Généralités sur la pollution des eaux de ruissellement

Le drainage des eaux de ruissellement et des eaux usées peut se faire par divers réseaux d’assainissement selon les endroits et les pratiques locales. On distingue les réseaux unitaires, les réseaux séparatifs et les réseaux pseudo séparatifs. Dans le système séparatif, les eaux pluviales chargées en matières en suspension qui sont rejetées sans traitement dans le milieu récepteur ont un impact de plus en plus néfaste sur les cours d’eau. De plus les branchements illicites amènent une contamination bactériologique qui peut affecter l’usage des cours d’eau.

Les infiltrations excessives des eaux parasites dans l’égout sanitaire peuvent faire augmenter les coûts de pompage et de traitement et faire diminuer le rendement des stations d’épuration. Dans le système unitaire, la limitation dans la capacité de transport ou de traitement impose le déversement des surplus des eaux usées mélangées avec les eaux pluviales dans le milieu récepteur. Dans ce chapitre, nous présenterons les différents réseaux d’assainissement présents au Québec, les différents types de pollution, les sources de pollution, la description des différents paramètres de pollution et l ‘impact de ces derniers sur le milieu récepteur.

Les différents types de réseaux d’assainissement 

Les réseaux d’assainissement ont pour fonction de collecter et de transporter les eaux. On distingue trois types de réseaux d’assainissement: séparatifs, unitaires et pseudo séparatifs.

Les réseaux unitaires 

Ils évacuent dans les mêmes canalisations les eaux usées domestiques et les eaux pluviales. Ils cumulent les avantages de l’économie (un seul réseau à construire et à gérer) et de la simplicité (toute erreur de branchement est exclue, par définition). Mais il est important dans le cas de ces Féseaux de tenir compte des brutales variations de débit des eaux pluviales dans la conception et le dimensionnement des collecteurs et des ouvrages de traitement. Ils présentent l’inconvénient de débordements très importants en période de pluie qui ont pour conséquence directe le rejet dans le milieu naturel sans traitement. C’est pour cette raison que depuis 1965, la construction de ce type de réseau est interdite au Québec. Par cette loi on vise à faciliter le traitement des eaux usées en diminuant leur volume et en évitant les refoulements.

Les réseaux pseudo-séparatifs 

Entre 1965 et 1980, les eaux pluviales et les eaux usées empruntaient des conduites séparées sauf que le drain de toit était connecté à l’égout sanitaire. Ils représentent donc une étape intermédiaire dans le passage de réseau unitaire au réseau séparatif.

Les réseaux séparatifs 

Les réseaux séparatifs collectent de façon séparée les eaux pluviales et les eaux usées. Dans ce cas, chaque immeuble possède un raccordement distinct sur chacun des deux réseaux. L’exutoire des réseaux d’eaux pluviales est le milieu naturel, préférentiellement les cours d’eau. Les réseaux d’eaux pluviales collectent uniquement les eaux de ruissellement, de toiture et de refroidissement non polluées par les activités humaines. Ce système a l’avantage d’éviter le risque de débordement d’eaux usées dans le milieu naturel en temps de pluie. Il permet de mieux maîtriser le flux et sa concentration en pollution, de mieux adapter la capacité des stations d’épuration. Malheureusement, ces réseaux font l’objet de déversements irréguliers et polluants comme les huiles de vidange, les eaux de lavage de voiture, etc.

Les différents types de pollution

On appelle pollution de l’eau, toute modification de sa composition ayant un caractère pénalisant ou nuisible pour les usages humains, la faune et la flore. Cette pollution est souvent provoquée par les activités humaines et existe sous forme physique, chimique, organique ou microbiologique.

La pollution physique est décrite par l’altération de la transparence de l’eau qui est affectée par les matières en suspension. La pollution chimique est due à la présence des métaux et des micropolluants qui provoquent d’importantes perturbations chimiques.

La pollution organique est causée par le déversement des eaux usées domestiques et agroalimentaires. Enfin, la pollution micro-biologique qui est provoquée par l’introduction dans l’eau de micro-organismes dont certains sont des gènes pathogènes.

Les sources de pollution

La pollution des eaux est causée essentiellement par :
-les rejets domestiques issus des réseaux d’assainissement urbain;
– les lessivages atmosphériques;
– les lessivages des sols par les eaux de pluie qm entraînent des substances indésirables lors du ruissellement en surface;
– les rejets industriels chargés en substances minérales, organiques ou toxiques.

Le lessivage atmosphérique 

Il provient de la formation de la pluie causée par les poussières atmosphériques fusionnées aux gouttelettes d’eau. Ce type de lessivage permet de connaître seulement la pollution de l’eau de pluie au moment où elle touche le sol.

