UNIVERSITÉ DU
QU~BECMémoire
présenté
à
llInstitut national de la recherche scientifique
INRS-Eau
comme exigence partielle
de la
Maîtrise es sciences (eau)
par
Madeleine Papineau
Évaluation de 1
1effet
dellépandage du
lisier de porc sur la qualité des eaux
de drainage
à1 laide de bio-essais avec llalgue
Selenastrum capricornutum
Mes remerciements vont
à:
-
Madame Michelle Geoofroy-Bordeleau, messieurs Bernard Veilleux,
Renée Bougie, Pierre Brassard et particulièrement à mesdames
Gertrude Guay-Carreau et Nathalie Méthod pour leur aide et leur
collaboration lors des travaux pratiques au laboratoire.
-
Je tiens aussi
àsouligner llexcellent travail de madame lise
Raymond lors de la dactylographie du texte et du dessinateur
monsieur André Parent.
De plus, les conseil et critriques de
messieurs Daniel Cluis, Simon Visser et Magella Cantin sur la
version préliminaire du texte ont été très appréciés.
En dernier lieu, je veux adresser un merci spécial à mes
confrères dl étude, mes amis et
àmon directeur, monsieur Pierre
Couture pour leur aide et leur encouragement soutenu.
-
-RESUME
La disposition du purin de porc est devenue problématique au
Québec depuis l'intensification de la production porcine. De ce fait,
l'é-valuation des répercussions environnementales sur le milieu aquatique de
l'épandage, un moyen traditione1 de disposition du fumier, devait être
envi-sagée.
En effet, une revue de l'état des connai ssances dans ce domai ne
montre clairement que selon les conditions d'application, le type de culture
et le type de sol, l'épandage du purin de porc sur un champ agricole peut
modifier la composition du sol, des eaux de drainage et même des cours d'eau
avoisinants. Malheureusement, il existe peu de connaissances sur les effets
inhibiteurs ou stimulateurs des composés transportés sur les organismes
aquatiques.
Dans cette étude, les modifications de la qualité des eaux de
percolation suite
àl'épandage sur des colonnes de trois types de sol
québé-cois, un loam sab10-argileux, une argile limoneuse et un sable 10ameux, sont
pris en considération en étant évaluées à l'aide des bio-essais avec
Se1enastrum capricornutum.
Bien que le purin brut ait un effet toxique sur la croissance de
Se1enastrum, l'épandage du purin produit des effets différents selon le type
de sol.
Les percolats provenant des trois sols n'ayant pas reçu de purin
(témoin) ont un effet d'inhibition qui semble relié à la présence de matière
organique. L'ajout de purin au loam sablo-argileux augmente l'effet
d'inhi-bition. Dans le cas de l'argile limoneuse, l'épandage stabilise le sol et
dans le percolat, une croissance plus élevée que le témoin est notée;
observée. L'épandage produit peu d'effet sur le sable 10ameux.
L'applica-tion du purin augmente les concentraL'applica-tions de nitrate dans les eaux de
perco-lation
dedeux des trois sols. Toutefois, les taux de phosphore inorganique
demeurent fai b 1 es. Le phosphore se trouve probablement sous forme
organi-que.
ABSTRACT
The disposa1 of swine manure has become quite a prob1em in Quebec since swine production has been intensified. It has become important to eva 1 uate the envi ronmenta 1 impact on the aquati c system of 1 and spreadi ng, the main method of manure disposa1. In fact, a review of the state of know-ledge in this field c1ear1y shows that, depending on the application condi-tions, the type of crop and the type of soi1, land spreading of swine manure on an agricultura1 field can change soi1 composition, the qua1ity of ground-water and even the surrounding streams. Unfortunate1y, 1itt1e is known about the inhibition or stimulation effects of the transported components on aquatic organisms. In this study, changes in seepage water qua1ity after manure application on co1umns containing three types of quebec soi1s, a silty clay, a sandy clay 10am and a 10amy sand were eva1uated by using bioassays with Selenastrum capricornutum.
Even though manure itse1f has an inhibitory effect on the growth of Se1enastrum, its application onto co1umns of soi1 produces different effects for each soil. Water co11ected from co1umns not having received any manure showed an inhibitory effect which seems re1ated to the presence of organic matter. The addition of manure to the sandy clay 10am increased this inhibitory effect. In the case of the silty clay the manure stabilized the soil, and growth was increased in the seepage waters but did not reach control leve1s indicating that the inhibitory effect of organic matter may still have been present. The application of manure to the 10a~ sand had
concentrations increased in the water co11ected from two of the three s011s.
However, 1eve1s of inorganic phosphorus remained 10w. Phosphorus seems to
be present in the organic forme
TABLE DES MATIÈRES
REMERCIEMENTS
...
i-
-RESUME •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••• ; ; ABSTRACT...i
v..
TABLE DES MATIERES
...
vi
LISTE DES TABLEAUX
...
ix
LISTE DES FIGURES
...
xi
1 NTROOUCT ION ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••xiii
Chapitre 1
1.
L'état des connaissances sur la pollution agricole par
les fumiers
...
1 1.1L'avènement des élevages intensifs
...
21.2
L'effet potentiel du fumier sur le milieu aquatique
51.2.1
Les pratiques contribuant à la dégradation •••••••••
51.2.2
Les émissions
...
101.2.3
Les vecteurs
...
15 1.3Les eaux de drainage et la fertilisation •••••••••••••••••••
19Chapitre
22.
Les bio-essais avec algues
...
25 2.1 Le choix de l'organisme ..•..••.•.•••.•...•••.•••..•.•••.•.. 26avec S. capricornutum ••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
28
2.2.1
Les effets auxiniques ••••••••••••••••••••••••••••••
29 2.2.2Les effets toxiques ••••••••••••••••••••••••••••••••
33 2.2.3La matière organique •••••••••••••••••••••••••••••••
34Chapitre 3
3.Méthodologie
...
36 3.1Les bio-essais •••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••••
37 3.2 3.3 3.4 3.5 3.6Les expériences avec le purin brut
...
Les expériences avec les eaux de percolation
...
La détermination de 11 ATP
...
La détermination
dela chlorophylle
...
L' ana1yse des éléments nutritifs
...
41 41 49
50 50
3.7
L'oxydation de la matière organique ••••••••••••••••••••••••
51Chapitre 4
4.
Résultats des bio-essais avec 11algue
~capricornutum •••••
53 4.1Les expériences de toxicité avec le purin ••••••••••••••••••
54 4.2Les effets auxiniques et toxiques des eaux de percolation ••
56 4.2.1Le sol Janvier (J) ••••••••
•••••••••••••••••••••••••
60
4.2.2 4.3.3Le sol Kamouraska (K)
Le sol Saint-Jude (X)
...
...
vii
68 77SOMMAIRE ET CONCLUSION
...
84~ ~
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
...
89ANNEXE 1
...
103Nombre de porcs au Québec par régions agricoles et production est,imêe de fumier (Bureau de la
S t a t i s t i q u e d u Q u ê b g c , 1 9 8 0 ) . . . o . . . . . . . Doses maximales recormandêes pour l'épandage de
fumier sur différentes cultures (t'lartel et Zizka, 1 9 7 8 ) o . . . o o . . . . . . . . C a r a c t ê r i s t i q u e s p h y s i q u e s e t c h i m i q u e s d u p u r i n d e p o r c ( 0 v e r c a s h e t a l . , 1 9 7 5 ; C l u i s e t J a o u i c h ,
1 9 8 1 ) . . . o . . . o . . . o o o . o . . . .
Teneurs des différentes formes d'azote dans le
f u m i e r . . . . . o . o . . . .
S t o c k g ' l o b a l e t d i s p o n i b i I i t ê a n n u e l I e e n a z o t e dans les terres agricoles au Quêbec (Martel et
? i z k a , 1 9 7 8 ) . . . o . . . . o . . . o o . . . .
T e n e u r s e n ê l é n r e n t s n u t r i t i f s d a n s le s e a u x d ' u n r u i s s e a u d r a i n a n t un pâturage f e r t i l i s ê : s t a t i o n L e n n o x v i l l e ( D i o n n e , 1 9 7 8 ) o . . . o . . . o . . . . I d e n t i f i c a t i o n d e s t y p e s d ' e f f e t s et des fonctions affectêes chez les algues par des substances
a l t é r a g è n e s . . . . . . . . . . . . . . . . . o . . . . V a r i a b l e s m e s u r é e s l o r s d e b i o - e s s a i s a v e c a l g u e s . . . p a g e T a b l e a u 1 : T a b l e a u 2 : T a b l e a u 3 : T a b l e a u 4 : T a b l e a u 5 : T a b l e a u 6 : T a b l e a u 7 : 1 1 13 20 23 30 32 T a b l e a u 8 : l x
T a b l e a u 9 : T a b l e a u 1 0 : Tabl eau Ll.: T a b l e a u Tabl eau Tabl eau Tabl eau T a b l e a u L 6 : T a b l e a u L 7 : T a b l e a u 1 8 : C o m p o s i t i o n d u m i l i e u d e c u l t u r e M P ( M i l l e r et !!., 1 9 7 8 ) . . o . . . . . . . . . . . o . . . . . . a . . . o . . . .
