Plateforme pour l’eau, le gaz et la chaleur
Les hydrants sont des robinets permettant de prélever de l'eau dans un réseau de distribution d'eau. Pour des raisons d'approvisionnement en eau d'extinction, un réseau dense de bouches d'incendie est nécessaire dans chaque réseau de distribution. En milieu urbain, la mise à disposition d'eau d'extinction nécessite la présence d'une bouche d'incendie tous les 80 à 130 mètres [1]. On estime que la conduite d'alimentation des bouches d'incendie correspond à environ 1% du volume total du réseau de distribution. Dans les bouches d'incendie, il existe un risque d'eau stagnante ou du moins de parois intérieures constamment humides. En outre, les hydrantes peuvent être fortement réchauffées par le rayonnement solaire pendant les mois d'été. Dans le cas des hydrantes exposées au soleil, des températures de 50 à 70 °C peuvent être mesurées à la surface. L'eau de la conduite d'alimentation de la bouche d'incendie se réchauffe jusqu'à 25 à 30 °C (Fig. 1). Le réchauffement global augmente potentiellement la température de l'eau dans le réseau de distribution. Cela favorise la multiplication des micro-organismes. En Suisse, l'eau du robinet n'est pas chlorée (à quelques exceptions près), ce qui sert normalement de mesure de protection contre les contaminations microbiologiques. Sans cette protection du réseau, les réseaux de distribution sont plus vulnérables à la prolifération des micro-organismes. A cet égard, le réseau de distribution peut être divisé en deux parties : Alors qu'une partie est régulièrement traversée par de l'eau fraîche et renouvelée, comme le réseau de distribution principal, l'autre partie stagne et se réchauffe en été, comme les conduites d'alimentation des bouches d'incendie (Fig. 2).
Le nombre total de cellules par cytométrie de flux (cf. SVGW MW102) a été mesuré comme paramètre de germination dans des échantillons provenant d'hydrants et de puits courants d'un réseau de distribution d'eau municipal (Fig. 3). Les échantillons ont été prélevés durant l'été 2023. Quatre bouches d'incendie ont été échantillonnées après quatre et trente litres d'écoulement. La bouche d'incendie n° 5 a également été échantillonnée après dix minutes d'écoulement. Des échantillons ont également été prélevés sur trois puits au fil de l'eau à des fins de comparaison. Les résultats sont clairs : les bouches d'incendie présentent des concentrations de cellules plus élevées et les concentrations de cellules et la température diminuent avec l'augmentation du débit. Après trente litres ou plus de débit, la concentration de cellules bactériennes est nettement réduite, en partie au niveau bas des fontaines au fil de l'eau. Ces résultats indiquent que l'eau provenant des bouches d'incendie et de leurs conduites d'alimentation est plus fortement contaminée que l'eau provenant du réseau de distribution principal. La stagnation et le réchauffement de l'eau contribuent très probablement à la contamination.
En plus de la contamination générale, il existe également un risque de prolifération d'agents pathogènes environnementaux tels que les légionelles, les pseudomonas et les mycobactéries. Les pathogènes dits environnementaux comprennent un groupe hétérogène de bactéries qui, contrairement aux pathogènes fécaux, ne sont pas apportées de l'extérieur par des matières fécales d'origine animale ou humaine, mais se multiplient dans le réseau de distribution [2]. Les principaux facteurs de leur multiplication sont la température, la stagnation et les nutriments disponibles. Les pathogènes environnementaux ont en commun de pouvoir se multiplier à de faibles concentrations de nutriments et dans les biofilms, et sont souvent résistants aux amibes [2].
Dans le cadre d'une campagne de mesure menée par le laboratoire cantonal de Zurich entre 2015 et 2017, Pseudomonas aeruginosa a été détecté et quantifié dans des échantillons de bouches d'incendie [3]. Dans un réseau d'approvisionnement où, suite à une stagnation, l'eau pouvait se réchauffer jusqu'à 23 degrés en été, l'eau du réseau ainsi que les bouches d'incendie ont été contrôlées pendant trois ans pour détecter P. aeruginosa. Les pseudomonas n'ont pas pu se propager dans le réseau malgré les conditions de prolifération qui leur étaient favorables. Le nombre de bouches d'incendie contaminées a diminué au cours de la campagne de mesure de trois ans.
Les pseudomonas n'ont pu être détectés que dans des échantillons de bouches d'incendie, mais pas dans l'eau libre du réseau de distribution. Ainsi, tous les échantillons de fontaines au fil de l'eau étaient exempts de P. aeruginosa. Toutefois, en 2017, une bouche d'incendie était toujours faiblement contaminée par P. aeruginosa. Le fait qu'une petite partie des hydrantes soit contaminée par P. aeruginosa correspond aux expériences faites par d'autres distributeurs d'eau. Les facteurs essentiels de la colonisation par P. aeruginosa sont la température de l'eau et la stagnation. P. aeruginosa est un germe environnemental et un formateur de biofilm. La présence de cette bactérie dans l'eau potable n'est pas réglementée par la législation sur les denrées alimentaires. Sur la base des données disponibles, on a supposé que la qualité de l'eau potable dans le réseau d'approvisionnement n'était pas menacée, car seules les bouches d'incendie étaient concernées et non le réseau, et que le nombre d'échantillons contaminés par les pseudomonas ainsi que les concentrations mesurées ont diminué au cours des trois années [3]. Il est possible que les prélèvements réguliers aient entraîné un lessivage des germes et une réduction de la contamination par P. aeruginosa. Cela indiquerait que le rinçage régulier des hydrantes contaminées serait une solution simple et possible.
