Impacts de l’épandage de biosolides soumis à la stabilisation alcaline sur le devenir et le transport des contaminants d’intérêt émergent dans les sols agricoles, la biomasse végétale et les eaux de drainage

Impacts de l’épandage de biosolides soumis à la stabilisation alcaline sur le devenir et le transport des contaminants d’intérêt émergent dans les sols agricoles, la biomasse végétale et les eaux de drainage

G. W. Price, professeur agrégé, Université Dalhousie , 2013 - 2014

Impacts de l’épandage de biosolides soumis à la stabilisation alcaline sur le devenir et le transport des contaminants d’intérêt émergent dans les sols agricoles, la biomasse végétale et les eaux de drainage

Enjeu

L’épandage de biosolides municipaux sur les terres agricoles est une pratique courante au Canada. Cette façon de faire est bénéfique en ce sens qu’elle contribue à la gestion des déchets tout en retournant de la matière organique et des éléments nutritifs dans l’environnement. Toutefois, les biosolides peuvent contenir des produits chimiques organiques classés comme étant des contaminants d’intérêt émergent (CIE). Ces substances peuvent s’introduire dans nos écosystèmes en se dégradant dans les sols, en aboutissant dans les eaux de drainage et en étant absorbés par les plantes. De ces façons, les CIE présentent un risque potentiel pour la santé de l’homme et de l’environnement.

 

Les partenaires des secteurs industriel et gouvernemental s’inquiètent de la façon par laquelle les CIE peuvent s’introduire dans les systèmes de production alimentaire. Pour élaborer des cadres politiques et de gestion efficaces concernant l’usage des biosolides, il faut une approche systématique permettant de compiler les nombreux éléments probants des processus qui affectent la concentration, le devenir et le transport des CIE dans les milieux agricoles.

La stabilisation alcaline est un procédé qui peut réduire la concentration et le nombre de CIE. Bien qu’il s’agisse d’une possible solution, la documentation actuelle sur la stabilisation alcaline comme moyen de réduire les effets des CIE est insuffisante et des recherches additionnelles sont nécessaires.

L’équipe de projet, dirigée par M. Gordon W. Price, étudiera les incidences de la stabilisation alcaline sur le devenir et le transport des CIE dans les sols agricoles, la biomasse végétale et les eaux de drainage.

Projet

Le présent projet comprendra des essais en laboratoire et sur le terrain et de la modélisation pour étudier comment la stabilisation alcaline affecte la concentration, le devenir et le transport des CIE dans le sol, l’eau souterraine et la biomasse végétale.

Les chercheurs recueilleront et analyseront des biosolides traités et non traités selon le processus de stabilisation alcaline. Cela va aider à déterminer les avantages de la stabilisation alcaline en quantifiant les concentrations de CIE avant et après le traitement.

Dans une étude environnementale contrôlée réalisée en serre, les chercheurs vont étudier comment les CIE se dégradent, sont adsorbés et transportés dans diverses conditions de sol. Parmi les conditions de sol, il y aura différentes textures, différents pH et différentes teneurs en carbone organique et eau.

Les études sur le terrain pour ce projet seront réalisées dans le cadre du programme de recherche actuel de M. Price qui comprend trois sites établis qui ont reçu des biosolides de 2008 à 2012. Cette occasion unique fournit une approche intégrée dans le temps pour évaluer les CIE. Les données des études sur le terrain vont aider à comprendre le transport des CIE dans le sol, l’eau souterraine, les végétaux et les invertébrés dans le sol, au fil du temps.

Les données recueillies en laboratoire et sur le terrain seront utilisées pour concevoir des modèles du devenir et du transport des CIE. Il existe plusieurs modèles qui pourraient être adaptés pour simuler le comportement des CIE dans des systèmes de sols agricoles. Le développement d’outils de modélisation est un élément clé de ce projet, car il permet aux chercheurs d’examiner les effets potentiels à long terme (10 ans et plus) de l’épandage des biosolides sur le sol, l’eau et les végétaux.

Produits

  • Atelier/symposium pour les partenaires de l’industrie et des gouvernements en vue d’utiliser les constats effectués dans un contexte décisionnel
  • Sommaires techniques envoyés deux fois par an aux partenaires pour faire une mise au point sur les progrès et jalons de la recherche
  • Diffusion de l’information concernant le projet par le biais des sites Web, des médias sociaux et des bulletins d’information des partenaires

Résultats

Une des principales préoccupations des intervenants engagés dans ce projet est l’absence de données concernant les risques des CIE associés à l’épandage des biosolides. Par le biais de la recherche, ce projet cherche à combler cette lacune en fournissant à l’industrie et aux gouvernements davantage de renseignements leur permettant de mieux comprendre les impacts de l’épandage des biosolides soumis à la stabilisation alcaline, notamment :

  1. comment les processus de stabilisation alcaline affectent les CIE dans les biosolides;
  1. comment les CIE se dégradent et comment ces substances se comportent lors de leur transport dans des sols ayant diverses caractéristiques.
  1. quelles sont les incidences des systèmes agricoles qui reçoivent des biosolides soumis à la stabilisation alcaline sur la santé de l’écosystème, la qualité des sols et la qualité de l’eau.
  1. quels sont les impacts environnementaux potentiels à long terme associés aux biosolides soumis à la stabilisation alcaline.
  1. l’information nécessaire pour élaborer des politiques gouvernementales sur la gestion des biosolides en agriculture, et aussi en matière de surveillance de l’innocuité des aliments.

Pour en arriver à cela, l’équipe a prévu des rencontres personnelles avec les utilisateurs finaux ainsi qu’un atelier ou symposium conçu pour informer les partenaires de l’industrie et des gouvernements sur les constats recueillis dans le cadre du projet qui sont pertinents dans le contexte de prise de décisions.

Avec ces renseignements, l’industrie et les gouvernements seront en mesure de prendre position basés sur des faits quant à l’utilisation des biosolides. Les intervenants participant à ce projet prévoient que cette recherche fera la lumière sur le rôle de la stabilisation alcaline dans la concentration et la persistance des CIE et pourrait influencer la façon dont le grand public perçoit les biosolides.

Équipe de Recherche

  • W. Price, professeur adjoint, Université Dalhousie
  • Jamieson, professeur agrégé, Université Dalhousie
  • Prasher, professeur, Université McGill
  • Tong, professeur agrégé, Université Acadia
  • Murimboh, professeur agrégé, Université Acadia
  • Sharifi, professeur adjoint, Université Trent
  • Levison, professeur adjoint, Université de Guelph

Partenaires

  • Ministère de l’Agriculture de la Nouvelle-Écosse
  • Ministère de l’Environnement de la Nouvelle-Écosse
  • Municipalité régionale de Halifax
  • N-Viro Systems Canada
  • Ministère de l’Agriculture, de l’Alimentation et des Affaires rurales de l’Ontario
  • Nova Scotia Federation of Agriculture

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