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La qualité de l’eau liée à la production d’énergie

Thème Eau - Edition 2015
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Dernière mise à jour : 2015

5.1. La radioactivité

5.2. Les rejets radioactifs liquides

5.3. Les rejets radioactifs gazeux

5.4. Les rejets non radioactifs

5.5. Les incidents survenus sur les installations


En Poitou-Charentes, la centrale de Civaux, située dans le département de la Vienne réalise des rejets dans l’environnement pouvant toucher plusieurs milieux (eau, air …). Ces rejets sont strictement réglementés par différents arrêtés d’autorisation, que fixent notamment :

  • la nature et la fréquence des contrôles à effectuer sur les rejets et dans l’environnement,
  • des valeurs limites à ne pas dépasser pour certains paramètres liés aux rejets radioactifs, chimiques et thermiques,
  • les modalités de transmission des résultats des contrôles à l’administration et au public.

Annuellement, près de 20 000 analyses et prélèvements dans l’environnement sont réalisés (Electricité de France, 2013). Un contrôle de l’environnement plus global est pratiqué en permanence autour de la centrale de Civaux. Il comprend une surveillance de l’eau souterraine, de la flore et du lait. Ces valeurs sont comparées au point zéro effectué avant le démarrage de la centrale.

5.1. La radioactivité

La radioactivité est la transformation spontanée d’un noyau d’atome instable en un noyau plus stable avec libération d’énergie. C’est un phénomène naturel qui existe dans l’uranium utilisé comme combustible dans les réacteurs nucléaires.

La radioactivité se mesure en becquerel (Bq). Il mesure l’activité à la source, c’est-à-dire le nombre d’atomes qui par seconde se transforment et émettent des rayonnements. Le becquerel étant une petite unité, ses multiples sont plus souvent employés :

  • 1 mBq : 1 millibecquerel = 10-3 Bq
  • 1 GBq : 1 gigabecquerel = 109 Bq
  • 1 TBq : 1 terabecquerel = 1012 Bq

Voici différents exemples de sources radioactives naturelles et artificielles :

Ordre de grandeur de l’activité de différentes sources radioactives naturelles et artificielles
Eau de pluie 0,5 Bq/l
Eau de mer 14 Bq/l
Lait 70 Bq/l
Poisson 100 Bq/kg
Corps humain 120 Bq/kg
Pommes de terre 150 Bq/kg
Terre sédimentaire 400 Bq/kg
Engrais phosphatés 3 000 Bq/kg
Terre granitique 8 000 Bq/kg
Uranium 238 37,2 millions de Bq/kg (37,2 MBq/kg)
Plutonium 239 2 300 milliards de Bq/kg (2,3 TBq/kg)
Radium 226 330 000 milliards de Bq/kg (330 TBq/kg)
Césium 137 3,2 millions de milliards de Bq/kg (3 200 TBq/kg)

Source : Autorité de sûreté nucléaire, 2005

Le sievert (Sv) estime, quant à lui, l’effet du rayonnement sur l’homme. Les expositions s’expriment en général en millisievert (mSv) ou en microsievert (μSv) :

  • 1 mSv : 1 millisievert = 10-3 Sv
  • 1 μSv : 1 microsievert = 10-6 Sv
  • 1 nSv : nanosievert = 10-9 Sv

La réglementation française fixe les limites de doses équivalentes annuelles à 1 millisievert pour la population et 20 millisieverts en moyenne annuelle pour les travailleurs (35 mSv jusqu’en juin 2005). (Source : Autorité de sûreté nucléaire)

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5.2. Les rejets radioactifs liquides

Différents rejets radioactifs liquides sont émis par la centrale de Civaux dont :

