Pollution de l'eau

La pollution de l'eau est causée par la décharge d'énergie ou de matières qui dégradent la qualité de l'eau pour les humains, la faune et la flore. La pollution affecte les sources d'eau intérieures comme les lacs, les rivières et les eaux souterraines, ainsi que les eaux maritimes côtières. D’une certaine façon, en bout de ligne, elle est causée par la croissance démographique et l'industrialisation, mais elle peut néanmoins être parée si des mesures appropriées sont en place pour réduire la décharge des déchets. Au Canada, les pires cas de pollution de l'eau sont observés au sud du pays, où la population est concentrée et où la plupart des activités des secteurs agricole et industriel ont lieu. Les régions éloignées et moins populeuses ne sont toutefois pas à l'abri de la pollution causée par des industries primaires, comme les sables bitumineux, l'extraction de métaux et les usines de pâtes et papiers.

Types de polluants

La pollution de l'eau est classée selon la nature des substances déchargées, la source dont celles-ci proviennent et les cours d'eau dans lesquels elles sont rejetées. L'intensité de la pollution est mesurée par la concentration de polluants dans l'eau et par leurs effets sur son utilisation. Il existe six catégories de polluants : les pathogènes, la demande biochimique en oxygène, les nutriments, les matières toxiques, l'acidification et la chaleur.

Pathogènes

Le pathogène est un virus, une bactérie ou un protozoaire responsable d'une maladie. Il se développe normalement lorsque des eaux usées provenant des humains ou du bétail sont mal traitées et déchargées. Plus il y a de pathogènes dans l'eau, plus les risques sont élevés pour la santé des gens et des animaux qui utilisent cette eau pour boire ou se laver.

Demande biochimique en oxygène

La demande biochimique en oxygène (DBO) est causée par des déchets organiques qui se décomposent et qui, par conséquent, privent l'eau de son oxygène. Les usines de pâtes et papiers et les eaux usées des municipalités et du secteur de l'agriculture sont des sources majeures de déchets organiques. Si le taux d'oxygène dissout chute près de zéro, les poissons et les autres animaux aquatiques meurent. Qui plus est, la décomposition anaérobie (c'est-à-dire qu’elle se produit sans oxygène) génère des gaz nocifs comme le sulfure d'hydrogène, qui peut être toxique pour la faune et la flore.

Nutriments

Les nutriments, en particulier le phosphore et l'azote, supplémentent les eaux et accélèrent le vieillissement des lacs et des cours d'eau, un procédé connu sous le nom d'eutrophisation. L'accroissement des plantes et des algues qui en résulte peut dégrader l'eau pour ses autres utilisations, comme la consommation et les activités récréatives. D'importantes quantités d'algues et de phytomasse peuvent aussi causer la chute des taux d'oxygène lorsqu'ils se décomposent. Ultimement, une grave eutrophisation peut ruiner l'habitat aquatique de la faune et de la flore. Les principales sources de nutriments au Canada proviennent des régions rurales et municipales et du mauvais traitement des eaux usées.

Matières toxiques

Les matières toxiques dans l'eau potable affectent la santé des gens et les organismes aquatiques qui vivent dans les sources d'eau touchées. Les produits toxiques (matières toxiques produites par les activités humaines) incluent les métaux (par exemple, le mercure et le plomb), le pétrole, et autres hydrocarbures, organochlorés (DDT, BPC), hydrocarbures aromatiques polycycliques (par exemple, le benzopyrène) et phtalates (par exemple, le dibutyl phtalate). Ils proviennent de multiples sources et sont souvent le résultat de l'utilisation de grandes quantités de produits chimiques utilisées dans les industries et dans les régions urbaines. Parfois, le mélange de matières toxiques peut être dangereux même si leurs concentrations individuelles sont inférieures aux niveaux qui pourraient représenter un risque. Les polluants associés aux déversements de pétrole sont toxiques : ils peuvent aussi nuire aux organismes aquatiques et causer la mort d'oiseaux en détruisant les propriétés imperméables de leur plumage.

