L’eau potable est un élément essentiel du développement durable, de la réduction de la pauvreté à la croissance économique et à la durabilité environnementale. Actuellement, selon les Nations Unies (ONU), il y a une crise mondiale de l’eau qui touche près de 2,2 milliards de personnes qui n’ont pas accès à l’eau potable. Pour sensibiliser à la crise et soutenir le travail mondial visant à faire progresser l’objectif de développement durable 6 : eau propre et assainissement, l’ONU a identifié le 22 mars comme la Journée mondiale de l’eau.
Pour en savoir plus sur les innovations dans l’infrastructure des systèmes d’approvisionnement en eau, le rôle de l’assainissement pendant la pandémie de COVID-19 et les améliorations nécessaires pour fournir un accès égal à l’eau potable au Canada, la Gazette s’est entretenue avec la chercheuse de Queen’s, Sarah Jane Payne (génie civil). Spécialiste des contaminants émergents de l’eau et de la gestion de la qualité de l’eau, le Dr Payne a auparavant travaillé dans la fonction publique fédérale en occupant des postes dans les domaines de l’eau, des eaux usées et de la politique et de la réglementation environnementales pour Environnement et Changement climatique Canada et Santé Canada. À Queen’s, elle est codirectrice de l’initiative de surveillance des eaux usées COVID-19 de Queen’s et codirectrice du Drinking Water Quality Group (DWQG), un programme de recherche affilié au Contaminants of Emerging Concern-Research Excellence Network (CEC-REN) .
Pourriez-vous nous en dire plus sur le Drinking Water Quality Group et les installations telles que le Drinking Water Distribution Lab (DWDL) à Queen’s et comment ils appuient vos recherches?
Queen’s abrite deux installations de classe mondiale avec des laboratoires au Mitchell Hall et au Drinking Water Distribution Lab (DWDL). En fait, DWDL n’est que l’une des deux installations de recherche à grande échelle dans le monde et la seule en Amérique du Nord. Lorsque j’ai commencé à travailler à Queen’s, j’ai rapidement découvert que j’avais de nombreux intérêts académiques complémentaires avec le responsable de DWDL, Yves Filion (génie civil). Nous avons formé le Drinking Water Quality Group afin d’envisager et d’explorer des recherches complexes, collaboratives et interdisciplinaires, de recruter des étudiants et de placer Queen’s au centre de la résolution des problèmes critiques de l’industrie de l’eau.
Actuellement, le Groupe se concentre sur la compréhension et la prévision de la détérioration de la qualité de l’eau potable et la recherche de moyens de la prévenir, notamment en analysant les données des services publics collectées à des fins de conformité réglementaire. Le DWDL nous permet de mener des recherches dans un environnement contrôlé et d’examiner les causes de la décoloration de l’eau potable ou de l’accumulation de contaminants sur les parois des tuyaux et de découvrir les moyens optimaux de les éliminer. Nous pouvons également mener des expériences à plus petite échelle à Mitchell Hall, ce qui nous permet d’isoler davantage les mécanismes clés. En combinant toutes ces connaissances, nous prévoyons de développer des outils d’apprentissage automatique pour aider à prévoir les zones à haut risque de détérioration de la qualité de l’eau. Ce type d’outil d’intelligence artificielle (IA) pourrait permettre aux services publics d’optimiser leurs ressources en ciblant stratégiquement les bonnes zones pour l’entretien ou le remplacement des matériaux de tuyauterie problématiques.
Qu’est-ce que les gens pourraient être surpris de savoir qui affecte la qualité de leur eau locale et quelles mesures pourraient être prises pour minimiser les effets nocifs ?
La question qu’on me pose le plus est : est-ce que je bois l’eau du robinet ? Je fais! Je suis un passionné d’eau du robinet et j’aime goûter l’eau du robinet dans différentes villes. Le défi avec la qualité de l’eau locale est que les problèmes peuvent être très localisés et peuvent même être spécifiques à votre maison. Il est essentiel d’être conscient des problèmes que vous pourriez rencontrer et de savoir où trouver des ressources pour vous aider.
Mes deux plus gros problèmes d’eau « locaux » concernent les puits privés et les branchements en plomb. Les puits privés peuvent être contaminés et présenter des risques pour les utilisateurs tels que des maladies gastro-intestinales. La chose la plus importante que les propriétaires puissent faire est de tester régulièrement leurs puits pour détecter les contaminants microbiens. En Ontario, cette analyse de l’eau est gratuite et il existe plusieurs ressources et mesures que les propriétaires peuvent prendre pour améliorer la qualité de l’eau de leur puits si nécessaire.