Procédure de nettoyage de la vemerie (Couture, 1 9 8 1 ) . . . i . . . o . . . . . l'lode de dilution pour les tests de toxicitê avec
l e p U r i n b r U t . . . o . . . . o . . . t C a r a c t ê r i s t i q u e s d e s t r o i s t y p e s d e s o l é t u O i ê s .. . . o D é t e r m i n a t i o n d u p o i d s s e c d ' u n e c e l l u l e d e S . c a p r i c o r n u t u n a p r è s 9 j o u r s d e c r o i s s a n c e . . . o . o . . . E f f e t d u p u r i n s u r l a c r o i s s a n c e d e 5 . c a p r i c o r n u t u m D ê t e r m i n a t i o n d e s p o t e n t i e l s d e f e r t i l i t é ( P F ) , d u c o n t e n u c e l l u l a i r e e n a d é n o s i n e t r i p h o s p h a t e (A T P ) e t e n c h l o r o p h y l l e " a " t o t a l e ( c h l o r o ) p o u r l e s cultures dans les fioles de contrôle après une
c r o i s s a n c e d e 9 j o u r s .. . . o . . . o o . . . o C o e f f i c i e n t s d e c o r r é l a t i o n e n t r e l e p o t e n t i e l d e f e r t i l i t ê ( P F ) , l ' a d ê n o s i n e t r i p h o s p h a t e ( A T P ) e t l a c h l o r o p h y l l g ( c h l o r o ) . . . . C h a r g e s e n a z o t e ( N - N 0 s e t N - N H g ) e t e n c a r b o n e o r g a n i q u e t o t a l ( C O T ) r e c u e i l l i e s d a n s le s e a u x d e p e r c o l a t i o n p o u r l e s s o l s J , K e t X . . . . C o n t e n u c e l l u l a i r e e n a d ê n o s i n e t r i p h o s p h a t e (A T P ) de culture de S. capricornutum à différentes phases de croissance
É t a t r ê c a p i t u l a t i f d e s r ê s u l t a t s acquis lors des e x p ê r i e n c e s a v e c l e s c o l o n n e s d e s o l . . . o . . . . 38 LZz t 3 : 1 4 : 1 5 : 40 42 44 48 55 58 59 78 83 T a b l e a u 1 9 : 86
a F i g u r e 1 : F i g u r e 2 : F i g u r e 3 : F i g u r e F i g u r e F i g u r e 6 : F i g u r e 7 : F i g u r e 8 : V a r i a b l e s â c o n s i d ê r e r p o u r l ' é t u d e d e s e f f e t s s u r l e m i l i e u a q u a t i q u e ( A d a p t ê d ' A g r i c u l t u r e R g s g a r c h C o u n c i l , 1 9 7 6 ) . . . o . . . o . . . . Plage de variation des teneurs en azote total (N), e n n i t r a t e ( N 0 3 ) e t e n p h o s p h o r e ( P ) pour les eaux de p r é c i p i t a t i o n , de ruissellement, de drainage (USDA e t E P A , 1 9 7 5 ) e t d e s r i v i è r e s d u Québec ( e o U ê e e t a l . , L 9 7 7 1 r . . . o . . . . . r . . . o . . . . C o u r b e d e c r o i s s a n c e d a n s le s f i o l e s c o n i q u e s d e 2 5 e t 1 2 5 r L . . . . o . . . . . . . C o l o n n e d e s o l : d i s p o s i t i f e x p ê r i m e n t a l . . . o . . P r o t o c o l e s u i v i p o u r l a d ê t e r m i n a t i o n d u p o i d s s e c d ' u n e c u l t u r e d ' a l g u e s a p r è s 9 iours de croissance d a n s l g m i l i g u s y n t h é t i q u e . . . . 0 x y d a t i o n d e l a m a t i è r e o r g a n i q u e p a r ultraviolet ( e a u d e p e r c o l a t i o n d u s o l J a n v i e r ) . . . o . . . . Courbe de croissance de S. capricornutum dans les eaux d e p e r c o l a t i o n d u s o l J a n v i e r r e c u e i l l i e s a u x semaines 1 , 1 1 , 1 3 , 1 . 5 e t 1 7 a p r è s l t é p a n d a g € . . . o . . V a r i a t i o n s d e s t e n e u r s en phosphore t o t a l ( P r ) , e n n i t r a t e ( N 0 3 ) e t e n c a l c i u m ( C a ) d a n s le s e a u x d e p e r c o l a t i o n d u s o l J a n v i e r . . . o . . . o . . . o . . . o o p a g e 1 8 4 : 5 : 39 43 47 52 6 1 xi 64
F i g u r e 9 : F i g u r e 1 0 : F i g u r e F i g u r e 1 2 : F i g u r e 1 3 : F i gu re 1.4: F i g u r e 1 5 :
P o t e n t i e l d e f e r t i l i t ê ( P F ) des eaux de percolation du sol Janvier avant et après iradiation des
é c h a n t i l l o n s à I ' u l t r a v i o l e t . . . r . . . . r . . . . Potentiel de fertilité des eaux de percolation du sol K a m o u r a s k ô . . . t . . . . . . r . . . . . . ,
Variation des teneurs en carbone organique total (COT), e n p h o s p h o r e t o t a l ( P T ) , e n n i t r a t e ( t l O s ) e t e n c a l c i u m
( C a ) dans les eaux de percolation du sol Kamouraska . . Potentiel de fertilitê des eaux de percolation du sol K a m o u r a s k a a v a n t e t a p r è s ir r a d i a t i o n d e s ê c h a n t i l l o n s à l ' u l t r a v i o l e t .
P o t e n t i e l d e f e r t i l i t é d e s eaux de percolation du sol Sai nt-J ude
V a r i a t i o n s d e s teneurs de calcium dans les eaux de p e r c o l a t i o n d u s o l S a i n t - J u d € . . . . o . . . . R e l a t i o n e n t r e l e c o n t e n u c e l l u l a i r e e n a d ê n o s i n e t r i p h o s p h a t e (A T P ) e t l a p h a s e d e c r o i s s a n c e d e s cultures dans les eaux de percolation du sol
S a i n t - J u d € . . . . o . . . . . . . 66 69 72. 7 5 80 81 8? x i i
L e s m o d i f i c a t i o n s d a n s l a q u a l i t é d e l ' e n v i r o n n e r n e n t e n g e n d r é e s p a r l ' u s a g e abusif des ressources c o n t r a i g n e n t l' h o n m e à p r e n d r e c o n s c i e n c e d e l a s e n s i b i l i t é d e s é c o s y s t è m e s . P o u r l e m i l i e u a q u a t i q u e , en particu-l i e r , p particu-l u s i e u r s é t u d e s tr a i t a n t d e particu-l ' e u t r o p h i s a t i o n o u e n c o r e d e l ' a c i d i f i c a t i o n d e s e a u x p a r l e t r a n s p o r t â l o n g u e d i s t a n c e d e p o l l u a n t s a t m o s p h é r i -q u e s m e t t e n t bien en évidence cette sensibilité vis-à-vis les activités anthropiques (Foehrenbach, L97L; Braekke, L976; Lee et a'I., 1978; Harvey et i ! . , L 9 8 L ) .
P a r m i c e s a c t i v i t ê s , c e l l e s l i ê e s à l ' a g r i c u l t u r e s e m b l e n t ê t r e , à p r i o r i , m o i n s susceptibles d'engendrer la dégradation du milieu aquatique q u e ' l ' u r b a n i s a t i o n e t l ' i n d u s t r i a l i s a t i o n . T o u t e f o i s , I ' a v è n e m e n t d e s ê l e -vages intensifs, surtout dans le domaine du porc, arnène un problème de dis-p o s i t i o n d e q u a n t i t é s i m dis-p o r t a n t e s d e p u r i n , c e q u i a c c e n t u e l e s r i s q u e s p o u r l ' e n v i r o n n e r e n t . D ' a i l l e u r s , c e r t a i n e s f o r m e s d e contamination d e s e a u x d e surface et parfois des eaux souterraines ont déjà êté signalêes dans des r é g i o n s o ù s o n t c o n c e n t r ê s c e s ê l e v a g e s (S i m a r d , L 9 7 7 1 .
Dans ce contexte, les premières études, surtout celles portant sur les eaux de percolation, êtaient axées principalement sur des paramètres p h y s i c o - c h i m i q u e s . A i n s i , à notre connaissance, a u c u n e é t u d e n e t r a i t e d e I a b i o d i s p o n i b i l i t é d e s s u b s t a n c e s a u x i n i q u e s o u t o x i q u e s p r é s e n t e s d a n s le s e a u x d e p e r c o l a t i o n . C e t r a v a i l v i s e p r ê c i s ê m e n t à c o m b l e r c e t t e l a c u n e p a r
l ' u t i l i s a t i o n d u t e s t d e f e r t i l i t é a v e c l' a l g u e S e l e n a s t r u m c a p r i c o r n u t u m . N o t r e a p p r o c h e e s t b a s é e s u r l e s c o n s i d é r a t i o n s s u i v a n t e s . D ' a -bord, les bio-essais avec algues sont neconnus corrme étant des outils scient i f i q u e s p o u r d é c r i r e l a q u a l i scient é d ' u n e e a u e n p r ê c i s a n scient l e s e f f e scient s s scient i m u l a -t e u r s o u i n h i b i -t e u r s s u r l a c r o i s s a n c e d ' u n e e s p è c e p a r t i c u l i è r e ( E l o r a n t a e t L a i t i n e n , 1 9 8 2 ) . D ' a i l l e u r s , c e s b i o - a n a l y s e s o n t I ' a v a n t a g e d e t e n i r c o m p t e d e l a b i o d i s p o n i b i l i t é d e s s u b s t a n c e s , c e q u i n e p e u t ê t r e e n v i s a g é p a r l ' a n a l y s e d e p a r a m è t r e s p h y s i c o - c h i m i q u e s u n i q u e m e n t ( F o r s b e r g e t a l . , 1 9 7 8 ) . D e p l u s , l e s t e s t s a v e c S . c a p r i c o r n u t u m s e r a i e n t l e s s e u l s b i o -essais avec algues dont la nÉthode a étê suffisannent êvatuée et raffinée p o u r ê t r e c o n s i d é r ê e c o m r e f i a b l e e t r e p r o d u c t i b l e ( C h i a u d a n i e t V i g h i , 1 9 7 8 ) .