Acidification

L'acidification, en particulier celle des lacs et des rivières, est causée par le ruissellement des précipitations (de pluie et de neige) de dioxyde de soufre et d'oxydes d'azote émis par les industries et les automobiles (voir pluies acides). Elle a aussi lieu lorsque des déchets de roche liés à l’extraction du charbon et de métaux, contenant des minéraux sulfurés sont exposés à l'atmosphère. Les bactéries utilisent ainsi les sulfures comme source d'énergie, et produisent de l'acidité comme déchet de leur métabolisme.

Chaleur

La décharge de chaleur industrielle résiduelle dans l'eau peut causer une hausse de la température de l'eau que beaucoup d'espèces aquatiques ne tolèrent pas. La chaleur contribue aussi à la baisse des concentrations d'oxygène en accélérant le procédé de décomposition des matières organiques. Les décharges sont souvent reliées à des centrales électriques ou nucléaires alimentées au charbon et parfois à certaines grandes usines. Les centrales électriques, de leur côté, peuvent emprunter de l'eau d'un bassin à proximité, l'utiliser pour le refroidissement et retourner l'eau chaude dans le même bassin d'eau.

Réduire la pollution

Les importantes richesses du Canada en termes d'eau douce et d'eau salée sont menacées par des pénuries régionales (par exemple, dans le sud de la Saskatchewan et de l'Alberta) et par la pollution. Bien que la pollution causée par les pathogènes, les matières toxiques, la demande biochimique en oxygène, les nutriments, l'acidification et la chaleur résiduelle peut être évitée et assez facilement renversée, pour l'eutrophisation et les déversements de pétrole c’est plus difficile, et l'acidification et la toxicité peuvent être irréversibles.

Les mesures les moins coûteuses pour réduire la pollution dépendent des différentes sources et des dommages causés. La maîtrise des pathogènes se fait généralement par une désinfection (souvent avec du chlore ou de l'ozone, parfois par une filtration) des eaux usées provenant de municipalités ou de l'agriculture, ou encore de l'eau destinée à un usage domestique (voir Traitement de l'eau). La demande biochimique en oxygène peut être réduite par le traitement des déchets organiques provenant des municipalités ou de l'agriculture pour diminuer la quantité de déchets (et la demande en oxygène) avant que les effluents ne soient déchargés dans un habitat aquatique. Les décharges de phosphore et d'azote sont contrôlées par la régulation de certains produits (par exemple, en exigeant que les détergents soient exempts de phosphore), par des règlements sur l'utilisation des terres (par exemple, en limitant l'utilisation d'engrais chimique), et par l'installation de procédés de traitement spécialisés pour les eaux usées provenant des municipalités et de l’agriculture.

La meilleure façon d'éviter la pollution par les matières toxiques est de ne pas les décharger dans des milieux aquatiques. Une variété de produits toxiques présentent des problèmes et des possibilités de réglementation particuliers. Par exemple, la fabrication et l'utilisation de DDT et de BPC sont interdites au Canada, et l'on exige maintenant des systèmes dans les procédés industriels afin de prévenir le déversement de certains métaux et d'autres substances potentiellement toxiques dans l'eau. Certaines matières toxiques ont été remplacées par des substituts non toxiques, comme c'est le cas du rinçage par cyanure qui est substitué par l'électrodéposition. Le procédé de traitement des eaux usées municipales et industrielles se fait de manière à ce que plusieurs matières toxiques soient isolées dans de la boue, qui est par la suite traitée ou déchargée dans des dépotoirs sécurisés. Puis, l'acidification est évitée par la réduction des décharges de sulfites et d'oxydes d'azote dans l'atmosphère, processus qui est démarré, mais qui est loin d'avoir éradiqué le fléau de l'acidification à grande échelle. Finalement, le rejet de chaleur résiduelle dans les bassins d'eau peut être prévenu par l'utilisation de tours spéciales de refroidissement et de bassins qui dissipent l'énergie dans l'atmosphère.