Nutriments, pollution et normes

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Les nitrates et les phosphates, composées respectivement d’azote et de phosphore, sont des nutriments, c’est-à-dire les éléments constitutifs des organismes vivants, nécessaires à leur développement. Ils sont naturellement présents dans le milieu ambiant, mais peuvent également être apportés par les activités humaines. On en retrouve en quantités importantes dans les épandages agricoles (engrais chimiques, lisiers et fumiers), les rejets industriels et les eaux usées. Il arrive que ces sources d’azote et de phosphore finissent dans les eaux de surface, entraînant un enrichissement excessif en nutriments du milieu. C’est le phénomène d’eutrophisation.

En réponse à cet enrichissement, les producteurs primaires, à la base du réseau trophique (phytoplancton, algues, plantes), se mettent alors à croître de manière excessive, avec dans certains cas le développement d’une espèce qui domine l’écosystème, provoquant un déséquilibre écologique. Leur surabondance peut réduire la lumière disponible pour les autres plantes, et la décomposition par les bactéries de la matière organique morte qui en résulte peut réduire la quantité d’oxygène disponible dans l’eau, au point de provoquer la mort des organismes ayant besoin d’oxygène, comme les poissons. De plus, certaines algues peuvent produire des toxines, potentiellement néfastes pour les autres organismes et la santé humaine (voir l’article « Les cyanobactéries à Bruxelles »).

Afin d’empêcher la dégradation des écosystèmes et de restaurer le « bon état » des rivières, lacs et eaux souterraines, l’Union européenne a établi en 2000 la Directive Cadre sur l’Eau, une série d’objectifs et de règles à l’intention des autorités nationales. Parmi ceux-ci, il y a des normes de qualité physico-chimique à ne pas dépasser, entre autres pour les concentrations de nitrates et de phosphates. Des objectifs plus stricts peuvent être définis par les pays ou régions, comme cela a été fait par la région de Bruxelles-Capitale pour la Woluwe, cours d’eau qui prend sa source en Forêt de Soignes, auquel est relié tout un chapelet d’étangs du Sud de Bruxelles, dans le but de protéger les habitats et les espèces du réseau Natura 2000.

Prenons le cas des phosphates dans les étangs bruxellois pour illustrer le fonctionnement de ces normes, pour lesquelles différentes classes de qualité de l’eau sont définies. Pour déterminer la qualité de l’eau, les concentrations de phosphates des étangs doivent être mesurées tous les 3 mois, puis ces valeurs mesurées sont comparées aux normes de qualité. Si 90% (ou plus) des échantillons se situent en-dessous de 0,033 mg de phosphate par litre d’eau, la qualité est considérée comme « très bonne ». Si ce n’est pas le cas, mais que 90% (ou plus) des échantillons se situent en-dessous de 0,16 mg de phosphate par litre d’eau, la qualité est considérée comme « bonne », et ainsi de suite pour toutes les classes de qualité… L’objectif est d’atteindre au minimum une « bonne » qualité, et idéalement une « très bonne » qualité.

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Nitraten en fosfaten, die respectievelijk uit stikstof en fosfor bestaan, zijn voedingsstoffen, namelijk de bouwstenen van levende organismen, die nodig zijn voor hun ontwikkeling. Hoewel ze van nature in het milieu voorkomen, kunnen ze ook door menselijke activiteiten worden toegevoegd. Ze worden vaak in grote hoeveelheden aangetroffen in landbouwmest (chemische meststoffen, gier en mest), industrieel afval en afvalwater. Wanneer deze bronnen van stikstof en fosfor in oppervlaktewateren terechtkomen, ontstaat er een overmatige verrijking van het milieu met voedingsstoffen, wat resulteert in het verschijnsel genaamd eutrofiëring.

Als reactie op deze verrijking beginnen de primaire producenten aan de basis van de voedselketen (fytoplankton, algen, planten) overmatig te groeien. Dit kan leiden tot de opkomst van een dominante soort die het ecosysteem overheerst, waardoor er een ecologisch onevenwicht ontstaat. De overvloed aan deze producenten kan invallend zonlicht blokkeren, waardoor de groei van andere planten wordt afgeremd. Bovendien kan de afbraak van deze grote hoeveelheid biomassa leiden tot zuurstoftekort, wat andere organismen in gevaar brengt en soms zelfs resulteert in massale vissterfte. Sommige algen kunnen ook gifstoffen vrijgeven die schadelijk kunnen zijn voor andere organismen, inclusief de menselijke gezondheid (zie het artikel « Cyanobacteriën in Brussel« ). 

