Origine du sélénium dans le bassin Seine-Normandie

Le sélénium est un élément essentiel au bon fonctionnement du métabolisme humain, néanmoins son déficit ou son excès provoque des perturbations de l’état sanitaire (Rayman, 2000). La marge de sécurité entre l’apport excédentaire à effet toxique et le niveau nutritionnel requis est inconnue.
En France de fortes concentrations en sélénium se retrouvent de manière généralisée sur une vingtaine de départements, dont sur le bassin Seine-Normandie les départements de l’Aube, de l’Eure-et-Loir, de l’Essonne, du Loiret, de la Marne , de l’Oise, de la Seine-et- Marne et des Yvelines (Brenot et al., 2007).

La présence dans les eaux souterraines de sélénium à des concentrations dépassant les normes de potabilité est un problème qui se pose dans plusieurs secteurs de l’est et du sud du Bassin Parisien. Une origine naturelle est invoquée pour expliquer des concentrations en sélénium dans les eaux supérieures à 10 μg.l-1 (l’arrêté du 11 janvier 2007 basé sur la directive 98/83/CE définit la limite de 10 μg.l-1 pour le sélénium dans les eaux destinées à la consommation).

Les nombreux dosages de sélénium réalisés par les ARS, compagnies de distribution des eaux et l’Agence de l’eau Seine-Normandie (DDASS, 77, 1997 ; DDASS 91, 1997 ; Chabart et al., 2006 ; Damien, 2006) au cours de ces dernières années et des travaux récents sur le fond géochimique naturel (Brenot et al., 2007) soulignent l’importance régional de ce problème.

Les causes possibles de la présence de sélénium sont multiples, et compte tenu de l’emploi de cet élément dans l’industrie ou en agriculture, plusieurs éventualités peuvent être envisagées : une source hospitalière, une origine industrielle, une conséquence de l’épandage de boues de stations d’épuration ( ADEME , 1995), une origine agricole par l’utilisation d’engrais séléniés ou une origine naturelle. Dans les écosystèmes terrestres, le sélénium peut être présent sous différents degrés d’oxydation : séléniure (-II), sélénium élémentaire (0), sélénite (+IV) et séléniate (+VI). Dans les sols et roches, les oxyanions Se (+IV) et Se (+VI) sont prédominants. Dans les eaux, le séléniate est présent en milieu aérobie alors que le sélénite est plus abondant en milieu réducteur ( aquifère captif par exemple).

Des études préliminaires ont été réalisées pour tenter de déterminer l’origine des fortes concentrations observées dans les eaux des aquifères du Bassin Parisien (Vernoux et al., 1998 ; Robaux, 2004 ; Damien, 2006 ; Chabart et al., 2006). Ces premières études indiquent que le sélénium mesuré dans les eaux souterraines est majoritairement d’origine naturelle.

Des données disponibles confirment que les fortes teneurs touchent divers aquifères et même certaines eaux de surface sur le bassin Seine -Normandie. Le phénomène initialement observé dans les eaux souterraines de l’Essonne et la Seine-et- Marne existe également dans le Loiret, l’Eure-et-Loir et la Marne . Une corrélation semble s’établir entre ces anomalies et les niveaux géologiques concernés, avec des phénomènes de drainance (échanges verticaux de haut en bas ou vice-versa) possibles entre aquifères. Des concentrations élevées (proches de 10 μg.l-1) en sélénium ont également été mesurées dans les eaux de surface, notamment dans la rivière Essonne.

Afin de lever les verrous de la connaissance sur la variabilité et tendances des concentrations en sélénium dans les eaux souterraines, la priorité est la détermination de l’origine du sélénium et l’évaluation de l’importance des processus hydrogéochimiques sur la variabilité spatiale et temporelle de cet élément dans les eaux.

Figure 1 : Carte de localisation des prélèvements

Figure 2 : Carte de concentrations en sélénium