Influence de la densité animale sur la concentration des coliformes fécaux dans les cours d’eau du Québec méridional, Canada Influence of animal density on fecal coliform concentrations in streams of Southern Quebec, Canada

Résumé

La contamination bactériologique des eaux de surface en milieu agricole préoccupe les intervenants des secteurs agricole et de la santé publique au Canada. Afin de connaître l’influence de l’agriculture sur cette contamination, un suivi des coliformes fécaux (CF) a été réalisé dans 16 cours d’eau au Québec méridional. Ces cours d’eau drainent des sous-bassins versants de 15 à 100 km² qui comportent une large gamme de densité animale (10 à 520 unités animales•km-²) et supportent une agriculture surtout intensive. Le suivi des CF aux deux semaines pendant trois ans a montré que leur concentration dans les cours d’eau augmente avec la densité animale dans les sous-bassins versants. Des relations développées par régression permettent d’évaluer l’influence des élevages d’animaux et des humains sur les CF mesurés dans les cours d’eau de sous-bassins versants comparables. L’étude a aussi montré l’influence des sources de CF en amont immédiat des stations d’échantillonnage. Ces sources de contamination contribuent à augmenter les valeurs médianes de CF de 3 à 20 fois en saison estivale (mai à octobre) et jusqu’à plus de 100 fois en saison hivernale (novembre à avril). Les relations présentées constituent des outils d’aide à la gestion du risque de contamination bactériologique. Ces outils comportent toutefois plusieurs limites à l’heure actuelle. Ils pourraient être améliorés et complétés en prenant en compte d’autres paramètres.

Mots-clés :

• Coliformes fécaux,
• élevage,
• densité animale,
• densité humaine,
• qualité de l’eau,
• sous-bassins versants agricoles,
• régression

Mots-clés :

• Fecal coliform,
• livestock and poultry,
• animal density,
• human density,
• water quality,
• agricultural subwatersheds,
• regression

Abstract

Bacterial contamination of surface waters in agricultural territories is a concern for the agricultural and public health sectors in Canada. In order to assess the influence of agriculture on this type of contamination, fecal coliforms (FC) were analyzed in water samples collected in 16 watercourses located in the southern part of the province of Quebec. Their subwatersheds cover surface areas of 15 to 100 km² and a large range of animal densities (10 to 520 animal units•km-²) and host a mainly intensive agriculture. Fecal coliform measurements obtained bi-weekly over three years show that concentrations in watercourses increase with animal density in the subwatersheds. Regression analyses have allowed the assessment of animal husbandry and human influence on FC counts in watercourses with comparable subwatersheds. The study also shows that FC point sources located immediately upstream from the sampling stations may increase the FC median values from 3- to 20-fold during summer (May to October) and up to more than 100-fold during winter (November to April). Regression equations are provided as tools to assist bacterial contamination risk management. However, these tools have many limits: they could be improved and completed in taking into account other parameters.