3 Résultats et discussion
4.2 Pistes d’amélioration pour l’implantation et le suivi
Dans bien des cas, les problèmes avec les PGO ne découlent pas de la conception, mais plutôt de la phase de construction. Lors de cette dernière, une surveillance accrue par du personnel qualifié est nécessaire. Par exemple, lors de la mise en place des biorétentions dans un stationnement à Cowansville, le fond de l’excavation et le substrat n’ont pas été protégés et se sont retrouvés contaminés par des sédiments fins provenant du stationnement, causant plus de risque de colmatage précoce (MRC-Brome-Missisquoi, 2015). Il devrait y avoir un partage d’expérience de construction de PGO afin de discuter des problèmes rencontrés lors de la mise en place et de fournir plus d’outils aux entrepreneurs et aux surveillants de chantier.
Il existe peu d’études réalisées à long terme sur les PGO et, pourtant, la pérennité des infrastructures est très importante afin de démontrer que l’implantation de PGO est viable. Il serait donc pertinent d’encourager les municipalités, compagnies privées ou tiers qui décident d’implanter des PGO à faire un suivi de leurs infrastructures et d’en monitorer les performances et l’état au fil du temps.
Également, il pourrait être intéressant de monitorer la conductivité du sol en continu pendant l’hiver afin de savoir quelle quantité de sel est emmagasinée dans le sol pendant l’hiver et quelle proportion est lessivée (Géhéniau et al., 2014). Les PGO sont portées à relarguer les sels et contribuent à augmenter la pollution des eaux souterraines et de surface. Ainsi, le meilleur moyen de limiter l’apport de sels dans l’environnement est d’en limiter leur usage et d’utiliser des alternatives (Snodgrass et al., 2017). Il faut faire attention aux alternatives de sels pour qu’elles ne contiennent pas de grandes quantités de phosphore si elles sont de nature organique, ce qui serait également nuisible pour les écosystèmes (Lins, 2010).
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De plus, faire un suivi quantitatif sur des PGO comporte également son lot de complexité étant donné que la modélisation hydraulique et hydrologique de petits lots dans le logiciel SWMM ne représente pas toujours bien les conditions réelles (Brodeur-Doucet, 2018). Pour faire un bilan représentatif des intrants et extrants d’une PGO, il faudrait, entre autres, des enregistreurs de débit adéquats pour la lecture de faibles débits d’eau peu chargée et pour des conduites ayant une pente très faible ou nulle. Ensuite, il faudrait trouver un moyen efficace d’évaluer de manière détaillée la fonte de neige pour inclure cette quantité d’eau dans l’apport liquide des biorétentions lors d’événements de pluie sur neige.
Pour ce qui est de l’entretien, le guide Les aires de biorétention de la Société québécoise de phytotechnologie (2018) présente un aide-mémoire des activités de suivi et d’entretien liées à la santé des végétaux, au drainage et à la qualité de l’eau à réaliser au cours de la vie utile des biorétentions. Des tâches telles que le désherbage, la taille des arbres et des arbustes, l’enlèvement de débris et de biomasse sont à prévoir. Pour plus d’information, se référer à l’Annexe 1 du guide.
109
Conclusion
Ce projet a permis de démontrer la performance qualitative et hydraulique de cellules de biorétentions en périodes hivernale et estivale. L’efficacité épuratoire d’un bassin à niveau permanent et de la chaîne de traitement composée de ces deux PGO a pu être étudiée en hiver.
Les biorétentions ont offert de bonnes performances quant à l’enlèvement des MES, du phosphore total et du zinc en été pour deux événements. En général, les performances estivales des cellules de biorétention étudiées sont légèrement inférieures aux résultats proposés dans la littérature. Cela peut s’expliquer par le faible nombre d’événements étudiés, étant donné l’été particulièrement sec, et les concentrations en polluants peu élevées. Les résultats obtenus en période de redoux hivernal et de fonte semblent être meilleurs, avec des taux d’enlèvement moyens pour quatre événements de MES de 96%, de DCO de 71%, de phosphore total de 74%, de plomb de 84%, de zinc de 85% et d’hydrocarbures de 74%. Tout au long de l’année, du sodium a été relargué par les biorétentions. Ces résultats sont semblables à ce qui se trouve dans la littérature.
