VD - Villes Durables 

Innovations pour la gestion durables de l'eau en ville - connaissance et maîtrise de la contamination des eaux pluviales urbaines. – INOGEV

Innovations pour une gestion durable de l’eau en ville - pollution des eaux pluviales

La réduction des rejets de polluants afin de limiter leur impact sur l’environnement est au cœur des préoccupations des villes. Une démarche pluridisciplinaire intégrant sciences de l’environnement et Sciences humaines et sociales pour une meilleure gestion des flux de polluants en ville est proposée. Ce projet vise à aider les concepteurs et gestionnaires des collectivités locales à définir des stratégies efficaces de gestion des flux de polluants

Caractérisation et quantification des flux de polluants. Analyse socio-historique des relations entre chercheurs et gestionnaires des eaux pluviales

La réduction des rejets de polluants afin de limiter leur impact sur l’environnement est au cœur des préoccupations des villes qui s’inscrivent dans une politique de développement durable. En effet, les rejets urbains sont considérés comme l’une des principales causes de dégradation de la qualité du milieu récepteur. Le contexte réglementaire est de plus en plus contraignant notamment dans le domaine de l’eau. La loi sur l’Eau 2006 et surtout la Directive Cadre sur l’Eau 2000/63 visant le bon état écologique des milieux à l’horizon 2015 imposent des réductions drastiques notamment des micropolluants organiques et minéraux (substances prioritaires, polluants émergents) dans les masses d’eau (cours d’eau et nappes) alors même qu’ils sont peu souvent analysés et que les protocoles analytiques sont encore mouvants. Ainsi il est nécessaire d’identifier les principales sources de polluants et leur comportement dans le cycle urbain de l’eau (atmosphère, surfaces imperméables, bassins) pour pouvoir agir efficacement. Ce projet vise à aider les concepteurs et gestionnaires des collectivités locales à définir des stratégies efficaces de gestion des flux de polluants en analysant les conditions du transfert de connaissances entre les résultats de recherches et l'application opérationnelle à travers une meilleure connaissance des flux de polluants en zone urbaine. Le système considéré pour cette étude est un bassin versant séparatif urbain où l’on distingue l’atmosphère, les surfaces (chaussées, toitures..) et l’exutoire du bassin. Il s’agit de quantifier les flux de polluants et de préciser leur origine, de manière à mieux les modéliser et à proposer des méthodes permettant aux collectivités de gérer leurs flux polluants et de suivre les performances des actions qu’elles ont entreprises.

Le projet est construit autour de 5 tâches :
Méthodologie. Trois bassins versants urbains séparatifs ont été retenus pour évaluer les flux de polluants à leur exutoire. 77 polluants (métaux, hydrocarbures aromatiques polycycliques, pesticides, alkylphénols, polybromodiphényl éthers) sont analysés dans les différents compartiments de ces bassins. Une étape d’harmonisation des méthodes (prélèvements, analyses, traitement des données) a été effectuée. Par ailleurs, l’analyse socio-historique des collaborations entre chercheurs et collectivités territoriales est effectuée.
Caractérisation des sources de polluants atmosphériques et de leur dépôt sur les surfaces. La contribution de l’atmosphère à la pollution globale d’un bassin versant est abordée à partir d’expérimentations et de modélisation. On s’intéresse en particulier aux flux de dépôt sec, peu étudiés en milieu urbain.
Caractérisation et quantification des flux de micropolluants à l’échelle d’un bassin versant urbain. Pour mieux comprendre les rejets de polluants issus d’une zone urbaine par temps de pluie et tenter de les modéliser, deux approches sont développées en parallèle et combinées : une approche globale d’observation des flux de polluants suivie d’une approche détaillée visant la compréhension et la modélisation des processus de lessivage des polluants.
Analyse des pratiques d’innovation dans les politiques d’assainissement des agglomérations. Un volet de recherche sur le transfert des connaissances élaborées et les conditions de l’innovation dans les collectivités est développé. Ce questionnement est abordé sous un angle bien précis : celui des collaborations entre scientifiques et opérationnels institutionnalisées dans les 3 observatoires français d’hydrologie urbaine.
Gestion. Cette tâche vise à analyser la manière dont les connaissances acquises dans les tâches précédentes peuvent être formalisées et organisées pour servir à la mise en œuvre d'une gestion durable de l'assainissement urbain.

Le projet est construit autour de 5 tâches :
Méthodologie.Trois bassins versants urbains séparatifs ont été retenus pour évaluer les flux de polluants à leur exutoire. 77 polluants (métaux, hydrocarbures aromatiques polycycliques, pesticides, alkylphénols, polybromodiphényl éthers) sont analysés dans les différents compartiments de ces bassins. Une étape d’harmonisation des méthodes (prélèvements, analyses, traitement des données) a été effectuée. Par ailleurs, l’analyse socio-historique des collaborations entre chercheurs et collectivités territoriales est effectuée.
Caractérisation des sources de polluants atmosphériques et de leur dépôt sur les surfaces. La contribution de l’atmosphère à la pollution globale d’un bassin versant est abordée à partir d’expérimentations et de modélisation. On s’intéresse en particulier aux flux de dépôt sec, peu étudiés en milieu urbain.
Caractérisation et quantification des flux de micropolluants à l’échelle d’un bassin versant urbain. Pour mieux comprendre les rejets de polluants issus d’une zone urbaine par temps de pluie et tenter de les modéliser, deux approches sont développées en parallèle et combinées : une approche globale d’observation des flux de polluants suivie d’une approche détaillée visant la compréhension et la modélisation des processus de lessivage des polluants.
Analyse des pratiques d’innovation dans les politiques d’assainissement des agglomérations. Un volet de recherche sur le transfert des connaissances élaborées et les conditions de l’innovation dans les collectivités est développé. Ce questionnement est abordé sous un angle bien précis : celui des collaborations entre scientifiques et opérationnels institutionnalisées dans les 3 observatoires français d’hydrologie urbaine.
Gestion. Cette tâche vise à analyser la manière dont les connaissances acquises dans les tâches précédentes peuvent être formalisées et organisées pour servir à la mise en œuvre d'une gestion durable de l'assainissement urbain.

