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MEMO316

1. 12 3 5 Validation du mod le math matique informatis 12 3 6 Analyse de sensibilit issus 14 4 Description du mod le eee ne sors etant en Se Ones 17 AN Gensralit S orcas ccosce ese ence ese ener exer ence esetener exeteeek EEREN EErEE Eet 17 4 2 Le mod le iconique des r servoirs et des flux 17 4 3 Mod le math matique quations de flux 19 5 R sultats de simulation ss 24 6 Analyse de Sensibilit 225238820280 tu tena 25 6 1 Sensibilit de sc nario 25 6 2 Sensibilit relaie nd nd asia Me dr nr mme 25 T DISCUSSION LEE eee eeaeee EEEE Eee EEEE EEEE REEERE ENEE dencre den ne One OMR 29 Page 108 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec 7 1 Validation du mod le ii a E 29 BE CONCIUSIONS SES RME TS D Per MEN elaine ae MU eee 32 Annexe 1 Erreur Signet non d fini Annexe 2 34 Annexe 3 35 Bibliographie36 Page 109 de 85 Mod lisation Dynamique des Flux d Azote dans les Sites d Exploitation Porcine P Berthiaume M Bigras Poulin A N Rousseau l pid miologie V t rinaire Universit de Montr al Canada berthip courrier umontreal ca Epid miologie V t rinaire Universit de Montr al Canada bigraspm medvet umontreal ca Institut Natio
2. Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 crit res seront obtenus tout d abord partir des entrevues avec les p i et par discussion p ex au moyen de techniques comme celle du groupe nominal au sein de l GP Selon notre recension des crits pertinents il est pr voir que nous obtiendrons des cat gories de crit res relatifs aux impacts sur l environnement au d veloppement conomique la porosit du sol l tat de la nappe phr atique au nombre d emplois cr s ou en jeu au type de zonage etc On voit bien ici la n cessit de la transdisciplinarit Tous les membres de l quipe devront participer afin de faire merger la collection la plus riche possible de points de vue de bien justifier ceux qui seront retenus et quel titre de bien former l GP GP aux lourdes responsabilit s et presque de facto immuable une fois form e de construire une famille coh rente de crit res qui soit la fois lisible et op rationnelle La somme de connaissances et d expertises requise pour construire une bonne repr sentation du probl me exige la pr sence et l apport de diverses disciplines La deuxi me tape du bloc 3 est r alis e par l quipe de recherche et consiste d velopper une m thode pour int grer les nouveaux crit res dans le SIG Ceci implique de trouver une fa on de g or f rencer les crit res identifi s au bloc 1 La troisi me tape du bloc trois cons
3. chelle de l entreprise La simulation appara t comme un outil privil gi pour valuer le comportement dynamique des diff rents facteurs qui contribuent l h t rog n it des entreprises porcines qu b coises Une approche par simulation est d autant plus int ressante qu elle permet d agir de mani re proactive l chelle des r gions Ce projet se compose de deux grandes parties la premi re est la construction et la validation d un mod le math matique de l entreprise porcine La seconde est l tude l aide de ce mod le de l effet de l h t rog n it des entreprises porcines sur les quantit s d azote dans les effluents d entreprises Ce rapport pr sente la premi re partie de ce projet c est dire la construction du mod le 2 Consid rations th oriques Le contenu en azote des effluents des entreprises de production porcine d pend de l excr tion d azote des animaux et des pertes d azote vers l atmosph re sous forme ammoniacale Les principaux facteurs influen ant ces deux quantit s sont pr sent s dans cette section 2 1 Facteurs influen ant l excr tion d azote par les animaux L alimentation est un facteur cl qui influence la quantit d azote contenu dans les d jections porcines car seule une faible fraction de l azote ing r est retenue par ces animaux Par exemple dans le cas des porcs en engraissement c est en moyenne moins de
4. 15 Tableau 2 Valeurs utilis es pour l analyse de sensibilit de sc nario Param tres Unit s Valeur Valeur Valeur Source minimale m diane maximale prot AS 12 14 7 18 Comit ad hoc sur l agroenvironnement amp CPAQ 1998 Dourmad et al 1992 prot G 12 14 7 18 Comit ad hoc sur l agroenvironnement amp CPAQ 1998 Dourmad et al 1992 prot L 12 16 4 18 Comit ad hoc sur l agroenvironnement amp CPAQ 1998 Dourmad et al 1992 N urinaire AS 0 55 0 7 0 79 Latimier amp Dourmad 1993 N urinaire G 0 55 0 7 0 79 Latimier amp Dourmad 1993 N urinaire L 0 55 0 7 0 79 Latimier amp Dourmad 1993 pH urinaire AS 6 Ted 8 Aarnink amp Elzing 1998 Hendriks et al 1997 pH urinaire G 6 7 5 8 Aarnink amp Elzing 1998 Hendriks et al 1997 pH urinaire L 6 7 5 8 Aarnink amp Elzing 1998 Hendriks et al 1997 Vol moyen d j journali res m 0 0136 0 0159 0 0199 CPVQ 1992 AS Vol moyen d j journali res m 0 0136 0 0159 0 0199 CPVQ 1992 G Vol moyen d j journali res L m 0 017 0 0255 0 029 CPVQ 1992 gaspillage AS 5 10 15 Approximation gaspillage G 5 10 15 Approximation Temp rature plancher AS K 283 293 305 Temp rature plancher G K 283 293 305 Temp rature plancher L K 283 293 305 Temp rature sous plancher AS K 288 293 298 Aarnink amp Elzing 1998 Temp rature sous plancher G K 288 293 298 Aarnink amp Elzing 1998 Temp ratur
5. 1975 92 95 des bact ries sont retenus dans le premier centim tre de la couche du sol et trois cinq sont retenues dans les quatre autres centim tres plus profonds N anmoins de nombreux travaux de laboratoire et des observations sur le terrain indiquent que ce filtre n est pas toujours aussi efficace Ils montrent que les microorganismes issus de d jections animales se retrouvent en concentration parfois non n gligeable dans les eaux de surface et dans les eaux souterraines dans le cas des p turages comme dans le cas de champs fertilis s par des fumures biologiques Ewans et Owens 1972 Stephenson et Street 1978 Doran et Lin 1979 Faust 1982 Baxter Plotter 1987 Baxter Plotter et Gilliland 1988 Dean et Foran 1991 Taylor et Foran 1993 Cot 1994 Howel et al 1995 Il existe donc bien deux voies de d placements des microorganismes contenus dans les d jections et les fumures biologiques le mouvement horizontal la surface du sol qui permet la contamination microbiologique des eaux de surface et la diffusion verticale dans le sol qui permet la contamination des eaux profondes ou souterraines Mouvement la surface du sol De grandes concentrations de bact ries dans les eaux de ruissellement coliformes f caux en g n ral ont t associ es des pandages ou la pr sence des bovins dans les p turages Howel et coll 1995 Gilliland et Baxter Plotter 1987 Doran et Linn 1979 Baxter Plotter et Gilli
6. 55 84 Ottawa Ontario Canada Barrington S F 1991 Characteristics of livestock manures Proceedings of the National Workshop on land application of animal manure Ottawa Ontario June 11 12 1991 Le Conseil de recherches agricoles du Canada 19 35 Baveye Ph And Boast C W 1999 Physical scales and spatial predictability of transport processes in the environment Assessment of non point source pollution in the vadose zone geophysical monograph 108 261 280 Page 60 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Baxter Potter W R and Gilliland M W 1988 Bacterial pollution in runoff from agricultural lands J Environ Quality 17 1 27 34 Beckers H J 1987 Public health aspects of microbial contaminants in food The veterinary quarterly vol 9 4 343 347 Benoit P Cluis D Laberge C Mamouny K et Marcoux A 1992 Mise au point de m thodes uniformis es de caract risation des effluentes d levage Minist re de l Environnement du Qu bec Symposium sur la recherche et le d veloppement en gestion environnementale des effluents d levage au Qu bec 9 et 10 septembre 1992 Sainte Foy 444 pages 97 112 Berends B R Urlings H A P Snijders J M A and Van Knapen F 1996 Identification and quantification of risk factors in animal management and transport regarding Salmonella spp In
7. Mawdsley et coll 1996a Dans des conditions exp rimentales de sol et de pluie contr l es 1 de ces oocystes ont diffus dans le sol Mawdsley et coll 1996b Page 21 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau IX R cup ration de microorganismes dans les eaux souterraines Texture du sol R cup Observation R f rence ration Sable loameux 0 001 Pseudomonas spp Paterson et coll 1993 Loam sableux 0 01 Pseudomonas spp Paterson et coll 1993 Loam 0 01 1 Coliformes f caux Joy et coll 1998 Loam limoneux 3 Enterococci Korkman 1971 selon Crane et coll Loam limoneux Cryptosporidium spp Mawdsley et coll 1996 Loam limoneux Coliformes f caux McMurry et coll 1998 Loam limoneux 0 13 Escherichia coli marqu r sistant a Dean et Foran 1991 l acide nalidixique Loam argileux 1 Cryptosporidium spp Mawdsley et coll 1996 sableux Argileux limoneux 0 37 Sol bien drain Dean et Foran 1991 Argileux limoneux 0 01 43 3 Sol imparfaitement drain Taylor et Foran 1993 Dean et Foran 1991 OOO CCL CC La diffusion verticale dans le sol des microorganismes existant a la surface des sols est un ph nom ne particuli rement complexe Abu Ashour et coll 1994 Cette diffusion est possible fondamentalement gr ce deux m canismes purement
8. engraissement 20 120 kg Porcelets sevr s 7 20 Kg 34 8 1 7 Sources GREPA 1996 2 Comit ad hoc sur l environnement 1998 3 Cluis et coll 1994 tant d fini par rapport la teneur des mati res f cales en nitrog ne cet indice est couramment utilis dans le calcul des plans de fertilisation pour viter les surplus chimiques azote phosphore selon les conditions des terres Voir Grille de fertilisation agricole au Qu bec 1996 Cette notion de charge animale est internationale car elle est Page 32 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 utilis e dans d autres r gions dans le m me but avec toutefois des unit s variables d un pays l autre La charge animale UA est un indice simple couramment utilis en agriculture pour g rer la pollution chimique azote phosphore des sols suite l pandage des fumures sur les terres Par rapport aux objectifs poursuivis cet indice est cependant trop approximatif et il ne traite pas la charge microbiologique des fumures qui d croit dans le temps de fa on diff rente et plus rapide que la charge chimique 3 3 Indices agro cologiques G n ralit s sur les indices agro cologiques Des indices agro cologiques ont t propos s depuis quelques ann es pour mesurer ou faire le diagnostic d une situation par rapport
9. utilisation d un SIG Le but principal de cette composante est de donner une dimension g ographique r aliste aux crit res d velopp s dans le premier bloc Ceci nous permettra non seulement de les repr senter sous forme de th mes mais aussi de les int grer selon un cadre universel l espace et de les manipuler pour qu ils se fondent de fa on repr sentative au territoire Leurs int grations dans un SIG suivra le mod le simple suivant Dimension g ographique Attributs et int gration 5 5 Crit res Themes Syst me th matique 3 Cette analyse s appuie sur un logiciel sp cialis appel Decision Explorer autrefois Graphics COPE 4 Non numerical Unstructured Data Indexing Searching and Theorizing Ce logiciel d analyse de contenu mis au point par Qualitative Solutions amp Research Pty Ltd et distribu par Sage est selon leur publicit le logiciel de ce type le plus utilis pr sentement Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 8 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 De fa on technique une application sp cialis e bas e sur un SIG et comprenant les protocoles pr cis d acquisition d entreposage de g or f rencage et autres liens relationnels d analyse et de repr sentation th matique des crit re th mes sera construite Dans un premier temps les attributs g og
10. 1988 Dean et Foran 1991 Abu Ashour et coll 1994 Tableau VI Page 16 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau VI Facteurs influen ant la survie des microorganismes suite l pandage des fumures biologiques Facteur Direction de l effet Caract ristiques physico chimiques du sol pH la survie est moindre dans les sols acides pH lt 5 disponibilit d eau la survie est meilleure dans les sols humides texture et distribution de la taille des particules la survie est meilleure dans les sols fins ex argile car ils favorisent la r tention de l eau temp rature les temp ratures basses favorisent la survie des microorganismes contenu en mati re organique la survie est meilleure lorsque le sol est riche en mati re organique la multiplication bact rienne est m me alors possible disponibilit des nutriments la survie est meilleure avec davantage de nutriments disponibles pour les microorganismes capacit d adsorption les microorganismes survivent plus lorsqu ils sont libres dans le sol que lorsqu ils sont li s des particules du sol Caract ristiques biologiques du sol relation avec la flore native du sol la survie est meilleure dans les sols st riles en l absence de comp tition et de pr dation pr sence d antibiotique les antibiotiques pr se
11. 1992 Foran et Dean 1991 Hamel Beaulieu et associ s 1991 Miller 1991 Dub 1983 Guttay et coll 1956 Hafez et coll 1974 Bhatnagar 1979 Nuttall 1970 L ensemble de ces tudes est cependant de peu d utilit pour amorcer et soutenir une discussion sur le partage d un territoire entre diverses vocations incluant un volet agricole R cemment sont apparues en Europe de nouvelles approches de gestion territoriale qui visent le d veloppement conomique et humain dans le respect de l environnement Borghi et coll 1996 D j en 1978 Ploeg et Viljm avaient distingu deux types d valuation cologiques celles incluant uniquement la mesure des caract ristiques propres de l cosyst me et celles tenant compte en plus des aspects socio conomiques Plusieurs crit res ont t sugg r s pour l valuation d un territoire Ceux ci touchent entre autres la fragilit la diversit biologique les valeurs historique r cr ative et ducative Smith et Th berge 1986 Dans un territoire agricole il faut ajouter l utilisation du territoire et le socio conomique Ploeg et Vlijm 1978 Bryant et coll 1991 Le mod le sanitaire a galement t propos comme fa on d tudier la sant des cosyst mes Waltner Toews 1994 Le paradigme de la sant offre des bases solides pour la r flexion et l action en int grant des indicateurs humains environnementaux et conomiques L pid miologie devient une approch
12. Environ Quality 11 1 p 155 158 Davies C M Long J A Donald M and Ashbolt N J 1995 Survival of fecal microorganisms in marine and freshwater sediments Applied and environmental microbiology 61 5 1888 1896 Dean D M and Foran M E 1991 The effect of farm liquid waste application on receiving water quality Final Report Ausable Bayfield Conservation Authority Exeter Ontario Canada Dean D M and Foran M E 1992 The effect of farm liquid waste application on tili drainage Journal of Soil and Water Conservation sep oct 388 389 Derbyshire J B and Brown E G 1978 Isolation of animal viruses from farm livestock waste Soil and water J Hyg Camb 81 p 295 302 Dickinson R A 1991 Problems with using existing transport models to describe microbial transport in porous media in Modeling the environmental fate of microorganisms p 21 47 edited by Christon J Hurst American Society for Microbiology Washington DC USA Doran J W and Linn D M 1979 Bacteriological quality of runoff water from Pastureland Applied and Environmental Microbiology may 985 991 Doran J W Ellis J R and McCalla T M 1976 Microbial concerns when waste are applied to land Proceedings of the 1976 Cornell Agricultural Waste Management Conference land as a waste management alternative Ithaca New York 343 361 Dowd S E and Pillai S D 1997 Survival and transport of selected bacterial pathogens and indicators
13. G Cluis D et Bernard C 1994 Contr le de la pollution diffuse agricole l chelle du bassin versant Sciences et techniques de l eau 27 2 33 39 Garnier M Lo Porto A Marini R and Leone A 1998 Integrated use of GLEAMS and GIS to prevent groundwater pollution caused by agricultural disposal of animal waste Environmental management 22 5 p 747 756 Geldreich E E Best L C Kenner B A and Van Donsel D J 1968 The bacteriological aspects of stormwater pollution Journal WPCF nov 1861 1872 Gerba C P Wallis C and Melnick J L 1975 Fate of wastewater bacteria and viruses in soil J Irrig Drain Div ASCE 101 154 174 Gerba C P and Bitton G 1984 Groundwater pollution microbiology John Wiley amp Sons USA Gerba P C 1999 Virus Survival and transport in groundwater Journal of Industrial Microbiology and Biotechnology 22 535 539 Gilbert D Pigeon S and Morisset M 1996 Le recensement agroenvironnemental des entreprises porcines du Qu bec GREPA Qu bec 150 p Gilliland M W and Baxter Potter W 1987 A geographic information system to predict non point source pollution potential Water Ressource Bulletin 23 2 p 281 291 Girardin Ph and Bockstaller C 1997 Les indicateurs agro cologiques outils pour valuer des syst mes de culture OCL 4 6 418 426 Girardin Ph Bockstaller C and van der Werf H 1999 Indicators tools to evaluate the environmental
14. Sewage and industrial waste octobre 1261 1281 Rudolph D L Barry D A J and Goss M J 1998 Contamination in Ontario farmstead domestic wells and its association with agriculture 2 Results from multilevel monitoring well installations Journal of Contamination Hydrology 32 295 311 Ruest N Faubert G M and Couture Y 1998 Prevalence and geographical distribution of Giardia spp and Cryptosporidium spp in dairy farms in Qu bec Can Vet J 39 697 700 Sandery M Stinear T and Kaucner C 1996 Detection of pathogenic Yersinia enterocolitica in environmental waters by PCR Journal of Applied Bacteriology 80 327 332 Scandura J E and Sobsey M D 1997 Viral and bacterial contamination of groundwater from on site sewage treatment systems Wat Sci Tech 35 11 12 141 146 Schafer A Ustohal P Harms H Stauffer F Dracos T and Zehnder A J B 1998 Transport of bacteria in unsaturated porous media Journal of Contaminant Hydrology 33 149 169 Schnurer J Clarholm M and Rosswall T 1985 Microbial biomass and activity in an agricultural soil with different organic matter contents Soil Biology and Biochemistry 17 5 611 618 Sedita S J O Brien P Bertucci J J Lue Hing C and Zenz D R 1976 Public health aspects of digested sludge utilization Proceedings of the 1976 Cornell Agricultural Waste Management Conference land as a waste management alternative Ithaca New York 391
15. autre part son importance provient de la facilit avec laquelle l ur e est hydrolys e en dioxyde de carbone et en ammoniac en pr sence de l enzyme ur ase CO NH H O gt 2NH CO 1 titre d exemple pour les porcs en engraissement la proportion de l azote excr t qui se trouve dans Purine est approximativement de 70 contre 30 dans les f ces Jongbloed amp Lenis 1992 Cette proportion peut cependant varier de mani re importante en fonction de la di te Canh et al 1997 L hydrolyse de Pur e est catalys e par l enzyme ur ase une enzyme produite par une grande vari t d organismes microbiens Bremner amp Mulvaney 1978 Tillman amp Sidhu 1969 qui sont pr sents dans les f ces mais non dans l urine Elzing amp Swierstra 1993 La d position d urine sur un sol propre et exempt de f ces ne g n re pas de volatilisation d ammoniac Elzing amp Swierstra 1993 Les planchers en production porcine sont ais ment souill s par des f ces et une telle situation est cependant peu fr quente L activit ur ase semble d ailleurs se maintenir pendant plusieurs jours sur un sol qui a t souill par des f ces mais diminue tout de m me avec le temps si de nouvelles f ces ne sont pas d pos es Elzing amp Swierstra 1993 L hydrolyse de l ur e est tr s rapide et presque aucun d lai n est observ entre le moment de la miction et la volatilisation d
16. committee 1999 Committee report Emerging pathogens bacteria Journal American Water Works Association 91 9 101 109 Liang L N Sinclair J L Mallory L M and Alexander M 1982 Fate in model ecosystems of microbial species of potential use in genetic engineering Applied and environmental microbiology 44 3 708 714 Page 71 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Lin H S Scott H D and Steele K F 1996 Development of a ground water vulnerability map for pesticide contamination for the Arkansas delta using GIS Proceedings of the AWRA Annual Symposium GIS and water resources 211 220 Line D E Osmond D L Gannon R W Coffey S W Jennings G D Gale J A and Spooner J 1996 Nonpoint sources Fate and effects pollutants 68 4 p 720 733 Linton A H and Hinton M H 1988 Enterobacteriaceae associated with animals in health and disease Journal of Applied Bacteriology Symposium Supplement 71S 85S Mac Kenzie W R Hoxie N J Proctor M E Gradus M S Blair K A Peterson D E Kazmierczak J J Addiss D G Fox K R Rose J B and Davis J P 1994 A massive outbreak in Milwaukee of Cryptosporidium infection trasnmitted through thr public water supply The New England Journal of Medecine 331 3 161 167 Madramootoo C A 1988 Rainfall and runoff erosion in
17. de l azote excr t par les animaux sont propos es pour la volatilisation dans le b timent et partir de la fosse respectivement Comit ad hoc sur l agroenvironnement amp CPAQ 1998 Ailleurs Dourmad et al 1999 consid rent des pertes d azote par volatilisation dans le b timent repr sentant environ 25 de l azote total excr t par les animaux Sommer amp Thomsen 1993 estiment que les pertes annuelles partir de la fosse seulement repr senteraient environ 8 de l azote total de la fosse et environ 12 de l azote ammoniacal 2 2 1 Les sources de volatilisation d ammoniac L ammoniac est un produit de la conversion des compos s azot s pr sents dans les d jections animales En production porcine la majeure partie de l ammoniac volatilis provient de l ur e contenue dans l urine des animaux Muck amp Steenhuis 1981 Il s ensuit que les principales sources de volatilisation sont le lisier entrepos dans les b timents sous les planchers ou dans des rigoles ainsi que les flaques d urines sur les planchers Dans une moindre mesure les animaux ou les murs souill s peuvent g n rer une certaine volatilisation L importance de l ur e comme source d ammoniac d coule d une part du fait que celle ci repr sente la majeure partie de l azote pr sent dans l urine et que la fraction urinaire de l azote excr t est importante N si 1993 Pfeiffer amp Henkel 1991 D
18. repr sent s soit pr sent sur les diff rents sites de productions chacun de ces flux correspondent plusieurs quations pour repr senter les diff rences majeures entre les sites de maternit de pouponni re ou d engraissement Par exemple on trouve toujours une tape de r tention de l azote par l animal peu importe que le troupeau vis soit compos de porcs en engraissement ou de truies en gestation mais les quations pour ces diff rents groupes d animaux sont diff rentes de fa on repr senter la r tention sp cifique chacun La programmation du mod le a consist non seulement formaliser le mod le math matique sous forme de code informatique mais aussi permettre la simulation d entreprises constitu es de sites diff rents La construction de l entreprise l aide du logiciel Stella sp cifiquement d velopp pour la simulation HPS 1997 a constitu la premi re tape de l informatisation Bien que cette premi re programmation aie facilit le d veloppement d une structure de construction de l entreprise gr ce une interface graphique conviviale des contraintes li es au pas de temps nous ont port abandonner cette approche Par la suite le langage de programmation inclus dans le logiciel SAS SAS 2000 a t choisi pour des raisons de disponibilit et de familiarit locale La programmation a t orient e de mani re bien d limiter chacun des flux et ain
19. t D 1994 Probl matique de la contamination de la nappe phr atique par lessivage de l ammonium et des bacteries f cales des engrais de ferme Agrosol VII 1 20 25 Coyne M S Gilfillen R A Villalba A Zhang Z Rhodes R Dunn L and Blevins R L 1998 Fecal bacteria trapping by grass filter strips during simulated rain Journal of soil and water conservation 53 2 140 145 Crane S R and Moore J A 1986 Modeling enteric bacterial die off a review Water Air and Soil Pollution 27 411 439 Crane S R Moore J A Grismer M E and Miner J R 1983 Bacterial pollution from agricultural sources a review Transations of the ASAE 26 3 858 872 Page 63 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Crane S R Westerman P W and Overcash M R 1980 Die off of fecal indicator organisms following land application of poultry manure J Environ Quality 9 3 531 537 Craun G F 1991 Causes of waterborne outbreaks in the United States Water Science and Technology 24 2 17 20 Cray Jr W C and Moon H W 1995 Experimental infection of calves and adult cattle with Escherichia coli 0157 H7 Applied and environmental microbiology 61 4 p 1586 1590 Culley J L B and Phillips P A 1982 Barteriological quality of surface and subsurface runoff from manured sandy clay loam soil J
20. temporairement sous le plancher il y a volatilisation d azote ammoniacal partir de cette surface Lorsque pr sente cette structure peut tre la plus importante source de volatilisation d ammoniac dans le b timent Volatilisation 3 Volatilisation d azote ammoniacal partir du lisier entrepos dans la pr fosse mission 1 L mission partir de la fosse se fait aussi partir de l azote ammoniacal mission 2 Le transfert de l azote ammoniacal vers l ext rieur via la ventilation du b timent Transf 1 Correspond la chute d azote au travers des lattes du plancher Transf 2 On consid re que l ensemble de l azote contenu dans les f ces tombe ventuellement sous le plancher Transf 3 Le transfert de l azote provenant de l aliment se fait par chute au travers des lattes du plancher Transf 4 Le transfert m canique de l azote contenu dans le lisier du sous plancher vers la pr fosse Transf 5 Transfert de l azote contenu dans le lisier de la pr fosse vers la fosse 18 4 3 Mod le math matique quations de flux Les diff rentes quations qui composent le mod le math matique sont pr sent es dans cette section La nomenclature utilis e dans cette section est pr sent e dans les tableaux 3 et 4 Tableau 3 Notation utilis e dans les quations param tres Identifiants D finitions quations A Superficie de volatilisation m 23 Alim dist Quantit journal
21. 410 Shadford C B Joy D M Lee H Whiteley H R and Zelin S 1997 Evaluation and use of a biotracer to study ground water contamination by leaching bed systems Journal of Contaminant Hydrology 28 227 246 Page 76 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Shere J A Bartlett K J and Kaspar C W 1998 Longitudinal study of Escherichia coli 0157 H7 dissemination on four dairy farms in Wisconsin Applied and Environmental Microbiology 64 4 1390 1399 Sherer B M Miner J R Moore J A and Buckhouse J C 1992 Indicator bacterial survival in stream sediments J Environ Quality 21 p 591 595 Sidjabat Tambunan H and Bensonk J C 1997 Verotoxin producing Escherichia coli from the faeces of sheep calves and pigs Aust vet J 75 4 p 292 293 Sim Y and Chrysikopoulos C V 1996 One dimensional virus transport in porous media with time dependent inactivation rate coefficients Water Resources Research 32 8 2607 2611 Simard R R Cluis D Gangbazo G and Beauchemin S 1995 Phosphorus status of forest and agricultural soils from a watershed of high animal density J Environ Quality 24 1010 1017 Sims J T and Wolf D C 1994 Poultry waste management agricultural and environmental issues Advances in Agronomy 52 1 83 Sjogren R E 1995 The trirtheen years surviva
22. 5 17 Kearney et coll 1993b E A eaa Tyo d lai pour que la population bact rienne diminue de 90 Yersinia enterocolitica WW UD N Page 13 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 D autres facteurs de moindre importance sont connus pour leur influence sur la survie des bact ries dans l environnement Par exemple la teneur de la fumure en acide gras modifie le pH de la fumure et son volution dans le temps et donc indirectement la survie des bact ries Jones 1980 L ajout d ammoniac dans les fumures rend inactifs les oocystes des parasites du genre Cryptosporidium Walker et coll 1998 En dehors des facteurs physico chimiques mentionn s pr c demment d autres facteurs moins connus ou moins tudi s pourraient tre d terminants pour la survie des bact ries dans les fumures et les autres milieux externes comme la comp tition entre les bact ries ent ropathog nes et les autres bact ries non pathog nes des fumures la pr sence d antibiotiques dans les fumures Abu Ashour et coll 1994 Enfin le mod le math matique de la survie des bact ries dans l environnement est bas sur une masse fixe de fumures alors qu il y a r guli rement ajout de mati res f cales et autres r sidus tout au long de la p riode d entreposage des fumures Abu Ashour et coll 1994 Lors de l entrepos
23. D L amp Christianson L L 1994 A computer model for predicting ammonia release rates from swine manure pits J Agric Eng Res 58 223 229 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique 9 Annexe C Mise au point d un outil d analyse g oenvironnementale pour les strat gies et politiques du secteur agricole solution par l approche des probl mes complexes Page 151 Mise au point d un outil d analyse g oenvironnementale pour les strat gies et politiques du secteur agricole solution par l approche des probl mes complexes 1 Sujet La gestion du territoire est une probl matique qui touche plusieurs structures organisationnelles le bassin versant pour la sant environnementale les entreprises agricoles pour la pollution diffuse d origine agricole le r seau de la sant pour la sant publique les municipalit s pour l l ment administratif la ruralit et le paysage pour les l ments sociaux ainsi que plusieurs autres Ces diverses structures sont en conflit par rapport l occupation du territoire Elles sont donc les parties int ress es d un probl me complexe pour la gestion du territoire En effet ces diverses structures correspondent des parties int ress es qui ont chacune une vision diff rente
24. Il sert en effet de m moire la d marche en permettant de capturer et conserver les l ments structurants qui peuvent surgir un peu n importe quand p ex un participant peut mentionner un crit re alors qu on est train de discuter des buts des strat gies de gestion La troisi me tape vise constituer un groupe assez restreint de personnes qui participeront plus activement la suite du projet Ces personnes doivent tre disponibles et repr sentatives des parties int ress es afin que l ensemble des p i se sentent li es par les positions prises par les membres du groupe restreint Ce groupe porte le nom d Equipe de Gestion du Probl me EGP C est l GP qui joue le r le de propri taire du probl me et qui ce titre travaillera en troite collaboration avec l quipe de recherche dont elle sera le principal interlocuteur Ce groupe deviendra toutes fins pratiques l instance d cisionnelle et sera responsable entre autres de faire voluer la construction du probl me tant dans son contenu que dans le processus Plus concr tement c est l GP qui appuy e de l quipe de recherche d cide de sa propre composition au fil du temps ainsi que p ex des modalit s de construction des crit res de leur mesure de leur pond ration du d coupage du territoire de l laboration des actions globalis es des communications avec les autres p i Deuxi me bloc L laboration de crit res q or f renc s et l
25. Informatis GIBSI ont t d velopp s Mailhot et coll 1997 Villeneuve et coll 1998b Rousseau et coll 2000a Rousseau et coll 2000b Rousseau et coll 2000c Cette mod lisation permet d valuer a l chelle du bassin versant l impact d une d cision d am nagement du territoire agricole et sa r percussion tout au long d un cours d eau en tenant compte des principaux processus en jeu Villeneuve et coll 1998a Cela repr sente un avancement consid rable dans ce domaine et l application de cette mod lisation pour la diffusion d agents pathog nes ent riques est envisag e par notre groupe de recherche en collaboration avec ceux qui ont d velopp GIBSI Mais les experts scientifiques ne sont pas les seules parties prenantes en gestion du territoire vocation agricole Deslauriers et coll 1991 Dans un territoire agricole il faut ajouter l utilisation du territoire et le socio conomique Ploeg et Vlijm 1978 Bryant et coll 1991 La probl matique d occupation du territoire est complexe Carver 1991 Martel et Aouni 1992 car elle implique plusieurs intervenants locaux et Page 8 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al r gionaux qui ont des points de vue conflictuels En science de la
26. Pereira et Duckstein 1993 Banai 1993 Eastman 1993 Malczewski 1996 mais personne n est all aussi loin dans l int gration des dimensions proprement politiques du processus de d cision collective que nous proposons de le faire dans ce projet L int gration de l analyse multicrit re et des SIG par le biais de l approche par les probl mes complexes devrait permettre de d velopper un v ritable syst me spatial d aide multicrit re la d cision SSAMD Tel que formul par Jankowski et coll 1997 l objectif central dun SSAMD est de permettre aux parties int ress es 1 d explorer et de comprendre le probl me 2 de construire et de discuter des crit res de d cision 3 de g n rer et d valuer des solutions alternatives et 4 d obtenir une solution issue d un consensus II est g n ralement admis qu un tel syst me doit allier les fonctionnalit s de gestion d analyse et de visualisation de donn es spatiales d un SIG une proc dure d agr gation multicrit re dans une approche int gr e de gestion de probl mes complexes Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 21 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Annexe B R f rences bibliographiques Abu Ashour J Joy D M Lee H Whiteley H R and Zelin S 1994 Transport of microorganisms through soil Water air and soil pollution 75 p 141 158 Asselin R et
27. Poppe et coll 1991 ont rapport que 13 4 des chantillons des aliments consomm s dans les troupeaux aviaires commerciaux taient contamin s par Salmonella spp Page 6 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 L eau d abreuvement des animaux de la ferme est aussi une source fr quente de contamination des troupeaux Au Canada Poppe et coll 1991 ont rapport que 12 3 des pr l vements de l eau consomm e dans des troupeaux de volaille taient contamin s par des salmonelles En Hollande Oosterom 1987 a rapport des contaminations par Salmonella spp dans 93 8 des eaux de surface pr lev es lors d un grand projet de suivi national Pearson et coll 1993 ont tudi la colonisation d un troupeau aviaire par Campylobacter jejuni travers de l eau L tude a montr que 55 5 des pr l vements d eau de la rivi re utilis e comme source d abreuvement taient contamin s par cette bact rie En Angleterre Humphrey 1987 a aussi associ la contamination des ruisseaux par Campylobacter jejuni des pr valences d infection de 10 72 chez les bovins laitiers qui avaient acc s aux eaux de surface durant toute la p riode de p turage Shere et coll 1998 ont trouv des s rotypes similaires de Escherichia coli O157 dans l eau d abreuvement et dans les d jections animales d
28. Tech 35 11 12 351 357 Rousseau A et J M Martel 1996 La d cision participative Une d marche pour g rer efficacement les conflits environnementaux Document de travail 96 24 Sainte Foy QC Facult des sciences de l administration Universit Laval Rousseau A N A Mailhot et J P Villeneuve 2000b La gestion de l eau par bassin versant Probl matique l ments de solution et exemples d application du syst me informatis GIBSI Vecteur Environnement 33 5 27 30 51 54 Rousseau A N Mailhot R Turcotte et J P Villeneuve 2000c Risk based TMDL assessment using the integrated modelling system GIBSI Watershed Management 2000 Conference Water Environment Federation et British Columbia Water and Wastes Association Vancouver British Columbia Canada July 9 12 2000 Rousseau A N A Mailhot R Turcotte M Duchemin C Blanchette M Roux J Dupont et J P Villeneuve 2000a GIBSI an integrated modelling system prototype for river basin management Hydrobiologia 422 423 465 475 Roy B 1985 M thodologie multicrit re d aide a la d cision Editions Economica Paris pp 421 Roy B 1985 M thodologie Multicrit re d Aide la D cision Paris Economica Roy B 1993 Decision Science or Decision aid Science European Journal of Operational Research 66 2 Roy B et D Bouyssou 1993 Aide Multicrit re la d cision M thodes et Cas Economica Par
29. a drum composting system Agriculture Ecosystems and Environment 66 19 29 Walker Jr F R and Stedinger J R 1999 Fate and transport model of Cryptosporidium Journal of Environmental Engineering 125 4 325 333 Walker S E 1988 A model for predicting bacteria concentrations in runoff from agricultural lands master of science thesis Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg Virginia USA Walker S E Mostaghimi S Dillaha T A and Woeste F E 1990 Modeling animal waste management practice impacts on bacteria levels in runoff from agricultural lands Transations of the ASAE 33 3 807 817 Wallace J S Stanley K N and Jones K 1996 The seasonality of thermophilic Campylobacters in chickens in Proceedings of the eighth international workshop on Campylobacters Helicobacters and related organisms held p 323 328 Winchester United Kingdom Wallis P M Erlandsen S L Isaac Renton J L Olson M E Robertson W J and van Keulen H 1996 Prevalence of Giardia cysts and Cryptosporidium oocysts and characterization of Giardia spp Isolated from drinking water in Canada Applied and Environmental Microbiology 62 8 2789 2797 Page 79 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Wang G and Doyle M P 1998 Survival of enterohemorrhagic Escherichia coli O157 H7
