Assainissement des eaux usées au Québec

Afin de préserver l’environnement et de conserver la qualité des eaux, le gouvernement du Québec a élaboré en 1978 un programme gouvernemental, le Programme d’assainissement des eaux du Québec (PAEQ) (MDDELCC, 2016a). Suite à ce programme, l’agglomération de Montréal s’est dotée d’un réseau d’interception des eaux usées et d’une station d’épuration afin de traiter ses eaux usées avant leur rejet dans le milieu récepteur.

La station d’épuration de Montréal traite environ 45 % du volume total des eaux usées de la province du Québec et a été conçue principalement pour réduire les concentrations en matières en suspension (MES), en phosphore (P) et en demande chimique en oxygène (DCO). Cependant, suite à la croissance démographique et au développement des industries, un quart de ses eaux usées à traiter est constitué d’eaux usées provenant d’entreprises diverses (Ville de Montréal, 2016). Le système de traitement de la station d’épuration n’étant pas vraiment adapté pour traiter ce type d’effluents pouvant contenir divers contaminants, tels que les métaux lourds, des détergents, des pesticides ou encore des hormones, ces éléments se retrouvent mal éliminés et le traitement de ces rejets est par conséquent incomplet.

Des traitements complémentaires sont donc nécessaires afin de réduire l’apport de ces micropolluants dans les eaux de surface (Vargas, 2013). De plus, les basses températures rencontrées durant la saison hivernale rendent les eaux froides, ce qui contribue à diminuer le rendement des stations d’épurations usant de traitements biologiques (Petit, 2012). Les conséquences de ces rendements non satisfaisantes contribuent à un apport excessif en phosphore et en composés azotés.

En effet, Montréal et Québec figuraient respectivement au 3e et 8e rang d’un classement établissant les cinquante pires pollueurs de l’eau et cela en raison de leur taux élevé de rejet en phosphore et en azote (Knights, 2006). D’après les données de l’Inventaire national des rejets de polluants (INRP) les rejets d’ammoniac total étaient de 4807 tonnes/ an pour la STEP de la ville de Montréal et de 1490 tonnes/ an pour les STEP de la ville de Québec est et ouest confondus (INRP, 2005a) Les rejets de phosphore enregistrés étaient de 471 tonnes/ an pour la STEP de Montréal et de 192 tonnes/ an pour les STEP de la ville de Québec est et ouest confondus (INRP, 2005b). Ces composés, présents en trop grande quantité contribuent à accentuer les phénomènes d’eutrophisation et de toxicité chronique, voire même aigüe sur les organismes présents dans les milieux aquatiques.

Problèmes environnementaux

Les dangers que présente le mélange de micropolluants contenu dans les eaux usées traitées des STEP et rejetés dans les milieux récepteurs sont encore peu connus pour la faune et la flore. Cependant, l’évaluation de l’écotoxicité d’un composé donné que peuvent contenir les eaux usées traitées des STEP peut donner une idée sur les dangers que peut représenter le mélange de ces micropolluants.

Écotoxicité des effluents municipaux 

Les substances toxiques rejetées dans l’environnement ont des effets nocifs sur la santé humaine, la faune et la diversité biologique (Environnement Canada, 2016) et les eaux usées non domestiques contiennent généralement des métaux lourds et des substances chimiques synthétiques qui les rendent toxiques. Par exemple, les métaux toxiques peuvent être inhalés ou se déposer sur les sols et dans l’eau, et à partir de là, ils peuvent pénétrer dans la chaine alimentaire et s’accumuler dans les tissus des organismes vivants (Environnement Canada, 2016).

Par ailleurs, la transformation de certaines molécules peut survenir lors de réactions chimiques produites lorsqu’elles sont en contact avec les eaux usées. Une utilisation abondante et un déversement des produits d’entretien, des médicaments et d’autres produits toxiques dans les égouts par les hôpitaux et les laboratoires de recherches peuvent également conférer une certaine toxicité aux eaux usées. Cependant, les effluents domestiques peuvent contenir ces mêmes éléments toxiques (Voloshyn, 2014). Une étude effectuée sur les rivières du Canada a démontré l’effet des eaux traitées des STEP à induire la féminisation des organismes aquatiques, de par la présence en éthinylestradiol (molécule utilisée dans la fabrication de contraceptifs hormonaux).

Les données récoltées en amont et en aval des STEP ont montré une augmentation considérable des femelles allant de 30 % en amont contre 80 % en aval (Vargas, 2013). Aujourd’hui, rien ou presque rien n’est établit en ce qui concerne les propriétés écotoxicologiques que présente le mélange de micropolluants dans les eaux usées (Keil, 2008).

Évaluation de l’écotoxicité des effluents municipaux 

Les paramètres génériques tels que la demande biologique en oxygène (DBO), les matières en suspension (MES) et le potentiel hydrogène (pH) donnent une idée générale de la contamination d’une eau, mais ne permettent aucunement d’évaluer la toxicité des eaux usées (Voloshyn, 2014). Il est nécessaire pour les stations d’épurations optant pour un traitement biologique d’analyser la toxicité de l’affluent pour protéger les microorganismes qui épurent l’eau.

Des tests peuvent directement être réalisés dans les boues activées ou encore à l’entrée du procédé de traitement biologique. Parmi les méthodes proposées, l’inhibition de la respiration des bactéries, l’inhibition de la nitrification ainsi que la bioluminescence peuvent être cité. Pour la protection de l’environnement, des tests sont également effectués sur l’effluent à la sortie de la station d’épuration afin d’en évaluer sa toxicité. Ces tests sont généralement effectués sur des bactéries, des daphnés et des poissons. Des biocapteurs ont légalement été développés et permettent de faire le suivi de la toxicité. Ils peuvent être inclus dans l’équipement de surveillance des stations d’épuration (Voloshyn, 2014).