA, n° 11, p. 853, 2007.
[18] C. Ort, J. Hollender, M. Schärer et H. Siegrist, «Model-based evaluation of reduction strategies for micropollutants from wastewater treatment plants in complex river networks», Envrion. Sci. Technol. 2009.
[19] https://github.com/blosloos/SSM/wiki.
[20] S. Binggeli, J. Schweizer, H. Diener et B. Kobler, «Coûts et prestations de l'assainissement», VSA, Association suisse des professionnels de la protection des eaux ; ASIC, Association suisse pour les infrastructures communales, Glattbrugg, Berne, 2023.
[21] M. Bourgin, B. Beck, M. Böhler, E. Borowska, J. Fleiner, E. Salhi, R. Teichler, U. von Gunten, H. Siegrist et C. McArdell, «Evaluation of a full-scale wastewater treatment plant upgraded with ozonation and biological post-treatments : Abatement of micropollutants, formation of transformation products and oxidation by-products,» Water Research, Vol. 129, pp. 486-498, 2018.
[22] J. Margot, C. Kienle, A. Magnet, M. Weil, L. Rossi, L. F. de Alencastro, C. Abegglen, D. Thonney, N. Chèvre, M. Schärer et D. A. Barry, «Treatment of micropollutants in municipal wastewater : Ozone or powderen activated carbon ?», Science of the Total Environment, Vol. 461, pp. 480-498, 2013.
[23] Annexe 3.1, chiffre 2 de l'OEaux.
[24] P. Wunderlin, «Traitement des eaux usées à l'ozone : méthodes d'essai pour l'évaluation», Aqua & Gas, n° 7/8, pp. 28-38, 2015.
[25] Plate-forme VSA «Techniques de procédés Micropolluants» Exploitation d'installations d'ozone dans les STEP : identification des évolutions critiques dans le bassin versant (recommandation), 2021.
La Confédération et les cantons contrôlent régulièrement la qualité des cours d'eau suisses, notamment dans le cadre de l’observation nationale de longue durée de la qualité des eaux de surface «NAWA TREND» [5]. Outre les nutriments et les paramètres biologiques, celui-ci recense depuis 2018 les micropolluants [6]. Les données de mesure de 19 cours d'eau contenant des eaux usées épurées ont été évaluées pour le présent article. Sur ces sites, les cantons prélèvent généralement des échantillons composites de 14 jours tout au long de l'année. Les données de mesure proviennent de NAWA TREND pour l'Aar, la Birse, le Boiron de Morges, le Furtbach, la Glatt (Zurich), le Landgraben, la Mönchaltorfer Aa, le Rhin, le Rhône, la Thur (Andelfingen), Urtenen, Vedegio, la Venoge, du canton de Saint-Gall pour la Glatt (Thur), le Rheintaler Binnenkanal, la Thur (Niederbüren) et du canton de Vaud pour l’Aubonne, la Broye et la Thièle.
La modélisation des flux de substances mentionnée dans le chapitre Mesures nécessaires dans d'autres STEP est décrite en détail dans cet encadré. L'objectif de la modélisation est d'estimer, à l'échelle de la Suisse, le nombre de STEP qui, même après le programme d'extension des STEP (2016), entraîneront encore des dépassements de la valeur limite pour les eaux. Les autorités cantonales déterminent dans le cadre d'une étude détaillée quelles STEP spécifiques doivent prendre des mesures.
Le modèle de flux de substances calcule dans le cours d'eau en aval de chaque STEP suisse la proportion d’eaux usées ainsi que les charges et les concentrations attendues de micropolluants sélectionnés pour un débit minimal Q347 [15] [16] [14]. Il s'appuie sur le modèle développé par Ort et al. [17] [15] [18] et a été développé pour ces travaux. Il est librement disponible [10] [19] et peut être affiné par exemple par les autorités cantonales pour leur planification. Il prend en compte l'ensemble des 649 STEP suisses avec plus de 200 personnes raccordées et respecte la topologie des STEP le long des cours d'eau. Il tient compte de la consommation de diclofénac et des débits minimaux (Q347) actuels.
La proportion d’eaux usées se calcule à partir du nombre de personnes raccordées par STEP et d'une quantité typique d'eaux usées de 375 L par personne et par jour [20, 10]. Seules les eaux usées des STEP sans étape de traitement MP sont prises en compte dans le calcul de la proportion d’eaux usées. Les eaux usées de 122 STEP avec une étape MP, qui sont intégrées dans le programme d'extension des STEP (2016), ne sont donc pas prises en compte.
Cette approche a permis d'obtenir les résultats suivants: 246 à 291 STEP supplémentaires entraînent une proportion d'eaux usées de >3% (quantile 50%) ou de >2% (quantile 90%) dans le milieu récepteur. Pour 59 autres STEP, aucune valeur n'est disponible pour le débit minimal Q347. Des scénarios avec différents quantiles ont été calculés, car les mesures de concentration sous-jacentes varient, voir chapitre Dépassements à partir de 2% d’eaux usées. Le quantile 90% identifie la plupart des cas où il existe un risque écotoxicologique pour les organismes aquatiques, sans toutefois inclure les situations extrêmes. C'est pourquoi les résultats de ce scénario sont utilisés dans le texte principal.
La concentration de diclofénac dans le cours d'eau se calcule de la même manière que pour les eaux usées, à partir d'une charge de diclofénac à l'échelle nationale dans l'effluent de la STEP de 600 µg/personne/jour (quantile 50%) ou de 900 µg/personne/jour (quantile 90%).
Les points suivants diffèrent de l'approche adoptée pour le calcul de la proportion d’eaux usées:
Il en est ressorti ce qui suit: les concentrations de diclofénac modélisées montrent que 238 (quantile 50%) à 274 (quantile 90%) STEP entraînent des dépassements de la valeur limite pour les eaux. Ici aussi, aucun calcul ne peut être effectué pour 59 STEP sans valeurs Q347. La différence qui en résulte par rapport au calcul sur la proportion d’eaux usées est faible et se justifie principalement par la photodégradation du diclofénac dans les lacs.
Les prévisions du modèle concordent bien avec les flux journaliers de diclofénac mesurés au cours des mois d'hiver 2019 dans la Glatt (Zurich), le Rhône, la Thur (Andelfingen), l'Aar et le Rhin (Figure 4).
Nous remercions vivement les services cantonaux, l'Office fédéral de l'environnement (OFEV) et l'Eawag d'avoir mis leurs données de mesure à notre disposition. Il s'agit de : Données de mesure des micropolluants dans les eaux et dans les rejets des STEP, ainsi que des données de débit des cours d'eau. Un grand merci à D. Dominguez (OFEV), S. Zimmermann-Stefens (OFEV), F. Soltermann (OFEV), A. Hofacker (OFEV), U. Schönenberger (OFEV), R. Manser (AWA Bern), A. Joss (Eawag), E. Durisch (AWEL Zürich), C. Götz (AWEL Zürich) et C.-A. Jaquerod (DGE Vaud) pour leurs précieuses discussions et leurs réactions à cet article. Un grand merci également à Silwan Daouk (Plateforme VSA Qualité des eaux) pour la relecture de l’article en français! Le projet a été soutenu financièrement par l'Office fédéral de l'environnement (OFEV).
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