30. ammoniac a partir du plancher Aarnink et al 1996 Elzing amp Swierstra 1993 Cette rapidit est vraisemblablement le r sultat de l activit tr s lev e de l enzyme ur ase qui catalyse l hydrolyse de l ur e contenue dans l urine en azote ammoniacal Elzing amp Swierstra 1993 Bien que l azote organique contenu dans les f ces soit aussi une source de formation d ammoniac et donc de volatilisation sa d gradation lors de la digestion ana robique est un processus beaucoup plus lent que celui de l hydrolyse de l ur e Wellinger amp Kaufmann 1982 Zeeman 1991 Des calculs partir de mod les montrent que seule une petite partie de l ammoniac est form e par la d gradation des prot ines non dig r es dans le lisier Ainsi m me apr s une p riode d entreposage de plus de 300 jours cette quantit repr senterait seulement 25 de l azote ammoniacal contenu dans le lisier Aarnink ef al 1993 En r sum toutes les surfaces couvertes d urine ou de lisiers repr sentent des sources de volatilisation d ammoniac Dans l entreprise porcine ces surfaces sont constitu es principalement du lisier accumul sous le plancher latt ou dans un dalot des flaques d urine sur le plancher du lisier dans la pr fosse et du lisier dans la fosse 2 2 2 Facteurs qui influencent la volatilisation de lammoniac Les facteurs qui influencent la volatilisation de l ammoniac peuvent agir plu
31. apporte certains ajustements pour effectuer des corrections et ainsi tenir compte de certaines caract ristiques d entreprise Le recensement agroenvironnemental des exploitations porcines du Qu bec effectu pour la F d ration des Producteurs de Porcs du Qu bec en est un exemple Gilbert ef al 1998 Dans ce cas l valuation de la charge fertilisante a t r alis e partir de valeurs moyennes de lisier qui ont t ajust es pour tenir compte des caract ristiques de l entreprise par exemple l utilisation d un syst me multiphases menait l utilisation d une r duction de 10 de la charge l utilisation d acides amin s de synth se r duisait de 10 la charge etc Dans ce type d valuation les interactions entre les diff rentes caract ristiques des entreprises ne sont pas n cessairement bien repr sent es Par exemple l impact relatif d une r duction des superficies de volatilisation d azote ammoniacal ne sera pas le m me si le pH du lisier est modifi par des changements dans l alimentation Afin de permettre une meilleure estimation de la charge en azote des effluents d origine porcine l chelle r gionale une nouvelle m thode devrait permettre d une part d effectuer une valuation plus exacte de l offre en azote des entreprises en consid rant les interactions et d autre part d estimer l impact des changements de gestion des animaux et des rejets l
32. azote Dans cet exemple les mictions sont des flux entrant et les chutes vers le sous plancher des flux sortant du r servoir plancher 3 1 D finition des param tres de sc narios et des param tres fix s Durant cette d marche il s est av r utile de distinguer certains concepts tels que le site de production et l entreprise cet effet nous avons choisit d utiliser les d finitions utilis es dans le rapport sur le recensement agroenvironnemental des entreprises porcines du Qu bec Gilbert ef al 1998 et du portrait agroenvironnemental des entreprises porcines du Qu bec Pigeon 1999 Nous d finirons donc les sites de production comme tant des lieux g ographiquement distincts o s effectuent des activit s d levage porcin Un site de production comprend toujours au moins un b timent d levage Une entreprise correspondra un site de production animale ou un ensemble de sites de production animale tous chapeaut s par une m me personne ou organisation Il s ensuit donc que la simulation d une entreprise porcine particuli re peut n cessiter la simulation de plusieurs sites de production De plus pour bien refl ter l impact des caract ristiques de gestions et les caract ristiques des b timents sur les sites des entreprises nous avons utilis diff rents concepts de param tres Nous parlerons de param tres de sc narios pour d signer les param tres sur lesquel
33. coliform fecal streptococci ratio J Environ Quality 25 1216 1220 Humphrey T J and Beckett P 1987 Campylobacter jejuni in dairy cows and raw milk Epidem Inf 98 263 269 Page 68 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Hurst C J 1997 Modeling the fate of microorganisms in water wastewater and soil In Manual of Environmental microbiology 213 221 Hurst C J Gerba C P and Cech I 1980 Effects of environmental variables and soil characteristics on virus survival in soil Applied and environmental microbiology 40 6 1067 1079 Huysman F and Verstraete W 1993 Effect of cell surface characteristics on the adhesion of bacteria to soil particules Biol Fertil Soils 16 21 26 Itoh Y Sugita Konishi Y Kasuga F Iwaki M Hara Kudo Y Saito N Noguchi Y Konuma H and Kumagai S 1998 Enterohemorrhagic Escherichia coli O157 H7 present in radish sprouts Applied and environmental microbiology 64 4 1532 1535 Jackson S G Goodbrand R B Johnson R P Odorico V G Alves D Rahn K Wilson J B Welch M K and Khakhria R 1998 Escherichia coli 0157 H7 diarrhoea associated with well water and infected cattle on an Ontario farm Epidemiology and Infection 120 17 20 Jawson M D Elliott L F Saxton K E and Fortier D H 1982 The effect of cattle grazing
34. de profondeur Dowd et Pillai 1997 Escherichia coli DES gt 3 mois Wang et Doyle 1998 v rotoxig nique 15et25 21 plus de 90 selon type d eau r servoir Wang et Doyle 1998 jours lac eau municipale etc Autres Escherichia 6 11 5 jours eau de rivi re non st rile Flint 1987 et Bogosian coli et coll 1996 33 120 jours eau de rivi re filtr e possible Flint 1987 r duction de protozoaires 4 15 4 2 8 0 jours eau de rivi re Flint 1987 2 3 Excr tion des organismes ent ropathog nes Au niveau de l animal l excr tion des microorganismes ent ropathog nes d pend de l esp ce bact rienne et de l esp ce animale Tableau II Cette excr tion peut aussi varier selon les caract ristiques propres l animal comme l ge le stade physiologique Mechie et coll 1997 ont observ dans une ferme laiti re davantage d animaux excr tant E coli 0157 H7 chez les jeunes g nisses 14 ou veaux sevr s que chez les plus vieux vaches 0 9 Au cours de leur suivi longitudinal ces auteurs ont aussi remarqu davantage d excr teurs un mois et sept mois apr s le v lage cette augmentation tant probablement associ e aux changements et au stress caus s par la parturition et la fin de la lactation Martel 1985 rapporte aussi une augmentation pendant la p riode peripartum de 60 90 de la pr valence des vaches excr tant Sa monella spp dans les troupeaux laitiers Il semble exister une vari
35. des zoonoses et sant publique Universit de Montr al Rousseau A N A Mailhot et J P Villeneuve 2000b La gestion de l eau par bassin versant Probl matique l ments de solution et exemples d application du syst me informatis GIBSI Vecteur Environnement 33 5 27 30 51 54 Rousseau A N Mailhot R Turcotte et J P Villeneuve 2000c Risk based TMDL assessment using the integrated modeling system GIBSI Watershed Management 2000 Conference Water Environment Federation et British Columbia Water and Wastes Association Vancouver British Columbia Canada July 9 12 2000 Rothmaier R Weidenmann A and Botzenhart K 1997 Transport of Escherichia coli through soil to groundwater traced by randomly simplified polymorphic DNA RAPD Water Science Tech 35 11 12 351 357 Roy B 1985 M thodologie multicrit re d aide a la d cision Editions Economica Paris pp 421 Rudolph D L Barry D A J and Goss M J 1998 Contamination in Ontario farmstead domestic wells and its association with agriculture 2 Results from multilevel monitoring well installations Journal of Contamination Hydrology 32 295 311 Shere J A Bartlett K J and Kaspar C W 1998 Longitudinal study of Escherichia coli 0157 H7 dissemination on four dairy farms in Wisconsin Applied and Environmental Microbiology 64 4 1390 1399 Stanley K Cunningham and Jones K 1998a Isolation of Campylobacter jejuni from g
36. du probleme de la gestion du territoire La solution d un tel probl me n cessite le d veloppement d outils particuliers qui tiennent la fois compte des probl mes techniques compliqu s de mesure et de pr diction et du probl me complexe de l atteinte d un consensus entre les parties int ress es Nous proposons d tudier partiellement les deux aspects de cette grande probl matique par un projet qui am liore les connaissances sur le probl me complexe du consensus sur l occupation du territoire et qui propose un outil pour l analyse des strat gies et des politiques agroenvironnementales touchant laxe animaux de rente terres agricoles eau sant des populations L approche qui est propos e utilise le syst me d information g ographique SIG comme pierre angulaire pour faire le lien entre les unit s g ographiques correspondant aux entreprises agricoles de production animale aux bassins versants et aux unit s administratives de diff rents ordres municipalit MRC unit du r seau de la sant Ces unit s devraient permettre de repr senter les diff rents int r ts des parties int ress es et ainsi servir d outil d int gration et de communication l aide du SIG 2 Probl matique Occupation du territoire La gestion d un territoire partag par des personnes dont les int r ts diff rent peut difficilement tre une t che ais e D j ardue quand chacun reste chez soi elle se complique
37. en pouponni re NR 1 6 25 PBW PBW 21 4 3 4 Gaspillage La fraction de l azote distribu e qui est gaspill e est entr e de fa on arbitraire par l utilisateur sous forme de pourcentage N _gasp Pret gasp Alim ing 22 4 3 5 Volatilisation de l azote ammoniacal 4 3 5 1 Volatilisation partir des planchers La volatilisation partir des planchers vient des flaques d urine La volatilisation est estim e pour une flaque d urine puis multipli e par le nombre de mictions journali res de chacun des types animaux pr sents dans le b timent Il en r sulte une estimation de la volatilisation moyenne associ e chacun des types animaux Lorsqu une miction est effectu e sur la miction pr c dente nous consid rons que la premi re flaque d urine est remplac e par la seconde Dans le cas des animaux gard s individuellement reproduction nous consid rons que les mictions se font au m me endroit Il s ensuit qu une flaque d urine met de l ammoniac jusqu ce qu elle soit remplac e par la suivante Dans le cas des animaux en pouponni re et en engraissement o plusieurs individus sont claustr s dans le m me parc une fonction al atoire est utilis e pour d terminer la dur e de volatilisation d une flaque d urine en fonction du nombre d animaux dans le parc La volatilisation d ammoniac d pend de la concentration en azote ammoniacal total dans la flaque d urine de la superf
38. en regard de la sant humaine D partement de sant communautaire du Centre hospitalier de l Universit Laval Sainte Foy Page 11 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al Lin H S Scott H D and Steele K F 1996 Development of a ground water vulnerability map for pesticide contamination for the Arkansas delta using GIS Proceedings of the AWRA Annual Symposium GIS and water resources 211 220 Linton A H and Hinton M H 1988 Enterobacteriaceae associated with animals in health and disease Journal of Applied Bacteriology Symposium Supplement 71S 85S Mailhot A Rousseau A N S Massicotte J Dupont et J P Villeneuve 1997 A Watershed Based System for the Integrated Management of Surface Water Quality The GIBSI System Water Science Technology 36 5 381 387 Martel J L 1985 L infection salmonellique des bovins Epid miologie et Sant Animale 7 70 80 Martel JM Aouni B 1992 M thode multicritere de choix d un emplacement le cas d un a roport dans le Nouveau Qu bec INFOR 30 97 117 Mechie S C Chapman P A and Siddons C A 1997 A fifteen month study of Escherichia coli O0157 H7 in a dairy herd Epidemiology and Infection 118 17 25 Michel P Wilso
39. entre le moment de l pandage et la prochaine pluie jours Selon le Portrait agroenvironnemental des fermes porcines du Qu bec GREPA 1996 la fraction de fumier entrepos e de l automne au printemps et pandue en mai est de 53 Nous avons estim qu il valait 55 pour les bovins Quatri me attribut Les indices relatifs au d placement des bact ries ent ropathog nes sur le sol ruissellement jusqu aux eaux de surface sont les suivants dans le cas des p turages Mr Equation 6 Surface la Pls x Cr dans le cas d pandage Mr Equation 7 Surface b ZA x In PI x Cr avec Mr la proportion des micro organismes qui pourront atteindre les eaux de surface par ruissellement Sr la surface r ceptrice de l pandage ou p turage ha Pl la pr cipitation moyenne r gionale dans le mois de l pandage mm Pls 1a pr cipitation moyenne r gionale dans la p riode de p turage mm Cr le coefficient de ruissellement selon le type de sol de la surface In la pr sence ou l absence d incorporation du fumier au sol lors de l pandage Page 49 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Les variables PI et Cr ont t laiss es sous forme de d nominateur pour indiquer qu elles caract risent la fragilit de la surface agricole Cinqui me attribut Les indices relati
40. est importante Il s ensuit que le pH de Purine et du lisier affectent fortement la volatilisation d ammoniac Hoeksma et al 1993 Stevens et al 1989 Un abaissement du pH permet donc une r duction de la volatilisation de l azote ammoniacal Les facteurs qui influencent le pH de Purine ou du lisier influencent la volatilisation d ammoniac Des essais d acidification des lisiers par l ajout d acides inorganiques ont t effectu s et semblent montrer l efficacit d une telle approche pour r duire la volatilisation en milieu exp rimental Frost ef al 1990 Hartung amp Phillips 1994 Molloy amp Tunney 1983 Pain et al 1990 Stevens et al 1989 Witter amp Kirchmann 1989 Cette solution n a cependant pas encore t tudi e a fond tant au niveau technique a grande chelle qu au niveau de ces implications cologiques Hartung amp Phillips 1994 La modification de l alimentation par l ajout de sels acidifiants a aussi un impact important sur le pH urinaire et sur le pH du lisier Par exemple l ajout de sel acidifiant dans l alimentation a permis de r duire le pH de l urine de porcs de 7 44 5 30 r sultant en une r duction de la volatilisation de l ammoniac de 37 Hendriks et al 1997 Le contenu en polysaccharides non amidonn s NSP peut aussi influencer le pH des f ces et du lisier par la formation d acides gras volatiles VFA Farnworth ef al 1995 L utilis
41. et la quantit de pr cipitation Ces r sultats sont en accord avec la litt rature actuelle Un protocole de mesure des volumes de lisiers produits am liorerait la capacit de validation du mod le quant sa capacit de pr dire des charges en azote plut t que des concentrations Une validation sur un nombre plus important d entreprises s impose pour permettre d envisager l utilisation r elle de ce mod le Finalement cette approche par mod lisation pourrait une fois valid e tre tr s avantageuse pour diriger les efforts de changements de r gie des entreprises porcines qu b coise 33 34 Annexe I Dispositif d chantillonnage Un tube en plastique d une longueur d un m tre muni d un syst me d obturation simple son extr mit inf rieure a t utilis pour r colter le lisier figure 3 Pour les pr l vements effectu s dans les b timents le tube tait manipul tel quel Pour les pr l vements de lisier dans la fosse le tube a t fix une perche en aluminium Le tube est plong dans le Le tube est retir du le lisier lisier l orifice laisse entrer l orifice est obtur par la le lisier bille Sch ma du dispositif de pr l vement du lisier utilis 35 Annexe 2 Sch ma 1 Pr l vements dans la fosse maternit Al A2 A3 Quatres endroits dans la fosse Trois profondeurs Sch ma 2 Pr l vement dans la lagune engraissement 3
42. et plus la texture permettra la r tention d eau et de nutriments Un sol loameux compos d autant de sable de limon que d argile est le sol par excellence en agriculture Tableau V D finition des diff rentes textures du sol Cat gorie de texture Diam tre des particules mm Sable tr s grossier 2 00 1 00 Sable grossier 1 00 0 50 Sable moyen 0 50 0 25 Source Bitton et Gerba 1984 La phase liquide du sol permet la dissolution des substances min rales et des substances organiques qui peuvent tre des nutriments ou des inhibiteurs de la flore microbiologique du sol Cette phase est discontinue sauf lorsque le sol est satur d eau apr s des pr cipitations abondantes la fonte des neiges ou une irrigation excessive La phase gazeuse est aussi discontinue et r partie de fa on h t rog ne Par sa pr sence ou son absence elle peut favoriser les bact ries ana robies a robies facultatives ou microa rophiles En plus du contact nouveau avec le sol suite l pandage ou aux d jections directes sur les p turages les fumures deviennent en contact avec l air sur une relativement plus grande surface qu auparavant Au niveau du sol la survie des microorganismes f caux est donc moins d termin e par les caract ristiques physico chimiques des fumures que par les caract ristiques physico chimiques et biologiques du sol les v nements climatiques et les m thodes d pandage Gerba et Bitton 1984 Yates
43. impacts of farming systems Journal of Sustainable Agriculture 13 4 5 21 Gledel J 1985 Role des reservoirs et de l environnement dans la Salmonellose bovine Epidemiologie et Sant Animale 7 39 70 Gliessman S R 1997 Agroecology ecological processes in sustainable agriculture Ann Arbor Press USA Page 66 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Goss M J Barry D A J and Rudolph D L 1998 Contamination in Ontario farmstead domestic weels ans its association with agriculture 1 results from drinking water wells Journal of Contamination Hydrology 32 267 293 Gosselin D C Headrick J Tremblay R Chen X H and Summerside S 1997 Domestic well water quality in rural Nebraska focus on nitrate nitrogen pesticides and coliform bacteria GWMR spring 77 87 Grant S B Pendroy C P Mayer C L Bellin J K and Palmer C J 1996 Prevalence of enterohemorrhagic Escherichia coli in raw and treated municipal sewage Applied and environmental microbiology 62 9 3466 3469 Griffin P M and Tauxe R V 1991 The epidemiology of infections caused by Escherichia coli O157 H7 other enterohemorrhagic E coli and the associated hemolytic uremic syndrome Epidemiologic Reviews 13 60 98 Grille de fertilisation agricole au Qu bec 1996 Grimason A M Smith H V Smith P G Jacks
44. important la croissance des entreprises porcines au Qu bec est la difficult des n gociations avec le secteur de protection de l environnement Les outils propos s faciliteront les n gociations r gionales ou provinciales sur le sujet de l environnement gr ce au support d une technologie cr dible Les avantages Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 14 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 conomiques d une planification des investissements n cessaires et d un acc s la croissance sont importants 7 4 3 Cons quences environnementales et sociales Les gestionnaires de territoires agricoles pourront utiliser un mod le syst mique pour d cider de l utilisation de celui ci Ce mod le aura l avantage d int grer les occupants les caract ristiques du territoire et leurs interrelations Il permet le support d une d marche d aide la d cision fonctionnant avec une transparence d mocratique Le producteur pourra pour sa part communiquer avec ses concitoyens d une fa on ouverte et surtout clair e sur le sujet de l impact de son entreprise sur le territoire que ce soit par rapport aux odeurs vents dominants et urbanisation la nappe phr atique g omorphologie et lisier ou l conomie La planification de l impact permettra une croissance de l industrie avec un effet environnemental respectueux de la sant de l cosyst
45. in water Journal of Food Protection 61 6 662 667 Wang G Zhao T and Doyle M P 1996 Fate of enterohemorrhagic Escherichia coli O157 H7 in bovine feces Applied and Environmental Microbiology 62 2567 2570 Waters J R Sharp J C M and Dev V J 1994 Infection caused by Escherichia coli O157 H7 in Alberta Canada and in Scotland a five year review 1987 1991 Clinical Infectious Diseases 19 834 843 Weaver D E Mang J L Galke W A and Love G J 1976 Potential for adverse health effects associated with the application of wastewaters or sludges to agricultural lands Proceedings of the 1976 Cornell Agricultural Waste Management Conference land as a waste management alternative Ithaca New York 363 370 Weijtens M J B M Bijker P G H van der Plas J Urlings H A P and Biesheuvel M H 1993 Prevalence of Campylobacter in pigs during fattining an epidemiological study Veterinary Quarterly 15 138 143 Weijtens M J B M van der Plas J Urlings B A P and Bijker P G H 1996 The prevalence of Campylobacter in pigs during fattening In Proceedings of the eighth international workshop on Campylobacters Helicobacters and related organisms held July 10 13 Winchester United Kingdom 363 367 White N M Line D E Stallings C and Jennings G D 1995 GIS procedures for the spatial analysis of fecal coliform bacteria ecology phase I land form model development Proceedings od Meeting of ASA
46. in Government 2 Springfield VA p 645 655 Carver SJ 1991 Integrating multi criteria evaluations with geographical information systems Int J geographical information systems 5 321 339 Carver S J 1991 Integrating Multi Criteria Evaluation with Geographical Information Systems International Journal of Geographical Information Systems 5 3 p 321 339 Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 22 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Checkland P 1981 Systems Thinking Systems Practice Chichester John Wiley and Sons Checkland P 1989 Soft Systems Methodology Human Systems Management Conner D E and Kotrola J S 1995 Growth and survival of Escherichia coli 0157 H7 under acidic conditions Applied and Environmental Microbiology 61 1 382 385 Crane S R Moore J A Grismer M E and Miner J R 1983 Bacterial pollution from agricultural sources a review Transations of the ASAE 26 3 858 872 Dery D 1983 Decision making Problem solving and Organizational Learning Omega 11 4 Deslauriers P Marois C Bryant CR 1991 Les processus agissant sur l agriculture peri urbaine montr alaise depuis 1980 In Rural and urban fringe studies in Canada Ed Kenneth B Busly York university Deslauriers P C Marois et C R Bryant 1991 Les processus agissant sur l agriculture peri
47. l quilibre chimique entre l ion ammonium et l ammoniac Court et al 1964 La tr s faible importance de la fraction urinaire de l azote appara t en accord avec ce qui a t observ par Aarnink amp Elzing 1998 dans le cas de porcs en engraissement Comme la volatilisation partir de l urine est rapide la quantit d azote volatilis d pend principalement du volume d urine qui reste sur le plancher latt et de la proportion de l azote excr t par l animal qui est contenue dans Purine Distribution de l eau et des aliments La figure 6 pr sente l effet des modes de distribution de l eau et de l aliment Les diff rentes valeurs de distribution de l eau sont repr sent es par le param tre volume de 30 d jection L impact est rectilin aire et toujours n gatif pour les trois types animaux La pente est positive dans le cas des truies gestantes et non des truies en lactation et en attente de saillie L importance est aussi toujours plus grande pour les truies en gestation mais cet effet est proportionnellement plus important lorsque l on s loigne en direction de la valeur d alpha minimale Le volume de d jection agit pour diluer le lisier Donc une augmentation du volume produit une r duction de la concentration C est ce que l on observe puisque tous les coefficients de sensibilit relative sont n gatifs On note cependant que dans le cas des truies en gestation l
48. l on retrouve surtout en engraissement c est l ensemble des animaux qui entre et sort du b timent au d but et la fin d un cycle Pour cette raison les caract ristiques du troupeau comme le poids moyen des animaux par exemple varient durant la p riode de simulation Comme le nombre d entreprises g r es en mode solide est marginal au Qu bec le mod le construit est restreint la gestion sous forme liquide 4 2 Le mod le iconique des r servoirs et des flux La figure 2 pr sente le sch ma final du mod le g n ral des flux et r servoirs retenu pour un site de production porcine Une description succincte de chacun des l ments de cette figure est pr sent e imm diatement la suite de la figure 17 Emission 2 Volatilisation 1 Volatilisation 3 mission 1 Volatilisation 2 Transf 1 Excr tion Transf 2 Transf 5 Transf 3 A Ingestion 4 5 Gaspillage Achat production ou autre Figure 2 Sch ma iconique des r servoirs et flux d azote d un site de production porcine L gende Aliment distribu Seul intrant externe d azote consid r Nretenu par l animal Dans le cadre de cette mod lisation le r servoir animal est utilis pour calculer la quantit journali re d azote retenu par animal de chaque type Urine plancher Azote provenant des mictions et source de volatilisation F ces plancher L azote contenu dans les f c
49. la complexit de la probl matique compte tenu des limites de la mod lisation de la contamination microbiologique des eaux par les productions animales et compte tenu de l objectif pragmatique poursuivi nous proposons de nouveaux indices de densit animale r gionale bas e sur le risque li aux maladies ent riques caract re zoonotique Nous les avons appel s indices de pression hygi nique animale Pour d velopper ces indices nous avons suivi les trois premi res tapes de la m thode PICABUE modifi e appliqu e cette fois non pas des polluants chimiques mais des polluants microbiologiques Nous sommes partis de la probl matique g n rale des maladies ent riques et du r le particulier des productions animales dans la contamination des eaux de surface et des eaux souterraines par des bact ries ent ropathog nes par l interm diaire des fumures biologiques pandues sur les terres agricoles 4 1 D finition des objectifs Le d veloppement de ces indices s inscrit dans la probl matique des maladies ent riques zoonotiques donc transmises des animaux l homme Plus pr cis ment il est fondamentalement orient par le risque de transmission indirecte des bact ries ent ropathog nes des animaux d levage l homme Selon l pid miologie g n rale de cette transmission celle ci se fait surtout par l interm diaire d eau de surface ou d eau souterraine contamin e suite l pandage des fumures
50. les cosyst mes n est pas vraiment connue Les effets de l azote et du phosphore sur l environnement sont mieux connus Par contre le risque qu ils repr sentent pour la sant publique n est pas tr s lev Les effets des insecticides et des pesticides sur l environnement et sur la sant publique sont probablement assez importants bien qu ils soient encore mal connus 3 Risques biologiques De nombreuses maladies ent riques d origine microbienne telles que les infections par Salmonella Campylobacter les Escherichia coli producteurs de v rotoxine ECPV ou Cryptosporidium sont des zoonoses c est dire des maladies transmissibles entre les animaux et les hommes L pid miologie de ces maladies fait appara tre le r le central des animaux de rente qui agissent en tant que r servoir pour ces organismes pathog nes La transmission l tre humain se fait souvent par les aliments ou par l eau mais elle est aussi possible par contact direct avec des animaux infect s des surfaces souill es ou de personne a personne Comparativement a la transmission par les aliments la transmission par l eau de ces agents est plus complexe et moins bien connue Plusieurs tudes ont mis en vidence l association entre le p turage et l pandage des fumiers des animaux sur les terres d une part et la contamination microbiologique des eaux de surface et de profondeur d autre part Faust 1982 Patni 1991 Rudolph et coll 1998 En 1999
51. mod lisation ont t r alis s relativement aux d placeemnts de microorganismes au niveau du sol ou la pollution microbiologtique des eaux par les productions animales La mod lisation de la contamination des eaux de surface a t approch e d une fa on distincte de celle des eaux souterraines Plus pr cis ment l agent pathog ne mod lis a t majoritairement un virus dans le cas des eaux souterraines tandis que pour les eaux de surface le micro organisme choisi a t surtout les coliformes f caux Yates et Ouyang 1992 ont propos un mod le de survie et transport pour les virus dans les zones vadoses c est dire l espace non satur en eau entre la surface et la nappe phr atique VIRTUS Les quations math matiques sont bas es sur la loi de conservation de masse et les mouvements des flux d eau dans l environnement poreux du sol Sim et Chrysikopoulos 1996 dans une approche bas e sur l quation d advection et de dispersion et les flux transitaires ont aussi mod lis les charges possibles de virus qui peuvent traverser la zone vadose et arriver aux eaux souterraines mod le VIROTRANS Les mod les cit s pr c demment ont t calibr s dans les conditions de laboratoire et ils ont des pouvoirs pr dictifs importants Cependant l application de ces mod les sur le terrain exige un nombre consid rable de mesures de variables ind pendantes ce qui limite l utilisation de ces mo
52. n is s dans un contenant constitu d un sac de plastique l int rieur d une chaudi re De ce contenu 500 ml ont t pr lev s pour analyse pour chacun des groupes respectivement Dans le cas du site d engraissement la r colte des sous chantillons a t effectu e sous les animaux dans diff rents parcs puis les sous chantillons ont t homog n is s comme pour les animaux en maternit 3 5 2 4 R colte de la temp rature chaque visite la temp rature ambiante l int rieur du b timent et la temp rature du lisier ont t prises l aide d un thermom tre digital pour la temp rature ambiante et analogique pour le lisier La temp rature ambiante a t prise un m tre du sol et la temp rature du lisier dans les dix centim tres de surface 3 5 2 5 R colte du lisier l ext rieur des b timents Le lisier a t r colt dans la fosse l aide du m me dispositif que pour le lisier l int rieur des b timents Ce dispositif tait alors fix une perche m tallique t lescopique afin de permettre un chantillonnage stratifi sur la profondeur Dans le cas du site de maternit des sous chantillons ont t pris quatre endroits r partis galement autour de la fosse tel que pr sent au sch ma 1 de ainsi que de mani re int grer toute la profondeur de la colonne de lisier Dans le cas de la lagune du site d engraissement les chantillonnages o
53. of different systems on ammonia emissions In Odour and ammonia emissions from livestock farming pp 42 49 Edited by V C Nielsen J H Voorburg amp P L Hermite London and New York Elsevier Applied Science Molloy S P amp Tunney H 1983 A laboratory study of ammonia volatilization from cattle and pig slurry Ir J Agric Res 22 37 45 Moore W J 1972 Physical Chemistry 5 edn London Longman Muck R E amp Steenhuis T S 1981 Nitrogen losses in free stall dairy barns In Proceedings 4th International Symposium on Livestock Waste A Renewable Resource pp 406 409 St Joseph MI USA Am Soc of Agric Eng Nasi M 1993 Nitrogen utilization responses of growing pigs to suplemental lysine in barley barley protein diet In Nitrogen flow in pig production and environmental consequences pp 224 229 Edited by M W A Verstegen L A Den Hartog G J M van Kempen amp J H M Metz Pudoc Wageningen The Netherlands EAAP Publ Ni J 1999 Mechanistic models of ammonia release from liquid manure a review J Agric Eng Res 72 1 17 Pain B Thompson R B Rees Y J amp Skinner J H 1990 Reducing gaseous losses on nitrogen from cattle slurry applied to grassland by the use of additives J Sci Food Agri 50 141 153 Pfeiffer A amp Henkel H 1991 The effect of different dietary protein levels on water intake and water excretion of growing pigs In EEAP publication pp
54. par les activit s agricoles ordinaires pandages des lisiers et fumiers et p turage des animaux Ces indicateurs distinguent les eaux de surface des eaux profondes ils sont sp cifiques chacune des bact ries ent ropathog nes Salmonella Campylobacter Escherichia coli ils se calculent pour chaque entreprise agricole mais ils sont somm s par r gion au choix de l utilisateur par bassin versant par exemple Ils n ont pas de signification absolue mais ils permettent de comparer les r gions en terme de risque de contamination des eaux par des bact ries pathog nes Du fait de leur construction ces indicateurs tiennent compte de mani re g n rale et grossi re des caract ristiques de l entreprise agricole mais ils sont beaucoup Page 7 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al globaux dans leur approche du probl me et plus respectueux du degr de complication li au probl me de pollution diffuse d origine animale Mod les math matiques d entreprises Les mod les math matiques d entreprise sont des outils qui tiennent compte de mani re d taill e des caract ristiques des entreprises de production animale Il s agit d un outil qui peut tre utilis dans un objectif de pr diction
55. pigs International Journal of Food Microbiology 30 37 53 Berndtson E Emanuelson U Engvall A Danielsson Tham M L 1996a A 1 year epidemiological study of campylobacters in 18 Swedish chicken farms Preventive Veterinary Medicine 26 167 185 Berndtson E Danielsson Tham M L and Engvall A 1996b Campylobacter incidence on a chicken farm and the spread of Campylobacter during the slaughter process International Journal of Food Microbiology 32 35 47 Bertrand R A 1991 Methods and times of manure application Proceedings of the National Workshop on land application of animal manure Ottawa Ontario Canada p 49 54 Beutin L Knollmann Schanbacher G Rietschel W and Seeger H 1996 Animal reservoirs of Escherichia coli 0157 H7 The Veterinary Record 139 p 70 71 Bicudo J R and Svoboda I F 1995 Effects of intermittent cycle extended aeration treatment on the fate of nutrients metals and bacterial indicators in pig slurry Bioresource Technology 54 63 72 Bigras Poulin M 1993 L epid miologie v t rinaire une nouvelle science Ann M d V t 137 401 405 Blackie M 1991 Regulatory aspects including provincial guidelines eastern Canada Proceedings of the National Workshop on land application of animal manure Ottawa Ontario June 11 12 1991 Le Conseil de recherches agricoles du Canada 137 146 Bockstaller C Girardin P and van der Werf H M G 1997 Use of agro ecolog
56. pluie Tableau VIII Tableau VIII R cup ration de microorganismes f caux dans les eaux de ruissellement Texture du sol R cup Observation R f rence ration Loam limoneux 6 7 Coliformes f caux apr s la premi re pluie Kunkle 1979 selon Crane et sur un p turage en t coll 1983 Loam limoneux 0 061 Coliformes f caux apr s les pluies suivant Kunkle 1979 selon Crane et la premi re pluie sur un p turage en t coll 1983 Loam limoneux 1 Coliformes f caux Faust 1976 Argileux loameux 0 007 Coliformes f caux fumier solide McCaskey et coll 1971 selon Crane et coll 1983 58 90 Coliformes f caux pluie le jour m me de Crane et coll 1978 l pandage 0 1 0 22 Coliformes f caux avec pluie le troisi me Crane et coll 1978 jour de l pandage p 186 Coliformes f caux Faust 1982 Diffusion verticale dans le sol Dean et Foran 1991 ont fait des travaux d taill s sur l impact des pandages de lisier et de fumier sur les eaux souterraines en Ontario Leurs r sultats montrent que dans Page 20 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 huit des 12 parcelles tudi es les eaux de drainage taient contamin es entre 20 minutes et six heures apres l pandage L augmentation de la concentration bact rienne dans les drains 90 c
57. plus sp cifique aux esp ces bact riennes et varie selon des caract ristiques propres l animal Mechie et coll 1997 Martel 1985 A l chelle de l levage l excr tion varie d un troupeau l autre mais selon des facteurs qui ne sont pas encore bien connus ni quantifi s pour le moment Lors de l entreposage des fumures les populations bact riennes y compris les bact ries ent ropathog nes diminuent avec le temps Jones 1980 Vuorinen et Saharinen 1997 Cette d croissance exponentielle varie selon l esp ce bact rienne et selon les caract ristiques physico chimiques de la fumure Ces caract ristiques sont elles m mes influenc es par les conditions d entreposage le mode de r cup ration des d jections dans l levage le r gime alimentaire des animaux incluant l abreuvement Conner et Kotrola 1995 Vuorinen et Saharinen 1997 Kudva et coll 1998 Walker 1998 Himathongkham et Riemann 1999 Kumar et coll 1999 Lin et coll 1996 Il faut cependant noter que la variation de la survie des bact ries dans les fumures selon ces diff rents facteurs a surtout t valu e pour des masses fixes de fumures alors que en production animale la masse de fumures entrepos e augmente continuellement jusqu la p riode d pandage Abu Ashour et coll 1994 Page 4 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production p
