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Face au stress hydrique, l’utilisation des eaux usées en irrigation apparaît comme une alternative prometteuse, et salvatrice dans les zones arides. Elles constituent une ressource accessible à faible coût pour les familles qui vivent de l’agriculture vivrière. Toutefois, certaines eaux sont rejetées sans traitement préalable et exposent les populations qui les utilisent aux bactéries, virus et agents chimiques. Les différentes études conduites à ce jour visent à identifier les risques encourus par les utilisateurs de ces eaux et à imaginer des solutions de réemploi limitant les intoxications.
Jusque dans les années 1850, l’épandage des eaux usées sur les terres semblait évident tant il épargnait les cours d’eau. La découverte des microbes, de leurs transmissions et des maladies induites a stoppé l’usage des eaux usées et déclenché la promulgation de textes contraignants un peu partout dans le monde.
Ainsi, les eaux rejetées devaient être traitées jusqu’à retrouver un composition proche de celle de l’eau potable, y compris pour l’irrigation. Ce cahier des charges excessif répondait plus à une peur des maladies qu’à des résultats d’études sur les risques sanitaires. Il privait les régions sous-équipées en infrastructures de traitement d’une réutilisation de ces eaux.
Les directives de l’OMS
L’Organisation mondiale de la santé a depuis initié des travaux avec une approche innovante de l’analyse des risques, basée sur des évaluations microbiennes quantitatives rapportées aux critères coût et bénéfice social.
Le gain alimentaire et économique identifié lors de ces travaux a inspiré les premières directives sur l’usage des eaux usées. Celles-ci ne peuvent s’appliquer aveuglément en tous points du globe, elles doivent autoriser des variantes lorsque les moyens et infrastructures sont limités.
Des normes inacceptables sont rejetées par les populations. Elles sont condamnées à utiliser une eau à risques. La privation totale de cette eau s’avèrerait plus dramatique que les risques encourus.
En amont de la question de l’utilisation des eaux usées, se pose la question de la maîtrise de l’assainissement, un défi lorsque les infrastructures de gestion et de traitement sont quasi-inexistantes ou sous-dimensionnées. La capacité de traitement et la sécurité sanitaire en général sont variables selon les pays. Les normes locales s’établissent au fur et à mesure de l’amélioration des aménagements.
Quel que soit le niveau de maîtrise, l’évaluation des risques est un prérequis pour identifier les leviers d’action pour les réduire.
En mai 2020, le Parlement européen a adopté un nouveau règlement sur la réutilisation des eaux usées. Ce texte permet aux agriculteurs d’envisager des approvisionnements garantis tout en stimulant les investissements et l’innovation dans le domaine du traitement des eaux.
Définition des risques
Dans le cadre d’un usage agricole des eaux usées, la difficulté est de différencier le risque provenant des eaux usées de celui induit par les intrants ou autres pollutions.
Les chercheurs disposent de bases de données issues d’études portant sur les humains, les animaux et d’études épidémiologiques.
Les pathogènes les plus représentatifs sont :
Divers facteurs viennent modifier le niveau de risque :
- Voies de transmission ;
- Occurrence en termes de fréquence et de concentration ;
- Survie de l’agent et durée d’infectiosité dans le milieu ;
- Quantité et fréquence de consommation des cultures.
La plupart des pays en voie de développement voient leur population augmenter sans pouvoir traiter les volumes croissants d’eaux usées. En aval, les agriculteurs les utilisent diluées ou partiellement traitées. Cet usage entraîne la présence, dans le sol, de sels de sodium, de métaux et de résidus pharmaceutiques qui s’avèrent toxiques à long terme.
Traitement des eaux usées
Idéalement, le processus de traitement doit éliminer les agents pathogènes tout en conservant l’intérêt nutritif pour les sols.
Le traitement des eaux usées se divise en deux catégories : d’un côté, le traitement électromécanique, réservé aux pays ayant accès à l’investissement, à l’énergie et à une main d’oeuvre qualifiée, de l’autre, le processus dit « naturel ».
De manière conventionnelle, il y a quatre étapes à considérer: le prétraitement puis les traitements primaires, secondaires et tertiaires.
- Un dégrillage permet l’extraction des matières en suspension (roches, plastique, bois) ;
- Une sédimentation primaire entraîne les résidus vers le fond de bassin ;
- Une séparation solide/liquide à l’aide de filtres bactériens ;
- Une désinfection peut compléter le processus.
Les deux dernières étapes sont souvent ignorées dans les pays en voie de développement. Ce qui pose problème lorsque les eaux usées proviennent des rejets domestiques ou industriels, avec une forte probabilité d’agents toxiques.
