Épandage de biosolides municipaux : évaluation des répercussions écologiques et caractérisation des principaux contaminants d’intérêt émergents (CIE)

Lynda McCarthy, professeure, Université Ryerson , 2013 - 2015

Enjeu

Le Conseil canadien des ministres de l’Environnement (CCME) a approuvé une politique nationale sur la valorisation des biosolides municipaux répandus sur les sols. Les options de valorisation des biosolides municipaux comprennent notamment l’épandage sur des terres forestières, des terres agricoles et des sols dégradés. L’épandage de biosolides contribue à la gestion des déchets et permet de retourner au sol de la matière organique et des éléments nutritifs. Toutefois, il y a une inquiétude marquée au sein du public quant à la présence de contaminants d’intérêt émergents (CIE) dans les biosolides, substances qui ont des effets néfastes potentiels sur les écosystèmes terrestres et aquatiques. En outre, on s’inquiète de la présence possible de CIE dans notre système alimentaire, par le truchement de leur absorption par les plantes. Pour être en mesure de renseigner le public et de maintenir un environnement sain et sécuritaire, il faut s’engager à l’égard de la recherche et des connaissances scientifiques actuelles sur l’épandage des biosolides sur les terres.

L’équipe de projet interdisciplinaire, dirigée par Lynda McCarthy, effectuera l’étude la plus complète menée à ce jour sur les répercussions de l’épandage des biosolides municipaux sur les organismes vivants. La recherche proposée cherche à répondre à la question suivante : la présence de biosolides sur les terres agricoles est-elle synonyme d’impacts environnementaux? De plus, cette recherche permettra d’aider les législateurs et les exploitants d’usine à satisfaire la recommandation du CCME et répondra aussi aux préoccupations publiques concernant les biosolides.

Projet

Ce projet comporte trois grandes tâches : 1) évaluer les impacts de l’épandage des biosolides sur le biote et sur les relations entre sol et végétaux; 2) évaluer la composition chimique des biosolides, avant et après les stratégies de traitement; 3) évaluer les effets de diverses stratégies prétraitement sur la concentration de CIE dans les biosolides.

La plupart des études disponibles sur les effets des biosolides portent sur l’évaluation d’une espèce en particulier. Cette étude évaluera cependant les impacts de la contamination par les biosolides sur les biotes terrestre et aquatique. Les effets des biosolides seront testés sur des invertébrés et des végétaux. L’information concernant les comportements et les cycles de vie des espèces utilisées dans le cadre de cette étude est vaste. De plus, nous allons étudier comment les relations entre le sol et les végétaux sont affectées par les biosolides. Ces essais vont aider à quantifier les seuils de toxicité des plantes et des sols.

Si les biosolides ont un effet négatif sur l’environnement, alors il faudra identifier les constituants responsables. Il est également nécessaire de comprendre l’absorption des CIE par le truchement du biote. Ce projet va analyser un large éventail de CIE dans les biosolides, y compris des produits pharmaceutiques, des produits d’hygiène personnelle, des fongicides et des produits ignifuges.

Nous étudierons trois processus de prétraitement de biosolides : la stabilisation alcaline, le compostage et les technologies de récupération des ressources. La stabilisation alcaline et le compostage des biosolides sont des processus qui réduisent la quantité de pathogènes. Toutefois, leurs effets sur les CIE ne sont pas connus. Les processus de récupération des ressources pourraient diminuer la quantité de déchets biosolides, réduisant les exigences des terres agricoles. Cependant, les risques de ce processus n’ont pas été évalués. Les incertitudes associées à ces processus de prétraitement seront évalués dans le cadre de ce projet.

Produits

Résultats escomptés comprennent:

Construction d’un modèle informatique de prévision de la demande et manuel d’utilisation
Animation d’un atelier de prévision de la demande en eau
Études de cas du monde réel des villes qui ont adopté le modèle de prévision de la demande

Résultats

Avec l’estimation de modèles résidentiels d’eau de la demande, le calcul des prix et d’autres élasticités et la construction d’un modèle de prévision de la demande, sont attendus les résultats de l’étape 1 pour produire les résultats suivants:

Une plus grande capacité de Guelph, Calgary et le CRD d’entreprendre améliorée prévision de la demande en eau
La sensibilisation accrue du potentiel d’amélioration de la prévision de la demande par évalués par des pairs publications et présentations à des conférences
En organisant un atelier de prévision de la demande en eau, le projet devrait produire les résultats suivants

Contribuer à la réalisation de l’CWWA national de l’eau et le but inscrit par le Comité pour l’efficacité énergétique et les fonctions
Une meilleure compréhension de la prévision de la demande en eau démontré par les participants à l’atelier