A i n s i , p a r a l I è l e n r e n t à d e s é t u d e s e n c o u r s à I ' U n i v e r s i t ê L a v a l , l e p r é s e n t tr a v a i l c o n s i s t e â s u i v r e , à l ' a i d e d e b i o - e s s a i s a v e c a l g u e s , l e s r r c d i f i c a t i o n s d e l a q u a l i t é d e s e a u x d e p e r c o l a t i o n p r o v e n a n t d e c o l o n -nes de sol soumises à diverses doses de purin de porc. De cette façon, on c o m p t e d i s t i n g u e r l e s e f f e t s a u x i n i q u e s e t l e s e f f e t s t o x i q u e s d a n s la s u c -cession des eaux de percolation provenant des colonnes de sol, tout en
prê-c i s a n t l e r ô l e d e l a m a t i è r e o r g a n i q u e d i s s o u t e .
2-1 . . 2-1 L ' a v è n e m e n t d e s é l e v a g e s i n t e n s i f s
L ' a g r i c u l t u r e q u ê b é c o i s e s e m o d i f i e d e p u i s u n e d i z a i n e d ' a n n ê e s à une vitesse inrpressionnante. Les nombreux développenents technologiques et l ' e x o d e r u r a l o n t e n g e n d r é u n e i n d u s t r i a l i s a t i o n e t u n e i n t e n s i f i c a t i o n d e la production dans de nombreux établissements agricoles. Les phênomènes de s p ê c i a l i s a t i o n d e s é l e v a g e s e t d e s c u l t u r e s , d e r é g i o n a l i s a t i o n e t d e c o n -centration â proximité des grands marchés ont également eu lieu.
D a n s le d o m a i n e d e l a p r o d u c t i o n p o r c i n e , l e s ê l e v a g e s in t e n s i f s d i t s h o r s - s o l , e n r a i s o n d e l a f a i b l e s u p e r f i c i e d e s temes requises pour l e s i n s t a l l a t i o n s , o n t c o n t r i b u ê â l ' a c c r o i s s e m e n t d u c h e p t e l p o r c i n â p r è s d e 3 m i l l i o n s d e t ê t e s e n 1 9 8 0 ( t a b l e a u 1 ) . U n m a r c h ê i n t e r n a t i o n a l p a r t i -c u l i è r e m e n t in t é r e s s a n t e t u n e a i d e f i n a n -c i è r e i m p o r t a n t e p r o v e n a n t d u m i -n i s t è r e d e l ' A g r i c u l t u r e , p a r l e b i a i s d e l ' 0 f f i c e d u C r é d i t a g r i c o l e , o -n t i n c i t ê l e s p r o d u c t e u r s à é t a U t i r e t à o p ê r e r s e l o n d e s p r i n c i p e s d ' é c o n o m i e d ' ê c h e l l e d e s e x p l o i t a t i o n s s p é c i a l i s é e s d e 1 0 0 0 , 2 0 0 0 , 5 0 0 0 e t 1 0 0 0 0 p o r c s ( l v l a s s ê , 1 9 8 1 ) . P o u r c e t t e r a i s o n , I e s p r o d u c t e u r s t r a d i t i o n n e l s e t d i v e r s i f i ê s f u r e n t à t o u t e s f i n s p r a t i q u e s e x c l u s d u m a r c h é q u i f u t occupê p r e s q u ' e x c l u s i v e r n n t p a r u n p e t i t n o m b r e d e p r o d u c t e u r s h a u t e m e n t s p é c i a l i -s é -s . U n e d e s c o n s ê q u e n c e s l e s p l u s i m p o r t a n t e s d e c e t t e i n t e n s i f i c a t i o n e t d e c e t t e s p é c i a l i s a t i o n e s t l a r u p t u r e d e l a c o m p l ê m e n t a r i t é e n t r e l e s p r o d u c t i o n s animales et végétales. L'êleveur préfère souvent acheter la noumiture des animaux au lieu de la produire et de ce fait ne dispose guère
ïableau 1: Nombre estimée
porcs au Québec par f u m i e r ( B u r e a u d e l a r é g i o n s a g r i c o l e s e t p r o d u c t i o n S t a t i s t i q u e d u Québec, 1 9 8 0 ) . de de R é g i o n s a g r i c o l e s reproducti on F u m i e r f r a i s ( m 3 . a n - l )
Porcs destinés au marchê Nombre de Fumier frais
t ê t e s ( n 3 . a n - r ) Porcs de Nombre de têtes Bas St-Laurent/ G a s p ê s i e Québec Beauce N i c o l e t C a n t o n s d e l ' E s t R i c h e l i e u Sud-ouest de Montrêal 0ptaouai s Nord-ouest du Québec Nord de Montréal M a u r i c i e Saguenay/Lac Sai nt-Jean TOTAL 334 500 L 934 7?0 2 814 000 7 274 0?L 9 400 43 500 63 000 35 000 35 800 63 500 9 400 4 800 200 52 300 14 300 3 300 54 374 25L 6?6 364 4?4
zo? 458
207 082 367 316 54 373 27 764 l. 156 302 530 82 530 19 087 4? 000 378 000 626 000 219 400 250 300 64tl 100 44 700 29 000 2 000 370 000 184 000 20 500 108 567 977 rL0 6 1 8 1 7 6 567 135 647 013 675 304 1 1 5 5 4 3 74 959 5 1 6 9 956 4?9 475 630 52 986
4-d e s t e r r e s r e q u i s e s p o u r l'épan4-dage d e s f u m i e r s . L e m i n i s t è r e d e l ' E n v i r o n -nernnt du Québec (MENq) recommande 0,3 hectare par unité animale, soit 6 p o r c s . D a n s d e telle condition, bien que le purin de porc ne reprêsente q u e 1 5 % d e l a p r o d u c t i o n d u f u m i e r a n i m a l a u Québec ( B o u d r e a u , 1 9 7 9 ) , i l e s t considéré connne un fléau dans les localités où sont concentrêes les grandes e x p l o i t a t i o n s p o r c i n e s . P a r e x e m p l e , le p r o b l è m e d e l a d i s p o s i t i o n d e s f u m i e r s e s t a i g u s u r l e s b a s s i n s v e r s a n t s d e s r i v i è r e s C h a u d i è r e , Y a m a s k a , A s s o m p t i o n e t A c h i g a n o ù l e s t e r r e s n e s u f f i s e n t p l u s â l ' é p a n d a g e .
P o u r l e s sols du Québec d o n t l e n i v e a u d e f e r t i l i t é p e u t être c l a s s é c o f i m e b a s , l ' é p a n d a g e , c e n p y e n tr a d i t i o n n e l d e d i s p o s i t i o n , p e r m e t d e b i e n e x p l o i t e r l a v a l e u r f e r t i l i s a n t e d e s f u m i e r s q u i s e c h i f f r a i t e n L979 en terme d'azote, de phosphore et de potassium à $7.75 par tonne de f u m i e r f r a i s o u à e n v i r o n $30 millions pour l'ensemble d u Québec ( B o u d r e a u , 1 9 7 9 ) . C e p e n d a n t , d i v e r s f a c t e u r s r e n d e n t la d i s p o s i t i o n d e g r a n d e s q u a n t i -t ê s d e p u r i n a s s e z d i f f i c i l e : ( i ) u n e p é r i o d e p r o p i c e â l ' é p a n d a g e r e l a t i v e -m e n t c o u r t e ( u n e d i z a i n e d e iours à l'auto-mne et au printe-mps), (ii) une c o m p a c t i o n n é f a s t e d e s s o l s p r o v o q u ê e p a r la nnchinerie lourde durant l'é-p a n d a g e e t ( i i i ) l a c o m p ê t i t i o n d e s e n g r a i s c h i m i q u e s .
C e t t e n e s s o u r c e d e v i e n t d o n c u n d ê c h e t a g r i c o l e e n l ' a b s e n c e d e technologie éprouvée, simple et rentable, permettant sa transformation en c o m b u s t i b l e , e n a l i m e n t s p o u r l e s a n i m a u x o u e n c o m p o s t ( C o n s e i l consultatif d e l ' E n v i r o n n e m e n t , 1 9 8 1 ) . C o n s ê q u e m m e n t , ê t a n t d o n n é la d e n s i t ê s p a t i a l e d e s r e j e t s s u s c e p t i b l e s d e p e r t u r b e r l e m i l i e u , c e t y p e d ' ê l e v a g e d o i t m a i n -tenant être considéré comte une source de contamination environnementale.
A i n s i , l ' ê l e v e u r s e d o i t d e s t i n é a u x i n s t a l l a t i o n s
d'inclure dans ses coûts de production, un montant de stockage et d'êpandage des reiets.
L . 2 L ' e f f e t p o t e n t i e l d u f u m i e r s u r l e m i l i e u a q u a t i q u e
B i e n q u e l e s e f f e t s g l o b a u x sur le milieu aquatique aient été i d e n t i f i é s ( f i g u r e 1 ) l e u r a m p l e u r s u r c e s y s t è m e , p l u s souvent q u ' a u t r e m e n t l e r é c e p t e u r u l t i n n d e s d é c h e t s , e s t e n c o r e m a l connu. Par ailleurs, les p r i n c i p a l e s activités agricoles rnnant à une dégradation d e c e t e n v i r o n n e -r e n t , l e s c o m p o s a n t e s d u p u r i n p o u v a n t a f f e c t e r c e m i l i e u a i n s i q u e l e u r s f a ç o n s d ' a t t e i n d r e l e c o u r s d ' e a u s o n t m i e u x c o n n u e s e t r n é r i t e n t d ' ê t r e d ê t a i I I é e s .
L . 2 . L L e s p r a t i q u e s c o n t r i b u a n t â l a d é g r a d a t i o n
D e s m a u v a i s e s p r a t i q u e s lors de l'entreposage, la localisation et l a c o n s t r u c t i o n d e s b â t i n e n t s d e f e r m e , l e r e j e t d i r e c t d u l i s i e r à l a r i -v i è r e a i n s i q u e l ' ê p a n d a g e c o n t r i b u e n t à t a d é g r a d a t i o n d u m i l i e u . B r e f , les nÉthodes de gestion plus souvent que le volume du fumier sont responsa-b l e s d e l a p o l l u t i o n d u m i l i e u a q u a t i q u e .
