Réutilisation des eaux usées traitées pour l’irrigation agricole : risques chimiques et stratégies locales d’atténuation

Introduction

L'utilisation croissante des eaux usées traitées dans l'agriculture offre une alternative durable face à la pénurie mondiale d'eau douce. Cette pratique, encouragée par les défis du changement climatique et la pression sur les ressources hydriques, soulève cependant des interrogations majeures quant aux risques chimiques pour les sols, les cultures, les écosystèmes et, in fine, la santé humaine.

État actuel de l’irrigation par eaux usées recyclées

La réutilisation des eaux usées traitées devient une pratique fréquente dans de nombreuses régions arides et semi-arides. L’eau, une fois soumise à un traitement avancé, sert à irriguer les cultures vivrières, maraîchères, et horticoles. Cette tendance s’explique par la nécessité de préserver les ressources naturelles tout en répondant à l’accroissement des besoins en production agricole.

Cependant, la composition de ces eaux recyclées peut varier significativement selon le contexte local, la technologie de traitement employée et les réglementations en vigueur. En effet, de nombreux micro-polluants – contaminants émergents, métaux lourds, résidus pharmaceutiques et produits chimiques industriels – persistent après les processus conventionnels de traitement.

Identification des risques chimiques

Types de contaminants chimiques

Les eaux usées traitées peuvent contenir de nombreux contaminants :

• Matières organiques réfractaires : substances non biodégradables issues de composés industriels ou de solvants.
• Résidus de médicaments et hormones : antibiotiques, hormones de croissance et autres produits pharmaceutiques.
• Métaux lourds : plomb, cuivre, cadmium, zinc, mercure, arsenic.
• Pesticides et produits phytosanitaires : provenant du lessivage des terres urbaines et agricoles.
• Composés perfluorés et autres contaminants émergents : persistant dans l’environnement et à toxicité chronique.

Mécanismes d’exposition

Les cultures arrosées par ces eaux peuvent absorber une partie des contaminants présents, qui s’accumulent alors au sein de la chaîne alimentaire. L'exposition peut survenir via :

• Le transfert direct du sol aux plantes
• L’infiltration et contamination des nappes phréatiques
• L’ingestion des aliments issus des cultures irriguées

Les conséquences potentielles englobent la toxicité aiguë ou chronique pour les organismes, le développement de résistance microbienne, ou l’altération du fonctionnement écosystémique.

Évaluation du risque chimique : approches et limites

L’évaluation du risque repose sur l’analyse quantitative des expositions potentielles, comparées aux seuils sanitaires et environnementaux établis. Plusieurs paramètres clés y entrent en jeu :

• Caractérisation des contaminants : identification et quantification précises dans l’eau réutilisée et les matrices agricoles
• Bioaccessibilité : part du contaminant effectivement assimilable par la plante ou l’humain
• Scénarios d’exposition : prise en compte des régimes alimentaires locaux, usages du sol, modes d’irrigation

Cependant, de nombreuses incertitudes demeurent quant aux effets cumulatifs de cocktails chimiques à faibles doses et à la variabilité des niveaux de traitement selon la région et l’infrastructure locale.

Stratégies locales de gestion et d’atténuation des risques

La gestion des risques chimiques exige une approche intégrée impliquant :

Optimisation des procédés de traitement

• Mise en œuvre de traitements tertiaires ou quaternaires (ozonation, filtration membranaire, adsorption sur charbon actif) pour réduire la présence de contaminants persistants.
• Surveillance continue de l’efficacité de dépollution et adaptation des systèmes de traitement selon les profils de pollution identifiés localement.

Gestion agricole adaptée

• Sélection appropriée des cultures moins sensibles à l’absorption de contaminants
• Rotation des cultures et alternance des modes d’irrigation
• Utilisation de techniques comme l’irrigation au goutte-à-goutte pour limiter le contact avec les parties comestibles

Surveillance et suivi environnemental

• Programme de monitoring des sols, des plantes et des eaux superficielles et souterraines
• Réévaluation périodique des seuils de sécurité basés sur les dernières données scientifiques

Sensibilisation et implication des parties prenantes

• Formation des agriculteurs aux bonnes pratiques d’utilisation des eaux usées traitées
• Information des consommateurs sur les bénéfices et limitations
• Participation des autorités locales et des organismes de santé publique à l’élaboration de réglementations adaptées

Conclusions et perspectives

La réutilisation des eaux usées traitées en agriculture constitue un levier notable pour la gestion durable de l’eau, mais implique la maîtrise des risques sanitaires et environnementaux associés aux contaminants chimiques résiduels. Le développement de technologies de traitement innovantes, l’adaptation des pratiques agricoles et un suivi rigoureux sont essentiels pour sécuriser cette filière. La réussite de cette démarche dépendra d’une approche coordonnée entre institutions publiques, chercheurs, agriculteurs et populations locales afin d’assurer une production agricole sûre, résiliente et respectueuse de l’environnement.

Source : https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S2666154326004205?dgcid=rss_sd_all