Évaluation de la contamination biologique des surfaces végétalisées (pelouse) par des eaux usées unitaires diluées en temps de pluie et mesures d’atténuation

Avec l’augmentation de la fréquence et de l’intensité des pluies extrêmes, les débordements d’égouts unitaires posent un risque accru pour la santé publique et les biens des citoyens des villes. Les habitants des quartiers voisinant le parc Pierre-Bédard de l’arrondissement Mercier–Hochelaga-Maisonneuve (Ville de Montréal) sont confrontés depuis plusieurs années à des épisodes de débordement. Face à ce constat, les autorités municipales ont entrepris de réaménager le parc Pierre-Bédard afin qu’il puisse recevoir temporairement les excédents d’eaux usées d’égouts unitaires et protéger la population ainsi que leurs habitations. La présente étude, menée sur le site du parc Pierre-Bédard, se veut être un tremplin scientifique permettant de mieux comprendre les risques sanitaires liés à la contamination microbiologique des surfaces végétalisées (pelouse) d’un parc après son inondation par des d’eaux usées unitaires diluées (EUUD) en temps de pluie afin d’orienter les stratégies de gestion et de mitigation post-inondation. Plus spécifiquement, elle visait à caractériser la contamination microbiologique issue de ces EUUD en temps de pluie, à en suivre l’évolution temporelle postinondation tout en la comparant aux niveaux naturellement présents dans les cinq autres parcs urbains (en plus du parc Pierre-Bédard), et à tester des mesures de mitigation pouvant accélérer le retour sécuritaire à l’usage du parc. Structurée en deux phases principales, la démarche reposait sur des séries d’essais de simulation des débordements typiques des EUUD en temps de pluie. La première phase menée d’août à novembre 2023 a permis de concevoir un dispositif pilote simulant une inondation d’une parcelle végétalisée (pelouse), d’élaborer des protocoles d’échantillonnage et de suivi, puis de réaliser des essais exploratoires de suivi temporel de la contamination post-inondation et de mitigation de la contamination (désinfection au chlore et au THYMOX). La seconde phase, menée de juin à octobre 2024, a permis le suivi de la contamination naturelle (sans contamination des pelouses aux EUUD) de six parcs montréalais ainsi que la réalisation de plusieurs essais d’inondation contrôlée (avec suivi temporel de la contamination) et l’évaluation de mesures de mitigation (lavage « hygiénique » initial, lavages à l’eau potable, désinfections au THYMOX et irradiation UV). Les coliformes thermotolérants ont été utilisés comme principal indicateur biologique de contamination lors de la première phase du projet, alors que les organismes Escherichia coli et Clostridium perfringens (fréquence d’analyse moindre) ont été utilisés lors de la seconde phase. Les suivis de la contamination naturelle des parcs montréalais ont permis d’établir des valeurs de référence afin de pouvoir comparer les résultats de contamination de surfaces végétalisées par des EUUD ou encore ceux d’une atténuation naturelle ou provoquée (mesures de mitigation) qui s'ensuit. L’analyse des résultats des parcs a mis en évidence des valeurs de médianes de 21 300 UFC/m² pour E. coli (n = 96) et de 36 100 UFC/m² pour C. perfringens présomptifs (n = 28; avec moyenne géométrique 50 300 UFC/m²). Environ 28 % des échantillons prélevés des surfaces végétalisées des parcs ont dépassé 100 000 UFC/m² en E. coli, avec 8 % des valeurs égales ou supérieures à 1 000 000 UFC/m2. Lors des essais de simulation d’inondations par des EUUD, les surfaces ont atteint des concentrations supérieures aux niveaux de référence des parcs (jusqu’à 1 000 000 UFC/m²). Toutefois, une atténuation naturelle a été observée avec des réductions d’E. coli allant à 2,96 log (99,89 %) en un mois, avec des concentrations inférieures aux références des parcs montréalais dès le 8e jour, particulièrement sous ensoleillement. Le C. perfringens a diminué plus lentement (16 à 30 jours), et les résultats (incluant ceux de E. coli) sont restés marqués par une variabilité et des recontaminations ponctuelles liées à la faune et aux activités humaines. Les désinfections des surfaces contaminées au chlore et au THYMOX ont entraîné des effets négatifs (stress sur la faune et la végétation, recontaminations), tandis que l’irradiation UV n’a pas montré d’efficacité notable par rapport à l’atténuation et l’ensoleillement naturel. Le lavage « hygiénique » initial unique à l’eau potable s’est révélé une mesure efficace (autant qu’un lavage répété ou continu de la surface) réduisant E. coli d’environ 0,87 à 0,90 log (86,5 à 87,4 %; basés sur les moyennes géométriques) dès le premier jour, même si les concentrations résiduelles demeuraient supérieures à la médiane des parcs. Pour C. perfringens présomptifs, les réductions ont été plus modestes (0,44 à 0,52 log, 63,7 à 69,8 %), mais pouvaient atteindre jusqu’à 0,82 log (84,9 %; basés sur les moyennes géométriques) selon la considération des tests de confirmation de l’analyse. Le chlore résiduel de l’eau potable lors d’un lavage n’a montré d’effet bactéricide notable, ce qui confirme que les atténuations post-inondation observées sont dues aux effets de délogement mécaniques des contaminants biologiques lors du lavage « hygiénique » et aux effets naturels qui s'ensuivent, et non à une action chimique. Le « lavage hygiénique » immédiat de la surface contaminée (lorsqu’elle est encore humide) et les mécanismes naturels présents (assèchement et dessiccation, rayonnement UV solaire, sénescence bactérienne et déclin, etc.) lors des jours qui suivent l’inondation par des EUUD ont permis de ramener les niveaux d’E. coli sous le niveau de référence en environ une semaine, et de retrouver des conditions sanitaires en un peu plus deux semaines (cas d’E. coli). Un « lavage hygiénique », complété par un suivi microbiologique lors des premiers évènements, constitue la mesure prioritaire de gestion post-inondation. Par ailleurs, la qualité de la pelouse conditionnerait l’efficacité cette stratégie. Ainsi, une pelouse dense maximiserait ainsi l’effet du lavage « hygiénique », tandis qu’une surface dégradée favoriserait l’atténuation naturelle par exposition solaire.

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