Critères de qualité de l'eau de surface au Québec

Fondements des critères de qualité pour chaque usage de l'eau

• Critères de qualité pour la prévention de la contamination de l'eau ou des organismes aquatiques
• Critères de qualité pour la protection de la vie aquatique
• Critères de qualité pour la protection de la faune terrestre piscivore
• Critères de qualité pour la protection des activités récréatives et des aspects esthétiques

Des critères de qualité sont déterminés pour chaque contaminant et chaque usage de l’eau. Les fondements de chacun de ces critères de qualité sont expliqués en détail dans le document Méthodologie de calcul des critères de qualité de l’eau de surface (MENVIQ 1990b, en révision) et sont résumés ci-dessous.

Critères de qualité pour la prévention de la contamination de l’eau et des organismes aquatiques

On appelle critères de prévention de la contamination (CPC) les critères de qualité déterminés pour protéger l'eau et les organismes aquatiques de toute contamination pouvant nuire à la consommation humaine actuelle et future.

Les CPC sont établis à partir des principes de base de l'analyse de risque, qui sert ici à estimer les concentrations qui minimisent ou précisent le risque potentiel d'effets délétères pour l'humain, liés à une exposition par la consommation d'eau ou d'organismes aquatiques. Ils sont basés sur l'estimation du danger de la substance et sur une exposition potentielle des individus sur toute la durée de leur vie. La méthode actuelle de l'U.S.EPA, d'où proviennent la majorité de ces critères, ainsi que le document méthodologique du Ministère (MENVIQ 1990b, en révision) décrivent en détail le processus d'évaluation utilisé pour déterminer ces critères de qualité. Bien que de nouvelles directives se soient ajoutées depuis sur la façon de caractériser les risques, les CPC suivent toujours les principes généraux des nouvelles règles de caractérisation du risque (U.S.EPA, 2000).

Plusieurs méthodes ont été mises au point pour estimer les CPC. Pour obtenir le détail des méthodes utilisées par chaque source consultée, il faut se référer aux documents originaux de chacune d'elles. Néanmoins, en règle générale, elles dépendent principalement de l'effet produit par la substance. La procédure sera différente si la substance produit un effet avec seuil ou un effet sans seuil. Un effet avec seuil sous-entend que l'organisme biologique possède une réserve physiologique devant être comblée avant l'apparition d'effets délétères. Pour les substances qui entraînent ce genre de réponse, il est possible de définir une dose en dessous de laquelle les organismes exposés ne subiront pas d'effets toxiques. L'effet sans seuil suppose que l'exposition d'un organisme à n'importe quelle concentration, si petite soit-elle, peut entraîner un effet délétère. Par précaution, les effets de cancérogénécité seront considérés comme des phénomènes sans seuil. Pour ces substances, une concentration associée à un niveau de risque est déterminée.

Les CPC définis sur la base des effets cancérigènes potentiels des substances ont été fixés pour un risque d'un cas de cancer supplémentaire sur une population de 1 000 000 d'individus. Pour un individu qui consommerait quotidiennement, sa vie durant, 10 fois moins ou 10 fois plus de poisson que la quantité utilisée dans le calcul du critère, et qui proviendrait d'eau de surface présentant des concentrations équivalant aux CPC, son risque deviendrait d'un cas supplémentaire de cancer sur une population de 10 000 000 ou de 100 000 individus.

Le seuil sécuritaire d'ingestion d'un contaminant peut prendre en considération toutes les sources d'exposition possibles pour l'humain, en plus de l'ingestion d'eau et d'organismes aquatiques (c’est-à-dire air, alimentation). Cet apport peut être considéré au moyen d'une valeur par défaut (MENVIQ 1990b, en révision) ou à partir des données réelles, si elles sont très bien documentées.

Pour les eaux de surface où une prise d'eau potable est présente, les CPC sont calculés de façon à protéger un individu qui consommerait pendant toute sa vie une eau (E) contaminée à cette concentration et des organismes aquatiques (O) qui ont bioaccumulé la substance à partir de l'eau à la concentration du CPC (EO). Pour les eaux de surface ne servant pas de source d'eau potable, les CPC sont calculés de façon à protéger un individu qui consommerait durant toute sa vie des organismes aquatiques (O) ayant bioaccumulé la substance à partir de l'eau à la concentration du CPC (O).