  • le tritium : cet isotope radioactif de l’hydrogène présente une très faible énergie et une très faible toxicité pour l’environnement. Il est présenté principalement sous 2 formes : liquide et gazeux. La majeure partie du tritium rejeté par la centrale est issue de l’activation neutronique du bore (régule la réaction de fission) et du lithium (sert au contrôle du pH de l’eau primaire) présents dans l’eau du circuit primaire. La quantité de tritium rejetée est liée à la production d’énergie fournie par le réacteur. Il n’existe aucun moyen de le filtrer. Il est mesuré indépendamment des autres radioéléments. À noter que le tritium existe à l’état naturel dans la plupart des eaux minérales issues de zones volcaniques.
  • le carbone 14 : il est produit par l’activation de l’oxygène présent dans l’eau du circuit primaire. Il est rejeté par voie atmosphérique sous forme de gaz et par voie liquide sous forme de CO2 dissous. Le carbone 14 se désintègre en azote stable en émettant un rayonnement bêta de faible énergie. Cet isotope du carbone, appelé « radiocarbone » est utilisé pour ses applications de datation et peut également être produit naturellement.
  • les iodes radioactifs : ils sont issus de la fission du combustible nucléaire. Les iodes radioactifs ont le même comportement chimique et biologique que l’iode alimentaire indispensable au fonctionnement de la glande thyroïde.
  • les produits de fission ou d’activation, émetteurs bêta et gamma : ces produits correspondent au cumul de tous les autres radioéléments rejetés autres que les 3 éléments cités avant. Ils sont issus de l’activation neutronique ou de la fission du combustible nucléaire et émetteurs de rayonnements bêta et gamma.

Après traitement, les effluents non réutilisés sont rejetés dans la Vienne après avoir été stockés. Des contrôles stricts sont réalisés avant rejet et des analyses permettent de contrôler la radioactivité de l’eau, en aval de la centrale.

Pour mesurer la qualité de l’eau, des prélèvements en rivière et dans la nappe phréatique sont réalisés. Sur les 55 piézomètres (points d’accès à la nappe pour des prélèvements de l’eau souterraine), 13 sont prélevés régulièrement. Les analyses permettent de déceler une contamination éventuelle (bêta global, tritium, …) ou une pollution chimique (suivi des hydrocarbures, pH, conductivité, azote, chlorures, phosphates, potassium, sodium…).

De 2002 à 2013, les valeurs de rejets liquides radioactifs de la centrale de Civaux ont été largement endessous des limites réglementaires pour les différents effluents radioactifs.

Les rejets radioactifs liquides de la centrale de Civaux de 2010 à 2013
Limite réglementaire annuelle Activité rejetée
2010 2011 2012 2013
Tritium (TBq) 90 (80 avant 2012) 62,33 29,8 67,26 53,4
Carbone 14 (GBq) 190 26,9 6,7 12,5 33,8
Produits de fission ou d’activation émetteurs bêta et gamma (GBq) 5 0,117 0,165 0,3 0,154
Iode (GBq) 0,1 0,006 0,004 0,0051 0,00434

TBq : térabecquerel ; GBq : gigabecquerel
Source : Electricité de France, 2013

A noter qu’en janvier 2012, un contrôle de la qualité des eaux de la nappe phréatique située sous le centre nucléaire de production d’électricité de Civaux a révélé une concentration élevée de tritium. Des concentrations de 540 Bq/l le 4 janvier 2012 et de 600 Bq/l le 13 janvier ont notamment été mesurées alors que la valeur attendue pour ce type d’analyse est de l’ordre de 8 Bq/l.

Suite à cela, l’Autorité de sûreté nucléaire (ASN) a mis en demeure EDF de restaurer l’étanchéité de la capacité de rétention des réservoirs d’entreposage des effluents radioactifs de la centrale. Les concentrations surveillées quotidiennement sont ensuite passées à 510 Bq/l le 17 janvier, 410 Bq/l le 23 et 400 Bq/l le 24.

Des contrôles réguliers ont été effectués pour suivre l’évolution de la contamination des eaux les mois suivants. Les concentrations en tritium ont progressivement diminué au niveau du piézomètre où avait été relevée l’anomalie (36 Bq/l le 19 mai). Pour les autres piézomètres situés en aval, l’évolution a été plus fluctuante (7,1 Bq/l le 4 juin).

Les contrôles de potabilité de l’eau, effectués en parallèle par l’Agence Régionale de la Santé dans la rivière de la Vienne (en amont et en aval de la centrale), n’ont pas montré de concentration significative en tritium.

Le tritium dans les eaux destinées à la consommation humaine (eau potable)

Le code de la santé publique fixe une référence de qualité de 100 Bq/L pour le tritium ; cette référence de qualité ne représente pas une limite sanitaire mais un seuil qui, lorsqu’il est dépassé, entraîne une investigation complémentaire pour caractériser la radioactivité de l’eau.