58. plus propice au d placement sur le sol par ruissellement incorporation de la fumure au sol cela limite le ruissellement et favorise donc la diffusion Les m canismes de diffusion dans le sol sont tr s d pendants de l eau dans le sol et par cons quent sont fortement influenc s par les pluies Figure 5 Page 25 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 5 T T T T aa E f t ii lac a ack OL SL ER i i i i Ea F Iie iad i i i yi i i i i 1 2 3 4 5 Table d eau P Pluie T Transpiration Eau gravitationnelle en R Ruissellement E vaporation Eau capillaire Figure 5 Mouvements de l eau dans le sol Source Gliessman 1997 2 7 Conclusion sur la probl matique de la contamination microbiologique des eaux par les productions animales La contamination microbiologique des eaux par les productions animales est r elle et correspond une s quence bien tablie contamination du troupeau excr tion par les animaux entreposage des fumures pandage sur les terres et diffusion horizontale ou verticale dans le sol La proportion de microorganismes qui atteignent les eaux partir des fermes est variable selon de nombreux facteurs relatifs
59. pour les fumures solides 4 3 Construction des indices L agr gation des variables en attributs et ceux ci en indices a t faite de fa on multiplicative Elle a aussi t faite conform ment aux objectifs des indices et aux hypoth ses de base Les calculs sont propos s pour tre faits s par ment pour chaque esp ce de bact ries ent ropathog nes Premier attribut L indice simple pour la charge bact rienne la ferme est le suivant Equation2 Animal Vip x Prx An x C avec Page 45 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Vip Volume en ml journalier de fumier produit par chacune des quatre cat gories d animaux bovin laitier bovin de boucherie porcs volailles Pr Pr valence d animaux excr teurs de la bact rie ent ropathog ne An Nombre d animaux ann e de chaque cat gorie Ca Charge de bact ries pathog nes excr t es par ml de mati res f cales Le calcul de ce premier attribut se fait s par ment pour chaque cat gorie d animaux pour tenir compte de leur association avec la sp cialisation et la taille des levages nombre d animaux ann e avec la physiologie digestive volume journalier de fumier et avec l pid miologie des bact ries ent ropathog nes zoonotiques pr valence intra troupeau charges bact riennes Deuxi me attribut Pou
60. re de l Environnement du Qu bec Symposium sur la recherche et le d veloppement en gestion environnementale des effluentes d levage au Qu bec 9 et 10 septembre 1992 Sainte Foy 444 pages 13 26 Ellis J R and McCalla T M 1978 Fate of Pathogens in soils receiving animal waste a review Transactions of the ASAE 1978 309 313 Environnement Canada 1999 http www ec gc ca water accueil htm Evans M R and Owens J D 1972 Factors Affecting the Concentration of faecal bacteria in land drainage water Journal of General Microbiology 71 477 485 Farrell Poe K L Ranjha A Y and Ramalingam S 1997 Bacterial Contributions by Rural municipalities in agricultural watersheds Transations of the ASAE 40 1 97 101 Faust M A 1982 Relationship between land use practice and fecal bacteria in soils J Environ Quality 11 1 p 141 146 Faust M A 1976 Coliform bacteria from diffuse source as a factor in estuarine pollution Water Research 10 619 627 F deration des producteurs de bovins du Qu bec 1999 Guide de bonnes pratiques agroenvironnementales pour la gestion des fumiers des bovins de boucherie Longueuil Qu bec Canada Fernandez Alvarez R M Carballo Cuervo S Rosa Jorge M C and Lecea J R 1991 The influence of agricultural run off on bacterial populations in a river Journal of applied bacteriology 70 437 442 Findlay C R 1972 The persistence of Salmonella dublin in slurry in tanks
61. s un la fois tous les autres param tres tant gard s constants 1 Identification des param tres les plus importants Les valeurs extr mes et la valeur centrale que peuvent prendre les param tres de sc narios et les param tres fix s ont t utilis es dans cette section de l analyse de sensibilit Nous d sirions ainsi identifier les param tres d entreprise dont l valuation de la qualit est la plus cruciale Nous utiliserons le terme sensibilit de sc nario pour d signer cette m thode Dans cette premi re tape nous avons fait varier de mani re discr te trois valeurs tableau 2 chacun des param tres d entr e un la fois sur sa plage plausible de valeurs La sensibilit a t calcul e selon l quation 2 Pants 100 2 r f ou Fr est la valeur de r sultat obtenu lors de la simulation avec les valeurs de r f rence F est la diff rence de r sultats entre une simulation avec les valeurs de r f rence et celle o un param tre est modifi Le r sultat est pr sent sous forme de pourcentage d augmentation ou de r duction de la concentration en azote total dans la fosse par rapport l entreprise de r f rence figure 4 Le tableau 2 pr sente les valeurs de r f rence ainsi que les valeurs maximales et minimales attribu es aux param tres 2 valuation de la sensibilit diff rentielle du mod le diff rents endroits du domaine possible des param tres
62. selon l esp ce l ge et l utilisation pour former une unit animale Tableau XI Cette mesure de la charge animale est tr s approximative car les variations relatives l alimentation l esp ce aux races et aux tats physiologiques ne sont pas prises en compte Page 31 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau XI quivalence entre les Unit s animales UA et l excr tion quotidienne de mati res f cales Description des cat gories T tes par T tes par Unit animale sur la Volume de d chets animales Unit base d un rejet de 80 Kg de NUA excr t L jour animale par ann e Vaches et taureaux laitiers 0 6 vache plus veau de 55 Kg Taures laiti res 1 an et plus Veaux laitiers d abattage 0 2 5 mois G nisses laiti res lt 12 mois Vaches et taureaux de 1 0 plus veau de 244 Kg boucherie Bovins de finition 1 2 21 9 bouvillons 1 an et plus G nisses de boucherie 6 18 1 8 de 8 15 mois 8 85 mois d un an mois Taures de boucherie 18 26 1 1 plus de 12 mois 0 mois 2 Bovins de semi finition Veaux d embouche ou de boucherie 2 6 mois Veaux lourds de lait 0 4 mois Veaux lourds de grain 0 6 mois Truies mise bas avec porcelets non sevr s Truies en gestation verrats Truies de remplacement 20 120 kg Porcs l
63. simplifi e devait tre la brique universelle n cessaire pour construire toute entreprise de production porcine utilisant une gestion liquide des d jections Elle devait donc contenir le minimum de types de flux et de r servoirs communs tous les sites de production porcine Le mod le iconique correspond donc aux r servoirs et flux d une entreprise constitu e d un seul site de production avec un seul b timent une seule salle contenant un seul type animal une seule pr fosse et une seule fosse Le mod le iconique devait pouvoir servir construire le mod le math matique de tout type d entreprise porcine avec gestion liquide que cette derni re soit simple ou complexe Ainsi la repr sentation d une entreprise complexe ne devrait tre effectu e que par multiplication du nombre de certains flux et r servoirs Ce mod le devait permettre de r pondre au questionnement sur la variabilit des entreprises Par cons quent il fallait que m me simplifi s tous les processus impliquant des param tres de sc narios et des param tres fix s puissent y tre int gr s Deux sources d information ont servi durant la construction du mod le iconique la litt rature scientifique et les experts La consultation du rapport Le recensement agroenvironnemental des entreprises porcines au Qu bec a servi identifier de la mani re la plus exhaustive possible les diff rentes caract ristiques qui sont re
64. u par les parties comme l gitime Par ailleurs il n est pas simple d arbitrer ce type de compromis et souvent on ne sait trop qui doit se charger de cette t che Ceux qui s y essaient risquent de se trouver fort d munis les d marches et outils semblent plut t rares C est l un des buts principaux de ce projet de recherche de pallier cette carence en laborant et en testant empiriquement une d marche de gestion d un territoire incluant des activit s de production animale Cette d marche permettra de consid rer un tr s large ensemble de points de vue sur la question en int grant d une fa on transdisciplinaire au sens de Gibbons et coll 1994 plusieurs approches m thodes et outils qui ont fait leurs preuves dans leurs domaines disciplinaires respectifs Le sch ma syst mique qui suit r sume dans ses grandes lignes notre probl matique de recherche Nous commenterons sommairement ici chacune des composantes de ce sch ma ainsi que leur encha nement dans le but de procurer au lecteur un fil conducteur Dans les sections qui suivront la pr sente introduction nous laborerons plus en d tail sur les diverses composantes de ce sch ma Plusieurs crit res seront identifi s par les parties int ress es en utilisant l approche des probl mes complexes mais on peut a priori consid rer que la sant publique et la sant de l environnement en feront parti Risques biologiques agroenvironnementaux pour la sant publique L im
65. velopp Cela inclura les modules de g or f rence les scripts les cartes th matiques les liens et tout autres outils d velopp s l int rieur de ce syst me et servant l analyse g oenvironnementale pour les strat gies et les politiques du secteur agricole Par contre les donn es primaires tir es des diverses bases de donn es obtenues devront tre d truites la fin du projet Seule la structure des liens et le protocole d utilisation de ces donn es pourront tre livr s Le manuel d utilisation du SIG 6 Expertise requise 6 1 Membres de l quipe Universit de Montr al Michel Bigras Poulin professeur titulaire D partement de pathologie et microbiologie Facult de m decine v t rinaire Universit de Montr al Saint Hyacinthe Sant Canada Pascal Michel dmv PhD pid miologiste Laboratoire de lutte contre les zoonoses d origine alimentaire Unit de Saint Hyacinthe Direction g n rale de la sant des populations et de la sant publique Sant Canada Andr Ravel dmv PhD pid miologiste Laboratoire de lutte contre les zoonoses d origine alimentaire Unit de Saint Hyacinthe Direction g n rale de la sant des populations et de la sant publique Sant Canada Sant Canada fournira aussi du temps d une secr taire et d un informaticien Universit Laval CERMID Claude Banville professeur agr g D partement des syst mes d information organis
66. viruses under sandy aquifer conditions J Environ Sci Health A32 8 2245 2258 Doyle M P and Cliver D O 1990 Chapter 11 Salmonella in Foodborne diseases p 185 204 edited by Dean O Cliver Academic press Inc San Diego California USA Easton J 1996 Fate and transport of Campylobacters in soil arising from farming practices in Proceedings of the eighth international workshop on Campylobacters Helicobacters and related organisms held p 461 465 Winchester United Kingdom Edwards D R and Daniel T C 1992 Environmental impacts of on farm poultry waste disposal a review Bioresource Technology 41 p 9 33 Page 64 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Edwards D R Coyne M S Daniel T C Vendrell P F Murdoch J F and Moore Jr P A 1997 Indicator Bacteria concentrations of two northwest Arkansas streams in relation to flow and season Transactions of the ASAE 40 1 103 109 Edwards D R Coyne M S Vendrell P F Daniel T C Moore P A Jr and Murdoch J F 1997 Fecal coliform and streptococcus concentrations in runoff from grazed pastures in northwest arkansas Journal of the american water resources association 33 2 413 422 Elektorowicz M and Yong R N 1992 R percussion de la gestion classique des fumiers sur la qualit des eaux souterraines Minist
67. volatilisation ce qui diminue la concentration en azote ammoniacal Comme la concentration est aussi un facteur important d accroissement de la volatilisation on assiste a l quivalent d un syst me de renforcement Indices de performances L effet des indices de performance se manifeste principalement sur l excr tion d azote par les animaux figure 9 On trouve donc ici des relations rectilin aires et de pentes nulles pour les m me raisons que celles associ es une modification du pourcentage de prot ine dans l aliment Gestion des lisiers On observe la figure 10 que la pente des courbes pour le pH moyen du lisier est fortement n gative Cette relation correspond bien la litt rature qui pr sente une fonction non lin aire de l quilibre entre l azote sous forme d ammonium et l azote sous forme d ammoniac dissous Plus le pH est acide et plus l ion ammonium est favoris et la volatilisation r duite Il s ensuit une augmentation de la concentration Donc une plus grande importance des variations lorsque le pH est lev que lorsque le pH est bas premi re vue les courbes pour le pH du lisier de la fosse semblent tranges En fait on simule ici un changement de processus physique La volatilisation de l ammoniac d pend fortement de la concentration en azote ammoniacal de la couche de surface du lisier l int rieur du b timent on observe un syst me dynamique ou le l
68. 126 131 Edited by M W A Verstegen J Huisman amp L A den Hartog Wageningen EEAP publication no 54 Pigeon S 1999 Portrait agroenvironnemental de la production porcine plan d intervention pp 31 pages BPR Groupe Conseil porc C c d 2001 Statistical Review Conseil canadien du porc 40 Quiniou N Dourmad J Y Henry Y Bourdon D amp Guillou D 1994 Influence du potentiel de croissance et du taux prot ique du r gime sur les performances et les rejets azot s des porcs en croissance finition aliment s volont J Rech Porc France 26 91 96 Robert C Banton O Lafrance P amp Villeneuve J P 1992 Analyse de sensibilit param trique d un mod le simulatn le trasport de pesticide dans le sol Revue des sciences de l eau 5 197 210 SAS 2000 SAS Cary NC USA SAS Institute inc Schulte D D DeShazer J A amp Ifeadi C N 1972 Effect of slatted floors on air flow characteristics in a model swine confinement building Transaction of the ASAE 32 947 950 Sommer S G amp Thomsen I K 1993 Loss of nitrogen from pig slurry due to Ammonia volatilization and nitrate leaching In Proceedings Congress on Nitrogen flow in pig production and environmental consequences pp 353 367 Edited by M W A Verstegen L A Den Hartog G J M van Kempen amp J H M Metz Wageningen The Netherlands EAAP Publ Sommer S G Christensen B T Nielsen N E amp Schjorr
69. 1992 pour estimer la pollution potentielle d origine agricole des eaux de surface dans la province du Qu bec La m thode utilis e repose sur l indice de pollution agricole potentielle IPAP qui quantifie le potentiel de pollution chimique et bact riologique que les fumures animales peuvent entra ner au niveau des eaux de surface Les valeurs de cet indice vont de 0 9 La valeur 3 correspond la situation moyenne et elle est utilis e comme valeur de r f rence Cet indice IPAP est en fait la somme pond r e de quatre indices l indice de ruissellement l indice de production de s diments l indice de pollution animale et l indice de pollution chimique Le calcul de l indice de ruissellement tient compte des pr cipitations et de la courbe du sol elle m me fonction de la couverture v g tale et de certaines caract ristiques hydrologiques du sol L indice de production de s diments est valu selon l quation universelle des pertes de sols en introduisant un coefficient d exportation des sols L indice de pollution animale est la charge moyenne d azote et de phosphore d pos annuellement par les d jections animales porcs et bovins L indice de pollution chimique a t fix 0 car les auteurs ont consid r n gligeables les quantit s d engrais chimiques et des pesticides appliqu es sur les terres Page 36 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la
70. 1993 Wilson 1993 Berndtson 1996a 1996b et Wray 1987 ont t men s pour connaitre les l ments associ s a une plus grande pr valence de Salmonella spp Campylobacter spp E coli O157 H7 ou Cryptosporidiun spp dans les levages De nombreux facteurs ont ainsi t mis en vidence relativement entre autres a la conduite g n rale de l levage Page 9 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 l alimentation des animaux au logement l hygi ne et la bios curit aux traitements 2 pr ventifs N anmoins la lumi re des connaissances actuelles il ne se d gage pas de facteur plus particuli rement important par rapport au nombre d animaux ecr teurs dans un troupeau L excr tion des bact ries ent ropathog nes dans les mati res f cales des animaux de ferme semble avoir un comportement saisonnier Elle est de plus sp cifique des esp ces bact riennes et des esp ces d animaux mais elle varie selon des caract ristiques propres l animal A l chelle de l levage l excr tion varie d un troupeau l autre mais selon des facteurs qui ne sont pas encore bien connus ni quantifi s pour le moment 2 4 Entreposage des fumures Dans les levages actuels les fumures solides fumiers ou liquides lisiers sont enlev es r guli rement des b timents pour t
71. 2 Dans le cas particulier des porcelets en pouponni re une valeur moyenne d excr tion journali re est calcul e pour chacune des phases d alimentation NE NI NR 9 21 NE NI NR NI NR 10 Afin de tenir compte des diff rences physiologique entre les diff rents types d animaux des quations sp cifiques sont utilis es pour calculer l azote retenu par les truies en lactation les truies en attente de saillie les truies en gestation les porcelets non sevr les porcelets sevr s et les porcs en engraissement Dourmad et al 1992 Truies en gestation 11 NR Cpn 0 88 57 9 10 2In NI 8 0In DEI csu 2 726 gest Truie en attente de saillie 12 NR s Cpn 0 88 55 2 10 2 In NI 8 0In DEI Truies en lactation Dans le cas des truies en lactation la quantit d azote retenue par la truie inclus aussi l azote transf r dans le lait pour les porcelets NR 16 9 1 41LYS 0 58N i 13 Ni 25 7 LGR 0 42 LS NCr 0 60 0 88 14 Lait Porcelets non sevr s La quantit d azote excr t e par les porcelets est obtenu par fonction de la croissance NE 0 12 25 7LGR 0 42LS 0 32NCr 15 Porcs en engraissement NR a V 6 25 bJe Jo 915 Bw io 0 923BW 1 BW In BW K ake a 0 9892 0 0145 MUS 17 b 0 7518 0 0044 MUS 18 I 0 01311 0 00025 PV 19 K 147 1 57PVi 482GMQ 20 Porcelets sevr s
72. 3 Cassin 1998 ferme E coli 0157 H7 tat Unis 0 3 1 6 Cassin 1998 Lot d engraissement suite page suivante Page 84 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Annexe 1 suite Micro organisme Esp ce animale Endroit Pr valence R f rence Remarques E coli O157 H7 Bovin Boucherie Ontario 1 5 Clarke 1988 selon abattoir Armstrong 1996 VTEC non 0157 tat Unis 5 3 36 8 Griffit et Trauxe 1991 Porc 5 mois Canada 20 9 Letellier et coll 1999 Abattoir plus grande t Cryptosporidium spp Olson et coll 1997 Un chantillon dans une ferme 15 parmi les animaux avec lt 6 mois et 9 parmi les animaux avec gt 6 mois Bovin laitier veaux de lt Qu bec 88 7 des Ruest et coll 1998 Veaux de lt 6 mois 6 mois troupeaux Ontario 60 Stanford 1987 selon Olson et Entre et 6 semaines d ge coll 1997 Qu bec 15 Olson et coll 1997 Un chantillon dans une ferme pr valence de 5 parmi les animaux avec lt 6 mois et 100 parmi les animaux avec gt 6 mois Page 85 de 85 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique 8 Annexe B Mod l
73. 30 de l azote ing r qui est retenu Lenis 1989 Dans le cas d animaux de reproduction la fraction de l azote ing r retenue est encore plus faible soit environ 5 10 respectivement dans le cas des truies en lactation et en gestation Comit ad hoc sur l agroenvironnement amp CPAQ 1998 Cons quemment une fraction tr s importante de l azote ing r par les animaux se retrouve dans le lisier Deux approches compl mentaires principales passant par l alimentation peuvent tre utilis es pour r duire les quantit s d azote rejet es par les animaux Ces deux approches tentent de r duire la quantit d azote dans les rejets des animaux et ce sans toutefois nuire aux performances zootechniques Henry amp Dourmad 1993 Lenis 1989 Il s agit pour la premi re d assurer une meilleure adaptation de l aliment aux besoins des animaux et pour la seconde d am liorer la balance en acides amin s de la prot ine donn e En plus de ces deux approches le mode de distribution de l aliment influence la fraction consomm e et la fraction gaspill e par les animaux Finalement certaines caract ristiques des animaux influencent la proportion d azote retenu Ces quatre points sont discut s ci bas 2 1 1 Adaptation de la quantit de prot ines en fonction des besoins des animaux alimentation multiphases Les besoins en azote des animaux changent en fonction de leur stade physiologique Une meil
74. 6 Havelaar A H van Olphen M and Drost Y C 1993 F specific RNA bacteriophages are adequate model organisms for enteric viruses in fresh water Applied and environmental microbiology 59 9 2956 2962 Page 67 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Heinonen Tanski H Niskanen E M Salmela P and Lanki E 1998 Salmonella in animal slurry can be destroyed by aeration at low temperatures Journal of Applied Microbiology 85 277 281 Hengnirun S Barrington S Prasher S O and Lyew D 1999 The development of models simulating nitrogen transport in soil and manure Canadian Agricultural Engineering 41 1 32 45 Herriott D E Hancock D D Ebel E D Carpenter L V Rice D H and Besser T E 1998 Association of herd management factors with colonization of dairy cattle by Shiga toxin positive Escherichia coli 0157 Journal of food protection 61 7 802 807 Hession C W and Shanholtz V O 1988 A geographic information system for targeting nonpoint source agricultural pollution Journal of soil and water conservation May June 264 266 Higgins R D silets A Cantin M Messier S Khakhria R Ismail J Mulvey M R Daignault D and Carol H 1997 Outbreak of Salmonella Give in the province of Qu bec Can Vet J 38 780 781 Himathongkham S and Riemann H 1999 Dest
75. 6 Bibliographie Aarnink A J A amp Elzing A 1998 Dynamic model for ammonia volatilization in housing with partially slatted floors for fattening pigs Livestock Production Science 53 153 169 Aarnink A J A Hoeksma P amp van Ouwerkerk E N J 1993 Factors affecting ammonium concentration in slurry from fattening pigs In Proceedings Congress on Nitrogen flow in pig production and environmental consequences pp 413 420 Edited by M W A Verstegen L A Den Hartog G J M van Kempen amp J H M Metz Wageningen The Netherlands EAAP Publ Aarnink A J A Schrama J W Verheijen R J E amp Stefanowska J 2001 Pen fouling in pig houses affected by temperature In Proceedings of the 6th international symposium Livestock environment VI pp 180 186 Edited by R R Stowell R Bucklin amp R W Bottcher Louisville Kentucky ASAE Aarnink A J A van den Berg A J Keen A Hoeksma P amp Verstegen M W A 1996 Effect of slatted floor area on ammonia emission and on the excretory and lying behaviour of growing pigs J Agric Eng Res 64 299 310 Bliss P J Jiang K amp Schulz T J 1995 The development of a sampling system for the determination of odor emission rates from areal surfaces Part II mathematical model Journal of air and Waste management association 45 989 944 BPR C 1989 repr sent aussi en 1993 Etude technico conomique des toitures pour des r
76. 8 Microbial contamination of subsurface tile drainage water from field applications of liquid manure Canadian Agricultural Engineering 40 3 153 160 Keeney R 1992 Value Focused Thinking A Path to creative Decision Making Cambridge Harvard University Press Kudva I T Blanch K and Hovde C J 1998 Analysis of Escherichia coli 0157 H7 survival in ovine or bovine manure and manure slurry Applied and environmental microbiology 64 9 3166 3174 Kumar R Gupta M K and Kanwar S S 1999 Fate of baterial pathogens in cattle dung slurry subjected to anaerobic digestion World Journal of Microbiology and Biotechnology 15 335 338 Landry M 1988 Les probl mes organisationnels complexes et le d fi de leur formulation C J A S 5 34 48 Landry M 1995 A note on the concept of problem Organization Studies 16 2 315 343 Landry M 1983 Doit on concevoir ou analyser les probl mes complexes Angewandte Systemanalyse Applied Systems Analysis Analyse des systemes appliqu e Band 2 Heft 2 Landry M 1985 A la recherche d une meilleure compr hension de la nature des probl mes organisationnels Actes du colloque perspectives de recherche pour le praticien Rouyn Noranda QC Universit du Qu bec en Abitibi T miscamingue Landry M 1992 Pour une vision largie de la rationalit Revue canadienne des sciences de l administration Canadian Journal of Administrative Sciences 9 4 La
77. 9 2 251 259 Tsihrintzis V A Hamid R and Fuentes H R 1996 Use of Geographic Information Systems GIS in Water Resources a review Water Resources Management 10 251 277 Turner C and Burton C H 1997 The inactivation of virus in pig slurries a review Bioresource Technology 61 9 20 Turpin P E Maycroft K A Rowlands C L and Wellington E M H 1993 Viable but non culturable salmonellas in soil Journal of Applied Bacteriology 74 421 427 Updegraff D M 1991 Background and practical applications of microbial ecology in Modeling the environmental fate of microorganisms p 1 20 edited by Christon J Hurst American Society for Microbiology Washington DC USA van Donsel D J Geldreich E E and Clarke N A 1967 Seasonal variations in survival of indicator bacteria in soil and their contribution to storm water pollution Applied Microbiology 15 6 1362 1370 van Elsas J D Trevors J T and van Overbeek L S 1991 Influence of soil properties on the vertical movement of genetically marked Pseudomonas fluorescens through large soil microcosms Biol Fertil Soils 10 249 255 Vine M F Degnan D and Hanchette C 1997 Geographic information systems their use in environmental epidemiologic research Environmental Health perspectives 105 6 p 598 605 Vuorinen A H and Saharinen M H 1997 Evolution of microbiological and chemical parameters during manure and straw co composting in
78. Bureau des audiences publiques sur l environnement Consultation publique sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique GREZOSP de la Facult de m decine v t rinaire Universit de Montr al Avril 2003 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Table de mati res T PrODI MAIQUE ss alin se iia ls lle sets ae Le les docs stating 2 2 Risques CHIMIQUES c cscs ecendiaetlaeaei a Gee 3 3 Risques biologiques anneau neue tried 3 4 Entreprise agricole versus bassin versant 5 5 Indicateurs de pollution diffuse agricole d origine animale 6 Dele Unit s animales seen dm dunentidenten ter 6 5 2 M thodes alternatives sisi 7 Indicateurs synth tiques 7 Mod les math matiques d entreprises 8 6 Probl matique d occupation du territoire ccc eeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeeenees 8 Te 6 01 PS0 CPP eine 9 B ORO OCE O ns fod fn ind fon ln in ind nn i nd od fn n es a nr 10 92 ANNEXE IA eee cesecesecedecetes dre trente Gite ese newer este tete entr ete tec mt e entrent iec
79. E Orlando Florida 284 293 Wiggins B A 1996 Discriminant analysis of antibiotic resistance patterns in fecal Streptococci a method to differentiate human and animal sources of fecal pollution in natural waters Applied and Environmental Microbiology 62 3997 4002 Wilson J B McEwen S A Clarke R C Leslie K E Waltner Toews D and Gyles C L 1993 Risk factors for bovine infection with verocytotoxigenic Escherichia coli in Ontario Canada Preventive Veterinary Medicine 16 159 170 Woods L E 1989 Active organic matter distribution in the surface 15 cm of undisturbed and cultivated soil Biol Fertil Soils 8 p 271 278 Wray C 1985 Is salmonellosis still a serious problem in veterinary practice The Veterinary Record 116 p 485 489 Wray C Todd J N and Hinton M 1987 Epidemiology of Salmonella typhimurium infection in calves excretion of S typhimurium in the faeces of calves in different management systems The Veterinary Record 121 293 296 Yates M V and Ouyang Y 1992 VIRTUS a model of virus transport in unsaturated soils Applied and Environmental Microbiology 58 5 1609 1616 Page 80 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Yates M V and Yates S R 1988 Modeling microbial fate in the subsurface environment CRC Critical Reviews in Environmental Contro
80. F Gagnon A Mailhot A N Rousseau M Roux J F Tremblay et R Turcotte 1998b Rapport Final du Projet GIBSI Mars 1998 Rapport No R 462 INRS Eau Sainte Foy QC Villeneuve J P P Hubert A Mailhot et A N Rousseau 1998a La mod lisation hydrologique et la gestion de l eau Revue des sciences de l eau 11 n sp cial 19 39 Vincke P 1989 L aide multicrit re a la d cision ditions de l Universit de Bruxelles Vuorinen AH and Saharinen M H 1997 Evolution of microbiological and chemical parameters during manure and straw co composting in a drum composting system Agriculture Ecosystems and Environment 66 19 29 Walker S E 1998 A model for predicting bacteria concentrations in runoff from agricultural lands master of science thesis Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg Virginia USA Waltner Toews D 1994 L impact de l agriculture sur la sant de l cosyst me M d V t Qu bec sp cial environnement 53 55 Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 27 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Wang G and Doyle M P 1998 Survival of enterohemorrhagic Escherichia coli 0157 H7 in water Journal of Food Protection 61 6 662 667 Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 28 de 30 Mise au point d un outil d analy
81. J Gill 1992 Epandage en post lev e vs compaction du sol rapport interne Nicolet Minist re de l Agriculture des P cheries et de l Alimentation Direction r gionale des Bois Francs Asselin R Gill J 1992 Epandage en post lev e vs compaction du sol rapport interne Minist re de l Agriculture des P cheries et de l Alimentation Direction r gionale des Bois Francs Nicolet Bana e Costa C A dir 1990 Readings in Multiple Criteria Decision Aid New York Springer Verlag Banai R 1993 Fuzziness in geographical information systems contributions from the analytic hierarchy process International Journal of Geographical Information Systems 7 4 p 315 329 Banville C M Landry J M Martel et C Boulaire para tre A Stakeholder Approach to MCDA Syst Res Behav Sci Barnett G M 1991 Deleterious effects of animal manure Dans Proceeding of the National Workshop on Land Application of Animal Manure Ottawa Ontario june Bhatnagar V K 1979 Mechanisms responsible for differences in P enrichment of eroded sediment with additions of manure of fertiliser P Ph D Thesis Dept of Land resource Science Guelph ON University of Guelph Bigras Poulin M 1994 Gestion int gr e des donn es pour une surveillance de l environnement Concertation information communication M d V t Qu bec sp cial environnement 60 64 Blais M F 1994 Les enjeux environne
82. Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 5 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Le troisi me outil d intervention s appuie sur l expertise que certains membres de l quipe ont d velopp e par rapport l utilisation des indices de pression hygi nique animale et par rapport la mod lisation de l entreprise agricole Ces outils seront valu s en tant que crit res sp cifiques utiliser en conjonction avec la MCDA Le quatri me outil d intervention s appuie sur l expertise que certains membres de l quipe ont d velopp e sur les syst mes d information g ographiques Cette expertise est indispensable parce que la connaissance de ces syst mes ainsi que la capacit d acc s et d int gration des donn es g or f renc es est essentielle quiconque veut proposer une m thode g n rale d analyse et d valuation des strat gies dans le domaine de l environnement agricole voir l Annexe A 3 pour plus de d tail sur ces SIG La d marche que nous comptons mettre au point pourra ensuite servir de canevas pour des interventions similaires Le projet Le protocole vise raffiner la mise au point et permettre l exp rimentation d une nouvelle m thode d aide la d cision collective appliqu e un territoire ou les occupants ont des points de vue conflictuels sur l utilisation du territoire et en particulier sur les impacts environnementaux physiq
83. Michel et coll ont trouv des associations spatiales significatives entre la densit du b tail et l incidence des cas humains d infection Escherichia coli 0 157 R cemment l closion de Walkerton Ontario dans laquelle plus de 2000 personnes ont t infect es par le ECPV illustre de fa on dramatique l importance de la voie hydrique dans la transmission des zoonoses ent riques ainsi que la cons quence des pressions hygi niques exerc es par les entreprises agricole sur les populations environnantes Cet v nement a aussi rappel la faiblesse relative de nos connaissances quant la compr hension et au contr le des Page 3 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al facteurs qui influencent la pr sence la survie et la transmission de ces agents pathog nes sur laxe Animaux de rente terres agricoles eau sant des populations Bien que ce microbe sp cifique soit peu pr sent chez le porc d autres esp ces microbiennes pr sentes chez celui ci pourraient avoir des cons quences n fastes du m me genre Il y a potentiellement entre 8 et 19 agents microbiens pr sents en production porcine ayant un impact sur la sant publique Anonyme 1999 Les tapes de la contamination de l ea
84. R et J B Theberge 1986 A review of criteria for evaluating natural areas Environmental management 10 715 734 Sperry S L et H E Smail 1985 The geographical information system process and its application to environmental assessment of a high level nuclear waste repository in Opitz B K dir Proceedings of the Workshop on Geographic Information Systems in Government vol 2 Springfield VA p 657 676 Stanley K Cunningham and Jones K 1998a Isolation of Campylobacter jejuni from groundwater Journal of Applied Microbiology 85 187 191 Stanley K N Wallace J S and Jones K 1998b Note Thermophilic campylobacters in dairy slurries on Lancashire farms seasonal effects of storage and land application Journal of Applied Microbiology 85 405 409 Stanley K N Wallace J S Currie J E Diggle P J and Jones K 1998 The seasonal variation of thermophilic campylobacters in beef cattle dairy cattle and calves Journal of Applied Microbiology 85 472 480 Turpin P E Maycroft K A Rowlands C L and Wellington E M H 1993 Viable but non culturable salmonellas in soil Journal of Applied Bacteriology 74 421 427 Vansnick J C 1995 L aide Multicrit re la d cision une activit profond ment ancr e dans son temps Newsletter of the European Working Group Multicriteria Aid for Decisions Series 2 6 spring Villeneuve J P C Blanchette M Duchemin J
85. a pente est positive ce qui semblerait indiquer que lorsque le volume de d jection est faible l impact d un l ger changement serait plus important que lorsque le contenu est lev Il semble donc que le mod le r agisse plus que la simple dilution L autre facteur pouvant expliquer ce ph nom ne est que lorsque la concentration du lisier est lev e la volatilisation est lev e aussi Il est donc normal que le mod le soit plus sensible dans cette r gion L absence de ce comportement dans le cas des truies en lactation et en attente de saillie pourrait s expliquer par la faible importance des volumes impliqu s nombres d animaux proportionnellement plus restreint Cette relation est cependant tudier plus sp cialement L effet de la distribution au sol et du type de plancher est repr sent par l importance du gaspillage d aliment par les animaux L importance de cet effet est rectilin aire et toujours positif La pente nulle associ e aux pourcentages de gaspillage est expliqu e par le fait que l aliment gaspill tombe directement dans le lisier entrepos sous le plancher tant sous forme principalement organique cet azote n est pas consid r comme une source de volatilisation importante De plus les temps de s jours simul s sous le plancher taient relativement court maximum de 7 jours en gestation et maximum de 14 jours en attente de saillie ce qui laisse peu de temps pour une m
86. a seconde approche de r duction de l azote dans les rejets consiste am liorer la balance des acides amin s dans la ration afin de permettre une r duction de la quantit totale de prot ines distribu es Henry amp Dourmad 1993 Les fractions non digestibles non disponibles pour le m tabolisme non quilibr es et celles en exc s ne peuvent tre utilis es par l animal et par cons quent elles peuvent tre r duites sans affecter sa croissance Jean dit Bailleul et al 1997 Les m thodes actuelles optimisent g n ralement le m lange d ingr dients avec pour seul objectif de minimiser le co t conomique du m lange Hors une formulation incluant un objectif environnemental en plus d un objectif conomique permettrait d am liorer la balance des acides amin s tout en ne co tant que l g rement plus cher L ajout d un param tre environnemental dans l algorithme traditionnel de formulation de l aliment permettrait th oriquement une r duction de la prot ine consomm e de 22 6 tout en g n rant une augmentation du co t de l alimentation inf rieure 3 Jean dit Bailleul et al 1997 2 1 3 Mode de distribution Lorsque l aliment est distribu directement sur le parquet une fraction de celui ci n est pas consomm e et est gaspill e Selon certains intervenants dans le milieu porcin cette fraction pourrait atteindre jusqu 15 de la ration alimentaire 2 1 4 Les c
