Water reuse in urban areas — Guidelines for water reuse safety evaluation — Assessment parameters and methods

This document provides water reuse safety evaluation and public acceptance parameters and methods for users who design, manage, and/or oversee the non-potable water reuse schemes or activities in urban areas from the viewpoint of water quality. The document can be used in various stages of non-potable water reuse projects such as design, operation, and post assessment. The document is applicable to non-potable water reuse in urban areas with reclaimed water from municipal wastewater sources. The wastewater sources can also include a limited contribution of industrial wastewater input. While some communities are turning to potable reuse to meet water supply needs, discussion of safety evaluation of potable reuse is outside the scope of this document.

Réutilisation de l'eau en milieu urbain — Lignes directrices concernant l'évaluation de la sécurité de la réutilisation de l'eau·—· Paramètres et méthodes d'évaluation

Le présent document présente des paramètres et des méthodes d'évaluation de la sécurité de la réutilisation de l'eau et d'acceptation publique pour les utilisateurs qui conçoivent, gèrent et/ou supervisent les systèmes ou les activités de réutilisation de l'eau non potable en milieu urbain du point de vue de la qualité de l'eau. Il peut être utilisé à différents stades des projets de réutilisation de l'eau non potable tels que la conception, l'exploitation et la post-évaluation. Il est applicable à la réutilisation de l'eau non potable en milieu urbain avec de l'eau recyclée issue de sources municipales d'eaux usées. Les sources d'eaux usées peuvent également inclure une proportion limitée d'apports d'eaux usées industrielles. Bien que certaines communautés se tournent vers la réutilisation pour la production d'eau potable afin de satisfaire aux besoins d'alimentation en eau, les discussions concernant l'évaluation de la sécurité du recyclage d'eaux usées épurées à des fins de potabilisation ne sont pas couvertes par le domaine d'application du présent document.

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Published
Publication Date
21-Jun-2018
Current Stage
6060 - International Standard published
Start Date
22-Jun-2018
Completion Date
22-Jun-2018
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ISO 20761:2018 - Réutilisation de l'eau en milieu urbain -- Lignes directrices concernant l'évaluation de la sécurité de la réutilisation de l'eau·—· Parametres et méthodes d'évaluation
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INTERNATIONAL STANDARD
ISO/FDIS
20761
Water reuse in urban areas — Guidelines for water reuse
safety evaluation — Assessment parameters and methods

Réutilisation de l'eau en milieu urbain — Lignes directrices concernant l'évaluation de la sécurité de la

réutilisation de l'eau·--· Paramètres et méthodes d'évaluation
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ISO 20761:2018
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Tel. + 41 22 749 01 11¶
Fax + 41 22 749 09 47¶
E‐mail copyright@iso.org¶
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© ISO 2018 – All rights reserved 3
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ISO 20761:2018(E)
Contents Page

Foreword .................................................................................................................................................................................................. 5

Introduction ............................................................................................................................................................................................ 6

1  Scope ................................................................................................................................................................................................. 7

2  Normative references ............................................................................................................................................................... 7

3  Terms and definitions ............................................................................................................................................................... 7

4  Abbreviated terms ...................................................................................................................................................................... 7

5  Water reuse safety ...................................................................................................................................................................... 8

6  Water reuse safety parameters ............................................................................................................................................ 8

7  Framework for safety evaluation of water reuse in urban areas ....................................................................... 10

8  Water quality parameters selection for water reuse in urban areas ................................................................ 11

9  Water reuse safety evaluation ............................................................................................................................................ 18

Annex A (informative) Information of water quality criteria and guidelines for water reuse applications

in some countries ................................................................................................................................................................................ 21

Annex B (informative) Information of environmental safety evaluation for water reuse in extreme

situations ................................................................................................................................................................................................ 26

B.1  Principle ................................................................................................................................................................................... 26

Bibliography .......................................................................................................................................................................................... 27

4 © ISO 2018 – All rights reserved
---------------------- Page: 3 ----------------------
ISO 20761:2018
Foreword

ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national

standards bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally

carried out through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a

technical committee has been established has the right to be represented on that committee.

International organizations, governmental and non‐governmental, in liaison with ISO, also take part in

the work. ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all

matters of electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www.iso.org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www.iso.org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www.iso.org/iso/foreword.html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 282, Water reuse, Subcommittee SC 2,

Water reuse in urban areas.
© ISO 2018 – All rights reserved 5
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ISO 20761:2018(E)
Introduction

With economic development, climate change, increases in population and rapid urbanization, water has

become a strategic resource especially in arid and semi‐arid regions. Water shortages are considered as

one of the most serious threats to the sustainable development of society. To address these shortages,

reclaimed water resources are increasingly being used to satisfy water demands. In addition, some

communities are expanding water supply by employing potable reuse. These strategies have proven

useful in increasing the reliability of long‐term water supplies in many water‐scarce areas.

The role of water reuse is growing for urban areas in many countries including: landscape irrigation;

industrial uses; municipal non‐potable uses such as toilet and urinal flushing; fire‐fighting and fire

suppression; environmental and recreational uses (ornamental water features, water bodies’

replenishment); and vehicle washing. These non‐potable water reuse systems have been developed to

the degree that they are considered as an effective component of urban water management and are

widely used in many cities and countries.
Deleted: used

However, there are several types of pollutants in wastewaters, including dissolved organic matter,

nutrients, salts, toxic and harmful chemicals, and pathogens. Therefore, safety evaluation and public

acceptance of water quality are important issues which are of high concern during water reuse in urban

areas. Water reuse safety includes health safety, environmental safety and facilities safety. For different

types of reclaimed water uses, exposure pathways and potential hazards are very different. The

diversity of reclaimed water applications and related hazards can result in significant differences in

water quality parameters for such applications.

This document provides assessment parameters and methods for safety evaluation of non‐potable

water reuse in urban areas. They are intended to assist water engineers, authorities, decision makers

and stakeholders in determining the safety of reclaimed water for end uses.
6 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 20761:2018(E)

Water Reuse in Urban Areas — Guidelines for Water Reuse Safety Evaluation — Assessment

Parameters and Methods
1 Scope

This document provides water reuse safety evaluation and public acceptance parameters and methods

for users who design, manage, and/or oversee the non‐potable water reuse schemes or activities in

urban areas from the viewpoint of water quality. The document can be used in various stages of non‐

potable water reuse projects such as design, operation, and post assessment.

The document is applicable to non‐potable water reuse in urban areas with reclaimed water from

municipal wastewater sources. The wastewater sources can also include a limited contribution of

industrial wastewater input. While some communities are turning to potable reuse to meet water

supply needs, discussion of safety evaluation of potable reuse is outside the scope of this document.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 20670:—, Water reuse — Terminology
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 20670 and the following

apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: available at https://www.iso.org/obp
3.1
environmental safety

freedom from the occurrence of a risk which is not tolerable and that is related to environmental

change (especially scarcity and degradation) which can arise when water reuse service is prepared

and/or provided according to its intended use. It includes the impact of the reclaimed water on the

receiving environment — soil; groundwater and surface water; air; aquatic and terrestrial biota

4 Abbreviated terms
BOD biochemical oxygen demand after 5 days
COD chemical oxygen demand
CFU Colony forming unit
DBPs disinfection byproducts
Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 20670:2017.
© ISO 2017 – All rights reserved 7
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ISO 20761:2017
DO dissolved oxygen
E. coli Escherichia coli

EECRW estimation of environmental concentration at a site induced by water reuse

HPC heterotrophic plate counts

LC estimated concentration that is expected to be lethal to 50 % of a group of organisms

MPN most probable number
NOEC no observed effect concentration
NTU nephelometric turbidity unit
TSS total suspended solids
TDS total dissolved solids
TN total nitrogen
TOC total organic carbon
UV ultraviolet light
5 Water reuse safety

Water reuse safety generally includes health safety, environmental safety, and facilities safety.

Consideration for safety and public acceptance of water reuse in urban areas are shown in Table 1. The

premise of water reuse safety is to satisfy relevant water quality standards and limit risk of water

degradation through implementation of good practices. When using reclaimed water, it is essential to

protect human health and the environment and to prevent the degradation of the materials and assets

of the distribution system, storage system and end uses. Public acceptance is also a criterion to consider

when assessing water quality aesthetic parameters such as colour and odour.

Table 1 — Considerations for safety and public acceptance of water reuse in urban areas

Targets Considerations
Health safety Health risks to public and workers handling the reclaimed water
Environmental safety Effects on aquatic and terrestrial biota
Effects on receiving soil, groundwater, surface water and air
Facilities safety (such Scaling, fouling and corrosion of facilities
as equipment and
Harmful effects on property of users’ belongings, e.g. clothes and vehicles
pipes)

Adverse effects associated with the operation (exclude failures in manual operations)

of processes and equipment
Public acceptance Colour and odour
6 Water reuse safety parameters

A set of relevant water quality parameters and their interest to characterize the water reuse safety and

public acceptance are proposed in Table 2. The selection of the relevant and suitable parameters for

safety evaluation and public acceptance depends on local water quality standards, on reclaimed water

source characteristics, on the context (climatic, environmental, occupational) and use. Selected water

quality parameters can possibly include routine physical and chemical parameters, aesthetic

parameters, microbial parameters, stability parameters, and toxic and harmful chemicals.

8 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 20761:2018(E)

Indicators and surrogates can be selected for monitoring (instead of specific water quality parameters,

for instance) when studies have shown their representativeness. In routine analysis, turbidity,

disinfectant residuals and bacterial indicators such as Escherichia coli (E. coli) and heterotrophic plate

counts (HPC) can be used to verify microbial safety in storage and distribution systems.

Table 2 — Relevant water quality parameters and their interest to characterize water reuse

safety and public acceptance
Types Water quality parameters Notes of significance
Routine pH Affects disinfection efficiency, coagulation, metal
physical and solubility, toxicity of pollutants
chemical

Biochemical oxygen demand (BOD), Indicates organic pollution and also the potential of

parameters
chemical oxygen demand (COD), or microbial growth and biofilm formation
total organic carbon (TOC)
Ammonia Exhibits toxicity to aquatic life and plants, causes
stress corrosion in copper‐based alloys

Total nitrogen (TN), nitrate, or nitrite Stimulates algae and bacterial growth, induces

groundwater contamination
Phosphorus Stimulates algae and bacterial growth
Dissolved oxygen (DO) Can be associated with odour, corrosion, scaling, and
maintenance of aquatic life

Total dissolved solids (TDS), electrical Can be associated with corrosion and scaling of pipes

conductivity and equipment and affect plants water availability and
crops yield
Alkalinity, hardness Can be associated with corrosion and scaling of pipes
and equipment

Turbidity or total suspended solids Affects disinfection efficiency and reuse equipment

(TSS) (e.g. clogging, fouling, odour generation) and public
acceptance
Chlorine demand Prevents/minimizes DBP formation by adjusting
chlorine disinfection levels according to chlorine
demand

Residual disinfectants (residual Prevents microbial growth and exhibits toxicity to Deleted: Residual

chlorine, etc.) aquatic life and plants
Aesthetic Colour Affects public acceptance
parameters
Odour Affects public acceptance

Microbial Indicator bacteria (thermo‐tolerant Indicate likelihood of microbial health risk and affect

parameters coliforms, E. coli, or total coliform, etc.) public acceptance

Environmental pathogens Can cause potential health risk, for example, Legionella

pneumophila survives in cooling water environments

Stability Chemical stability: Specific ions (such Can be associated with corrosion and scaling of pipes

2+ 2+ ‐ 2‐ c
parameters as Ca , Mg , Cl, SO ), etc. and equipment

Biological stability: heterotrophic plate Can favour microbial growth, affect filtration and

counts (HPC), algae, etc. disinfection efficiency, induce biological fouling of
facilities, and create aesthetic and nuisance problems

Toxic and Specific metal (such as Pb, Hg, Cd) Exhibits toxicity to flora and fauna

harmful
Oil and grease Results in toxicity to aquatic life
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ISO 20761:2017
chemicals
Surfactants Results in foaming and toxicity to aquatic life
Recommended for consideration in water reuse safety evaluation.