Absence de prise d'eau potable

En l'absence de prise d'eau potable dans une eau de surface, les CPC (O) utilisés sont déterminés pour un adulte de 70 kg consommant 17,5 g de poisson, mollusque ou crustacé par jour. Pour certains individus, la consommation quotidienne de poisson peut être supérieure à ces valeurs. Si cela s'avérait nécessaire, par exemple lors de l'évaluation du risque subi par une population ciblée, les conditions locales de consommation de poisson peuvent remplacer la valeur par défaut. Toutefois, comme les CPC (O) servent de base aux objectifs de rejet pour les sources polluantes, qui lorsqu’ils sont respectés conduisent au respect du critère de qualité dans le milieu naturel généralement bien avant la présence d'une population ciblée, les CPC (O) tels qu'ils sont définis présentement sont suffisamment sécuritaires dans la très grande majorité des situations. Pour cet usage, ce sont les critères de l'U.S.EPA et ceux du Michigan Department of Environmental Quality (MDEQ) qui ont été retenus.

Les critères de qualité pour la prévention de la contamination des organismes aquatiques peuvent aussi provenir de seuils entraînant la détérioration du goût, de l’odeur ou de la couleur de la chair des organismes.

Présence d'une prise d'eau potable

La qualité de l'eau potable du consommateur est évaluée à partir des critères de qualité pour l'eau potable contenus dans le Règlement sur la qualité de l'eau potable et dans les Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada de Santé Canada. Toutefois, la présence d'une prise d'eau potable nous oblige à définir des critères de qualité en tenant compte de la protection des sources d'eau destinées à l'alimentation. En effet, l'utilisation d'une eau de qualité médiocre pour la production d'eau potable peut accroître les risques pour le consommateur si cette eau contient des produits nuisibles pour la santé (CCME). En protégeant les sources, on tente de réduire au minimum le traitement nécessaire pour obtenir une eau propre à la consommation.

Les CPC (EO) sont alors déterminés pour un adulte consommant 17,5 g de poisson, mollusque ou crustacé par jour, ainsi que 2 l d'eau par jour. Les critères nationaux de l'U.S.EPA ainsi que celui du Great Lakes Water Quality Initiative pour le mercure (U.S.EPA, 1995) sont retenus lorsqu'ils sont disponibles.

Pour certains contaminants, notamment pour ceux qui ne sont pas bioaccumulables, des CPC (EO) calculés en tenant compte de l'apport de l'eau et des organismes aquatiques, n'ont pas été définis. Il a alors été jugé préférable de recommander l'utilisation des critères d'eau potable, qui donnent alors la meilleure information disponible sur ces substances, plutôt que de ne rien recommander. Cependant, comme les critères d'eau potable sont des concentrations maximales à ne pas dépasser dans l'eau de consommation, ils n'ont pas été définis spécifiquement pour éviter toute contamination possible d'un plan d'eau et peuvent tenir compte de contraintes liées à la capacité de traitement ou d'analyse de la substance.

Tout de même, afin de limiter la contamination des plans d'eau destinés à la consommation, les critères d'eau potable de Santé Canada en premier lieu, complétés parfois par ceux de l'Organisation mondiale de la santé (OMS) ou de l'U.S.EPA peuvent apparaître sous la rubrique contenant les critères de prévention de la contamination (eau et organismes aquatiques). Ils ne deviennent pas pour autant des critères d'eau potable officiels pour le Ministère. Ils servent alors de valeurs de référence pour limiter la contamination des sources d'eau au moment du calcul d'objectifs environnementaux de rejet pour les sources ponctuelles de pollution. Le dépassement de l'un de ces critères de qualité dans les eaux de surface signifie que les sources de contaminants doivent faire des efforts pour réduire leurs apports au milieu aquatique. Un tel dépassement peut aussi servir de déclencheur pour une évaluation plus ciblée de la qualité de l'eau du consommateur, cette dernière pouvant être différente de la qualité de l'eau de surface d'où elle est puisée.

Pour obtenir le détail sur la façon dont sont déterminées les recommandations de Santé Canada, de l'OMS ou de l'U.S.EPA, il faut se référer aux documents originaux de chacun d'eux. Parmi les recommandations de Santé Canada mais aussi celles des deux autres sources, quelques-unes peuvent à la base considérer les contraintes liées à la capacité d'analyse ou de traitement de la substance.

