Contexte général
L’intensification des épisodes de pluie associés aux changements climatiques représente un défi grandissant pour les municipalités disposant de réseaux unitaires et d’un cadre bâti vulnérable. Lors de précipitations importantes, ces réseaux peuvent atteindre leur capacité maximale et provoquer des débordements ou des refoulements d’eaux usées unitaires diluées (EUUD), entraînant l’inondation temporaire de secteurs urbanisés et d’espaces publics. Dans ce contexte, plusieurs villes misent désormais sur des infrastructures vertes et des aménagements résilients afin de réduire les risques d’inondation tout en améliorant la gestion des eaux pluviales.
Le parc Pierre-Bédard, situé dans l’arrondissement Mercier–Hochelaga-Maisonneuve à Montréal, constitue un exemple emblématique de cette approche (Ville de Montréal 2025). Son réaménagement vise à permettre la rétention temporaire de surface d’environ 5 800 m³ d’EUUD lors d’événements pluvieux exceptionnels (récurrence 1/10 ans), tout en maintenant la vocation récréative du site en temps normal. Étant donné que le secteur se situe dans un bassin desservi par un réseau unitaire, le parc recevra occasionnellement de l’eau usée fortement diluée. Bien que cette situation ne soit pas idéale, elle constitue une mesure permettant de réduire la fréquence des inondations chez les citoyens.
Objectifs de l'étude
L’étude avait pour principal objectif de documenter le comportement microbiologique des surfaces végétalisées exposées à des EUUD et de déterminer les meilleures stratégies d’intervention permettant un retour sécuritaire à l’usage public.
Plus spécifiquement, les travaux visaient à :
- établir des valeurs de référence de contamination microbiologique naturelle observées dans les parcs montréalais;
- caractériser la contamination résiduelle générée par une inondation d’EUUD;
- analyser la vitesse d’atténuation naturelle de cette contamination;
- évaluer l’efficacité de différentes mesures de mitigation applicables.
Approche méthodologique
Les travaux ont été réalisés en deux phases entre 2023 et 2024 (figure 1). Une première phase exploratoire a permis de développer les protocoles expérimentaux, les dispositifs de simulation de pluie et d’inondation ainsi que les méthodes d’échantillonnage microbiologique. La seconde phase a principalement porté sur l’acquisition des données nécessaires à l’évaluation des risques sanitaires ainsi qu’à la validation des mesures correctives proposées (Souleymane A. Maouli 2025).
Les simulations de pluie-inondation (figure 2) reproduisaient les conditions de conception du futur parc résilient, incluant :
- une pluie de projet de 45 mm sur trois heures;
- une inondation simulant des eaux usées diluées à 95 %;
- une hauteur d’eau pouvant atteindre 600 mm;
- une phase de vidange contrôlée suivant l’événement pluvial selon le comportement modélisé du futur parc.
Parallèlement, un suivi de la contamination naturelle (sans apport d’EUUD) a été réalisé dans six parcs montréalais afin de caractériser la contamination naturelle des pelouses urbaines et d’obtenir des seuils de comparaison réalistes.
Les analyses microbiologiques ont principalement porté sur deux organismes indicateurs :
- Escherichia coli ( coli), représentatif d’une contamination fécale récente;
- Clostridium perfringens ( perfringens), indicateur d’une contamination plus persistante et plus résistante aux conditions environnementales.
Principaux résultats
a) Contamination naturelle dans les parcs urbains
Les résultats suggèrent que les surfaces végétalisées urbaines présentent naturellement une variabilité importante de contamination microbiologique. La médiane observée pour E. coli dans les six parcs étudiés atteignait 21 300 UFC/m², tandis que plusieurs échantillons affichaient des concentrations beaucoup plus élevées, vraisemblablement attribuables à diverses sources de contamination présentes en milieu urbain, notamment la faune, les animaux domestiques ainsi que les activités humaines (figure 3).
En comparant ces résultats avec ceux de l’ensemble des essais de contamination initiale des surfaces végétalisées par des EUUD à 95 % (n = 17) lors de la seconde phase de l’étude, pour lesquels une médiane de 508 000 UFC/m² a été observée, il apparaît que certaines surfaces végétalisées des parcs peuvent présenter, à l’état naturel, des niveaux de contamination microbiologique significatifs sans aucun apport d’EUUD.
