Utilisation des zones humides naturelles pour l'épuration de l'eau

Aux Etats Unis, alors qu'il y a de nombreux exemples de zones humides artificielles qui sont utilisées pour l'assainissement autonome, les zones humides naturelles quant à elles sont rarement utilisées pour le traitement des eaux usées. En effet, contrairement aux zones humides artificielles qui sont partie intégrante d'une installation de traitement des eaux, les zones humides naturelles sont considérées comme des milieux naturels. Or, tout rejet dans un milieu naturel doit se conformer aux normes de la réglementation américaine sur les rejets de polluants. L'utilisation des zones humides naturelles dans l'épuration des eaux se limite donc à quelques exemples de postraitement pour des eaux ayant déjà subi une ou plusieurs étapes de dépollution [1].
Il existe cependant des zones humides qui sont utilisées volontairement pour leurs capacités épuratoires comme c'est le cas à Calcutta, en Inde.

Avec 12 millions d'habitants, Calcutta (« Kolkata » en Bengali) est l'une des villes les plus peuplées de l'Inde. Pourtant, elle ne dispose pas de station de traitement des eaux usées. En effet, les eaux usées sont rejetées dans une grande étendue de zones humides appelés « East Calcutta Wetlands » (ECW) située à 10 km à l'Est de la ville. Ces effluents chargés en matière organique sont utilisés pour l'agriculture et l'aquaculture. En effet, depuis plus d'une centaine d'années, la population locale utilise ces zones humides pour le recyclage des eaux usées. Cette technique de traitement traditionnelle, naturelle et peu coûteuse constitue une alternative intéressante aux systèmes d'assainissement de type centralisés, c'est-à-dire basés sur les réseaux de canalisations enterrées qui conduisent les eaux jusqu'aux stations. Souvent mis en place dans le cadre de programmes de développement, ces dispositifs se sont révélés inadaptés car trop lourds à mettre en oeuvre [2].

 

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Positions de Calcutta et de ses zones humides en Inde. (extraits de mindfully.org et esocialsciences.org)

Calcutta est située à l'Est de l'Inde dans le golfe du Bengale. La ville a été renommée « Kolkata » en bengali depuis 2001.

Les mares à poissons de Calcutta connues sous le nom de « Bheri » sont régulièrement citées comme références en matière d'utilisation des effluents domestiques pour l'élevage piscicole.
Elles se présentent comme un ensemble de mares peu profondes (entre 50 et 150 cm) à un fond plat s'étendant sur près de 4000 hectares. Cette zone humide d'origine naturelle a une capacité d'abattement de la Demande Biologique en Oxygène (DBO) de 237 kilos par hectare et par jour et permet une réduction de 96 à 99 % des bactéries coliformes et de 25 à 99% de la teneur en éléments métalliques. Le phytoplancton, les plantes aquatiques (jacinthes) et les microorganismes entrent en jeu dans les processus d'épuration des eaux. Les algues photosynthétiques (phytoplancton) dégradent la matière organique. Leur croissance est favorisée par la présence d'eaux peu profondes et par l'ensoleillement. Le développement des algues est régulé par les poissons qui « broutent » le phytoplancton empêchant ainsi leur prolifération (bloom algaire). Les poissons sont le résultat de la transformation de la matière organique des eaux usées en matière organique consommable par les humains. On a ici un exemple d'utilisation des zones humides pour de multiples fonctions. En effet, l'épuration de l'eau y est couplée avec la production de matière première (poissons et légumes). S'y ajoute une fonction de recyclage. En effet, la matière organique des eaux usées considérées comme un déchet est réutilisée comme ressource [3].

Au cours des années 1960, de nombreuses industries commencèrent à rejeter leurs effluents dans les zones humides en se raccordant au réseau de collecte des eaux de pluies. Ces eaux industrielles non traitées contiennent des métaux lourds comme le cadmium et le zinc qui peuvent être toxiques pour les écosystèmes aquatiques comme pour l'homme. Plusieurs études ont été conduites par différentes institutions pour déterminer le taux d'accumulation des métaux lourds dans les poissons et les légumes [4].

En 2008, Raychaudhuri et al. ont mesuré la concentration de différents métaux dont le plomb dans les muscles de deux espèces de poissons qu'on trouve dans le Behri (Labeo rohita et Cirrhinus mrigala). Ils concluent les poissons élevés dans les mares de Bheri ne sont pas exposés à une accumulation des métaux plus importante que les poissons provenant des élevages traditionnels de la même région [3].

 

Vue aérienne sur une partie des zones humides de l'Est de Calcutta (extrait de farm3.static.flickr.com).


En 1992, lors de la Convention de Ramsar, les zones humides de l'Est de Calcutta ont été distinguées par un comité d'experts comme l'un des 17 exemples d'utilisation rationnelle des zones humides à travers le monde. Elles figurent sur la liste des zones humides d'importance internationale avec 18 autres sites indiens.

Références

[1] United States Environmental Protection Agency, September 2000, Wastewater Technology Fact Sheet: « Free Water Surface Wetlands », EPA 832-F-00-024.
[2] Mrs Almitra H. Patel , 2002, « Sustainable environmental sanitation and water services, Sustainable waste-water managment policy », 28th WEDC Conference, Kolkata (Calcutta).
[3] Raychaudhuri S., Mishra M., Salodkar S., Sudarshan M. et Thakur A. R., 2008, « Traditional Aquaculture Practice at East Calcutta Wetland: The Safety Assessment », American Journal of Environmental Sciences 4 (2): 173-177.
[4] www.esocialsciences.com/fileManager/showEssJournalArticle.asp?Doc=Article117200851.pdf

 

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Processus biochimiques dans les zones humides naturelles Epuration des eaux usées par les zones humides artficielles