Les eaux courantes naturelles contiennent des composés minéraux qui ont pour origine les échanges qui se produisent :
- entre l'eau et l'atmosphère - gaz dissous : oxygène, azote et gaz carbonique;
- entre l'eau et le sol - sels dissous : hydrogénocarbonate (bicarbonate) de calcium principalement, magnésium, sodium, fer, chlorures, sulfates, nitrates, silicates,... et des matières en suspension qui proviennent des effets de l'érosion, des débris d'origine végétale et des activités humaines.

Les matières organiques naturellement présentes dans les eaux (et les sols) sont formées par un mélange complexe de produits végétaux et animaux à des stades de décomposition variés. A partir de ce mélange, les micro-organismes élaborent des substances minérales et des substances complexes telles que les matières humiques qui demeurent stables pendant de longues périodes dans les systèmes aquatiques.

La pollution est une altération du milieu naturel par des apports extérieurs, susceptibles de nuire à la qualité de l'eau et à la vie aquatique. Elle peut être localisée (exemple : déversement d'un égout) ou diffuse 'exemple : eaux de ruissellement de bassin versant agricole).

Une pollution peut être aiguë, chronique ou différée.

- Pollution aiguë (ou accidentelle) : se caractérise par sa soudaineté et occasionne souvent des dégâts spectaculaires(mortalité massive de poissons par exemple)
Les pollutions dites "volontaires" sont très fréquentes : actes de malveillance, vidanges de citernes, déversements délibérés de toutes sortes de produits aussi bien par les professionnels que par les particuliers (industriels, agriculteurs, collectivités, artisans,...)
Après viennent les pollutions dites "involontaires" : ruptures de canalisations, fausses manoeuvres, pannes de station d'épuration, fuites de cuves, travaux, accidents intervenant pendant le transport.

- Pollution chronique : la pollution provient d'un déversement plus ou moins permanent entraînant une modification progressive du milieu : changement d'aspect de l'eau, envasement du fond de la rivière, dégradation de la faune et de la flore, dépeuplement.
Ce type de pollution peut prendre un caractère aigu dans certaines conditions (débit d'étiage, orage,...) occasionnant une raréfaction de l'oxygène dissous, ou l'atteinte de concentrations toxiques.

- Pollution différée : résulte de l'accumulation dans les sédiments ou dans les végétaux qui peuvent les utiliser, de certaines substances toxiques ou indésirables qui, de ce fait, ne suivent pas le fil de l'eau.
Dans certaines conditions, cette pollution potentielle peut apparaître dans le milieu :
- soit par relargage ou remise en suspension (dans le cas des sédiments)
- soit par libération, lors d'une mortalité massive des végétaux, de ces produits accumulés
- soit lors de conditions météorologiques particulières (cas de la "malaïgue" sur les étangs littoraux)

Les principales sources de pollution proviennent de :
- l'industrie
- des collectivités : égouts, stations d'épuration
- l'agriculture : engrais, traitements par substances phytosanitaires, effluents d'élevage

Selon les produits polluants rejetés, on peut distinguer trois principaux types de pollution :
- la pollution mécanique,
- la pollution organique,
 la pollution par substances toxiques

On rencontre également d'autres types de pollution comme, par exemple, les pollution thermiques, minérales,...

Les principaux secteurs d'activité industrielle sont souvent responsables d'une pollution mixte.

Alors que les sources ponctuelles de pollution sont généralement repérables et leurs impacts directement évalués, les sources diffuses de pollution ainsi que leurs voies de transfert vers le milieu aquatique sont dispersées dans l'environnement. Ces dernières se manifestent en premier lieu par temps de pluie, du fait de l'infiltration, du ruissellement et de l'érosion. Le ruissellement urbain et routier, les régions d'extraction minière et les activités agricoles sont des exemples de pollutions des eaux d'origine diffuse. Les principaux polluants agricoles sont les nitrates, les phosphates d'origine organique ou minérale; les produits phytosanitaires et les matières en suspension.

La difficulté que l'on rencontre à mesurer voire réduire la pollution par les produits phytosanitaires utilisés en agriculture vient :
- du fait que le suivi est irréalisable à la source et doit être réalisé dans les milieux récepteurs (cours d'eau,...)
- du fait de son caractère souvent intermittent dépendant des données météorologiques
- de la méconnaissance des voies de transfert préférentielles empruntées par les produits phytosanitaires de la parcelle vers la rivière
- de la grande diversité des produits phytosanitaires utilisés
- de la grande variabilité de comportement des différents produits phytosanitaires utilisés (solubilité dans l'eau, rémanence, toxicité, ...)

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