Mon autre grande préoccupation concerne l’exposition au plomb et ses effets nocifs pour les nourrissons et les enfants en tant que neurotoxine puissante. Les principales sources de plomb dans l’eau potable proviennent des matériaux de plomberie du bâtiment, tels que la ligne de branchement reliant le système de distribution à votre maison (autorisée jusqu’en 1975), la soudure à l’étain et au plomb (autorisée jusqu’en 1986) et les raccords en laiton pouvant contenir jusqu’à 8 pourcentage de plomb (autorisé jusqu’en 2014). Selon l’âge de la maison, je conseille aux gens de se connecter avec leur service d’eau local pour demander si des conduites de service en plomb sont prévues ou non dans leur quartier et de faire tester leur eau si nécessaire. En cas de présence de plomb, plusieurs options s’offrent à vous pour l’éliminer ou utiliser un appareil de traitement homologué et rincer quotidiennement vos robinets.
Comment avez-vous fait pivoter votre recherche sur les eaux usées pour faire face au COVID-19 ? Votre équipe a travaillé en partenariat avec Utilities Kingston, Loyalist Township, la ville de Cornwall et KFL&A Public Health pour surveiller les tendances de transmission au niveau local, prévoyez-vous de vous appuyer sur vos partenariats pour de futures collaborations ?
Un de mes étudiants de premier cycle m’a demandé s’il y avait un lien entre le COVID-19 et les eaux usées. En cherchant une réponse, j’ai lu des informations sur certains travaux de preuve de concept précoces et importants aux Pays-Bas qui suggéraient également que la surveillance des eaux usées par le SRAS-CoV-2 pourrait être à la fois un outil d’alerte précoce et un moyen non invasif et peu coûteux de surveiller le niveau d’infection dans toute une communauté. Il y avait beaucoup de scepticisme initial quant à la possibilité de le faire, car la détection est presque une aiguille dans une botte de foin très inhospitalière. Cependant, grâce à des efforts de recherche hautement collaboratifs et ouverts à l’échelle provinciale, nationale et mondiale, l’épidémiologie basée sur les eaux usées a généré un tourbillon de découvertes et de connaissances scientifiques.
À Queen’s, Stephen Brown (chimie) et moi-même dirigeons une formidable équipe de boursiers postdoctoraux, de personnel technique, d’étudiants diplômés, de premier cycle et d’été qui travaillent sans relâche en laboratoire pour perfectionner cette technique et explorer ses possibilités d’application. Nous prévoyons de faire progresser l’épidémiologie basée sur les eaux usées pour surveiller d’autres virus et bactéries en tant que système d’alerte précoce pour les décideurs en santé publique. Nous cherchons également à optimiser l’analyse pour d’autres cibles et à affiner la technique à mesure que les applications se développent.
Nos partenaires des services publics et municipaux sont essentiels à ce projet et fournissent une collecte d’échantillons et une expertise opérationnelle pour interpréter les problèmes de qualité des échantillons. Nous partageons les données avec nos partenaires des bureaux de santé publique et elles sont utilisées dans leur connaissance de la situation et leurs ressources publiques, telles que le tableau de bord COVID-19 dans les eaux usées de KFL&A Public Health. C’est un privilège de faire un travail qui est utile aux décideurs en santé publique et un honneur de travailler avec les personnes talentueuses de notre équipe, nos partenaires, ainsi que nos collègues de l’Ontario, du Canada et du monde entier. Ce projet pour affronter le COVID-19 a été le travail le plus inattendu, stimulant, collaboratif et aussi le plus gratifiant de ma carrière. Je suis très enthousiaste à l’idée de notre collaboration future et de l’opportunité de protéger la santé publique en faisant progresser la recherche scientifique et technique sur les eaux usées.
Bien que le Canada soit un pays riche en eau douce, beaucoup ici n’ont pas accès à de l’eau salubre et propre, en particulier dans les communautés autochtones. Le gouvernement fédéral a identifié les systèmes et l’infrastructure de traitement de l’eau comme des investissements cruciaux en mettant l’accent sur la rénovation et la mise à niveau des systèmes existants pour élargir l’accès. Selon vous, quels sont les innovations et les développements clés nécessaires pour moderniser l’infrastructure vieillissante de l’eau du Canada pour un avenir durable?
Pour les innovations et le développement, je pense à deux choses. La première est une approche communautaire visant à s’assurer que l’infrastructure correspond à ce qu’une communauté veut, a besoin, et peut exploiter et entretenir. La seconde est une définition complète de la durabilité qui garantit un financement adéquat pour l’exploitation et la maintenance, des ressources pour le recrutement, la formation et la rétention des talents pour exploiter et entretenir cette infrastructure, et que l’infrastructure est robuste, efficace, résiliente et prête au changement climatique. .
L’eau est essentielle à la vie, et c’est un besoin universel. Nous devons le valoriser, le protéger, le célébrer et nous assurer que nous pouvons tous y accéder.