P o u r l'entreposage, les premiers développements t e c h n o l o g i q u e s s e l i m i t a i e n t à c o p i e r d e s s y s t è m e s d é j à e x i s t a n t s ( e n t r e p ô t s s o u s l a p o r c h e -rie, réservoirs et fosses construits en terre, en bois, en nÉtal ou en bêton a r m ê ) a v e c p e u o u p a s d ' a d a p t a t i o n a u x p a r t i c u l a r i t ê s c l i m a t i q u e s d u Quêbec e t u n c o n t r ô l e i n e f f i c a c e d e l a c o n c e p t i o n e t d e l a c o n s t r u c t i o n ( B e r n i e r ,
6 -(u !-+ r . 5 (J L g) = 't, n +) ê .tt E (lJ +) tlt (t (O (u (IJ ! ,h ah +) (l) rF r.|-(u v, (u ! q) ! +)
v
l-o o . ! r..o ( l J r \ 5- Ctl t(U r{ ! Ê ' r o c ) ( ) Ê ,ad O c) ttl (u-Ê r ( ) O L (6 .O .F (U L v l , o ( l ) > É lrJ É C' H |l-+t , h g € € , r t r t E 5 = c , ' t t r Ë o ) E s c , F v r o | l t L s - s c , ! t . o = CD 1q+t v, G L ( u g l l -o O - ( l r - - E + r + t . l J ( l J . o o c , g r { , = r G ) t t Ê L I t + t O ( . | o r(1, - rc) I F P . h I è l U ç F ! + , p ) V l = I r o g ( l , V r O = L l ' ) E g q ( U + t ê v , q 1 + , . E . u = ( ) F -Ê E v , o o ç c , q , F ? O = X ! + t + ' F = t u r Ë + t u r E o ç vr c: .U o o+, o r ( l . l g = ç l ! . e E l ) . F c r . a J O o | + t è o ) < . u + t g â g t O + r . ! + - l â i t . F + , . ^ E = E = + , E = r C , O g F æ O F llJ ô Cf .n e Ê-O. ô L E c , o ! . F ç + t o . o r F r O o t u Ê , t q , E è q , \ \T ]
* ïJ )
+, F G,6
r
I a l l3, 1
a
l
a
oJ (t Ê .tr EI t O u r c, ( l , F L x ! ,c, = €J .F tu {-r . } , . F ( J !t to .E = - c o o t o s o Ê -P U', o o N E vl c + , v , G , o s + , g r ç O g . E . È t E q , V t f u ç E 6 ) o u r + , c ) g l q .F a(t V, rU O r â L E L . | 6 C ' E + t ( r t / ) Ê O c , r o , Ê lrJ JE Cf rlrl q, tr) IE E au À c, I +t ro C' tfg o E c, t = vr v, +,(u 15 Its lr, v, L q, +, .J (t, ,h ç o UI v, Ê t lrj vl €) cr P .U t è1 9 8 1 ) . D e t e l s s y s t è m e s o n t s u s c i t ê d e s p r o b l è m e s . P a r e x e m p l e , d e p u i s L 9 7 6 , à S a i n t - R o c h d e l ' A c h i g a n , l e s e a u x s o u t e r a i n e s d e c e s e c t e u r s o n t fortement contaminêes par les activités polluantes des porcheries alors que I'entreposage du fumier se fait dans des rêservoirs non étanches ou directe-ment dans le sol. Les concentrations en arunoniaque, en phosphore total
inorganique et en coliformes totaux et fécaux sont très élevées (Î'tassê, 1 9 8 1 ) . S u i t e à c e s p r o b l è m e s , l e M E N Q e x i g e , d e p u i s 1 9 8 0 , l a c o n s t r u c t i o n d'une fosse êtanche capable de stocker les rejets pendant une période de 200 jours. Même avec ces resures, le débordenent des lieux d'ent,reposage pose u n p r o b l è m e l o r s q u e l a c a p a c i t é d e l a f o s s e d e v i e n t , i n s u f f i s a n t e s u i t e à u n s o u s - d i m e n s i o n n e r n n t , d e f o r t e s p l u i e s o u u n e v i d a n g e in c o m p l è t e d u r a n t l a c o u r t e p ê r i o d e d ' é p a n d a g e ( C i r a v o l o e t a l . , 1 9 7 9 ) . L a c o n s t r u c t i o n d e s b â t i n e n t s à p r o x i m i t é d ' u n cours d'eau ou â f l a n c d e c ô t e a u f a v o r i s e l e r u i s s e l l e m e n t d e s d ê c h e t s li q u i d e s c i e s p o r c h e -r i e s v e -r s l e m i l i e u a q u a t i q u e e t f a c i l i t e l e s d ê v e -r s e m e n t s " d e nuit sans l u n e " . I l s ' e n s u i t a l o r s s o u v e n t d e s d i f f i c u l t ê s d ' a p p r o v i s i o n n e m e n t e n eau potable causées par une nrpture de fonctionnement des usines de filtra-t i o n p o u r p l u s i e u r s r r u n i c i p a l i filtra-t é s . L e u r s c o n s e i l s m , r n i c i p a u x s o n t d ' a i l -leurs conscients des dangers importants du rejet direct du purin de porc sur l e m i l i e u a q u a t i q u e .
Beaucoup rpins rapide qu'un déversement, -I!@gg peut également nener à une dêgradation subtile de cet écosystème. Le problème découle du f a i t q u e d a n s l e s z o n e s o ù s o n t c o n c e n t r é e s l e s é l e v a g e s , l' é p a n d a g e d u
8-p u r i n sur les cham8-ps s e r t p l u s à l a d i s p o s i t i o n p u r e e t s i m p l e q u ' â a m ê l i o -rer le rcndement, des cultures. La charge appliquêe au sol ne respectent pas n ê c e s s a i r e r r e n t l e s n o r m e s ( t a b l e a u 2) étaUties par le MENQ e t p a r l e C o n s e i l des productions végétales du Quêbec (CPVQ). Le CPVQ se base sur les teneurs en azote et tient compte de la composition du purin, des pertes d'ammoniac p a r v o l a t i l i s a t i o n l o r s d e l ' e n t r e p o s a g e ( p r è s d e 5 A % 1 , d e l a q u a n t i t é d e m i n ê r a l i s a t i o n d u r a n t l a s a i s o n v é g ê t a t i v e | - 5 0 % N , ? 0 % P , 5 t % K ) e t d e s b e s o i n s d e s p l a n t e s { M a r t e l e t Z i z k a , 1 9 7 8 ) .
L e p r i n t e m p s est la période recommandée p o u r l ' a p p l i c a t i o n d u f u m i e r . T o u t e f o i s , d e s p r o b l è m e s p e u v e n t survenir si les pratiques agrico-les sont mauvaises. En effet, cette saison correspond à la période de re-charge des nappes souterraines et des rivières et au moment où le ruissellem e n t d e s u r f a c e e t l ' ê r o s i o n a u g ruissellem e n t e n t . D a n s c e c o n t e x t e , d i v e r s e s p r a t i -q u e s f a v o r i s e n t l e t r a n s f e r t de la valeur fertilisante des fumiers à la v ê g é t a t i o n a q u a t i q u e . A i n s i , l e p u r i n e s t h a b i t u e l l e m e n t a p p l i q u ê à l a s u r -f a c e d u s o l a l o r s q u e l ' i n j e c t i o n d a n s I e s o l o u l e l a b o u r a g e e t l e h e r s a g e a i d e r a i e n t à c o n s e r v e r la v a l e u r f e r t i l i s a n t e d a n s l e c h a m p . I l f a u d r a i t b a n n i r l ' é p a n d a g e s u r u n s o l g e l é , s u r l a n e i g e , s u r d e s t e r r a i n s e n p e n t e , s u r l e s z o n e s d e r ê a l i n n n t a t i o n d e s a q u i f è r e s e t à p r o x i m i t é d e s p l a n s d t e a u .
A v e c le t r a n s f e r t d e s r e j e t s agricoles au milieu aquatique, il en rêsulte êviderment une contamination en divers éléments chimiques et micro-b i o l o g i q u e s q u i e n t r a î n e n t l a d é s o r y g é n a t i o n e t l a m o r t a l i t é d ' o r g a n i s r e s a q u a t i q u e s . À t a t o n g u e , il s ' e n s u i t q u e le s p o i n t s d ' e a u x n e p e u v e n t p l u s
Tableau 2: Doses maximales reconunandées différentes cultures (Martel et
p o u r l ' é p a n d a g e d e fumier sur 7 i z k a , 1 9 7 8 ) .
Cul tures Besoin d'azote cPVQ ( k g . h a - t ) Dose de fumier cPvQl ( t . h a - l ) Dose de fumier ilENQ2 ( t. h a - l ) Itlais grai n Mais fourrager
B r é
0rge Avoi ne Grami nées 1 7 0 L70 100 80 45 1 1 1 57 57 33 2 7 1 5 3 7 ?3 ?3 23M u l t i p l i e r l e s d o s e s p a r 2 , 0 si le fumier est entreposê s o u s f o r m e li -q u i d e d u r a n t I' h i v e r
C P V Q : C o n s e i l d e s p r o d u c t i o n s v é g é t a l e s d u Quêbec E n t r e p o s é l i q u i d e d a n s fo s s e à p u r i n d u r a n t l' h i v e r M E N Q : m i n i s t è r e d e l ' E n v i r o n n e m e n t d u Québec
1 0
-satisfaire aux domestiques et
f i n s d ' u s a g e s ré c r é a t i f s ( l e s sports de contact), d'usages d ' u s a g e s i n d u s t r i e l le s .