Considered for selection depending on reclaimed water source characteristics and uses.

Specific metals and ions are considered for selection depending on reclaimed water source characteristics (such as ion

contribution from industrial wastewater input) and use.

Evaluation of changes in biological stability parameters during distribution, storage and use with long hydraulic retention

time is recommended. For details concerning the chemical and biological stability, see References [9] and [10].

The optional water quality parameters in terms of microbial, stability, harmful chemicals and toxicity

can be considered for risk assessment on a case‐by‐case basis in response to a specific water quality

issue, depending on the local context (e.g. uses with high risk of exposure and sensitive population,

epidemiological evidence, equipment or facility degradation). Investigation studies can be carried out to

support the risk assessment.
Examples of optional parameters are listed as follows and are informative.

a) Microbial organisms such as the protozoa (Giardia and Cryptosporidium) and helminths are widely

detected in raw wastewater. The relevant parameters or indicator microorganisms can be

introduced depending on the specific water quality application and monitoring capability.

b) Assimilable organic carbon in reclaimed water can favour microbial regrowth, induce biological

fouling of facilities and distribution pipes such as in cooling water and chilled water systems. The

relevant biological stability parameters or surrogates can be introduced.

c) Toxic and harmful chemicals such as disinfection byproducts (DBPs) can be detected in reclaimed

water which can affect human health. The relevant parameters can be selected according to local

water quality and technological conditions.

d) Aquatic toxicity can be considered for environmental uses such as habitat enhancement and stream

augmentation.

The above mentioned optional parameters can be addressed due to increasing concerns on their

Deleted: abovementioned

potential risks. Under each type of parameter, there can be multiple kinds of indicators. Further

investigation studies can be carried out to assist the optimal selection and evaluation of appropriate

indicators according to local cases.
7 Framework for safety evaluation of water reuse in urban areas

Water reuse safety evaluation can be performed according to the framework depicted in Figure 1.

Water quality should be fit for purpose and safety evaluation should accordingly depend on specific

corresponding conditions. Further, the need for the water reuse safety evaluation should be addressed

for the intended purpose in order to ensure that the evaluation is suitable and useful for informed

decisions. The following points indicate the considerations for establishing a framework for safety

evaluation of water reuse.

a) The framework for safety evaluation is mainly based on comparison with water quality standards

and best practices/feedback of experience and inspection. Safety evaluation relies on adherence

with water quality standards and effectiveness of preventive measures to prevent water quality

degradation.

b) Water quality parameters for safety evaluation in urban areas should be selected considering

various issues such as water quality characteristics of reclaimed water sources, water reuse

applications as well as different exposure routes and pathways for users/populations.

c) For safety evaluation, susceptible population and those with high exposure to reclaimed water,

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ISO 20761:2018(E)

such as children, workers who were handling the reclaimed water (such as fire‐fighters, street

cleaning and vehicle washing workers, operators at water reclamation facilities) should be

considered.

d) Water quality parameters can be set to reduce the risk of acute and chronic health effects to a

tolerable level for exposure to reclaimed water via ingestion, inhalation and/or contact.

e) Safety evaluation for protection of health, environment and facilities are performed according to

water quality standard and risk assessment guidelines, see ISO 20426, References [11] and [12].

f) Long‐term evaluation of water reuse safety can be performed if pollutants are present at detectable

levels that can bioaccumulate, persist in the environment or tend to undergo bio‐magnification in

food chains or pose chronic toxicity to humans and sensitive species.

Relevant water quality parameters are recommended for consideration in water reuse safety evaluation. Optional water

quality parameters can be considered for risk assessment on a case‐by‐case basis in response to specific water quality

issue(s).

Research studies can be conducted to select and optimize parameters such as toxic and harmful chemicals and toxicities.

Figure 1 — Framework of water reuse safety evaluation
8 Water quality parameters selection for water reuse in urban areas
8.1 General

The selection of appropriate water quality parameters for consideration to ensure safety and public

acceptances should be tailored to reclaimed water sources and fit for purpose needs.

a) Tailoring to source. Reclaimed water is obtained after proper treatment of municipal wastewater

effluent or raw wastewater. For details concerning centralized water reuse system, see

ISO 20760‐1 and ISO 20760‐2. Thus, the selection of appropriate water quality parameters involves

the consideration of different influent types (e.g. municipal wastewater, small amount of industrial

wastewater or stormwater, etc.) and different types of treatment technologies.

b) Fit for purpose. Different reclaimed water use approaches have different protection targets and

exposure pathways which should be defined on a case‐by‐case basis. Protection targets and

exposure pathways of water reuse should be determined. Afterwards, water quality parameters can

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ISO 20761:2017

be chosen based on various protection targets, including human health safety, environmental

safety, facilities safety, plus public acceptance. Routine parameters and specific parameters

associated with potential risks are monitored to ensure compliance with water quality standards.

Optional parameters can be applied on a case‐by‐case basis if site‐specific risks are identified.

Research studies can be developed to deal with health and environmental safety (such as long‐term

chemical risks).

It is important to determine the appropriate site for monitoring the water quality parameters. For

environmental and recreational uses, municipal non‐potable uses (irrigation, high‐pressure street

maintenance, toilet flushing, fire‐fighting and construction), the monitoring sites are normally located at

outlets of water reclamation plants for treatment control or point of use if necessary. For some specific

water reuse applications, some water quality parameters, such as microbial parameters and residual

chlorine, can be considered at the distribution system outlet, at the point of delivery to end‐user,

additional treatment outlet, or at end‐user sites. For vehicle washing, cooling and other reuse purposes

which consider additional treatment, the monitoring sites are commonly situated at the outlet of the

additional treatment system.

8.2 Parameter considerations for environmental and recreational uses in urban areas

8.2.1 General

Environmental reuse primarily includes the use of reclaimed water to replenish and support wetlands

and supplement stream, river and lake flows, without contact with the human body. Recreational uses

include impoundments involving incidental contact (bird watching, fishing and boating), public water

features (fountains, waterfalls and snowmaking plants) and full body contact (swimming, bathing and

wading).
8.2.2 Important aspects for safety and public acceptance considerations

Considerations for safety and public acceptance of environmental and recreational uses are shown in

Table 3. Compared with environmental use, recreational purposes should pay greater attention for

public health protection because of greater exposure. The hazards of exposure to aerosols and

windblown spray produced from reclaimed water via inhalation should always be considered for some

applications such as fountains and waterfalls.

Table 3 — Considerations of water reuse safety and public acceptance for environmental and

recreational uses
Targets Considerations Environmental use Recreational use
Health safety Exposure via inhalation •
Exposure via ingestion •
Exposure via dermal routes •
Environmental Toxicity to aquatic life • •
safety
Eutrophication and algal bloom • •
Sediment and soil pollution • •
Receiving water pollution • •
Public acceptance Colour and odour • • Deleted: ,
NOTE The dot “•” indicates that attention should be paid to this category.

This can refer to the aerosols and windblown spray produced from fountains and waterfalls.

Accidental ingestion can be possible in some recreational uses.
12 © ISO 2017 – All rights reserved
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ISO 20761:2018(E)
8.2.3 Water quality parameters of interest

Examples of water quality parameters of interest for safety evaluation and public acceptance of

environmental and recreational uses are shown in Table 4. The following water quality parameters

should be selected based on the use, the type of water body to which reclaimed water is supplied and

the likelihood of human exposure.

a) Routine physical and chemical parameters are recommended to be monitored to ensure water

quality of impoundments meets the environmental and recreational water standards.

b) Aesthetic parameters including turbidity, colour, and odour are considered to facilitate public

acceptance of reclaimed water. The odour of the receiving water bodies can be largely influenced

by the growth of algae and bacteria (related to biological stability), organic content in sediments

and dissolved oxygen.

c) Monitoring of microbial parameters such as indicator bacteria should be considered to reduce

potential health risks, especially for recreational uses. Besides, the prior determination of chlorine

demand can be used to adjust disinfectant dose to prevent or minimize the DBP formation. In

routine analysis, residual disinfectants and indicator bacteria at the outlet of the plant can be

proposed to verify water reuse safety for recreational uses.

d) Nutrients including phosphorus and nitrogen can be addressed to ensure an appropriate nutrient

level, because an excess of nutrients can cause eutrophication or algal blooms in receiving waters.

Deleted: such as

e) Biological stability parameters (e.g. algae) can be recommended for consideration, to prevent algal

growth in receiving water and reduce potential health and environmental risks.

f) Parameters such as residual disinfectants (e.g. residual chlorine) and ammonia should be

considered because of ecosystem protection concerns.

Table 4 — Examples of water quality parameters of interest for safety evaluation and public

a,b,c
acceptance of environmental and recreational uses in urban areas
Reclaimed water for environmental and recreational use
— pH
— BOD, COD or TOC
— Ammonia
— TN, or nitrate
— Phosphorus
— Turbidity or TSS
— Indicator bacteria, such as E. coli, thermo‐tolerant coliforms
— Residual disinfectants
NOTE This table is based on References [13], [14], [15] and [16].

Monitoring sites are located at the point of reclaimed water treatment outlets if there is no specific requirement.

Parameters, such as DO, colour, odour, biological stability‐algae in receiving water, specific metals, surfactants, can be

considered on a case‐by‐case basis if specific risks are identified. For the biological stability parameters, monitoring sites

are located at the point of receiving reclaimed water.

For reclaimed water for recreational uses, specific microorganisms (viruses, protozoa, etc.) can be introduced in the case

of identified risk or epidemiological evidence.

To control biological stability and contamination from water environment, particular from fecal sources, residual chlorine

is important in long hydraulic retention time distribution systems and recreational uses. For environmental uses,

dechlorination can be considered for ecosystem protection.
© ISO 2017 – All rights reserved 13
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ISO 20761:2017
In some sensitive areas, additio
...

