Critères généraux de toxicité pour le pH et azote ammoniacal

Les rejets dans les milieux récepteurs influencent les organismes vivants. Les limites acceptables peuvent être analysées selon deux critères: la valeur aiguë finale à l’effluent (VAFe) qui se vérifie avant le mélange avec l’eau du milieu récepteur et le critère de la vie aquatique chronique (CVAC) qui tient compte d’un mélange dans le milieu. La VAFe d’un paramètre établit la limite qu’un organisme vivant peut supporter sans effet létal durant un court laps de temps, comme lors d’un déplacement vis-à-vis l’embouchure immédiate d’un émissaire où le rejet liquide serait peu ou pas dilué. Le CVAC d’un paramètre établi la limite afin que les organismes puissent vivre et se reproduire normalement après une zone de mélange restreinte dans le milieu. Les VAFe avec des expositions de courtes durées sont plus permissives (valeur plus élevées) que les CVAC avec les temps d’exposition plus longues.

Le CVAC en pH est de 6,5 à 9,0 pour l’ensemble des rejets au Québec (MDDEFP, 2013). Il n’y a pas de VAFe en pH spécifique pour les piscicultures, mais s’il y en avait, elle serait égale ou plus permissive que le CVAC. Les critères de VAFe et de CVAC en azote ammoniacal sont fonction de la température et du pH. Entre le dernier bassin d’élevage et l’effluent piscicole, le pH peut augmenter avec un traitement basique, comme le chaulage du surnageant d’un bassin de boue, ce qui peut provoquer une toxicité à l’effluent des suites de l’augmentation de la proportion de l’azote ammoniacal libre. Au pH de 9,0 et à 20oC, la VAFe maximale est de 1,5 mg/L d’azote ammoniacal total selon les critères du MDDEFP (Annexe 1).

Cas 1: pH et azote ammoniacal sans traitement basique

La gamme de pH idéale de l’eau piscicole est de 7,0 à 7,4, et comme l’azote ammoniacal doit respecter le critère de toxicité chronique des poissons de 0,025 mg NH3/L, la combinaison du pH

et de l’azote devrait respecter le critère de CVAC, et par le fait même, le critère de VAFe plus permissif s’il n’y a pas de changement du pH entre le dernier bassin d’élevage et l’émissaire.

Cas 2: pH et azote ammoniacal avec traitement basique

La concentration théorique d’azote total de 1,52 mg/L à l’effluent, obtenue théoriquement avec le faible taux d’eau neuve de 3,3 m³/h/t de production sans pic d’alimentation est similaire au VAFe maximale de 1,5 mg/L d’azote ammoniacal, obtenue de l’Annexe 1 au pH de 9,0 et à 20oC. À défaut d’accroître le taux d’eau neuve, une réduction du pH peut donner une marge de manoeuvre. Un effluent piscicole, au pH de 8,5 et à 20oC, permet 3,8 mg/L en azote ammoniacal total selon les critères en VAFe du MDDEFP, soit 2,5 fois la concentration théorique moyenne de 1,52 mg/L. Une marge de manoeuvre de 2,5 fois peut suffire dans plusieurs piscicultures avec une production piscicole dite de table où les pointes alimentaires sont d’environ 1,5 fois. Comme les piscicultures avec des productions pour l’ensemencement peuvent présenter des pointes alimentaires de 2,5, le pH de 8,5 est la valeur limite pour respecter le critère VAFe à l’effluent. Le CVAC tient compte du mélange avec le milieu récepteur. À titre indicatif, un volume d’effluent piscicole au pH de 8,5, mélangé à quatre volumes d’eau du milieu récepteur à pH de 8,0, soit un mélange de « un dans cinq », donne un pH d’environ 8,2 après mélange en tenant

compte uniquement5 des ions OH-. Au pH de 8,2 et à 20oC, l’eau du milieu récepteur a comme concentration limite acceptable 0,491 mg/L d’azote total (Annexe 1). Cette concentration acceptable correspond à 2,46 mg/L d’azote ammoniacal à l’effluent, avant une mélange d’un dans cinq, en posant l’absence d’azote dans l’eau neuve et dans l’eau du milieu récepteur en amont du point de rejet. Une concentration de 2,46 mg/L d’azote ammoniacal totaux correspond à une marge de manoeuvre de 1,6 fois par rapport à la valeur théorique de rejet de 1,52 mg/L. La marge de manoeuvre de 1,6 fois est légèrement supérieure au 1,5 du facteur de point alimentaire mensuel des piscicultures avec production dédiée à la table. Pour les piscicultures d’ensemencement, la CVAC pourrait être dépassée au pH de 8,5 avec une pointe alimentaire de 2,5 et un taux d’eau neuve de 3,3 m3/h par tonne de production. Toutefois, ce type de pisciculture utilise usuellement des taux d’eau neuve supérieurs et disposent souvent leurs boues sans entreposage et donc sans surnageant de boues à chauler.

En résumé, l’effluent piscicole ne devrait pas à lui seul générer de problème de toxicité en azote (VFAe et CVAC) et ni générer de problème de pH dans le milieu récepteur, s’il n’y a pas de changement de pH après le dernier bassin d’élevage. Toutefois, advenant un effluent basique après chaulage du surnageant d’un bassin de boues par exemple, le pH limite à respecter à l’effluent est 8,5. Pour la CVAC, le pH de 8,5 à l’effluent piscicole permet une pointe d’alimentation de 1,6 si la mélange n’est qu’un volume liquide piscicole dans quatre volumes liquides du milieu récepteur, alors que le taux d’eau neuve exempt d’azote,n’est que de 3,3 m³/h par tonne de production annuelle. Les pics alimentaires de 1,6 fois peuvent toutefois être dépassés, s’il y a nitrification à la pisciculture (bassin et/ou étang de production, bioréacteur) ou si la mélange est supérieure à un dans cinq avec le milieu récepteur ou s’il y a un taux d’eau neuve supérieur à 3,3 m3/h par tonne de production.