2.6 Eaux souterraines

La quantité d’eaux souterraines présente dans la région de la Capitale-Nationale est appréciable. La cartographie hydrogéologique de la région a permis de déterminer la présence de plusieurs types de complexes d’aquifères. Ceux à faible potentiel se trouvent dans les roches sédimentaires et les roches ignées fracturées. Ces aquifères sont localement protégés contre une contamination en surface par des formations peu perméables composées de silt et d’argiles marines de la mer Champlain (MENV, 2000).

Certains de ces aquifères, étant situés près de la surface, sans protection d’une couche imperméable, sont vulnérables à la pollution. Il importe donc de protéger les zones de recharge de ces aquifères contre toutes contaminations potentielles.

La nature des aquifères dépend de la géologie (voir section Géologie) et elle détermine leur productivité, c’est-à-dire leur capacité à fournir de l’eau. Elle dépend de la capacité du réservoir et de la disponibilité de l’eau (Banton et al., 1999). Par exemple, les gneiss sont dotés d’une grande capacité mais sont peu transitifs, alors que les terrasses sablograveleuses sont facilement utilisables.

Il existe différents programmes ou réseaux afin d’améliorer les connaissances sur les eaux souterraines des bassins versants :

• Réseau du suivi des eaux souterraines du Québec (MDDELCC).

• Programme d’acquisition de connaissances des eaux souterraines (MDDELCC). Ce programme a été mis en place au niveau de la CMQ, en collaboration avec l’Université Laval, de 2010 à 2013. L’OBV de la Capitale a été partenaire du projet.

•  Règlement sur le captage des eaux souterraines (RCES):  En outre, l’article 21 du RCES requiert l’analyse de l’eau d’un nouveau puits dans les 10 jours suivant son ouveture, ainsi certaines données pourraient être collectées.

•  En 1980 une vaste étude déployée par le gouvernement du Québec avait pour but de caractériser les eaux souterraines de la rive nord du fleuve Saint-Laurent entre Québec et Montréal. Puisque peu d’échantillons sur le territoire de la Capitale ont été considérés comme étant représentatifs (environs 4), le programme d’acquisition de connaissances des eaux souterraines de la CMQ a été privilégié pour la caractérisation des eaux souterraines du territoire.

Projet de connaissances sur les eaux souterraines de la Communauté Métropolitaine de Québec

En 2008, par le biais du Bureau des connaissances sur l’eau, le ministère du Développement durable, de l’Environnement et des Parcs annonçait la création du Programme d’acquisition de connaissances sur les eaux souterraines (PACES). Celui englobant le territoire de la CMQ s’est déroulé sur 3 ans (2010 à 2013). L’objectif principal de ce projet était d’établir la connaissance sur les ressources en eau souterraine sur le territoire de la CMQ (Université Laval, 2011) :

• Établir la connaissance sur le territoire de la CMQ;

• Contribuer à utiliser de façon durable la ressource;

• Établir une approche durable de la gestion et protection de la ressource;

• Léguer l’infrastructure de surveillance pour suivre l’évolution de la qualité et quantité de la ressource.

Les résultats préliminaires permettent de constater que, pour les métaux solubles, les principaux dépassements en lien avec le Règlement sur l’eau potable du Québec concernent le fer, le manganèse et dans une moindre mesure le baryum. Au niveau des ions, ce sont les chlorures, le sodium et les fluorures qui présentent des dépassements. Les principales sources pouvant altérer la ressource en eau pour l’agglomération de Québec sont les activités minières telles que les carrières et les sablières, en plus des golfs et des activités militaires (Université Laval, 2011). Les résultats complets de cette étude seront intégrés à cet ouvrage au cours de l’année 2015.

Rivière Saint-Charles

Figure 2.6.1 : Type d’aquifère présent sur le bassin versant de la rivière Saint-Charles

La principale difficulté pour l’étude des eaux souterraines vient du fait que le territoire du bassin hydrographique de surface ne se superpose pas forcément à celui du bassin hydrogéologique. De plus, puisque la rivière Saint-Charles et le fleuve Saint-Laurent offrent un apport massif d’eau superficielle, les contributions souterraines sont souvent négligées dans le bilan hydrologique. Pourtant, l’alimentation de nombreuses résidences provient de forages (Ville de Québec, 2005) (6,2 % pour la ville de Québec et 20 % en ce qui concerne le bassin versant, dont la moitié en prélèvements individuels). La qualité des eaux souterraines est donc à prendre en compte.

Des données recueillies depuis 2009 dans le cadre d’un programme d’analyse de l’eau des puits privés, offerts par l’OBV de la Capitale et l’OBV Charlevoix-Montmorency, ont permis de détecter quelques dépassements des normes pour les coliformes fécaux, et des concentrations légèrement au dessus des valeurs de référence pour les chlorures (250 mg/l), les fluorures (1,5 mg/l) et le manganèse (0,05 mg/l) dans certains puits localisés dans les bassins versants des rivières Jaune et des Hurons.  La poursuite du programme permettra de mieux documenter le sujet.