INTERNATIONAL ISO
STANDARD 20761
First edition
2018-06
Water reuse in urban areas —
Guidelines for water reuse safety
evaluation — Assessment parameters
and methods
Réutilisation de l'eau en milieu urbain — Lignes directrices
concernant l'évaluation de la sécurité de la réutilisation de l'eau·--·
Paramètres et méthodes d'évaluation
Reference number
ISO 20761:2018(E)
ISO 2018
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Published in Switzerland
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ISO 20761:2018(E)
Contents Page

Foreword ........................................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Scope ................................................................................................................................................................................................................................. 1

2 Normative references ...................................................................................................................................................................................... 1

3 Terms and definitions ..................................................................................................................................................................................... 1

4 Abbreviated terms .............................................................................................................................................................................................. 1

5 Water reuse safety .............................................................................................................................................................................................. 2

6 Water reuse safety parameters ............................................................................................................................................................. 2

7 Framework for safety evaluation of water reuse in urban areas ....................................................................... 4

8 Water quality parameters selection for water reuse in urban areas .............................................................5

8.1 General ........................................................................................................................................................................................................... 5

8.2 Parameter considerations for environmental and recreational uses in urban areas ................ 6

8.2.1 General...................................................................................................................................................................................... 6

8.2.2 Important aspects for safety and public acceptance considerations ................................. 6

8.2.3 Water quality parameters of interest ............................................................................................................. 6

8.3 Parameter considerations for municipal non-potable uses in urban areas ....................................... 7

8.3.1 General...................................................................................................................................................................................... 7

8.3.2 Important aspects for safety and public acceptance considerations ................................. 7

8.3.3 Water quality parameters of interest ............................................................................................................. 8

8.4 Parameter considerations for other uses in urban areas ................................................................................10

8.4.1 Important aspects for safety and public acceptance considerations ..............................10

8.4.2 Water quality parameters of interest ..........................................................................................................11

9 Water reuse safety evaluation .............................................................................................................................................................12

9.1 General ........................................................................................................................................................................................................12

9.2 Water quality parameters and criteria selection ....................................................................................................12

9.3 Water quality monitoring ...........................................................................................................................................................13

9.4 Safety evaluation in water reuse in urban areas .....................................................................................................13

9.4.1 General...................................................................................................................................................................................13

9.4.2 Health safety evaluation .........................................................................................................................................14

9.4.3 Environmental safety evaluation ....................................................................................................................14

Annex A (informative) Information of water quality criteria and guidelines for water reuse

applications in some countries ..........................................................................................................................................................15

Annex B (informative) Information of environmental safety evaluation for water reuse in

extreme situations ...........................................................................................................................................................................................20

Bibliography .............................................................................................................................................................................................................................21

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ISO (the International Organization for Standardization) is a worldwide federation of national standards

bodies (ISO member bodies). The work of preparing International Standards is normally carried out

through ISO technical committees. Each member body interested in a subject for which a technical

committee has been established has the right to be represented on that committee. International

organizations, governmental and non-governmental, in liaison with ISO, also take part in the work.

ISO collaborates closely with the International Electrotechnical Commission (IEC) on all matters of

electrotechnical standardization.

The procedures used to develop this document and those intended for its further maintenance are

described in the ISO/IEC Directives, Part 1. In particular the different approval criteria needed for the

different types of ISO documents should be noted. This document was drafted in accordance with the

editorial rules of the ISO/IEC Directives, Part 2 (see www .iso .org/directives).

Attention is drawn to the possibility that some of the elements of this document may be the subject of

patent rights. ISO shall not be held responsible for identifying any or all such patent rights. Details of

any patent rights identified during the development of the document will be in the Introduction and/or

on the ISO list of patent declarations received (see www .iso .org/patents).

Any trade name used in this document is information given for the convenience of users and does not

constitute an endorsement.

For an explanation on the voluntary nature of standards, the meaning of ISO specific terms and

expressions related to conformity assessment, as well as information about ISO's adherence to the

World Trade Organization (WTO) principles in the Technical Barriers to Trade (TBT) see the following

URL: www .iso .org/iso/foreword .html.

This document was prepared by Technical Committee ISO/TC 282, Water reuse, Subcommittee SC 2,

Water reuse in urban areas.
iv © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 20761:2018(E)
Introduction

With economic development, climate change, increases in population and rapid urbanization, water has

become a strategic resource especially in arid and semi-arid regions. Water shortages are considered as

one of the most serious threats to the sustainable development of society. To address these shortages,

reclaimed water resources are increasingly being used to satisfy water demands. In addition, some

communities are expanding water supply by employing potable reuse. These strategies have proven

useful in increasing the reliability of long-term water supplies in many water-scarce areas.

The role of water reuse is growing for urban areas in many countries including: landscape irrigation;

industrial uses; municipal non-potable uses such as toilet and urinal flushing; fire-fighting and

fire suppression; environmental and recreational uses (ornamental water features, water bodies’

replenishment); and vehicle washing. These non-potable water reuse systems have been developed to

the degree that they are considered as an effective component of urban water management and are

widely used in many cities and countries.

However, there are several types of pollutants in wastewaters, including dissolved organic matter,

nutrients, salts, toxic and harmful chemicals, and pathogens. Therefore, safety evaluation and public

acceptance of water quality are important issues which are of high concern during water reuse in

urban areas. Water reuse safety includes health safety, environmental safety and facilities safety. For

different types of reclaimed water uses, exposure pathways and potential hazards are very different.

The diversity of reclaimed water applications and related hazards can result in significant differences

in water quality parameters for such applications.

This document provides assessment parameters and methods for safety evaluation of non-potable

water reuse in urban areas. They are intended to assist water engineers, authorities, decision makers

and stakeholders in determining the safety of reclaimed water for end uses.
© ISO 2018 – All rights reserved v
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INTERNATIONAL STANDARD ISO 20761:2018(E)
Water reuse in urban areas — Guidelines for water reuse
safety evaluation — Assessment parameters and methods
1 Scope

This document provides water reuse safety evaluation and public acceptance parameters and methods

for users who design, manage, and/or oversee the non-potable water reuse schemes or activities in

urban areas from the viewpoint of water quality. The document can be used in various stages of non-

potable water reuse projects such as design, operation, and post assessment.

The document is applicable to non-potable water reuse in urban areas with reclaimed water from

municipal wastewater sources. The wastewater sources can also include a limited contribution of

industrial wastewater input. While some communities are turning to potable reuse to meet water

supply needs, discussion of safety evaluation of potable reuse is outside the scope of this document.

2 Normative references

The following documents are referred to in the text in such a way that some or all of their content

constitutes requirements of this document. For dated references, only the edition cited applies. For

undated references, the latest edition of the referenced document (including any amendments) applies.

ISO 20670:— , Water reuse — Terminology
3 Terms and definitions

For the purposes of this document, the terms and definitions given in ISO 20670 and the following apply.

ISO and IEC maintain terminological databases for use in standardization at the following addresses:

— IEC Electropedia: available at http: //www .electropedia .org/
— ISO Online browsing platform: available at https: //www .iso .org/obp
3.1
environmental safety

freedom from the occurrence of a risk which is not tolerable and that is related to environmental change

(especially scarcity and degradation) which can arise when water reuse service is prepared and/or

provided according to its intended use. It includes the impact of the reclaimed water on the receiving

environment — soil; groundwater and surface water; air; aquatic and terrestrial biota

4 Abbreviated terms
BOD biochemical oxygen demand after 5 days
COD chemical oxygen demand
CFU Colony forming unit
DBPs disinfection byproducts
DO dissolved oxygen
1) Under preparation. Stage at the time of publication: ISO/DIS 20670:2017.
© ISO 2018 – All rights reserved 1
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ISO 20761:2018(E)
E. coli Escherichia coli
EECRW estimation of environmental concentration at a site induced by water reuse
HPC heterotrophic plate counts

LC estimated concentration that is expected to be lethal to 50 % of a group of organisms

MPN most probable number
NOEC no observed effect concentration
NTU nephelometric turbidity unit
TSS total suspended solids
TDS total dissolved solids
TN total nitrogen
TOC total organic carbon
UV ultraviolet light
5 Water reuse safety

Water reuse safety generally includes health safety, environmental safety, and facilities safety.

Consideration for safety and public acceptance of water reuse in urban areas are shown in Table 1.

The premise of water reuse safety is to satisfy relevant water quality standards and limit risk of water

degradation through implementation of good practices. When using reclaimed water, it is essential to

protect human health and the environment and to prevent the degradation of the materials and assets

of the distribution system, storage system and end uses. Public acceptance is also a criterion to consider

when assessing water quality aesthetic parameters such as colour and odour.

Table 1 — Considerations for safety and public acceptance of water reuse in urban areas

Targets Considerations
Health safety Health risks to public and workers handling the reclaimed water
Environmental safety Effects on aquatic and terrestrial biota
Effects on receiving soil, groundwater, surface water and air
Facilities safety (such Scaling, fouling and corrosion of facilities
as equipment and
Harmful effects on property of users’ belongings, e.g. clothes and vehicles
pipes)

Adverse effects associated with the operation (exclude failures in manual operations)

of processes and equipment
Public acceptance Colour and odour
6 Water reuse safety parameters

A set of relevant water quality parameters and their interest to characterize the water reuse safety

and public acceptance are proposed in Table 2. The selection of the relevant and suitable parameters

for safety evaluation and public acceptance depends on local water quality standards, on reclaimed

water source characteristics, on the context (climatic, environmental, occupational) and use. Selected

water quality parameters can possibly include routine physical and chemical parameters, aesthetic

parameters, microbial parameters, stability parameters, and toxic and harmful chemicals.

2 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 20761:2018(E)

Indicators and surrogates can be selected for monitoring (instead of specific water quality parameters,

for instance) when studies have shown their representativeness. In routine analysis, turbidity,

disinfectant residuals and bacterial indicators such as Escherichia coli (E. coli) and heterotrophic plate

counts (HPC) can be used to verify microbial safety in storage and distribution systems.

Table 2 — Relevant water quality parameters and their interest to characterize water reuse

safety and public acceptance
Types Water quality parameters Notes of significance
Routine physi- pH Affects disinfection efficiency, coagulation, metal
cal and chemi- solubility, toxicity of pollutants
cal parameters

Biochemical oxygen demand (BOD ), Indicates organic pollution and also the potential of

chemical oxygen demand (COD), or microbial growth and biofilm formation
total organic carbon (TOC)
Ammonia Exhibits toxicity to aquatic life and plants, causes
stress corrosion in copper-based alloys

Total nitrogen (TN), nitrate, or nitrite Stimulates algae and bacterial growth, induces

groundwater contamination
Phosphorus Stimulates algae and bacterial growth
Dissolved oxygen (DO) Can be associated with odour, corrosion, scaling, and
maintenance of aquatic life

Total dissolved solids (TDS), electrical Can be associated with corrosion and scaling of pipes

conductivity and equipment and affect plants water availability
and crops yield
Alkalinity, hardness Can be associated with corrosion and scaling of pipes
and equipment

Turbidity or total suspended solids Affects disinfection efficiency and reuse equipment

(TSS) (e.g. clogging, fouling, odour generation) and public
acceptance
Chlorine demand Prevents/minimizes DBP formation by adjusting chlo-
rine disinfection levels according to chlorine demand

Residual disinfectants (residual Prevents microbial growth and exhibits toxicity to

chlorine, etc.) aquatic life and plants
Aesthetic Colour Affects public acceptance
parameters
Odour Affects public acceptance

Microbial Indicator bacteria (thermo-tolerant Indicates likelihood of microbial health risk and af-

parameters coliforms, E. coli, or total coliform, etc.) fects public acceptance
Environmental pathogens Can cause potential health risk, for example, Legionella
pneumophila survives in cooling water environments

Stability pa- Chemical stability: Specific ions (such Can be associated with corrosion and scaling of pipes

2+ 2+ - 2- c
rameters as Ca , Mg , Cl , SO ), etc. and equipment

Biological stability: heterotrophic plate Can favour microbial growth, affect filtration and

counts (HPC), algae, etc. disinfection efficiency, induce biological fouling of
facilities, and create aesthetic and nuisance problems

Toxic and Specific metal (such as Pb, Hg, Cd) Exhibits toxicity to flora and fauna

harmful
Oil and grease Results in toxicity to aquatic life
chemicals
Surfactants Results in foaming and toxicity to aquatic life
Recommended for consideration in water reuse safety evaluation.