Le projet «Pertinence des légionelles dans le réseau de distribution» a débuté en 2022 et s'achèvera à la fin de cette année [4]. Des échantillons de bouches d'incendie ont permis de détecter Legionella spp. et, dans certains cas, Legionella pneumophila par PCR ainsi que par culture. Comme dans l'exemple de P. aeruginosa, aucune légionelle n'a pu être détectée par culture dans l'eau du réseau. Les données seront prochainement publiées séparément.
Pour se protéger du gel en hiver, les hydrantes sont mises hors service et correctement vidées. La conduite d'alimentation des bouches d'incendie reste cependant remplie d'eau, est reliée à la conduite principale, ouverte et en échange. De cette manière, elle pourrait transmettre des pathogènes environnementaux en faible concentration à l'eau qui s'écoule et qui arrive dans les ménages. En raison de la forte dilution dans l'eau du robinet, les concentrations sont faibles et la détection est donc plus difficile. La diversité des espèces d'agents pathogènes environnementaux constitue également un défi pour la détection. En Suisse, les agents pathogènes environnementaux ne sont pas réglementés pour l'eau potable. Dans ce contexte, il est important de noter que les pathogènes environnementaux ne sont pas corrélés aux indicateurs fécaux. De même, le respect de la valeur maximale de 300 UFC/mlaérobies mésophiles (nombre total de germes) ne garantit pas que les pathogènes environnementaux ne puissent pas se multiplier de manière disproportionnée dans le réseau de distribution. Ainsi, aux Etats-Unis, des experts recommandent de contrôler les légionelles dans le réseau de distribution à partir de 15 °C et d'une teneur en chlore de < ; 0,2 mg/l [5]. Il n'existe pas non plus de germe indicateur de pathogènes environnementaux analogue à E. coli et aux entérocoques comme indicateur de contamination fécale.
Aux Etats-Unis, les régions où l'eau du robinet n'est pas chlorée présentent généralement un taux d'incidence de légionellose (maladie du légionnaire) plus élevé que les régions où le réseau est protégé. En Allemagne également, le taux d'incidence le plus élevé de la légionellose est celui de la ville-état de Berlin, où l'eau du robinet non chlorée est distribuée [6]. En France, on sait que les taux d'incidence de la légionellose ne sont pas répartis uniformément, mais sont plus élevés dans le nord-est que dans le reste du pays [7]. La concentration de sous-produits de chloration dans les différents départements français est inversement proportionnelle aux taux d'incidence de la légionellose [8] : Les taux d'incidence de la légionellose sont généralement faibles dans les départements où les concentrations de sous-produits chlorés sont élevées, alors qu'ils sont élevés dans les départements où les concentrations de sous-produits chlorés sont faibles. Ces résultats indiquent qu'en France, comme aux États-Unis, l'eau du robinet non chlorée présente un risque plus élevé d'infection par la légionellose.
En Europe, les Pays-Bas, le Danemark et la Suisse se distinguent par des taux d'incidence de la légionellose étonnamment élevés, malgré une bonne infrastructure d'eau potable. Dans ces trois pays, l'eau du robinet n'est pas chlorée [9]. Mais les taux d'incidence plus élevés des pays cités pourraient avoir d'autres raisons, par exemple une plus grande proportion de population sensible aux infections, un meilleur système de déclaration de la légionellose, davantage de contrôles, etc.
Les variations saisonnières observées du nombre de cas de légionellose sont un phénomène mal compris. En général, il y a plus de cas en été qu'en hiver [10]. Les systèmes d'eau chaude dans les installations sanitaires et les canalisations des bâtiments ne peuvent pas expliquer les variations saisonnières, car l'eau chaude est produite, stockée et distribuée à une température constante tout au long de l'année, conformément aux normes techniques. En revanche, la température de l'eau froide du robinet est soumise à des variations saisonnières au moins similaires à la saisonnalité du nombre de cas de légionellose en Suisse.
Les changements démographiques actuellement attendus font qu'une part toujours plus importante de la population suisse atteint un âge où elle devient plus sensible aux maladies infectieuses. En outre, une part croissante de la population a un système immunitaire affaibli en permanence, par exemple en raison de maladies chroniques ou de traitements immunosuppresseurs. Cette partie de la population immunocompromise est plus sensible aux infections par des pathogènes environnementaux liés à l'eau.
