18,2 millions d'habitants, soit près de 30% de la population métropolitaine vivent sur le bassin de la Seine et des cours d'eau côtiers normands soit 18% du territoire. La grande majorité de cette population (65%) est concentrée en Île-de-France, ce qui conduit à des densités très fortes (jusqu'à 21 000 habitants/km² à Paris) pour des zones où les rivières présentent des débits moyens à faibles (par exemple le débit moyen de la Seine rapporté à l'habitant est 13 fois moins élevé que celui du Rhône).
Cela engendre un problème de concentration des pollutions émises par l'activité humaine, y compris quand les eaux usées sont bien traitées.
Ce territoire accueille également un quart des établissements industriels français, et produit près des 2/3 de la valeur ajoutée industrielle produite sur le bassin.
C’est aussi l'un des "greniers à blé" de l'Europe : très forte domination des céréales et des oléo protéagineux (surtout le colza dont la surface a augmenté de 42% en 10 ans). Depuis 2000, les prairies ont régressé au profit des terres labourables, plus qu'ailleurs en France. Le bassin comprend également des vignobles, notamment la production de champagne.
Le bassin comprend plus de 600 kilomètres de côtes et plus de 70 000 kilomètres de cours d'eau. Dans ce bassin, 60% de l'eau potable provient des nappes souterraines, le reste provenant des fleuves et rivières. La Basse-Normandie est la première région conchylicole française (25% des huîtres, 33% des moules) et la 2ème pour la pêche commerciale. Plusieurs millions d'usagers dépendent directement de la qualité des milieux : 23 millions de baigneurs (dont 75% sur le littoral), 2 millions de pratiquants d'autres activités nautiques (canoë-kayak, voile, ski nautique) dont 85% en eau douce, 7 millions de passagers annuels en tourisme fluvial à Paris, 345 000 pêcheurs de loisirs réguliers (dont 75% en eau douce), etc...
Les 2 500 stations d'épuration du bassin traitent les eaux usées de 16 millions d'habitants. Les 2,2 millions d'habitants restants ont recours à l'assainissement individuel (fosses septiques). La plupart des cours d'eau et notamment la Seine, présentent globalement une meilleure qualité que dans les années 60-70. Certaines contaminations restent préoccupantes, comme les PCB [ Polychlorobiphényles] (malgré l'interdiction de leur usage en 1987) ou ont augmenté comme les HAP [ Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques], issus en particulier de la combustion des carburants, qui sont retrouvés à des teneurs élevées alors que ces substances sont classées cancérigènes. Par ailleurs, la diversité biologique des cours d'eau est encore souvent limitée du fait des ouvrages en travers qui entravent leur continuité et de la rectification des cours d'eau par l'Homme.
Les enjeux liés au bon état des eaux et des milieux aquatiques, enjeux écologiques, économiques, de santé publique, de bonne gouvernance…sont donc énormes. L’agence de l’eau dans le cadre de la préparation de la stratégie pour l’eau pour les années 2016-2021 (SDAGE), a lancé une consultation jusqu’en Mai 2013, sur «les questions importantes du bassin Seine-Normandie» .
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