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Qualité des eaux du bassin de la rivière Etchemin,
1979-1999
Méthodologie
Échantillonnage et analyse de l’eau
L’échantillonnage de l’eau sur le bassin de la rivière Etchemin a été
effectué à six stations d’échantillonnage (figure 1). Les stations
principales, incluant les deux stations en tête de bassin, ont été
échantillonnées au moins une fois par mois, à tous les mois de l’année,
permettant ainsi l’analyse des données sur un plan temporel. Deux autres
stations d’échantillonnage, dites secondaires, ont été mises en place pour
des périodes restreintes, soit durant les étés 1990, 1992, 1993 et 1997
(tableau 3). Ces dernières ont permis d’obtenir un portrait spatial plus
détaillé de la qualité de l’eau dans le bassin de la rivière Etchemin au
cours de la saison où les usages de l’eau sont les plus nombreux. Tous les
échantillons ont été prélevés au centre du cours d’eau à partir du
tablier d’un pont, ce qui favorise le prélèvement dans une zone de mélange
et minimise l’influence des sources locales de pollution situées à
proximité des rives. Le prélèvement des échantillons est effectué à l’aide
de bouteilles en polyéthylène dont le volume varie selon le descripteur à
analyser. Fixées à une base lestée, les bouteilles sont descendues et
remontées à vitesse constante de manière à échantillonner la colonne d’eau
lorsque la profondeur du cours d’eau le permet. Les échantillons sont ensuite
conservés à une température de 4 °C jusqu'à ce
qu’ils soient analysés en laboratoire. Les méthodes analytiques sont
décrites dans Robitaille (1995). Le tableau 3 dresse la liste des
périodes pendant lesquelles chacune des stations a été échantillonnée.
Tableau 3 - Emplacement des stations
et périodes d’échantillonnage sur le bassin de la rivière Etchemin
No de la station |
Emplacement |
Échantillonnage mensuel continu |
Échantillonnage mensuel estival
Mois : 07 à 10
|
Échantillonnage mensuel estival
Mois : 05 à 10
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2330010 |
Etchemin, au pont-route au sud-est de Saint-Luc |
11-1994 à 05-1999 |
--- |
1997 |
2330008 |
Etchemin, au pont-route 277 entre Saint-Léon-de-Standon et
Lac-Etchemin |
09-1989 à 10-1995 |
1990, 1992, 1993 |
--- |
2330009 |
Décharge du lac Etchemin au pont-route 276 |
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1990, 1992, 1993 |
1997 |
2330006 |
Etchemin, au pont-route en aval de Sainte-Claire |
09-1989 à 05-1998 |
1990, 1992, 1993 |
1997 |
2330007 |
Etchemin, au pont-route en aval de Saint-Anselme |
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1990, 1992, 1993 |
1997 |
2330001 |
Etchemin, au pont-route à Saint-Romuald |
01-1979 à 08-1999 * |
1990, 1992, 1993 |
1997 |
* Interruption de l’échantillonnage de mars 1986 à septembre 1989.
Traitement statistique
Dans un premier temps, une vérification a été effectuée quant à la
compatibilité des méthodes d’échantillonnage, de conservation des
échantillons et d’analyse des différents descripteurs utilisés au fil des
ans. La création et la validation de la matrice de données ont été
réalisées à l’aide du progiciel SAS (SAS Institute Inc., 1985). Les
données aberrantes ou très élevées ont été vérifiées à partir des
archives. L’exercice de validation a permis de constater quelques
irrégularités, qui ont été retirées de la matrice initiale.
Les statistiques descriptives globales de 1989 à 1994, et de 1994 à 1999
des stations échantillonnées sur une base mensuelle se trouvent à l’annexe 5;
les statistiques descriptives estivales se rapportant aux trois premières
tournées estivales (1990, 1992, 1993) ainsi qu’à la dernière (1997) sont
présentées séparément à l’annexe 6. Le problème associé aux
données se situant sous le seuil de détection des méthodes analytiques a
été résolu en leur substituant une valeur équivalant à la moitié de
celui-ci (Newman et al., 1989). Cette méthode a permis, entre autres, le
calcul des différents paramètres statistiques sur la base de l’ensemble des
données (moyenne, médiane, etc.).
La qualité générale de l’eau à chacune des stations d’échantillonnage
a été évaluée à partir d’un indice qui utilise les données d’une
dizaine de descripteurs de l’eau : phosphore, nitrites-nitrates, azote
ammoniacal, coliformes fécaux, DBO5,
saturation en oxygène, chlorophylle a + phéophytine a,
pH, matières en suspension et turbidité. L’indice de la qualité
bactériologique et physico-chimique de l’eau (IQBP), décrit dans Hébert
(1996), est de type déclassant, c’est-à-dire qu’il prend la valeur
numérique du descripteur qui affiche la plus faible cote au sein de l’échantillon
(facteur déclassant), sur une échelle de 0 à 100. Calculé pour chaque
échantillon, l’indice attribué à une station équivaut à la médiane des
indices de tous les échantillons prélevés à cette station. Il permet de
classer la qualité d’une eau en cinq catégories : A à E,
où A correspond à une eau de « bonne qualité » et E à
une eau de « très mauvaise qualité ».
Chaque donnée individuelle a de plus été comparée aux critères assurant
la protection de la vie aquatique et aux critères assurant la pratique
sécuritaire d’activités récréatives de contact avec l’eau ( MEF, 1998).
Les flux massiques annuels à chaque station principale (tonnes d’azote et
de phosphore transportées par le cours d’eau) ont été calculés à partir
des concentrations médianes et des débits moyens pour chaque mois. Les apports
relatifs aux différents tronçons de rivière ont, par la suite, été
pondérés par la superficie de territoire drainée afin de connaître les
pertes de substances nutritives par unité de surface (kg/ha.an). Les périodes
à partir desquelles les flux massiques ont été calculés sont présentées au
tableau 4; elles sont relatives à la disponibilité des données sur la
qualité de l’eau et le débit.
Tableau 4 - Périodes de calcul des
flux massiques d’azote et de phosphore aux stations principales et à la
station témoin
Station d’échantillonnage |
Période utilisée pour le calcul |
2330010, station témoin |
Septembre 1994 – août 1997 |
2330006, station à Sainte-Claire |
Septembre 1989 – août 1995 |
2330001, station à l’embouchure |
Septembre 1989 – août 1997 |
Les changements à long terme de la qualité de l’eau ont été étudiés
sur la base des longues séries de données colligées aux stations principales
et à la station témoin, à l’aide du progiciel WQSTAT II (Phillips et al.,
1989). L’exercice vise à détecter les tendances statistiquement
significatives, à la hausse ou à la baisse, associées à certains
descripteurs pour lesquels le nombre d’analyses et leur fréquence permettent
ce type de traitement statistique. Il s’agit des différentes formes mesurées
de phosphore et d’azote, la conductivité, la turbidité, le pH et les
coliformes fécaux. Le test utilisé est celui de Kendall saisonnier. Le calcul
de la pente de Sen permet d’estimer le taux de changement du descripteur par
année.
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