Considered for selection depending on reclaimed water source characteristics and uses.

Specific metals and ions are considered for selection depending on reclaimed water source characteristics (such as ion

contribution from industrial wastewater input) and use.

Evaluation of changes in biological stability parameters during distribution, storage and use with long hydraulic

retention time is recommended. For details concerning the chemical and biological stability, see References [9] and [10].

© ISO 2018 – All rights reserved 3
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ISO 20761:2018(E)

The optional water quality parameters in terms of microbial, stability, harmful chemicals and toxicity

can be considered for risk assessment on a case-by-case basis in response to a specific water quality

issue, depending on the local context (e.g. uses with high risk of exposure and sensitive population,

epidemiological evidence, equipment or facility degradation). Investigation studies can be carried out

to support the risk assessment.
Examples of optional parameters are listed as follows and are informative.

a) Microbial organisms such as the protozoa (Giardia and Cryptosporidium) and helminths are

widely detected in raw wastewater. The relevant parameters or indicator microorganisms can be

introduced depending on the specific water quality application and monitoring capability.

b) Assimilable organic carbon in reclaimed water can favour microbial regrowth, induce biological

fouling of facilities and distribution pipes such as in cooling water and chilled water systems. The

relevant biological stability parameters or surrogates can be introduced.

c) Toxic and harmful chemicals such as disinfection byproducts (DBPs) can be detected in reclaimed

water which can affect human health. The relevant parameters can be selected according to local

water quality and technological conditions.

d) Aquatic toxicity can be considered for environmental uses such as habitat enhancement and stream

augmentation.

The above mentioned optional parameters can be addressed due to increasing concerns on their

potential risks. Under each type of parameter, there can be multiple kinds of indicators. Further

investigation studies can be carried out to assist the optimal selection and evaluation of appropriate

indicators according to local cases.
7 Framework for safety evaluation of water reuse in urban areas

Water reuse safety evaluation can be performed according to the framework depicted in Figure 1.

Water quality should be fit for purpose and safety evaluation should accordingly depend on specific

corresponding conditions. Further, the need for the water reuse safety evaluation should be addressed

for the intended purpose in order to ensure that the evaluation is suitable and useful for informed

decisions. The following points indicate the considerations for establishing a framework for safety

evaluation of water reuse.

a) The framework for safety evaluation is mainly based on comparison with water quality standards

and best practices/feedback of experience and inspection. Safety evaluation relies on adherence

with water quality standards and effectiveness of preventive measures to prevent water quality

degradation.

b) Water quality parameters for safety evaluation in urban areas should be selected considering

various issues such as water quality characteristics of reclaimed water sources, water reuse

applications as well as different exposure routes and pathways for users/populations.

c) For safety evaluation, susceptible population and those with high exposure to reclaimed water, such

as children, workers who were handling the reclaimed water (such as fire-fighters, street cleaning

and vehicle washing workers, operators at water reclamation facilities) should be considered.

d) Water quality parameters can be set to reduce the risk of acute and chronic health effects to a

tolerable level for exposure to reclaimed water via ingestion, inhalation and/or contact.

e) Safety evaluation for protection of health, environment and facilities are performed according to

water quality standard and risk assessment guidelines, see ISO 20426, References [11] and [12].

f) Long-term evaluation of water reuse safety can be performed if pollutants are present at detectable

levels that can bioaccumulate, persist in the environment or tend to undergo bio-magnification in

food chains or pose chronic toxicity to humans and sensitive species.
4 © ISO 2018 – All rights reserved
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ISO 20761:2018(E)

Relevant water quality parameters are recommended for consideration in water reuse safety evaluation. Optional

water quality parameters can be considered for risk assessment on a case-by-case basis in response to specific

water quality issue(s).

Research studies can be conducted to select and optimize parameters such as toxic and harmful chemicals and

toxicities.
Figure 1 — Framework of water reuse safety evaluation
8 Water quality parameters selection for water reuse in urban areas
8.1 General

The selection of appropriate water quality parameters for consideration to ensure safety and public

acceptances should be tailored to reclaimed water sources and fit for purpose needs.

a) Tailoring to source. Reclaimed water is obtained after proper treatment of municipal wastewater

effluent or raw wastewater. For details concerning centralized water reuse system, see ISO 20760-1

and ISO 20760-2. Thus, the selection of appropriate water quality parameters involves the

consideration of different influent types (e.g. municipal wastewater, small amount of industrial

wastewater or stormwater, etc.) and different types of treatment technologies.

b) Fit for purpose. Different reclaimed water use approaches have different protection targets and

exposure pathways which should be defined on a case-by-case basis. Protection targets and

exposure pathways of water reuse should be determined. Afterwards, water quality parameters

can be chosen based on various protection targets, including human health safety, environmental

safety, facilities safety, plus public acceptance. Routine parameters and specific parameters

associated with potential risks are monitored to ensure compliance with water quality standards.

Optional parameters can be applied on a case-by-case basis if site-specific risks are identified.

Research studies can be developed to deal with health and environmental safety (such as long-

term chemical risks).

It is important to determine the appropriate site for monitoring the water quality parameters. For

environmental and recreational uses, municipal non-potable uses (irrigation, high-pressure street

maintenance, toilet flushing, fire-fighting and construction), the monitoring sites are normally located

at outlets of water reclamation plants for treatment control or point of use if necessary. For some

specific water reuse applications, some water quality parameters, such as microbial parameters and

residual chlorine, can be considered at the distribution system outlet, at the point of delivery to end-

user, additional treatment outlet, or at end-user sites. For vehicle washing, cooling and other reuse

© ISO 2018 – All rights reserved 5
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ISO 20761:2018(E)

purposes which consider additional treatment, the monitoring sites are commonly situated at the outlet

of the additional treatment system.

8.2 Parameter considerations for environmental and recreational uses in urban areas

8.2.1 General

Environmental reuse primarily includes the use of reclaimed water to replenish and support wetlands

and supplement stream, river and lake flows, without contact with the human body. Recreational uses

include impoundments involving incidental contact (bird watching, fishing and boating), public water

features (fountains, waterfalls and snowmaking plants) and full body contact (swimming, bathing and

wading).
8.2.2 Important aspects for safety and public acceptance considerations

Considerations for safety and public acceptance of environmental and recreational uses are shown

in Table 3. Compared with environmental use, recreational purposes should pay greater attention

for public health protection because of greater exposure. The hazards of exposure to aerosols and

windblown spray produced from reclaimed water via inhalation should always be considered for some

applications such as fountains and waterfalls.

Table 3 — Considerations of water reuse safety and public acceptance for environmental and

recreational uses
Targets Considerations Environmental use Recreational use
Health safety Exposure via inhalation •
Exposure via ingestion •
Exposure via dermal routes •
E nv i r o n me n t a l Toxicity to aquatic life • •
safety
Eutrophication and algal bloom • •
Sediment and soil pollution • •
Receiving water pollution • •
Public acceptance Colour and odour • •
NOTE The dot “•” indicates that attention should be paid to this category.

This can refer to the aerosols and windblown spray produced from fountains and waterfalls.

Accidental ingestion can be possible in some recreational uses.
8.2.3 Water quality parameters of interest

Examples of water quality parameters of interest for safety evaluation and public acceptance of

environmental and recreational uses are shown in Table 4. The following water quality parameters

should be selected based on the use, the type of water body to which reclaimed water is supplied and

the likelihood of human exposure.

a) Routine physical and chemical parameters are recommended to be monitored to ensure water

quality of impoundments meets the environmental and recreational water standards.

b) Aesthetic parameters including turbidity, colour, and odour are considered to facilitate public

acceptance of reclaimed water. The odour of the receiving water bodies can be largely influenced

by the growth of algae and bacteria (related to biological stability), organic content in sediments

and dissolved oxygen.

c) Monitoring of microbial parameters such as indicator bacteria should be considered to reduce

potential health
...

ISO/TC 282/SC 2
Deleted: 04‐17
Date: 2018‐06
Deleted: /FDIS
ISO 20761:2018(F)
ISO/TC 282/SC 2
Secrétariat: SAC
Réutilisation de l’eau en milieu urbain — Lignes directrices concernant

l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau — Paramètres et méthodes

d’évaluation

Water reuse in urban areas — Guidelines for water reuse safety evaluation — Assessment

parameters and methods
Type du document : Norme internationale
Sous‐type du document :
Stade du document : (50) Approbation
Langue du document : F
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ISO 20761:2018(F)
Deleted: /FDIS
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude a le

droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir

www.iso.org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant les

références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www.iso.org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www.iso.org/avant‐propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 282, Recyclage des eaux, sous‐comité

SC 2, Recyclage des eaux dans les zones urbaines.
© ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 20761:2018(F)
Deleted: /FDIS
Introduction

Avec le développement économique, les changements climatiques, l’augmentation de la population et

l’urbanisation rapide, l’eau est devenue une ressource stratégique, en particulier dans les régions arides

et semi‐arides. Les pénuries en eau sont considérées comme l’une des menaces les plus sérieuses pour

le développement durable de la société. Pour remédier à ces pénuries, les ressources d’eau recyclée

sont de plus en plus utilisées pour satisfaire les besoins en eau. En outre, certaines communautés

développent actuellement leur approvisionnement en eau en ayant recours à la réutilisation pour la

production d’eau potable. Ces stratégies ont permis d’augmenter la fiabilité des sources

d’approvisionnement en eau sur le long terme dans de nombreuses régions où l’eau se fait rare.

La réutilisation de l’eau joue un rôle de plus en plus important dans les zones urbaines de nombreux

pays, notamment pour l’irrigation des espaces verts, des applications industrielles, des usages de l’eau

municipale non potable tels que les chasses d’eau des toilettes et urinoirs, la prévention des incendies et

leur extinction, les usages environnementaux et récréatifs (dispositifs ornementaux utilisant de l’eau,

reconstitution de plans d’eau) et le lavage de véhicules. Ces systèmes de réutilisation de l’eau non

potable ont connu un tel essor qu’ils sont considérés aujourd’hui comme un élément efficace de la

gestion de l’eau en milieu urbain et sont utilisés dans de nombreuses villes et dans de nombreux pays.

Cependant, il existe plusieurs types de polluants dans les eaux usées, notamment de la matière

organique dissoute, des nutriments, des sels, des substances chimiques toxiques et nocives, et des

agents pathogènes. De ce fait, l’évaluation de la sécurité et l’acceptation publique de la qualité de l’eau

sont des enjeux importants qui suscitent de fortes préoccupations concernant la réutilisation de l’eau en

milieu urbain. La sécurité de la réutilisation de l’eau inclut la sécurité sanitaire, la sécurité

environnementale et la sécurité des installations. Pour différents types d’usages de l’eau recyclée, les

voies d’exposition et les risques potentiels sont très différents. La diversité des applications de l’eau

recyclée et des risques associés peut entraîner des différences considérables entre les paramètres de

qualité de l’eau pour lesdites applications.

