Boues d’épuration, Métaux et Épandage Agricole : entre Ressource et Vigilance

Le traitement des eaux usées est indispensable pour protéger les milieux aquatiques. Mais il génère un sous-produit qu’on ne peut pas ignorer : les boues d’épuration. Chaque année en France, l’équivalent d’environ un million de tonnes de matière sèche de boues est produit. Une partie importante de ce volume est recyclée sur les terres agricoles sous forme d’épandage. Cette pratique est utile, encadrée… et sous pression.Cet article fait le point sur trois questions simples :

• Pourquoi on épand encore des boues ?

• Où sont les vraies zones de risque ?

• Quel rôle joue (et jouera) le monitoring en temps réel comme PANDa+ de Klearia ?

Pourquoi épandre des boues ?

L’épandage agricole reste aujourd’hui la filière principale de valorisation des boues d’épuration en France. Et ce n’est pas seulement parce qu’il faut “faire disparaître” un déchet : c’est aussi parce que les boues ont une réelle valeur agronomique.

Elles apportent :

• De la matière organique : utile pour la structure du sol, le maintien du carbone et l’activité biologique.

• Des nutriments majeurs : azote, phosphore, potassium, calcium… autant d’éléments nécessaires à la croissance des cultures. Certaines boues chaulées contribuent aussi à corriger l’acidité des sols.

• Un substitut partiel aux engrais minéraux : recycler du phosphore et de l’azote au lieu d’en importer ou d’en synthétiser est à la fois économique et cohérent avec une logique circulaire.

  
  

L’intérêt économique est clair pour les collectivités : l’épandage est généralement moins coûteux que l’incinération ou l’enfouissement, et il reste techniquement accessible, notamment pour les stations de taille moyenne. (Encyclopédie de l’Environnement, « Boues d’épuration : une aubaine pour les terres agricoles ? », 23 octobre 2025.)

Le sujet sensible : les métaux

Les boues ne contiennent pas que des nutriments. Elles concentrent aussi des éléments traces métalliques (ETM) comme le cadmium, le plomb, le nickel, le cuivre ou le zinc. On parle souvent de “métaux lourds”, même si tous ne le sont pas au sens strict. Ces métaux proviennent des usages industriels, mais aussi du quotidien : eaux de ruissellement urbain, corrosion de matériaux, produits ménagers, cosmétiques, etc.

Le risque redouté est double :

• Accumulation dans les sols à long terme, si les épandages se répètent sur les mêmes parcelles.

• Transfert vers les cultures, donc potentiellement vers l’alimentation humaine ou animale.

  
  

Ce point est devenu déterminant pour l’acceptabilité. Certaines filières agroalimentaires, des acheteurs, voire des labels qualité refusent l’épandage de boues en amont de leur chaîne, même si les seuils réglementaires sont respectés. Autrement dit : ce n’est pas seulement une question de toxicologie, c’est aussi une question d’image et de traçabilité. (ENGREF / AgroParisTech, « Des métaux dans les boues de stations d’épuration ? Conséquences, origines et prévention », 2010.)

Que disent les études de terrain ?

Les expérimentations agronomiques menées en France sur des parcelles ayant reçu des boues d’épuration apportent trois enseignements importants.

1. Productivité agricole : L’apport de boues, bien géré, peut améliorer la production végétale (rendements, biomasse), grâce notamment à l’enrichissement organique et minéral.

2. Métaux dans le sol : Après épandage, on observe effectivement une hausse des teneurs en métaux traces dans l’horizon de surface du sol. Cette hausse dépend beaucoup :

   - de la composition des boues,

   - des doses appliquées,

   - de l’historique de la parcelle.

   
   

Les situations d’accumulation marquées décrites dans les années 70-80 étaient souvent liées à des boues très chargées en métaux et à des apports massifs. Aujourd’hui, les flux autorisés sont nettement plus bas, et les boues destinées à l’épandage sont beaucoup plus propres qu’il y a 30 ou 40 ans.

3. Transfert vers les plantes récoltées : Les analyses réalisées sur les organes récoltés (par exemple les grains de blé) ne montrent pas de dépassements critiques pour des éléments comme le cadmium ou le nickel lorsque l’épandage respecte le cadre réglementaire. Autrement dit : le métal se voit surtout dans le sol de surface, pas forcément dans la partie comestible de la plante.

