Nitrification et dynamique des formes de l’azote dans la Seine et son estuaire suite aux changements du traitement des eaux usées à Paris :

DOI
https://doi.org/10.26047/PIREN.rapp.ann.2013.vol14

L’axe principal de la Seine, depuis la confluence avec la Marne jusqu’à l'entrée de l'estuaire, est profondément affecté par le rejet des eaux usées de l'agglomération parisienne. Au début des années 2000, la majeure partie des effluents était encore évacuée dans la Seine, en aval de la station de traitement SeineAval, sans traitement de l’azote, libérant ainsi une charge d'ammonium élevée. Des concentrations en NH4 aussi élevées que 7 mg N/l étaient fréquemment observées surtout en période estivale en aval de l'agglomération parisienne. Cébron et al. (2003, 2005) et Garnier et al. (2007) ont décrit en détail comment ces apports d'azote réduit et de bactéries nitrifiantes par la station Seine-Aval contribuaient à la désoxygénation en estuaire, 200 km en aval des principaux rejets. En effet, en raison de la croissance lente des bactéries nitrifiantes et de l’augmentation des particules dans l’estuaire, l’activité nitrifiante y était maximale. A Caudebec, à la limite de l’estuaire fluvial, les concentrations en NH4 devenaient nulles. La nitrification de l’ammonium en basse Seine était accompagnée d’une augmentation des concentrations en nitrites. Depuis 2007, la station SeineAval traite jusqu'à 90% de l’ammonium contenu dans les eaux usées par nitrification, et de 50 à 70% des nitrates en dénitrification. Ces modifications ont bien entendu favorablement affecté la qualité de l’eau de la Seine : les concentrations en ammonium en Seine à l’aval des rejets ne sont plus que d’environ 0.5-1.5 mg N/l en général, et la zone de déficit de l'oxygène dans l'estuaire amont a disparu. Toutefois, des nitrites sont apportés par les effluents et sont un sujet de préoccupation pour la qualité de l’eau de la Seine en aval des rejets, même si ces nitrites tendent à disparaître dans le secteur estuarien. En mesurant les potentiels d’activités des bactéries nitrifiantes en 2012 et 2013 avec un protocole expérimental identique à celui utilisé pour la période 2000-2003, nous avons déterminé les potentiels d'oxydation de l'ammonium -par les organismes nitrosants- et des nitrites -par les organismes nitratants- pour ces deux périodes. Il apparaît que, bien que de grandes quantités de micro-organismes nitrosants soient encore apportées avec les effluents traités, ceux-ci ne se développent plus dans l'eau de la Seine en raison du manque de substrat en concentration suffisamment élevée. Le même constat est vrai pour les microorganismes nitratants, ce qui explique la lente disparition des nitrites, totale en aval de la Seine. En Mai 2011 et Septembre 2013, un dysfonctionnement de la station d'épuration Seine-Aval a pu être observé, avec une concentration en ammonium en aval des rejets atteignant 4 mgN/l. La dynamique des formes de l’azote et des activités potentielles bactériennes nitrosantes et nitratantes en septembre 2013 ressemble alors davantage à celle observée avant la mise en place du traitement de l’azote à la station d'épuration Seine-Aval.