Les CPC (EO) peuvent aussi être basés sur des aspects organoleptiques ou esthétiques des substances pouvant altérer le goût, l'odeur ou la couleur de l'eau, ou nuire aux travaux ménagers. Ils seront basés sur ces aspects lorsque les effets organoleptiques ou esthétiques se produisent à des concentrations inférieures à celles définies sur la base de leurs effets sur la santé. L'utilisation d'une eau de mauvaise qualité esthétique peut amener le consommateur à modifier sa source d'eau pour une autre de meilleure apparence mais dont la salubrité n'est pas garantie.

Lorsque le CPC est basé sur un aspect organoleptique ou esthétique, le seuil inventorié le plus bas a été retenu. Un critère bactériologique d'eau de surface a aussi été retenu pour réduire la possibilité de retrouver d'autres types de pathogènes (ex. : virus), pour diminuer la quantité de substances désinfectantes utilisées lors du traitement de l'eau potable (ex. : chlore résiduel) et, de ce fait, atténuer les effets nuisibles possibles de ces substances et de leurs dérivés. En protégeant la qualité esthétique et bactériologique de l'eau de surface, on évite des coûts de traitement supplémentaires nécessaires pour satisfaire les exigences des consommateurs.

Critères de qualité pour la protection de la vie aquatique

La vie aquatique, tant celle qui est présente dans un plan d'eau que celle qui devrait s'y retrouver si le plan d'eau n'était pas déjà dégradé, doit être protégée contre toute agression provenant des effets directs des substances toxiques, ou des effets indirects liés, par exemple, à une baisse en oxygène dissous ou au dépôt de matières en suspension.

Pour les substances toxiques, la vie aquatique est protégée à partir de critères de qualité chimiques associés à chaque substance ainsi qu'à partir de critères de qualité relatifs à la toxicité globale. Ces derniers servent entre autres à mesurer la toxicité résultante liée à la présence simultanée de plusieurs substances ainsi que celle liée à la présence de substances insoupçonnées ou ne possédant pas de critères de qualité chimiques.

Deux critères de qualité chimiques sont déterminés pour assurer une protection à court et à long terme de tous les organismes aquatiques : un critère de vie aquatique aigu et un critère de vie aquatique chronique. Le critère de vie aquatique chronique (CVAC) est la concentration la plus élevée d'une substance qui ne produira aucun effet néfaste sur les organismes aquatiques (et leur progéniture) lorsqu'ils y sont exposés quotidiennement pendant toute leur vie. Le critère de vie aquatique aigu (CVAA) est la concentration maximale d'une substance à laquelle les organismes aquatiques peuvent être exposés pour une courte période de temps sans être gravement touchés.

Une troisième valeur numérique sert parfois à estimer la toxicité aiguë des effluents avant leur mélange au milieu. Il s'agit de la valeur aiguë finale à l’effluent (VAFe), qui correspond à la concentration pouvant tuer 50 % des organismes sensibles qui y sont exposés. Elle sert seulement lorsque le critère de qualité relatif à la toxicité globale aiguë ne peut être utilisé, par exemple lorsque l'on veut prévoir la toxicité d'un nouvel effluent ou lorsque l'on cherche à identifier les substances à l'origine de la toxicité mesurée à l'aide d’essais de toxicité sur l'effluent entier. La VAFe correspond à deux fois la valeur du CVAA.

Les critères de qualité chimiques sont définis à partir des résultats d’essais de laboratoire où des effets propres à chaque substance ont été mesurés. Des seuils de toxicité aiguë et des seuils d'effets chroniques sont à la base de la détermination des critères de qualité chimiques. Les seuils de toxicité aiguë sont déterminés à partir de concentrations létales pour 50 % des organismes. Les seuils d’effets chroniques sont déterminés à partir de concentrations sans effets observables (CSEO), de concentrations minimales entraînant un effet observable (CMEO) ou de concentrations inhibitrices pour 25 % des organismes testés (CI25).