Figure 2.6.2 : Vulnérabilité des eaux souterraines du bassin versant de la rivière Saint-Charles

Le calcul de la vulnérabilité est réalisé à l’aide du modèle de Haller (EPA, 1987) par la méthode DRASTIC. À l’examen des figures 2.5.7.1.1 et 2.5.7.1.2, on peut constater que la vulnérabilité est très liée à la nature de l’aquifère. Seules les zones couvertes et imperméables de la partie inférieure du bassin versant (urbain) et les secteurs à relief accentué du plateau laurentien sont peu vulnérables à la contamination (MEQ, 2004). Peu de données existent toutefois sur la pollution des aquifères du bassin. Seule la pollution au TCE et au perchlorate à Valcartier est documentée.

TCE

Description TCE

Le TCE (trichloroéthylène) est un composé aliphatique chloré non saturé de formule chimique C2HCl3. À la température de la pièce, c’est un liquide incolore, non visqueux et volatil (Environnement Canada et Santé Canada, 1993). Sa solubilité dans l’eau est modérée (Wu et Schaum, 2000). Au Canada, environ 90 % du TCE est utilisé pour les opérations de dégraissage des métaux. Le 10 % restant est utilisé dans des applications diverses comme les solvants employés dans l’industrie du textile, les décapants, les revêtements et les résines vinyliques. En ce qui concerne les produits d’usage domestique et de consommation, le TCE est employé entre autres dans le liquide correcteur de machines à écrire (Santé Canada, 2004).

Sources

On ne connaît aucune source naturelle de TCE (Environnement Canada et Santé Canada, 1993). Sa présence dans l’environnement s’explique essentiellement par son usage industriel important. Étant donné son caractère volatil, le TCE libéré dans l’environnement se retrouve principalement dans l’air. Cependant, à la suite de déversements accidentels ou encore lors d’une élimination inadéquate, le TCE peut pénétrer dans le sol et migrer, entraînant ainsi la contamination des eaux souterraines (Wu et Schaum, 2000).

Concentrations dans l’eau potable

Au Québec, quelques cas de contamination de l’eau souterraine par le TCE ont été documentés. En 2000, dans un secteur de la municipalité de Shannon, une contamination de la nappe phréatique, principalement par le TCE, a été identifiée. En 2001, la municipalité de Shannon a fait échantillonner l’ensemble des résidences de la zone à risque. Vingt-six résidences ont eu des analyses en TCE supérieures à 50 μg/l et la concentration maximale mesurée était de 1222 μg/l (Van Coillie, 2007). La présence de TCE est souvent combinée au 1,2-dichloroéthylène de même qu’au chlorure de vinyle, deux substances résultant de la dégradation du TCE.

Norme et recommandation québécoises

La concentration maximale de TCE permise en vertu du Règlement sur la qualité de l’eau potable est maintenant de 5 μg/l (annexe I du règlement) (Gouvernement du Québec, 2012).

Recommandation canadienne

Santé Canada a abaissé la concentration maximale acceptable (CMA) de 50 à 5 μg/l, suite à une réévaluation des données récentes concernant la toxicité du TCE (Santé Canada, 2004).

Critère de l’OMS

La valeur guide de l’Organisation mondiale de la Santé (OMS) pour le TCE est de 20 μg/l (INSPQ, 2010). En octobre 2012, des experts du Centre international de recherche sur le cancer ont par ailleurs réévalué la cancérogénicité de plusieurs solvants chlorés et certains de leurs métabolites. Parmi ceux-ci, le TCE est passé d’une classe 2A (probablement cancérigène chez l’humain) à une classe 1 (évidence suffisante) (Guha et al., 2012).

Contamination de l’aquifère de Valcartier au TCE

Le ministère de la Défense nationale et la Société Immobilière Valcartier Inc. (SIVI, filiale de SNC-Lavalin) ont utilisé le trichloréthylène (TCE) à Valcartier entre les années 40 et 80. Le TCE était utilisé durant les opérations de dégraissage des métaux voués à la production de munitions ou lors du nettoyage d’armements, de l’entretien d’équipements de production ou lors de recherches et du développement d’engins militaires (Michaud, 2012).