L’analyse statistique des résultats de C. perfringens présomptifs montre une médiane de 36 100 UFC/m², tandis que la moyenne géométrique s’établit à 50 300 UFC/m² (figure 4). Toutefois, en appliquant le taux de confirmation obtenu de près de 33 % de l’organisme spécifique C. perfringens, la concentration observée pour cet organisme serait alors environ trois fois plus faible.
b) Atténuation naturelle après une inondation
Le suivi temporel a révélé une diminution progressive de la contamination microbiologique après l’exposition aux EUUD. Pour E. coli, les concentrations revenaient généralement à des niveaux comparables aux valeurs de référence observées dans les parcs montréalais après une période variant de trois à huit jours selon les conditions d’ensoleillement (figure 5).
Les principaux mécanismes naturels susceptibles d’expliquer cette réduction sont :
- le rayonnement solaire;
- la dessiccation des surfaces;
- la prédation biologique;
- le vieillissement naturel des microorganismes.
À l’inverse, C. perfringens (résultats présomptifs car incluant d’autres organismes résistants apparentés à cet organisme) présentait une décroissance beaucoup plus lente (figure 6). Sa capacité à former des spores lui confère une meilleure résistance aux agressions environnementales et explique sa persistance plus importante dans les surfaces végétalisées.
a) Lavage
Le lavage réalisé immédiatement après le retrait des EUUD, lorsque la pelouse est encore humide, s’est avéré être la mesure la plus prometteuse. Il permet d’entraîner une fraction importante des contaminants vers la base de la végétation et les couches superficielles du sol, réduisant ainsi leur présence à la surface de la pelouse.
Pour le cas d’E. coli, les résultats ont montré une réduction initiale de 84 à 87 % des concentrations dès le premier jour, suivie d’une amélioration supplémentaire sous l’effet des mécanismes naturels d’atténuation. Une semaine après l’inondation, les concentrations mesurées étaient généralement inférieures à la médiane de référence observée dans les parcs montréalais.
b) Lavages séquentiels et continus
Les résultats ont mis en évidence des abattements variables de la contamination, avec l’obtention de pointes élevées de recontamination (figure 7). Ces recontaminations découlent possiblement d’une redistribution des contaminants lors du lavage continu de la pelouse, avec accumulation entre les aspérités de la surface. Une recontamination d’origine faunique peut également expliquer les valeurs élevées observées.
c) Irradiation UV artificielle
Les essais de désinfection par rayonnement UV ont produit des résultats limités (figure 8). La structure même de la pelouse réduit la pénétration du rayonnement vers les couches inférieures où se concentre une partie des microorganismes, limitant ainsi l’efficacité globale de cette méthode.
d) Désinfection chimique
Les essais réalisés avec le chlore et le Thymox ont montré une réduction initiale de la contamination, mais leurs bénéfices se sont rapidement estompés. De plus, ces traitements ont entraîné plusieurs effets écotoxicologiques indésirables (figure 9), notamment :
- la remontée à la surface et la mortalité des lombrics;
- une augmentation de l’activité faunique;
- des phénomènes de recontamination secondaire;
- un jaunissement de la végétation dans certains cas.
Compte tenu de ces impacts, l’utilisation du chlore et du Thymox n’a pas été retenue pour la gestion des surfaces végétalisées.
Synthèse
La contamination microbiologique associée à une inondation aux EUUD diminue naturellement au fil du temps et revient généralement aux niveaux de référence en moins de deux semaines. Parmi les conditions de mitigation étudiées, le lavage hygiénique réalisé rapidement après le retrait des eaux s’est révélé être l’approche la plus efficace, simple et économique pour favoriser le retour sécuritaire à l’usage des espaces verts.
Remerciements
La présente recherche a bénéficié de l’appui de la Ville de Montréal, partenaire clé du projet, du soutien logistique et technique des équipes de l’arrondissement Mercier–Hochelaga-Maisonneuve, ainsi que de l’accompagnement de la Fondation de l’association des ingénieurs municipaux de Québec.
Bibliographie
Souleymane A. Maouli, Aboubacar. Évaluation de la contamination biologique des surfaces végétalisées (pelouse) par des eaux usées unitaires diluées en temps de pluie et mesures d’atténuation. Montréal, Québec: École de technologie supérieure (ÉTS), 2025.
Ville de Montréal. Fin des travaux au parc éponge Pierre-Bédard. 13 août 2025. https://montreal.ca/articles/fin-des-travaux-au-parc-eponge-pierre-bedard-29562.