Les méthodes utilisées pour calculer les critères de vie aquatique aigu et chronique dépendent du nombre de données aiguës ou chroniques disponibles pour la substance. Une grande variété d'espèces doivent avoir été testées en couvrant au moins six familles d'organismes aquatiques différentes (critères de qualité), ou bien des facteurs de sécurité sont ajoutés aux données de toxicité lorsque le nombre d'espèces testées est restreint (critères de qualité provisoires). Toutes les méthodes permettant de déterminer des critères de protection pour la vie aquatique sont décrites en détail dans MENVIQ (1990b, en révision).

De plus, il arrive occasionnellement que, pour répondre à une demande urgente portant sur une substance sans critère de qualité, provisoire ou non, le Ministère utilise une version accélérée de sa méthode de calcul de critères provisoires. Ces critères de qualité provisoires calculés pour ces demandes urgentes sont alors déterminés à partir des données de toxicité contenues dans la banque de données américaine Aquatic Toxicity Information Retrieval Database (AQUIRE) et de la meilleure information rapidement disponible dans d'autres banques de données telles que Hazardous Substances Data Bank (HSDB), Integrated Risk Information System (IRIS), Ecological Effects Database (EEDB), etc. Une note précisant d'utiliser ces valeurs avec prudence accompagne alors ces critères.

La toxicité de plusieurs contaminants varie en fonction d'une caractéristique physico-chimique du milieu (ex. : pH, dureté). Le critère de qualité se présente alors sous la forme d'une équation ou d'une série de valeurs – qui sont alors présentées dans une annexe – permettant ainsi une adaptation aux conditions qui prévalent dans les différentes régions du Québec.

Sous la rubrique Critères de protection de la vie aquatique chronique apparaissent aussi les critères nécessaires pour protéger les organismes aquatiques des effets indirects des polluants conventionnels (ex. : baisse en oxygène, eutrophisation des cours d'eau, envasement des frayères). La valeur finale du critère de qualité est donc la concentration qui permet d'éviter tous ces effets pour la protection à long terme de la vie aquatique.

Les critères de qualité chimiques retenus pour la vie aquatique s'appuient sur les recommandations du CCME, sur ceux de l'U.S. EPA, du MDEQ et de quelques autres États américains ou provinces canadiennes lorsque l'information à leur base est jugée plus à jour ou plus adaptée au contexte québécois. Ils peuvent aussi être calculés à partir de la méthode du Ministère.

Critères de qualité pour la protection de la faune terrestre piscivore

La faune terrestre piscivore est définie ici par les espèces non domestiques des classes taxonomiques aves et mammalia (oiseaux et mammifères). Les critères de qualité pour la faune terrestre piscivore (CFTP) correspondent à la concentration d'une substance dans l'eau qui ne causera pas, sur plusieurs générations, de réduction significative de la viabilité ou de l'utilité (au sens commercial ou récréatif) d'une population animale exposée par sa consommation d'eau ou son alimentation (U.S.EPA, 1995d). Le critère final pour la faune terrestre piscivore est la valeur la plus basse entre celle calculée pour protéger les espèces aviaires et celle calculée pour protéger les mammifères.

Les critères de faune terrestre piscivore présents dans ce document ont été déterminés à partir de la méthode décrite dans le document intitulé Great Lakes Water Quality Initiative Technical Support Document for Wildlife Criteria (U.S.EPA, 1995d). Les valeurs définies pour la faune terrestre par l'U.S.EPA en 1980 et qui étaient basées sur des normes de commercialisa­tion pour l'humain ont été éliminées parce qu'elles ne se justifiaient plus compte tenu des connaissances et des méthodes actuelles.

Critères de qualité pour la protection des activités récréatives et d’esthétique

Les critères de qualité pour la protection des activités récréatives visent principalement à prévenir les dangers pour la santé liés au contact direct ou indirect avec l'eau mais ils couvrent aussi les aspects esthétiques de la ressource. Les critères d'activités récréatives à contact direct visent à protéger les activités où tout le corps y compris la tête, est régulièrement en contact avec l'eau, comme chez les baigneurs et les véliplanchistes. Sous la même rubrique apparaissent les critères d'activités à contact indirect qui visent à protéger les autres activités comme la navigation de plaisance, le canotage, la pêche, etc., au cours desquelles le corps est en contact moins fréquent avec l'eau. Une note accompagnant le critère indique alors s'il s'applique aux activités à contact indirect. Finalement, le critère esthétique vise à protéger les aménagements riverains tels les parcs, haltes routières, lieux de séjour et campings de tout impact visuel négatif.