87. aaf S 1999 Risk factors associated with Cryptosporidium parvum infections in dairy cattle in southeastern New York stat Veterinary Parasitology 83 1 13 Page 73 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Moore J A Smyth J Baker S and Miner J R 1988 Evaluating coliform concentrations in runoff from various animal waste management systems Special Report 817 Agricultural Experiment Station Oregon State University Corvallis USA Moore J A Smyth J Baker S Miner J R and Moffitt D C 1989 Modeling bacteria movement in livestock manure systems Transactions of the ASAE 32 3 1049 1053 Morisse J P Huonnic D and Cotte J P 1984 Salmonellose des bovins laitiers infect s chroniques 2e partie tude de l environnement et chaines de contamination Le Point V t rinaire 16 80 mars avril 37 43 Morrison S M and Martin K L 1976 Pathogen survival in soils receiving waste Proceedings of the 1976 Cornell Agricultural Waste Management Conference land as a waste management alternative Ithaca New York 371 389 Munch B Larsen H E and Aalbaek B 1987 Experimental studies on the survival of pathogenic and indicator bacteria in aerated and non aerated cattle and pig slurry Biological Wastes 22 49 65 Murray C J 1991 Salmonellae in the environment Rev sci tech Off i
88. aborde la complexit de la probl matique de l occupation du territoire et il propose une d marche pour r soudre cette probl matique critique pour la soci t qu b coise et sa production porcine en favorisant la gestion consensuelle de l occupation du territoire rural Page 2 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al 2 Risques chimiques Les risques chimiques sont li s directement aux mol cules et aux atomes utilis s pour traiter les terres et la v g tation On se r f re donc aux impacts sur l environnement ou sur la sant publique des pesticides des insecticides de l azote du phosphore des r sidus m dicamenteux etc Il faut distinguer ces risques de ceux li s aux microbes comme par exemple la r sistance aux antibiotiques ou les maladies ent riques li es aux zoonoses L importance des risques pour la sant publique li s a la transmission des r sidus m dicamenteux par l agroenvironnement est vraisemblablement assez faible Ceci est d l effet de dilution dans le cas d une transmission par l eau et la quantit qui est capt e par l environnement avant l absorption de ces r sidus par les tres humains La capacit de ces mol cules d agir sur l environnement c est dire sur
89. acts environnementaux Mayestre et coll 1994 Paruccini 1994 Il est possible de regrouper ces PAMC autour de trois approches diff rentes 1 L approche du crit re unique de synth se ex MAUT AHP 2 L approche du surclassement de synth se ex ELECTRE PROMETHEE 3 L approche du jugement local interactif Bien qu aucune proc dure ne soit parfaite il nous semble que celles appartenant a l approche du surclassement de synth se soient appropri es pour la nature des informations que nous sommes susceptibles d avoir traiter dans le cadre de ce projet De plus ces proc dures s inspirent d un principe de d mocratie que l on cherche mettre de l avant dans notre projet Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 20 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 A 3 Int gration d un SIG et de l analyse multicrit re dans un syst me spatial d aide multicrit re la d cision SSAMD En plus d aborder la gestion d un territoire agricole selon une approche par les probl mes complexes notre d marche se compl te par l int gration d un SIG et de l analyse multicrit re dans une perspective de d veloppement d un syst me spatial d aide multicrit re la d cision Le but d un tel syst me est de fournir un outil performant convivial et interactif permettant d analyser les probl mes complexes de gestion dans leur contexte spat
90. adapt pour chacun des types Les diff rentes tapes de cette construction sont d taill es dans cette section Comme nous ne reconstruisons pas dans ce projet les diff rentes quations les coefficients des sous mod les de la litt rature qui ont servi construire le mod le g n ral ne sont pas remis en question 3 3 1 Choix des quations de flux Dans le cas particulier de l excr tion d azote par les animaux deux tendances sont pr sentes dans la litt rature les mod les orient s sur l excr tion et ceux orient s vers la description de la composition corporelle Ces derniers sont en g n ral plus complexes et portent sur une chelle plus fine que ne le n cessite notre approche Pour ces deux raisons et compte tenu des limitations d obtention de valeurs d entr e nous avons favoris les quations orient es sp cifiquement vers l excr tion De fa on plus g n rale lorsque plusieurs quations ou mod les partiels taient disponibles dans la litt rature pour un m me flux ou groupe de flux nous avons favoris les quations d velopp es pour une situation porcine les quations dont les intrants sont disponibles plus ais ment et les mod les tendances plus m canistes Cinq crit res ont t utilis s pour valuer le degr de validit des quations choisies Ils sont pr sent s au tableau 1 10 Tableau 1 Crit res d valuation de la validit des quations de flux Crit re
91. age des fumures les populations bact riennes y compris les bact ries ent ropathog nes diminuent avec le temps Cette d croissance exponentielle varie selon l esp ce bact rienne et selon les caract ristiques physico chimiques de la fumure Ces caract ristiques sont elles m mes influenc es par les conditions d entreposage le mode de r cup ration des d chets dans l levage le r gime alimentaire des animaux incluant l abreuvement Il faut cependant noter que la variation de la survie des bact ries dans les fumures selon ces diff rents facteurs a surtout t valu e pour des masses fixes de fumures alors que en production animale la masse de fumures entrepos e augmente continuellement jusqu l pandage 2 5 pandage des fumures sur les terres Dans le contexte qu b cois l pandage des fumures r pond un cycle saisonnier tr s marqu GREPA 1996 Caouette 1992 FPBQ 1999 Les fumures tant utilis es comme engrais pour les prairies et les grandes cultures de ma s particuli rement elles sont pandues surtout au printemps avant les semis et l automne apr s les r coltes Figure 4 Page 14 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Il n y a pas d pandage en hiver cause des rigueurs climatiques Dans le cas des bovins la contamination directe des p turag
92. alimentation 10 21 NEB Ammoniac 24 NS Porcelets non sevr s avec la m re 15 P Porcelets sevr s en pouponni re 10 21 t Temps s 30 Coefficients de r gression a Voir texte 16 17 ay 7 7 ay 50 1 24 a3 4 62 25 a4 1431 27 b Voir texte 16 19 b 47 05 7 bo 0 106 25 Ci 0 138 7 I Voir texte 19 K Voir texte 20 20 quations utilis es 4 3 1 Ingestion alimentaire Lorsque l aliment est distribu dans une auge ou une tr mie on consid re qu il n y a pas de gaspillage Dans ce cas la quantit ing r e par animal alimentation restreinte correspond la ration journali re distribu e Alim_ing Alim dist 4 Lorsque la distribution est effectu e sur le plancher et que l alimentation est restreinte une fraction est soustraite pour correspondre au gaspillage Alim ing Alim dist Alim gasp 5 Pour les animaux a alimentation ad libitum une estimation de la quantit ing r e volontairement par animal est donn e par Dourmad et al 1992 Alim ing VFI 6 VFI a b PV c PV 7 4 3 2 Azote ing r La quantit journali re d azote ing r e est d termin e par la quantit d aliment ing r le contenu en prot ine de cet aliment et le pourcentage d azote dans la prot ine NI Alim_ing Prcet_prot Pret_N 8 4 3 3 Excr tion d azote L excr tion d azote est obtenue par soustraction de l azote retenu par les animaux de l azote ing r Dourmad ef al 199
93. and on Pasture The Veterinary Record 91 233 235 Flint K P 1987 The long term survival of Escherichia coli in river water Journal of Applied Bacteriology 63 261 270 Fransen N G van den Elzen M G Urlings B A P and Bijker P G H 1996 Pathogenic micro organisms in slaughterhouse sludge a survey International Journal of food microbiology 33 245 256 Fraser A S and Hodgson K 1995 Outline of an environmental information system Environmental Monitoring and Assessment 36 207 215 Page 65 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Fraser R H Barten P K and Pinney D A K 1998 Predicting stream pathogen loading from livestock using a geographical information system based delivery model J Environ Quality 27 935 945 Fraser R H Barten P K and Tomlin C D 1996 SEDMOD A GIS based method for estimating distributed sediment delivery ratios Proceedings of the AWRA Annual Symposium GIS and water resources set 137 146 Gagnon B Robitaille R and Simard R R 1999 Characterization of several on farm and industrial composted materials Can J Soil Sci 79 201 210 Gambazo G and Buteau J 1985 Analyse de la gestion des fumiers dans le bassin versant de la rivi re Chaudiere tat de la situation et l ments de solution Sainte Foy Qu bec Canada 91 p Gambazo
94. ans des fermes au Wisconsin Etats Unis La longue dur e de survie des bact ries ent ropathog nes dans l eau Tableau I fait de ce v hicule un point critique pour contr ler la contamination dans les tapes post rieures du syst me agricole et ainsi les risques de manutention dans l environnement ainsi que la transmission l homme Les troupeaux d animaux de rente se contaminent par les microorganismes ent ropathog nes surtout par leurs aliments ou par l eau d abreuvement Une fois dans un troupeau ces microorganismes infectent les animaux soit directement par l eau et les aliments soit indirectement par l interm diaire des mati res f cales excr t es par les animaux infect s ces mati res contaminant l environnement des animaux De cette fa on la contamination des troupeaux par des microorganismes responsables de maladies ent riques zoonotiques devient chronique et continue Page 7 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau I Survie dans l eau de quelques bact ries ent ropathog nes Pathog ne Temp ra Survie dans Observation R f rences ture C Peau Campylobacter spp __4 gt 4mois Rollins et Colwel 1986 28jours Rollins et Colwel 1986 10 jours eauderivigre Salmonella spp 20 120 jours eau de rivi re Gledel 1985 l2jous eau
95. aract ristiques des animaux g n tique et facteurs de r gie Plusieurs caract ristiques de performances recherch es dans l am lioration g n tique des animaux ont un impact sur la quantit d azote dans les d jections Une meilleure performance en croissance est habituellement li e une meilleure capacit de d position prot ique De mani re g n rale une augmentation de la productivit des animaux est associ e une r duction des rejets azot s Certaines lign es g n tiques ont une capacit de d position prot ique plus lev e que d autres Les animaux ayant un plus grand pourcentage de muscle ont g n ralement une plus grande capacit de r tention de l azote alimentaire Dourmad et al 1992 Une diminution de l indice de consommation une meilleure conversion alimentaire permet de r duire les rejets azot s Fillion 1995 Un effet du g notype et du sexe sur l ingestion alimentaire l indice de consommation le gain de poids moyen quotidien et les caract ristiques de carcasse a t observ Quiniou ef al 1994 Chacun de ces facteurs a un effet sur la r tention d azote et cons quemment ces facteurs agissent sur la quantit d azote que l on retrouve dans les lisiers Quiniou et al 1994 ont observ un rejet azot inf rieur d environ 11 chez les animaux Pi train crois s LargeWhite comparativement aux LargeWhite purs Une augmentation du nombre de porcelets par po
96. ated slurry as recirculation liquid Livestock Production Science 31 121 132 HPS 1997 Stella Hanover NH USA High Performance Systems Inc Jean dit Bailleul P Rivest J amp Pomar C 1997 R duction de l excr tion d azote chez le pore en croissance par l ajout d un objectif environnemental dans l algorithme traditionnel de formulation J Rech Porc France 29 299 304 Jongbloed A W amp Lenis N P 1992 Alteration of nutrition as a means to reduce environmental pollution by pigs Livestock Production Science 31 75 94 39 Klarenbeek J V amp Bruins M A 1991 Ammonia emissions after land spreading of animal slurries In Odour and ammonia emissions from livestock farming pp 107 115 Edited by V C Nielsen J H Voorburg amp P L Hermite London and New York Elsevier Applied Science Latimier P amp Dourmad J Y 1993 Effect of three protein feeding strategies for growing finishing pigs on growth performance and nitrogen output in the slurry and in the air In Proceedings Congress on Nitrogen flow in pig production and environmental consequences pp 242 245 Edited by M W A Verstegen L A Den Hartog G J M van Kempen amp J H M Metz Wageningen The Netherlands EAAP Publ Lenis N P 1989 Lower nitrogen excretion in pig husbandry by feeding current and future possibilities Neth J Agric Sci 37 61 70 Mannebeck H amp Oldenburg J 1991 Comparison of the effects
97. ation d une di te combinant a la fois une grande quantit de polysaccharides non amidonn s et une balance en lectrolytes r duite permet r duire le pH de l urine et des f ces sans pour autant changer la quantit totale d azote excr t e Canh ef al 1998 3 M thodologie Afin de s assurer que le mod le math matique permettrait de repr senter l h t rog n it des entreprises un mod le iconique des r servoirs et flux a t construit et valid Comme ce mod le devait permettre d ins rer les param tres ayant une grande influence sur l excr tion d azote et sur la volatilisation de l azote ammoniacal diff rents niveaux de l entreprise la premi re tape a t d identifier ces param tres influents Ensuite le mod le iconique a t formalis math matiquement l aide d quations relev es dans la litt rature puis informatis pour construire le mod le d entreprise Une analyse de sensibilit a t effectu e pour identifier les param tres ayant l impact le plus critiques sur le comportement du mod le Une validation empirique minimale a t effectu e pour valider le mod le final d entreprise La m thodologie utilis e pour chacune de ces tapes est pr sent e dans cette section Tout au long de ce rapport le terme r servoir sera utilis pour d signer tout l ment accumulateur d azote Par exemple le plancher recevant les mictions est un r servoir d
98. ation saisonni re dans l excr tion de ces microorganismes ent ropathog nes Ainsi Jones 1999 a mis en vidence partir de donn es de la litt rature le comportement saisonnier de l excr tion d Escherichia coli O157 H7 avec deux pics d excr tion l un au printemps et l autre tard dans P t Ce Page 8 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 ph nom ne a aussi t observ pour l excr tion des Campylobacters Stanley et coll 1998a b et des Salmonelles Linton et Hinton 1988 Tableau II Excr tion de microorganismes ent ropathog nes par les animaux domestiques Microorganisme Esp ce animale Taux d excr tion R f rence E coli 0157 H7 Bovin Boucherie 102 10 ufc g f ces Zhao et coll 1995 selon Cassin et coll 1998 Au niveau des levages la pr valence des troupeaux ayant des animaux excr teurs varient selon les microorganismes et les animaux mais aussi selon les r gions ou pays Voir Annexe 1 Notons toutefois que les diff rences entre les protocoles d chantillonnage et celles entre les m thodes d analyse de laboratoire utilis es expliquent certainement une bonne part de la variation apparente observ e entre les r gions Armstrong et coll 1996 Meng et Doyle 1997 De nombreux travaux comme ceux de Maldonado Camargo 1998 Mohammed 1999 We jtens
99. ationnels Facult des sciences de l administration Universit Laval Sainte Foy Expert conseils Jean Marc Martel professeur titulaire D partement op rations et syst mes de d cision Facult des sciences de l administration Universit Laval Sainte Foy Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 11 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Maurice Landry professeur titulaire D partement des syst mes d information organisationnels Facult des sciences de l administration Universit Laval Sainte Foy Stagiaire post doctoral Philippe Berthiaume sous la supervision de M Bigras Poulin 6 2 R les respectifs des membres et r partition des t ches Michel Bigras Poulin agira comme responsable scientifique du projet et comme garant de la syst micit Ce r le correspond l organisation de rencontres r guli res en s assurant que la transdisciplinarit est maintenue et que tous les membres de l quipe participent toutes les tapes Des frais de d placements sont pr vus pour assurer des rencontres r guli res Il agira aussi comme expert en productions animales et en pid miologie quantitative Pascal Michel est un expert en d veloppement et utilisation des SIG dans le domaine de la sant Sa contribution sera fondamentale dans le deuxi me blocet dans le bloc 3 Il sera en effet le ma tre d uvre dir
100. ations in land applications of animal manure Water pollution Proceedings of the National Wordshop on Land Application of Animal Manure Ottawa ON Conseil de Recherches agricoles du Canada p 125 137 Mintzberg H D Raisinghani et A Th or t 1976 The Structure of Unstructured Decision Processes Administrative Science Quarterly 21 246 274 Moreno D et M Siegel 1988 A GIS approach for corridor siting and environmental impact analysis Proceedings of GIS LIS 88 vol 2 San Antonio TX p 507 514 Morin E 1977 La m thode 1 La nature de la nature Paris Editions du Seuil Nuttal W F 1970 Effects of organic amendments on some physical properties of luvisolic soils in relation to emergence of rapeseed in growth chamber Can J Soil Sci 50 397 402 Olson D L 1996 Decision Aids for Selection Problems Springer Paruccini M dir 1994 Applying Multiple Criteria Aid for decision to Environmental Management Kluwer Academic Publishers Patni N K 1991 Overview of land application of animal manure in Canada Proceedings of the National Workshop on land application of animal manure Ottawa Ontario Canada p 7 17 Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 25 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Pereira J M C et L Duckstein 1993 A multiple criteria decision making ap
101. au contamin s Tauxe 1997 Todd 1988 tandis que la transmission par contact direct entre l homme et les animaux de la ferme est possible mais bien moins fr quente La transmission par les aliments est connue depuis longtemps et l augmentation constante des normes d hygi ne et de salubrit au niveau de l abattage de la traite de la collecte des oeufs et de la transformation alimentaire a pour but de r duire la contamination des aliments par ces microorganismes La r cente adoption des principes de l analyse des risques et ma trise des points critiques HACCP et le contr le des salmonelles et de Escherichia coli en abattage et transformation des viandes et de la volaille aux Etats Unis a diminu la pr valence des viandes contamin es par ces bact ries Au contraire de la transmission par les aliments la transmission par l eau des organismes ent ropathog nes depuis les animaux domestiques l homme est plus complexe et moins bien connue Quelques tudes ont mis en vidence l association entre le p turage et l pandage des fumiers des animaux sur les terres d une part et la contamination microbiologique des eaux de surface et de profondeur d autre part Faust 1982 Patni 1991 Rudolph 1998 Si cette pollution des eaux par les productions animales est accept e ses m canismes d taill s sont mal connus Il est cependant s r que plusieurs facteurs interviennent parmi les disciplines suivantes microbiologie agronomi
102. ble complet des l ments structurants possibles Les sch mas sur lesquels nous concentrons nos efforts sont les cartes cognitives les sch mas propres aux diverses m thodes multicrit res MCDA ceux de l approche des syst mes souples Checkland 1981 1989 ainsi que ceux de l approche SAST Mason et Mitroff 1981 titre d exemple les sch mas pour la MCDA constituent un tout coh rent regroupant les actions possibles les effets cons quences et les crit res d valuation La partie inf rieure de la figure indique qu apr s le travail sur les CP o le temps fort est sur la formulation on met l accent sur la structuration pour produire des CS qui s arriment et se d duisent logiquement des CP et des divers l ments structurants Les CS s expriment galement partir des sch mas d j mentionn s L approche par les probl mes complexes est donc susceptible de produire une vari t de CP et de CS d autant plus grande que sont nombreuses et diversifi es les parties int ress es par le probl me complexe Cette vari t est ensuite r duite partir de techniques d intervention o les parties int ress es sont appel es trouver en concertation des compromis acceptables A 2 Aide multicrit re la d cision L aide multicrit re la d cision para t comme une discipline bien ancr e dans son temps surtout lorsqu on reconna t la transformation de l objet de la d cision qui est pass de probl matiques bien s
103. ble compte tenu des connaissances bas es sur la litt rature Page 42 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 2 la disponibilit des valeurs ou donn es locales c est dire dans le contexte qu b cois pour la variable compte tenu de la litt rature scientifique ou d tudes locales Quarante neuf variables ont d abord t s lectionn es puis apr s une seconde tape nous en avons retenues 29 Tableau XIII Nous avons v rifi aupr s de diff rentes sources d information au Qu bec en Ontario et aux tats Unis que les variables s lectionn es avaient t effectivement d j mesur es ou estim es Dans notre v rification de la disponibilit des donn es pertinentes nous n avons pas tenu compte des ventuels co ts d obtention ni des ventuelles restrictions l accessibilit des donn es Pour chacun des attributs nous avons enfin mis des hypoth ses de base devant servir d velopper les indices de pression hygi nique animale Tableau XIV Ces hypoth ses de base sont conformes aux connaissances actuelles ou simplifient des l ments mal connus de l pid miologie des maladies ent riques zoonotiques transmises par l eau contamin e Page 43 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions
104. ble des mati res 1 Introduction 1 2 Analyse de la probl matique de la transmission par l eau des maladies ent riques zoonotiques 5 2 1 Vue d ensemble 5 2 2 Contamination des troupeaux 6 2 3 Excr tion des organismes ent ropathog nes 8 2 4Entreposage des fumures 10 2 5 pandage des fumures sur les terres 14 2 6 Diffusion des organismes ent ropathog nes dans les eaux 19 2 6 1 Mouvement la surface du sol 19 2 6 2 Diffusion verticale dans le sol 20 2 7 Conclusion sur la probl matique de la contamination microbiologique des eaux par les productions animales 26 3 valuation des m thodes de quantification de la contamination des eaux par les productions animales 28 3 1 Mod lisation 28 3 2 Les charges animales 31 3 3 Indices agro cologiques 33 3 3 1 G n ralit s sur les indices agro cologiques 33 3 3 2 M thode PICABUE modifi e 34 3 3 3 Exemple d indices agro cologiques au Qu bec 36 3 4Conclusion sur les moyens de mesure de la contamination microbiologique des eaux par les productions animales 38 4 Indices de pression hygi nique animale 40 4 1 D finition des objectifs 40 4 2 Attributs variables et hypoth ses 42 4 3 Construction des indices 45 4 3 1 Premier attribut 45 4 3 2 Deuxi me attribut 46 4 3 3 Troisi me attribut 48 4 3 4 Quatri me attribut 49 Page i de iv D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Jui
105. canadien de l environnement pour le r gime des pr cipitations Compte tenu du niveau des calculs c est dire la zone au lieu de chaque site diverses approximations ont t utilis es Les volumes totaux de fumure produits annuellement par esp ce animale ont t estim s partir des valeurs moyennes de production de d jections Cluis et coll 1994 multipli s par le nombre d animaux d nombr s par Statistique Canada Recensement agricole 1996 Un seul type de sol a t consid r pour chaque zone Il s agissait du type de sol pr dominant dans la zone La pluviosit a t la moyenne du mois de mai dans le cas des pandages tandis qu elle tait la moyenne des mois de mai octobre dans le cas des p turages L intervalle de temps entre deux pluies cons cutives a t fix trois jours Le fumier d pos par les bovins sur les p turages a t consid r uniform ment r parti sur toute la surface L exemple ne tient pas compte du drainage ni des m thodes d pandage incorporation au sol Le Tableau XV r sume les valeurs utilis es dans les quations des attributs qui composent les indices tandis que le tableau suivant pr sente les valeurs des attributs et des indices obtenus Cet exemple nous illustre des valeurs possibles pour les indices avec leurs variations selon les esp ces animales les zones et l utilisation des terres p turages ou cultures vue d oeil il ne semble pas y avoir de relati
106. cause de la disponibilit des informations n cessaires notamment au niveau du sol Figure 10 Localisation des deux comt s agricoles du Qu bec dont les indices de pression hygi nique animale ont t calcul s L esp ce bact rienne cibl e tait Campylobacter spp Les calculs ont t faits s par ment pour les bovins dans le cas d pandage de fumier et dans le cas de p turage et pour les porcs pandage de lisier L pandage consid r tait celui du printemps Pour cet exemple les calculs ont t effectu s l chelle de la zone de recensement et non pas au niveau de chaque site agricole car les informations n taient pas directement ou rapidement disponibles au niveau des sites Les donn es sp cifiques ces zones ont t obtenues des sources suivantes recensement agricole de Statistique Canada 1996 pour le d nombrement des populations animales l utilisation du sol culture p turage et l pandage des fumures rapport de Cluis et coll 1994 pour les volumes de d jections animales Page 52 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 rapports d tudes p dologiques pour les caract ristiques du sol Etude p dologique du comt de Saint Hyacinthe 1991 tude p dologique du comt de Verch res 1990 et normales climatologiques du Minist re
107. cord 126 305 306 Kearney T E Larkin M J Frost J P and Levett P N 1993a Survival of pathogenic bacteria during mesophilic anaerobic digestion of animal waste Journal of Applied Bacteriology 75 215 219 Kearney T E Larkin M J and Levett P N 1993b The effect of slurry storage and anaerobic digestion on survival of pathogenic bacteria Journal of Applied Bacteriology 74 86 93 Kemp J S Paterson E Gammack S M Cresser M S and Killham K 1992 Leaching of genetically modified Pseudomonas fluoroscens through organic soils Influence of temperature soil pH and roots Biol Fertil Soils 13 218 224 Khachatourians G G 1998 Agricultural use of antibiotics and the evolution and transfer of antibiotic resistant bacteria Canadian medical Assossiation journal 159 9 1129 1136 Khaleel R Reddy K R and Overcash M R 1980 Transport of potential pollutants in runoff water from land areas receiving animal waste a review Water Research 14 421 436 Khaleel R Foster G R Reddy K R Overcash M R and Westerman P W 1979 A nonpoint source model for land areas receiving animal wastes II a conceptual model for sediment and manure transport Transactions of the ASAE 1979 1353 1361 Khaleel R Foster G R Reddy K R Overcash M R and Westerman P W 1979 A nonpoint source model for land areas receiving animal wastes IV model inputs and verification for sediment and manure transport Tra
108. ction porcine ne fait pas exception d autant plus que l levage porcin qu b cois s est consid rablement d velopp partir des ann es 70 Le nombre de porcs mis en march s annuellement au Qu bec est pass d un peu plus de 4 794 000 en 1984 plus de 6 869 000 t tes en 2000 De plus cette industrie est de plus en plus concentr e g ographiquement puisque que le nombre de fermes a diminu d environ 9000 en 1986 3000 en 1996 Ainsi toujours entre 1986 et 1996 le nombre moyen de porcs par ferme est pass de 178 1163 t tes porc 2001 L pandage sur les terres cultiv es est la m thode la plus pratique et la plus r pandue pour disposer du lisier Il s agit du meilleur m dium pour recycler les r sidus de production animale car les surfaces cultiv es poss dent une grande capacit d adsorption des cations de m me qu un grand besoin annuel en nutriments Halstead 1983 Cependant d j dans les ann es 80 cette industrie g n rait plus de six millions de m tres cube de lisier Th riault 1983 et elle tait concentr e dans quelques r gions seulement Mont r gie Chaudi re Appalache Assomption Les probl mes de superficies disponibles pour l pandage semblent tre plus important pour la production porcine que pour les autres productions L application exc dentaire de lisier affecte plusieurs strates environnementales dont le sol les eaux de surface l atmosph re et les eaux
109. d entr e Cette tape a pour but de v rifier si la sensibilit du mod le la variation d un param tre est lin aire et constante peut importe la valeur du param tre l int rieur d une plage plausible Le coefficient de sensibilit utilis dans cette section est dit relatif Nous utilisons donc le terme sensibilit relative SR pour r f rer cette m thode Le coefficient utilis est adimensionnel et exprime le pourcentage de variation du r sultat de la simulation qui est engendr par chaque unit de pourcentage de variation du param tre d entr e Ce type d analyse de sensibilit est local puisqu il donne de l information au alentour d une valeur de r f rence donn e ou au alentour d autres valeurs choisies Le coefficient de sensibilit relatif utilis est d fini par l quation 3 Robert et al 1992 et fe NE es ne Es 3 Fer ax X ser is o X Xf Ff est la valeur de r sultat obtenu lors de la simulation avec les valeurs de r f rence F est la diff rence de r sultats entre une simulation avec les valeurs de r f rence et celle o un param tre est modifi x est la diff rence entre la valeur du param tre modifi et la valeur de r f rence pour ce param tre Les valeurs inf rieures et sup rieures que prennent les param tres sont indiqu es dans le tableau 2 Le xi utilis tait g n ralement de Pordre de 10 et toujours positif 14
110. d levage au Qu bec p 381 393 Minist re de l Environnement du Qu bec Sainte Foy Qu bec Canada Cluis D Harvey M et Mamouny K 1994 CHEPTEL un logisciel de planification destin a valuer le potentiel de pollution des eaux par les levages intensifs au Qu bec rapport final Institute national de la recherche scientifique INRS Eau Qu bec Minist re de l Environnement et de la Faune Sainte Foy Qu bec Canada 62 p Cluis D et Quentin E 1995 Evaluation r gionale et locale de la contribution des activit s agricoles en mati res fertilisantes provenant des lisiers et fumiers g omatique Rapport final Institute national de la recherche scientifique INRS Eau Qu bec Minist re de Environnement et de la Faune Sainte Foy Qu bec Canada 84p Coia J E 1998 Clinical microbiological and epidemiological aspects of Escherichia coli 0157 infection FEMS Immunology and medical microbiology 20 1 p 1 9 Comit ad hoc sur l environnement 1998 Estimation des rejets d azote et de phosphore par les animaux d levage Conseil des Productions animales du Qu bec 31 p Conner D E and Kotrola J S 1995 Growth and survival of Escherichia coli 0157 H7 under acidic conditions Applied and Environmental Microbiology 61 1 382 385 Corapcioglu M Y and Haridas A 1984 Transport and fate of microorganisms in porous media a theoretical investigation Journal of Hydrology 72 149 169 C
111. d les Moore et coll 1988 ont essay de pr dire l aide d un mod le d terministe les charges de bact ries dans les eaux de ruissellement MWASTE L algorithme du mod le int gre des informations relatives la production de fumures dans les fermes la survie durant l entreposage et au sol ainsi qu aux pratiques d pandage Les informations produites par le logiciel hydrologique CREAMS Knisel 1980 selon Walker 1988 et des donn es m t orologiques sont utilis es pour les calculs de volume de ruissellement la Page 28 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 fin le mod le incorpore des donn es empiriques sur l utilisation des filtres v g taux pour d terminer la quantit de bact ries qui sort du territoire mod lis L quation de survie utilis e dans ce mod le est la m me que la d croissance exponentielle propos e par Chick quation 1 mais les auteurs ont ajout des corrections au coefficient de d croissance selon le pH du sol la temp rature ambiante et la m thode d application des fumures Ces corrections sont bas es sur quelques travaux r alis s dans diff rentes conditions de laboratoire ou de terrain Donc l application des r sultats de ce mod le au del des conditions de son d veloppement est limit e Walker 1988 a utilis une combinaison
112. d approche d terministe et d approche stochastique pour simuler la contribution parcellaire au compte des coliformes f caux dans l eau de drainage en Virginie L quation finale de son mod le COLI inclut des informations relatives la survie bact rienne l entreposage ainsi qu la survie au niveau du sol et au cours du ruissellement Le calcul est fait s par ment pour quatre classes de surface les surfaces de p turage celles pandues avec incorporation celles pandues sans incorporation et celles non fertilis es A la fin les quatre classes sont additionn es Les composantes simul es avec la m thode Monte Carlo partir d informations climatiques ont t la survie l entreposage d finie d apr s la temp rature des 15 derniers jours le ruissellement calcul par la m thode des nombres de courbes du Service de Conservation des Sols SCS et l rosion obtenue par l quation universelle des pertes des sols modifi e Le mod le COLI a t appliqu un sous bassin agricole et diff rents sc narios d pandage d entreposage et d utilisation des mesures de pr vention filtres v g taux ont t test s Les r sultats ont t compar s aux limites de qualit microbiologique de l eau Ces r sultats ont indiqu des contaminations plus lev es lorsque la p riode d entreposage est courte En plus les charges finales produites avec un entreposage plus long et avec l incorporation
113. d environmental microbiology 61 1 92 97 Peterson T C and Ward R C 1989 Development of a bacterial transport model for coarse soils Water resources bulletin 25 2 349 357 Prescott J F and Munroe D 1982 Campylobacter jejuni enteritis in man and domestic animals JAVMA 181 12 1525 1530 Quentin M E et Cluis D 1991 Un prototype de systeme d information geographique adapte a la gestion des lisiers de porc La conference canadienne sur les SIG p 1009 1019 Quentin M E et Cluis D 1992 Un syst me d information g ographique pour l valuation environmentale de la gestion des fumiers et lisiers Minist re de l Environnement du Qu bec Symposium sur la recherche et le d veloppement en gestion environnementale des effluents d levage au Qu bec 9 et 10 septembre 1992 Sainte Foy 444 pages 425 433 Rasmussen M A Cray W C Jr Casey T A and Whipp S C 1993 Rumen contents as a reservoir of enterohemorrhagic Escherichia coli FEMS microbiology letters 114 p 79 84 Ravary B 1997 Prevalence des infections a Salmonella chez les bovins et les equins en milieu hospitalier veterinaire M moire MSc Fac vet U Montreal 282 p Reddy K R Khaleel R and Overcash M R 1981 Behavior and transport of microbial pathogens and indicator organisms in soils trated with organic wastes J Environ Quality 10 3 255 266 Renwick S A Wilson J B Clarke R C Lior H Borezyk Al A Spika J Ra
114. d straw co composting in a drum composting system Agriculture Ecosystems and Environment 66 19 29 Walker S E 1998 A model for predicting bacteria concentrations in runoff from agricultural lands master of science thesis Virginia Polytechnic Institute and State University Blacksburg Virginia USA Wang G and Doyle M P 1998 Survival of enterohemorrhagic Escherichia coli 0157 H7 in water Journal of Food Protection 61 6 662 667 Page 14 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al 9 Annexe A D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Page 15 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Rapport pr sent Pascal MICHEL DMV PhD Sant Canada Travail effectu par Jos Roberto Pinho DE ANDRADE LIMA DMV et Michel BIGRAS POULIN DMV PhD Rapport pr par par Andr RAVEL DMV PhD Universit de Montr al Juillet 2000 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Ta
