gestion des eaux pluviales micropolluant zone de rejet végétalisée filtration dépollution
A
Études
Assainissement
TSM 12 2019 - Page(s) 65-88

Vers une maîtrise à la source de la contamination des eaux pluviales urbaines : rétention et devenir de micropolluants dans deux ouvrages de filtration végétalisés

Towards the management of urban stormwater contamination at the source: retention and fate of micropolluants in two stormwater biofilters

Résumé

Les ouvrages de filtration végétalisés pour la gestion à la source des eaux pluviales, appelés à l’international des ouvrages de biofiltration, de biorétention ou vegetative filter strips, visent la maîtrise du flux polluant associé aux eaux pluviales urbaines. Ces ouvrages permettent le stockage, la fltration au travers d’un substrat planté et éventuellement l’infiltration de l’eau. L’efficacité épuratoire a été évaluée in situ pour deux systèmes de biofiltration, un accotement filtrant et une noue filtrante, pour un panel diversifié de polluants. Ce panel comprend des éléments traces métalliques (ETM) et des micropolluants organiques – des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), des alkylphénols, le bisphénol A (BPA), des phtalates – dans les phases totales et dissoutes. Les polluants essentiellement associés à la phase particulaire (Pb, Zn et HAP) étaient très bien retenus dans les ouvrages (abattements de concentration ›90%) pour la majorité des événements pluvieux. Cependant, une performance dégradée a été observée vis-à-vis des particules pendant la période hivernale, ce qui a été attribué à la taille plus fne des particules pendant cette période. Les abattements des concentrations dissoutes étaient rarement significatifs et tendaient à être bien plus faibles que ceux observés pour les matières en suspension (MES) et les polluants présents sous forme particulaire. De ce fait, des rétentions relativement faibles étaient observées pour les concentrations totales en polluants modérément particulaires, tels que le BPA, les alkylphénols et les phtalates. La rétention des ETM dissous semble avoir été limitée par leur association à la matière organique dissoute, alors que celle des micropolluants organiques dissous était limitée essentiellement par la contamination initiale du substrat filtrant ou par des émissions depuis les matériaux synthétiques de construction. À l’échelle annuelle, la noue filtrante dans sa configuration finale abattait entre 33 et 81% du flux polluant en fonction des polluants.

Abstract

Stormwater biofilters aim to manage pollutant loads associated with urban stormwater close to the source through vegetated systems designed for the storage, filtration and sometimes infiltration of water. The polluant management performance is evaluated in situ for two stormwater biofilters, a vegetative filter strip and a biofiltration swale, for a wide range of contaminants, including trace metals and organic micropollutants – polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), alkylphenols, bisphenol-A (BPA), phthalates – in the total and dissolved phases. Mainly particulate pollutants (Pb, Zn and PAH) were very well retained (concentration reductions › 90%) for the majority of rain events. However, a period of degraded particle retention was observed during winter, which was attributed to the relative abundance of fne particles during this period. Dissolved concentration reductions were rarely signifcant and tended to be lower than those observed for suspended solids and particulate pollutants. Therefore, the lower total concentration reductions were observed for moderately particulate micropolluants, such as BPA, alkylphenols and phthalates. The retention of dissolved trace metals appears to have been limited by their association with dissolved organic matter, while that of the dissolved phase of organic micropollutants was essentially limited by the contamination of the initial flter media or emissions from synthetic construction materials. At the annual scale, the biofiltration swale in its final configuration intercepts between 33-81% of pollutant loads, depending on the contaminant.

Mots clés : accotement filtrant, bande enherbée, filtre planté, biorétention, gestion à la source, micropolluant, noue filtrante, ruissellement de voirie
Keywords : vegetative filter strip, biofiltration, bioretention, low impact development, micropollutant, swale, road runoff
https://doi.org/10.36904/tsm/201912065

1,3,4,6,7,9,10,11Université Paris Est – Laboratoire eau environnement et systèmes urbain (Leesu), MA102 – École des Ponts ParisTech – UPEC – AgroParisTech – Marnela-Vallée
2,8Cerema – Direction territoriale Île-de-France – EPR TEAM – Trappes
5Laboratoire Eau et Environnement (LEE) de l’Institut français des sciences et technologies des transports, de l’aménagement et des réseaux (Ifsttar) – Bouguenais

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