I . ? . 2 L e s é m i s s i o n s
L e s f è c e s d u p o r c sont constitués d'une fraction semi-liquide et d ' u n e f r a c t i o n l i q u i d e . L a p r e m i è r e e s t p r o d u i t e â r a i s o n d e 3 , 8 k g . j - l . 1 0 0 k g - l ( 1 , 8 t o n n e s p a r a n i m a l p a r année) alors que la seconde I ' e s t a u t a u x d e 3 , 8 L . j - 1 . 1 0 0 k g - t ( O v e r c a s h e t a l . , 1 . 9 7 5 ; B o u d r e a u , l 9 7 g ) . L a c o m p o s i t i o n d u f u m i e r v a r i e ô v e c l ' â g e , l a t a i l l e , l a r a c e , l a c o n d i t i o n p h y s i q u e , l' a l i n r e n t a t i o n , les nÉthodes d ' é l e v a g e d e s p o r c s e t l e s n É t h o d e s d ' e n t r e p o s a g e d e f u m i e r . D e p l u s , u n e c a r a c t ê r i s a t i o n u n i f o r m e e s t r e n d u e d i f f i c i l e p a r l e s e f f e t s d e d i l u t i o n e t l e s a l t ê r a t i o n s p r o v o q u é e s p a r la l i t i è r e , l e s d é s i n f e c t a n t s , l a r n n u t e n t i o n e t I e s d é c h e t s d e n o u r r i t u r e . E n f i n , l e s c h a n g e r e n t s t e c h n o l o g i q u e s v e r s u n e g e s t i o n à f u m i e r l i q u i d e o n t apporté une augmentation du volume et des modifications dans la composition d e s f u m i e r s r e n d a n t e n c o r e p l u s m a l a i s ê e la comparaison e n t r e l e s v a l e u r s p r é s e n t ê e s d a n s ta l i t t é r a t u r e . A i n s i f a u t i l c o n s i d é r e r le s v a l e u r s c o m p i -lêes au tableau 3 uniquement comme des exenrples pour caractêriser la compo-sition de ce type de rejets.
L e f u m i e r e s t f o r m é p r i n c i p a l e m e n t d ' e a u $ 2 % ' , , d e n o u r r i t u r e n o n d i g ê r ê e o u d e f i b r e s c e l l u l o s i q u e s ( s o i e s ) q u i o n t é c h a p p é e s à I ' a c t i o n d e s b a c t é r i e s a i n s i q u e d e g a z o r g a n i q u e s e t i n o r g a n i q u e s . L e s s o l i d e s t o t a u x sont constituês de matières sèches après êvaporation et sont trois cents f o i s p l u s c o n c e n t r é s q u e d a n s les êgouts dornstiques (Miner et l'lillrich,
T a b l e a u 3 : C a r a c t é r i s t i q u e s ( 0 v e r c a s h e t a l . ,
chimiques du purin de porc J a o u i c h , 1 9 8 1 ) . physiques et 1 9 7 5 ; C l u i s e t Paramètre Val eu rs P h y s i c o - c h i m i e Humi dité pH s o l i d e s t o t a u x s o l i d e s v o l a t i l s DC0 D B O s 92% 7 1 4 0 , 6 4 k g . j - t . 1 0 0 0 , 4 7 k g . j - r . 1 0 0 0 , 7 1 k g . j - t . 1 0 0 0 , 2 8 k g . i - t . 1 0 0 k q - l
k;- 1
k g - , k g - t m g . L - i ) m g . L - l ) {86 000 (34 000 F . -È remenEs maJeurs N P K c0T C a M9s
N a 0 , € k g . j - | . 1 0 t ) 0 , 0 1 4 k g . j - ^ . 1 . 0 0 0 , 0 2 L k 9 . j - 1 . 1 0 0 A , ? 0 k g . j - r . 1 0 0 0 , 0 1 9 k g . j - i . 1 0 0 0 r 0 0 5 k g . j - r . 1 0 0 0 , 0 0 5 k g . j - f . 1 0 0 0 , 0 0 4 k g , j - r . 1 0 0k s - l
ks- 1
k q - rkô-
I
ke-l
k q - ' kË-r k ; - I ( 7 , 5 % p o i d s s e c ) ( ? , 2 É p o i d s s e c ) ( 3 , 3 % p o i d s s e c ) ( 2 , 9 % p o i d s s e c ) ( 0 , 7 % p o i d s s e c ) ( 0 , 7 % p o i d s s e c ) ( 0 , 6 % p o i d s s e c ) Éléments mineurs 7n B Mn Cu Cu( + a d d i t i o n de( -addi ti on ) 1 . 2 5 m g . L - t d a n s l ' a l i m e n t a t i o n ) 0 , 8 g . j - 1 . 1 0 0 k s - t 0 , 3 2 g . j - r . 1 0 0 k g - t 0 , 1 7 g . j- i . 1 0 0 t c g - i 0 , 0 6 g . j - ' . 1 0 0 k g - r 0 , 8 g . i - I . 1 0 0 t g - t 0 , 1 6 à 1 , 5 8 m g . L - i 0, 06 à 0, l./ mg.L - I 0 , 0 4 m g . L - r 0 , 0 0 7 1 . m g . L - l As Se c d Hg
L2-l ' 9 7 0 ) . L a p a r t i e organique r e p r ê s e n t ê e p a r l e s solides totaux volatils est êvaluêe à ggZ des solides totaux et correspond à 14 000 mg.L-I de carbone organique total (COT). Cette grande concentration de matière organique requiert une quantité importante d'orygène pour sa dêcomposition: la demande b i o c h i m i q u e e n o r y g è n e ( D B O 5 ) e s t v o i s i n e d e 3 4 0 0 0 r n g . L - l . U n p o r c p r o d u i t donc en terne de ce paramètre l'êquivalent de 2 à 3 humains {Martel et ? i z k a , f 9 7 8 ) . E n c o n s i d ê r a n t q u e le milieu aquatique est septique entre 4 e t 6 m g . L - I d e D B 0 , Ie potentiel de pollution serait ênorme s i l e s f u m i e r s u t i l i s ê s s u r l e s s o l s n ' é t a i e n t p a s dégradés e n C O z e t e n h u m u s p a r les mi croorgani smes.
P a r m i ' l e s ê l ê m e n t s m a j e u r s , le s ê l é n e n t s n u t r i t i f s ( N , P , K ) s e retrouvent en quantitês non négligeables dans le fumier. En moyenne, 75% de l ' a z o t e , 8 0 % d u p h o s p h o r e ( P 2 0 s ) et 87'A du potassium (Kz0) contenus dans I ' a l i m e n t a t i o n n e s o n t p a s u t i l i s ê s p a r l ' a n i m a l ( T a i g a n i d e s e t H a z e n , 1 9 6 6 ; Azevedo et Stout, L974; Bra(y, L974), ce qui correspond, par tonne de fumier
f r a i s , à 6 , 4 k g d ' a z o t e , 1 , 4 k g d e p h o s p h o r e e t 2 , 9 k g d e p o t a s s i u m .
L'azote est présent sous forme ammoniacale et organique avec très p e u d e n i t r a t e ( t a b l e a u 4). La proportion de chaque t y p e d ' a z o t e v a r i e a v e c l ' é t a t d e d é g r a d a t i o n d e l a m a t i è r e o r g a n i q u e ; p r è s d e 5 0 % d e l ' a z o t e p e u t s e t r a n s f o r m e r , d ' u n e p a r t , e n a r u n o n i a c e t s e p e r d r e p a r v o l a t i l i s a t i o n , c e q u i diminue de beaucoup l a v a l e u r f e r t i l i s a n t e e t , d ' a u t r e p a r t , se trans-f o r m e r p a r o r y d a t i o n b i o l o g i q u e e n n i t r a t e . S e l o n G e r r i t s e ( 1 9 7 6 ) , la gran-d e p r o p o r t i o n gran-du phosphore ( 7 5 - 8 5 % ) e s t i n o r g a n i q u e ( a p a t i t e : CaHPOa, z H z A ) . L e p h o s p h o r e o r g a n i q u e e s t p r é s e n t s u r t o u t d a n s la f r a c t i o n solide sous la
Tableau 4: Teneurs des diffêrentes formes d'azote dans le fumier Auteurs N - K j e l d a h l N-NH4 N - N 0 3 N - o r g . C l u i s e t J a o u i c h ( 1e81 ) Townshed ( 1 9 6 e ) A g r i c u l tu r a l R e s e a r c h C o u n c i l ( 1e76 ) 3 9 0 0 m g . L - l 4 8 m g . L - l 2 3 o o m g . L - l e t a l . 5 7 0 0 n g . L - l 3 1 3 0 m g . L - l 6 , 9 % 1 0 % 6 % 3 , 3 % 5 , 4 % 2 , 7 % 3 , 5 % 4 , 6 % 3 , 4 % - donnêes n o n d i s p o n i b l e s .
14-f o r m e d e c o m p o s é s c o m p l e x e s d i f f i c i l e s à i d e n t i f i e r ( H a r m o n e t D u n c a n , 1 9 7 8 ) . T o u t l e p o t a s s i u m e s t s o u s fo r r e s o l u b l e .
Le fumier contient égalenent d'autres êlénrents majeurs tels le c a l c i u m , l e s o d i u m , le n n g n é s i u m e t l e s o u f r e , a i n s i q u e d e s o l i g o - é l é m e n t s c o n u n e l e c u i v r e , l e z i n c , l e b o r e , l e m a n g a n è s e , l e c o b a l t e t l e n n l y b d è n e
( M c C a l l a et Viets, 1969). Certains oligo-êléments conme l e c u i v r e e t l e z i n c s o n t c o n s i d ê r é s c o m m e p o t e n t i e l l e r e n t toxiques pour l'environnement
(Harmon et Duncan, 1.978 ). Ues médicarnnts et les additif s al imentai res te'ls l e s a n t i b i o t i q u e s , l e c u i v r e , l ' a r s e n i c , l e s g r è s e t l e s s a b l e s a f f e c t e n t l e s p r o p r i é t é s b i o c h i m i q u e s e t l e s c a r a c t ê r i s t i q u e s p h y s i q u e s d e s f u m i e r s . B i e n q u ' e n g ê n é r a l le c h e m i n e m e n t d e c e s p r o d u i t s d a n s l' e n v i r o n n e m e n t s o i t p e u d o c u n e n t ê , H a r m o n e t D u n c a n ( 1 9 7 8 ) soulignent que les additifs alimen-taires approuvésl ne causent pas de problèmes lors du recyclage des fumiers ou de leur décharge dans les eaux de surface.