Le présent document présente des paramètres de suivi et des méthodes pour évaluer la sécurité de la

réutilisation de l’eau non potable en milieu urbain. Ils sont destinés à assister les ingénieurs des eaux,

les autorités, les preneurs de décision et les parties prenantes dans la détermination de la sécurité de

l’eau recyclée pour l’utilisation finale.
© ISO 2018 – Tous droits réservés
iii
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Deleted: PROJET FINAL DE
NORME INTERNATIONALE ISO 20761:2018(F)
Deleted: /FDIS
Réutilisation de l’eau en milieu urbain — Lignes directrices
concernant l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de
l’eau — Paramètres et méthodes d’évaluation
1 Domaine d’application

Le présent document présente des paramètres et des méthodes d’évaluation de la sécurité de la

réutilisation de l’eau et d’acceptation publique pour les utilisateurs qui conçoivent, gèrent et/ou

supervisent les systèmes ou les activités de réutilisation de l’eau non potable en milieu urbain du point

de vue de la qualité de l’eau. Il peut être utilisé à différents stades des projets de réutilisation de l’eau

non potable tels que la conception, l’exploitation et la post‐évaluation.

Il est applicable à la réutilisation de l’eau non potable en milieu urbain avec de l’eau recyclée issue de

sources municipales d’eaux usées. Les sources d’eaux usées peuvent également inclure une proportion

limitée d’apports d’eaux usées industrielles. Bien que certaines communautés se tournent vers la

réutilisation pour la production d’eau potable afin de satisfaire aux besoins d’alimentation en eau, les

discussions concernant l’évaluation de la sécurité du recyclage d’eaux usées épurées à des fins de

potabilisation ne sont pas couvertes par le domaine d’application du présent document.

2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels

amendements).
ISO 20670:—, Réutilisation de l’eau — Terminologie
Deleted: ISO 20670:—,
Deleted: Réutilisation de l’eau —
3 Termes et définitions Terminologie¶

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 20670, ainsi que les suivants,

s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http://www.electropedia.org/
— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https://www.iso.org/obp
3.1
sécurité environnementale

absence de survenue d’un risque non tolérable et lié aux changements environnementaux (notamment

rareté et dégradation) qui peut apparaitre lorsque le service de réutilisation de l’eau est préparé et/ou

En cours d’élaboration. Stade au moment de la publication: ISO/DIS 20670:2017.

© ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 20761:2018(F)
Deleted: /FDIS

fourni conformément à son usage prévu. Elle inclut l’impact de l’eau recyclée sur l’environnement

récepteur: sol, eau souterraine et eau de surface, air, biotopes aquatique et terrestre

4 Abréviations
DBO5 demande biochimique en oxygène après 5 jours
DCO demande chimique en oxygène
UFC unités formant colonies
SPD sous‐produits de désinfection
OD oxygène dissous
E. coli Escherichia coli

ECERE estimation de la concentration environnementale sur un site induite par la réutilisation

de l’eau
HPC dénombrement sur plaque des bactéries hétérotrophes

CL concentration estimée pour laquelle une létalité de 50 % d’un groupe d’organismes est

attendue
NPP nombre le plus probable
CSEO concentration sans effet observé
NTU unité de turbidité néphélémétrique
MES totales matières en suspension totales
TDS matières dissoutes totales
TN azote total
COT carbone organique total
UV ultraviolet
5 Sécurité de la réutilisation de l’eau

La sécurité de la réutilisation de l’eau inclut généralement la sécurité sanitaire, la sécurité

environnementale et la sécurité des installations. Des considérations relatives à la sécurité et à

l’acceptation publique de la réutilisation de l’eau en milieu urbain sont indiquées dans le Tableau 1. Par

principe, la sécurité de la réutilisation de l’eau vise à satisfaire aux normes applicables relatives à la

qualité de l’eau et à limiter le risque de dégradation de l’eau par la mise en œuvre de bonnes pratiques.

En cas d’utilisation d’eau recyclée, il est essentiel de protéger la santé des personnes et

l’environnement, ainsi que d’empêcher la dégradation des matériaux et des structures du système de

distribution, du système de stockage et de l’utilisation finale. L’acceptation publique est également un

critère à prendre en compte lors de l’évaluation des paramètres esthétiques de la qualité de l’eau tels

que la couleur et l’odeur.

Tableau 1 — Considérations relatives à la sécurité et à l’acceptation publique de la réutilisation

de l’eau en milieu urbain
Cibles Considérations

Sécurité sanitaire Risques sanitaires pour le public et les travailleurs manipulant l’eau recyclée

Sécurité Effets sur les biotopes aquatique et terrestre
environnementale
Effets sur le sol, l’eau souterraine, l’eau de surface et l’air récepteurs
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ISO 20761:2018(F)
Deleted: /FDIS
Sécurité des Entartrage, encrassement et corrosion des installations
installations (telles que

Effets nocifs sur les biens appartenant à l’utilisateur, tels que les habits et les véhicules

les équipements et les

Effets indésirables associés à l’exploitation (à l’exclusion des défaillances liées aux

tuyaux)
erreurs de manipulation manuelle) des procédés et des équipements
Acceptation publique Couleur et odeur
6 Paramètres de sécurité de la réutilisation de l’eau

Un ensemble de paramètres pertinents de qualité de l’eau et leur intérêt pour caractériser la sécurité de

la réutilisation de l’eau et l’acceptation publique sont proposés dans le Tableau 2. La sélection des

paramètres pertinents et adaptés pour l’évaluation de la sécurité et de l’acceptation publique dépend

des normes locales relatives à la qualité de l’eau, des caractéristiques de la source d’eau recyclée, du

contexte (climatique, environnemental, professionnel) et de l’usage. Les paramètres de qualité de l’eau

sélectionnés peuvent potentiellement inclure des paramètres physiques et chimiques de routine, des

paramètres esthétiques, des paramètres microbiologiques, des paramètres de stabilité et des

paramètres relatifs aux substances chimiques toxiques et nocives.

Des indicateurs et des substituts peuvent être sélectionnés pour la surveillance (en lieu et place de

paramètres de qualité de l’eau spécifiques, par exemple) lorsque leur représentativité a été démontrée

par des études. Pour l’analyse de routine, la turbidité, des désinfectants résiduels et des indicateurs

bactériens tels que l’analyse d’Escherichia coli (E. coli) et le dénombrement sur plaque de bactéries

hétérotrophes (HPC) peuvent être utilisés pour vérifier la sécurité microbienne dans les systèmes de

stockage et de distribution.

Tableau 2 — Paramètres pertinents de qualité de l’eau et leur intérêt pour caractériser la

sécurité de la réutilisation de l’eau et l’acceptation publique
Types Paramètres de qualité de l’eau Remarques importantes
Paramètres pH Affecte l’efficacité de la désinfection, la coagulation, la
physiques et solubilité des métaux et la toxicité des polluants
chimiques de
Demande biochimique en oxygène Indiquent une pollution organique, ainsi qu’un
routine

(DBO), demande chimique en oxygène potentiel de croissance microbienne et de formation

(DCO) ou carbone organique total d’un biofilm
(COT)
Présente une toxicité pour la faune et la flore
Ammonium
aquatiques, provoque de la corrosion dans les alliages
à base de cuivre

Azote total (TN), nitrate ou nitrite Stimulent la croissance des algues et des bactéries,

induisent la contamination de l’eau souterraine
Phosphore Stimule la croissance des algues et des bactéries
Oxygène dissous (OD) Peut être associé à des odeurs, une corrosion, un
entartrage et au maintien de la faune aquatique
Matières dissoutes totales (TDS), Peuvent être associées à une corrosion et un
conductivité électrique entartrage des tuyaux et équipements et affectent la
disponibilité de l’eau pour les plantes et les
rendements des cultures
Alcalinité, dureté Peuvent entraîner une corrosion et à un entartrage des
tuyaux et des équipements

Turbidité ou matières en suspension Affectent l’efficacité de désinfection, l’équipement de

totales (MES totales) réutilisation de l’eau (par exemple colmatage,
encrassement, génération d’odeurs) et l’acceptation
publique
Demande en chlore Empêche/réduit au minimum la formation de SPD en
ajustant les doses de désinfection au chlore en
fonction de la demande en chlore
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Désinfectants résiduels (chlore résiduel, Empêchent la croissance microbienne et présentent

etc.) une toxicité pour la faune et la flore aquatiques
Paramètres Couleur Affecte l’acceptation publique
esthétiques
Odeur Affecte l’acceptation publique

Paramètres Bactéries indicatrices (coliformes Indiquent un probable risque sanitaire d’origine

micro‐ thermo‐tolérants, E. coli ou coliformes microbienne et affectent l’acceptation publique

biologiques totaux, etc.)

Agents pathogènes environnementaux Peuvent présenter un risque sanitaire potentiel; par

exemple l’espèce Legionella pneumophila survit dans
Deleted: ,
les environnements d’eau de refroidissement

Paramètres de Stabilité chimique: ions spécifiques (tels Peuvent être associés à une corrosion et à un

2+ 2+ ‐ 2‐ c

stabilité que Ca , Mg , Cl, SO4 ), etc. entartrage des tuyaux et des équipements

Stabilité biologique: dénombrements Peuvent favoriser la croissance microbienne, affecter

sur plaque des bactéries hétérotrophes l’efficacité de la filtration et de la désinfection, induire

(HPC), algues, etc. un encrassement biologique des installations et créer
des problèmes d’esthétisme et de nuisance

Substances Métal spécifique (tel que Pb, Hg, Cd) Présente une toxicité pour la faune et la flore

chimiques
Huiles et graisses Présentent une toxicité pour la faune aquatique
toxiques et
Détergents Génèrent la formation de mousse et présentent une
nocives
toxicité pour la faune aquatique

Recommandés pour prise en compte dans l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau.

Pris en compte pour la sélection en fonction des caractéristiques et des usages de la source d’eau recyclée.

Métaux et ions spécifiques pris en compte pour la sélection en fonction des caractéristiques (telles que la proportion d’ions

issus de l’apport d’eaux usées industrielles) et des usages de l’eau recyclée.

L’évaluation de l’évolution des paramètres de stabilité biologique au cours de la distribution, du stockage et de l’utilisation

est recommandée dans les cas de temps de séjour hydraulique élevé. Pour plus de détails concernant la stabilité chimique et

biologique, voir les Références [9] et [10].

Des paramètres complémentaires facultatifs de qualité de l’eau ayant trait à la microbiologie, à la

stabilité, aux substances chimiques nocives et à la toxicité peuvent être pris en compte au cas par cas

dans l’analyse des risques pour répondre à un enjeu spécifique de qualité de l’eau en fonction du

contexte local (par exemple usages avec une forte exposition aux risques et population sensible, preuve Deleted: ,

épidémiologique, dégradation des équipements ou des installations). Des études de recherche peuvent

être réalisées pour appuyer l’analyse des risques.

