Département Chimie de l’environnement

Une équipe de sept actuels et anciens chercheuses et chercheurs de l’Eawag reçoit en 2024 le prix Sandmeyer de la Société Suisse de Chimie pour le développement d’un traitement avancé des eaux usées destiné à éliminer les micropolluants à l’ozone. Caractéristique particulière: 15 ans seulement se sont écoulés entre l’étude des principes fondamentaux et la mise en œuvre technique à grande échelle – une performance uniquement possible parce que beaucoup de connaissances étaient déjà réunies à l’Eawag et que la collaboration interdisciplinaire est une réalité à l’Institut suisse de recherche sur l’eau.

Sa thèse a valu à Charlotte Bopp de recevoir le prix Otto Jaag pour la protection des eaux lors de la Journée de l’EPF. Elle recevra pour cette même thèse la médaille EPF en janvier.

Le mandat des plateformes «Qualité de l’eau» et «Techniques de traitement des micropolluants» portées par l’Eawag, l’OFEV et la VSA a été prolongé de quatre années.

Seules quatre substances produites par les cyanobactéries sont répertoriées dans les directives de l’OMS. C’est une part infime de tous les produits métaboliques susceptibles d’avoir des effets négatifs au niveau écotoxicologique.

Alors que l’emploi de pesticides est considéré avec de plus en plus de scepticisme dans les pays industrialisés, ses conséquences pour la santé humaine et l’environnement sont moins connues dans les pays tropicaux. Le projet interdisciplinaire «Pestrop» comble cette lacune et montre où il est possible d’intervenir pour améliorer la situation.

L’Institut de recherche sur l’eau Eawag publie son dernier rapport d’activité et tire un bilan de l’année 2022. L’eau y est au cœur des grands problèmes environnementaux.

Le chercheur de l’Eawag Johannes Raths a reçu un prix pour son étude sur l’augmentation de l’absorption des polluants à des températures de l’eau plus élevées.

Martin Ackermann dirige l’Eawag depuis janvier. À sa demande, le Conseil des EPF vient de nommer trois nouveaux membres de la direction: Lenny Winkel, Florian Altermatt et Christian Stamm, le nouveau directeur adjoint.

Kathrin Fenner, chimiste de l’environnement, a été promue professeure ordinaire ad personam de chimie de l’environnement par l’Université de Zurich. Elle raconte ce qui la motive à enseigner.

Des travaux sont actuellement en cours à Montréal, dans le cadre de la Conférence des Nations unies sur la biodiversité (COP 15), pour négocier un accord-cadre visant à préserver la biodiversité. Outre les pesticides, les nutriments et les déchets plastiques, certains autres produits chimiques devraient être limités dans leur production et leur utilisation, ou remplacés par des substances moins problématiques, selon la recommandation d'un groupe de scientifiques, dont un écotoxicologue de l'Eawag.

Comment encourager l’utilisation des connaissances scientifiques en politique et dans la pratique pour rendre la protection des plantes plus durable?

En collaboration avec le canton de Saint-Gall, l'Eawag a étudié l'impact de l'extension de la station d'épuration de Flawil avec une étape d'élimination des micropolluants sur la qualité de l'eau de la Glatt. Les premiers résultats sont désormais très positifs.

Les deux chercheurs de l'Eawag Wenzel Gruber et Urs Schönenberger remportent cette année le prix Otto-Jaag pour la protection des eaux pour leurs travaux de thèse. Réduire les émissions de protoxyde d'azote, un gaz nocif pour le climat, provenant des stations d'épuration et diminuer l'entraînement de pesticides par les systèmes de drainage, tels sont les thèmes abordés.

Le nombre des composés synthétiques issus de l'industrie pharmaceutique et chimique qui se retrouvent finalement dans les eaux sont largement sous-estimés. Et ce, bien que les eaux usées des entreprises soient traitées dans des stations d'épuration modernes. C'est ce que montre une nouvelle étude de l'Institut Fédéral Suisse des Sciences et Technologies de l’Eau Eawag et de l'ETH Zurich.