   
   

Il faut toutefois nuancer : tout dépend du contexte. Sur des sols acides ou fragiles, le risque de mobilité des métaux est plus élevé. À l’inverse, sur des sols calcaires ou régulièrement chaulés, les métaux sont moins disponibles pour les plantes. Le pH du sol est donc un paramètre critique à suivre. (Revue SET / Ingénieries, « Épandage en agriculture de boues de station d’épuration : impact sur la productivité et les transferts en éléments traces métalliques », 2008.)

Un encadrement réglementaire très strict

En France, l’épandage des boues est soumis à un dispositif réglementaire qui définit :

• des seuils maximaux pour certains métaux dans les boues avant valorisation ;

• des seuils en éléments traces métalliques dans les sols receveurs, vérifiés avant épandage ;

• l’obligation d’analyses régulières des sols et des boues ;

• des contraintes de pH du sol (éviter les sols trop acides, car l’acidité augmente la mobilité des métaux) ;

• des distances d’exclusion (captages d’eau potable, zones habitées, pentes fortes, etc.).

  
  

L’effet de cette pression réglementaire est réel : les teneurs en métaux, notamment en cadmium, ont fortement diminué dans les boues urbaines depuis les années 80-90, en particulier grâce à la réduction des rejets industriels directs dans les réseaux d’assainissement. Aujourd’hui, les boues destinées à l’agriculture n’ont plus le même profil qu’il y a trente ans. En parallèle, certaines cultures ou cahiers des charges restent plus stricts que la loi (labels qualité, agriculture biologique, circuits à forte exigence réputationnelle). Cela crée des zones de tension locales, surtout quand il s’agit d’épandre les boues issues des grandes agglomérations.

Le vrai enjeu maintenant : la preuve et la traçabilité

Techniquement, on sait produire des boues épandables de qualité correcte. Réglementairement, le cadre est posé. Là où tout se joue désormais, c’est sur la capacité à démontrer, en continu, que la filière est maîtrisée. Trois attentes montent clairement chez les collectivités, exploitants de stations d’épuration et partenaires agricoles :

1. Maîtriser les apports à la source : Limiter l’entrée des métaux en amont du réseau (rejets industriels, ruissellement urbain pollué) reste le meilleur levier pour garantir des boues plus “propres” et donc plus facilement valorisables.

2. Documenter la qualité des boues : Les acteurs agricoles ne veulent plus seulement un chiffre ponctuel. Ils veulent comprendre l’historique, la variabilité et être rassurés sur l’absence de pics anormaux.

3. Passer du contrôle ponctuel au suivi dynamique : Tant que l’on se limite à des prélèvements occasionnels envoyés en laboratoire, on voit l’état “moyen” du système. On ne voit pas les dérives. On ne voit pas l’accident industriel d’un après-midi. C’est précisément ce qui bloque l’acceptabilité locale.

Comment Klearia répond : vers le monitoring intelligent avec PANDa

Klearia développe des instruments microfluidiques pour l’analyse in situ de polluants dans l’eau, capables de semi-automatiser la mesure de paramètres critiques, notamment certains métaux. L’objectif n’est pas seulement d’analyser une eau “à un instant T”, mais de suivre l’évolution des flux dans le temps.

Notre instrument PANDa s’inscrit dans cette logique de supervision continue :

• Détection précoce des dérives: Identifier rapidement l’apparition inhabituelle d’un métal ou d’un polluant dans les effluents avant qu’il ne se retrouve concentré dans les boues.

• Protection de la filière boues: Réduire le risque de produire, sur une courte période, un lot de boues devenu inépandable parce qu’un industriel a relargué un flux inhabituel.

• Traçabilité renforcée: Fournir des données exploitables auprès des collectivités, des agriculteurs, des partenaires techniques (chambres d’agriculture, bureaux d’étude), et demain potentiellement des acheteurs aval.

  
  

Autrement dit : mieux suivre l’eau aujourd’hui, c’est mieux sécuriser l’acceptabilité des boues demain.