115. de Louiseville nous para t la plus appropri e aussi bien sur la base des crit res num r s plus haut que pour des consid rations logistiques Un inventaire des donn es disponibles localement principalement au MENV et au MAPAQ de m me qu une s rie de rencontres avec des intervenants locaux permettront de confirmer ou d infirmer ce choix pr liminaire Ces rencontres seront une premi re occasion offerte aux chercheurs d approfondir leur connaissance de la probl matique r gionale autant en ce qui a trait aux personnes et aux organisations qu aux donn es pertinentes Des ententes seront ensuite prises pour obtenir l acc s aux diverses donn es disponibles cartes num ris es base de donn es sur la r gion effectivement retenue La deuxi me tape consiste construire une premi re repr sentation du probl me en troite collaboration avec certaines des parties int ress es p i Les parties int ress es sont principalement de deux types Il y a videmment les experts sur les divers volets de la probl matique p ex sur la nappe phr atique Ceux ci seront mis a contribution a divers moments et sous diverses formes Il y a aussi et c est la une des originalit s de notre d marche les divers occupants du territoire L identification et l ventuelle classification des parties int ress es p i se d roulera selon le sch ma pr sent dans Banville et coll para tre o nous avons d j synth tis et disc
116. de l impact des changements apport s la gestion d une entreprise Ils savent tenir compte de l aspect dynamique du comportement de pollution diffuse d une entreprise Ils demandent un niveau d information lev des entreprises agricoles qui existe au Qu bec gr ce aux enqu tes agroenvironnementales auxquelles ont particip activement la F d ration des Producteur de Porcs du Qu bec et d autres f d rations de producteurs Il faut encourager ces efforts et favoriser l utilisation la plus appropri e des donn es obtenues par ces enqu tes Les mod les math matiques d entreprise peuvent utiliser leur plein potentiel ces donn es en leur ajoutant un aspect dynamique et prospectif qui les rendent tr s appropri s comme outils de gestion Nous pr sentons l Annexe B la description d un tel mod le d velopp par notre groupe de recherche Ce mod le d une entreprise porcine g n rique permet de pr dire tout moment les quantit s d azote accumul es dans les fosses lisier de cette entreprise et celles mise dans l atmosph re Nous souhaitons valider ce mod le et proposer son utilisation grande chelle comme outil de gestion et de pr diction de la pollution agroenvironnementale diffuse par l azote 6 Probl matique d occupation du territoire R cemment des outils de mod lisation des eaux de ruissellement et de surface sur le territoire qu b cois la Gestion Int gr e des Bassins versants l aide d un Syst me
117. de sensibilit relative n gatifs L importance plus grande de la courbe associ e au lisier sous le plancher en gestation peu s expliquer par la plus grande superficie que pour les autres types animaux Temp rature On constate la figure 8 que la sensibilit relative du mod le est tr s importante dans le cas des temp ratures du lisier entrepos sous le plancher pour les trois types d animaux Cet effet est toujours n gatif et relativement rectilin aire La pente est nettement n gative surtout pour la temp rature en gestation Il faut aussi noter que dans le cas de ce graphique 31 l chelle de l ordonn e est tr s grande comparativement toutes les figures pr c dentes La variation sur l abscisse est de plus tr s faible On constate donc que le mod le est tr s sensible localement mais qu il s agit d un param tre dont la grandeur de la variation est faible par rapport au nombre en Kelvin ce qui pourrait expliquer le fait que malgr une grande sensibilit locale l effet absolu de la temp rature soit moindre que celui de certains autres param tres figure 4 La volatilisation de l ammoniac augmente avec l augmentation de la temp rature des surfaces mettrice Bliss et al 1995 Cumby et al 1995 Zhang 1992 Le mod le se comporte donc en accord avec la litt rature actuelle La pente n gative des courbes pourrait s expliquer par le fait que la temp rature lev e augmente la
118. dgett R D Merry R J Pain B F and Theodorou M K 1995 Pathogens in livestock waste their potential for movement through soil and environmental pollution Applied Soil Ecology 2 1 15 Page 72 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Mawdsley J L Brooks A E and Merry R J 1996a Movement of the protozoan pathogen Cryptosporidium parvum through three contrasting soil types Biol Fertil Soils 21 30 36 Mawdsley J L Brooks A E Merry R J and Pain B F 1996b Use of a novel soil tilting table apparatus to demonstrate the horizontal and vertical movement of the protozoan pathogen Cryptosporidium parvum in soil Biol Fertil Soils 23 215 220 McCoy E L and Hagedorn C 1979 Quantitatively tracing bacterial transport in saturated soil systems Water air and soil pollution 11 467 479 McMurry S W Coyne M S and Perfect E 1998 Fecal coliform transport through intact soil blocks amended with poultry manure J Environ Quality 27 86 92 Mead P S and Griffin P M 1998 Escherichia coli 0157 H7 The Lancet 352 10 1207 1212 Mechie S C Chapman P A and Siddons C A 1997 A fifteen month study of Escherichia coli O157 H7 in a dairy herd Epidemiology and Infection 118 17 25 Meijer G A L de Bree J Wagenaar J A and Spoelstra S F 1999 Sewerage overflows put pro
119. dices for eastern Canada Transactions of the ASAE 31 1 107 110 Mahloch J L 1974 Comparative analysis of modeling techniques for coliform organisms in streams Applied microbiology 27 2 340 345 Maldonado Camargo S Atwill E R Saltijeral Oaxaca J A and Herrera Alonso L C 1998 Prevalence of and risk factors for shedding of Cryptosporidium parvum in Holstein Freisian dairy calves in central M xico Preventive Veterinary Medicine 36 95 107 Mallmann W L and Litsky W 1951 Survival of selected enteric organisms in various types of soil American Journal of public health jan p 38 44 Mancini J L and Ridgewood N J 1978 Numerical estimates of coliform mortality rates under various conditions Journal WPCF November 2477 2484 Mann E D Sekla L H Nayar G P S and Koschik C 1986 Infection with Cryptosporidium spp In humans and cattle in Manitoba Can J Vet Res 50 174 178 Markel J A 1981 Managing livestock wastes The Avi Publishing Company Inc Westport Connecticut USA Marsalek J Dutka B J and Tsanis I K 1994 Urban impacts on microbiological pollution of the St Clair river in Sarnia Ontario Wat Sci Tech 30 1 177 184 Martel J L 1985 L infection salmonellique des bovins Epidemiologie et Sant Animale 7 70 80 Mason S A Barkach J and Dragun J 1992 Effect of filtration on colloid transport in soil Ground water 30 1 104 106 Mawdsley J L Bar
120. drying and or gassing with ammonia FEMS Microbiology Letters 171 179 182 Humphrey T J and Beckett P 1987 Campylobacter jejuni in dairy cows and raw milk Epidem Inf 98 263 269 Jones D L 1999 Potential health risks associated with the persistence of Escherichia coli 0157 in agricultural environments Soil Use and Management 15 76 83 Jones P W 1980 Animal health today problems of large livestock units disease hazards associated with slurry disposal Br Vet J 136 6 529 542 Joy D M Lee H Reaume C M Whiteley H R and Zelin S 1998 Microbial contamination of subsurface tile drainage water from field applications of liquid manure Canadian Agricultural Engineering 40 3 153 160 Kudva I T Blanch K and Hovde C J 1998 Analysis of Escherichia coli 0157 H7 survival in ovine or bovine manure and manure slurry Applied and environmental microbiology 64 9 3166 3174 Kumar R Gupta M K and Kanwar S S 1999 Fate of baterial pathogens in cattle dung slurry subjected to anaerobic digestion World Journal of Microbiology and Biotechnology 15 335 338 Landry M 1988 Les problemes organisationnels complexes et le d fi de leur formulation C J AS 5 34 48 Landry M 1995 A note on the concept of problem Organization Studies 16 2 315 343 Levallois P Lavoie M Th berge S 1987 Etude de l impact du lisier de porc sur la qualit de l eau dans le bassin de la rivi re Beaurivage
121. du fumier sont semblables L analyse de la sensibilit a montr que certaines variables comme la densit de bact ries tablie dans le m lange sol fumier peut g n rer une variation de 40 dans les r sultats finaux Le facteur d rosion du sol peut Page 29 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 aussi faire une grande variation et les charges pandues pouvant faire varier les r sultats finaux de respectivement 30 34 et 21 25 Le logiciel CHEPTEL a t d velopp au Qu bec pour permettre l valuation de la contribution des levages intensifs la pollution chimique Cluis et coll 1994 Toutefois ce logiciel permet aussi de calculer les charges de coliformes et de streptococcus f caux transport s vers les eaux de surface en utilisant la d croissance exponentielle de Chick quation 1 l quation universelle des pertes du sol EUPS et la m thode des coefficients de ruissellement CN du Service de Conservation des Sols SCS Les principales sources de contamination consid r es sont les amas de fumier solide les cours d exercice les eaux de lavage de ferme laiti re l acc s direct au cours d eau l entreposage du lisier de porc l pandage et l rosion hydrique Les auteurs ont fait appel de nombreuses hypoth ses simplificatrices et utilisent des valeurs moyenne
122. duction and fertility of dairy cows at risk J Environ Quality 28 1381 1383 Meinhardt P L Casemore D P and Miller K B 1996 Epidemiologic aspects of human cryptosporidiosis and the role of waterborne transmission Epidemiologic Reviews 18 2 118 136 Meng J and Doyle M P 1997 Emerging issues in microbiological food safety Annu Rev Nutr 17 255 275 Michel P Wilson J B Martin S W Clarke R C McEwen S A and Gyles C L 1999 Temporal and geographical distributions of reported cases of Escherichia coli 0157 H7 infection in Ontario Epidemiol Infect 122 193 200 Miller M H 1991 Environmental considerations in land application of animal manure water pollution Proceedings of the National Workshop on land application of animal manure Ottawa Ontario June 11 12 1991 Le Conseil de recherches agricoles du Canada 125 135 Minist re de l Environnement et de la Faune MEFQ Regulement de Minist re de l Environnement du Qu bec 1988 L environnment au Qu bec un premier bilan document technique Secteur de la publication et de l valuation Qu bec Qu bec Canada Mishustin E N 1975 Microbial associations of soil types Microbial ecology 2 p 97 118 Mitchell G May A and McDonald A 1995 PICABUE a methodological framework for the development of indicators of sustainable development Int J Sustain Dev World Ecol 2 104 123 Mohammed H O Wade S E and Sch
123. e comme les protozoaires et les grandes bact ries La vitesse du d placement vertical des microorganismes est directement li e la vitesse de l eau dans le sol Cette vitesse peut tre davantage lev e quand il existe des voies appel es pr f rentielles dans le sol van Elsas 1991 Kemop 1992 Peteson 1993 Cluis 1994 Ces voies sont constitu es d un r seau de macropores et d autres espaces vides dans le sol correspondant des fentes ou des fissures au passage des vers de terre aux espaces laiss s vides apr s la disparition des racines des plantes Ces voies peuvent dans certains cas directement relier la surface du sol la nappe d eau souterraine ce qui r duit consid rablement l effet de filtre du sol Dean 1991 Ces voies pr f rentielles modifient aussi la proportion de microorganismes qui diffusent Dans des sols intacts 22 79 des bact ries marqu es traversaient une colonne de 28 cm tandis que la proportion tait entre 0 2 et 7 quand chaque colonne de terre initiale tait d truite et m lang e pour former une nouvelle colonne de la m me terre Smith et coll 1985 En plus des m canismes physiques mentionn s d autres m canismes interviennent dans le d placement des microorganismes dans le sol Abu Ashour et coll 1994 Il s agit de m canismes g ochimiques comme la filtration l adsorption et la s dimentation ou de m canismes biologiques comme le chimiotactisme l attraction ou la r pulsion
124. e excr t urinaire le pH urinaire l utilisation de syst me conomiseurs d eau ce qui modifie le volume des d jections journali res le mode de distribution de l aliment qui modifie le pourcentage de gaspillage la temp rature dans les chambres le pH moyen du lisier sous le plancher dans la pr fosse et dans la fosse via l alimentation ou l utilisation d acidifiants la taille moyenne des port es de porcelets sevr s et le gain moyen quotidien indices de performances refl tant la g n tique et la r gie Les param tres fix s sont le pourcentage de lattage des planchers l espace allou par animal les superficies des pr fosses et fosses la ventilation et la pr sence d une couverture sur la fosse Le pourcentage de prot ines dans l aliment ou la temp rature dans les chambres sont des param tres dont le sens est ais interpr ter D autres param tres comme le pH urinaire ou le pourcentage d azote qui est excr t dans l urine et non dans les f ces n cessitent une explication Comme indiqu dans la section consid ration th orique la composition de l aliment peut modifier le pH de l urine Il nous tait pr sentement impossible d int grer dans ce mod le la pr diction du pH partir de l alimentation Des valeurs de pH repr sentant le r sultat d une alimentation favorisant un pH acide ou basique sont donc directement utilis es comme valeurs d entr e Ceci nous
125. e p dologie hydrog ologie climatologie De plus cette pollution est g ographiquement diffuse ce qui n cessite de l aborder grande chelle comme au niveau des bassins versants Face l ampleur et la complexit de cette pollution microbiologique des eaux par les productions animales il n existe actuellement pas d outil pour quantifier cette pollution Un tel outil est cependant n cessaire pour prouver la r alit de la transmission des maladies ent riques aux hommes par de l eau contamin e par les productions animales Cet outil sera aussi Page 2 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 n cessaire pour quantifier l importance de cette transmission et pour la g rer consid rant son impact sur la sant publique L objectif du travail pr sent dans ce rapport tait de pr senter un indicateur de la contamination des eaux par les microorganismes ent ropathog nes zoonotiques issus des productions animales Ce moyen devait tre valide pr cis et utilisable pour permettre de quantifier l association entre cette contamination des eaux et les cas de maladies ent riques caract re zoonotique chez l Homme Dans un premier temps nous avons fait le point des connaissances relatives la transmission par l eau des maladies ent riques zoonotiques en d taillant les facteurs favorisant la contami
126. e afin de permettre la mod lisation des flux d azote dans les entreprises de production porcine au Qu bec La concentration a t utilis e comme premier estimateur plut t que la charge en raison des difficult s 4 bien mesurer les volumes dans les entreprises visit es Un protocole de mesure des volumes devrait tre labor pour valider plus ad quatement le mod le Les r sultats de simulation de concentration d azote total dans la fosse de deux entreprises de types diff rents ont t compar s avec les r sultats mesur s Cette premi re tape de validation semble tr s encourageante et devrait permettre beaucoup plus de pr cision et de latitude que la notion d unit animale pour pr dire la charge l chelle r gionale en autant que l on pourra bien simuler les volumes des d jections Cette approche est aussi plus respectueuse des diff rences entre les entreprises que l utilisation d une valeur fixe telle que propos e dans les grilles de fertilisation tableau 5 Une analyse de sensibilit a t effectu e afin d identifier les param tres ayant le plus d impact sur la concentration de l azote total dans la fosse Cette analyse a permis d identifier que les param tres ayant la plus grande influence sur les pr dictions du mod le sont le contenu en prot ine de la ration le pH des lisiers et la v locit de l air au dessus des lisiers l utilisation de syst mes conomiseurs d eau
127. e importante dans la mise en application du paradigme de la sant Bigras Poulin 1994 A 1 L approche par les probl mes complexes Il faut remonter aux travaux de Simon 1957 pour bien contextualiser les recherches sur l approche par les probl mes complexes Celui ci a en effet introduit une Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 16 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 distinction maintenant fermement tablie dans les sciences de la gestion entre probl mes structur s et non structur s Ses efforts et ceux des gens qui l ont suivi ont cependant principalement port sur la r solution des probl mes structur s problem solving C est ainsi qu un grand nombre d v nements affectant la vie des organisations et justifiant une intervention de leurs gestionnaires en vinrent tre regroup s en grands agr gats puis standardis s l aide de mod les formels permettant de les r soudre syst matiquement en minimisant l intervention du gestionnaire Malheureusement ces travaux sur le problem solving sont d un int r t limit pour l tude des probl mes organisationnels complexes ces derniers tant par d finition non structur s Le d fi central qui attend ceux qui s attaquent aux probl mes complexes est avant tout de les structurer de les formuler Dery 1983 En ce qui a trait aux recherches sur les probl mes non structur s Mint
128. e in Canada Proceedings of the National Workshop on land application of animal manure Ottawa Ontario Canada p 7 17 Page 74 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Patni N K Phillips P A Hore F R and Culley J L B 1981 Groundwater quality near concrete manure tanks and under heavily manured cropland Canadian Agricultural Engineering 23 1 37 43 Payment P and Franco E 1993 Clostridium perfingens and somatic coliphages as indicators of the efficiency of drinking water treatment for virus and protozoan cysts Applied and environmental microbiology 59 1 2418 2424 Pearson A D Greenwood M Healing T D Rollins D Shahamat M Donaldson J and Colwell R R 1993 Colonization of broiler chickens by waterborne Campylobacter jejuni Applied and Environmental Microbiology 59 4 987 996 Pell A N 1997 Manure and microbes public and animal health problem J Dairy Sci 80 2673 2681 Personn J C Poty F Vaute L and Drogue C 1998 Survival transport and dissemination of Escherichia coli and enterococci in a fissured environment Study of a flood in a karstic aquifer Journal of Applied Microbiology 84 431 438 Pesaro F Sorg I and Metzler A 1995 In situ inactivation of animal viruses and a coliphage in nonaerated liquid and semiliquid animal waste Applied an
129. e sous plancher L K 288 293 298 Aarnink amp Elzing 1998 Temp rature pr fosse K 288 293 298 Aarnink amp Elzing 1998 pH moyen du lisier sous 5 T 8 Aarnink amp Elzing 1998 Hendriks et plancher AS al 1997 pH moyen du lisier sous 5 7 8 Aarnink amp Elzing 1998 Hendriks et plancher G al 1997 pH moyen du lisier sous 5 T 8 Aarnink amp Elzing 1998 Hendriks et plancher L al 1997 pH moyen du lisier pr fosse 5 7 8 Aarnink amp Elzing 1998 Hendriks et al 1997 pH moyen du lisier fosse 5 7 8 Aarnink amp Elzing 1998 Hendriks et al 1997 Pr cipitations m 0 0 5 1 BPR 1989 Taille de la port e t tes 8 10 12 Dourmad et al 1992 Tableau 2 suite 16 Param tres Unit s Valeur Valeur Valeur Source minimale m diane maximale Superficie par animal As m 0 5 1 2 05 Approximation Superficie par animal G m 0 5 1 2 05 Approximation Gain moyen quotidien des kg jour 0 19 0 21 0 23 approximation porcelets V locit de l air Plancher AS ms 0 08 0 16 0 24 Aarnink amp Elzing 1998 V locit de l air Plancher G ms 0 08 0 16 0 24 Aarnink amp Elzing 1998 V locit de l air Plancher L ms 0 08 0 16 0 24 Aarnink amp Elzing 1998 V locit de lair S plancher ms 0 03 0 06 0 09 Aarnink amp Elzing 1998 AS V locit de l air S plancher G ms 0 03 0 06 0 09 Aarnink amp Elzing 1998 V locit de l air S plancher L ms 0 03 0 06 0 09 Aarnink amp Elzin
130. eaccesecent 15 10 Annexe RE se ace eee E der ee eee 106 11 AMEE Cie A NS ne 2 R ad nn ten 151 Page 1 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al 1 Probl matique La production porcine au Qu bec repr sente une industrie qui joue un r le important dans la soci t qu b coise Cette industrie produit des aliments de qualit qui restent la base des habitudes de consommation des Qu b cois Elle fournit aussi des emplois dans plusieurs secteurs du monde agroalimentaire et favorise la subsistance de plusieurs milieux ruraux au Qu bec Elle exporte de produits d origine animale et ce titre elle introduit des devises ext rieures dans l conomie du Qu bec Tous ces l ments sont tr s positifs pour le Qu bec Par ailleurs cette industrie est une source de pollution diffuse du milieu agricole Cette pollution diffuse est de nature chimique et de nature microbiologique mais dans le cas du porc elle touche aussi les odeurs Il est essentiel de distinguer la pollution selon sa nature car les probl mes caus s sont alors tr s diff rents La pollution diffuse d origine animale a des impacts sur la sant de l environnement et des cosyst mes mais elle a aussi des impacts sur la sant publique Not
131. eci 0 5 m Aire uni 2 05 m2 GMQ des porcelets 20 15 10 5 0 5 10 15 20 wee x variables Variation de la concentration Figure 4 Sensibilit de sc nario du mod le aux param tres ayant le plus d influence sur la concentration en azote dans la fosse Les valeurs entre parenth ses sont les valeurs de r f rence 6 2 Sensibilit relative 26 Les figure 5 12 pr sentent la param tres sensibilit relative du mod le par groupe de Prot ines As Prot ines G Prot ines L Fraction N urinaire AS Fraction N urinaire G Fraction N urinaire L pH urinaire AS pH urinaire G pH urinaire L Figure 5 Sensibilit relative du mod le aux param tres li s au contenu de l alimentation e Vol d jections AS Vol d jections G o Vol d jections L N gaspillage AS N gaspillage G Figure 6 Sensibilit relative du mod le aux param tres d crivant le mode de distribution de l aliment et de l eau 27 6 Superficie AS Superficie G m V locit air plancher AS V locit air plancher G o V locit air plancher L A V locit air s plancher AS 4 V locit air s plancher G 4 V locit air s plancher L e V locit air pr fosse Figure 7 Sensibilit relative aux param tres de ventilation et de superficie par animal ambiante AS ambiante G ambiante L lisier S plancher AS lisier S plancher G lisier S planc
132. ent provient de la nappe phr atique gr ce des puits individuels ou communautaires Au contraire dans les villes et les villages importants l eau d abreuvement est g n ralement pomp e d une rivi re ou d un lac puis elle est trait e dans les usines de filtration avant d tre achemin e aux habitations par le syst me de distribution de l eau potable de la municipalit Un outil sp cifique pour chaque type d eau surface et profondeur rend possible la gestion plus cibl e et plus efficace des maladies ent riques dans chaque groupe de population humaine L unit g ographique de base sera le site agricole c est dire l ensemble des b timents d levage localis s dans un m me lieu ET les terres sur lesquelles le producteur pand les fumures issues des productions animales de ces b timents l Les indices de pression hygi nique animale de tous les sites d levage d une m me r gion seront additionn s pour avoir l indice de la r gion Ce choix de l unit de lieu permettra aussi ult rieurement l int gration de ces indices de pression hygi nique animale un syst me d information g ographique orient vers la sant humaine Les r gions pourront tre d finies ult rieurement en fonction des d coupages des autres syst mes d information g ographique dans lesquels ils seront int gr s Il n y avait pas de contrainte initiale concernant l unit de temps pour les donn es entrant dans la construction du
133. entre autres aux microorganismes au sol aux conditions d entreposage d pandage Cette contamination microbiologique est donc un probl me complexe Page 26 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Une fois en dehors des intestins les bact ries ent ropathog nes se retrouvent dans un milieu moins favorable si bien que leur population d croit avec le temps Le facteur temps est donc un param tre des plus importants La population bact rienne est donc maximale au moment de l excr tion par les animaux ce qui d pend directement de leurs caract ristiques au niveau de la ferme nombre pr valence du microorganisme etc La diffusion des microorganismes au niveau du sol est troitement d pendante des pr cipitations autant pour le ruissellement que pour la diffusion jusqu la nappe phr atique Le r gime des pluies et le temps entre l pandage et la premi re pluie sont des l ments variables qui ont donc une grande influence sur la contamiantion finale des eaux par les fumures des fermes Page 27 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 3 valuation des m thodes de quantification de la contamination des eaux par les productions animales 3 1 Mod lisation Divers travaux de
134. envisag e Mais les experts scientifiques ne sont pas les seules parties prenantes en gestion du territoire vocation agricole Deslauriers et al 1991 il faut aussi tenir compte de l utilisation du territoire et de la dimension socio conomique Ploeg and Vlijm 1978 Bryant et al 1991 La probl matique d occupation du territoire est complexe Carver 1991 Martel et Aouni 1992 car elle implique plusieurs intervenants r gionaux qui ont des points de vue conflictuels Un probleme est consid r comme complexe quand il met en jeu plusieurs acteurs qui ont des points de vue diff rents qui doivent s approprier la solution du probl me et qui n identifient pas facilement une ou des solutions Landry 1988 et 1995 Dans cette situation deux approches m thodologiques peuvent tre utiles l approche des cartes cognitives qui a t sugg r e pour clarifier la formulation d une probl matique touchant plusieurs parties prenantes Eden et Banville 1994 et l approche d aide multicrit re a la d cision qui elle peut aider le d cideur consid rer plusieurs crit res conflictuels lors de la prise de d cision Roy 1985 3 Objectifs Nous concevons la gestion concert e d un territoire comme s inscrivant dans la probl matique de la gestion des probl mes complexes lesquels sont des syst mes Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 3 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemme
135. es consid r comme une source n gligeable de volatilisation Aliment plancher Aliment qui n est pas ing r par l animal lorsque la distribution est effectu e m me le sol Il ne s agit pas d une source de volatilisation d ammoniac Sous plancher Existe uniquement dans les entreprises dont le plancher est au moins en partie latt La superficie de cette surface d mission peut tre restreinte l aire du lattage dans le cas de certaines entreprises d engraissement mais peut aussi faire l ensemble de la pi ce dans le cas de certaines maternit s Dalot Ce r servoir d azote existe uniquement dans les entreprises dont le plancher n est pas latt et est pr sent derri re les animaux Pr fosse Structure d entreposage temporaire Source de volatilisation Fosse Structure finale d entreposage du lisier Source de volatilisation d ammoniac Ammoniac b timent Azote ammoniacal contenu dans air du b timent et provenant de la volatilisation Ammoniac ext rieur Consid r ici comme un puits dans le syst me Ingestion Unique source d entr e d azote dans notre syst me Gaspillage R sulte de l incapacit des animaux ing rer toute la moul e lors d une distribution sur le parquet Excr tion L azote non retenu contenu dans les f ces et l urine Volatilisation 1 Volatilisation partir de l urine sur le plancher Volatilisation 2 Dans les cas ou le lisier est stock
136. es se fait de mai octobre La surface quotidienne pandue par bovin adulte au p turage est de 0 5 1 5 m2 30 14 Q SO Oo 20 p S 10 0 f A J FM A M J J A S O N D mois d ann e f LISIER PORC E FUMIER BOVIN PATURAGE Figure 4 Saisonnalit de l pandage des fumures au Qu bec Avec l pandage sur les terres ou les d jections directes sur les p turages les fumures entrent en contact avec un nouveau substrat le sol qui a ses propres caract ristiques physico chimiques et biologiques En effet le sol est constitu essentiellement d une phase solide emprisonnant une phase liquide et une phase gazeuse La phase solide est constitu e de particules min rales de diff rentes tailles qui varient selon les couches ou horizons du sol La couche superficielle est en plus riche en mati re organique La flore microbiologique sp cifique du sol et les produits de la d composition des microorganismes des d bris v g taux et des mati res d origine animale forment cette mati re organique Cette couche superficielle n existe pas ou tr s peu pour les terres cultiv es cause du travail de la terre La taille des particules min rales pr dominantes Page 15 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 dans le sol d termine la texture du sol Tableau V Plus les particules sont petites
137. et aux int r ts divergents qui proposent des noms diff rents pour d signer la situation probl matique des m thodes de r solution diff rentes des calendriers diff rents qui ne s entendent pas sur les ressources requises ou disponibles sur celles qu on devrait mobiliser mais qui ont quand m me la conviction qu ils parlent sensiblement de la m me chose et qu un travail commun et coordonn sur cette chose est requis La gestion int gr e d un territoire o doivent cohabiter des personnes en vill giature des producteurs d animaux de rente des usines de divers type des r sidents peut certes tre qualifi e de probl me complexe au sens o nous l entendons dans nos recherches Une m thode d intervention sur les probl mes complexes ci apr s approche par les probl mes complexes a t d velopp e par des chercheurs de l Universit Laval et sera pr sent e dans l Annexe A 1 Le deuxi me outil d intervention est l aide multicrit re la d cision MCDA La MCDA s av re particuli rement utile dans les situations caract ris es par la pr sence de multiples crit res de d cision qui sont certains gards en conflits et n cessitent des compromis qui soient acceptables La MCDA peut fructueusement tre utilis e conjointement avec l approche par les probl mes complexes comme l ont montr Banville et coll para tre L aide multicrit re est d crit plus en d tail dans l Annexe A 2 Propos par
138. ets des diff rents facteurs des fumures pr sent s pr c demment se manifestent par les diff rentes valeurs que peut prendre le coefficient de d croissance k du mod le math matique de la d croissance des bact ries De plus il existe une variation entre les esp ces bact riennes Tableau IV Page 12 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau IV Coefficient de d croissance bact rienne selon les bact ries et selon la temp rature des fumures Bact ries R f rences Temp ra Coefficient de Observation ture C d croissance 0 096 Ty 24 jours Easton 1996 0 164 Ty 14 jours 0 0052 T 438 6 jours dans Kearney et coll 1993a un biodigesteur To 21 3 jours Kearney et coll 1993b 0 115 Ty 20 jours Th 17 5 jours Kearney et coll 1993b 0 262 T 88 jours Easton 1996 0 067 Ty 34 5 jours dans un Kearney et coll 1993a Campylobacter spp Salmonella spp 15 22 28 4 15 17 22 8 2 biodigesteur 0 96 Olsen et Larsen 1987 Escherichia coli Kudva et coll 1998 v rotoxinog ne Wang et coll 1996 Easton 1996 Ty 13 jours 22 7 Wang et coll 1996 ee Autres Escherichia Rankin et Taylor 1969 coli Munch 1987 Kumar et coll 1999 0 030 Ty 76 9 jours Kearney et coll 1993b Kumar et coll 1999 Olsen et Larsen 1987 Ty 20 8 jours Kearney et coll 1993b
139. eurs pour parler du point de vue consid r L aide multicrit re a la d cision reconna t ainsi la pr sence de plusieurs acteurs d cideurs parties prenantes Une d marche multicrit re permet de cr er une base relationnelle entre eux Il en est de m me pour la phase valuative o les diff rents acteurs sont appel s participer en mettant en commun l ensemble de leurs pr f rences et de leurs valeurs Au cours des derni res d cennies le nombre de m thodes ou de proc dures d agr gation multicrit res PAMC qui ont vu le jour a augment de mani re ph nom nale Plusieurs livres ont t publi s r cemment Roy 1985 Sch rlig 1985 Vincke 1989 Bana e Costa dir 1990 Bogetoft et Pruzan 1991 Keeney 1992 Pomerol et Barba Romero 1993 Roy et Bouyssou 1993 Mayestre ef coll 1994 Olson 1996 Scharlig 1996 de tr s nombreuses th ses de Ph D portant sur l analyse multicrit re ont t crites certaines de ces th ses ont m me t publi es sous forme de volume ex Andenmatten 1995 Munda 1995 Janssen 1992 Simos 1990 et ce domaine de connaissances prend de plus en plus de place dans les congr s scientifiques internationaux Il existe une panoplie de m thodes et plusieurs sont accompagn es d un support informatique La revue de la litt rature montre que les outils de l aide multicrit re la d cision ont fait l objet d applications diversifi es notamment pour des d cisions avec imp
140. excr tion par les animaux de la ferme la survie durant l entreposage la contamination et la survie au niveau des surfaces agricoles et enfin le d placement horizontal jusqu aux eaux de surface ou la diffusion verticale dans le sol jusqu aux eaux souterraines chacune de ces tapes la charge microbienne volue en fonction de nombreux facteurs valu s dans les paragraphes suivants Page 5 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Fumier lisier Entreposage Fumier P turage Surface fertilis e 4 pandage Figure 2 Contamination de l eau par les microorganismes ent ropathog nes issus des productions animales 2 2 Contamination des troupeaux Les aliments et l eau consomm s par les animaux sont les principaux v hicules de contamination des troupeaux Rice et coll 1999 rapportent que 9 8 des aliments consomm s par les bovins aux tats Unis taient contamin s par Salmonella spp et que 30 1 l taient par Escherichia coli Selon ces auteurs cette voie de transmission pourrait expliquer en partie les r sultats sur la distribution g ographique de E coli 0157 En effet les chercheurs ont remarqu certains groupes de fermes ayant les m mes sous types de cette bact rie ent ropathog ne ces groupes pouvant tre tr s loign s jusqu 600 km Au Canada
141. facelb entreprise esp ce animale Equation 12 IPHA eaux souterraines p turage gt gt log Animal x Animal3a x Surface2a entreprise esp ce animale Equation 13 IPHA eaux souterraines pandage gt gt log Animal x Animal2 x Animal 3b x Surface2b entreprise esp ce animale La transformation logarithmique a t utilis e pour des raisons d chelle des valeurs Pour valuer la pression hygi nique globale il faut additionner l indice pour les eaux de surface et celui pour les eaux souterraines N anmoins il existe des situations pour lesquelles l indice pour les eaux souterraines est pratiquement nul car il n y a pas vraiment de diffusion des bact ries dans le sol jusqu aux eaux souterraines Il s agit en particulier des cas suivants drainage souterrain labour avant pandage pandage uniquement de fumier solide sur des surfaces non drain es 4 5 Exemple de calcul d indices de pression hygi nique animale A titre d exemple les indices de pression hygi nique animale propos s ont t calcul s pour neuf zones de recensement parmi les comt s de Verch res le long du fleuve Saint Laurent et de Saint Hyacinthe r gion de production animale intensive au Qu bec Page 51 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 x Figure 10 Ces r gions ont t choisies
142. ferts physiques L ensemble de l azote contenu dans l urine moins la quantit volatilis e est transf r chaque jour sous le plancher ou dans un dalot La totalis de l azote contenu dans les f ces et dans l aliment gaspill est aussi consid r transf r chaque jour du plancher vers le sous plancher Tout l azote contenu sous le plancher moins la quantit volatilis e est transf r e vers la pr fosse lors du nettoyage du sous plancher L intervalle de jours entre les nettoyages du sous plancher est une caract ristique des entreprises et peut varier d une journ e a plusieurs semaines Le m me processus est utilis pour le transfert de la pr fosse vers la fosse 23 5 R sultats de simulation La concentration en azote total contenu dans la fosse la fin d une p riode d finie a t simul e pour les trois sites qui ont t chantillonn es Les r sultats moyens simul s 4 5 4 0 3 5 3 0 T 2 5 2 0 Concentration en azote total kg N tonne lisier et mesur s sont pr sent s la figure 3 Le tableau 5 pr sente une comparaison des r sultats mesur s simul s et recommand s dans les Grilles de r f rence en fertilisation CPVQ 1996 Sites de production Figure 3 Concentration en azote total dans la fosse ou la lagune pour les trois sites de productions suivants maternit engraissement 1 engraissement 2 Les cercles vides repr sentent les moyennes me