Il est de notoriété publique que le changement climatique a des effets sur la qualité et l’écologie des cours d’eau. Des chercheuses et chercheurs de l’Eawag montrent à présent que les actions anthropiques pour réagir au changement climatique sont au moins aussi décisives pour nos systèmes aquatiques.

L’ozonation est une méthode de traitement reconnue pour l’élimination de micropolluants dans les eaux usées. Cependant, elle peut donner lieu à des produits de réaction toxiques instables, un post-traitement biologique est donc nécessaire. Les résultats du Centre Écotox et de l’Eawag montrent dans quelle mesure différentes méthodes de post-traitement réduisent les effets écotoxicologiques. La combinaison de l’ozonation avec du charbon actif s’est avérée être la plus efficace.

Avec le soutien de l'Eawag, des spécialistes de la plateforme VSA " Techniques de traitement des micropolluants " ont étudié les apports de substances dans les eaux en provenance de l'industrie et de l'artisanat. L'analyse à l'échelle nationale montre que les eaux usées épurées des entreprises contiennent également des micropolluants qui se retrouvent dans les eaux.

Une rivière au fond de laquelle se trouvent des sédiments chimiquement pollués manque d'un habitat décisif. Mais jusqu'à présent, il n'existait pas de méthodologie uniforme pour surveiller la qualité des sédiments. Sur mandat de l'Office fédéral de l'environnement, des experts du Centre Ecotox et de l'Eawag ont élaboré une proposition à cet effet.

Qui respire doit céder des électrons. Dans les milieux dépourvus d’oxygène, le transport des électrons issus de la respiration microbienne est effectué par des molécules particulières, les navettes extracellulaires d’électrons. Un groupe de chercheurs vient de découvrir quelle caractéristique de ces « taxis » est déterminante pour leur efficacité: les différences d’énergie des électrons transportés.

À l’aide de 200 photos et textes, la nouvelle chronologie de l’eau nous conduit à travers 200 ans de l’histoire changeante de la protection suisse des eaux. Elle est censée montrer comment peut être envisagée la transition vers une gestion plus durable des ressources naturelles. 

Les chercheurs Christoph Vorburger et Florian Altermatt discutent de l’importance et de l’état de la biodiversité aquatique en Suisse ainsi que de l’engagement de l’Eawag pour la préservation de la diversité naturelle.

La chercheuse Juliane Hollender et les chercheurs Bernhard Truffer et Urs von Gunten de l’Institut de recherche sur l’eau Eawag font partie des «highly cited researchers 2021».

La chimiste de l'environnement Barbara F. Günthardt et les deux ingénieurs de l'environnement Matthew Moy de Vitry et Marius Neamtu ont reçu la médaille de l'ETH pour leurs thèses de doctorat. Les toxines végétales, les inondations urbaines et les courants compliqués étaient les sujets abordés. Nous les félicitons chaleureusement !

L’Open Science est une évolution importante de la science car c’est l’accès ouvert aux résultats de la recherche. L’Eawag la soutient et met gratuitement à disposition du public une part croissante de ses données de recherche, descriptions, photos et même logiciels inclus, sur la plateforme Eawag ERIC ou, dans des cas particuliers, sur des bases de données internationales spécifiques à une discipline.  ERIC remplace l’ancienne plateforme DORA destinée depuis longtemps aux publications scientifiques.

Les techniques modernes d'analyse permettent de détecter les substances potentiellement toxiques à des concentrations extrêmement faibles. Toutefois, la recherche ne vise pas seulement à faire le constat de la pollution mais à comprendre comment elle peut atteindre les cours d'eau et les nappes phréatiques et à proposer des solutions pour la réduire. 

Le slogan de la Journée mondiale de l’eau de cette année, célébrée le 22 mars, est «Valoriser l’eau – Que signifie l’eau pour vous?». Avec ce slogan, les Nations unies veulent sensibiliser les gens à l’importance vitale de l’eau et les inviter à réfléchir à sa valeur. En entretien, Janet Hering, directrice de l’Eawag, explique l’importance de l’eau pour elle-même et pour l’Institut de recherche sur l’eau.