Les déjections supportent aussi une quantité énornp de bactéries dont 3,3 x 105 coliformes par gramne. Ce taux est de 3 à 4 fois plus grand q u e chez l'homne. Les bactêries pathogènes p e u v e n t causer les salmonello-s e salmonello-s , l e salmonello-s l e p t o salmonello-s p i r o salmonello-s e salmonello-s , l ' a n t h r a x , l a b r u c e l l o s e , l' é r y s i p è l e e t l e s c o l i b a -c i l l o s e s ( M a s s é , 1 9 8 1 ) . P a r m i le s m i c r o - o r g a n i s m e s , o n t r o u v e ê g a l e n r e n t c l e s c h a m p i g n o n s , d e s v i r u s e t d e s p r o t o z o a i r e s .
E n f i n , s i g n a l o n s q u e le purin doit son odeur caractêristique à la p r é s e n c e d ' a m m o n i a c , d ' h y d r o g è n e s u l f u r é , d e n É t h a n e , d ' a c i d e s g r a s v o l a -t i l s , d ' a l c o o l s a m i n é s e t d e r e r c a p t a n s . L a p o l l u t i o n d e I ' a i r q u i e n d ê -c o u l e n ' e s t p a s n é g l i g e a b l e , m a i s d e n e u r e d i f f i -c i l e r n e n t -c o n t r ô l a b l e ( G a u q u e l i n , 1979). Une réglernentation s p é c i f i a n t u n e d i s t a n c e m i n i m a l e e n t r e l ' é l e v a g e e t l ' a g g l o m ê r a t i o n p e u t e n m i n i m i s e r l ' i m p a c t . L . 2 . 3 L e s v e c t e u r s
L e m i l i e u aquatique, sauf en cas de rejet direct du fumier au c o u r s d ' e a u , n ' e s t p a s a f f e c t é d i r e c t e m e n t ; e n e f f e t lors du transfert, le s o l s e r t d ' i n t e r m ê o i a i r e a v e c u n p o u v o i r é p u r a t e u r q u i aide à tamponner l e s e f f e t s n é f a s t e s . P a r e x e m p l e , e n F r a n c e , d a n s u n b a s s i n v e r s a n t , l ' e x p o r t a -t i o n v e r s l a r i v i è r e p o u r l ' a z o -t e n ' ê -t a i -t q u e de 3,3% du -to-tal des appor-ts a t m o s p h é r i q u e s e t a g r i c o l e s e t d e 2 , 9 % p o u r l e p h o s p h o r e ( B e l a m i e , 1978). Johnson St a]_. (L976) ont trouvê, aux États-Unis, des pertes infêrieures à L % p o u r l e p h o s p h o r e d i s s o u s a p r è s l ' a p p l i c a t i o n d ' e n g r a i s c h i m i q u e s o u n a t u r e l s . A u Quêbec, l e t r a n s f e r t d e s é l é m e n t s à p a r t i r d e s o l s f e r t i l i s é s a ê t é e s t i m é s u r l e s b a s s i n s d e s r i v i è r e s S a i n t - F r a n ç o i s e t Y a m a s k a ( C l u i s e t D u r o c h e r , 1 9 7 6 ) : e n v i ro n ? 1 % d e l a c h a r g e e n p h o s p h o r e e t L l % d e l a c h a r -ge en azote provenaient de cette source. Par ailleurs, en ce qui concerne l e s s u b s t a n c e s c h i m i q u e s t o x i q u e s ( m é t a u x , h e r b i c i d e s . . . ), la fonction transfert ne semble pas avoir été traitêe.
L e s s u b s t a n c e s p r o v e n a n t des sols fertilisés atteignent le cours d ' e a u p a r l ' e n t r e m i s e , d ' u n e p a r t , d e s e a u x d e p e r c o l a t i o n q u i transportent
1 6
-les formes dissoutes vers la nappe souterraine et, d'autre part, des eaux r u i s s e l l e m e n t q u i v é h i c u l e n t l e s f o r m e s d i s s o u t e s e t p a r t i c u l a i r e s à s u r f a c e d u s o l .
L e n r i s s e l l e m e n t a g r i c o l e o c c a s i o n n e d e s p e r t e s c o n s i d é r a b l e s d e s ê d i n e n t s p a r l ' ê r o s i o n . U n a c r e e n c u l t u r e p e r d e n m o y e n n e I 7 0 0 k g d e sédinnnts êrodês (Kohen, 1970). Cette perte importante de particules en s u s p e n s i o n e s t r e s p o n s a b l e d u t r a n s p o r t d e p h o s p h o r e i n o r g a n i q u e , d e p o t a s -s i u m , d e c e r t a i n -s n É t a u x e t d e p e -s t i c i d e -s v e r -s l e -s c o u r -s d ' e a u . I l p e u t a l o r s y a v o i r a c c u m u l a t i o n e t c o n c e n t r a t i o n d e s p o l l u a n t s p a r e n r i c h i s s e n e n t d e s s ê d i n e n t s e t p a r b i o a c c u m u l a t i o n d a n s l e s d i f f é r e n t s m a i l l o n s d e l a c h a î n e a l i n r e n t a i r e (B e r n a r d , 1 9 8 1 ) .
L ' i m p o r t a n c e relative du transport d'élénrents c h i m i q u e s p a r l e s e a u x s o u t e r r a i n e s p l u t ô t q u e p a r l e s e a u x d e s u r f a c e e s t d i f f i c i l e à p r é c i -s e r . B i e n q u ' â p r i o r i , l ' é c o u l e m e n t s o u t e r r a i n s e m b l e p l u s f a i b l e q u e l e d ê b i t d e r u i s s e l l e n n n t , l a c h a r g e r e ç u e p a r l e c o u r s d ' e a u d é p e n d é g a l e m e n t des concentrations. Les concentrations des composês chimiques contenus dans l e s e a u x d e d r a i n a g e s e d i s t i n g u e n t d e c e l l e s d e s e a u x d e s u r f a c e c a r l e s r é a c t i o n s p h y s i q u e s e t c h i m i q u e s a v e c l e s o l s o n t d i f f é r e n t e s . I l f a u d r a v é r i f i e r l a q u a l i t é d e s e a u x d e d r a i n a g e p o u r d ê t e r m i n e r s i e l l e s o n t u n i n r p a c t s u r l a r i v i è r e .
La caractérisation des eaux de ruissellement et des eaux de perco-l a t i o n s e perco-l i m i t e à I ' a n a perco-l y s e d e s t a u x d e c o m p o s ê s a z o t é s e t p h o s p h o r é s
de l a
lesquels sont considêrés conune êtant les plus critiques du point de vue agronomique et conme qyant une grande importance pour l'eutrophisation d'une e a u ( M a r t e l e t Z i z k a ' , L 9 7 8 , L e e e t a l . , 1 9 7 8 ) . L e s l i m i t e s h a b i t u e l l e s d e s pertes en ces deux êléments dans les eaux agricoles sont présentées à la f i g u r e 2 .
Les eaux de drainage contiennent des taux assez importants d'azote ( 1 0 à 50 mg.L-I). Ces niveaux sont plus êlevés que ceux des eaux cie ruis-s e l l e n e n t ( 1 à 1 0 m g . L - I ) . t l i t l r i c h ( 1 9 6 9 ) a é v a l u é le s p e r t e s d ' a z o t e d a n s l ' e a u d e d r a i n a g e à m o i n s d e 0 , 0 5 m g . L - l N - o r g a n i q u e , 0 , l m g . L - t N - N H 4 , 0 , 0 1 . m g . L - l N - N 0 2 e t 1 9 m g . L - l N - N 0 3 . L e s n i t r a t e s s o n t d o n c la p r i n c i p a l e f o r m e
d ' a z o t e d a n s le s e a u x d e d r a i n a g e .
Avec des taux aussi élevés, Tokarz S!_al. (L979) rapportent que l e s r i s q u e s d e d é p a s s e r l a n o r r e p o u r l ' e a u p o t a b l e d a n s le c a s d e s n i t r a t e s v é h i c u l é s p a r l e s e a u x d e p e r c o l a t i o n s o n t b i e n r é e l s . S e l o n C a n a d i e n Animal l{aste lilanagement Guide Comittee $9721, cette norme, étaUlie â 10 nrg N . L - 1 ( 4 0 m g N 0 3 . L - l ) , t i e n t c o m p t e d e l a t o x i c i t é d e s n i t r a t e s p o u r l e
cheptel et pour les jeunes enfants (méthémoglobinémie). Les eaux de perco-l a t i o n s o n t d o n c i m p o r t a n t e s d a n s perco-l e t r a n s f e r t d e perco-l ' a z o t e v e r s perco-l e s c o u r s d t e a u .
