Pistes d’amélioration pour la conception

4.1.1 Enlèvement de l’azote

À la lumière des résultats de cette étude, il est possible de constater que l’un des polluants les plus difficiles à enlever est l’azote. Pour y parvenir, les sols formant les PGO doivent avoir des propriétés physiques et chimiques bien spécifiques, qui permettent la survie de communautés biotiques dans le sol. En maintenant ces conditions, l’azote peut être enlevé par adsorption et via l’activité microbienne (Vermont Agency of Natural Ressources, 2002).

Pour améliorer l’enlèvement d’azote avec des biorétentions, il est préférable d’avoir un média filtrant à faible teneur en matière organique. De plus, enlever la couche superficielle du média plus chargée en azote peut permettre de diminuer le relargage (Davis etLi, 2014). En effet, l’enlèvement d’azote réalisé par les plantes n’est que temporaire si les plantes ne sont pas coupées à l’automne. Lorsque les plantes entrent en dormance à l’automne, elles relarguent l’azote qu’elles avaient préalablement capté (Davis et al., 2006). Pour l’azote nitrique, il a été démontré que de créer un réservoir souterrain dans la biorétention offrant des conditions anoxiques favorise la dénitrification pour améliorer la performance d’enlèvement de l’azote (Kim et al., 2003; Zinger et al., 2013).

Dans un environnement aérobique, l’ammonium, NH4+, _{peut être nitrifié en nitrates,} NO3- _{, par un processus microbien. L’azote organique lui peut être ammonifié en} NH4+ _{et ensuite nitrifié en NO3}-_{. Ces processus transforment certes l’azote, mais ne} le retirent pas du système. Les trois principales façons d’enlever l’azote sont l’assimilation (transformation de l’azote organique en microbes ou en biomasse et offrant ainsi un stockage temporaire de l’azote organique, le NH4+ _{étant facilement} assimilable), l’adsorption (enlèvement du NH4+ _{par adsorption sur des particules} chargées négativement) et la dénitrification (enlèvement permanent de l’azote du

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système en rejetant l’azote dans l’atmosphère sous forme gazeuse). Afin d’augmenter le taux d’enlèvement d’azote total dans le sol par un processus de dénitrification et de captage d’azote par les plantes, il est bénéfique de fournir des conditions aérobiques suivies de conditions anoxiques, en plus de fournir une source de carbone sous forme de matière organique et d’implanter une végétation dense et mature (Collins et al., 2010).

Il existe plusieurs facteurs clés à considérer lors de la conception d’un bassin sec afin de maximiser l’enlèvement d’azote. L’implantation d’un couvert végétal dense se traduit par un temps de rétention maximisé, ce qui permet de laisser le temps aux plantes de capter les nutriments présents dans l’eau. Ensuite, un chemin préférentiel sinueux prolonge le temps d’écoulement dans le bassin afin de permettre une meilleure décantation physique ainsi que l’infiltration. Finalement, ajouter une source de carbone comme des copeaux de bois pour créer un « lit de dénitrification » permet de créer un environnement offrant des conditions aérobiques et anoxiques (Ballestero et al., 2007).

Pour les bassins à retenue permanente, afin de maximiser l’enlèvement d’azote, il est important d’ajouter de la végétation aux abords et dans le bassin, de maximiser la longueur d’écoulement et le temps de résidence dans le bassin (Collins et al., 2010). De plus, un ratio élevé entre la longueur et la largeur du bassin permet de prolonger le temps de contact entre la végétation, les nutriments et les polluants, favorisant ainsi leur enlèvement (Mallin et al., 2002).

4.1.2 Concevoir les sites en pensant au suivi

Au Québec, peu d’études de suivi de PGO en climat hivernal ont été réalisées et certaines municipalités sont encore craintives d’en installer sur leur territoire. Il est donc très important d’avoir en tête, lors de la conception, de faciliter la prise de mesures et d’échantillons sur le site et ce, de manière sécuritaire. Il serait donc plus facile d’analyser la performance des PGO installées individuellement et en série et ensuite de partager les résultats avec les acteurs du milieu de la gestion des eaux pluviales au Québec. En exposant les forces et les faiblesses des projets

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réalisés dans la province, un engouement pour ces infrastructures vertes pourrait se développer. Il serait également plus facile de partager des bons coups et des erreurs afin d’améliorer les conceptions pour le futur.

4.1.3 Conception du volume de rétention d’une biorétention avec régulateur de débits

Si une municipalité impose un débit maximal qui oblige l’implantation d’un régulateur de débit, il faut adapter la conception du volume de rétention en conséquence. En effet, Géhéniau et al. (2014) a étudié une biorétention en climat hivernal qui était dotée d’un régulateur de débit à 3.7L/s. Des longs événements de décrue ont été observés, le plus long durant 57h, sans compter la fonte des neiges qui s’étend sur des jours, voire des semaines. Cependant, la conception traditionnelle du volume de rétention d’une biorétention se fait à l’aide d’une courbe IDF et d’un temps de concentration. Or, la durée maximale d’un événement retrouvé sur les courbes IDF est de seulement 24h. Dans le futur, il serait pertinent de prendre en compte ce phénomène lors de la conception du volume de rétention. Car pour l’instant, les biorétentions sont sensibles aux événements de pluie consécutifs et sont à risque de déborder si un régulateur de débit est prévu à l’exutoire (Géhéniau et al., 2014).

4.1.4 Choix de végétation pour les biorétentions

Le choix des végétaux pour une biorétention doit être fait en fonction du climat auquel ils feront face. Notamment, des périodes de sécheresse, d’inondation ou un fort apport en contaminants variés comme les métaux lourds ou du sodium, par exemple. Choisir des végétaux diversifiés permet de rendre un système plus résilient (Oversby et al., 2014). Les herbacées graminoïdes de la famille des

Poaceae peuvent être utilisées pour augmenter la stabilisation des sols, comme

trappe à sédiments et même comme alimentation potentielle pour la faune. Celles du genre Carex et Juncus sont, quant à elles, les plus adaptées pour accumuler les nutriments, pour contrôler les plantes envahissantes et pour jouer le rôle de trappe à sédiments. Leurs systèmes racinaires participent à la survie des bactéries présentes dans le sol, qui contribuent à la décontamination de ce dernier (Oversby

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et al., 2014). Le document « Les aires de biorétentions » publié par la Société québécoise de phytotechnologie (2018) regorge d’information quant aux choix de végétaux et le Tableau 6 : Exemples de quelques végétaux adaptés aux

biorétentions est particulièrement intéressant.