Om de achteruitgang van ecosystemen te voorkomen en de “goede toestand” van rivieren, meren en grondwater te herstellen, heeft de Europese Unie in 2000 de Kaderrichtlijn Water opgesteld. Deze richtlijn bevat een reeks doelstellingen en regels voor nationale overheden. Onder deze regels vallen fysisch-chemische kwaliteitsnormen die niet mogen worden overschreden, waaronder limieten voor nitraat- en fosfaatconcentraties. Bepaalde landen of regio’s kunnen strengere doelstellingen vaststellen, zoals het Brussels Hoofdstedelijk Gewest heeft gedaan voor de Woluwe-rivier. Deze rivier ontspringt in het Zoniënwoud en is verbonden met een reeks vijvers in het zuiden van Brussel. Het doel van deze strengere doelstellingen is om de habitats en soorten in het Natura 2000-netwerk te beschermen.

Laten we het geval van fosfaten in Brusselse vijvers nemen om te illustreren hoe deze normen werken, waarvoor verschillende waterkwaliteitsklassen zijn gedefinieerd. Om de waterkwaliteit te bepalen, moeten de fosfaatconcentraties in vijvers elke 3 maanden worden gemeten. Deze gemeten waarden worden vervolgens vergeleken met de kwaliteitsnormen. Als 90% (of meer) van de monsters lager is dan 0,033 mg fosfaat per liter water, wordt de kwaliteit als « zeer goed » beschouwd. Als dit niet het geval is, maar 90% (of meer) van de monsters lager is dan 0,16 mg fosfaat per liter water, wordt de kwaliteit als “goed” beschouwd, enzovoort voor alle kwaliteitsklassen… Het doel is om ten minste een “goede” kwaliteit te bereiken, en idealiter een “zeer goede” kwaliteit te bereiken.

Cet exercice a été mené sur 22 étangs bruxellois entre l’automne 2021 et l’été 2022, et une carte a été élaborée en fonction des concentrations mesurées. Elle nous indique que 16 étangs pourraient être considérés comme ayant une « bonne » qualité en termes de phosphate, 3 ayant une qualité « moyenne », et 2 ayant une « très bonne qualité ».

Deze oefening werd uitgevoerd op 22 vijvers in Brussel gedurende de periode van herfst 2021 tot zomer 2022, waarbij metingen werden verricht om de concentraties te bepalen. Op basis van deze metingen is er een kaart opgesteld die de fosfaatkwaliteit van de vijvers weergeeft. Hieruit blijkt dat 16 vijvers kunnen worden beschouwd als vijvers met een « goede » fosfaatkwaliteit, 3 met een « gemiddelde » kwaliteit en 2 met een « zeer goede » kwaliteit.

Attention ! En réalité, les échantillonnages, mesures et calculs doivent être effectués par un organisme sélectionné par les autorités, ce qui n’est pas le cas dans cet exemple. Ces données sont donc présentées à titre purement indicatif. De plus, un grand nombre de paramètres supplémentaires doivent être analysés afin de déterminer officiellement la qualité physico-chimiques des eaux de surfaces, en particulier d’autres nutriments contribuant à l’eutrophisation (tels que le nitrate ou l’ammonium), la concentration en oxygène, en chlorophylle, ou encore en matière en suspension.

Let op! In werkelijkheid moeten bemonstering, metingen en berekeningen worden uitgevoerd door een instantie die door de autoriteiten is aangewezen, wat in dit voorbeeld niet het geval is. Deze gegevens worden daarom alleen ter informatie gepresenteerd. Daarnaast moet een groot aantal andere parameters worden geanalyseerd om de fysisch-chemische kwaliteit van het oppervlaktewater officieel te bepalen, met name andere voedingsstoffen die bijdragen aan eutrofiëring (zoals nitraat of ammonium), de zuurstofconcentratie, chlorofyl of gesuspendeerd particulair materiaal.