L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) recommande une valeur guide de 10 000 Bq/L pour le tritium dans l’eau de boisson, à considérer en cas de consommation permanente de l’eau (730 L/an pour un adulte).

(Source : Institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire, 2011)

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5.3. Les rejets radioactifs gazeux

Il existe deux sources d’effluents gazeux radioactifs :

  • les effluents gazeux provenant des circuits
  • les effluents gazeux issus des systèmes de ventilation des bâtiments situés en zone nucléaire

Les effluents sont constitués par des : gaz rares, tritium, carbone 14, iodes et autres produits de fission ou d’activation, émetteurs de rayonnement bêta et gamma.

Ils sont rejetés dans l’atmosphère par une cheminée spécifique dans laquelle est contrôlée en permanence l’activité rejetée. L’exposition du milieu naturel à ces rejets radioactifs est plus de 100 fois inférieure à la limite réglementaire pour le public (1 millisievert par an).

De 2012 à 2013, les activités volumiques dans l’air et mesurées au niveau du sol de la centrale de Civaux sont restées très inférieures aux limites de rejet.

Les rejets radioactifs gazeux de la centrale de Civaux de 2010 à 2013
Limite réglementaire annuelle Activité rejetée
2010 2011 2012 2013
Tritium (TBq) 5 1,537 1,7 1,975 1,70
Gaz rares (TBq) 25 2,14 2,7 0,667 0,910
Carbone 14 (TBq) 1,4 0,110 0,191 0,216 0,198
Produits de fission ou d’activation émetteurs bêta et gamma (GBq)0,1 0,002 0,006 0,004 0,00158
Iode (GBq) 0,8 0,09 0,022 0,010 0,0249

TBq : térabecquerel ; GBq : gigabecquerel
Electricité de France, 2013

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5.4. Les rejets non radioactifs

Outre le risque de contamination radioactif, la centrale effectue des contrôles de qualité chimique de ces rejets. Les critères de rejets chimiques ont tous été respectés en 2012, quelque soit l’échelle de temps considérée et les rejets autorisés associés.

Les rejets radioactifs gazeux de la centrale de Civaux de 2010 à 2013
Paramètres Quantité annuelle autorisée (kg) Quantité rejetée (kg)
2010 2011 2012 2013
Acide borique 18 000 6 175 8 245 13 400 9 924
Hydrazine 25 0,91 1,18 0,493 0,439
Morpholine 1 000 144 182 325 405
Azote global (ammonium, nitrites et nitrates) 1 100 554 683 797 929
Phosphate (effluents salles des machines et bâtiment réacteur) 600 316 339 235 213
Phosphate (effluents des traitements microbiologiques) 900 234 521 270 195
Détergents 1 700 720 320 1 200 141
Métaux totaux 100 47,1 46 35 64,1
Sulfates 3 000 576 2 860 1 233 880

Electricité de France, 2013

En ce qui concerne les rejets thermiques, des mesures de pH en continu sont réalisées pour contrôler l’acidité de l’eau. De plus, sont contrôlées :

  • la température (échauffement) du cours d’eau par rapport à la température à l’amont du site,
  • la température de l’effluent au rejet,
  • la température du cours d’eau à l’aval du point de rejet,
  • l’association des trois paramètres ci-dessus.

De 2010 à 2013,l’installation de refroidissement des purges sur la centrale n’a pas posé de souci particulier ; elle a fonctionné normalement tout au long de l’année et notamment en période à risques d’échauffement de la rivière.

Enfin, des contrôles portent aussi sur la surveillance des micro-organismes pour notamment les légionelles et les amibes. Des valeurs guides sont à respecter pour ces deux espèces.

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5.5. Les incidents survenus sur les installations

EDF met en application l’échelle internationale des événements nucléaires (INES). Celle-ci est destinée à faciliter la perception par les médias et le public de l’importance des incidents et accidents nucléaires.

Elle s’applique à tout événement se produisant dans les installations nucléaires de base (INB) civiles. Ces événements sont classés par l’Autorité de Sûreté Nucléaire selon 8 niveaux, de 0 à 7, suivant leur importance.