Des médicaments nouveaux arrivent sans cesse sur le marché. La principale préoccupation est naturellement leur efficacité sur l’homme. Mais leurs principes actifs ou leurs résidus finissent aussi un jour par arriver dans l’environnement où ils peuvent avoir des effets négatifs. Un grand projet européen, auquel participe également l’Eawag, veut contribuer à ce que de possibles impacts environnementaux des médicaments soient décelés dès les premières phases du développement du médicament par l’industrie pharmaceutique et les organismes chargés d’autoriser la mise sur le marché.

Le spectromètre de masse ambulant automatisé MS2field permet de mesurer des polluants dans un cours d’eau avec une haute résolution temporelle. Les premières utilisations de l’appareil montrent à quel point les pics de concentration, par exemple de pesticides, ont été jusqu’à présent sous-estimés avec des méthodes conventionnelles.

La chercheuse Juliane Hollender et les chercheurs Ole Seehausen, Bernhard Truffer et Urs von Gunten de l’Institut de recherche sur l’eau Eawag font partie des «highly cited researchers 2020» (scientifiques les plus cités de 2020).

Dans le domaine agricole, une grande quantité d’eau s’écoule des champs, ainsi que des routes et des chemins directement dans les cours d’eau en empruntant des bouches d’égout et autres systèmes de drainage artificiels. Des pesticides sont également rejetés dans les cours d’eau et les plans d’eau à la suite de ces courts-circuits – selon une nouvelle étude, beaucoup plus qu’on ne le supposait jusqu’ici.

Des chercheuses et chercheurs d’Agroscope, de l’Eawag, l’Université de Berne et l’ETH ont mis au point une méthode exhaustive de détection des résidus de polluants organiques dans les sols et les sédiments. Selon les premiers résultats, on trouve également, en plus des substances connues, certaines substances détectées pour la première fois.

Les cyanobactéries sont très communes aussi bien dans le milieu aquatique que terrestre. Elles peuvent, ponctuellement, proliférer à la surface des eaux stagnantes au point de former ce que l’on appelle des blooms ou efflorescences.  Etant donné que certaines espèces produisent des substances toxiques, elles suscitent de nombreuses questions.

Parallèlement à l’ozonation, l’utilisation de filtres à charbon actif en grains (CAG) est de plus en plus fréquente pour éliminer les composés traces dans les eaux usées communales. À cette fin, l’Eawag a élaboré une aide à la planification en collaboration avec les autorités et des acteurs de terrain.

Le 25 juin 2020, le Verband zum Schutz des Greifensees (VSG) (Association pour la protection du lac de Greifen) a procédé à l’élection de son nouveau conseil des délégués. Outre les représentants de toutes les communes riveraines du lac, cet organe regroupe également des services cantonaux, des représentants de l'agriculture, des pêcheurs, des plaisanciers et, désormais, un représentant du monde la recherche en la personne de Piet Spaak, écologiste aquatique à l’Eawag, fraîchement élu.

Un nouvel appareillage permet aujourd'hui de mesurer automatiquement la qualité de l'eau pendant plusieurs semaines – et ce, sur le terrain et non plus au laboratoire. Le spectromètre de masse nécessaire est en effet installé dans une remorque et peut même être commandé à partir d'un téléphone portable.

126 chercheurs suisses, dont 6 de l'Eawag, veulent attirer l'attention de leurs  compatriotes en Suisse sur quelques faits scientifiques montrant le lien entre l’émergence de pandémies et l’environnement naturel.

Chaque année, le Fonds National Suisse lance un concours photo pour récompenser les meilleures images scientifiques. Dans la catégorie «L’objet d’étude», le collage d’un projet de recherche commun de l’Eawag et de l’Institut suisse des maladies tropicales et de la santé publique a été récompensé.

