TPE réalisé par Floricia, Oriane et Cyrille (Lycée de Villaroy - Guyancourt)

Nitrates interprétation

Explications:

Nous avons voulu créer des graphiques retraçant l’évolution des nitrates dans la Beauce. Mais la Beauce a une grande superficie et s’étend sur des centaines de villes. Nous avons donc choisi 6 ville situées à différents coins de la Beauce pour lesquelles nous avons recueilli les données correspondant aux polluants choisis. Puis nous en avons fait des graphiques.
Ces villes sont : Fontainebleau, Chateaudun, Pannes, Orléans, Pithiviers et Gien.

Restrictions:

Les deux directives les plus importantes concernant les nitrates sont celles-ci :

La directive européenne du 12 décembre 1991 :

La directive européenne du 12 décembre 1991 (91/676/CEE) appelée «directive Nitrates» vise à protéger la qualité de l’eau en Europe en empêchant les nitrates d’origine agricole de polluer les eaux souterraines et de surface, et en encourageant l’utilisation des bonnes pratiques agricoles.

La mise en œuvre de la directive s’effectue en plusieurs étapes.

Les États membres doivent:

  • identifier les eaux de surface et souterraines touchées par la pollution ou susceptibles de l’être, sur la base d’une procédure et de critères énumérés par la directive (notamment lorsque la concentration de nitrates dans les eaux souterraines ou de surface dépasse 50 mg/l ou quand les eaux de surface sont eutrophiques ou risquent de l’être);
  • désigner les zones vulnérables qui sont toutes les zones connues sur leur territoire qui alimentent les eaux de surface et souterraines touchées par la pollution ou susceptibles de l’être.
  • établir des codes de bonnes pratiques agricoles.
  • élaborer des programmes d’action, à mettre en œuvre obligatoirement par tous les agriculteurs qui opèrent en zones vulnérables.
  • surveiller la qualité des eaux et appliquer à cette fin des méthodes de mesure de référence standardisées pour les dosages de composés azotés.

La directive européenne du 23 octobre 2000

Le Parlement européen et le Conseil ont adopté le 23 octobre 2000 la directive 2000/60/CEE , dite Directive Cadre sur l’Eau (DCE) , établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l’eau.

Ses innovations portent essentiellement sur les objectifs environnementaux qu’elle fixe dans un délai précis mais aussi sur la prise en compte de l’économie et de l’aménagement du territoire à chaque étape de sa mise en œuvre ainsi que sur un renforcement de la participation active du publique.

La mise en œuvre de la DCE repose sur un calendrier prévoyant :

  • En 2003 : Un recensement des bassins et une définition des districts hydrographiques. Le decoupage du territoire français en 6 bassins est conservé.
  • En 2004 : Un état des lieux est réalisé , faisant l’analyse pour chacun des bassins des caractéristiques naturelles , des pressions s’exerçant sur la ressource et des impacts générés.Puis mise en place d’un premier programme de surveillance de l’état des eaux.
  • En 2009 : Elaboration de plans de gestion et de programmes de mesures qui , pour chaque district, définiront les objectifs à atteindre pour 2015 et les actions à mettre en œuvre.Ces document seront révisés en 2015 puis tous les 6 ans . Ils consisteront en France en une modification des Shémas Directeurs d’Aménagement et de Gestion des Eaux (SDAGE).

 Dégradation des nitrates: Les nitrates n’ont pas de temps de demi-vie*.

* La demi-vie est le temps mis par une substance (molécule, médicament ou autres) pour perdre la moitié de son activité pharmacologique ou physiologique.

 

Fontainebleau :

nitrates fontainebleau

Entre 1998 et 2000 la concentration est restée à 9mg/L . Elle a ensuite augmentée pour atteindre 11mg/L en 2002.Elle a stagné à cette valeur jusqu’en 2004.Puis est descendu en 2005 à 10mg/L. On observe ensuite une forte augmentation ou la concentration atteint 13 mg/L en 2006.Elle a a ensuite baissée pour atteindre 11mg/L en 2007.La concentration est restée à cette jusqu’à 2009e t a ensuite augmentée pour atteindre 13mg/L en 2011.Puis elle a de nouveau diminué à 11mg/L en 2012 et est restée à cette valeur.

 

Gien :

nitrates gien

En 1994 , la concentration moyenne de nitrate était environ de 35 mg/L . Cette concentration moyenne  a ensuite chuté jusqu’en 1998 où elle atteint un peu moins de 25 mg/L . S’en suit une période de très légère hausse jusqu’en 2010 où la concentration moyenne  est de  environ 29 mg/L . Cette hausse est suivie d’une grande chute puisqu’en 2012 la concentration moyenne  atteint environ 18 mg/L .