143. fs la diffusion des bact ries ent ropathog nes dans le sol jusqu aux eaux souterraines sont les suivants dans le cas des p turages Mi Equation 8 Surface 2a E x D Pls x Ci dans le cas d pandage Mi Equation 9 Surface 2b ie xDxL PIxCi avec Ci le coefficient d infiltration d eau selon le type de sol de la surface Mi la proportion des micro organismes qui pourront atteindre les eaux souterraines D la pr sence ou l absence de drainage souterrain L la pr sence ou absence de labour du sol ant rieur a l pandage les autres param tres tant identiques Surfacel 4 4 Indices de pression hygi nique animale Les indices pr c demment construits sont agr g s pour d finir les indices de pression hygi nique animale IPHA cette tape nous avons consid r s par ment les eaux de surface et les eaux souterraines Nous avons aussi gard distinct le cas des p turages de celui des surfaces agricoles o les fumures sont pandues apr s entreposage Page 50 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Voici les diff rents indices propos s Equation 10 IPHA eaux de surface p turage gt gt log Animal x Animal3a x Surfacela entreprise esp ce animale Equation 11 IPHA eaux de surface pandage gt gt log Animal x Animal2 x Animal 3b x Sur
144. g 1998 V locit de l air Pr fosse ms 0 03 0 06 0 09 Approximation V locit de l aire Fosse ms 0 16 2 4 Approximation 4 Description du mod le 4 1 G n ralit s Les sites de productions porcines peuvent tre caract ris s par le type d animaux qu on y trouve et on peut par exemple parler d un site d engraissement ou de maternit Il est possible de trouver une combinaison de ces types de production sur un site En fait au Qu bec toutes les combinaisons de types d entreprises peuvent tre rencontr es Ainsi il existe des sites de maternit de maternit pouponni re de maternit engraissement de pouponni re d engraissement et de pouponni re avec engraissement L unit de base du mod le construire est le site de production puisque la charge associ e l entreprise peut tre obtenue par la somme de la charge des diff rents sites qui la compose Les sites de production peuvent tre regroup s en deux modes de fonctionnement distincts pour la mod lisation un mode par chambre et un mode g n ralement d sign par tout plein tout vide Dans le cas de la gestion par chambre il y a chaque semaine un nombre assez constant d animaux dans chacune des cat gories qui composent le site de production par exemple il y a toujours approximativement le m me nombre de truies gestantes dans une maternit Dans le cas d une gestion de type tout plein tout vide par b timent que
145. gestion un probl me est consid r comme complexe quand il met en jeu plusieurs acteurs qui ont des points de vue diff rents qui doivent s approprier la solution du probleme et qui n identifient pas facilement une ou des solutions Landry 1988 et 1995 Le d veloppement de la production porcine au Qu bec correspond tout fait cette d finition des probl mes complexes Pour r soudre un probl me complexe la satisfaction de toutes les parties prenantes deux approches m thodologiques peuvent tre utiles l approche des cartes cognitives et l approche d aide multicrit res la d cision La premi re approche a t sugg r e pour clarifier la formulation d une probl matique touchant plusieurs parties prenantes Eden et Banville 1994 L approche d aide multicrit res la d cision peut aider le d cideur consid rer plusieurs crit res conflictuels lors de la prise de d cision Roy 1985 Ces approches ont fait leurs preuves avec succ s au Qu bec en foresterie par exemple et elles sont souvent utilis es en Europe notamment par les pouvoirs publics Notre groupe de recherche a soumis un projet de recherche proposant l utilisation de la d marche bas e sur les probl mes complexes pour aborder cette probl matique de la gestion de l occupation et du partage du territoire collectif qu b cois Cette proposition est pr sent e en Annexe C 7 Conclusions Il existe des strat gies d valuation des impacts de
146. gie des lisiers des entreprises Au niveau r gional ceci revient consid rer par exemple que les rejets de toutes les truies de maternit s sont identiques peu importe les caract ristiques de g n tiques de nutrition ou de gestion des lisiers des entreprises dont elles proviennent Il est vident que ce n est pas le cas et que ces conditions influencent les rejets d azote d origine animale ainsi que les pertes azot es vers l atmosph re sous forme ammoniacale Pour en tenir compte il faut ajouter une dimension entreprise la dimension animale d j existante figure 1b a Animaux R gion Entreprise g or f renc e b Animaux gt R gion Figure 1 Mod le conceptuel de la production porcine r gionale a situation actuelle b situation propos e On trouve actuellement des variations importantes au niveau de la g n tique de l alimentation des caract ristiques des b timents et de la r gie des lisiers entre les diff rentes entreprises porcines au Qu bec Gilbert et al 1998 Afin de mieux repr senter l impact de l h t rog n it des entreprises il serait souhaitable d utiliser une m thode qui permette de tenir compte non seulement du nombre d animaux mais aussi des diff rences entre les entreprises Un second type d valuation a t utilis r cemment Il s agit de l utilisation de valeurs moyennes de contenu en azote de lisier auxquelles on
147. h Council of Canada Hartung J amp Phillips V R 1994 Control of gaseous emissions from livestock buildings and manure stores J Agric Eng Res 57 173 189 Hendriks J G L Vrielink M G M amp van der Peet Schwering C M C 1997 Reducing ammonia emission from pig housing by adding acids salts to the feed In Livestock environment 5 Proceedings of the fifth international symposium pp 65 70 Edited by ASAE Bloomington Minnesota USA ASAE St Joseph USA Henry Y amp Dourmad J Y 1993 Feeding strategy for minimizing nitrogen output in pigs In Proceedings Congress on Nitrogen flow in pig production and environmental consequences pp 137 150 Edited by M W A Verstegen L A Den Hartog G J M van Kempen amp J H M Metz Wageningen The Netherlands EAAP Publ Henry Y Du e P H amp S ve B 1979 Construction of the amino acid requirement of the pig World Rev Anim Prod 15 37 53 Hoeksma P Verdoes N amp Monteny G J 1993 Two options for manure treatment to reduce ammonia emission from pig housing In Proceedings Congress on Nitrogen Flow in Pig Production and Environmental Consequences pp 301 306 Edited by M W A Verstegen L A den Hartog G J M van Kempen amp J H M Metz Wageningen The Netherlands Pudoc Scientific Publishers Hoeksma P Verdoes N Oosthoek J amp Voermans J A M 1992 Reduction of ammonia volatilization from pig houses using aer
148. her L lisier pr fosse 0 6 0 8 1 0 1 2 1 4 1 6 1 8 2 0 Figure 8 Sensibilit relative aux param tres de temp rature e Taille de port e sevr e O GMQ porcelet 0 5 Pr 0 0 e 0 0 0 0 5 1 0 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 25 O Figure 9 Sensibilit relative aux param tres de performance e pH S placher AS O pH S plancher G pH S plancher L pH pr fosse s pH fosse 0 0 0 5 1 0 1 5 2 0 Figure 10 Sensibilit relative aux param tres de gestion des lisiers 7 Discussion 7 1 Validation du mod le Des modifications impr vues dans les volumes de la fosse en maternit associ es la difficult de conna tre le volume exact restant dans la fosse lors de la derni re vidange nous ont emp cher de bien v rifier que les volumes par animal utilis s dans les simulations taient ad quats Des difficult s similaires pour les lagunes des sites d engraissement et un nombre trop restreint de mesures de volumes de d jections nous am nent les m mes difficult s pour les deux sites d engraissement Pour ces raisons la valeur de concentration finale dans la fosse a t utilis e comme premier estimateur de la validit du mod le Il s agirait cependant d un indicateur de la charge uniquement dans la mesure o les volumes de lisier seraient bien connus Il semble cependant que le mod le permette du moins de pr dire ad quatement la concentration en azo
149. hes multicrit res il s attardera particuli rement ces volets et l utilisation des SIG dans un tel contexte Jean Marc Martel est l expert des proc dures d aide multicrit re la d cision Il supervisera le choix et la construction des crit res ainsi que l application des Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 12 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 proc dures d aide multicrit re Il aura un r le important jouer pour assurer l int gration des SIG et des MCDA La contribution de Maurice Landry sera particuli rement importante pendant le premier bloc Il ma trise bien les outils utilis s pour la structuration de probl mes et pour l analyse de contenu ainsi que l ensemble de la d marche de cueillette des donn es requises dans ce bloc Il est en plus particuli rement int ress a toutes les phases de l exp rimentation de la d marche de formulation r solution de probl mes complexes qu il a contribu laborer Philippe Berthiaume participera comme stagiaire post doctoral au travail sur le terrain de l ensemble du projet Sa principale responsabilit sera d agir comme repr sentant expert des aspects cologiques reli s au projet Il aura un r le dans la collecte des donn es pour cr er la base de donn es g omatiques 7 Commentaires additionnels 7 1 Travaux d j r alis s Lors d un travail pr liminai
150. hn K McFadden K Brouwer A Copps A Anderson N G Alves D and Karmali M A 1993 Evidence of Page 75 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 direct transmission of Escherichia coli 0157 H7 infection between calves and a human The Journal of Infectious Diseases 168 792 793 Riemann H P and Cliver D O 1998 Escherichia coli 0157 H7 Veterinary Clinics of North America food animal practice 14 1 41 48 Rollins D M and Colwell R R 1986 Viable but nonculturable stage of Campylobacter jejuni and its role in survival in the natural aquatic environment Applied and Environmental Microbiology 52 3 531 538 Rose J B 1997 Environmental ecology of Cryptosporidium and public health implications Annu Rev Public Health 18 135 161 Rose J B Darbin H and Gerba C P 1988 Correlations of the protozoa Cryptosporidium and Giardia with water quality variables in a watershed Wat Sci Tech 20 11 271 276 Rose J B Dickson L J Farrah S R and Carnahan R P 1996 Removal of pathogenic and indicator microorganisms by full scale water reclamation facility Wat Res 30 11 2785 2797 Rudolfs W Falk L L and Ragotzkie R A 1950 Literature review on the occurrence and survival of enteric pathogenic and relative organisms in soil water sewage and sludge and on vegetation
151. i re d aliment distribu un animal kg jour 4 5 22 Alim gasp Quantit journali re d aliment gaspill non ing r pour un 5 animal kg jour Alim ing Quantit journali re d aliment ing r par un animal kg jour 4 5 6 8 Cpn Coefficient de correction pour le num ro de parit sans dimension 11 12 ctan Concentration totale en azote ammoniacal mol m 23 32 CU Concentration d ur e dans une flaque d urine mol m 29 30 DEI Contenu en nergie digestible ing r par jour MJ jour 11 12 f Fraction non ionis e de l azote ammoniacal d cimale 23 26 GMQ Gain moyen quotidien kg jour 20 H Constante de Henry sans dimension 23 27 k coefficient de transfert de masse de l azote sous forme 23 24 d ammoniac m s Km constante de Michaelis mol m 30 LGR Taux de croissance de la port e kg jour 14 15 LS Taille de la port e t te 14 15 LYS Quantit journali re de lysine ing r e g jour 13 MUS Pourcentage de muscle de la carcasse d cimale 18 19 N Azote g jour 13 N gasp Azote gaspill non ing r par animal par jour g jour 21 NCr Azote journalier ing r dans la moul e porcelet compl mentaire 14 15 g jour NE Azote journalier excr t par animal g jour 9 15 28 NI Azote journalier ing r par animal g jour 8 9 11 12 NR Azote journalier retenu par animal g jour 9 11 12 13 15 16 21 PBW Masse corporelle de prot ine kg 21 pH pH sans dimension 26 Prct_gasp Proportion de l aliment journa
152. i sant 1999 Volaille Angleterre 53 Easton 1996 a Volaille Angleterre gt 70 Wallace 1996 Volaille Suisse 89 des Berndson et coll 1996 Parmi les positifs 97 a t C jejuni troupeaux Volaille colonis 2 4 Suisse 31 Berndson et coll 1996b chantillon de f ces amalgam tude semaine d ge dans une ferme C jejuni Salmonella spp Bovin Laitier Danemark 5 Hoorfar et coll 1994 S dublin suite page suivante Page 83 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Annexe 1 suite Micro organisme Esp ce animale Endroit Pr valence R f rence Remarques Salmonella spp EU 9 7 Clinton et coll 1979 Lot d engraissement suivi un an Porc 5 mois Canada 5 2 Letellier et coll 1999 Abattoir plus grande t Pore Qu bec 5 Rapport du groupe travail sant 1999 Porc Danemark 6 2 Baggesen et coll 1996 Pr valence de S enterica parmi les En positifs 64 4 ont t S Typhimurium Volaille Canada 75 9 Poppe 1991 partir des chantillons de liti re 47 4 troupeaux desquels ont t positifs E coli O157 H7 Bovin laitier Angleterre 4 2 Mechie et coll 1997 de suivi de 15 mois de un troupeau a couvillon rectal Canada 0 0 5 Cassin 1998 valu dans Fermes et l abattoir a Bovin laitier Etat Unis 0 2 0
153. ial et de faciliter les compromis entre les parties int ress es Les premiers travaux visant combiner l analyse multicrit re et les SIG reposaient essentiellement sur les fonctionnalit s de superposition et d analyse de cartes num riques offertes par ces nouveaux outils Un SIG peut ainsi s av rer tr s utile pour g n rer divers sc narios sur la base de diff rents crit res retenus De plus il permet de construire et g rer plus facilement la base de donn es requise pour le territoire l tude et facilite l valuation des performances la visualisation des r sultats et la production cartographique Comme le mentionnent Janssen et Rietveld 1990 les SIG se r v lent dans ce contexte un outil tr s pr cieux pour g rer l aspect spatial d un probl me de gestion complexe Ces SIG ont t utilis s dans une vari t d applications pour identifier des sites de d p t de d chets nucl aires Sperry et Smail 1985 pour valuer le potentiel de sites recueillir des d chets liquides Buckley et Hendrix 1985 pour appuyer les d cisions relatives la construction de routes Moreno et Seigel 1988 Dumolard et Jin 1993 El Fouladi et Marceau 1997 Dans la plupart de ces applications on ne prend cependant pas en compte l aspect politique et socio conomique du probl me ni les points de vue divergents ou conflictuels des parties int ress es D autres chercheurs se sont heureusement attard s cet aspect Carver 1991
154. ical indicators for the evaluation of farming systems European Journal of Agronomy 7 261 270 Bogosian G Sammons L E Morris P J L O neil J P Heitkamp M A and Weber D B 1996 Death of the Escherichia coli K 12 strain W3110 in soil and water Applied and Environmental Microbiology 61 11 4114 4120 Bohn C C and Buckhouse 1985 Coliforms as an indicator of water quality in wildland streams Journal of soil and water conservation Jan Feb 95 97 Page 61 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Brush C F Ghiorse W C Anguish L J Parlange J Y and Grimes H G 1999 Transport of Cryptosporidium parvum oocysts through saturated columns J Environ Quality 28 809 815 Burge W D and Marsh P B 1978 Infectious diseases hazards of landspreading sewage waste J Environ Quality 7 1 p 1 9 Burrows M R and Rankin J D 1970 A further examination of the survival of pathogenic bacteria in cattle slurry Br Vet J 126 xxxii xxxvii Canale R P Auer M T Owens E M Heidtke T M and Effler S W 1993 Modeling fecal coliform bacteria II Model development and application Water res 27 4 703 714 Caouette P Dutil C Dutil J P Lord D and Gagn G 1992 Fumigestion un logisciel d aide la gestion des effluents d levage des bovins laitiers in Symposium su
155. icie la flaque de la temp rature de la v locit du vent et du pH de Purine L quation g n rale de volatilisation est la suivante Aarnink amp Elzing 1998 Vos _k A f ctan 23 gt H Le coefficient de transfert de masse k d pend de la v locit de l air la surface et de la temp rature L quation utilis e est suivante Aarnink amp Elzing 1998 k a DT 24 Une relation lin aire entre la v locit de Pair au dessus des planchers et des lisiers l int rieur des b timents a t assum e Elle est donn e par l quation suivante v a V b 25 La fraction non ionis e de l azote ammoniacal d pend du pH et de la temp rature et est donn e par l quation suivante Zhang et al 1994 10 ne 1 oH rs 5 1 Qe 26 Finalement la concentration en azote ammoniacal total contenu dans la flaque d urine au temps t d pend l hydrolyse de l ur e en ammoniac et de la volatilisation d ammoniac Nous consid rons que l ensemble de l azote contenu dans l urine est pr sent sous forme dur e La quantit d urine qui reste sur le plancher latt et peut tre hydrolys d pend du type de mat riau de lattage et du type de construction Aarnink amp Elzing 1998 La constante de Henry utilis e ici est donn e par l quation 27 Plusieurs quations pour estimer la constante de Henry sont disponibles dans la litt rature Ni 1999 Celle ci a l avan
156. ient vaut 0 7 la charge bact rienne finale sera semblable celle d pos e initialement Si ce coefficient est plus grand que 0 7 la charge bact rienne diminue au fil du temps car la d croissance n est pas compens e par l ajout de mati res f cales riches en bact ries Si ce coefficient est inf rieur 0 7 l ajout de nouvelles bact ries fait plus que compenser la d croissance bact rienne jusqu un certain niveau de charge bact rienne qui reste stable dans le temps Figure 9 O LL 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 12 jours Figure 9 Courbe de survie des bact ries ent ropathog nes durant l entreposage aliment r guli rement par des mati res f cales selon l quation 2 pour k lt 0 7 L analyse de l quation 3 montre aussi qu au del de 60 jours d entreposage une certaine situation d quilibre est atteinte si bien que des dur es d entreposage plus longues modifie peu la valeur de cet attribut Page 47 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Troisi me attribut Pour la survie au niveau du sol nous avons trait s par ment le cas des p turages et celui des pandages m caniques apr s entreposage Nous avons consid r les p turages comme des surfaces o il y avait pandage constant entre la mi mai et la mi octobre Aussi la p ri
157. iger les aspects d acquisition d entreposage et de g or f ren age des donn es Son expertise sera particuli rement pr cieuse pour l analyses des donn es leur repr sentation th matique et leur interpr tation visuelle Andr Ravel est un pid miologiste quantitatif avec une solide exp rience en production animales intensives Sa principale responsabilit sera d agir comme repr sentant expert pour les IPHA reli s au projet Il aura un r le dans la collecte des donn es pour cr er la base de donn es g omatiques La contribution de Claude Banville sera particuli rement importante pendant le premier bloc Il ma trise en effet tr s bien les outils utilis s pour la structuration de probl mes et pour l analyse de contenu ainsi que l ensemble de la d marche de cueillette des donn es requises dans ce bloc Il est en plus particuli rement int ress toutes les phases de l exp rimentation de la d marche de formulation r solution de probl mes complexes qu il a contribu laborer et qu il a d j utilis e dans le pass dans une vari t de situations Enfin il est galement tr s int ress par l application des approches li es l aide multicrit re Sans tre un expert au plan technique il a tout de m me suivi une formation en ce domaine et eu l occasion d en faire l application concr te dans divers projets Comme contributeur la proposition d int grer le concept de parties int ress es aux approc
158. ils of differing permeabilities Soil use and management 7 2 p 94 102 Armstrong G L Hollingsworth J and Moris Jr J G 1996 Emerging foodborne pathogens Escherichia coli 0157 H7 as a model of entry of a new pathogen into the food supply of the developped world Epidemiologic reviews 18 1 p 29 51 Atkinson C F Jones D D and Gauthier J J 1995 Biodegradability and microbial activities during composting of poultry litter Poultry Science 75 608 617 Aulicino F A Colombi A Calcaterra E Carere M Mastrantonio A and Orsini P 1998 Microbiological and chemical quality of sludges from domestic wastewater plants International Journal of Environmental Health Research 8 137 144 Baggesen D L Wegener H C Bager F Stege H and Christensen J 1996 Herd prevalence of Salmonella enterica infections in Danish slaughter pigs determined by microbiological testing Preventive Veterinary Medicine 26 p 201 213 Barb D E and Francis J C 1995 An analysis of seasonal fecal coliform levels inthe Tchefuncte River Water Resources Bulletin 31 1 141 146 Barb D E Francis J C and Gunta M 1999 Modeling microbial levels using precipitation data and seasonal analysis J Environ Sci Health A34 3 507 527 Barnett G M 1991 Deleterious effects of animal manure in Proceedings of the National Workshop on land application of animal manure Le Conseil de recherches agricoles du Canada p
159. imal a l homme par l eau Les r sultats des travaux d crivant cet indice sont pr sent s en Annexe A 5 Indicateurs de pollution diffuse agricole d origine animale Dans cette section trois strat gies de mesure indicatrice de pollution diffuse d origine animale sont pr sent es La premi re est la mesure fr quemment et traditionnellement utilis e soit les unit s animales Les deux autres mesures sont des alternatives a l unit animale qui tiennent compte des caract ristiques des entreprises de mani re g n rale avec les indicateurs synth tiques ou de mani re d taill e avec les mod les d entreprise Ces alternatives permettent en agr geant les entreprises situ es sur un territoire ou dans un bassin versant l aide d un SIG d y mesurer la pollution diffuse d origine agricole tout en gardant le lien avec la gestion des entreprises Le maintien de ce lien permet d valuer de fa on prospective quel serait l impact d une modification de la gestion des entreprises agricoles sur la pollution diffuse d un territoire administratif ou d un bassin versant Ceci implique que ces m thodes alternatives peuvent tenir compte des efforts des producteurs agricoles et orienter ces efforts pour produire un impact maximal sur un territoire donn 5 1 Unit s animales Les unit s animales sont une mesure de la production animale qui est reli e l excr tion d azote dans les feces des animaux Une table de r f rence tenan
160. important en ne tenant pas compte des efforts et du succ s obtenu par celui ci pour limiter la pollution produite par son entreprise Il s agit l d un grand manque d quit l gard des producteurs consciencieux qui travaillent diminuer l impact pollueur de leur entreprise De plus cela force un conflit inutile entre l agriculture et la sant environnementale ainsi que la sant publique L utilisation de m thodes alternatives qui existent doit tre consid r e avec grand int r t pour d nouer le conflit 5 2 M thodes alternatives Indicateurs synth tiques Les indicateurs synth tiques ont t propos s il y a plusieurs ann es notamment dans le cadre de l agriculture durable Par exemple ils servent en France pour favoriser la gestion de l utilisation des pesticides et des insecticides en agriculture Nous pr sentons en Annexe A un de nos rapports de recherche qui explique ce que sont ces indicateurs synth tiques de gestion environnementale et qui donne un exemple d indicateurs d velopp s par notre groupe de recherche Il s agit des indicateurs de pression hygi nique animale qui visent tablir un rangement des risques potentiels pour la sant publique de bact ries qui sont des pathog nes pour l homme et sont pr sentes chez les animaux de production Plus pr cis ment ces indicateurs estiment l exposition potentielle des populations humaines a des bact ries ent ropathog nes par l eau contamin e
161. in ralisation Ventilation et superficies La figure 7 pr sente l impact de la ventilation et de la superficie du lisier sous les animaux Dans le cas simul le lisier est entrepos temporairement sous les animaux et occupe tout l espace sous les planchers peut importe le pourcentage de lattage des planchers et on constante un effet important de l aire associ e chaque animal Les coefficients n gatifs de la superficie attribu e chaque animal peuvent s expliquer par le fait que la volatilisation est une fonction de la superficie mettrice Comme dans le cas de cette maternit simul e le lisier occupe tout le plancher sous les animaux la superficie mettrice d pend directement de la taille des chambres et donc de la superficie associ e chaque animal L effet non lin aire et proportionnellement plus faible lorsque les superficies sont r duites peut s expliquer par le fait que la volatilisation dans ces cas est r duite et qu un changement de celle ci am ne peu de changement sur la quantit total d azote qui reste pr sente et donc sur la concentration l inverse lorsque la volatilisation repr sente une fraction importante de l azote un changement de superficie a plus de r percussions La v locit de l air est un des facteurs qui modifient la volatilisation de l ammoniac partir du lisier en raison du processus de volatilisation par convection Ce qui explique les coefficients
162. ing J K 1993 Ammonia volatilization during storage of cattle and pig slurry effect of surface cover Journal of agricultural science 121 63 71 Stevens R J Laughlin R J amp Frost J P 1989 Effect of acidification with sulphuric acid on the volatilization of ammonia from cow and pig slurry J Agric Sci 113 389 395 Svensson L 1994 Ammonia volatilization following application of livestock manure to arable land J Agric Eng Res 58 241 260 Th riault J 1983 Inventaire du cheptel qu b cois In Manuel de gestion agricole des fumiers pp 21 24 Edited by MAPAQ Ste Foy Qu Canada Tillman A P amp Sidhu K S 1969 Nitrogen metabolism in ruminants rate of ruminal ammonia production and nitrogen utilization by ruminants a review Journal of Animal Sciences 34 689 697 Wellinger A amp Kaufmann R 1982 Psychrophilic methane generation from pig manure Process Biochemistry 17 26 30 Witter E amp Kirchmann H 1989 Effects of additio of calctum and magnesium salts on ammonia volatilization during manure decomposition Plant Soil 115 53 58 Zeeman G 1991 Mesophilic and psychrophilic digestion of liquid manure pp 116 Wageningen Wageningen Agricultural University Zhang R 1992 Degradation of swine manure and a computer model for predicting the desorption rate or ammonia from an under floor pit pp 131 Urbana Champaign University of Illinois 41 Zhang R Day
163. ion animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 conclusions des indices Selon les auteurs la faiblesse du pouvoir pr dictif de l IPAP trouverait son origine dans certaines simplifications application uniforme des fumures sur toutes les terres pas d exportation de fumures entre les fermes transfert de tous les polluants des fumures jusqu aux eaux de surface ou parce que la m thode ne tient pas compte de certaines caract ristiques du transport des nutriments et des s diments depuis les terres jusqu au ruisseau longueur des pentes des sols distance entre la cellule de terre consid r e et le ruisseau 3 4 Conclusion sur les moyens de mesure de la contamination microbiologique des eaux par les productions animales Il existe fondamentalement deux moyens de quantifier la pollution microbiologique des eaux par les productions animales la mod lisation et la construction d indice agroenvironnemental La mod lisation a t bien utilis e pour le d placement de virus et de bact ries au niveau du sol ou dans le sol Les mod les ont l avantage de repr senter assez fid lement les m canismes de d placement de ces organismes Ils ont par contre l inconv nient d tre tr s sp cifiques par rapport aux microorganismes ou par rapport au mode de d placement en surface ou en profondeur Ils ne permettent donc pas d avoir une mesure globale de la pollution des eaux de surface et souterraines par l ensemble de
164. ions bact riennes au niveau du sol Bact rie Conditions Il Type de sol Coefficient k R f rence Campylobacter spp hiver 063 Stanley et coll 1998 humide Salmonella spp 15 hum 22 C Turpin et coll 1993 automne Smallbeck et Bromel 1975 selon Reddy et coll 1981 Zibilske et Weaver 1978 Vhumidit Escherichia coli Bogosian et coll 1996 13 C Loam argileux 0 15 B langer communication personnelle 1999 28 C Loam sableux fin 0 29 0 44 selon Boyd et coll 1969 selon l humidit du sol Reddy et coll 1981 Joy et coll 1998 Suite l pandage des fumures sur les terres cultiv es ou les prairies les populations de microorganismes diminuent avec le temps Cette d croissance exponentielle varie selon les esp ces bact riennes mais aussi selon les caract ristiques physico chimiques du sol selon les pratiques d pandage des fumures et selon les conditions m t orologiques Ceci a t montr pour une masse fixe de fumures aolrs que les terres peuvent recevoir des fumures plusieurs moments dans l ann e Page 18 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 2 6 Diffusion des organismes ent ropathog nes dans les eaux Ant rieurement le sol tait consid r comme un filtre qui retenait les bact ries contenues dans les fumures D apr s Gerba et al
165. iques les affirmations postulats les conflits et les clients Ce sont autant de points d entr e pour caract riser un probl me complexe Cet ensemble est bas sur nos recherches bibliographiques et notre exp rience de terrain Il est clair que ces l ments structurants sont in vitablement reli s dimension r ticulaire et que l nonc de certains m nera la recherche de certains autres L entrevue permet de produire partir des l ments structurants recens s dans son contenu un premier mod le de la situation g n ralement sous la forme d une carte cognitive Eden et Banville 1994 Cette carte cognitive et ou tout autre mod le produit est un exemple de ce que nous appelons sch ma L autre composante des CP et aussi des CS est l tiquette qui est un court nonc caract risant la situation p ex Les porcheries sont mal vues dans la r gion L entrevue permet donc de produire une tiquette et un ou des sch mas Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 18 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 CONSTRUIT DE PROBLEME CP Etiquette Sch mas yt FORMULATION STRUCTURATION El ment El ment T ment Points structurant 1 structurant 2 structurant N d entr e possibles STRUCTURATION FORMULATION y A CONSTRUIT DE SOLUTION CS Etiquette e Sch mas Concr tement un sch ma ne comprend jamais l ensem
166. ironmental consequences pp 280 285 Edited by M W A Verstegen L A Den Hartog G J M van Kempen amp J H M Metz Wageningen The Netherlands EAAP Publ Everts H 1994 Nitrogen and energy metabolism of sows during several reproductive cycles in relation to nitrogen intake pp 157 p Wageningen The Netherlancs Agricultural University Wageningen Farnworth E R Modler H W amp Mackie D A 1995 Adding Jerusalem artichoke Helianthus tuberosus L to weanling pig diets andthe effect on manure composition and characteristics Anim Feed Sci Technol 55 153 Fillion R 1995 Moins de rejets d azote de phosphore et de m taux lourds dans le lisier grace l alimentation Porc Qu bec 38 43 38 Frost J P Stevens R J amp Laughlin R J 1990 Effect of separation an acidification of cattle slurry on ammonia volatilization and on the efficiency of slurry nitrogen for herbage production Journal of agricultural science 115 57 62 Gilbert D Pigeon S amp Morisset M 1998 Le recensement agroenvironnemental des entreprises porcines du Qu bec Guillou D Dourmad J Y amp Noblet J 1993 Influence de l alimentation du stade physiologique et des performances sur les rejets azot s du porc l engrais de la truie et du porcelet J Rech Porc France 25 3070 3313 Halstead R L e a 1983 Farm animal manures in the Canadian environment Ottawa Ontario Canada National Researc
167. is Roy B et D Vanderpooten 1995 The European School of MCDA A Historical Review 14th European Conference on Operational Research semi plenary papers Jerusalem Juillet Rudolph D L Barry D A J and Goss M J 1998 Contamination in Ontario farmstead domestic wells and its association with agriculture 2 Results from multilevel monitoring well installations Journal of Contamination Hydrology 32 295 311 Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 26 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Sch rlig 1996 Pratiquer Electre et Prometh e un compl ment d cider sur plusieurs crit res Collection Diriger l Entreprise Lausanne Presse Polytechnique et Universitaires Romandes Sch rlig J 1985 valuer l impact sur l environnement Lausanne Presses polytechniques romandes Schein E H 1987 Process Consultation Volume Il Lessons for Managers and Consultants Reading MA Addison Wesley Schein E H 1988 Process Consultation Volume Its Role in Organization Development Reading MA Addison Wesley Shere J A Bartlett K J and Kaspar C W 1998 Longitudinal study of Escherichia coli 0157 H7 dissemination on four dairy farms in Wisconsin Applied and Environmental Microbiology 64 4 1390 1399 Simon H 1957 Administrative Behaviour 2i me dition New York Macmillan Smith P G
168. isation Dynamique des Flux d Azote dans les Sites d Exploitation Porcine Page 106 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Mod lisation Dynamique des Flux d Azote dans les Sites d Exploitation Porcine Rapport pr sent Pascal Michel DMV MSc PhD Sant Canada R alis par Philippe Berthiaume Collaborateurs Michel Bigras Poulin Alain N Rousseau Mars 2002 Page 107 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Table des mati res Mod lisation Dynamique des Flux d Azote dans les Sites d Exploitation Porcine 1 IJINMOdUCION SES keke kee tee eek Ree eee 1 2 Consid rations th oriques ia c sesrbesncacndcaneassheunpenebacnanabadewessbeoneenehs sable tente 3 2 1 Facteurs influen ant l excr tion d azote par les animaux 3 2 2 Les pertes gazeuses ammoniacales 4 ds M thodologie ee ee sn ea ae nn er en el ee sr 7 3 1 D finition des param tres de sc narios et des param tres fix s 8 3 2 Mod le iconique 32s acc ects diuendnendinndseinandntrndinendi nenn et es 9 3 3 Mod le math matique crea tirer tarde dant tenait diet eae 10 3 4 Programmation informatique
169. isier est constamment fournit par les d jections des animaux Dans le cas de la fosse le volume de lisier est norme en comparaison avec les transferts p riodiques de lisiers Il est donc possible dans ce cas que la volatilisation devienne limit e non pas par un m canisme de convection mais plut t par la diffusion de l ammoniac des couches inf rieures du lisier vers la couche de surface Afin de prendre en consid ration cette possibilit une contrainte a t int gr e au mod le math matique pour que la volatilisation partir du lisier contenu dans la fosse ne d passe pas 12 5 g d azote ammoniacal par m tre carr par Jour Cette valeur correspond la volatilisation maximale observ e par Sommer amp Thomsen 1993 Discussion g n rale Plusieurs des quations math matiques utilis es dans la construction du mod le ont t d velopp es dans un contexte europ en et non qu b cois De plus les quations de volatilisation ont t d velopp es pour les porcs en engraissement et nous avons utilis ces quations aussi pour les animaux de reproduction car somme toute c est un ph nom ne ind pendant du type animal Ceci nous a permis de construire un mod le g n ral d entreprise Certaines quations pourront ventuellement tre remplac es par des quations plus efficaces d velopp es pr cis ment dans les conditions qu b coises de production Les trois sites choisis pour tre chan
170. isiers 7 2Lien avec d autres travaux en cours de r alisation Un travail de recherche financ par le MAPAQ dans le domaine de l agriculture durable a d but en avril 2002 dans le but de valider et de d terminer les modes Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 13 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 d utilisation des indices syst miques agroenvironnementaux de pression hygi nique animale IPHA associ s la sant des populations rurales et urbaines au Qu bec que nous avons r cemment propos s Lima 2000 7 3 Progr s dans la connaissance Ce projet rejoint les pr occupations scientifiques entourant les liens qui existent entre les sciences dites humaines et les autres sciences Une des questions scientifiques que ce projet aborde est l tablissement de la transformation des r sultats d une analyse de contenu en crit res servant la prise de d cision L tude de la relation entre les humains et leur territoire est un aspect de recherche important pour lequel ce projet pourra proposer des r ponses Une autre pr occupation qu aborde la recherche est le probleme de constitution des strat gies de gestion d un territoire en respectant les contraintes n cessaires mais en produisant des strat gies de gestion potentiels en nombre limit et couvrant la majorit des options d utilisation des parcelles du territoire Le co