Des exemples de paramètres facultatifs sont listés ci‐dessous à des fins d’information.

a) Des micro‐organismes tels que les protozoaires (Giardia et Cryptosporidium) et les helminthes sont

largement détectés dans les eaux usées brutes. Des paramètres pertinents ou des micro‐organismes

indicateurs peuvent être introduits en fonction de l’application spécifique de la qualité de l’eau et

de la capacité de surveillance.

b) La présence de carbone organique assimilable dans l’eau recyclée peut favoriser la recroissance

microbienne, induire un encrassement biologique des installations et des tuyaux de distribution

tels que dans les systèmes d’eau de refroidissement et d’eau réfrigérée. Les paramètres pertinents

de stabilité biologique ou des substituts peuvent être introduits.

c) Des substances chimiques toxiques et nocives telles que les sous‐produits de désinfection (SPD)

peuvent être détectées dans l’eau recyclée, ce qui peut affecter la santé humaine. Les paramètres

pertinents peuvent être sélectionnés conformément à la qualité locale de l’eau et aux conditions

technologiques.

d) La toxicité aquatique peut être prise en compte pour des usages environnementaux tels que

l’amélioration de l’habitat et l’augmentation du débit des cours d’eau.
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Les paramètres facultatifs susmentionnés peuvent être abordés en raison des préoccupations accrues

concernant leurs risques potentiels. Sous chaque type de paramètre, il peut y avoir plusieurs types

d’indicateurs. Des études de recherche peuvent être réalisées pour appuyer la sélection et l’évaluation

optimale des indicateurs appropriés en fonction de chaque cas spécifique.
7 Cadre pour l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau en milieu
urbain

L’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau peut être réalisée conformément au cadre décrit à

la Figure 1. Il convient que la qualité de l’eau soit adaptée à l’usage prévu et que l’évaluation de la

sécurité dépende par conséquent des conditions spécifiques correspondantes. Il convient en outre que

la nécessité d’une évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau soit abordée conformément à

l’usage prévu afin de garantir que l’évaluation est adaptée et utile pour une prise de décision éclairée.

Les points suivants indiquent les considérations relatives à l’établissement d’un cadre pour l’évaluation

de la sécurité de la réutilisation de l’eau:

a) le cadre pour l’évaluation de la sécurité repose principalement sur une comparaison avec les

normes relatives à la qualité de l’eau et les meilleures pratiques/retours d’expérience et de

contrôle. L’évaluation de la sécurité s’appuie sur la conformité aux normes relatives à la qualité de

l’eau et sur l’efficacité des mesures préventives pour empêcher la dégradation de la qualité de l’eau;

b) il convient de sélectionner les paramètres de qualité de l’eau pour l’évaluation de la sécurité en

milieu urbain en tenant compte des divers enjeux tels que les caractéristiques de qualité d’eau des

sources d’eau recyclée, les applications de réutilisation de l’eau, ainsi que les différentes voies

d’exposition des utilisateurs/populations;

c) pour l’évaluation de la sécurité, il convient de tenir compte des populations vulnérables et de celles

fortement exposées à l’eau recyclée, telles que les enfants et les travailleurs qui manipulent l’eau

recyclée (tels que les pompiers, les agents de nettoyage de la voirie et les laveurs de véhicules, et les

opérateurs des installations de recyclage de l’eau);

d) les paramètres de qualité de l’eau peuvent être définis de sorte à réduire le risque d’effets aigus et

chroniques sur la santé à un niveau acceptable en cas d’exposition à de l’eau recyclée par ingestion,

inhalation et/ou contact;

e) les évaluations de la sécurité pour la protection de la santé, de l’environnement et des installations

sont réalisées conformément aux normes relatives à la qualité de l’eau et aux lignes directrices

concernant l’évaluation des risques, voir l’ISO 20426, Références [11] et [12];

f) l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau sur le long terme peut être réalisée en cas de

présence de polluants à des niveaux détectables qui peuvent faire l’objet d’une bioaccumulation,

persister dans l’environnement, avoir tendance à subir une bioamplification dans la chaîne

alimentaire ou présenter une toxicité chronique pour les humains et les espèces sensibles.

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Il est recommandé de tenir compte des paramètres pertinents de qualité de l’eau dans l’évaluation de la sécurité de la

réutilisation de l’eau. Des paramètres facultatifs de qualité de l’eau peuvent être pris en compte au cas par cas pour

l’analyse des risques en réponse à un (des) enjeu(x) spécifique(s) de qualité de l’eau.

Des recherches peuvent être menées pour sélectionner et optimiser les paramètres tels que les substances chimiques

toxiques et nocives et la toxicité.
Figure 1 — Cadre d’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau
8 Sélection des paramètres de qualité de l’eau pour la réutilisation de l’eau en
milieu urbain
8.1 Généralités

Il convient que la sélection des paramètres de qualité de l’eau appropriés à prendre en compte afin de

garantir la sécurité et l’acceptation publique soit adaptée aux sources d’eau recyclée et aux besoins de

l’usage prévu.

a) Adaptation à la source. L’eau recyclée est obtenue suite à un traitement approprié des effluents

d’eaux usées municipales ou des eaux usées brutes. Pour plus de détails concernant les systèmes

centralisés de réutilisation de l’eau, voir l’ISO 20760‐1 et l’ISO 20760‐2. La sélection des

paramètres appropriés de qualité de l’eau implique donc la prise en compte de différents types

d’affluents (par exemple eaux usées municipales, petites quantités d’eaux usées industrielles ou

eaux pluviales, etc.) et différents types de technologies de traitement.

b) Adaptation à l’usage prévu. Les différentes approches d’utilisation de l’eau recyclée ont différentes

cibles de protection et voies d’exposition qu’il convient de définir au cas par cas. Il convient de

déterminer les cibles de protection et les voies d’exposition. Les paramètres de qualité de l’eau

peuvent ensuite être choisis en s’appuyant sur les différentes cibles de protection, y compris la

sécurité sanitaire humaine, la sécurité environnementale, la sécurité des installations, ainsi que

l’acceptation publique. Les paramètres de routine et les paramètres spécifiques associés aux

risques potentiels sont surveillés afin de garantir la conformité aux normes relatives à la qualité de

l’eau. Des paramètres supplémentaires peuvent être appliqués au cas par cas si des risques

spécifiques à un site sont identifiés. Des études peuvent être menées pour traiter de la sécurité

sanitaire et environnementale (notamment les risques chimiques à long terme).

Il est important de déterminer le site approprié à la surveillance des paramètres de qualité de l’eau.

Pour les usages environnementaux et récréatifs ainsi que l’utilisation de l’eau municipale non potable

(irrigation, entretien à haute pression des voiries, chasses d’eau, lutte contre les incendies et

construction), les sites de surveillance sont habituellement situés à la sortie des points de contrôle du

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traitement des installations de production d’eau recyclée ou au niveau du point d’utilisation, si

nécessaire.. Pour certaines applications spécifiques de réutilisation de l’eau, certains paramètres de

qualité de l’eau, tels que les paramètres microbiologiques et le chlore résiduel, peuvent être envisagés à

la sortie du système de distribution, au point de délivrance à l’utilisateur final, à la sortie d’un

traitement supplémentaire ou sur les sites des utilisateurs finaux. Pour le lavage de véhicules, le

refroidissement et autres types d’usage susceptibles de nécessiter un traitement supplémentaire, les

sites de surveillance se situent habituellement à la sortie du système de traitement supplémentaire.

8.2 Considération des paramètres pour les usages environnementaux et récréatifs en

milieu urbain
8.2.1 Généralités

La réutilisation environnementale comprend l’utilisation d’eau recyclée pour reconstituer et entretenir

les zones humides et compléter les débits des ruisseaux, cours d’eau et lacs, sans contact avec le corps

humain. Les usages récréatifs comprennent les retenues d’eau impliquant des contacts accidentels

(observation des oiseaux, pêche et plaisance), les plans d’eau publics (fontaines, chutes d’eau et canons

à neige) et un contact avec l’intégralité du corps (natation, baignade et barbotage).

8.2.2 Aspects importants pour les considérations relatives à la sécurité et à l’acceptation

publique

Des considérations relatives à la sécurité et à l’acceptation publique des usages environnementaux et

récréatifs sont indiquées dans le Tableau 3. Comparés à un usage environnemental, il convient que les

usages récréatifs portent une plus grande attention à la protection de la santé publique en raison d’une

plus forte exposition. Pour les applications telles que les fontaines et les chutes d’eau, il convient de

toujours tenir compte des risques d’exposition par inhalation aux aérosols et aux projections d’eau

poussées par le vent provenant d’eau recyclée.

Tableau 3 — Considérations relatives à la sécurité de la réutilisation de l’eau et à l’acceptation

publique des usages environnementaux et récréatifs
Usage
Cibles Considérations Usage récréatif
environnemental
Sécurité sanitaire Exposition par inhalation •
Exposition par ingestion •
Exposition par voie cutanée •
Sécurité Toxicité pour la faune aquatique • •
environnementale
Eutrophisation et prolifération • •
algale
Pollution des sols et des • •
sédiments
Pollution du milieu récepteur • •
aquatique
Acceptation Couleur et odeur • •
publique

NOTE Le point «•» indique qu’il convient de porter une attention particulière à cette catégorie.

Cela peut faire référence aux aérosols et aux projections d’eau poussées par le vent émis par les fontaines et les chutes

d’eau.

Une ingestion accidentelle peut être possible dans certains cas d’usage récréatif.

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8.2.3 Paramètres d’intérêt relatifs à la qualité de l’eau

Des exemples de paramètres de qualité de l’eau ayant un intérêt pour l’évaluation de la sécurité et

l’acceptation publique des usages environnementaux et récréatifs sont indiqués dans le Tableau 4. Il

convient que la sélection des paramètres de qualité de l’eau indiqués ci‐dessous s’appuie sur son usage,

le type de masse d’eau dans lequel l’eau recyclée est déversée et la probabilité d’exposition humaine.

a) Il est recommandé de surveiller certains paramètres physiques et chimiques de routine afin de

garantir que la qualité de l’eau des retenues satisfait aux normes relatives aux usages

environnementaux et récréatifs de l’eau.

b) Il est considéré que certains paramètres esthétiques, notamment la turbidité, la couleur et l’odeur,

facilitent l’acceptation publique de l’eau recyclée. L’odeur des milieux récepteurs aquatiques peut

être largement influencée par la croissance d’algues et de bactéries (liées à la stabilité biologique),

la teneur en matière organique dans les sédiments et l’oxygène dissous.

c) Il convient d’envisager la surveillance de paramètres microbiologiques, tels que la présence de

bactéries indicatrices, afin de réduire les risques sanitaires potentiels, en particulier pour les

usages récréatifs. Par ailleurs, la détermination préalable de la demande en chlore p

...

NORME ISO
INTERNATIONALE 20761
Première édition
2018-06
Réutilisation de l'eau en milieu
urbain — Lignes directrices
concernant l'évaluation de la
sécurité de la réutilisation de l'eau·--·
Paramètres et méthodes d'évaluation
Water reuse in urban areas — Guidelines for water reuse safety
evaluation — Assessment parameters and methods
Numéro de référence
ISO 20761:2018(F)
ISO 2018
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publication ne peut être reproduite ni utilisée sous quelque forme que ce soit et par aucun procédé, électronique ou mécanique,

y compris la photocopie, ou la diffusion sur l’internet ou sur un intranet, sans autorisation écrite préalable. Une autorisation peut

être demandée à l’ISO à l’adresse ci-après ou au comité membre de l’ISO dans le pays du demandeur.

