Nitrification de l’ammonium dans la basse Seine: impact de l’anthropisation de Paris à l’estuaire

A l’aval de l’agglomération parisienne, la pollution organique et ammoniacale, représente une nuisance majeure. Si la pollution organique entraîne une désoxygénation à l’aval immédiat de la station d’Achères, c’est dans l’estuaire fluvial que la pollution ammoniacale est à l’origine d’une seconde zone de désoxygénation. Il est intéressant de noter que les déficits en oxygène ont été moins importants lors de la période de 1996 à 1999 comparativement à la période de 1993 à 1995 . Cette différence est tant liée aux améliorations des traitements des effluents bruts (mise en service de la station de Colombes en 1998), qu’aux valeurs estivales de débits, de manière générale plus élevées au cours de ces dernières années. Dans le contexte de l’évolution des traitements des effluents, l’objectif de l’étude de nitrification était de revisiter certaines formulations du modèle afin de modéliser au mieux le fonctionnement écologique actuel. Il s’agissait par exemple de redéfinir l’équivalent-habitant pris en compte dans le modèle en terme d’organismes nitrifiantes, notamment. La reconsidération de la charge spécifique fait toutefois l’objet d’un rapport spécifique. Dans la perspective de l’amélioration du traitement à l’horizon 2005 (nitrification, voire dénitrification des effluents), la compréhension de ces processus est de première importance. Les résultats de la littérature ainsi que nos premières investigations ont en effet montré que la nitrification produit du N2O, gaz à effet de serre et pourrait provoquer un déplacement de la pollution vers l’atmosphère. Nous avons donc élaboré un modèle conceptuel de la nitrification, dans lequel la production de N2O constitue une phase intermédiaire. Une formulation mathématique est proposée, et intégrée au modèle RIVE des processus, ce qui permet de modéliser outre l’ammonium et le nitrate, le nitrite et le N2O. Comprendre les différentes étapes de la nitrification nécessite de comprendre la dynamique des bactéries qui réalisent ce processus, c’est pourquoi nous avons au cours de cette phase utilisé les outils de détection spécifique des microorganismes issus de la biologie moléculaire. Nous avons enfin avec le modèle validé sur des observations de terrain exploré la qualité de l’eau dans les conditions de traitement telles qu’elles pourraient être en 2005.