171. iste a v rifier la faisabilit de l application des r gles tablies l tape un du bloc 3 La r alisation de cette tape permettra de proposer une m thode globale et int gr e pour la gestion environnementale du territoire En conclusion l int gration de l analyse multicrit re et des SIG par le biais de l approche par les probl mes complexes devrait permettre de d velopper un v ritable syst me spatial d aide multicrit re a la d cision dans le contexte de l occupation du territoire Ce syst me constituera le c ur d un outil pratique et convivial d analyse des strat gies et des politiques agroenvironnementales dont le domaine pourra tre tendu au del de l axe animaux de rente terres agricoles eau sant des populations 5 Biens livrables Les principaux biens livrables associ s ce projet seront Le rapport correspondant la r alisation du bloc 1 Il inclura la liste des crit res n cessaires et utiles au consensus sur la gestion du territoire Le rapport correspondant a la r alisation du bloc 2 Le rapport correspondant la r alisation du bloc 3 Le rapport final qui pr sentera le travail r alis dans son ensemble et les r sultats Ce rapport sera compl t par l outil d velopp Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 10 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Le syst me SIG d
172. istiques sous estiment cependant l incidence r elle des maladies ent riques car les malades ne consultent pas toujours un m decin et ceux ci ne recherchent pas toujours l agent tiologique ni ne rapportent syst matiquement les cas aux autorit s m dicales D apr s Finch et Riley 1984 il y aurait de 20 100 fois plus de cas r els de campylobact riose que de cas rapport s Parfois ces maladies forment des pid mies particuli rement dramatiques par exemple les quelque 400 000 malades et 100 morts Milwaukee Wisconsin en 1993 suite la consommation d eau du robinet contamin e par Cryptosporidium parvum ou les quelques 800 cas de salmonellose travers le Canada en 1998 suite la consommation de produits de fromage contamin s par Salmonella D autre part les maladies ent riques humaines restent m dicalement graves par les d c s ou les complications qu elles peuvent entra ner chez les patients en plus des co ts au niveau de la soci t Par exemple les cas de campylobacteriose peuvent se compliquer du syndrome de Guillain Barr une maladie neurologique s rieuse et irr versible Escherichia coli O157 l agent de la maladie du hamburger entra ne souvent une destruction du sang et une atteinte r nale grave n cessitant l hospitalisation des patients et aboutissant parfois au d c s Cette gravit li e certains microorganismes est d autant plus pr occupante que les maladies ent riques d origine infectieuse
173. it pertinent de prendre appui sur cette approche que nous continuons d ailleurs de faire voluer La formulation et la r solution de probl mes complexes requi rent une utilisation r fl chie et concert e de multiples approches et outils ce qui m ne l arrimage propos avec la MCDA et les SIG Nous avons con u et r alis un logiciel appel PCS pour g rer l ensemble de l intervention Notre approche est bas e sur un certain nombre de constats que nous avons faits au fil de nos recherches et nos interventions Premi rement il n existe pas de crit re absolu unique pour juger de la validit d une intervention sur les probl mes complexes Il faut juger de la pertinence d une intervention l aune du contexte global dans lequel elle se 5 Pour Problem Construction Software Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 17 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 situe en s appuyant tout autant sur la r flexion et l exp rience pass e que sur un savoir scientifiquement sanctionn Deuxi mement les probl mes complexes sont des constructions mentales que se font ceux qui y sont confront s pour donner un sens aux v nements auxquels ils font face et sur lesquels ils veulent intervenir Le consultant n a pas comme r le de r soudre le probl me la place de celui ceux qu il tente d aider II doit plut t agir comme un support la const
174. itation et qui sont pr sent es dans ce rapport II s agit donc d un faux probleme qui dispara t lorsque l on utilise des mesures plus appropri es comme les indicateurs synth tiques environnementaux et les mod les d entreprise associ s un syst me d information g ographique SIG Ces m thodes permettent de tenir compte des caract ristiques des entreprises de production porcine ou autre donc de la gestion par Page 5 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al entreprise et en m me temps par agr gation l aide d un SIG du territoire ou du bassin versant donc de la gestion environnementale Il ne faudrait pas en arriver prendre des d cisions pouvant avoir des implications sociales tr s importantes sans utiliser les outils de gestion les plus appropri s Ceci n est pas le cas actuellement Notre groupe de recherche effectue des travaux dans le sens du d veloppement de ces nouveaux outils de gestion Nous tudions la faisabilit d utiliser un indice de pression hygi nique animal avec le support du SIG du Minist re de l Agriculture des P ches et de l alimentation du Qu bec nomm GIRMA pour mesurer les risques associ s la sant publique li s aux maladies ent riques transmises de l an
175. itrise D partement de G nie Rural Universit Laval Qu bec 87 p Chokmani K and Gallichand J 1997 Utilisation d indices pour valuer le potentiel de pollution diffuse sur deux bassins versants agricoles Canadian Agricultural Engineering 39 2 113 122 Christensen N H and Cullinane L C 1993 Faecal excretion of Salmonella hadar from calves grazed on pastures fertilised with S hadar contaminated broiler litter New Zealand Veterinary Journal 41 157 160 Page 62 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Chung S W Gassman P W Kramer L A Williams J R and Gu R 1999 Validation of EPIC for two wateresheds in southwest Iowa J Environ Quality 28 971 979 Clegg F G Chiejina S N Duncan A L Kay R N and Wray C 1983 Outbreaks of Salmonella newport infection in dairy herds and their relationship to management and contamination of the environment The veterinary record 122 580 584 Clinton N A Weaver R W Zibilske L M and Hidalgo R J 1979 Incidence of Salmonellae in feedlot manure J Environ Quality 8 4 480 481 Cluis D Gangbazo G and Mamouny K 1992 Cheptel un logiciel de comparaison des contributions des levages intensifs a la contamination des eaux de surface Symposium sur la recherche et le d veloppement en gestion environnementale des effluents
176. ives autant sous les planchers que dans la fosse La comparaison des r sultats simul s a t effectu e avec les r sultats mesur s La m thode d obtention des donn es fut la suivante 3 5 2 1 R colte des caract ristiques des entreprises Les caract ristiques des entreprises ont t obtenues l aide d un questionnaire Les questions ont t pos es oralement l leveur ou un employ comp tent afin de pouvoir 12 clarifier les questions si n cessaire Dans les cas o certaines dimensions n taient pas connues par les producteurs des mesures appropri es ont t effectu es 3 5 2 2 R coltes des chantillons La r colte a t effectu e la fois l int rieur et l ext rieur des b timents 3 5 2 3 R colte du lisier dans les b timents Le lisier pr sent l int rieur des b timents a t r colt sous les planchers et dans la pr fosse l aide du dispositif pr sent en annexe 1 et qui consiste en un tube de mati re plastiques dont le fond permet l entr e du lisier mais pas sa sortie Dans le cas du site de maternit un chantillon composite a t constitu pour chacun des trois groupes d animaux suivant les animaux lactation les animaux en gestation et les animaux en attente de saillie Une quinzaine de sous chantillons ont t ainsi pr lev s pour constituer chacun des trois chantillons composites Ces sous chantillons ont t homog
177. l 17 4 307 344 Zainuldin M T and Jones K 1996 Campylobacters Salmonellas and indicators bacteria in the Lune estuary In Proceedings of the eighth international workshop on Campylobacters Helicobacters and related organisms held July 10 13 Winchester United Kingdom 171 175 Zhai Q Coyne M S and Barnhisel R I 1995 Mortality rates of fecal bacteria in subsoil amended with poultry manure Bioresource Technology 54 165 169 Zibilske L M and Weaver R W 1978 Effect of environmental factors on survival of Salmonella typhimurium in soil J Environ Quality 7 4 593 597 Page 81 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 7 Annexes Page 82 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Annexe 1 Pr valence de contamination des levages par diff rents microorganismes ent ropathog nes Micro organisme Esp ce animale Endroit Pr valence R f rence Remarques Campylobacter spp Bovin Boucherie Angleterre 63 Easton 1996 Bovin Boucherie Angleterre 89 4 Stanley et coll 1998 Pore Angleterre 71 Easton J 1996 Porc engraissement Pays Bas 85 Weijtens et coll 1996 11 22 sem d ge Qu bec gt 90 Rapport du groupe travail Principalement C col
178. l Microbiology 63 3878 3886 Lamontagne L 1991 Etude p dologique du comt de Saint Hyacinthe Qu bec Equipe p dologique du Qu bec Agriculture Canada Centre de recherches sur les terres Sainte Foy Qu bec Canada Lamontagne L et Nolin M C 1990 Etude p dologique du comt de Verch res Qu bec Equipe p dologique du Qu bec Agriculture Canada Centre de recherches sur les terres Sainte Foy Qu bec Canada Lance S E Miller G Y Hancock D D Bartlett P C and Heider L E 1992 Salmonella infections in neonatal dairy calves Journal of American Vet Med Assoc 201 6 864 868 Lavoie S Nolin M C and Sasseville J L 1995 Pollution issue de l pandage d engrais de ferme sur les terres agricoles causes et processus Agrosol VIII 1 43 50 Lebeau S Gagnon P and Morisset M 1992 Enqu te sur les co ts de la gestion des lisiers sur les fermes porcines du Qu bec Minist re de l Environnement du Qu bec Symposium sur la recherche et le d veloppement en gestion environnementale des effluentes d levage au Qu bec 9 et 10 septembre 1992 Sainte Foy 444 pages 81 95 LeChevallier M W et al AWWA Research division microbiological contaminants research committee 1999 Committee report Emerging pathogens viruses protozoa and algal toxins Journal American Water Works Association 91 9 110 121 LeChevallier M W et al AWWA Research division microbiological contaminants research
179. l study of E coli in soil Water Air and Soil Pollution 81 315 335 Skirrow M B 1987 A demographic survey of campylobacter salmonella and shigella infections in England Epidem Inf 99 647 657 Skirrow M B 1991 Epidemiology of Campylobacter enteritis International Journal of food Microbiology 12 9 16 Smith M S Thomas G W White R E and Ritonga D 1985 Transport of Escherichia coli through intact and disturbed soil columns J Environ Quality 14 1 87 91 Snowdon J A Cliver D O and Converse J C 1989 Land disposal of mixed human and animal wastes a review Waste Management and Research 7 121 134 Sommerfeldt T G Pittman U J and Milne R A 1973 Effect of feedlot manure on soil and water quality J Environ Quality 2 4 423 427 Stanley K Cunningham and Jones K 1998a Isolation of Campylobacter jejuni from groundwater Journal of Applied Microbiology 85 187 191 Stanley K N Wallace J S and Jones K 1998b Note Thermophilic campylobacters in dairy slurries on Lancashire farms seasonal effects of storage and land application Journal of Applied Microbiology 85 405 409 Stanley K N Wallace J S and Jones K 1996 The seasonality of thermophilic Campylobacters in beef and dairy cattle In Proceedings of the eighth international workshop on Campylobacters Helicobacters and related organisms held July 10 13 Winchester United Kingdom 163 167 Page 77 de 85 D
180. la diffusion des microorganismes dans le sol 24 Tableau XI quivalence entre les Unit s animales UA et l excr tion quotidienne de TIALS EI SSSR Ur Sr et AT 32 Tableau XII tapes de la construction d indices agro cologiques c cccsessseeseseseeseees 36 Tableau XIII Variables s lectionn es pour la construction des indices de pression hygi nigue Animals see AT nn A da ne Na ea Notes 44 Tableau XIV Attributs et hypoth ses de base pour la construction des indices de pression hygi nique AMAR TESTS SR a cath Seman eine ne ne eee 45 Tableau XV Valeurs des param tres agroenvironnementaux utilis es pour les calculs des indices de pression hygi nique animale dans deux comt s au Qu bec 55 Tableau XVI Valeurs des indices de pression hygi nique animale calcul s pour deux r gions agricoles du Qu bec et charge animale traditionnelle 57 Page iii de iv D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Liste des figures Figure 1 Sch ma pid miologique des maladies ent riques zoonotiques 4 Figure 2 Contamination de l eau par les microorganismes ent ropathog nes issus des productions ANIMALES nent ennemie 6 Figure 3 Courbe g n rale de survie bact rienne dans les fumures et les milieux ext rieurs SR Re Ve eA ele nl re ee 11 Figure 4 Sai
181. la gestion des polluants d origine agricole dans le cadre de l agriculture durable L objectif fondamental de ces indices agro cologiques est de synth tiser de fa on simple et quantitative une r alit complexe afin de pouvoir en faciliter la gestion Mitchell et coll 1995 C est donc un moyen de mesurer la sant de l environnement Ce moyen de mesure permet de conna tre la situation un moment donn et d orienter les d cisions pour rem dier la situation quand celle ci n est pas satisfaisante Ce moyen permet aussi de suivre l volution de la situation dans le temps et en particulier l effet des d cisions prises pour am liorer la situation Les indices sont le r sultat d une aggr gation d informations relatives au sujet cibl r alis e de fa on qualitative et souvent multicrit re La construction de l indice varie selon la complexit de la probl matique des multiples interactions existantes entre les facteurs de l absence de mod les satisfaisants et principalement des difficult s op rationnelles ou conomiques de mesurer largement toutes les variables intervenant dans le probl me Page 33 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Les indices repr sentent en fin de compte un compromis entre la connaissance scientifique du moment la n cessit d tre concis
182. la production porcine sur la sant de l environnement et sur la sant publique qui ne re oivent pas toute l attention qu elles devraient Ces strat gies comprennent les indices synth tiques agroenvironnementaux et les mod les math matiques d entreprise de production porcine Ces deux strat gies arrim es a des syst mes d information g ographique peuvent fournir des outils de gestion de l industrie porcine dans le respect de l environnement et la sant publique Il existe une d marche qui pourrait tre adapt e et utilis e pour aborder la probl matique complexe de l occupation d un territoire administratif ou d une r gion g ographique Cette d marche de nature sociale et administrative pourrait servir de base une r glementation sur l occupation du territoire dans le respect des citoyens de l environnement et de la sant publique L application de ces strat gies et de cette d marche favoriserait le d veloppement agricole durable et d mocratique au Qu bec Page 9 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al 8 R f rences Abu Ashour J Joy D M Lee H Whiteley H R and Zelin S 1994 Transport of microorganisms through soil Water air and soil pollution 75 p 141 158 Asseli
183. la simplicit et la facilit d utilisation de l utilisation et les limites de la disponibilit de donn es Girardin et coll 1999 M thode PICABUE modifi e Mitchell et coll 1995 ont t les premiers formaliser la d marche de construction d indices agro cologiques en une m thode appel e PICABUE Figure 6 PICABUE reprend en anglais la premi re lettre du mot le plus important de chaque tape La probl matique vis e ici concernait l agriculture durable particuli rement la pollution environnementale due aux activit s agricoles et leurs cons quences pour la qualit de la vie La m thode PICABUE D finition des objectifs bas s sur les Principes du d veloppement durable Identification et s lection des variables Construction des indices Premi re validation par rapport aux principes Consid rations sur les limites spatiaux Consid rations sur le d gr e d incertitude Lp valuation finale par rapport aux objectifs Figure 6 Les tapes de la m thode PICABUE Page 34 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 La m thode PICABUE a t appliqu e dans le cadre du d veloppement d un outil d aide la gestion des pesticides en France Girardin et Bockstaller 1997 Suite cette application Girardin et coll 1999 ont propos une ve
184. land 1988 Stephenson et Streeet 1978 Dans l eau ruisselante ces auteurs ont mesur dans la majorit des cas des comptes de 10 10 ufc 100 ml partir des surfaces pandues et des p turages Cependant partir des lots d engraissement de bovins de boucherie les valeurs taient plus hautes soit 10 ufc 100 ml ou plus Le m canisme du d placement horizontal des microorganismes issus de d jections animales est essentiellement li au ruissellement de l eau la surface du sol Abu Ashour et coll 1994 Tr s peu de microorganismes sont transport s par les vents La source du Page 19 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 ruissellement est soit la pluie soit la fonte des neiges La proportion d eau de pluie qui ruisselle par rapport celle qui est absorb e par le sol d pend de plusieurs facteurs topographiques g ologiques ainsi que de l utilisation de la surface v g tation drainage Abu Ashour et col 1994 Compte tenu de la d croissance de la population bact rienne au niveau du sol le moment du ruissellement par rapport celui de l pandage d termine en grande partie la proportion de microorganismes qui est emport par le ruissellement par rapport l ensemble de microrganismes pandus Les quelques donn es recens es illustrent bien cet effet du moment de la
185. les les producteurs peuvent agir sur le site ex nombres de phases alimentaires pourcentage de prot ines dans l aliment ge au sevrage etc Dans le cas de param tres sur lesquels le producteur a peu de possibilit s d action nous parlerons de param tres fix s ex type de lattage de plancher dimension des b timents type de ventilation etc Dans le cas des param tres fix s le producteur a fait un choix lors de la construction et ceux ci ne peuvent plus tre modifi s sans n cessiter des investissements consid rables Finalement la notion de sc nario d entreprise correspond une combinaison sp cifique des valeurs de param tres de sc narios et de param tres fix s Cette derni re notion est n cessaire pour r pondre notre questionnement sur la variabilit des entreprises C est pour permettre d int grer les sc narios d entreprise qu il tait essentiel que les param tres de sc narios et fix es puissent tous tre int gr s dans le mod le math matique L identification et la d finition des param tres de sc narios et des param tres fix s ont t effectu es presque essentiellement l aide de la litt rature scientifique mais un nombre restreint de param tres ont t obtenus lors de discussions avec des intervenants du milieu de la production porcine Les param tres de sc nario identifi s sont le pourcentage de prot ine dans l aliment le pourcentage d azot
186. leure adaptation de l aliment aux besoins des animaux tout au long de leur s jour dans l entreprise peut tre obtenu en s assurant que les quantit s de prot ines et d acides amin s donn es sont ajust es en fonction du potentiel de croissance des animaux et de leur statut physiologique Henry et al 1979 La distribution de moul es sp cifiques des stades correspondants appropri s est appel e alimentation multiphases Le nombre de phases de formulation peut aller d une plusieurs voir m me un syst me en continu compos d un m lange en diff rentes proportions de deux aliments diff rents ajust intervalle journalier ou sup rieur L impact de ce facteur peut tre tr s important Par exemple des r ductions de l excr tion allant de 20 25 ont t observ es avec l utilisation de deux di tes diff rentes pour les truies en gestation et en lactation plut t qu une seule di te commune Everts 1994 Guillou et al 1993 Dans le cas des porcs en engraissement une r duction de 8 de l azote contenu dans le lisier a t mesur e lorsque des di tes diff rentes taient utilis es pour la phase de croissance 17 8 prot ines brutes et celle de finition 15 4 prot ines brutes comparativement l utilisation d une di te unique pour l ensemble de la p riode d engraissement 17 5 prot ines brutes Latimier amp Dourmad 1993 2 1 2 Balance des acides amin s L
187. lier gaspill par animal kg jour 22 Pret_N Contenu moyen en azote de la prot ine d cimale 8 PretNUrinaire Fraction urinaire de l azote excr t e d cimale 28 Pret prot Pourcentage de prot ine dans l aliment d cimale 8 PretNUrinaire Proportion de l azote excr t qui est contenu dans l urine sans 28 dimension PV Poids vif kg 7 19 PVi Poids vif initial au d but de la p riode de croissance kg 20 Tableau 3 suite Sm Taux de conversion maximum de l ur e mol m s 30 t temps coul depuis de d but de la gestation jour 11 T temp rature K 24 26 27 Tan Quantit d azote ammoniacal mol 31 32 U Quantit d ur e dans une flaque d urine mol 30 31 U Concentration d ur e dans la miction mol m 30 31 UI Quantit initiale d ur e dans la miction mol 28 29 v V locit de laire m s 24 25 V Taux de ventilation m s m r 25 VFI Ingestion Volontaire d aliment kg jour 6 7 Vola Volatilisation de l azote ammoniacal mol s 23 31 Volmict Volume approximatif moyen d une miction m 29 31 32 Tableau 4 Notation utilis e dans les quations indices et coefficients de r gression Identifiants D finitions quations Indices 0 Initial 29 AS Truies en attente de saillies 12 Cr Porcs en engraissement croissance et ou finition 16 G Truies en gestation 11 L Truies en lactation 13 14 Lait Contenu dans le lait durant la lactation 12 identifiant de la phase d
188. lit des indices par rapport l objectif principal La validation des indices sera empirique et elle se fera en d terminant l association entre leurs valeurs calcul es pour plusieurs zones g ographiques et les mesures directes de contamination des eaux de surface et des eaux souterraines par les bact ries ent ropathog nes Les valeurs obtenues pour diff rentes esp ces animales diff rents microorganismes et diff rentes r gions permettront aussi de fixer les valeurs normales et les valeurs de r f rence Ces valeurs permettront aussi de d terminer les limites en dehors desquelles les indices refl tent trop mal la r alit pour tre utiles Cette validation n cessitera l obtention de certaines informations Cela permettra d valuer l applicabilit des indices propos s par rapport leurs besoins en information L analyse de sensibilit se fera par simulation en introduisant diff rentes valeurs des variables de base L intervalle limitant les possibilit s des valeurs pour chaque variable sera d termin par la distribution de cette variable ou de fa on plus empirique selon la litt rature ou les connaissances des experts Page 58 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 L utilit des indices sera fondamentalement valu e en deux temps Dans un premier temps il s agira de s assurer qu il existe bie
189. llet 2000 4 3 5 Cinqui me attribut 50 4 4 Indices de pression hygi nique animale 50 4 5 Exemple de calcul d indices de pression hygi nique animale 51 5 Conclusion et recommandations 58 6 Bibliographie 60 7 Annexes 82 Page ii de iv D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Liste des tableaux Tableau I Survie dans l eau de quelques bact ries ent ropathog nes ce eeeeeseeteee 8 Tableau II Excr tion de microorganismes ent ropathog nes par les animaux domestiques9 Tableau III Principaux facteurs influen ant la survie des populations bact riennes dans les UMUrES een nn Aaa eee dens RARE Ap Ens A oa ate Aa oe Ried A 12 Tableau IV Coefficient de d croissance bact rienne selon les bact ries et selon la temp rature des TUMIME S40 Re LR nn Ne ne 13 Tableau V D finition des diff rentes textures du sol 16 Tableau VI Facteurs influengant la survie des microorganismes suite a l pandage des f m res BIO IODIQUES ESS ans eee tcc hu igen dent 17 Tableau VII Valeurs du coefficient k de d croissance exponentielle des populations bact riennes au NIVEAU GU SOL ue al rent tte tab a NAT then 18 Tableau VIII R cup ration de microorganismes f caux dans les eaux de ruissellement 20 Tableau IX R cup ration de microorganismes dans les eaux souterraines 22 Tableau X Facteurs influen ant
190. lus selon le type de ventilation utilis la temp rature int rieure change lorsque la temp rature de l air ext rieur change De Praetere amp Van Der Biest 1990 Par exemple dans le cas du lisier non couvert brass fr quemment une fois par semaine Sommer amp Thomsen 1993 rapportent une volatilisation de l ammoniac qui varie en fonction de la v locit de l air au dessus de la surface du lisier et plafonne a environ 12 5 g N NH m jour pour une vitesse de l air de 4 m s Lorsque le lisier est recouvert de paille le plateau de volatilisation est atteint une plus grande v locit de l air 8 m s et la vitesse de volatilisation est moindre avec un maximum de 5 g de N NH m jour 2 2 2 3 Caract ristiques du lisier Les caract ristiques du lisier influencent la vitesse de volatilisation D une des caract ristiques les plus importantes est le gradient de concentration entre l azote ammoniacal pr sent dans le lisier ou l urine et la concentration dans l air Comme l azote ammoniacal provient en grande partie de la conversion de Purine les types d alimentation qui r duisent la fraction urinaire de l excr tion d azote limitent la volatilisation L quilibre entre l azote non ionis et l azote sous forme d ions ammonium est influenc par le pH et la temp rature du lisier Plus le pH du lisier est lev et plus la fraction non ionis e de l azote ammoniacal
191. m agricultural sources a review Transactions of the ASAE 26 3 858 872 Deslauriers P Marois C Bryant CR 1991 Les processus agissant sur l agriculture p ri urbaine montr alaise depuis 1980 In Rural and urban fringe studies in Canada Ed Kenneth B Busly York university Eden C Banville C 1994 Construction d une vision strat gique au moyen de la carte cognitive assist e par ordinateur Cartes cognitives et organisations P U L Qu bec et Paris Editions Eska p 81 110 Faust M A 1982 Relationship between land use practice and fecal bacteria in soils J Environ Quality 11 1 p 141 146 Page 10 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al Foran M E Dean D 1991 The land application of liquid swine manure and its effect on tile drain water quality Ausable Boyfield Conservation Authority Ontario Gerba C P and Bitton G 1984 Groundwater pollution microbiology John Wiley amp Sons USA Gledel J 1985 R le des r servoirs et de l environnement dans la Salmonellose bovine Epid miologie et Sant Animale 7 39 70 Himathongkham S and Riemann H 1999 Destruction of Sa monella typhimurium Escherichia coli 0157 H7 and Listeria monocytogenes in chicken manure by
192. m de profondeur a vari de 30 fois apr s 20 minutes 725 000 fois apr s deux heures Toujours en Ontario Taylor et Foran 1993 ont compar les comptes d Escherichia coli r sistant l acide nalidixique dans les eaux de drainage et les nappes phr atiques suite aux pandages en automne de diff rents types de fumures sur des sols argileux loameux Le lisier de porc a produit une contamination des eaux de drainage une heure apr s l pandage et les comptes demeuraient lev s 10 E coli 100 ml pendant 40 heures puis ils redescendaient 10 E coli 100 ml apr s 7 jours Pour le purin de bovins les contaminations ont t not es apr s deux heures montaient 10 coli 100 ml et redescendaient 10 E coli 100 ml apr s 4 jours Quant au fumier solide de bovins aucune contamination a t enregistr e avant le septi me jour jusqu ce qu une pluie de 25 mm provoque la percolation avec des comptes de 10 E coli 100 ml le lendemain La contamination de l eau souterraine peut tre durable des bact ries pouvant encore tre trouv es dans les nappes phr atiques quelques mois apr s l pandage Rothmaier et coll 1997 M me si les proportions de diffusion dans le sol et de r cup ration dans les eaux souterraines sont bien document es pour les bact ries Tableau IX certains microorganismes parasitaires ent ropathog nes peuvent aussi diffuser dans le sol comme les oocystes de Cryptosporidiun spp
193. me Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 15 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Annexe A Revue de la litt rature sur les diverses dimensions Les enjeux environnementaux sont certes importants pour permettre le d veloppement durable en agriculture Blais 1994 L exemple de la crise qui a secou l industrie porcine qu b coise l automne 1996 en est un exemple loquent Cette crise illustre bien une grande carence en gestion int gr e du territoire soit le manque d int gration entre le discours des experts scientifiques sciences de la terre et celui des habitants du territoire Les experts scientifiques ne doivent pas tre les seules parties prenantes en ce qui a trait la gestion d un territoire vocation agricole Deslauriers et coll 1991 Ceci est d autant plus vrai que ces sp cialistes se sont traditionnellement limit s aux caract ristiques physico chimiques du territoire La liste des publications en cette mati re pourrait occuper tout l espace allou cette demande de subvention on se restreindra donc ici certaines Parmi les principaux probl mes typiques qui sont abord s on trouve la question des lieux d entreposage des fumiers MENVIQ 1987 1990 et celle de la fertilisation des sols selon diverses perspectives comme l impact sur les nappes aquif res ou l valuation des plans de fertilisation Asselin et Gill
194. mentaux et le d veloppement durable en agriculture M d V t Qu bec sp cial environnement 42 47 Bogetoft P et P Pruzan 1991 Planning with Multiple Criteria Amsterdam North Holland Bogosian G Sammons L E Morris P J L O neil J P Heitkamp M A and Weber D B 1996 Death of the Escherichia coli K 12 strain W3110 in soil and water Applied and Environmental Microbiology 61 11 4114 4120 Borghi P E Macellari V G G Menella et P R Porceddu 1996 L utilisation du SIG et la mise au point d outils d aide a la d cision dans le secteur agricole dans la province de Perujia s minaire Formation D veloppement territorial Emploi Mons Belgique Octobre Bryant C R C Marois S Laurendeau et P Deslauriers 1991 Behavioural considerations in the interpretation of farm adaptation and change in the Toronto and Montr al fringes Proceedings of Canadian association of geographers Queen s university Kingston Bryant CR Marois C Laurendeau S Deslauriers P 1991 Behavioural considerations in the interpretation of farm adaptation and change in the Toronto and Montr l fringes Proceedings Canadian association of geographers Queen s university Kingston Buckley D J A et W D Hendrix 1985 Use of geographic information systems in assessment of site suitability for land application of waste in B K Opitz dir Proceedings of the Workshop on Geographic Information Systems
195. mis en vidence l influence des facteurs suivants sur la survie des bact ries dans les fumures la temp rature le pH l humidit et l a ration de la fumure Gelbreiche et coll 1967 Jones 1980 Merkel 1981 Cane et Moore 1986 Olsen et Larsen 1987 Yates 1988 Strauch 1991 Abu Ashour et coll 1994 Conner et Kotrola 1995 Vuorinen et Saharinen 1997 Kudva et coll 1998 Walker et coll 1998 Himathongkham et Riemann 1999 Kumar et coll 1999 Lin 1999 Le tableau III pr sente les effets de ces diff rents facteurs sur la survie des bact ries dans les fumures et plus g n ralement dans l environnement Tableau III Principaux facteurs influen ant la survie des populations bact riennes dans les fumures Facteur Direction de l effet temp rature des fumures la survie diminue quand la temp rature augmente l exception des bact ries thermophiles comme Campylobacter jejuni dont l optimum de survie est environ 45C les parasites r sistent aussi mal aux temp ratures sous le point de cong lation humidit des fumures la survie augmente quand les fumures sont plus humides a ration des fumures L a ration diminue la survie des bact ries ent riques car la majorit d entre elles n ont pas ou peu besoin d oxyg ne pour se d velopper pH des fumures la survie diminue quand le pH des fumures s loigne de la normalit sauf pour Escherichia coli 0157 H7 qui tol re bien les milieux acides Les eff
196. mme crit re d impact des agents pathog nes zoonotiques de l agroenvironnement sur la sant des populations 5 tudier la mod lisation de l entreprise de production animale comme outil pouvant servir construire un crit re de quantit d azote pandu sur le sol 6 Proposer une d marche structur e et mettre au point un outil int gr utilisant l approche multicrit re comme mode de construction d indices d agr gation des diff rents criteres a consid rer Cette d marche devra respecter la coh rence scientifique la transparence lors de l utilisation et le consensus social 7 Utiliser le syst me d information g ographique comme outil pour supporter une approche multicritere crit res g or f renc s et utiliser la g omatique pour construire les alternatives consid r es de gestion du territoire 4 Cadre propos de recherche et de d veloppement Notre projet de recherche trouve sa justification premi re dans la mise en correspondance de deux l ments D une part il existe des territoires vocation agricole requ rant un plan concert d am nagement Par ailleurs l quipe des chercheurs dispose d une expertise dans divers outils d intervention qui s interp n treront tout au long de la d marche de recherche Outils d intervention d abord sur les probl mes complexes Les probl mes complexes portent sur des situations caract ris es par la pr sence d une multiplicit d acteurs aux perspectives
197. mod le N anmoins les indices devaient pouvoir tre calcul s sur une p riode d un an pour viter les effets saisonniers d pandage des fumures et donc de contamination des eaux Page 41 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Les informations int gr es dans les indices de pression hygi nique animale devront tre d j disponibles de fa on simple et rapide Ceci permettra l utilisation des indices d s la fin de leur d veloppement 4 2 Attributs variables et hypoth ses Suite l analyse exhaustive de la probl matique de la contamination microbiologique des eaux par les productions animales Voir section 2 nous avons identifi cinq attributs les trois premiers relatifs aux animaux et les deux derniers au sol Figure 8 ANIMAL 2 ANIMAL 1 risque l entreposage Risque initial Fr levage i L SURFACE 1 ANIMAL 3 risque li au ruissellement ANIMAL 3b A risque l pandage risque be q SURFACE 2 risque li l infiltration Figure 8 Attributs composant les indices de pression hygi nique animale Ensuite pour chacun des attributs nous avons s lectionn les variables qui allaient entrer dans la construction des indices Les crit res de choix des variables taient 1 l importance de la varia
198. n J B Martin S W Clarke R C McEwen S A and Gyles C L 1999 Temporal and geographical distributions of reported cases of Escherichia coli 0157 H7 infection in Ontario Epidemiol Infect 122 193 200 Patni N K 1991 Overview of land application of animal manure in Canada Proceedings of the National Workshop on land application of animal manure Ottawa Ontario Canada p 7 17 Ploeg SWF Vlijm L 1978 Ecological evaluation nature conservation and land use planning with particular reference to methods used in the Netherlands Biological conservation 14 197 221 Rice D H McMenamin K M Pritchett L C Hancock D D and Besser T E 1999 Genetic subtyping of Escherichia coli 0157 isolates from 41 Pacific Northwest USA cattle farms Epidemiol Infect 122 479 484 Rollins D M and Colwell R R 1986 Viable but nonculturable stage of Campylobacter jejuni and its role in survival in the natural aquatic environment Applied and Environmental Microbiology 52 3 531 538 Rousseau A N A Mailhot R Turcotte M Duchemin C Blanchette M Roux J Dupont et J P Villeneuve 2000a GIBSI an integrated modeling system prototype for river basin management Hydrobiologia 422 423 465 475 Page 12 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie
199. n R Gill J 1992 Epandage en post lev e vs compaction du sol rapport interne Minist re de l Agriculture des P cheries et de l Alimentation Direction r gionale des Bois Francs Nicolet Anonyme 1999 Revue de la litt rature scientifique traitant des impacts de la production porcine sur la sant publique Rapport du groupe de travail Sant Le Plan agroenvironnemental de la production porcine Qu bec 48 pp Barnett G M 1991 Deleterious effects of animal manure Dans Proceeding of the National Workshop on Land Application of Animal Manure Ottawa Ontario june Bogosian G Sammons L E Morris P J L O neil J P Heitkamp M A and Weber D B 1996 Death of the Escherichia coli K 12 strain W3110 in soil and water Applied and Environmental Microbiology 61 11 4114 4120 Bryant CR Marois C Laurendeau S Deslauriers P 1991 Behavioural considerations in the interpretation of farm adaptation and change in the Toronto and Montreal fringes Proceedings Canadian association of geographers Queen s university Kingston Carver SJ 1991 Integrating multi criteria evaluations with geographical information systems Int J geographical information systems 5 321 339 Conner D E and Kotrola J S 1995 Growth and survival of Escherichia coli 0157 H7 under acidic conditions Applied and Environmental Microbiology 61 1 382 385 Crane S R Moore J A Grismer M E and Miner J R 1983 Bacterial pollution fro