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Publié en Suisse
ii © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 20761:2018(F)
Sommaire Page

Avant-propos ..............................................................................................................................................................................................................................iv

Introduction ..................................................................................................................................................................................................................................v

1 Domaine d’application ................................................................................................................................................................................... 1

2 Références normatives ................................................................................................................................................................................... 1

3 Termes et définitions ....................................................................................................................................................................................... 1

4 Abréviations .............................................................................................................................................................................................................. 2

5 Sécurité de la réutilisation de l’eau .................................................................................................................................................. 2

6 Paramètres de sécurité de la réutilisation de l’eau .......................................................................................................... 3

7 Cadre pour l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau en milieu urbain ....................5

8 Sélection des paramètres de qualité de l’eau pour la réutilisation de l’eau en milieu

urbain ............................................................................................................................................................................................................................... 7

8.1 Généralités .................................................................................................................................................................................................. 7

8.2 Considération des paramètres pour les usages environnementaux et récréatifs en

milieu urbain ............................................................................................................................................................................................ 7

8.2.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 7

8.2.2 Aspects importants pour les considérations relatives à la sécurité et à

l’acceptation publique ................................................................................................................................................. 7

8.2.3 Paramètres d’intérêt relatifs à la qualité de l’eau ................................................................................ 8

8.3 Considération des paramètres pour les usages de l’eau municipale non potable en

milieu urbain ............................................................................................................................................................................................ 9

8.3.1 Généralités ............................................................................................................................................................................ 9

8.3.2 Aspects importants pour les considérations relatives à la sécurité et à

l’acceptation publique ................................................................................................................................................. 9

8.3.3 Paramètres d’intérêt relatifs à la qualité de l’eau .............................................................................10

8.4 Considération des paramètres pour d’autres usages en milieu urbain ..............................................12

8.4.1 Aspects importants pour les considérations relatives à la sécurité et à

l’acceptation publique ..............................................................................................................................................12

8.4.2 Paramètres d’intérêt relatifs à la qualité de l’eau .............................................................................13

9 Évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau ...................................................................................................15

9.1 Généralités ...............................................................................................................................................................................................15

9.2 Sélection des paramètres et critères de qualité de l’eau..................................................................................15

9.3 Surveillance de la qualité de l’eau .......................................................................................................................................15

9.4 Évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau en milieu urbain ................................................16

9.4.1 Généralités .........................................................................................................................................................................16

9.4.2 Évaluation de la sécurité sanitaire ................................................................................................................16

9.4.3 Évaluation de la sécurité environnementale ........................................................................................16

Annexe A (informative) Informations sur les critères de qualité de l’eau et lignes

directrices pour diverses applications de réutilisation de l’eau dans certains pays .................18

Annexe B (informative) Informations relatives à l’évaluation de la sécurité

environnementale pour la réutilisation de l’eau dans des situations extrêmes ............................23

Bibliographie ...........................................................................................................................................................................................................................24

© ISO 2018 – Tous droits réservés iii
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ISO 20761:2018(F)
Avant-propos

L'ISO (Organisation internationale de normalisation) est une fédération mondiale d'organismes

nationaux de normalisation (comités membres de l'ISO). L'élaboration des Normes internationales est

en général confiée aux comités techniques de l'ISO. Chaque comité membre intéressé par une étude

a le droit de faire partie du comité technique créé à cet effet. Les organisations internationales,

gouvernementales et non gouvernementales, en liaison avec l'ISO participent également aux travaux.

L'ISO collabore étroitement avec la Commission électrotechnique internationale (IEC) en ce qui

concerne la normalisation électrotechnique.

Les procédures utilisées pour élaborer le présent document et celles destinées à sa mise à jour sont

décrites dans les Directives ISO/IEC, Partie 1. Il convient, en particulier de prendre note des différents

critères d'approbation requis pour les différents types de documents ISO. Le présent document a été

rédigé conformément aux règles de rédaction données dans les Directives ISO/IEC, Partie 2 (voir www

.iso .org/directives).

L'attention est attirée sur le fait que certains des éléments du présent document peuvent faire l'objet de

droits de propriété intellectuelle ou de droits analogues. L'ISO ne saurait être tenue pour responsable

de ne pas avoir identifié de tels droits de propriété et averti de leur existence. Les détails concernant

les références aux droits de propriété intellectuelle ou autres droits analogues identifiés lors de

l'élaboration du document sont indiqués dans l'Introduction et/ou dans la liste des déclarations de

brevets reçues par l'ISO (voir www .iso .org/brevets).

Les appellations commerciales éventuellement mentionnées dans le présent document sont données

pour information, par souci de commodité, à l’intention des utilisateurs et ne sauraient constituer un

engagement.

Pour une explication de la nature volontaire des normes, la signification des termes et expressions

spécifiques de l'ISO liés à l'évaluation de la conformité, ou pour toute information au sujet de l'adhésion

de l'ISO aux principes de l’Organisation mondiale du commerce (OMC) concernant les obstacles

techniques au commerce (OTC), voir le lien suivant: www .iso .org/avant -propos.

Le présent document a été élaboré par le comité technique ISO/TC 282, Recyclage des eaux, sous-comité

SC 2, Recyclage des eaux dans les zones urbaines.
iv © ISO 2018 – Tous droits réservés
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ISO 20761:2018(F)
Introduction

Avec le développement économique, les changements climatiques, l’augmentation de la population et

l’urbanisation rapide, l’eau est devenue une ressource stratégique, en particulier dans les régions arides

et semi-arides. Les pénuries en eau sont considérées comme l’une des menaces les plus sérieuses pour le

développement durable de la société. Pour remédier à ces pénuries, les ressources d’eau recyclée sont de

plus en plus utilisées pour satisfaire les besoins en eau. En outre, certaines communautés développent

actuellement leur approvisionnement en eau en ayant recours à la réutilisation pour la production d’eau

potable. Ces stratégies ont permis d’augmenter la fiabilité des sources d’approvisionnement en eau sur

le long terme dans de nombreuses régions où l’eau se fait rare.

La réutilisation de l’eau joue un rôle de plus en plus important dans les zones urbaines de nombreux

pays, notamment pour l’irrigation des espaces verts, des applications industrielles, des usages de l’eau

municipale non potable tels que les chasses d’eau des toilettes et urinoirs, la prévention des incendies

et leur extinction, les usages environnementaux et récréatifs (dispositifs ornementaux utilisant de

l’eau, reconstitution de plans d’eau) et le lavage de véhicules. Ces systèmes de réutilisation de l’eau

non potable ont connu un tel essor qu’ils sont considérés aujourd’hui comme un élément efficace de la

gestion de l’eau en milieu urbain et sont utilisés dans de nombreuses villes et dans de nombreux pays.

Cependant, il existe plusieurs types de polluants dans les eaux usées, notamment de la matière

organique dissoute, des nutriments, des sels, des substances chimiques toxiques et nocives, et des agents

pathogènes. De ce fait, l’évaluation de la sécurité et l’acceptation publique de la qualité de l’eau sont des

enjeux importants qui suscitent de fortes préoccupations concernant la réutilisation de l’eau en milieu

urbain. La sécurité de la réutilisation de l’eau inclut la sécurité sanitaire, la sécurité environnementale

et la sécurité des installations. Pour différents types d’usages de l’eau recyclée, les voies d’exposition et

les risques potentiels sont très différents. La diversité des applications de l’eau recyclée et des risques

associés peut entraîner des différences considérables entre les paramètres de qualité de l’eau pour

lesdites applications.

Le présent document présente des paramètres de suivi et des méthodes pour évaluer la sécurité de la

réutilisation de l’eau non potable en milieu urbain. Ils sont destinés à assister les ingénieurs des eaux,

les autorités, les preneurs de décision et les parties prenantes dans la détermination de la sécurité de

l’eau recyclée pour l’utilisation finale.
© ISO 2018 – Tous droits réservés v
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NORME INTERNATIONALE ISO 20761:2018(F)
Réutilisation de l'eau en milieu urbain — Lignes directrices
concernant l'évaluation de la sécurité de la réutilisation de
l'eau·--· Paramètres et méthodes d'évaluation
1 Domaine d’application

Le présent document présente des paramètres et des méthodes d’évaluation de la sécurité de la

réutilisation de l’eau et d’acceptation publique pour les utilisateurs qui conçoivent, gèrent et/ou

supervisent les systèmes ou les activités de réutilisation de l’eau non potable en milieu urbain du point

de vue de la qualité de l’eau. Il peut être utilisé à différents stades des projets de réutilisation de l’eau

non potable tels que la conception, l’exploitation et la post-évaluation.

Il est applicable à la réutilisation de l’eau non potable en milieu urbain avec de l’eau recyclée issue de

sources municipales d’eaux usées. Les sources d’eaux usées peuvent également inclure une proportion

limitée d’apports d’eaux usées industrielles. Bien que certaines communautés se tournent vers la

réutilisation pour la production d’eau potable afin de satisfaire aux besoins d’alimentation en eau,

les discussions concernant l’évaluation de la sécurité du recyclage d’eaux usées épurées à des fins de

potabilisation ne sont pas couvertes par le domaine d’application du présent document.

2 Références normatives

Les documents suivants cités dans le texte constituent, pour tout ou partie de leur contenu, des

exigences du présent document. Pour les références datées, seule l’édition citée s’applique. Pour les

références non datées, la dernière édition du document de référence s'applique (y compris les éventuels

amendements).
ISO 20670:— , Réutilisation de l’eau — Terminologie
3 Termes et définitions

Pour les besoins du présent document, les termes et définitions de l’ISO 20670, ainsi que les suivants,

s’appliquent.

L’ISO et l’IEC tiennent à jour des bases de données terminologiques destinées à être utilisées en

normalisation, consultables aux adresses suivantes:
— IEC Electropedia: disponible à l’adresse http: //www .electropedia .org/

— ISO Online browsing platform: disponible à l’adresse https: //www .iso .org/obp

3.1
sécurité environnementale

absence de survenue d’un risque non tolérable et lié aux changements environnementaux (notamment

rareté et dégradation) qui peut apparaitre lorsque le service de réutilisation de l’eau est préparé et/

ou fourni conformément à son usage prévu. Elle inclut l’impact de l’eau recyclée sur l’environnement

récepteur: sol, eau souterraine et eau de surface, air, biotopes aquatique et terrestre

1) En cours d’élaboration. Stade au moment de la publication: ISO/DIS 20670:2017.

© ISO 2018 – Tous droits réservés 1
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ISO 20761:2018(F)
4 Abréviations
DBO demande biochimique en oxygène après 5 jours
DCO demande chimique en oxygène
UFC unités formant colonies
SPD sous-produits de désinfection
OD oxygène dissous
E. coli Escherichia coli

ECERE estimation de la concentration environnementale sur un site induite par la réutilisation

de l’eau
HPC dénombrement sur plaque des bactéries hétérotrophes

CL concentration estimée pour laquelle une létalité de 50 % d’un groupe d’organismes est

attendue
NPP nombre le plus probable
CSEO concentration sans effet observé
NTU unité de turbidité néphélémétrique
MES totales matières en suspension totales
TDS matières dissoutes totales
TN azote total
COT carbone organique total
UV ultraviolet
5 Sécurité de la réutilisation de l’eau

La sécurité de la réutilisation de l’eau inclut généralement la sécurité sanitaire, la sécurité

environnementale et la sécurité des installations. Des considérations relatives à la sécurité et à

l’acceptation publique de la réutilisation de l’eau en milieu urbain sont indiquées dans le Tableau 1. Par

principe, la sécurité de la réutilisation de l’eau vise à satisfaire aux normes applicables relatives à la

qualité de l’eau et à limiter le risque de dégradation de l’eau par la mise en œuvre de bonnes pratiques.