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Le lessivage des surfaces urbaines 

La pollution des eaux de pluie suite au lessivage des surfaces urbaines dépend du stock de polluants disponibles sur ces surfaces et de la quantité pouvant être transportée par les écoulements jusqu’à l’entrée des réseaux. Les polluants disponibles sur ces surfaces peuvent être endogènes (c’est-à-dire proviennent de la ville elle-même) ou exogènes en parcourant de très grandes distances avant de se déposer sur les sols urbains. Ils sont d’origines multiples :

• Les retombées atmosphériques sèches
Il s’agit des polluants atmosphériques gazeux ou particulaires qui retombent sous l’effet de la gravité, du vent et des turbulences en l’absence de précipitation. Ces retombées sont composées de particules fines, de métaux lourds, d’hydrocarbures et de micro polluants organiques.

• La circulation automobile
La circulation automobile est l’une des principales sources de dépôt direct d’un grand nombre de polluants. C’est le cas en particulier: des hydrocarbures et du plomb issus de la combustion des huiles et de l’essence; du caoutchouc provenant de l ‘usure de pneumatiques; des substances carbonées macromoléculaires, du zinc, du cadmium et du cuivre issus de l’usure des pneus; des pièces métalliques (chrome, aluminium, fer, nickel) provenant de la corrosion et de l ‘usure des plaquettes de frein. Elle est aussi une source indirecte de pollution par l’érosion des voiries qu’elle nécessite et par l’utilisation des sels de déverglaçage qui contiennent divers additifs.

• L’érosion des sols et des chantiers
En période de temps sec, l ‘érosion des sols soit par l’ action du vent soit par l’ action mécanique des roues des véhicules constitue une source importante de matières en suspension. Cette pollution est généralement inerte et minérale mais peut cependant contenir des agents actifs dans certains cas. Les masses accumulées peuvent être fortement augmentées par la présence des chantiers.

• Les animaux
Les déjections des animaux domestiques divers ou en liberté sont aussi une source de pollution à cause de leur prolifération qui peut causer d’énormes problèmes.

• La végétation
Les feuilles et les pollens produisent d’importantes masses de matières carbonées plus ou moins facilement biodégradables. Cette source de pollution est aussi une origine indirecte d’apport en azote, en phosphate et en produits organochlorés.

Table des matières

INTRODUCTION
CHAPITRE 1: GÉNÉRALITÉS SUR LA POLLUTION DES EAUX DE RUISSELLEMENT
1.1 Introduction
1.2 Les différents types de réseaux d’assainissement
1.2.1 Les réseaux unitaires
1.2.2 Les réseaux pseudo-séparatifs
1.2.3 Les réseaux séparatifs
1.3 Les différents types de pollution
1.4 Les sources de pollution
1.4.1 Le lessivage atmosphérique
1.4.2 Le lessivage des surfaces urbaines
1.4.3 Les activités humaines
1. 5 Description des paramètres de pollution
1.5.1 Les paramètres quantitatifs
1. 5.2 Les paramètres qualitatifs
1.6 Impact des paramètres de pollution sur le milieu récepteur
1. 7 Conclusion
CHAPITRE 2: ANALYSE STATISTIQUE DES MESURES DE LA PAR TEMPS POLLUTION DE PLUIE
2.1 Introduction
2.2 Problématique
2.3 Revue de littérature
2.4 Caractéristiques du bassin du secteur I de l’arrondissement de Verdun
2.5 Collecte des données
2.6 Traitement des données
2.6.1 Estimation des données manquantes
2.6.2 Validation des données
2.7 Étude de corrélation entre les différents paramètres de pollution
2.7.1 Corrélation entre les pollutogrammes de sites différents
2.7.2 Étude de corrélation entre les MES pluviales d’une conduite et de l’ensemble du bassin
2.7.3 Étude de corrélation entre les différents paramètres de pollution
2.7.3.1 Estimation des autres paramètres polluants en fonction des MES
2.7.3.2 Estimation des autres paramètres à partir d’une régression multiple en fonction des MES et de la DCO
2.8 Conclusion
CHAPITRE 3: MESURE DE LA TURBIDITÉ EN LABORATOIRE
3.1 Introduction
3.2 Problématique et objectifs
3.3 Description du dispositif expérimental
3.4 Cadre théorique et méthodologique de mesure de la turbidité
3.4.1 Principe de mesure de la lumière diffusée
3.4.2 Relation entre lumière diffusée et la turbidité
3.4.3 Le turbidimètre
3.4.4 Mesure de la turbidité
3.4.5 Entretien et suivi du turbidimètre
3.5 Déroulement de la manipulation
3.5.1 Évolution de la turbidité par rapport à chaque matériau de pollution
3.5.2 Reproductibilité des résultats
3.5.3 Dissolution des matériaux
3.5.4 Relation entre les MES et la turbidité
3.5.5 Relation entre les MES et le débit
3. 6 Validation des mesures de la turbidité
3. 7 Utilisation de logiciel de validation (PREVAL)
3. 7.1 Options du logiciel
3. 7.2 Validation des données par PREY AL
3.8 Conclusion
CONCLUSION GÉNÉRALE

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