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

Thème Eau - Edition 2015
Nouveau !
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)

    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)

    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

    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.

    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).

    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 :
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