Le diclofénac, un anti-inflammatoire utilisé dans différents médicaments, est peu dégradé dans les stations d'épuration, si bien qu'il s'accumule dans le milieu aquatique. Une étude de l'institut de recherche sur l'eau Eawag montre maintenant que les gammares le transforment alors en un ester méthylé, donnant lieu à un métabolite encore plus toxique que le diclofénac.

Grâce à un stratagème étonnamment simple, une équipe de recherche est parvenue à détecter l'impact d'une usine pharmaceutique sur la qualité de l'eau en aval des traitements d'épuration : étant donné que les concentrations des substances émises évoluent de façon typique selon les cycles de production, il est possible de faire la distinction entre les effluents industriels et les eaux usées domestiques, même très en aval du point d'émission.

Des métabolites du chlorothalonil, un fongicide, sont fréquemment détectés dans les eaux souterraines du Plateau suisse – y-compris celles qui servent de source d'eau potable. Cette contamination pose un réel défi aux services des eaux qui réagissent de manière très variable: certains prennent des mesures précipitées, d'autres préfèrent taire le problème… L'Eawag publie maintenant une fiche d'information pour dépassionner le débat et favoriser les solutions durables.

Les analyses, qui permettent depuis peu de mesurer les pyréthrinoïdes et les organophosphorés à très faible concentration, montrent que le risque émanant de ces insecticides pour les organismes aquatiques peut surpasser celui dû à tous les autres produits phytosanitaires.

Les réserves de phosphore sont limitées et se répartissent à l’échelle mondiale entre un nombre restreint de pays. L’exploitation et le transport de ce nutriment sont complexes et coûteux. Le recyclage à l’échelle régionale devient donc de plus en plus important. La Suisse pourrait jouer un rôle pionnier avec une économie circulaire performante du phosphore.

Sans phosphore, il n’y aurait pas de vie, mais les réserves de phosphore exploitables sont limitées. L’élément a été décrit pour la première fois il y a 350 ans. Cette semaine, 200 expertes et experts ou plus se sont réunis à Zurich pour discuter de l’avenir du phosphore.

Certains insecticides tels que les néonicotinoïdes ont un impact sur le système nerveux des organismes. Mais pas seulement, comme le montrent les résultats d'une nouvelle étude menée en collaboration avec l'Eawag. Et les dommages occasionnés peuvent être très différents selon l'espèce de poissons.

Le changement climatique aura également un impact sur les eaux et les systèmes aquatiques de la Suisse. Dans quelle mesure ? C’est ce que les chercheurs de l’Eawag ont expliqué dans un rapport de synthèse sur mandat de l’OFEV. Dans l’ensemble, il devrait être possible à l’avenir de maintenir la haute qualité de l’eau en Suisse grâce à la gestion et l’adaptation.

Deux études de l'Eawag et du Centre Ecotox montrent de nouveau que les ruisseaux aux bassins versants très agricoles sont fortement pollués par les produits phytosanitaires. Au vu des concentrations mesurées, les animaux et végétaux aquatiques y sont exposés à un risque d'effets chroniques pendant des mois et à un risque d'effets aigus pendant certaines périodes. La plupart des échantillons d'eau renfermaient plus d'une trentaine de substances actives différentes. Le danger émanant de ces mélanges de composés a été confirmé par des bioessais et par une étude de la diversité des espèces dans les ruisseaux.

Les eaux douces sont envahies par des algues bleues qui produisent un mélange de substances très diverses. Les risques sanitaires de ces substances sont encore peu connus. Les recherches effectuées dans la littérature par la chercheuse de l’Eawag Elisabeth Janssen attestent cependant d’effets potentiellement nocifs.

Les substances issues de l’agriculture influencent la vie dans les rivières et les ruisseaux. Les eaux usées épurées ont par contre un impact moindre sur la composition des espèces des petits organismes aquatiques. C’est ce que révèle une nouvelle étude menée par une équipe interdisciplinaire de l’Eawag.