Protection des sources d’eau provenant des eaux de surface : évaluation de stratégies de surveillance novatrices pour catégoriser les risques et prévenir les éclosions de maladies d’origine hydrique

Sarah Dorner, professeure adjointe, Département des génies civil, géologique et des mines, titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur la dynamique des contaminants microbiens dans les eaux de surface, École Polytechnique de Montréal, 2012 - 2014
Enjeu

La diminution de la qualité des eaux souterraines, due à l’utilisation actuelle et passée du territoire à des fins agricoles, est passée d’un sujet préoccupant à un important problème réglementaire dans le monde entier. On s’inquiète principalement des quantités excessives d’éléments nutritifs et de contaminants microbiens découlant de l’application régionale d’engrais chimiques et de fumier. On envisage une règlementation conçue pour rehausser la durabilité économique et environnementale des pratiques agricoles, mais il manque des données scientifiques essentielles sur lesquelles s’appuyer pour élaborer des outils politiques.

Des pratiques de gestion bénéfiques (PGB) visant à minimiser les impacts sur la qualité des eaux souterraines par le biais de la gestion régionale des éléments nutritifs sont proposées et mises en œuvre sans avoir au préalable bien déterminé les attentes en matière de rendement.

Le projet dirigé par Sarah Dorner a comme objectif principal de concevoir un cadre de surveillance et de modélisation qui intègrera l’information sur les sources, le devenir et le transport des contaminants microbiens dans les sources d’eau. Cela permettra aux partenaires municipaux de catégoriser les risques et d’évaluer la vulnérabilité de leur système et en fonction de cela, élaborer de meilleures stratégies d’atténuation et prendre de meilleures décisions d’investissement en ce qui concerne leurs infrastructures hydrauliques.

Projet

Ce projet répond aux besoins en matière de traitement des eaux d’un groupe varié de six municipalités dont les sources d’approvisionnent en eau potable sont des  eaux de surface : Montréal, la région du Grand Toronto (Ville de Toronto, régions de Peel et Durham) Halifax, Brantford, le Comté d’Essex et Ottawa-Gatineau.

Les partenaires municipaux du projet souhaitent mieux comprendre la distribution des virus et bactéries aux prises d’eau des usines de traitement de provenances diverses, notamment dans les débordements d’égout unitaire, les eaux pluviales et les rivières qui drainent des terres agricoles et urbaines et dans les usines de traitement des eaux usées qui fonctionnent en conditions normales et en dérivation. Ce projet évaluera ces processus de traitement des eaux usées pour cerner les risques pour l’eau potable dans tous les sites. Ces risques ne seraient pas nécessairement détectés par les activités de surveillance et ils n’auraient pas figuré parmi les dangers généralement énoncés dans les directives provinciales.

Des partenaires du projet ont aussi précisé qu’ils n’avaient pas assez de données et de connaissances pour bien détecter les sources de virus et de bactéries d’origine fécale ainsi que les circonstances qui mènent à des densités maximales de ces contaminants. Dans certains sites (Brantford, région de Peel, Montréal, Halifax), les chercheurs mettront donc au point des moyens pour estimer la charge fécale potentielle provenant du bétail et des animaux sauvages.

Pour chaque site, ils développeront et mettront en œuvre un programme amélioré de surveillance des sources d’eau. Ces programmes seront ensuite évalués pour déterminer dans quelle mesure les stratégies de surveillance peuvent orienter les activités de protection des sources d’eau. 

Produits
  • Les chercheurs ont présenté à la Ville de Montréal un modèle d’exfiltration d’eaux usées qui fournit de l’information sur les liaisons hydrauliques potentielles entre une source possible de pathogènes et leur prise d’eau potable.
  • Élaboration d’un cadre de travail pour les municipalités leur permettant de surveiller la présence de contaminants microbiens dans leurs bassins versants et leurs approvisionnements en eau brute et de caractériser les principaux dangers microbiens potentiels dans leurs sources d’eau (pour tous les sites).
  • Sarah Dorner, chercheuse principale, a présenté un exposé lors de la 17e édition du Symposium international sur la microbiologie de l’eau en rapport avec la santé (WaterMicro2013 Symposium, Florianopolis Island, Santa Catarina, Brésil, Septembre 2013). Elle y a présenté les résultats de recherche ayant trait aux contaminants microbiens dans les bassins récepteurs.
  • L’équipe du projet termine une revue de littérature sur les contaminants microbiens provenant des eaux usées.
  • Aux fins de diffusion des connaissances, les chercheurs ont organisé et participé à plusieurs rencontres avec des chercheurs, des utilisateurs et des partenaires en 2012 et 2013.
Résultats
  • Des changements dans les pratiques découlant de l’utilisation de modèles améliorés d’évaluation des risques microbiens grâce à une meilleure caractérisation des conditions des sources d’eau (pour tous les sites).
  • De meilleurs modèles pour les sources de pathogènes, leur devenir et leur transport permettant d’établir des liens entre les risques et les incidences sur les sources d’approvisionnement en eau (Ottawa-Gatineau, Grand Toronto, Halifax)
  • De meilleures politiques concernant la protection des sources d’eau afin d’atténuer les risques basés sur leur potentiel de contribution aux densités de pathogènes maximales (pour tous les sites)
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Équipe de Recherche et Partenaires:

Équipe de Recherche

Sarah Dorner, professeure adjointe, Département des génies civil, géologique et des mines, titulaire de la Chaire de recherche du Canada sur la dynamique des contaminants microbiens dans les eaux de surface, École Polytechnique de Montréal
Michèle Prévost, professeure, Département des génies civil, géologique et des mines, titulaire de la Chaire industrielle CRSNG en traitement des eaux potables, École Polytechnique de Montréal
Rob Jamieson, professeur agrégé, Département du génie des procédés et des sciences appliquées, Université Dalhousie
Kari Dunfield, professeure agrégée, École des sciences environnementales, Université de Guelph
Monica Emelko, professeure agrégée, Département de génie civil et environnemental, Université de Waterloo
Bob Andrews, professeur, Département de génie civil, titulaire de la Chaire industrielle CRSNG en eau potable, Université de Toronto
Onita Basu, professeure adjointe, Département de génie civil et environnemental, Université Carleton
Peter Huck, professeur, Département de génie civil et environnemental, titulaire de la Chaire industrielle CRSNG en traitement des eaux potables, Université de Waterloo

Partenaires

Ville de Toronto, régions de Peel et de Durham (collectivement : région du Grand Toronto)
Ville de Montréal
Halifax Water
Villes d’Ottawa et de Gatineau
Union Water
Ville de Brantford