On peut supposer que des pathogènes environnementaux, par exemple dans les bouches d'incendie, parviennent également dans les installations d'eau potable des bâtiments et chez les consommateurs via le réseau de distribution. Toutefois, les agents pathogènes environnementaux sont fortement dilués et ne sont généralement pas détectables dans l'eau du robinet. De très faibles concentrations d'agents pathogènes environnementaux distribuées à un très grand nombre de personnes pourraient toutefois entraîner des maladies sporadiques. Ainsi, la plupart des cas de légionellose sont des cas sporadiques isolés pour lesquels la source de l'infection ne peut pas être identifiée [10]. Il est également possible que des agents pathogènes passent du réseau de distribution dans l'installation domestique et continuent à s'y multiplier dans des conditions favorables jusqu'à atteindre des concentrations qui peuvent alors entraîner des infections.
Il est de notoriété publique que l'eau potable du réseau de distribution n'est pas stérile mais simplement pauvre en germes. Parmi ces micro-organismes, on trouve également des agents pathogènes environnementaux. La question de savoir si les pathogènes environnementaux présents dans les bouches d'incendie et leurs conduites d'alimentation représentent un risque pour la santé reste ouverte. La détection de ces pathogènes environnementaux est difficile. Les premières campagnes de mesure donnent des indications sur le fait que les systèmes d'approvisionnement en eau sont colonisés à des degrés divers par des pathogènes environnementaux. Les principaux facteurs de prolifération des agents pathogènes environnementaux sont la stagnation, la température et les nutriments disponibles. Éventuellement, un rinçage plus régulier des bouches d'incendie dans les zones problématiques des approvisionnements en eau concernés pourrait apporter une amélioration significative.
La population suisse bénéficie d'une eau potable de bonne qualité et les approvisionnements en eau renoncent généralement à la chloration de l'eau du robinet. Le réchauffement climatique entraînera à l'avenir une augmentation de la température de l'eau du robinet. On peut donc s'attendre à ce que la prolifération de bactéries, mais aussi d'agents pathogènes environnementaux, soit favorisée dans le réseau de distribution. Il faudrait réaliser d'autres études sur l'évaluation des risques afin de pouvoir estimer si des mesures concrètes doivent être prises à l'avenir pour cette raison.
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[1] Assurance immobilière d'Argovie (AGV) : Richtlinie für die Löschwasserversorgung des Kantons Aargau vom 4. November 2019
[2] Falkinham III, J. O. ; Pruden, A. ; Edwards, M. (2015). Opportunistic premise plumbing pathogens : increasingly important pathogens in drinking water. Pathogens, 4(2), 373-386
[3] Laboratoire cantonal de Zurich (KLZH) : Rapport annuel 2017, chapitre 7.1 Rapport, Pseudomonas aeruginosa dans les hydrantes
[4] OFAG : Projet de recherche "Pertinence des légionelles dans le réseau de distribution d'eau communal" no. 4.22.02 : https://www.aramis.admin.ch/Grunddaten/?ProjectID=50284
[5] National Academies of Sciences, Engineering, Medicine (2020) : Gestion de la légionellose dans les systèmes d'eau. Disponible à partir de : https://www.ncbi.nlm.nih.gov/pubmed/32200596
[6] Institut Robert Koch (RKI) : Annuaire épidémiologique des infections des maladies à déclaration obligatoire pour 2019 et 2020
[7] Campese, C. et al. (2011) : Progress in the surveillance and control of Legionella infection in France, 1998-2008. Int J Infect Dis, 15(1) : p. e30-7
[8] Corso, M. et al. 2018) : An assessment of current and past concentrations of trihalomethanes in drinking water throughout France. Int. J. Environ. Res. Public Health
[9] European Centre for Disease Prevention and Control (2023) : La maladie des légionnaires. In : ECDC. Rapport épidémiologique annuel pour 2021. Stockholm : ECDC
[10] Office fédéral de la santé publique (OFSP) : Bulletin OFSP 34 du 19.08.2024, Rapport sur la légionellose en Suisse et dans la Principauté de Liechtenstein en 2023.
Le projet «Pertinence des légionelles dans le réseau de distribution» est soutenu financièrement par l'Office fédéral de la sécurité alimentaire et des affaires vétérinaires (OSAV), l'Office fédéral de l'énergie (OFEN), l'Office des bâtiments de la ville de Zurich (AHB), l'Immobilier de la ville de Zurich (IMMO) et les Aziende Industriali di Lugano (AIL). Les partenaires et collaborateurs du projet sont, outre Hans Peter Füchslin (KLZH), Hubert Hilbi (UZH), Adrian Egli (UZH), Valeria Gaia (Centre national de référence pour les légionelles de Bellinzone) ainsi que Tim Roloff, Anaisa Moreno, Tong Chen, Severin Wälty et Colin Schmid (tous de l'UZH) et Daniel Mäusezahl et Melina Bigler (Institut tropical et de santé publique suisse).
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