D ' a u t r e p a r t , l e s e a u x d e p e r c o l a t i o n entraînent moins de phos-p h o r e ( 0 , 1 à 1 m g . L - t 1 q u e l e s e a u x d e r u i s s e l l e r n n t ( 0 , 2 à 2 m g . L - l ) . L e phosphore, contrairerent â l'azote, est forterpnt retenu dans le sol sous f o r m e d e c o r n p o s ê s d e f e r , d e c a l c i u m o u d ' a l u m i n i u m ( D i o n n e , 1978). Ceci
1 8 -o o
I
^ ( UV' o_ :o +) ( u ( l ) ! O ^ s r ô o-N t / ) q J C ) F I -c Q - . ç c L ( I , l J * ) . l - ) ( u ( u ^ < (YD O ( / , z . = z . p v Ê (u r f ( d ( u + ) F O -+ ) ( u aî, ( l } t ^ a t r . r F . o 5 r \ N ! ( ' l (o Fl (u g E â (u â F l r n c o l l - o I l ) . r + r l o.r +-r o I ç ( o (lJ{J (u .|-: .r r(U o__o V ) ' r O ( l , ( J c o 'Cl r(U v L g o ( J o ( l ) ' F ( u , o {J! r(u . e X Q r t - 5 ( 5 ( 6 = > ( u ' o ( u ( l ) P ( ' ) ( t ' ( o 5 - s P ' r .r tÉ c ! -'If c ( U o ! o A O I J cnE
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La présence de nitrate et de phosphore en concentrations supérieu-r e s a u x n o supérieu-r m e s d e q u a l i t é p e r m e t d ' é t a b l i r q u e l a c h a r g e d ' é l é m e n t s n u t r i -t i f s v é h i c u l é s p a r ï e s e a u x d e d r a i n a g e n ' e s -t p a s n é g l i g e a b l e e t q u e c e l l e -c i p o u r r a i t r n ê m e m o d i f i e r l a q u a l i t ê d e s c o u r s d ' e a u . L a p o l l u t i o n d e s nappes souterraines, surtout dans le cas des nitrates, revêt un caractère d ' a u t a n t p l u s r e d o u t a b l e p u i s q u e c a r l a s u r v e i l l a n c e d e l a q u a l i t é d e s n a p -p e s s ' e f f e c t u e à l o n g t e r r n e t a v e c d i f f i c u l t é .
1 . 3 Les eaux de drai
U n e d e s p r e m i è r e s difficultês est d'établir avec certitude la provenance de l'azote et du phosphore retrouvés dans les eaux agricoles; en e f f e t , u n n i v e a u d e b a s e e s t g é n é r a l e r e n t a t t e i n t p a r l a m i n é r a l i s a t i o n d e l ' h u m u s e t l a d é c o m p o s i t i o n d e s p l a n t e s ( t a b l e a u 5 ) . D a n s u n b a s s i n a g r i c o -l e , B e -l a r n i e ( 1 9 7 8 ) a dêtermi n é q u e l a p a r t i c i p a t i o n d e I ' e a u de pluie à 'la c h a r g e d ' ê l é n n n t s n u t r i t i f s ê t a i t d e 7 , 6 % d a n s l e c a s d e l ' a z o t e e t 3 , 3 % p o u r l e p h o s p h o r e . E n g ê n ê r a l , u n e a u g r e n t a t i o n ré g u l i è r e e t a s s e z g é n é r a l e
T a b l e a u 5 : S t o c k g ' l o b a l et disponibilité agricoles au Québec (Martel et,
20-annuelle en azote dans les terres Zizka, 1978).
Sources Stock global ( m i l l i e r s d e t o n n e s ) D i s p o n i b i l i t é p o u r la première annêe ( m i l l i e r s d e tonnes) Humus Fumi er Engrai s chimi ques Eaux usêes 12 000 100 37 9 8 , 8 0 r 8 0 r 3 120, o 5 0 , 3 3 3 , 3 1 1 , 3 56 23 1 6 0 r 1 l5
de de
la teneur des nitrates dans les eaux souterraines par rapport au niveau base est associêe, en milieu agricole, à I'êpandage et au déboisement.
Le mouvement dans le sol et dans les eaux de drainage des compo-s a n t e compo-s p r o v e n a n t d u f u m i e r e s t é t u O i ê s o i t à l ' a i d e d e colonnes d e s o l , s o i t p a r l ' é c h a n t i l l o n n a g e de drains agricoles, de piêzomètres o u d e r u i s s e a u x a g r i c o l e s . B i e n q u e c e r t a i n s a u t e u r s ( T h o m a s e t C r u t c h f i e l d , 1 9 7 4 ; B o s s h a r t , ' 1 9 7 7 ; t' l i l l e r e t M a c k e n z i e , 1 9 7 8 ; S c h e p e r s S ! _ 3 ! . , 1 . 9 9 0 ) n ' a i e n t p a s t r o u v é d e r e l a t i o n entre l'application de fertilisants et la perte d'ê-l ê m e n t s n u t r i t i f s ; p d'ê-l u s i e u r s a u t r e s ê t u d e s d é m o n t r e n t q u e l e sol et I'eau s o n t m o d i f i é s p a r l ' e m p l o i d e f e r t i l i s a n t s c h i m i q u e s o u a n i m a u x . À L e n n o x v i l l e , a u Q u é b e c , l ' a p p l i c a t i o n d ' u n e d o s e d e 3 0 0 k g . h a - r a n n u e l l e m e n t a i n f l u e n c ê l e s t e n e u r s d u s o l e n n i t r a t e , p h o s p h o r e e t p o t a s s i u m j u s q u ' à d e s p r o f o n d e u r s d e 6 0 c m ( P e s a n t , 1 9 7 8 ) . A i l l e u r s , B o o r m a n ( 1 9 7 7 ) , B r o a d b e n t e t C a r l t o n ( f 9 7 8 ) e t T o k a r z e t a l . ( 1 9 7 9 ) o n t t r o u v é q u e l ' a p p l i -c a t i o n d e d ê -c h e t s a n i m a u x a u g m e n t a i t l a c o n d u c t f v i t é ( s e l s s o l u b l e s ) , l e p o t a s s i u m , l ' a z o t e t o t a l , l e p h o s p h o r e o u l a m a t i è r e o r g a n i q u e d u s o l . P a r a i l l e u r s , l e s c o n c e n t r a t i o n s d ' a z o t e d a n s l e s o l t e n d e n t à c r o î t r e a v e c l e t a u x d ' a p p l i c a t i o n m a i s p a s n é c e s s a i r e m e n t d e f a ç o n l i n é a i r e ( s u t t o n S!_gL., L 9 7 8 , B r o a d b e n t e t C a r l t o n , 1 9 7 8 ; C u l l e y S!_al., 1981). Dans le cas des n É t a u x tr a c e s , B r o w n e t a l . ( 1 9 8 3 ) o n t t r o u v é q u ' a p r è s l' a p p l i c a t i o n , p e n -d a n t u n e a n n ê e , -d ' e f f l u e n t s -d o m e s t i q u e s à d e s c o l o n n e s d e s o l , QU€ l e s c o n -c e n t r a t i o n s d e C d , C u , N i , P b e t Z n a u g m e n t a i e n t à l a s u r f a c e d u s o l m a i s n ' a t t e i g n a i e n t p a s l e s e a u x d e p e r c o l a t i o n .
z?-À cause du pouvoir épurateur des sols, des augrentations importan-tes des teneurs de divers êléments qui sont notêes à la surface du sol, n ' a t t e i g n e n t p a s n é c e s s a i r e m e n t l e s e a u x d e p e r c o l a t i o n . A i n s i , M i l d e e t M o l l w e i d e ( 1 9 7 5 ) ont êtabli, dans des colonnes de sable fin avec 20% d e g r a -v i e r , q u e l e s d i m i n u t i o n s d e c a r b o n e o r g a n i q u e d i s s o u s tC0D), des bactéries e t d e s c h l o r u r e s ê t a i e n t p l u s p r o n o n c é e s e n a u g m e n t a n t l ' é p a i s s e u r d e s s é d i -m e n t s . L ' a -m -m o n i a q u e , p a r c o n t r e , r e s t a i t ê l e v é et les nitrates variables. L a f i l t r a t i o n n ' e s t d o n c p a s u n i f o r m e p o u r t o u s l e s p a r a m è t r e s . P e s a n t
( 1 9 7 8 ) , en utilisant des colonnes de sol recouvert d'engrais chimiques, a é v a l u ê q u e l . % d e l ' a z o t e , 0 , 1 % d u p h o s p h o r e e t 1 , 7 % d u p o t a s s i u m q u i ê t a i e n t a p p l i q u é s s e r e t r o u v a i e n t d a n s l' e a u â 0 , 8 m d e p r o f o n d e u r . M a r r i o t t e t a l .
(L977) ont également noté des diminutions des teneurs en nitrates avec la profondeur.
P l u s i e u r s ê t u d e s sur la qualité de l'eau de drainage p e r m e t t e n t d e b i e n é t a b l i r q u e l e s f e r t i l i s a n t s p e u v e n t n p d i f i e r s a c o m p o s i t i o n . B o l t o n g!.gl. t1970) ont trouvé que les pertes d'azote, de phosphore, de potassium,
d e c a l c i u m e t d e m a g n é s i u m a u g m e n t a i e n t à c a u s e d e l ' a p p l i c a t i o n d e f e r t i l i -sants. Baker s!_al. (L975) notaient des augrentations de nitrate, de phos-p h o r e total, d'orthophos-phosphos-phate e t d e s u l f a t e d a n s l ' e a u d r a i n a n t d e s c h a m p s f e r t i l i s é s . H i l l e t M c C a g u e ( 1 9 7 4 ) et Dionne (1978) ont notê des augmenta-t i o n s i m p o r augmenta-t a n augmenta-t e s d e d i v e r s p a r a m è t r e s d a n s u n c o u r s d ' e a u l o r s q u ' i l t r a v e r -s a i t a u n i v e a u d e -s c h a m p -s f e r t i l i s é s ( t a b l e a u 6 ) . H i l l e t M c C a g u e ( 1 9 7 4 ) associent les taux êlevês de nitrate dans les cours d'eau aux fortes concen-t r a concen-t i o n s d e n i concen-t r a concen-t e d a n s l e s d r a i n s a g r i c o l e s ( p l u s d e 6 0 n g  d u r a n concen-t l e s t r o i s s e m a i n e s s u i v a n t l a f e r t i l i s a t i o n ) , p l u t ô t q u ' a u r u i s s e l l e m e n t . E n
Tableau 6: Teneurs drai nant l , g 7 g ) .
