Abstract :
[fr] Le présent rapport décrit les travaux portant sur le volet 1 de l’étude de caractérisation des eaux pluviales en Région de Bruxelles-Capitale, vulnérabilité intrinsèque du système aquifère phréatique par rapport au transfert de la pollution de surface et estimation de ses paramètres hydrodispersifs.
Ces travaux ont consisté en l’interprétation des résultats des analyses chimiques réalisées entre 2017 et 2020 par Bruxelles Environnement sur 74 échantillons d’eau de ruissellement prélevés sur 27 sites au cours de 14 événements pluvieux. Les échantillons prélevés provenaient principalement des voiries avec différentes intensités de trafic (67 échantillons) mais également de toitures (4 échantillons) ou de sites ferroviaires (3 échantillons). Parmi les 233 paramètres analysés, ceux qui ont été fréquemment quantifiés et qui dépassent les normes sont les HAP, les métaux, les éléments majeurs et les paramètres physicochimiques, les huiles minérales, le toluène, le phénol et des pesticides (le glyphosate, l’AMPA et le diuron). Des statistiques sur les concentrations ont été calculées pour l’ensemble du jeu de données puis par types de surfaces de ruissellement afin d’identifier les différences existantes entre les eaux de ruissellement
provenant des différentes catégories de site d’échantillonnage.
Les concentrations en différents polluants dans les eaux souterraines ont également été comparées avec les données WEISS « Water Emission Inventory Support System, 2014 » afin d’essayer de trouver l’origine des polluants retrouvés dans les eaux de ruissellement. Même si les données de WEISS sont difficiles à comparer à celles qui sont mesurées dans les eaux de ruissellement, elles ont cependant inspiré différentes variables explicatives de la composition chimique des eaux de ruissellement en RBC, la variable trafic, la variable zone industrielle, la variable surface des bâtiments, la densité de population par quartier,
la variable voie de tram.
Des analyses statistiques multivariées ont été réalisées afin d’identifier les corrélations existantes entre les concentrations, les caractéristiques des événements pluvieux et les variables explicatives dérivées de WEISS. Ils ont permis de montrer que le contexte (voiries, toitures, sites ferroviaires), la densité du trafic, les caractéristiques des événements pluvieux (hauteur, durée, intensité, périodes de temps sec), le salage
des routes et/ou les conditions hivernales (gel/neige) influencent la composition chimique des eaux de ruissellement.
Les travaux ont également consisté en une recherche bibliographique visant à caractériser les concentrations en polluants dans les eaux de ruissellement sur différents types de surface en milieu urbaine. La plupart des études consultées ne portent généralement que sur un nombre limité de polluants généralement les matières en suspension, quelques métaux, différentes formes de l’azote et des phosphates, la DBO et la DCO, des HAP ou hydrocarbures.
La comparaison des résultats des analyses réalisées par Bruxelles Environnement montre que les concentrations mesurées sont du même ordre de grandeur que celles mentionnées dans la littérature. La qualité des eaux de ruissellement sur les toits et voiries de Bruxelles est donc, pour les paramètres pour lesquels la comparaison a été possible, globalement comparable à celles observées dans d’autres régions ayant un contexte climatique, socio-économique semblables. La recherche bibliographique a également
permis de fournir des ordres de grandeur de concentrations pour différents paramètres dans des eaux de ruissellement sur des surfaces non étudiées par Bruxelles Environnement (différents types de toit, des cours, des zones piétonnes et des parkings) et des indications quant aux paramètres qui devraient être 5
intégrés dans des futures campagne d’échantillonnage (notamment, les paramètres microbiologiques, l’azote organique, les produits de traitement de toitures, les polluants émergeants (perfluorés, …).
[en] This report describes the work carried out on part 1 of the "Study on the characterization of rainwater in the Brussels-Capital Region, intrinsic vulnerability of the phreatic aquifer system to the transfer of surface pollution and its hydrodispersive parameters".
This work involved interpreting the results of chemical analyses carried out between 2017 and 2020 by Brussels-Environment on 74 runoff water samples taken from 27 sites during 14 rainfall events. The samples taken came mainly from roads with different traffic intensities (67 samples), but also from roofs (4 samples) and railway sites (3 samples). Of the 233 parameters analyzed, those frequently quantified and exceeding standards were PAHs, metals, major elements and physicochemical parameters, mineral oils, toluene, phenol, and pesticides (glyphosate, AMPA, and diuron). Statistics on the concentration data were calculated for the dataset as a whole and then by runoff surface type, to identify differences between runoff from different sampling site categories.
Concentrations of various pollutants in groundwater were also compared with WEISS "Water Emission Inventory Support System, 2014" data, in an attempt to identify the origin of pollutants found in runoff. Although WEISS data are difficult to compare with those measured in runoff water, they did inspire various explanatory variables for the chemical composition of runoff water in the Brussels-Capital Region (BCR): the traffic variable, the industrial zone variable, the building surface variable, the population density per district, and the tramway route variable.
Multivariate statistical analyses were carried out to identify correlations between concentrations, rainfall event characteristics, and explanatory variables derived from WEISS. They showed that the context (roads, roofs, railway sites), traffic density, rainfall event characteristics (height, duration, intensity, dry weather period), road salting and/or winter conditions (frost/snow) influence the chemical composition of runoff water.
The work also involved a literature search with the objective to characterize pollutant concentrations in runoff water on different types of surfaces in an urban environment. Most of the studies consulted focused on a limited number of pollutants, generally suspended solids, a few metals, various forms of nitrogen and phosphates, BOD and COD, PAHs, or hydrocarbons.
A comparison of the results of the analyses carried out by Brussels-Environment shows that the concentrations measured are of the same order of magnitude as those reported in the literature. The quality of runoff from roofs and roads in Brussels is therefore, for the parameters for which comparison was possible, broadly comparable to those observed in other regions with a similar climatic and socioeconomic context. The literature search also provided orders of magnitude for concentrations of various parameters in runoff water from surfaces not studied by Brussels-Environment (different types of roofs, courtyards, pedestrian areas, and parking lots). This has also indicated which parameters should be
included in future sampling campaigns (in particular, microbiological parameters, organic nitrogen, roof treatment products, emerging pollutants (perfluorinated compounds, etc.).
