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Un nouvel outil pour faciliter le suivi de la qualité de l'eau potable dans les petits réseaux de distribution municipaux



  • Les petites communautés font face à des contraintes qui rendent le suivi de la qualité de leur eau potable difficile. Afin de faciliter ce suivi, notre groupe de recherche a développé un outil d’aide à la décision spécialement conçu pour les petits réseaux.

    La qualité de l’eau potable est un des plus importants déterminants de la santé, et sa gestion reste un élément essentiel dans la prévention et le contrôle des maladies hydriques (1). Cependant, le suivi de la qualité de l’eau potable peut être difficile dans les petits réseaux d’eau potable desservant des petites municipalités ou communautés. De manière générale, les petits réseaux ont plus de difficultés à gérer la qualité de l’eau dans leur communauté et à répondre aux normes de qualité de l’eau et de traitement de l’eau par rapport aux plus grands réseaux municipaux (2). En effet, certains de ces petits réseaux sont sujets à des avis d’ébullition qui peuvent rester en vigueur pendant plusieurs années (3). Cette vulnérabilité s’explique par des contraintes économiques et humaines.

    Tout d’abord, les petits réseaux ont souvent des difficultés à couvrir les coûts de construction, d’opération et de maintenance de leur système de traitement de l’eau potable et par conséquent, ont davantage de difficultés à moderniser leur traitement (4). En plus de leurs limitations financières, les petits réseaux manquent de ressources humaines pour satisfaire aussi bien aux réglementations sur la qualité de l’eau potable qu’aux attentes de leurs consommateurs. En effet, les coûts de formation des opérateurs d’eau peuvent être importants et difficiles à supporter pour les petits systèmes (5). En plus du coût, la durée de la formation du personnel peut être problématique pour les petits réseaux puisqu’ils se retrouvent sans opérateur durant cette période (6). Finalement, les contraintes économiques et logistiques des petits réseaux impliquent que leurs infrastructures de traitement de l’eau comportent souvent des procédés de traitement moins efficaces que les plus grands réseaux. En effet, afin de s’assurer de la salubrité de l’eau potable, les petits réseaux orientent essentiellement leur traitement sur la désinfection.

    L’étape de désinfection est une étape indispensable lors du traitement de l’eau, elle permet d’inactiver les micro-organismes pathogènes présents dans l’eau mais aussi de prévenir leur croissance dans le système de distribution. Ayant l’avantage d’être peu coûteux et facile à utiliser, le chlore est devenu le désinfectant le plus communément utilisé dans le monde (7). Or, en 1974, des scientifiques ont découvert que le chlore utilisé pour désinfecter l’eau réagit avec la matière organique naturelle présente dans l’eau brute pour générer des sous-produits chlorés potentiellement toxiques que l’on appelle usuellement les sous-produits de la désinfection (SPD) (8). Or, les procédés de traitement efficaces dans l’enlèvement de cette matière organique avant la désinfection, qui pourraient ainsi réduire la quantité de SPD formés, sont malheureusement peu présents dans les petits réseaux comparés aux plus grands réseaux. Ainsi, cette contrainte de procédés de traitement dans les petits réseaux implique une nouvelle problématique pour ces réseaux : les petits réseaux sont plus vulnérables aux SPD que les grands réseaux. On sait maintenant que les désinfectants sont, à l’exception du rayonnement U.V., des oxydants chimiques (chlore, bioxyde de chlore, ozone ou chloramines) qui peuvent générer des SPD. Les trihalométhanes (THM) et les acides haloacétiques (AHA) constituent les seules familles réglementées de SPD mais la plupart de ces composés ne sont pas réglementés, même si plusieurs études ont montré que certains de ces SPD peuvent présenter un risque toxicologique potentiel plus important que ceux réglementés. De nos jours, très peu d’informations sont disponibles sur l’occurrence des SPD dans l’eau potable, en particulier dans les petits réseaux. Afin de contrer ce manque d’information, des campagnes d’échantillonnage ont été réalisées sur deux années (entre 2010 et 2012) dans 25 petits réseaux des provinces de Québec et de Terre-Neuve-et-Labrador. Ces campagnes ont permis d’étudier en détail la variabilité spatiale et temporelle de ces composés. Les résultats obtenus ont montré une grande variabilité des niveaux de SPD au cours de l’année (dépendamment des saisons) et le long du système de distribution. De plus, les résultats ont montré une grande différence de comportement entre les différentes familles de SPD étudiées, réglementées ou non.

    Ces conclusions mettent en lumière la grande vulnérabilité des petits réseaux aux SPD en raison de leurs difficultés à mettre en place des procédés de traitement efficaces pour en réduire la quantité. Afin de faciliter le suivi de ces composés, notre projet s’est donc consacré à développer un outil d’aide à la décision pour le suivi des SPD qui prend en compte les limitations et les contraintes des petits réseaux. Ainsi, à partir d’une simple et peu onéreuse campagne de mesure de chlore libre résiduel à travers le système de distribution, l’opérateur d’eau potable, guidé par l’outil, sera en mesure de savoir où et quand échantillonner dans son système pour le suivi de ces composés. Bien que l’utilité première de notre outil soit de faciliter le suivi réglementaire des THM et des AHA (si un suivi est mis en place par la province), cet outil peut être utilisé aussi pour d’autres applications. Par exemple, il peut être utilisé pour identifier les localisations dans le réseau où l’exposition de la population aux SPD est maximale. Finalement, cet outil permettra d’améliorer à long terme les connaissances sur l’occurrence des SPD dans l’eau potable des petits réseaux et, par conséquent, de faciliter le développement de techniques de traitement spécifiques aux petits réseaux afin de réduire leur vulnérabilité à ces composés. Dans l’avenir, notre projet vise à généraliser cet outil à tous les petits réseaux d’Amérique du Nord.

    RÉFÉRENCES :

    (1) Organisation Mondiale de la Santé, 2010. Guidelines for drinking water quality, Genève : OMS.

    (2) Edwards, J.E., Henderson, S.B., Struck, S., Kosatsky, T., 2012. Characteristics of small residential and commercial water systems that influence their likelihood of being on drinking water advisories in rural British Columbia, Canada: a cross-sectional study using administrative data. Journal of Water and Health, 10 (4), 629-649.

    (3) Health Canada, 2008. Drinking water advisories in First Nations communities in Canada, Ottawa : Gouvernement du Canada.

    (4) Dore, M.H.I., Singh, R.G., Achari, G., Khaleghi-Moghadam, A., 2013. Cost scenarios for small drinking water treatment technologies. Desalination and Water Treatment, 51, 3628-3638.

    (5) Hrudey, S.E., 2009. Public health wonder or unwitting vector of disease: the challenge of delivering safe supplies. Reviews in Environmental Science and Bio/Technology, 8 (3), 235-237.

    (6) Kot, M., Castleden, H., Gagnon, G.A., 2011. Unintended consequences of regulating drinking water in rural Canadian communities: examples from Atlantic Canada. Health & Place, 17, 1030-1037.

    (7) Villanueva, C.M. et al., 2014. Assessing exposure and health consequences of chemicals in drinking water: current state of knowledge and research needs. Environmental Health Perspectives, 122 (3).

    (8) Rook, J.J., 1974. Formation of haloforms during chlorination of natural waters. Water Treatment Examination, 23, 234-243.

    Auteur: Stéphanie Guilherme

    Source: L'Interdisciplinaire, journal étudiant de l'Institut EDS

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