Impact des installations septiques sur l'aquifère de roc fracturé du secteur résidentiel du Mont-Cervin, Lac-Beauport, Québec.

La transcription des symboles et des caractères spéciaux utilisés dans la version originale de 
\nce résumé n’a pas été possible en raison de limitations techniques. La version correcte de ce 
\nrésumé peut être lue en PDF.<br /><br /> Dans la municipalité de Lac-Beauport, l'utilisation des installations septiques privées des
\nrésidences génère des quantités importantes d'eaux usées qui transportent des contaminants pouvant
\nêtre facilement entraînés vers la nappe et affecter la qualité de l'eau souterraine. Un des secteurs
\npréocupants de la municipalité est le développement résidentiel du Mont-Cervin avec environ 460
\nrésidences dans un peu plus de 1 km2 qui utilisent à la fois des puits privés au roc ainsi que des
\ninstallations septiques. Les objectifs de ce projet de recherche sont d'évaluer l'impact des
\ninstallations septiques sur la qualité des eaux souterraines et de déterminer les facteurs
\nhydrogéologiques ainsi que les mécanismes d'écoulement et de transport qui affectent la présence
\ndes nitrates et des bactéries dans l'eau des puits.
\nLa municipalité de Lac-Beauport est située à environ 20 km au nord de la ville de Québec, soit à la
\nlimite méridionale des Laurentides. Le socle rocheux de cette région est composé principalement de
\nroches métamorphiques et ignées qui montrent une fracturation et une altération importante lui
\npermettant de transmettre de l'eau en quantité suffisante pour permettre son exploitation par des
\npuits résidentiels. En surface, on retrouve sur les flancs des montagnes des sédiments de till sableux
\nen couvertures discontinues de moins de 2 m d'épaisseur mais dont l'épaisseur augmente au centre
\nde la vallée. Ce contexte hydrogéologique, en plus d'être relativement vulnérable à la
\ncontamination de surface, ne constitue pas un milieu idéal pour assurer le traitement des eaux usées
\navec les systèmes conventionnels. Ces systèmes doivent en effet compter sur la qualité du sol
\nnaturel pour traiter, filtrer et transformer les différents constituants chimiques et microbiologiques
\ncontenus dans les eaux usées avant qu'ils n'atteignent l'aquifère.
\nEn 1995, une première étude sur la qualité de l'eau dans les puits privés réalisée par la municipalité
\nsur l'ensemble de son territoire a déterminé que plus de 20 % des puits étaient affectés par les
\nbactéries pathogènes (entérocoques et coliformes fécaux) et que presque tous les puits montraient
\ndes concentrations en nitrates supérieures au seuil naturel du secteur < 0,01 mg/L). En 2002 et en
\n2003, les résultats d'analyses de l'eau provenant des puits privés ont permis de confirmer les
\nrésultats de 1995. L'analyse statistique des résultats a démontré que parmi les facteurs
\nhydrogéologiques liés aux conditions de captage des puits privés, seule la position des puits sur le
\nMont-Cervin montrait une corrélation assez forte avec la présence des nitrates dans l'eau
\nsouterraine. À l'inverse il semble exister aucune ou peu de corrélation avec la présence des
\nentérocoques ou des coliformes fécaux. Ces résultats tendent à confirmer que l'écoulement de l'eau
\net le transport des contaminants dans l'aquifère sont contrôlés principalement par les réseaux de
\nfractures du roc qui demeurent un processus relativement aléatoire d'un puits à l'autre. D'ailleurs,
\nla comparaison des résultats pour les mêmes puits échantillonnées en 1995 et 2002, montre à peu
\nprès les mêmes concentrations en nitrates, confirmant que l'écoulement qui alimente chaque puits
\nemprunte toujours les mêmes réseaux de fracture. Les résultats d'analyses des échantillons d'eau
\nprovenant d'un puits multiniveau installé dans le roc ont démontrés la présence importante de
\nnitrates et d'entérocoques à plus de 50 m de profondeur et ce malgré le fait que le niveau de la
\nfracturation, mesuré par des essais à charge constante, montre une diminution de la fracturation
\navec la profondeur (conductivité hydraulique de 10-6 mis à 10-10 mis). En conclusion; l'aquifère du
\nMont-Cervin semble donc avoir accumulé des contaminants chimiques provenant des installations
\nseptiques sur une épaisseur de plus de 50 m et il existe des voies d'écoulement préférentielles qui
\npermettent le transport rapide des contaminants, particulièrement des microorganismes jusqu'à des
\nprofondeurs de plusieurs dizaines de mètres dans l'aquifère.
\nLe bilan en eau du secteur du Mont-Cervin a mis en évidence le taux élevé d'utilisation de la
\nressource en eau souterraine par les résidents qui représente annuellement presque 50 % de l'eau
\napportée au système par la recharge et presque 10 % de l'eau totale exploitable contenue dans
\nl'aquifère. Le bilan de masse en nitrates a aussi permis de reproduire les concentrations mesurées
\nsur le terrain et de montrer qu'elles étaient en régime permanent après seulement une quinzaine
\nd'années d'utilisation des installations septiques.
\nDes simulations numériques en 3-D effectuées avec le logiciel FEFLOW ont permis de reproduire
\nles concentrations en nitrates dans l'aquifère et de donner un aperçu de la configuration et des
\ndimensions du panache d'eau contaminé par les nitrates. Des simulations ont aussi été réalisées
\npour évaluer les effets de la diminution de la recharge provoquée par la construction éventuelle de
\nnouvelles résidences autour du Mont-Cervin. Les résultats de la simulation ont montré que pour une
\ndiminution de 50 % de la recharge dans les secteurs adjacents au Mont-Cervin, il pourrait y avoir
\nune augmentation progressive d'environ 15 % des concentrations en nitrates dans l'aquifère sur une
\npériode d'une quinzaine d'années. L'ensemble des résultats obtenus met en évidence la fragilité de
\nl'approvisionnement en eau souterraine autant en quantité qu'en qualité et confirme que les
\ninstallations septiques sont une source majeure de contaminants qui finissent par se retrouver dans
\nl'aquifère principalement à cause de la forte vulnérabilité de l'aquifère de roc fracturé.

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