Orléans :

nitrates orléans

Entre 1991 et 1996, les concentrations moyenne et médiane de nitrates stagnent autour de 28 mg/L .  Entre 1996 et 1998 on note une forte diminution de ces concentrations jusqu’à atteindre 1 mg/L . Elle est suivie d’une forte augmentation entre 1998 et 1999 , jusqu’ à atteindre 31 mg/L pour la concentration médiane et 22.5 mg/L pour la concentration moyenne . Elle est suivie d’une stagnation de la concentration moyenne jusqu’en 2009 et une légère augmentation de la concentration médiane jusqu’à 35 mg/L en 2009 . Cette disparité des deux concentrations se finit en 2010 ,suite à une grosse chute de la concentration médiane . Les deux concentrations valent alors 17.5 mg/L . Depuis les deux concentrations stagnent autour de cette valeur .

Le pic de baisse de 1998 n’est pas très représentatif de la concentration en nitrates de cette année-là. Nous n’avions qu’une seule valeur, qui était inférieur à la limite de détection, il faudrait plus de données sur cette année pour que les moyennes et médianes soient représentatives.

Pannes :

nitrate pannes

En 1991, la concentration moyenne et médiane de nitrates était environ de 20 mg/L.Il ya ensuite eu une grande hausse, la concentration moyenne était de 32 mg/L et la concentration médiane de 27 mg/L en 1998. Il y a eu une baisse où les concentration moyenne et médianes se sont stabilisé à environ 25mg/L à partir de 2001. Entre 2005 et 2012, il y a eu des pics de hausses et de baisses mais la concentration est resté autour de 25 mg/L. L’Europe recommande une norme de 25 mg/L, on peut voire que cette valeur est dépassé de temps en temps.

 

Châteaudun :

nitrates chateaudun

La concentration moyenne de nitrates est restée stable de 1991 à 1997, autour de 50mg/L. Il y a ensuite eu une hausse jusqu’en 2005 où la concentration est montée à plus de 60mg/L. De 2005 à 2010, il y a eu une baisse, la concentration moyenne était de 52,5mg/L en 2010. Il y a eu une forte hausse en 2011, la concentration a atteint 62mg/L. Elle est ensuite restée stable jusqu’en 2013. La norme de la quantité de nitrates dans l’eau est de 50mg/L pour que cette eau soit potable. On peut voire que la concentration moyenne est pratiquement tout le temps au dessus de cette norme depuis 1991.

Pithiviers:

nitrate pithiviers La concentration moyenne est restée autour de 30mg/L jusqu’en 1999 .Puis a augmenté pour atteindre 48mg/L en 2002 et a stagné à cette valeur jusqu’en 2007.Enfin elle a baissé pour atteindre 40mg/L en 2008 et à stagné autour de cette valeur.

Conclusion:

La plupart des données appartiennent au domaine de validité des mesure, comparativement aux autres polluants.

La concentration maximale déterminée par l‘Organisation Mondiale de la Santé est 50mg/L mais l’Europe recommande 25mg/L.

Les graphiques de Fontainebleau et Pannes sont chaotiques et il y a plusieurs explication à cela : les données brutes contiennent peut être des valeurs erronées, mises par défaut au seuil de quantification. Pour Pannes, nous pouvons aussi faire l’hypothèse que les engrais contenant l’azote n’ont pas été appliqués chaque année ou que les pluies ont été irrégulières entre les années.

Nous constatons que globalement, la teneur en nitrates augmente régulièrement (Pithiviers, Chataudun Orléans)  jusque dans les années 2007 à 2009. Puis, en fonction des zones de prélèvement, on constate parfois une baisse des concentration en nitrates. Nous pouvons faire l’hypothèse qu’à partir de ces dates (ou quelques années avant, le temps que les nitrates atteignent la nappe phréatique), les agriculteurs ont utilisé moins d’engrais azotés. Une analyse de correspondance entre les zones cultivées et la présence de nitrates dans les prélèvements dans la nappe, montre clairement un lien entre zone cultivées et pollution en nitrates : voir sur la page “Evolution des nitrates dans la Beauce”

Dans le cas de Châteaudun, après quelques années de baisse de la concentration en nitrates, on observe une remontée vers les valeurs les plus importantes (plus de 60mg/l). Nous pouvons penser que les engrais azoté ont de nouveau été utilisés car sans eux, les productions agricoles étaient plus faibles.

Nous pouvons voir que globalement la recommandation de l’Europe qui détermine une concentration maximale de 25 mg/l n’est pas respecté en France ou en tout cas pour la Beauce excepté à Fontainebleau ou les valeur son inférieures. Néanmoins la  concentration maximale déterminée par l‘Organisation Mondiale de la Santé qui est de 50 mg/l est respecté pour toute les villes sauf à Châteaudun où la moyenne de concentration en nitrate atteint 62mg/l .

 


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