La surveillance de l'environnement, notamment de la qualité de l’eau, exige de mesurer et enregistrer en continu de multiples paramètres afin de réagir rapidement et efficacement en cas de pollution. C’est le constat effectué par Gilles Bigouret, responsable du service traitement qualité de l'eau et production dans le département de la Creuse pour le compte de Suez. Explications.
Depuis quelques années, son service utilise deux sondes
multi-paramètres fabriquées par nke Instrumentation, pour surveiller la qualité
de l'eau de la retenue de la station de traitement d'eau potable du syndicat de
la Rozeille. Parmi les paramètres indicateurs de pollution, on compte la
quantité de cyanobactéries.
Ces dernières se développent en fonction de la luminosité et
de la température de l'eau.
La journée, elles restent en surface et ont tendance à
plonger la nuit. A forte concentration, elles dégagent des toxines, les
microcystines, dangereuses pour l'être humain. Pour prévenir ce risque, l'ARS
(Agence Régionale de la Santé) a demandé à l'équipe de Gilles Bigouret
d'équiper la retenue de sondes capables de mesurer régulièrement la quantité de
cyanobactéries.
Ainsi, depuis 2011, deux sondes SMATCH sont utilisées. L'une
est fixée sur une bouée, en amont de la retenue, pour des mesures qui se font à
une hauteur d'immersion fixe. L'autre, en aval, est liée à un système de treuil
qui permet de faire des mesures de profil sur une colonne d'eau de 7 m, juste
avant traitement.
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SMATCH
mesure et enregistre jusqu’à 7 paramètres : température, pression (profondeur),
conductivité (salinité), turbidité, oxygène dissous, fluorescence (chlorophylle
a ou phycocianine, et phycoérythrine), et le pH. Légère et compacte, elle
a été conçue pour une utilisation en réseau pendant une longue période.
Ces sondes mesurent en continu les paramètres de profondeur,
température, conductivité, turbidité, Oxygène dissous, pH et la fluorescence.
Ce dernier paramètre comprend les mesures de chlorophylle a et de phycocianine
relative à la quantité de cyanobactéries. L'intérêt des mesures réalisées avec
la sonde mobile est de déterminer en direct à quelle profondeur d'eau l'on
trouve le moins de cyanobactéries. La prise d'eau reliée à la station de
traitement, mobile également, est alors réglée de manière à prélever l'eau dans
cette zone précise. Ajustable à volonté, elle est déplacée environ toutes les
semaines.
Les sondes SMATCH ont une autonomie de 6 mois, chacune est
alimentée en interne par des piles à Lithium. « Nous effectuons une
maintenance mensuelle en autonomie, explique Gilles Bigouret. Celle-ci consiste
principalement au rinçage des différents capteurs. En outre, il est nécessaire
de renvoyer une fois par an les sondes chez nke Instrumentation pour un
re-calibrage des capteurs des 7 paramètres. »
Le traitement des données quant à lui est relativement
simple. Les sondes émettent un fichier type au format txt qui est intégré à un
serveur via le signal GPRS. Ces données sont ensuite traitées et stockées sous
formes de graphiques, plus lisibles.
« Depuis que nous avons les sondes SMATCH nous pouvons
répondre de manière simple et efficace aux demandes de l'ARS. Auparavant, des
prélèvements manuels étaient réalisés au printemps et en automne, périodes où
l'on observe un phénomène de retournement des eaux qui perturbe le milieu, et
en été, lors du développement algal. C'est aussi le seul moyen pour nous
de mesurer de manière permanente la quantité de cyanobactéries. Nous avons une
marge d'erreur de 20% sur ce paramètre. »
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A la question d'une optimisation éventuelle, Gilles Bigouret
évoque plusieurs pistes : « On souhaiterait mesurer aussi les
quantités de Fer en continu. En effet, situé dans le Massif Central, riche en
granit, ici, les eaux sont naturellement ferrugineuses. De plus l'un des traitements
de l'eau potable se fait via une adjonction de fer. En trop grandes quantités,
celui-ci peut être nocif. D'où une demande de l'ARS de surveiller de près cet
élément. Le manganèse et le carbone sont deux autres paramètres qu'il serait
intéressant d'analyser pour des besoins tels que les nôtres ». La logistique
imposée par la dérive des capteurs est une autre contrainte : « Une
maintenance plus régulière serait idéale, mais cela entraînerait un surcoût.
Ceci étant, les sondes SMATCH sont actuellement pour nous l'outil le plus
abouti pour répondre aux demandes de la région ».
Chez nke Instrumentation, une autre sonde a été développée
depuis : SAMBAT. A poids et dimensions égales, et pour une mise en œuvre
similaire, celle-ci mesure en plus des paramètres analysés par la SMATCH,
l’oxydoréduction, la matière dissoute (CDOM) et la présence d'hydrocarbures,
ceci jusqu'à 30 m de profondeur, contre 20 m pour la SMATCH. La sonde SAMBAT
est également dotée d'un système de nettoyage automatique des capteurs optiques
par balai permettant ainsi de lutter efficacement contre le biofouling. Ces
deux modèles de sondes sont utilisables en eau douce et milieu marin et
trouvent des applications dans les domaines de la surveillance de
l'environnement, de la qualité des eaux, des travaux de génie civil ou encore
pour le calage de modèles hydrodynamiques.
« Pour nous, l'utilisation des sondes SMATCH est un réel
progrès, conclut Gille Bigouret. La surveillance accrue de la retenue nous
permet d'être en phase avec les exigences de l'ARS ainsi qu'avec le Grenelle de
l'environnement. »
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