A watershed modeling framework for phosphorus loading from residential and agricultural sources.

Sinclair, A.C., Jamieson, R.C., Madani, A., Gordon, R.J., Hart, W., et Hebb, D. (2014). « A watershed modeling framework for phosphorus loading from residential and agricultural sources. », Journal of Environmental Quality, 43(4), p. 1356-1369. doi : 10.2134/jeq2013.09.0368  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Le processus de transports des charges de phosphore (P) des systèmes d’assainissement autonomes résidentiels vers les eaux de surface avoisinantes est mal compris dans les bassins versants ruraux; la difficulté est encore plus grande quand des habitations résidentielles cohabitent avec des terres à vocation agricole. Les objectifs de la présente recherche étaient de (i) concevoir un simulateur de P pour eaux usées (POWSIM) pour évaluer les charges de P en provenance des systèmes d’assainissement résidentiels, autonomes ou groupés, normalement utilisés en Nouvelle-Écosse, au Canada; et (ii) simuler les charges de P des systèmes d’assainissement autonomes dans un bassin versant agricole mixte (bassin versant Thomas Brook [TBW], N.-É.) au moyen du modèle SWAT (Soil and Water Assessment Tool) en conjonction avec le POWSIM, pour prévoir et comparer les charges de P en provenance des sources agricoles et résidentielles. L’outil de calcul des charges POWSIM comporte trois composantes computationnelles : (i) sélection du champ d’épuration et calcul d’ensemble pour le moyen de traitement, (ii) dynamique du traitement de P dans le champ d’épuration et (iii) dynamique du traitement de P dans le panache souterrain. L’approche de modélisation combinée du TBW par POWSIM et par SWAT a produit une meilleure simulation des charges de P total (PT) dans le débit de base dans un sous-bassin principalement résidentiel et un bassin dominé par l’agriculture que le modèle SWAT sans le simulateur POWSIM. Pour le sous-bassin résidentiel, 48 % de la charge moyenne annuelle de PT découlant de l’utilisation des terres (simulée) provenaient des systèmes d’assainissement autonomes, tandis que pour le sous-bassin agricole c’était de 39 %. Des analyses de sensibilité à l’échelle du bassin des paramètres d’entrée du POWSIM pour des périodes d’exploitation des systèmes d’assainissement autonomes de 18 et 50 ans ont démontré que les paramètres les plus sensibles étaient l’apport en P dans le champ d’épuration, les taux d’élimination à long terme du P dans le champ d’épuration et les sols, la capacité de sorption de P maximale du sol et la masse de sol indigène contribuant au traitement du P.

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