Ecotoxicologie et Services à l`environnement
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Ecotoxicologie et Services à l’environnement Hervé Suty – Stéphane Thomas - Sandrine Sourisseau 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 1 Sommaire 1. Concepts et Définitions 2. Valeur ajoutée pour Veolia 3. Outils et prestations disponibles 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 2 L’écotoxicologie en quelques mots 1 Qu’est ce que l’écotoxicologie et la toxicologie? Sciences qui étudient le comportement des polluants au sein des écosystèmes et leurs impacts sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes et des êtres humains Outils - Campagnes de mesures in situ - Tests globaux et spécifiques, outils biologiques pour évaluer le potentiel toxique (perturbation endocrinienne par exemple) … 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation … 3 Contexte réglementaire 1 Réglementations : Normes de rejets: Eaux usées / boues / etc. • Approche « Substance par Substance » • Déploiement d’analyses physicochimiques • Approche traditionnelle • Evaluation du risque chimique Bon état chimique De nouvelles réglementations : REACH, DCE (échéance 2015), DCSMM, etc. • Déploiement d’outils biologiques • Approche récente • Evaluation du risque écologique Bon état écologique 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 44 1 Démarche environnementale développée par les experts Evaluation des risques et des impacts environnementaux - Bioindication 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 5 Les étapes techniques de la démarche environnementale 1 1/ Evaluation physico-chimique : normes de rejets 2/ Evaluation biologique de la qualité d’un rejet / milieu La biosurveillance Suivi de l’état de l’environnement via les espèces biologiques = outils biologiques Objectif : Évaluer la qualité écologique des milieux : eau, air, sols 3/ Prévision temporelle de la qualité écologique d’un milieu Intégration de l’échelle temporelle Gestion durable des milieux Evaluation et Optimisation des performances environnementales 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 6 Des outils adaptés à des objectifs précis 1 Outils biologiques Concentration dans milieu Outils physico-chimiques Concentration dans vivant Bioaccumulateurs Indicateurs d’exposition Propriétés biochimiques, Echelle temporelle Jours physiologiques Biomarqueurs Cycle biologique Jours, Semaines (comportement, reproduction, croissance, survie etc.) Indicateurs d’effet Bioindicateurs Communautés Mois, Années (chaines trophiques, extinction, etc.) Biointégrateurs Années, > 10 ans 30/07/2014 Services Ecosystèmiques Intégration (structure et dynamique des populations) Veolia Environnement Recherche & Innovation 7 7 Veolia, le référent mondial de la gestion optimisée des ressources Plus de 200 000 professionnels dédiés à la conception et à la mise en place des meilleures solutions pour la gestion locale des ressources essentielles : l’eau, l’énergie, les matières premières. Veolia est le partenaire des industriels, des villes et de leurs habitants pour faire de la gestion optimale des ressources le levier d’une dynamique nouvelle de progrès humain, d’attractivité des territoires et de croissance durable. Eau, déchets, énergie, une combinaison unique d’expertises : 22,3 Mds € de chiffre d’affaires 202 800 salariés sur les 5 continents 94 millions d’habitants desservis en eau potable 62 millions d’habitants desservis en assainissement 86 millions de MWh produits 38 millions de tonnes de déchets valorisées (Données monde 2013) Le nouveau Veolia / 24/04/14 8 Notre offre : accompagner le développement durable des villes et des industries TITRE DE LA PRÉSENTATION / SOUS-TITRE / DATE 9 Domaines d’application au sein du grand cycle de l’eau 2 Démarche environnementale et sanitaire - Approche combinée / Couplage d’outils Outils spécifiques : court terme / long terme ; toxicité globale / spécifique Cible : Ecosystème & Homme 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 10 Valeur Ajoutée pour Veolia 2 Evaluation et aide à l’optimisation de la performance environnementale des filières de traitement (eau, air, sol) Caractérisation des impacts (approche locale) et hiérarchisation des risques Anticipation des futures réglementations et promotion de meilleures pratiques Maîtrise des rejets et transfert de polluants et prévention de l’exposition humaine Développer et proposer de nouvelles offres prenant en considération la valeur ajoutée de nos métiers en termes de santé environnementale 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 11 3 Hiérarchisation des polluants Répondre aux objectifs spécifiques des différents secteurs d’activités Veolia Environnement Recherche & Innovation 4 Diagnostic environnemental : des effets sur les organismes aux effets sur les écosystèmes 3 Concentration dans milieu Outils physico-chimiques Jours Concentration dans vivant Bioaccumulateurs Indicateurs d’exposition Propriétés biochimiques, Echelle temporelle physiologiques Biomarqueurs Jours, Semaines Cycle biologique (comportement, reproduction, croissance, survie etc.) Indicateurs d’effet Tests écotoxicologiques Mois, Années Communautés (chaines trophiques, extinction, etc.) Indices de biodiversité 13 Années, Services Ecosystèmiques > 10 ans (structure et dynamique des populations) Intégration Du diagnostic d’impacts vers des indicateurs de performance environnementale Veolia Environnement Recherche & Innovation 3 AQUATOOLBOX : Toxicité globale : Les outils Micropolluants Croissance Reproduction Mobilité Inhibition Mortalité Toxicité globale pour l’écosystème récepteur Classement de la qualité du rejet et du risque 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 14 AQUATOOLBOX: Toxicité globale 1/Mise en œuvre des batteries de tests Tests chroniques (LT) Tests aigus (CT) Batterie minimale Eau douce - Mobilité de microcrustacés d’eau douce - Croissance d’algues marines Eau marine Eau marine Interprétation simple - Croissance d’algues d’eau douce Classement en fonction de données de toxicité aigüe sur daphnies et algues - Cycle de vie de copépodes Classement en fonction de données de toxicité aigüe sur copépodes et algues Batterie complète Eau douce 2/Interprétation -Mobilité de microcrustacés et rotifères d’eau douce -Toxicité sur des œufs de poisson d’eau douce - Luminescence de bactéries - Développement embryo-larvaire de bivalves. - Mortalité des copépodes marins - Toxicité sur des poissons marins - Croissance d’algues marines - Reproduction de rotifères et microcrustacés d’eau douce -Croissance d’algues et poissons d’eau douce (juvéniles + embryolarvaire) Interprétation plus poussée Estimation et classement du risque pour écosystèmes aquatiques à partir de la dilution réelle et du niveau de protection recherché (95%, 99% ou 100% des espèces) - Croissance d’algues marines - Toxicité sur les copépodes 15 AQUATOOLBOX: Toxicité globale ESTIMATION DU RISQUE ET RECOMMANDATIONS Calcul du Risque = PEC effluent / PNEC effluent Niveau de risque Aucun risque supposé Valeur du ratio < 0.1 Aucun risque supposé mais vigilance nécessaire 0.1 à 1 Risque potentiel : études plus approfondies nécessaire Risque fortement supposé 1 à 10 > 10 Calcul de dilution optimale 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 16 AQUATOOLBOX : Toxicité spécifique: Les outils Watchfrog 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 17 AQUATOOLBOX : Toxicité spécifique 1/Mise en œuvre des batteries de tests 2/Interprétation Tests chroniques (LT) Batterie minimale Eau douce - Perturbation endocrinienne in vivo (organismes aquatiques transgéniques) - Génotoxicité, test de numération des micronoyaux. Batterie complète Eau douce - Perturbation endocrinienne in vitro (Récepteurs nucléaires -CALUX) - Perturbation endocrinienne in vivo (organismes aquatiques transgéniques) 30/07/2014 - Génotoxicité SOS chromotest. - Génotoxicité, test de numération des micronoyaux. - Génotoxicité par mesure d’adduits à l’ADN. Veolia Environnement Recherche & Innovation Interprétation simple Classement en fonction de données de niveau de risque pour la perturbation endocrinienne. Classement par nombre de micronoyaux comptabilisés. Interprétation plus poussée Estimation et classement du risque en fonction des facteurs d’induction pour les essais de génotoxicité. Estimation et classement du risque en fonction de la concentration en équivalents hormone pour les essais in vitro. Estimation et classement du risque en fonction de l’atteinte ou non du niveau physiologique basal pour les essais in vivo. 18 AQUATOOLBOX : Grille d’interprétation • Interprétation : Qualification de l’effluent Appréciation1 Bonne qualité Qualité passable correspondant tout juste à l’objectif de qualité Qualité médiocre à mauvaise 30/07/2014 Condition/Description La concentration en équivalents estradiol (EEQ) est inférieure à 0,5 fois l’objectif de qualité (CQC) défini pour le 17 β-estradiol La teneur en EEQ est inférieure à 2,5 fois le CQC défini pour le 17β-estradiol La teneur en EEQ est supérieure ou égale à 2,5 fois le CQC défini pour le 17β estradiol Veolia Environnement Recherche & Innovation EEQ < 0,5 x CQC Respect du critère de qualité (en exposition chronique) Critère respecté 0,5 x CQC ≤ EEQ < 2,5 x CQC Situation limite EEQ ≥ 2,5 x CQC Critère non respecté 19 3 Diagnostic environnemental des impacts des mélanges de substances Du diagnostic d’impacts à la définition de classification pertinentes (GHS) et l’amélioration des performances de traitement avant rejet 20 Veolia Environnement Recherche & Innovation 4 3 De la connaissance vers la solution Intégration de différentes approches scientifiques et techniques Stratégies de contrôle en amont et en aval Solutions Techniques Procédés de traitement (physicochimie, biologiques,…) Ingénierie écologique Validation et conformité totale du cycle de vie des systèmes Zone de rejet végétalisée Aménagement zone tampon Audit et Optimisation/Gestion des émissions Veolia Environnement Recherche & Innovation Récupération Recyclage 4 7 Nouveaux déterminants écologiques Du diagnostic écologique vers une intégration des externalités positives ou la réduction des externalités négatives (approche coût-bénéfice) 22 Veolia Environnement Recherche & Innovation 4 5 Pilote Mise au point d’une méthodologie d’application de tests biologiques pour la mesure et le suivi de l’impact des rejets d’assainissement sur les milieux (Pilote Irstea) 1 approche ex-situ : bacs contenant des organismes exposés aux effluents traitées 2 approches in-situ : en sortie de l’effluent dans le milieu (cagging biologique) et dans le milieu naturel récepteur (à l’aide d’espèce indicatrices). Evaluation des risques écotoxicologiques ECOREF : Base de données Valeurs de référence et bruits de fond environnementaux Caractérisation de l’exposition et des impacts environnementaux des pollutions émergentes Diagnostic écologique : indicateurs biodiversité et milieux 30/07/2014 Veolia Environnement Recherche & Innovation 23