Rédaction de protocoles pour la stratégie de prélèvement et la réalisation de « blancs ». Mise en ligne des résultats d’analyse sur le site INOGEV et réflexion pour une base de données commune, en lien avec le SOERE URBIS. Mesure du dépôt sec par l’intermédiaire de traceurs (fluorescéine et 7Be). Influence de la nature des surfaces urbaines (facteur 10 entre surfaces lisse et rugueuse), des conditions météo, de la thermophorèse et de l’exposition des surfaces sur les vitesses de dépôt. Validation de l’utilisation du 7Be comme traceur des particules atmosphériques. Influence de la granulométrie et de l’intensité de la pluie sur le taux de rabattement. Modélisation du dépôt sec en milieu urbain. Analyse d’un grand nombre de micropolluants jusqu’ici très peu étudiés dans les eaux pluviales et constitution d’une base de données qui pourra être utilisée par les gestionnaires pour évaluer l’impact des eaux pluviale sur la pollution du milieu récepteur. Faible influence de l’occupation du sol sur la qualité des eaux à l’exutoire des bassins versants. Variation temporelle importante des concentrations en polluants. Analyse socio-historique des pratiques, sur la base d’entretiens entre chercheurs et techniciens. Le degré de coproduction des programmes de recherche est différent selon les observatoires, avec des interactions plus (Lyon, Paris) ou moins fortes (Nantes) entre chercheurs et opérationnels.  La légitimité des observatoires est reconnue au niveau scientifique (labellisation SOERE). Le rôle important des « marginaux-sécants » ou « médiateurs » qui font le lien entre le monde de la recherche et les services urbains (par exemple un ancien doctorant travaillant dans une collectivité) est mis en avant.

Les résultats du projet INOGEV ont été et vont être valorisés de plusieurs manières : 1) Articles dans des revues internationales (ex. Percot et al., 2013, Use of beryllium-7 as a surrogate to determine the deposition of metal and polycyclic aromatic hydrocarbon through urban aerosols in Nantes, France, Atm. Env. 74 338-345) ; 2) articles dans des revues techniques ; 3) journée technique du GRAIE organisée par l’OTHU (http://www.graie.org/othu/pdfothu/JTOTHU5-ACTES-9fev12web6.pdf); 4) Plus de 15 conférences internationales et nationales (NOVATECH 2013, EAC 2011, 2012, 2013, etc.) ; 5) base de données sur les micropolluants et rapports disponibles sur le site web INOGEV (http://www.irstv.cnrs.fr); 6) séminaire de clôture organisé à Nantes les 3 et 4 décembre 2013 en collaboration avec Nantes Métropole, l’ONEMA et le CERTU.

Ce projet vise à aider les concepteurs et gestionnaires des collectivités locales à définir des stratégies efficaces de gestion des flux de polluants, en analysant les conditions du transfert de connaissances entre les résultats de recherches et l'application opérationnelle à travers une meilleure connaissance des flux de micropolluants en zone urbaine. Le système considéré pour cette étude est un bassin versant séparatif urbain où l?on distingue l?atmosphère, les surfaces (chaussées, toitures..) et l?exutoire du bassin. L?originalité du projet consiste à: ? mettre en ?uvre une démarche pluridisciplinaire complètement intégrée croisant les objectifs propres aux sciences humaines et sociales et celles propres aux sciences de l'environnement, ? quantifier les flux de micropolluants dans les différents compartiments (atmosphère, dépôts sur les surfaces urbaines, exutoire des bassins versants) ainsi que préciser leur origine, de manière à mieux les modéliser et à pouvoir définir l?efficacité des systèmes de gestion, proposer des méthodes permettant aux collectivités de gérer leurs flux polluants et de suivre les performances des actions qu?elles ont entreprises (procédures allégées de suivi, indicateurs d?évolution, ?), ? analyser les mécanismes de transfert de connaissances en vue d'optimiser la gestion de l'assainissement urbain. ? pérenniser le réseau d'observatoires de terrain en hydrologie urbaine réuni au sein d?HURRBIS. qui est sans équivalents au niveau mondial. La mise en ?uvre du projet reposera sur les compétences acquises par le réseau des observatoires de terrain HURRBIS mis en place en France en 2006 à l?instigation des trois observatoires en hydrologie urbaine actifs depuis une quinzaine d?années: OPUR (Observatoire des Polluants urbains, à Paris), OTHU (Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine, à Lyon) et SAP (Secteur Atelier Pluridisciplinaire, à Nantes). Cette synergie inter-observatoires sera complétée par les compétences d?autres partenaires, en particulier pour ce qui concerne la caractérisation et le transfert des polluants atmosphériques ainsi que les analyses sociopolitiques des collaborations entre les collectivités et la recherche et des changements de pratiques de gestion. Le projet s?inscrit dans une politique de long terme visant à pérenniser et à capitaliser les acquis des différents observatoires et à les faire évoluer en fonction de problématiques nouvelles comme celle du rôle des polluants émergents.

Coordinateur du projet

L'auteur de ce résumé est le coordinateur du projet, qui est responsable du contenu de ce résumé. L'ANR décline par conséquent toute responsabilité quant à son contenu.

Partenaire

Aide de l'ANR 0 euros
Début et durée du projet scientifique : - 0 Mois

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