Impact de la ville de Lamotte Beuvron sur la qualité de l'eau du Beuvron
Dernière mise à jour : 19 mai 1999
Avant propos
L'exemple présenté ici est destiné à montrer une utilisation pédagogique possible de l'IBGN, mais il ne se limite pas à la détermination de ce dernier. En effet, si l'IBGN constitue un des indicateurs de la qualité des eaux, son interprétation nécessite une connaissance précise du cours d'eau étudié qui ne peut être obtenue qu'à la suite de diverses études. Cette nécessité ne constitue en rien un obstacle sur le plan pédagogique car elle conduit à la diversification des activités menées par les élèves, mesures sur le terrain et au laboratoire, construction et utilisation de représentations graphiques diverses, consultation de données en ligne, etc.
Introduction
Une fois le cours d'eau et la ville localisés sur une carte, le problème de la qualité des eaux du Beuvron est abordé à partir de la carte ci-dessous où la qualité physicochimique des cours d'eau est indiquée par un code de couleurs.
Qualité physicochimique des cours d'eau du Loir et Cher
Une brusque dégradation de la qualité des eaux du Beuvron apparaît sur la carte à la traversée de l'agglomération de Lamotte Beuvron. On se propose de rechercher les causes de cette dégradation. Le problème posé peut donc être formulé de la façon suivante :
Quelles sont les causes de la pollution des eaux de la rivière ?
Puisque les rejets de la ville sont traités par une station d'épuration, l'hypothèse d'une déficience de cette structure est la plus immédiate. Elle conduit à étudier le fonctionnement de la station d'épuration.
Étude de la structure d'assainissement de la commune
- Deux stratégies sont proposées :
- Une surcharge hydraulique de la station d'épuration en période pluvieuse, par infiltration d'eaux parasites dans le réseau des eaux usées. Cette surcharge conduit à une dérivation d'une partie de ces eaux usées en amont de la station d'épuration. Elles sont donc envoyées sans traitement dans le Beuvron.
- Une surcharge organique périodique en relation avec l'activité des industries raccordées au réseau (notamment la conserverie).
Fournir aux élèves le bilan du fonctionnement de la structure d'assainissement et leur demander de l'analyser.
Demander aux élèves de dresser eux mêmes ce bilan à partir des informations concernant la station disponibles sur le serveur. Le schéma de synthèse sert alors de correction.
Résultats
Le fonctionnement de la structure d'assainissement fait apparaître des surcharges épisodiques.
Conclusion
Si les exigences épuratoires minimales sont en moyenne respectées au niveau des effluents traités, les charges estimées en équivalent-habitant des différents polluants ne sont pas négligeables et les normes autorisées peuvent être dépassées ponctuellement.
L'insuffisance de la structure d'assainissement étant établie, on est amené à poser le problème suivant.
Quel est l'impact des rejets polluants de la commune sur la qualité des eaux de la rivière ?
On demande aux élèves d'élaborer une stratégie permettant la résolution du problème posé.
La nécessité d'une comparaison entre la qualité physicochimique des eaux en amont et celles en aval de la commune s'impose rapidement. Le choix des paramètres à prendre en compte est dicté par la nature des rejets de la commune (voir problème précédent). Mais certaines pollutions ponctuelles importantes, dues aux surcharges organiques de la station ou aux dérivations passagères d'une partie des eaux usées, peuvent échapper aux analyses périodiques de la qualité physicochimique des eaux de la rivière. C'est là qu'une analyse faunistique du cours d'eau prend tout son intérêt, l'évolution des populations aquatiques étant révélatrice des pollutions chroniques et ponctuelles, présentes et passées.
Des articles de presse illustrés par des images de bancs de poissons morts font prendre conscience aux élèves que cet impact sur la faune révèle des pollutions ponctuelles qui auraient pu passer inaperçues.
Une démarche incluant la détermination de l'IBGN et la mesure des paramètres physicochimiques sur deux stations, l'une en amont, l'autre en aval de la commune, peut alors être mise en place. Celle qui est proposée ci-dessous comporte un ensemble d'activités parmi lesquelles l'enseignant fera son choix en fonction du niveau de la classe et du temps qu'il compte consacrer à cette étude.
LES ACTIVITÉS PROPOSÉES
La sortie sur le terrain
Les élèves doivent avoir pris connaissance au préalable du principe de l'IBGN, de sa méthode de détermination et des conditions de prélèvement. Prévoir deux heures pour effectuer les prélèvements.
Une fois le repérage effectué, les élèves sont répartis en huit groupes. Chaque groupe a la responsabilité d'une prélèvement et de son analyse. Dans le groupe, deux élèves équipés de cuissardes récoltent la faune d'un habitat avec le Surber ou un tamis de maille 500. Les autres depuis la berge, prélèvent de l'eau à l'aide d'un échantillonneur, recherchent les caractéristiques de la station, prennent quelques mesures physiques simples (température vitesse du courant, profondeur...) et réalisent quelques tests chimiques.
