Fiche Résumé 10-AQUA-03

L'étude proposée et financée par l'Agence de l'Eau Seine-Normandie et le BRGM vise à caractériser les processus physico-chimiques à l'origine de concentrations supérieures aux normes de potabilité en sélénium (10 µg/l) sur le bassin Seine-Normandie. Ce long projet de 36 mois fait suite à des études partielles sur plusieurs départements du centre et de l'est du bassin (Seine-et-Marne, Essonne, Yvelines, Oise, Marne, Aube, Eure-et-Loir et Loiret) notamment menées en collaboration avec les services chargés de la Santé. Il permet en particulier de justifier la présence d'un fond géochimique naturel élevé en sélénium vis-à-vis de la directive cadre sur l'eau. Ses objectifs étaient de i) définir avec précision l'origine du sélénium dans les captages et sources du bassin de Paris, ii) mettre en évidence les processus et mécanismes à l'origine de ces fortes teneurs, iii) définir l'impact des eaux souterraines sur les eaux de surface, iv) replacer les résultats acquis dans le contexte géologique régional et v) proposer des modes de gestion des captages AEP afin de minimiser les problèmes liés aux fortes concentrations en sélénium dans les eaux souterraines.

L'étude comporte trois rapports :
- Un rapport d'avancement de phase 1 correspondant à la collecte des données en sélénium sur le secteur étudié, leur critique, la sélection des points d'eau à analyser dans les phases ultérieures du projet : BRGM/RP-57344-FR.
- Un rapport global détaillé de l'ensemble de l'étude BRGM/RP-59445-FR.
- Un rapport de synthèse opérationnelle comportant des recommandations notamment de réalisation et d'exploitation des forages dans les secteurs à concentrations élevées en sélénium : BRGM/RP-60061-FR.

L'étude des relations hydrodynamiques - contexte géologique - processus hydrogéochimiques - teneurs en sélénium a permis de mettre en évidence différents modes d'enrichissement en sélénium des eaux souterraines et la présence de sélénium dans plusieurs niveaux géologiques du bassin de Paris pour les forages analysés en période de hautes et basses eaux. Les espèces du sélénium ne sont pas en équilibre avec l'état d'oxydoréduction du système tel que mesuré dans les eaux. C'est le Se(VI) qui domine largement dans les eaux de surface et les eaux souterraines. Le traitement de l'ensemble des données permet d'établir des zones géographiques homogènes en termes d'origine du sélénium dans les eaux et de mécanismes d'enrichissement. On propose 7 secteurs géographiques. Pour le Clermontois, le niveau riche en sélénium est le Thanétien. Dans l'Hurepoix (Eure), les niveaux enrichis en sélénium sont la molasse du Gâtinais et le toit des sables de Fontainebleau. Dans l'Hurepoix en Essonne, le sélénium semble majoritairement venir des niveaux du Ludien avec toutefois une possibilité d'enrichissement des sables de Fontainebleau. En Grande Beauce c'est la molasse du Gâtinais qui permettrait un fort enrichissement des eaux souterraines en sélénium. Dans la Brie les fortes concentrations en sélénium sont liées à la présence de l'Infraludien. Ainsi, sur la partie est de ce secteur, là où l'Infraludien est absent, on ne note aucun forage riche en sélénium. Sur ces secteurs le captage inclut le niveau géologique riche en sélénium ou, plus fréquemment, l'exploitation entraîne une baisse du niveau dynamique et un dénoyage des formations riches en sélénium. Par oxydation le sélénium est alors mis en solution sous forme de séléniate. Sur deux autres secteurs, la Montagne de Reims et Provins, ce sont les niveaux de l'Yprésien qui permettent un enrichissement des eaux (argiles, sables de Cuise, sables ligniteux…). Les eaux circulent sur les niveaux riches en matière organique et forment des sources qui ensuite peuvent se réinfiltrer dans la craie.