Le bassin à niveau permanent a offert des performances mitigées, étant donné les concentrations en polluants des affluents très faibles, les PGO en amont ayant déjà traité l’eau au moins une fois. Le seuil de concentration irréductible étant atteint, aucun traitement naturel ne peut abaisser davantage ces concentrations. Toutefois, la chaîne de traitement a permis de réduire les concentrations de tous les polluants pour trois événements, sauf le sodium qui est relargué (-285%). Les MES ont été réduites en moyenne de 93%, la DCO de 74%, l’azote total de 16%, le phosphore total de 51%, la DBO5 de 64%, le plomb de 80%, le cuivre de 58%, le zinc de 93% et les hydrocarbures de 73%. Les eaux rejetées de la chaîne de traitement au réseau d’égout municipal dépassent légèrement certains critères de qualité d’eau de surface (MES, azote total, phosphore total, DBO5 et sodium). Mais, les concentrations rejetées sont toutes inférieures à celles des eaux de ruissellement brutes, sauf pour le sodium. Faire un traitement à la source semble donc être approprié pour améliorer la qualité des eaux pluviales avant qu’elles ne
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se déversent dans le milieu récepteur. Les résultats corroborent ceux de la littérature quant à l’efficacité des chaînes de traitement, soit que la première PGO enlève la majorité des contaminants et que, une fois la concentration irréductible atteinte, la deuxième PGO offre peu de traitement supplémentaire.
Au niveau hydraulique, le procédé par biorétention a été analysé. En conditions estivales, la biorétention a permis de diminuer les volumes de ruissellement de 52%, les débits de pointe de 87% et de décaler les débits de pointe de 52 minutes. Les débits de pointe ont été réduits de 46% et décalés de 1h15 en période de redoux hivernal. Ces résultats sont similaires à ceux espérés et à ceux suggérés dans la littérature.
Le premier objectif de ce projet a donc été atteint, soit d’effectuer un suivi quantitatif et qualitatif des eaux pluviales et des végétaux et le suivi visuel de l’état des infrastructures sur seize mois consécutifs, en particulier l’hiver. Le second objectif, qui impliquait d’estimer l’efficacité épuratoire des PGO implantées en série par événement, a été atteint en période hivernale seulement, le bassin à niveau permanent ne générant pas d’effluent en été a empêché l’échantillonnage en période estivale. Cela implique toutefois qu’une efficacité de 100% a été obtenue lors des événements en été. Puis, le troisième objectif qui était d’estimer l’efficacité hydraulique et épuratoire des biorétentions en été et en hiver a été réussi. Finalement, le dernier objectif qui nécessitait de proposer des pistes d’amélioration pour l’implantation, le suivi et l’entretien de tels ouvrages a été traité également. Au final, cette étude sur les PGO a été très formatrice et les résultats obtenus sont encourageants. Il semble pertinent d’implanter des biorétentions au Québec puisque contrairement à la croyance populaire, les biorétentions sont
fonctionnelles et performantes même en hiver, tant au niveau qualitatif qu’hydraulique. Les sondes de température mises dans le média des
biorétentions ont montré que la température du sol est rarement sous le point de congélation et ne semble donc pas affecter la performance. Ce traitement à la source des eaux de ruissellement permet d’améliorer la qualité des eaux pluviales en plus de diminuer et de retarder les volumes d’eau qui se rendent au réseau
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d’égout municipal. La combinaison de la biorétention au bassin à niveau
permanent permet de maximiser le traitement et de minimiser les débits rejetés à l’égout municipal.
Il pourrait être intéressant d’étudier une chaîne de traitement composée d’une biorétention et d’un bassin à niveau permanent qui ne reçoit que les eaux de cette biorétention. Il serait ainsi plus facile de monitorer la performance de cette chaîne. Un échantillonneur automatique pourrait être installé afin de recueillir des eaux de ruissellement, les eaux sortant du drain de la biorétention ainsi que celles sortant du bassin à niveau permanent. En ajoutant un débitmètre à la sortie du drain de la biorétention ainsi qu’au puisard de sortie du bassin, il serait possible de faire des bilans de masse des contaminants présents dans l’eau pluviale. Quantifier la performance de traitement en comparant des concentrations comporte ses limites et si une eau est plus ou moins chargée, cela peut influencer les résultats, notammant en sous-estimant la performance des PGO lorsque l’eau de ruissellement est peu chargée. Une analyse par bilan de masse semble donc plus appropriée. Finalement, il serait pertinent d’étudier la performance du site du Marché Public de Longueuil dans quelques années afin d’évaluer le rendement à long terme.
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