Les dépôts meubles dans le secteur Valcartier atteignent par endroit une épaisseur de plus de 50 m. Ces dépôts meubles sont composés principalement de sable et gravier deltaïques qui sont déposés sur le socle rocheux composé d’un gneiss granitique d’âge précambrien. Les migrations du TCE se font vers l’est et l’ouest à partir de la localisation des anciennes zones sources, en suivant les directions d’écoulement de l’eau souterraine. Le panache de TCE à des concentrations excédant 50 µg/L, d’une longueur et largeur approximatives de 4,5 km et 400 mètres respectivement, s’étend de la limite de la ville Québec à l’est jusqu’à Shannon et la rivière Jacques Cartier à l’ouest (Michaud, 2012).

Du TCE a été détecté dans deux des cinq puits d’alimentation de Val-Bélair. Sur les deux puits dans lesquels des détections ont été observées, seul le puits Modène montre des détections de manière régulière et toujours sous la recommandation canadienne. La limite est du panache de TCE à des concentrations excédant 50 µg/L se trouve sur la limite de propriété du MDN et la ville de Québec. De manière générale, les concentrations observées (généralement moins de 50 μg/l) en direction du territoire de la ville de Québec sont moins élevées que les concentrations observées vers l’ouest et la rivière Jacques-Cartier. Les derniers résultats disponibles (2011) concernant les eaux de surface démontrent 2 détections sur les 16 stations échantillonnées à deux reprises en 2011 à 0,3 et 0,4 µg/l. À noter que la rivière Nelson, tributaire de la rivière Saint-Charles, se déverse en amont de Château-d’Eau, où se trouve la prise d’eau potable d’une large part de la population de Québec.

Une stratégie de gestion de la problématique du TCE à Valcartier reste à développer. À cet effet, certaines actions de la part du ministère de la Défense sont en préparation (Michaud, 2012).

Figure 2.6.3: Panache de TCE dans la nappe deltaïque régionale en 2009 (INRS, 2009)

Perchlorate

Description du perchlorate

Le perchlorate est un halogéné persistant dans l’environnement. Le perchlorate est très soluble dans l’eau, peu volatile et très stable. Il réagit peu avec les divers composants de l’environnement et est difficilement adsorbé sur les surfaces minérales et le charbon activé. Les contaminations au perchlorate affectent donc particulièrement les eaux souterraines à cause d’une migration rapide.

Le perchlorate est le composé principal du propergol, un carburant utilisé dans certains moteurs-fusées comme les roquettes CRV7 utilisées par les F-18. On en fait aussi usage dans la production des feux d’artifice et des allumettes. Actuellement, 3 kg à 4 kg par an seulement seraient utilisés à la garnison de Valcartier et un système permettrait de récupérer 99% des résidus depuis 2000 (Défense nationale, 2004). Le dossier perchlorate n’a pas eu l’impact de celui du TCE, mais le suivi important entourant la gestion de l’eau sur la garnison de Valcartier a permis de détecter, dans l’un des puits d’approvisionnement, 0,11 μg/l de perchlorate. Cette concentration est sous le seuil déterminé par la Health Assessment Agency de la Californie, l’institution la plus sévère en la matière. Le puits en question fournirait 20 % de l’eau introduite dans le système d’aqueduc; lorsque diluées, les concentrations finales sont sous le seuil de détection (Défense nationale, 2004). La situation n’est donc pas alarmante pour l’instant, mais impose de connaître les sources et les concentrations exactes du contaminant, de même que divers paramètres environnementaux, afin d’en évaluer correctement le danger potentiel.

Des études scientifiques et l’élaboration de lignes directrices relativement au perchlorate sont en cours. Ni le Canada ni les États-Unis n’ont encore fixé une norme nationale exécutoire sur l’eau potable en ce qui a trait au perchlorate, bien que divers États aient mis en place des lignes directrices ou des objectifs quant à la teneur de l’eau potable en perchlorate, les limites fixées pouvant aller de 1 ppb à 18 ppb (Santé Canada, 2008). Dans un cas où un approvisionnement d’eau potable aurait été contaminé, Santé Canada recommande une valeur-guide pour l’eau potable de 6 μg/l, basée sur un examen des évaluations de risque réalisée par l’Agence de protection environnementale de la Californie (Phaneuf, 2005).

L’exposition à des concentrations élevées de perchlorate peut entraîner des effets sur la fonction thyroïdienne, puisque celui-ci interfère avec la capacité de la glande thyroïde de capter l’iode présent dans le sang (Santé Canada, 2008 et Environmental working group, 2006). À cet égard, les enfants sont plus à risque puisqu’il sont exposés en moyenne à 1,6 fois plus de perchlorate que les adultes (Environmental working group, 2006). Ainsi, selon l’Institut national de santé publique, une valeur guide pour l’eau potable de 1 μg/l serait davantage appropriée pour les enfants. Les femmes enceintes ou qui allaitent, ainsi que les personnes souffrant de désordre thyroïdien sont également visées par cette recommandation (Phaneuf, 2005).

SOURCES

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Mis à jour le 16 février 2015