Les événements qui n’ont aucune importance du point de vue de la sûreté, de la radioprotection et du transport sont classés au niveau 0 et sont qualifiés d’écarts.

La terminologie d’incident est appliquée aux événements à partir du moment où ils sont classés au niveau 1 de l’échelle INES, et la terminologie d’accident à partir du classement de niveau 4.

En ce qui concerne les événements relatifs à l’environnement, ceux-ci ne sont pas encore classés sur l’échelle INES, mais des expérimentations sont en cours pour parvenir à proposer un classement sur une échelle similaire.

De 2010 à 2013, voici les événements significatifs environnement déclarés à l’Autorité de Sûreté Nucléaire :

  • 2010 : rejet d’eau présentant une concentration en fer dissous supérieure aux autorisations (1 évènement), défaut de gonflage des obturateurs sur les tuyauteries de rejet en Vienne (1 évènement), fuite de fluide frigorigène (4 évènements).
  • 2011 : indisponibilité d’obturateurs sur tuyauteries d’eaux pluviales (1 évènement), fuite de fluide frigorigène (4 évènements).
  • 2012 : eau souterraines contenant du tritium (1 évènement), fuite de fluide frigorigène (4 évènements).
  • 2013 : non-respect des débits de rejets lors des rejets d’effluents faiblement radioactifs (1 évènement), fuite de fluide frigorigène (3 évènements).
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À VOIR SUR LE SITE DE L’EAU EN POITOU-CHARENTES … RPDE, Réseau Partenarial des Données sur l’Eau : www.eau-poitou-charentes.org, rubriques :
Connaître l’eau et ses usages en région > Sa qualité > À l’état naturel
Connaître l’eau et ses usages en région > Sa qualité > Pour la baignade
Connaître l’eau et ses usages en région > Sa qualité > Pour l’eau potable

 Pour aller plus loin
  • Effluents, Effluent : Eau résiduaire sortant d’une station de traitement, d’un complexe industriel ou d’un étang d’épuration.
  • Risques, Risque : Exposition possible d’enjeux à un aléa qui constitue une menace. Les deux principaux critères des risques sont la fréquence et la gravité. Un événement « potentiellement dangereux » -aléa- n’est un risque majeur que s’il s’applique à une zone où des enjeux forts sont en présence, donc si les effets prévisibles mettent en jeu de nombreuses personnes, des biens… Ce risque majeur devient une catastrophe quant l’événement a lieu et qu’il provoque des dommages pour la société, l’environnement ou l’économie : des pertes en vies humaines par exemple, etc.
  • Amont : L’amont désigne la partie d’un cours d’eau qui, par rapport à un point donné, se situe entre ce point et sa source. (Agence de l’Eau Adour Garonne : www.eau-adour-garonne.fr
  • Aval : L’aval désigne la partie d’un cours d’eau qui, par rapport à un point donné, se situe après ce point, dans le sens de l’écoulement de l’eau.
  • Débits : le débit d’un cours d’eau en un point donné est la quantité d’eau (m3 ou litres) passant en ce point par seconde il s’exprime en m3/s ou en l/s.
  • Eau potable : Eau propore à la consommation, ne devant contenir aucun germe pathogène. L’eau prélevée directement dans le sol ne peut pas toujours être bue telle que. Elle doit être contrôlée et éventuellement purifiée avant d’être distribuée chez l’usager. Ses caractéristiques sont définies par la directive européenne de 1998, reprise en droit français. (Agence de l’Eau Adour Garonne)
  • Nappe phréatique : première nappe rencontrée lors du creusement d’un puits. Nappe généralement libre, c’est-à-dire dont la surface est à la pression atmosphérique. Elle peut également être en charge (sous pression) si les terrains de couverture sont peu perméables. Elle circule, lorsqu’elle est libre, dans un aquifère comportant une zone non saturée proche du niveau du sol. (Glossaire EauFrance)
  • Nitrates : Ils jouent un rôle important comme engrais, car ils constituent le principal aliment azoté des plantes, dont ils favorisent la croissance. Toutes les eaux naturelles contiennent normalement des nitrates à des doses variant selon les saisons (de l’ordre de quelques milligrammes par litre). • Niveau piézométrique : Il s’agit d’une mesure ponctuelle du niveau atteint par l’eau dans le sol à l’aplomb d’un point précis.
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