La présence de pesticides dans les eaux brutes est directement liée aux activités humaines, agricoles ou non. Les pesticides atteignent les eaux de surface par ruissellement et les eaux souterraines par infiltration.
Les eaux destinées à la consommation humaine ne peuvent légalement contenir plus de 0,1 µg/l de chaque substance, et plus de 0,5 µg/l pour la somme de tous les produits. Ces normes ne sont pas fondées sur des critères sanitaires, mais sur la performance des méthodes d'analyses. Pour certaines substances potentiellement dangereuses pour la santé, la législation européenne est beaucoup plus contraignante que les recommandations de l'OMS ; ainsi, avec une norme de 0,1 µg/l, la norme est, par exemple, 20 fois plus faible pour l'atrazine.
Les substances le plus souvent rencontrées dans les eaux brutes sont l'atrazine, le deséthylatrazine, le 2,6 dichlorobenzamide, la bentazone et le diuron, ainsi que dans une moindre mesure, l'isoproturon, la simazine, le chlortoluron, le deisopropylatrazine, le bromacile, le lénacile et le diméthénamide.
Globalement, la situation tend à s'améliorer, notamment pour l'atrazine, dont l'usage est restreint depuis 1991 et interdit depuis septembre 2005. Toutefois, certaines substances voient leur concentration augmenter, comme la bentazone ou le bromacile par exemple, substances néanmoins peu nocives pour la santé aux concentrations rencontrées.
Une meilleure sélection des produits ainsi que l'amélioration des conditions d'utilisation devrait conduire à une réduction de la pollution des eaux, notamment via le Plan National d'Action Pesticides (le NAPAN) et sa partie wallonne, le Programme wallon de réduction des pesticides (PWRP). Les traitements sur eaux brutes pour éliminer les pesticides sur certains captages sont parfois nécessaires. Il s'agit principalement de l'adsorption sur charbon actif. Lorsque les coûts de traitement sont trop élevés, certains captages sont abandonnés : 46 captages ont ainsi été abandonnés pour cause d'une teneur trop élevée en pesticides.
L'efficacité des traitements est démontrée par un taux de conformité des échantillons analysés de 99,9 % pour 2012.
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