En cas d’utilisation d’eau recyclée, il est essentiel de protéger la santé des personnes et l’environnement,

ainsi que d’empêcher la dégradation des matériaux et des structures du système de distribution, du

système de stockage et de l’utilisation finale. L’acceptation publique est également un critère à prendre

en compte lors de l’évaluation des paramètres esthétiques de la qualité de l’eau tels que la couleur et

l’odeur.
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ISO 20761:2018(F)

Tableau 1 — Considérations relatives à la sécurité et à l’acceptation publique de la réutilisation

de l’eau en milieu urbain
Cibles Considérations

Sécurité sanitaire Risques sanitaires pour le public et les travailleurs manipulant l’eau recyclée

Sécurité environne- Effets sur les biotopes aquatique et terrestre
mentale
Effets sur le sol, l’eau souterraine, l’eau de surface et l’air récepteurs
Sécurité des instal- Entartrage, encrassement et corrosion des installations
lations (telles que les

Effets nocifs sur les biens appartenant à l’utilisateur, tels que les habits et les véhicules

équipements et les

tuyaux) Effets indésirables associés à l’exploitation (à l’exclusion des défaillances liées aux

erreurs de manipulation manuelle) des procédés et des équipements
Acceptation publique Couleur et odeur
6 Paramètres de sécurité de la réutilisation de l’eau

Un ensemble de paramètres pertinents de qualité de l’eau et leur intérêt pour caractériser la sécurité

de la réutilisation de l’eau et l’acceptation publique sont proposés dans le Tableau 2. La sélection des

paramètres pertinents et adaptés pour l’évaluation de la sécurité et de l’acceptation publique dépend

des normes locales relatives à la qualité de l’eau, des caractéristiques de la source d’eau recyclée, du

contexte (climatique, environnemental, professionnel) et de l’usage. Les paramètres de qualité de

l’eau sélectionnés peuvent potentiellement inclure des paramètres physiques et chimiques de routine,

des paramètres esthétiques, des paramètres microbiologiques, des paramètres de stabilité et des

paramètres relatifs aux substances chimiques toxiques et nocives.

Des indicateurs et des substituts peuvent être sélectionnés pour la surveillance (en lieu et place de

paramètres de qualité de l’eau spécifiques, par exemple) lorsque leur représentativité a été démontrée

par des études. Pour l’analyse de routine, la turbidité, des désinfectants résiduels et des indicateurs

bactériens tels que l’analyse d’Escherichia coli (E. coli) et le dénombrement sur plaque de bactéries

hétérotrophes (HPC) peuvent être utilisés pour vérifier la sécurité microbienne dans les systèmes de

stockage et de distribution.
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Tableau 2 — Paramètres pertinents de qualité de l’eau et leur intérêt pour caractériser la

sécurité de la réutilisation de l’eau et l’acceptation publique
Types Paramètres de qualité de l’eau Remarques importantes
Paramètres pH Affecte l’efficacité de la désinfection, la coagulation, la
physiques et solubilité des métaux et la toxicité des polluants
chimiques de
Demande biochimique en oxygène Indiquent une pollution organique, ainsi qu’un
routine

(DBO ), demande chimique en oxygène potentiel de croissance microbienne et de formation

(DCO) ou carbone organique total (COT) d’un biofilm
Ammonium Présente une toxicité pour la faune et la flore aqua-
tiques, provoque de la corrosion dans les alliages à
base de cuivre

Azote total (TN), nitrate ou nitrite Stimulent la croissance des algues et des bactéries,

induisent la contamination de l’eau souterraine
Phosphore Stimule la croissance des algues et des bactéries
Oxygène dissous (OD) Peut être associé à des odeurs, une corrosion, un
entartrage et au maintien de la faune aquatique

Matières dissoutes totales (TDS), Peuvent être associées à une corrosion et un entar-

conductivité électrique trage des tuyaux et équipements et affectent la dispo-
nibilité de l’eau pour les plantes et les rendements des
cultures
Alcalinité, dureté Peuvent entraîner une corrosion et à un entartrage
des tuyaux et des équipements

Turbidité ou matières en suspension Affectent l’efficacité de désinfection, l’équipement de

totales (MES totales) réutilisation de l’eau (par exemple colmatage, encras-
sement, génération d’odeurs) et l’acceptation publique
Demande en chlore Empêche/réduit au minimum la formation de SPD en
ajustant les doses de désinfection au chlore en fonc-
tion de la demande en chlore

Désinfectants résiduels (chlore rési- Empêchent la croissance microbienne et présentent

duel, etc.) une toxicité pour la faune et la flore aquatiques
Paramètres Couleur Affecte l’acceptation publique
esthétiques
Odeur Affecte l’acceptation publique

Paramètres Bactérie indicatrice (coliformes Indique un probable risque sanitaire d’origine micro-

micro-biolo- thermo-tolérants, E. coli ou coliformes bienne et affecte l’acceptation publique

giques totaux, etc.)

Agents pathogènes environnementaux Peuvent présenter un risque sanitaire potentiel; par

exemple l’espèce Legionella pneumophila survit dans
les environnements d’eau de refroidissement

Paramètres de Stabilité chimique: ions spécifiques Peuvent être associés à une corrosion et à un entar-

2+ 2+ - 2- c

stabilité (tels que Ca , Mg , Cl , SO ), etc. trage des tuyaux et des équipements

Stabilité biologique: dénombrements Peuvent favoriser la croissance microbienne, affecter

sur plaque des bactéries hétérotrophes l’efficacité de la filtration et de la désinfection, induire

(HPC), algues, etc. un encrassement biologique des installations et créer
des problèmes d’esthétisme et de nuisance

Recommandés pour prise en compte dans l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau.

Pris en compte pour la sélection en fonction des caractéristiques et des usages de la source d’eau recyclée.

Métaux et ions spécifiques pris en compte pour la sélection en fonction des caractéristiques (telles que la proportion

d’ions issus de l’apport d’eaux usées industrielles) et des usages de l’eau recyclée.

L’évaluation de l’évolution des paramètres de stabilité biologique au cours de la distribution, du stockage et de

l’utilisation est recommandée dans les cas de temps de séjour hydraulique élevé. Pour plus de détails concernant la stabilité

chimique et biologique, voir les Références [9] et [10].
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Tableau 2 (suite)
Types Paramètres de qualité de l’eau Remarques importantes

Substances Métal spécifique (tel que Pb, Hg, Cd) Présente une toxicité pour la faune et la flore

chimiques
Huiles et graisses Présentent une toxicité pour la faune aquatique
toxiques et
Détergents Génèrent la formation de mousse et présentent une
nocives
toxicité pour la faune aquatique

Recommandés pour prise en compte dans l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau.

Pris en compte pour la sélection en fonction des caractéristiques et des usages de la source d’eau recyclée.

Métaux et ions spécifiques pris en compte pour la sélection en fonction des caractéristiques (telles que la proportion

d’ions issus de l’apport d’eaux usées industrielles) et des usages de l’eau recyclée.

L’évaluation de l’évolution des paramètres de stabilité biologique au cours de la distribution, du stockage et de

l’utilisation est recommandée dans les cas de temps de séjour hydraulique élevé. Pour plus de détails concernant la stabilité

chimique et biologique, voir les Références [9] et [10].

Des paramètres complémentaires facultatifs de qualité de l’eau ayant trait à la microbiologie, à la

stabilité, aux substances chimiques nocives et à la toxicité peuvent être pris en compte au cas par

cas dans l’analyse des risques pour répondre à un enjeu spécifique de qualité de l’eau en fonction du

contexte local (par exemple usages avec une forte exposition aux risques et population sensible, preuve

épidémiologique, dégradation des équipements ou des installations). Des études de recherche peuvent

être réalisées pour appuyer l’analyse des risques.

Des exemples de paramètres facultatifs sont listés ci-dessous à des fins d’information.

a) Des micro-organismes tels que les protozoaires (Giardia et Cryptosporidium) et les helminthes

sont largement détectés dans les eaux usées brutes. Des paramètres pertinents ou des micro-

organismes indicateurs peuvent être introduits en fonction de l’application spécifique de la qualité

de l’eau et de la capacité de surveillance.

b) La présence de carbone organique assimilable dans l’eau recyclée peut favoriser la recroissance

microbienne, induire un encrassement biologique des installations et des tuyaux de distribution

tels que dans les systèmes d’eau de refroidissement et d’eau réfrigérée. Les paramètres pertinents

de stabilité biologique ou des substituts peuvent être introduits.

c) Des substances chimiques toxiques et nocives telles que les sous-produits de désinfection (SPD)

peuvent être détectées dans l’eau recyclée, ce qui peut affecter la santé humaine. Les paramètres

pertinents peuvent être sélectionnés conformément à la qualité locale de l’eau et aux conditions

technologiques.

d) La toxicité aquatique peut être prise en compte pour des usages environnementaux tels que

l’amélioration de l’habitat et l’augmentation du débit des cours d’eau.

Les paramètres facultatifs susmentionnés peuvent être abordés en raison des préoccupations accrues

concernant leurs risques potentiels. Sous chaque type de paramètre, il peut y avoir plusieurs types

d’indicateurs. Des études de recherche peuvent être réalisées pour appuyer la sélection et l’évaluation

optimale des indicateurs appropriés en fonction de chaque cas spécifique.
7 Cadre pour l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau en milieu
urbain

L’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau peut être réalisée conformément au cadre décrit

à la Figure 1. Il convient que la qualité de l’eau soit adaptée à l’usage prévu et que l’évaluation de la

sécurité dépende par conséquent des conditions spécifiques correspondantes. Il convient en outre que

la nécessité d’une évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau soit abordée conformément à

l’usage prévu afin de garantir que l’évaluation est adaptée et utile pour une prise de décision éclairée.

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Les points suivants indiquent les considérations relatives à l’établissement d’un cadre pour l’évaluation

de la sécurité de la réutilisation de l’eau:

a) le cadre pour l’évaluation de la sécurité repose principalement sur une comparaison avec les

normes relatives à la qualité de l’eau et les meilleures pratiques/retours d’expérience et de contrôle.

L’évaluation de la sécurité s’appuie sur la conformité aux normes relatives à la qualité de l’eau et sur

l’efficacité des mesures préventives pour empêcher la dégradation de la qualité de l’eau;

b) il convient de sélectionner les paramètres de qualité de l’eau pour l’évaluation de la sécurité en

milieu urbain en tenant compte des divers enjeux tels que les caractéristiques de qualité d’eau

des sources d’eau recyclée, les applications de réutilisation de l’eau, ainsi que les différentes voies

d’exposition des utilisateurs/populations;

c) pour l’évaluation de la sécurité, il convient de tenir compte des populations vulnérables et de celles

fortement exposées à l’eau recyclée, telles que les enfants et les travailleurs qui manipulent l’eau

recyclée (tels que les pompiers, les agents de nettoyage de la voirie et les laveurs de véhicules, et les

opérateurs des installations de recyclage de l’eau);

d) les paramètres de qualité de l’eau peuvent être définis de sorte à réduire le risque d’effets aigus et

chroniques sur la santé à un niveau acceptable en cas d’exposition à de l’eau recyclée par ingestion,

inhalation et/ou contact;

e) les évaluations de la sécurité pour la protection de la santé, de l’environnement et des installations

sont réalisées conformément aux normes relatives à la qualité de l’eau et aux lignes directrices

concernant l’évaluation des risques, voir l’ISO 20426, Références [11] et [12];

f) l’évaluation de la sécurité de la réutilisation de l’eau sur le long terme peut être réalisée en cas de

présence de polluants à des niveaux détectables qui peuvent faire l’objet d’une bioaccumu

...

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