êlêments nutritifs pâturage fertilisé:
dans les eaux d'un ruisseau s t a t i o n L e n n o x v i l l e ( D i o n n e ,
e n u n
S i t e s d ' ê c h a n t i l l o n n a g e Teneurs en êléments nutritifs (mg.L-11
N -N03 N -NH{ En amont du pâturage { d r a i n a n t u n b o i s é } D r a i n r e c u e i l l a n t I e s e a u x d u p â t u r a g e f e r t i l i s ê Dans un champ â I 100 m en aval du pâturage D a n s la r i v i è r e S t - F r a n ç o i s à I 500 m en aval du pâturage 0 , 4 2 ? r 5 8 1 , 9 4 0 , 3 0 0 , 0 4 2 1 , 8 2 0 , 7 1 . 0 , 5 0 0 , 0 7 1 , 0 3 g 1 3 ? o , 0 5 0 , 2 W 37,0? 4 , 4 6 4 , 1 1
24-d e r n i e r l i e u , n p n t i o n n o n s l ' ê t u d e d e B o o r m a n $ 9 7 7 ) q u i p o r t e s p ê c i f i q u e m e n t sur l'êpandage de purin de porc; en plus des augmentations des êléments n u t r i t i f s ( n i t r a t e , a z o t e K j e l d a h l , a z o t e a r m o n i a c a l , p h o s p h o r e t o t a l ) , d e s hausses en COD et en chlorure ont êté observêes dans les eaux de drainage.
A i n s i , l e s a n a l y s e s p h y s i c o - c h i m i q u e s i n d i q u e n t q u e s e l o n l e s c o n -d i t i o n s -d ' a p p l i c a t i o n , l e t y p e -d e c u l t u r e e t l e t y p e -d e s o l , l ' é p a n -d a g e d u p u r i n d e p o r c sur un champ a g r i c o l e p e u t r n d i f i e r l a c o m p o s i t i o n d u s o l , d e s eaux de drainage et rnême des cours d'eau avoisinants. Toutefois, aucune êtude ne semble avoir porté sur les effets stimulateurs ou inhibiteurs des s u b s t a n c e s t r a n s i t ê e s s u r d e s o r g a n i s n e s a q u a t i q u e s s i c e n ' e s t q u e p a r c o m p a r a i s o n à d e s n o r m e s g é n é r a ' l e s d e q u a l i t ê d e l ' e a u . D e p l u s , c e t t e approche ne rnt pas en évidence les interactions antagonistes et synergêti-ques des ligands organisynergêti-ques et inorganiques et ne tient que peu compte de la s p ê c i a t i o n d e s c o m p o s é s n ê t a l l i q u e s . P a r c o n t r e , I ' u t i l i s a t i o n d ' i n d i c a -teurs biologiques, cowne nous l'effectuons dans cette êtude, permet d'obte-n i r u d'obte-n e e s t i m a t i o d'obte-n p l u s p r é c i s e d e s d'obte-n i v e a u x d e f e r t i l i t ê e t d e t o x i c i t ê d e s e a u x s o u t e r r a i n e s s u s c e p t i b l e s d ' a t t e i n d r e l e c o u r s d ' e a u r é c e p t e u r .
?6-? . L L e c h o i x d e l ' o r q a n i s m e
-L e s b i o - e s s a i s o n t l o n g t e m p s é t ê a s s o c i ê s â l ' ê v a l u a t i o n d u r i s q u e d ' u t i l i s a t i o n d ' u n p r o d u i t c h i m i q u e (C a b r i d e n c e t C h o u r o u l i n k o v , L 9 7 7 1 . D e p l u s en plus, ils sont un outil complénentaire â l a c o m p r é h e n s i o n e t s u r t o u t â l ' i d e n t i f i c a t i o n d e s r n é c a n i s r n e s s u s c e p t i b l e s d e c o n t r ô l e r l a p r o d u c t i o n d u m i l i e u . L ' i d ê a l s e r a i t d e d i s p o s e r d ' u n t e s t u n i q u e p e r m e t t a n t d ' i n t é g r e r l a t o t a l i t é d e s e f f e t s d ' u n e s u b s t a n c e c h i m i q u e . M a l h e u r e u s e m e n t , d e s d i f -f é r e n c e s c o n s i d é r a b l e s e n t r e l e r n é t a U o l i s n e , l e s c o n d i t i o n s d e v i e e t l a s e n s i b i l i t ê d e s o r g a n i s m e s c o n s i d é r é s i n t e r d i s e n t t o u t e s o l u t i o n u n i v e r s e l -l e . P a r e x e m p l e , d a n s le c a s d e s e f f l u e n t s u r b a i n s , q u i s ' a p p a r e n t a u x e f -f l u e n t s a g r i c o l e s p a r l e u r c o n t e n u ê l e v é e n ê l é m e n t s n u t r i t i f s , e n m a t i è r e s o r g a n i q u e s e t e n s u b s t a n c e s c h i m i q u e s t o x i q u e s , d e s e s s a i s b i o l o g i q u e s s o n t r é a l i s ê s a v e c d e s b a c t é r i e s , d e s a l g u e s , d e s c r u s t a c é s et des poissons p o u r e n é v a l u e r l e p o t e n t i e l d ' e n r i c h i s s e m e n t e n s u b s t a n c e s n u t r i t i v e s o u l a t o x i c i t é ( B r i n g m a n n e t K û h n , 1 9 5 9 ; G r e e n e e t a l . , 1 . 9 7 5 a ; A l e x a n d e r e t a l . , 1977 ) . L ' e f f i c a c i t ê d ' u n b i o - e s s a i r e p o s e s u r l e f a i t q u e l e s r ê s u l t a t s p e u v e n t a v o i r u n e c e r t a i n e s i g n i f i c a t i o n v i s - â - v i s l e m i l i e u n a t u r e l ; e n c o n s ê q u e n c e , l ' o r g a n i s m e c h o i s i d o i t ê t r e a u s s i r e p r é s e n t a t i f q u e p o s s i b l e du biota. Les algues semblent r6pondre â ce critère, êtant présentes natu-r e l l e n e n t d a n s le s p l a n s d ' e a u e x p o s é s à l a l u m i è r e . D e p l u s , e l l e s c o n s t i t u e n t l a b a s e d e l a c h a î n e a l i m e n t a i r e d e l a v i e a q u a t i q u e . A i n s i , u n p h é -n o m è -n e p o u v a n t i n f l u e n c e r q u a n t i t a t i v e m e n t o u q u a l i t a t i v e m e n t c e m a i l l o n e s t s u s c e p t i b l e d ' a f f e c t e r t o u s l e s a u t r e s o r g a n i s n e s , y compris les poissons.
M e n t i o n n o n s q u e , p a r la photosynthèse, l e s a l g u e s c o n t r i b u e n t à l a p r o d u c -tion d'orygène qui intervient corme agent oxydant ou comnn facteur de con-trôte des microorganismes de dégradation. De plus, des nombreuses espèces s o n t c a p a b l e s d e s y n t h ê t i s e r d e s s u b s t a n c e s o r g a n i q u e s s t i m u l a t r i c e s o u i n h i b i t r i c e s v i s - â - v i s d ' a u t r e s o r g a n i s m e s c o n s t i t u a n t s d e l ' é c o s y s t è m e . B i e n q u e l e s a l g u e s e t l e s b a c t é r i e s s o i e n t r e s p o n s a b l e s d e l a p u r i f i c a t i o n des eaux recevant des eaux domestiques, une surproduction d'algues, en par-t i c u l i e r d ' a l g u e s b l e u - v e r par-t e par-t f i l a r e n par-t e u s e s , p e u par-t n o d i f i e r n é g a par-t i v e m e n par-t l a q u a l i t é d e l ' e a u ( o d e u r , g o û t , turbidité) et engendrer d e s é r i e u x p r o b l è m e s d a n s le s u s i n e s d e t r a i t e m e n t . E n f i n , I ' a c t i v i t ê # t a b o l i q u e d u p h y t o p l a n c -t o n a f f e c -t e c e r -t a i n e s v a r i a b l e s p h y s i q u e s e t c h i m i q u e s d e l ' e n v i r o n n e m e n t : f l u c t u a t i o n s j o u r n a l i è r e s extrêmes d'o4ygène d i s s o u s e t b a i s s e d e C 0 2 q u i d i m i n u e l ' a c i d i t é e t l a d u r e t é . L e s e f f e t s d e s p o l l u a n t s s u r l e s a l g u e s p e u v e n t ê t r e a u x i n i q u e s o u toxiques. En effet, certaines substances eutrophisantes agiront comme fac-t e u r d e s fac-t i m u l a fac-t i o n p o u r i n d u i r e d e s p h é n o m è n e s d e p r o d u c t i o n m a s s i v e
( " b l o o m s " ) . D'autres composés o u d ' a u t r e s f a c t e u r s a l t ê r a g è n e s ( e x . : trans-p a r e n c e ) m o d i f i e r o n t suffisarment les milieux trans-physique ou chimique trans-pour retarder ou empêcher la croissance. La compétition avec d'autres organismes p e u t é g a l e n e n t d i r n i n u e r l a b i o m a s s e d ' a l g u e s .
L ' ê v a l u a t i o n d e l a q u a l i t é d e l ' e a u à I ' a i d e d e s a l g u e s e s t b a s ê e s u r d e s i n d i c e s b i o l o g i q u e s e t d e s m ê t h o d e s p h y s i o l o g i q u e s ( P a l n e r , L977). L e s i n d i c e s b i o l o g i q u e s c o r i l n e l e s y s t è m e d e s s a p r o b i e s d e K o l k w i t z ( 1 9 5 1 ) , p o r t e n t s u r l ' i d e n t i f i c a t i o n e t l a d é t e r m i n a t i o n d e l a f r é q u e n c e d e s e s p è c e s