Chaque groupe, à la fin de la sortie sur le terrain, doit avoir rempli le tableau d'échantillonnage.
Tri et analyse des échantillons faunistiques
Les élèves travaillent sur les échantillons qu'ils ont récoltés, ou, si la sortie sur le terrain n'a pas eu lieu, sur ceux récoltés par l'enseignant. Pour le tri, consulter la page consacrée à ce sujet.
Identifier la totalité de la faune récoltée demande beaucoup de temps, aussi se contente-t-on de repérer les taxons indicateurs à l'aide de la clé de détermination.
Le taxon indicateur le plus polluosensible représenté par au moins trois individus (10 pour certains taxons) donne alors une indication sur la qualité des eaux de la rivière.
Identification de taxons indicateurs à partir d'une planche de dessins
Cette activité peut remplacer celles qui précèdent si on ne possède pas d'échantillons récoltés. L'objectif poursuivi est le même. La planche fournie sur le site est celle des taxons indicateurs recensés en aval de Lamotte Beuvron le 8 août 1996.
Calcul de l'IBGN en amont et en aval de la ville
La qualité biologique des eaux peut ensuite être appréciée de façon plus précise par le calcul de l'IBGN obtenu par les élèves à partir des tableaux de données fournies sur le serveur.
Les valeurs obtenues en amont (11/20 en 1997) et en aval (11/20 en 1993 et 10/20 en 1997) de la commune de Lamotte Beuvron sont sensiblement voisines mais pour des raisons différentes. En amont, la note moyenne obtenue est due à l'absence de substrats très biogènes, en aval, à la faible abondance des espèces polluosensibles. La qualité des eaux est donc en fait meilleure en amont.
L'IBGN traduisant une dégradation globale à l'aval de la ville, on est amené à rechercher les paramètres physicochimiques responsables de cette dégradation. On s'oriente alors vers les paramètres présents de façon significative dans les rejets polluants de la commune (voir l'étude sur la structure d'assainissement).
On peut alors proposer aux élèves la mesure de quelques paramètres physicochimiques en amont et en aval de la ville ou l'analyse des données disponibles soit sous forme de tableau, soit sous forme de graphique.
Analyse des paramètres physicochimiques
Analyse des tableaux et graphiques proposés sur le serveur au format html
exemple de tableau proposé
Le graphique montre une dégradation de la qualité des eaux entre l'amont et l'aval, une augmentation de la DBO5, de la DCO et des teneurs en azote ammoniacal et en phosphates.
Extraction de données et construction de graphes à partir d'un fichier au format Excel
Les données relatives à la qualité des eaux en amont et en aval de Lamotte Beuvron de 1993 à 1997 sont recueillies dans un fichier au format Excel téléchargeable.
La maîtrise de cette application par les élèves leur permet, en autonomie, d'extraire des données et de les mettre sous forme graphique puis de les analyser.
Conclusion
Les mesures réalisées par les élèves complétées par l'analyse de données mises à leur disposition aboutissent à démontrer la dégradation de la qualité des eaux de la rivière lors de la traversée de la commune. L'hypothèse d'une dégradation due à l'insuffisance de la structure d'assainissement est compatible avec l'ensemble des informations recueillies.
Conseils pour reproduire cette démarche pédagogique sur une autre exemple
Le choix de la ville
Commencer par consulter le fascicule sur la qualité des rivières du département que vous pouvez vous procurer auprès des agences de l'eau. Repérer les différents exemples possibles de pollution et le nom des organismes responsables à l'origine des données. Prendre contact avec les techniciens de ces organismes, chargés de faire les relevés et les analyses en laboratoire. Ils vous guideront dans votre choix, notamment si vous envisagez une sortie sur le terrain avec les élèves, ce qui présente des contraintes de sécurité et d'accessibilité au site de prélèvement .
La sortie sur le terrain
Sans les élèves, en compagnie du technicien responsable des relevés, repérer la station et choisir avec lui les 8 substrats sur lesquels seront prélevés la faune permettant de déterminer l'IBGN. Faire ces prélèvements. Si la sortie doit être annulée, les conditions de prélèvement n'étant pas remplies (augmentation brutale du débit de la rivière ou au contraire tarissement du cours d'eau), les élèves pourront néanmoins travailler sur ces prélèvements.
Les données sur la structure d'assainissement de la commune
Elles peuvent être obtenues auprès :
- de la mairie
- du gestionnaire de la station d'épuration
- de la DDE.
Les données sur la qualité des eaux de la rivière
Elles peuvent être obtenues auprès :
- de l'Agence de l'eau (organisme centralisateur)
- de la DIREN/SEMA régionale
- des organismes locaux chargés des relevés sur le terrain.
Consulter également la page "Comment obtenir des informations locales"