Il est quand même possible de réduire les risques sanitaires microbiologiques dans les petites explotations irriguées par des eaux usées. Les mesures prescrites sont accessibles aux petits exploitants pauvres et concernent l’ensemble des étapes, du champ au consommateur :
- Système de filtrage, d’étangs et de marais ;
- Technique d’épandage des eaux ;
- Programme d’irrigation ;
- Sélection des cultures.
L’utilisation des eaux usées en agriculture oblige les États à repenser le traitement de celles-ci, et peut, dans les pays pauvres, accélérer l’amélioration des infrastructures d’assainissement urbain. Les eaux rejetées sont utilisées en direct après traitement ou de manière indirecte, en alimentant des sources aquifères.
Former les acteurs agricoles
La sécurisation sanitaire des denrées cultivées en présence d’eaux usées implique de mobiliser les connaissances et les savoir-faire des agriculteurs. L’effort consenti par ceux-ci en termes de gestion et de prévention doit être acceptable
La mise en œuvre d’actions préventives reste tributaire des attentes de rendement même si la raréfaction de l’eau est un élément de motivation.
Les populations urbaines croissantes surconsomment et rejettent des volumes d’eau plus importants et plus contaminées. En face, les agriculteurs sont sommés de produire plus en se rabattant sur cette ressource.
Grâce à des approches participatives entre scientifiques et agriculteurs, ces derniers acquièrent les bonnes pratiques préventives et construisent des exploitations-prototypes irriguées par des eaux usées
Il existe plusieurs mesures de protection sanitaires au profit des cultivateurs ou des consommateurs :
- Port de gants et de masques pour les ouvriers aux champs ;
- Lavage des fruits et légumes consommés crus ;
- Cuisson complète en vue de supprimer les agents pathogènes…
Une fois les pratiques établies et exécutées, il est nécessaire de procéder à leur évaluation : atteignent-elles leurs objectifs ?
- Adoption des comportements prescrits ;
- Réduction des transmissions à l’homme et entre individus ;
- Réduction des maladies…
L’adhésion des producteurs à un usage sécurisé des eaux usées est le fruit d’une combinaison entre leurs intérêts (vente de produits supplémentaires) et la pertinence des politiques publiques (prescriptions acceptables, incitation à créer des équipements, campagnes sur la santé et l’hygiène…).
Une plateforme expérimentale
L’INRAE expérimente une plateforme de cultures irriguées par des eaux usées. Cette réutilisation, appelée REUT ou TWWR, est une solution prometteuse qui fait face à plusieurs défis, sanitaires et techniques.
Par cette expérience, l’institut entend collecter des données sur les mécanismes de fixation des bactéries et des polluants sur les plantes et sur les effets à long terme sur les terres cultivées.
La parcelle de 0,5 hectare est située dans le département de l’Hérault, en France, elle est irriguée par les eaux traitées issues de la station d’épuration voisine. Durant l’irrigation, les chercheurs utilisent un bioréacteur à membrane qui filtre l’eau en laissant passer les nutriments.
Par ailleurs, l’expérimentation consiste à surveiller :
- La salinisation du sol au fil des mois ;
- La teneur en éléments pathogènes et en polluants ;
- L’impact sur les rendements.
Techniquement l’expérimentation en conditions réelles permet de constater un colmatage accéléré des équipements d’irrigation du fait des qualités physiques des eaux usées.
Namibie, projet d’économie circulaire autour de l’eau
Keetmanshoop est située au sud du pays, la ville a décidé de réutiliser ses eaux usées pour l’agriculture, sa ressource économique principale.
La ville dispose de 300 hectares cultivables qu’elle compte mettre à disposition pour une production de denrées à destination de l’alimentation animale. Ces terrains seraient alimentés en eau provenant d’une dizaine de bassins de récupération des eaux rejetées par la ville (5000 m3 jour).
Ce projet permettrait de résoudre la problématique des sécheresses et éviterait le pompage dans les nappes souterraines, mais il implique la construction d’une station de pompage pour un coût de $135.000.
Par ailleurs, les eaux ainsi pompées alimenteront aussi les infrastructures publiques : parcs, stades, jardins …
Les différentes expériences à travers le monde indiquent que l’usage des eaux usées, s’il s’accompagne de pratiques sanitaires, permet de préserver les ressources en eau, d’enrichir le sol, d’augmenter la production agricole et d’améliorer les infrastructures d’assainissement.
Sources : FAO, INRAE, IDRC, Afrik 21, OMS