Impact des sels de déglaçage sur la réduction du volume et le traitement des eaux pluviales des mésocosmes de biorétention en climat froid

Impact of de-icing salt on treatment and volume reduction of stormwater in bioretention mesocosms in cold climate conditions

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Authors
Margit Kõiv-Vainik, Henry Beral, Danielle Dagenais, Jacques Brisson

Short abstract (FR)
Les cellules de biorétention (BR) ont démontré de bonnes performances dans la gestion et le traitement des eaux pluviales grâce à plusieurs processus physiques, chimiques et biologiques. Dans des conditions climatiques froides, des différences saisonnières dans ces processus ont été détectées. Cependant, l'effet des conditions climatiques froides (ex : basses températures, dormance des plantes, activité microbienne plus faible) et les polluants spécifiques au climat froid comme les sels de déglaçage, sont encore mal documentés. Notre objectif était de déterminer l'impact de l’apport printanier de sels de déglaçage lors de la fonte des neiges sur l'hydrologie des BR et le traitement des eaux pluviales, sa persistance dans le temps et la résilience de la végétation des BR au sel appliqué. Nous avons ajouté du NaCl à des concentrations de 0, 250, 1000 et 4000 mg/L sur 12 mésocosmes plantés avec une des 3 espèces suivantes Iris versicolor, Juncus effusus et Cornus sericea et 4 témoins non plantés. Nos résultats n’ont montré aucun effet négatif clair sur la performance générale des BR et sur la croissance des plantes au cours de 4 applications de sel pendant une période de 12 jours et aucun effet persistant. Les plantes ont eu un effet positif sur la performance globale. Une concentration plus élevée de NaCl a amélioré la filtration des métaux, mais a provoqué la libération de cations structurants du sol.

Short abstract (EN)
Bioretention cells (BR) have shown good performance in stormwater management and treatment through several physical, chemical and biological processes. In cold climate conditions, seasonal differences in these processes have been detected. However, the effect of cold climate conditions (e.g. low temperatures, plant dormancy, lower microbial activity) and cold climate specific pollutants like de-icing salts, have been poorly documented. Our objective was to determine the impact of spring flush of de-icing salt during snow melting period on BR hydrology and stormwater treatment, the persistence of salt effect and resilience of BR vegetation to subjected salt. We applied NaCl in four concentrations (0, 250, 1000 and 4000 mg/L) to 12 planted mesocosms (with one of 3 species Iris versicolor, Juncus effusus and Cornus sericea) and 4 unplanted controls. Our results showed no clear negative effect on the BR general performance and plant growth during 4 salt flush simulations during 12 days period and no persistent effect. Plants had positive effect on the overall performance. Higher NaCl concentration improved metals’ filtration, however, also caused release of soil structuring cations.

Keywords
infrastructure verte, NaCl, jardin de pluie, salinité, SUDS, végétation