200. n de 30 entre une ration lev e et une ration basse ce qui correspond assez bien ce qui est observ la figure 1 pour les truies en gestation L impact important de ce groupe provient de leur nombre proportionnellement tr s lev dans l entreprise lorsque compar avec les truies en lactation et en attente de saillie L effet important du pH sous le plancher et dans la fosse est en accord avec les observations de Aarnink amp Elzing 1998 Ces derniers mentionnaient dans le cas d un b timent de pore en engraissement que le pH du lisier tait le param tre ayant la plus grande influence sur la volatilisation de l ammoniac Comme la superficie de lisier sous les planchers est tr s grande dans une maternit partiellement latt e le sous plancher est une grande source de volatilisation d ammoniac et il est donc normal que ce param tre ait une grande importance Finalement la v locit de l air qui appara t dans notre analyse comme un facteur important n est pas non plus une surprise puisque la volatilisation de l ammoniac s effectue principalement par convection la surface du lisier La diminution de la concentration d ammoniac dans la couche sup rieure acc l re aussi le gradient de concentration et la diffusion du fond vers la surface du r servoir mais ce ph nom ne pourrait rester limitant Dans le cas de la fosse l incertitude sur les valeurs maximales de v locit de l air est gra
201. n une association entre ces indices l incidence des maladies ent riques zoonotiques Si tel est le cas l outil devra tre mis la disposition des gestionnaires en sant publique et en production animale Dans un second temps alors il conviendra de s assurer que ces gestionnaires utilisent bien les indices dans le cadre leur travail et que cela les aide prendre les d cisions ce stade il sera certainement int ressant et utile d avoir int gr les indices propos s dans un mod le multicrit res d aide la d cision Page 59 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 6 Bibliographie Abu Ashour J Joy D M Lee H Whiteley H R and Zelin S 1994 Transport of microorganisms through soil Water air and soil pollution 75 p 141 158 Abu Ashour J Joy D M Lee H Whiteley H R and Zelin S 1998 Movement of bacteria in unsaturated soil columns with macropores Transactions of the ASAE 41 4 1043 1050 Ackers M L Mahon B E Leahy E Goode B Damrow T Hayes P S Bibb W F Rice D H Barrett T J Hutwagner L Griffin P M and Slutsker L 1998 An outbreak of Escherichia coli 0157 H7 infections associated with leaf lettuce consumption The journal of infectious diseases 177 p 1588 1593 Addiscott T M and Whitmore A P 1991 Simulation of solute leaching in so
202. nal de la Recherche Scientifique Ste Foy Canada Alain Rousseau INRS eau uquebec ca Un mod le informatique dynamique de simulation des flux d azote dans l entreprise porcine a t d velopp dans le but de mod liser les caract ristiques des entreprises lors de la pr diction de la charge en azote des effluents Le mod le a t construit partir de relations math matiques et de mod les partiels de certains flux d j pr sents dans la litt rature Le mod le permet de simuler les flux d azote dans des entreprises dont la gestion des fumures est en mode liquide Les entreprises qui font une gestion par chambre et les entreprises de type tout plein tout vide sont consid r es diff remment dans le mod le Les caract ristiques d entreprises incluses influencent l excr tion d azote par les animaux la volatilisation d azote sous forme ammoniacale partir de l urine sur les planchers ainsi que la volatilisation ammoniacale partir du lisier entrepos sous les planchers dans la pr fosse et dans la fosse Les param tres d alimentation de pH du lisier et de ventilation semblent tre ceux dont l influence est la plus importante ce qui est en accord avec les r sultats pr sents dans la litt rature 1 Introduction Le maintien de la qualit de l environnement est une pr occupation importante et l impact des activit s anthropiques sur ce dernier est de plus en plus surveill La produ
203. nation des eaux de surface et des eaux souterraines par les bact ries ent ropathog nes d orignie animale Nous avons ensuite pass en revue les diff rents moyens pour mesurer la contamination microbiologique des eaux Enfin en l absence d un moyen satisfaisant nous avons d velopp plusieurs indices de pression hygi nique animale comme nouvel outil de mesure de la contamination des eaux de surface et des eaux souterraines par des bact ries ent ropathog nes issues des productions animales suite l pandage de fumures sur les terres agricoles Page 3 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Figure 1 Sch ma pid miologique des maladies ent riques zoonotiques aquaculture Lacs et Utilisation mers r cr ative L eau de consommation L eau de surface cours d eau rivi res et nappes phr atiques L eau de consommation D chets humais r sidus des stations de traitement d gout Aliments pour les animaux V g taux l gumes fruits c r ales p turage A Abattoirs Vi lai Manipulation usines de lait iande lait Pr paration et autres Chr auires Consommation Personne personne Animaux d compagnie Contact direct Page 4 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pressi
204. nc de tester la validit des connaissances acquises Par contre ils ne tiennent pas toujours compte de diff rentes interactions possibles entre ces facteurs ce qui peut limiter grandement leur int r t De plus certaines hypoth ses sous jacentes la construction des mod les ne sont pas n cessairement pertinentes par rapport la r alit Ces mod les sont compos s de nombreuses variables n cessitant au moins autant de donn es Plus le mod le veut bien repr senter la r alit dans son ampleur et dans sa complexit et plus le nombre de variables diff rentes augmente Ce grand nombre de donn es n cessaires pour produire le r sultat du mod le limite l utilisation des mod les des r gions o toutes les variables ont d j t mesur es 3 2 Les charges animales La notion de charge animale a t introduite dans les ann es 1950 pour avoir un outil de comparaison des levages au niveau de leur population animale quels que soient les esp ces exemples bovins porcins les ges exemples truies porcelets sevr s porcs d engraissement ou les utilisations des animaux exemple lait ou viande Cette charge animale est bas e sur le contenu moyen en nitrog ne dans les mati res f cales des animaux Elle se mesure en unit animale UA L unit 1 UA correspond l excr tion d une vache de 1000 Ib environ 450 kg et les autres cat gories d animaux sont regroup s en un certain nombre d unit s
205. ncontr es chez les entreprises de production porcine qu b coise et quantifier leur fr quence Une recherche a t effectu e l aide des bases de donn es CAB Agricola et Current Contents afin d identifier les syst mes de flux et r servoirs d j d crits dans la litt rature scientifique et pour lesquels des quations taient disponibles Plusieurs articles de revue r cents ont aussi servi de point de d part pour la recherche d information Comme les articles consult s taient sp cifiques certains types de site ou m me de ph nom nes li s aux flux de l azote dans les b timents la construction du mod le a t en grande partie effectu e en conjuguant les diff rentes parties sp cifiques d crites Des discussions avec des intervenants en production porcine ont eu lieu durant la construction du mod le iconique pour bien comprendre la structure des sites de production porcine et viter les oublis Parmi les experts consult s ont trouve des v t rinaires des agronomes et un groupe conseil en gestion des fumiers Diff rentes discussions formelles ou informelles nous ont permis de mieux d velopper le mod le iconique de ce type de production et de s assurer de pouvoir inclure les diff rences de pratiques de production La validation logique du mod le iconique de flux et r servoirs a consist s assurer de trois points Premi rement que les r servoirs et flux pr sent s dans la li
206. nde de pores et fissures drainage naturel ou artificiel permet des mouvements plus rapides des eaux de pluie et des microorganismes dans le sol temp rature les m canismes de diffusion sont plus actifs quand la temp rature est plus lev e flux d eau dans le sol oriente la diffusion dans le sol et le sous sol Facteurs chimiques et microbiens charge ionique de la solution dans le sol la composition chimique de la solution interf re dans le mouvement Page 24 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Facteurs Effet sur la diffusion des microorganismes Facteurs chimiques et microbiens nature de la mati re organique dans le mat riel pandu concentration et taille Type de micro organisme hydrophobicit en superficie du micro conditionne les ph nom nes d adsorption organisme densit et dimensions des micro contribue l obstruction des pores organismes Caract ristiques de l pandage choix du moment d application une grande humidit du sol ou un sol sec avec d importantes voies pr f rentielles favorisent la diffusion labour du sol avant pandage brise les voies pr f rentielles ce qui limite la diffusion rapide des microorganismes dans le sol humidit de la fumure le lisier est plus favorable la diffusion dans le sol tandis que le fumier est
207. nde et il faut donc interpr ter ce r sultat avec prudence Sous les planchers en l absence de ventilation la v locit du vent est tr s faible ce qui explique la moins grande importance de ce facteur dans le b timent On constate aussi un effet important des pr cipitations sur la concentration Cet effet refl te directement la dilution du lisier Cette dilution agit aussi indirectement sur la vitesse de volatilisation en raison du r le de la concentration sur la vitesse de volatilisation 7 2 Sensibilit relative aux des diff rents param tres Contenu de l alimentation La figure 5 pr sente la sensibilit relative du mod le aux param tres alimentaires On retrouve sur cette figure le pourcentage de prot ine des rations associ es chaque type animal On trouve aussi le pourcentage d azote sous forme urinaire et le pH urinaire deux param tres qui d pendent de l alimentation L effet presque rectilin aire et de pente pr s de z ro associ au pourcentage de prot ine dans l alimentation peut s expliquer par le fait que tant que les besoins minimaux en acides amin s et en nergie sont rencontr s la quantit de prot ines dans la ration n agit pas sur la quantit d azote retenue par l animal Tout exc dant ce retrouve donc directement dans les d jections en proportion relative avec la grandeur du surplus ing r L effet curviligne observ pour le pH correspond l effet du pH sur
208. ndry M 1995 A Note on the Concept of Problem Organization Studies 16 2 Landry M et J L Malouin 1983 Pour une meilleure utilisation des experts conseils en administration Gestion 8 2 Langley A H Mintzberg P Pitcher E Posada et J Saint Marcary 1995 Opening up Decision Making The View from the Black Stool Organization Science 6 3 Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 24 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Levallois P Lavoie M Th berge S 1987 Etude de l impact du lisier de porc sur la qualit de l eau dans le bassin de la rivi re Beaurivage en regard de la sant humaine D partement de sant communautaire du Centre hospitalier de l Universit Laval Sainte Foy Lima J R P DeAndrade 2000 D veloppement d indices Agro cologiques pour valuer la Pression Hygi nique de la Production Animale au Qu bec M moire de maitrise Universit de Montr al Lin H S Scott H D and Steele K F 1996 Development of a ground water vulnerability map for pesticide contamination for the Arkansas delta using GIS Proceedings of the AWRA Annual Symposium GIS and water resources 211 220 Linton A H and Hinton M H 1988 Enterobacteriaceae associated with animals in health and disease Journal of Applied Bacteriology Symposium Supplement 71S 85S Mailhot A Rousseau A N S Mas
209. nsactions of the ASAE 1979 1362 1368 Kibbey H J Hagedorn C and McCoy E 1978 Use of fecal streptococci as indicator of pollution in soil Applied and environmental microbiology 35 4 p 711 717 Knisel W G 1980 CREAMS a field scale model for chemicals runoff and erosion from agricultural management systems Conservation Research Report No 26 USDA SEA Washington D C USA Page 70 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Kinoshita T Bales R C Yahya M T and Gerba C P 1993 Bacterial transport in a porous medium retention of bacillus and pseudomonas on silica surfaces Wat Res 27 8 1295 1301 Korentajer 1991 A review of the agricultural use of sewage sludge benefits and potential hazards Water S A 17 3 189 196 Kuczynska E and Shelton D R 1999 Method for detection and enumeration of Cryptosporidium parvum oocysts in feces manures and soils Applied and environmental microbiology 65 7 2820 2826 Kudva I T Blanch K and Hovde C J 1998 Analysis of Escherichia coli 0157 H7 survival in ovine or bovine manure and manure slurry Applied and environmental microbiology 64 9 3166 3174 Kudva I T Hunt C W Williams C J Nance U M and Hovde C J 1997 Evaluation of dietary influences on Escherichia coli 0157 H7 shedding by sheep Applied and Environmenta
210. nsid ration dans la pr diction de la volatilisation Aarnink et al 1996 Comme pour leur localisation la fr quence des mictions et des d f cations des porcs l engraissement ne semble pas tre influenc e par le pourcentage de lattage du plancher Aarnink et al 1996 Le type de mat riau utilis pour le lattage du plancher influence la capacit des lattes retenir l urine ou la laisser tomber jusque dans le lisier entrepos sous le plancher Th oriquement les mat riaux plus rugueux retiennent une plus grande proportion de l urine et devraient ainsi augmenter la superficie totale de volatilisation des enclos favorisant ainsi une plus grande volatilisation de l ammoniac partir du plancher Des observations cons quentes avec cette hypoth se ont t effectu es Aarnink et al 1996 Elzing amp Swierstra 1993 Finalement des lattes propres retiennent moins d urine que des lattes souill es par des f ces Aarnink amp Elzing 1998 2 2 2 2 Temp rature et ventilation L augmentation de la v locit de l air et de la temp rature du lisier augmente le taux de transfert travers l interface lisier air Bliss et al 1995 Cumby et al 1995 Zhang 1992 Dans des b timents d levage porcin en claustration la v locit de l air au dessus de la surface du lisier change lorsque les besoins en ventilation changent De Praetere amp Van Der Biest 1990 Schulte et al 1972 De p
211. nt t r partis en cinq points le long de c t le plus accessible de la lagune tel que pr sent au sch ma 2 de l annexe 2 L instrument utilis permet de prendre une colonne d un m tre de profondeur la fois L int gration de la colonne enti re de lisier peut donc s effectuer en plusieurs tapes Par exemple si la profondeur de lisier dans la fosse est de 1 8 m le premier m tre de lisier est pr lev au fond puis les 80 cm de surface sont pr lev s en une seconde tape Les sous chantillons sont homog n is s comme d crit pr c demment et un chantillon de 500 ml est conserv pour analyse 3 5 2 6 Analyse des chantillons Les chantillons ont t conserv s par cong lation avant d tre envoy s pour analyse au laboratoire de physique et de chimie inorganique de l IRDA Ste Foy Les analyses effectu es par le laboratoire sont la d termination de la concentration en azote total m thode Kjeldahl la d termination de la concentration en azote ammoniacal et le pH 13 3 6 Analyse de sensibilit L analyse de sensibilit a t effectu e dans le but de d terminer l importance relative de chacun des param tres d entr sur les variables de sortie Elle a aussi servi d terminer si pour un param tre donn la sensibilit du mod le est gale peut importe la r gion du domaine des valeurs possibles pour ce param tre Dans les deux cas les param tres ont t modifi
212. nt Epiz 10 3 p 765 785 Ndayegamiye A and Cot D 1989 Effect of long term pig slurry and solid cattle manure application on soil chemical and biological properties Can J Soil Sci 69 p 39 47 Niemi R M and Niemi J S 1991 Bacterial pollution of waters in pristine and agricultural lands J Environ Quality 20 620 627 Olsen J E and Larsen H E 1987 Bacterial decimations times in anaerobic digestions of animal slurries Biological Wastes 21 153 168 Olsen J E and Nansen P 1987 Inactivation of some parasites by anaerobic digestion of cattle slurry Biological Wastes 22 107 114 Olson M E Thorlakson C L Deselliers L Morck D W and McAllister T A 1997 Giardia and Cryptosporidium in Canada farm animals Veterinary Parasitology 68 375 381 Oosterom J 1987 Epidemiological studies on Salmonella and Campylobacter jejuni The Veterinary Quarterly 9 4 348 355 Parry S M Salmon R L Willshaw G A and Cheasty T 1998 Risk factors for and prevention of sporadic infections with vero cytotoxin shiga toxin producing Escherichia coli 0157 The Lancet 351 1019 1022 Paterson E Kemp J S Gammack S M FitzPatrick E A Cresser M S Mullins C E and Killham K 1993 Leaching of genetically modified Pseudomonas fluoroscens through intact soil microcosms Influence of soil type Biol Fertil Soils 15 308 314 Patni N K 1991 Overview of land application of animal manur
213. ntale 7 octobre 2002 complexes au sens d Edgar Morin Pour ce dernier un syst me est une unit complexe organis e r sultant des interactions entre un observateur ou groupe d observateurs concepteur s et l univers ph nom nal il permet de repr senter et concevoir des unit s complexes constitu es d interrelations organisationnelles entre des l ments des actions ou d autres unit s complexes l organisation qui lie maintient forme et transforme le syst me comporte ses principes r gles contraintes et effets propres l effet le plus remarquable est la constitution d une forme globale r troagissant sur les parties et la production de qualit s mergentes tant au niveau global qu celui des parties la notion de syst me n est ni simple ni absolue elle comporte dans son unit relativit dualit multiplicit scission antagonisme le probl me de son intelligibilit ouvre une probl matique de la complexit Il est clair pour nous qu un territoire et ses occupants constituent les mat riaux de base d un syst me complexe au sens de Morin L hypoth se de travail qui guidera et justifiera notre d marche de recherche est l effet qu il est possible de d velopper grace aux outils d intervention dont nous disposons une d marche d aide la d cision qui soit respectueuse de ce syst me complexe et qui satisfasse la majorit des occupants Cette solution est recherch e dans un contexte de d velo
214. ntournement du probl me d explosion combinatoire r sultant de plusieurs utilisations possibles d un ensemble de parcelles de territoire recevra une r ponse au moins partielle suite la r alisation de notre recherche 7 4 Retomb es pr visibles du projet Le producteur en production animale doit justifier l apport positif qu il apporte la r gion o il exerce ses activit s Celles ci ont un impact sur l environnement par l effet du lisier ou du fumier et des odeurs Le producteur peut difficilement mesurer l impact de ses activit s car cela implique qu il tienne compte de l effet de multiples l ments de gestion du territoire dont les pr f rences de ses voisins Il est donc important de d velopper des m thodes de calculs d indices qui permettront la production de cartes d aide la d cision quant l utilisation du territoire que le producteur peut utiliser pour soutenir la position et la croissance de son entreprise dans sa r gion 7 4 1 Cons quences techniques Les occupants auront a leur disposition les outils de g omatique qui leur permettront de g rer l impact de leur occupation sur l environnement et d en mieux planifier le d veloppement en fonction de cet impact Ces outils serviront produire des cartes d impact qui pourront tre utilis es directement et facilement Ces outils sont constitutifs des outils d aide la d cision dans la gestion territoriale 7 4 2 Cons quences conomiques Un frein
215. nts au niveau du sol inhibent le d veloppement des bact ries sensibles pr sence de substances toxiques les substances toxiques au niveau du sol inhibe le d veloppement des microorganismes sensibles Conditions atmosph riques et climatiques irradiation solaire pour les microorgansimes sensibles l irradiation solaire la survie est plus courte la surface du sol qu en profondeur pr cipitation et humidit de l air les microorganismes survivent plus longtemps dans les milieux humides ou lors des p riodes pluvieuses temp rature les temp ratures basses favorisent la survie des microorganismes r Influence de la m thode d pandage technique la survie est moindre en cas d incorporation au sol en cas d a rodispersion la survie est moindre aussi car la pression utilis e lors de l pandage d truit une proportion des microorganismes Densit des microorganismes dans la survie est moindre en cas de charges initiales lev es les fumures La survie bact rienne au niveau du sol r pond toujours au m me mod le math matique propos par Chick le coefficient de d croissance k variant selon les facteurs influen ant cette survie Tableau VII Page 17 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau VII Valeurs du coefficient k de d croissance exponentielle des populat
216. nures California Agr Exp Station bull 867 Hamel Beaulieu et associ s 1991 Impact des p riodes d pandage du lisier de porcs sur la qualit des eaux de drainage rapport no 21 18480 580 023 Himathongkham S and Riemann H 1999 Destruction of Salmonella typhimurium Escherichia coli 0157 H7 and Listeria monocytogenes in chicken manure by drying and or gassing with ammonia FEMS Microbiology Letters 171 179 182 Humphrey T J and Beckett P 1987 Campylobacter jejuni in dairy cows and raw milk Epidem Inf 98 263 269 Jankowski P T L Nyerges A Smith T J Moore et E Horvath 1997 Spatial group choice a SDSS tool for collaborative spatial decision making International Journal of Geographical Information Science 11 6 p 577 602 Janssen R et P Rietveld 1990 Multicriteria Analysis and Geographical Information Systems An Application to Agricultural Land Use in the Netherlands in Scholten H J et J C H Stillwell dir Geographical Information Systems for Urban and Regional Planning p 129 139 Jones D L 1999 Potential health risks associated with the persistence of Escherichia coli 0157 in agricultural environments Soil Use and Management 15 76 83 Jones P W 1980 Animal health today problems of large livestock units disease hazards associated with slurry disposal Br Vet J 136 6 529 542 Joy D M Lee H Reaume C M Whiteley H R and Zelin S 199
217. ode totale pour la survie au sol dans ce cas ci s tend sur 150 jours au maximum L indice pour la survie au sol dans le cas de p turage est le suivant t ipp Equation 4 Animal3a e dt 4 t 0 avec ks le coefficient de survie au sol d fini selon l esp ce de bact rie enteropathog ne le type de sol et la saison temp rature et humidit t le temps de s jour au p turage ipp l intervalle entre deux pluies cons cutives durant la saison de p turage jours L intervalle de temps entre deux pluies est un facteur important mais l information ce sujet est peu disponible On peut prendre la valeur moyenne pour la p riode vis e ici de la mi mai la mi octobre On peut aussi utiliser des valeurs arbitraires inf rieures ou gales 1 ce qui correspondrait la pire des situations celle o il pleuvrait dans les 24 heures suivant l pandage Dans le cas d pandage m canique apr s entreposage la survie au niveau du sol vaut t ipe E Equation 5 Animal3b f F xe ksxt dt t avec F la fraction du fumier pandue sur la surface donn e ks le coefficient de survie au sol d fini selon l esp ce de bact rie enteropathog ne le type de sol et la saison temp rature et humidit Page 48 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 ipe l intervalle de temps
218. oit de Gibraltar article soumis a la Revue internationale de g omatique Faust M A 1982 Relationship between land use practice and fecal bacteria in soils J Environ Quality 11 1 p 141 146 Foran M E Dean D 1991 The land application of liquid swine manure and its effect on tile drain water quality Ausable Boyfield Conservation Authority Ontario Foran M E et D Dean 1991 The land application of liquid swine manure and its effct on tile drain water quality Ontario Ausable Boyfield Conservation Authority Gerba C P and Bitton G 1984 Groundwater pollution microbiology John Wiley amp Sons USA Gibbons M C Limoges H Nowotny S Schwartzman P Scott et M Trow 1994 The New Production of Knowledge The Dynamics of Science and Research in Contemporary Society Thousand Oaks CA Sage Gledel J 1985 Role des reservoirs et de l environnement dans la Salmonellose bovine Epidemiologie et Sant Animale 7 39 70 Guttay J R R L Cook et A E Erickson 1956 The effect of green and stable manure on the yield of crops and on the physical condition of a Tappan Parkhill loam soil Sci Soc Am Proc 20 526 Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 23 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 28 Hafez A A R J Azevedo J Rubin et P R Stout 1974 Physical properties of farm animal ma
219. on M E and Girdwood R W A 1990 Waterborne Cryptosporidiosis and Environmental Health Water Pollution Septembre 228 233 Ha SR Jung D I and Yoon C H 1998 A renovated model for spatial analysis of pollutant runoff loads in agricultural watershed Water Sci Tech 38 10 p 207 214 Hagedorn C Hansen D T and Simonson G H 1978 Survival and movement of fecal indicator bacteria in soil under conditions of saturated flow J Environ Quality 7 1 55 59 Haith D A and Shoemaker L L 1987 Generalized watershed loading functions for stream flow nutrients Water resources bulletin 23 3 471 478 Haith D A and Tubbs L J 1981 Watershed loading functions for nonpoint sources Journal of the Environmental engineering division 107 EE1 121 137 Hamlett J M Miller D A Day R L Peterson G W Baumer G M and Russo J 1992 Statewide GIS based ranking of watersheds for agricultural pollution prevention Journal of Soil and Water Cons 47 5 p 399 404 Hancock D D Besser T E Rice D H Ebel E D Herriott D E and Carpenter L V 1998 Multiple source of Escherichia coli 0157 in feedlots and dairy farms in the Northwestern USA Preventive Veterinary Medicine 35 11 19 Hancock D D Rice D H Herriott D E Besser T E Ebel E D and Carpenter L V 1997 Effects of farm manure handling prectices on Escherichia coli 0157 prevalence in cattle Journal of food protection 60 4 363 36
220. on indicator bacteria in runoff from a pacific northwest watershed J Environ Quality 11 4 621 627 Jeffrey J S Kirk J H Atwill E R and Cullor J S 1998 Prevalence of selected microbial pathogens in processed poultry waste used as dairy cattle feed Poutry Science 77 808 811 Jenkins M B Anguish L J Bowman D D Walker M J and Ghiorse W C 1997 Assessment of a dye permeability assay for determination of inactivation rates of Cryptosporidium parvum oocysts Applied and environmental microbiology 63 10 3844 3850 Joergensen R G and Seitz D 1998 Depth transfer of fecal indicator organisms in an arable clayey soil Zeitschrift fur Pflanzenernahrung und Bodenkunde 161 3 309 314 Joergensen R G K ntzel H Scheu S and Seitz D 1998 Movement of faecal indicator organisms in earthworm channels under a loamy arable and grassland soil Applied Soil Ecology 8 1 10 Jones D L 1999 Potential health risks associated with the persistence of Escherichia coli 0157 in agricultural environments Soil Use and Management 15 76 83 Jones K and Hobbs A 1996 Campylobacter and fecal indicators in streams and rivers subject to farm run off in Proceedings of the eighth international workshop on Campylobacters Helicobacters and related organisms Winchester United Kingdom p 123 128 Jones K Betaieb M and Telford D R 1990 Seasonal variation of thermophilic campylobacters in sewage sludge Jou
221. on hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 2 Analyse de la probl matique de la transmission par l eau des maladies ent riques zoonotiques 2 1 Vue d ensemble Le sch ma g n ral de la contamination de l eau par les organismes ent ropathog nes issus des productions animales est relativement simple Figure 2 Les animaux se contaminent par leurs aliments l eau d abreuvement leur environnement ou par contact direct Une fois infect l animal excr te l organisme dans ses mati res f cales Dans le cas d levage confin les mati res f cales du troupeau sont r guli rement r cup r es pour servir d engrais organique pour les terres cultiv es Ces fumures biologiques ou engrais de ferme sont entrepos es jusqu au moment de leur pandage sur les terres qu elles contaminent par les organismes ent ropathog nes qu elles contiennent alors Dans le cas des animaux aux p turages il n y a pas de d lai entre l excr tion par les animaux des organismes ent ropathog nes et la contamination de la terre par ces derniers Ensuite les organismes ent ropathog nes diffusent dans le sol jusqu rejoindre une nappe d eau souterraine ou encore ils sont entra n s la surface du sol par les eaux de ruissellement jusqu un cours d eau Les tapes de la contamination de l eau par les microorganismes ent ropathog nes sont donc la contamination des troupeaux l
222. on lin aire tr s forte entre les indices et les charges animales UA Page 53 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau XV Valeurs des param tres agroenvironnementaux utilis es pour les calculs des indices de pression hygi nique animale dans deux comt s au Qu bec Comt de Verch res Comt de Saint Hyacinthe Varennes Verch res Contrec ur Saint Jude St Barnab St Thomas Saint Ste Marie St Damase Sud d Aquin Hyacinthe Madeleine Volume de fumier 4 70 E 07 5 50E 07 1 24E 06 5 00 E 07 5 60E 07 4 00E 05 2 00E 10 3 80 E 10 1 60 E 08 bovin produit ml Pr valence 0 44 0 44 0 44 0 44 0 44 0 44 0 44 0 44 0 44 Campylobacter bovin Taux d excr tion bovin 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 1000 par ml de f ces olume de lisier porc 9 60 E 07 8 80 E 07 1 50 E 06 2 24 E 11 4E 10 produit en ml lt 0 9 Pr valence Campylobacter porc Taux d excr tion porc 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 10000 par ml de f ces Temps d entreposage 240 240 240 240 240 240 240 240 240 G Coef de survie lors de 0 096 0 096 0 096 0 096 0 096 0 096 0 096 0 096 0 096 l entreposage k Type de sol loam limon loam limon loam limon loam limon len mai C pandage au sol k 3 3 3 3 3 3 3 3 Intervalle entre deux pluies j valeur annuelle mo
223. onsiste d terminer des zones de probabilit l int rieur desquelles l indice peut s interpr ter Il ne s agit pas proprement parler de valider l indice mais de d finir les limites de son utilisation et de faciliter son interpr tation La septi me et derni re tape a pour but de s assurer de l utilit de l indice c est dire s il est une aide r elle pour les utilisateurs cibl s pour conna tre la r alit et pour prendre leurs d cisions Avec surtout l ajout des derni res tapes la modification apport e la m thode PICABUE formalise donc davantage les tapes de la d marche visant s assurer de l utilisation et de l int r t des indices agro cologiques Page 35 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau XII tapes de la construction d indices agro cologiques tapes 1 D finition des objectifs 2 Choix des hypoth ses de base et variables directrices 3 Cr ation de l indice agr gation des variables 5 Test de sensibilit 6 Test de probabilit relation entre les variables et les indices 7 Test d utilit Source Girardin Ph ef al 1999 4 D termination de valeurs normales ou de r f rence Exemple d indices agro cologiques au Qu bec Chokmani et Gallichand 1997 ont utilis la m thode de Hamlett et coll
224. oorganismes ent ropathog nes incluent la contamination des troupeaux l excr tion par les animaux de la ferme la survie durant l entreposage la contamination et la survie au niveau des surfaces agricoles et enfin la contamination des eaux de surface et des sources souterraines Les indices agroenvironnementaux PICABUE Girardin sont des outils permettant de repr senter de fa on agr g e les diff rents l ments du risque biologique sur la sant publique reli s aux productions animales Nous avons d velopp de tels indices de pression hygi nique animale Lima 2000 Ceux ci sont des outils qui peuvent faire parti d une approche multicrit re de la gestion du territoire Sant environnementale Le Qu bec poss de en g n ral des nappes aquif res dont les vuln rabilit s la pollution sont relativement lev es dans plusieurs r gions Asselin 1992 Le d veloppement r cent d outils de mod lisation Gestion Int gr e des Bassins versants l aide d un Syst me Informatis Mailhot 1997 Villeneuve 1998b Rousseau 2000a Rousseau 2000b Rousseau 2000c permettant d valuer l chelle du bassin versant l impact d une d cision d am nagement du territoire agricole et sa r percussion tout au long d un cours d eau en tenant compte des principaux processus en jeu Villeneuve 1998a repr sente un avancement consid rable dans ce domaine et son application pour la diffusion d agents pathog nes ent riques est
225. orcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al Suite l pandage des fumures sur les terres cultiv es les populations de microorganismes diminuent avec le temps Cette d croissance exponentielle varie selon les esp ces bact riennes mais aussi selon les caract ristiques physico chimiques du sol selon les pratiques d pandage des fumures et selon les conditions m t orologiques Stanley et coll 1998 Turpin et coll 1993 Bogosian et coll 1996 Joy et coll 1998 Ceci a t montr pour une masse fixe de fumures alors que les terres peuvent recevoir des fumures a plusieurs moments dans l ann e Le m canisme du d placement horizontal des microorganismes issus de d jections animales est essentiellement li au ruissellement de l eau a la surface du sol Abu Ashour et coll 1994 Compte tenu de la diversit des m canismes possibles la diffusion des microorganismes dans le sol d pend de nombreuses caract ristiques relatives au sol aux mouvements de l eau aux microorganismes eux m mes et leur environnement tout proche Crane et coll 1983 Gerba et Bitton 1984 Evans et Owens ont montr des accroissements entre 30 et 900 fois des concentrations en bact ries f cales provenant des eaux de drainage souterrain dans un loam sableux argileux deux heures apr s une application de fumier liquide dans Foran et Dean 1991 Levallois et coll 1987 rap
226. os sous le plancher a la grandeur de la pi ce m me si seulement une fraction des espaces r serv s aux truies est latt e De mani re g n rale la _ volatilisation provenant d un b timent avec des planchers compl tement latt s est plus lev e que celle d un b timent dont les planchers ne sont que partiellement latt s Hoeksma ef al 1992 Mannebeck amp Oldenburg 1991 Durant la p riode de pouponni re une diminution de 20 P lt 0 01 de la volatilisation lorsque le lattage du plancher passait de 50 25 a t observ e Aarnink et al 1996 Durant la p riode d engraissement ils ont observ r duction de 10 mais qui tait non significative statistiquement La proportion de volatilisation de l ammoniac provenant respectivement du plancher souill et du lisier sous le lattage dans les enclos des porcs en engraissement a t valu e pour diff rentes conditions de lattage La proportion de la volatilisation provenant du plancher dans des conditions de lattage allant de 25 62 a t estim e comme allant d environ 40 23 respectivement la balance provenant du lisier sous le plancher Aarnink ef al 1996 Hoeksma et al 1992 Dans ces deux tudes une partie de la volatilisation pouvait aussi venir des animaux souill s par leur urine ou des parois souill es des enclos Cependant la superficie du plancher qui est souill e par l urine peut tre estim e visuellement et prise en co
227. pact des productions animales sur la sant publique est un crit re dont la mesure est importante et compliqu e Bien que le sch ma g n ral de la contamination de l eau par les microorganismes ent ropathog nes issus des productions animales soit relativement simple il existe pr sentement tr s peu 1 Ces auteurs ont une conception tr s labor de la transdisciplinarit Contentons nous ici de souligner qu ils la distinguent de la pluri ou de la multidisciplinarit dans lesquelles les disciplines restent ssentiellement autonomes alors que Transdisciplinarity arises only if research is based upon a common theoretical understanding and must be accompanied by a mutual interpenetration of disciplinary epistemologies Cooperation in this case leads to a clustering of disciplinary rooted problem solving and creates a transdisciplinary homogenised theory or model pool ps 29 Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 2 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 d information reliant de fa on syst mique d une part les l ments de l entreprise agricole de gestion des fumures et de diffusion dans le sol et l eau de ces microbes et d autre part une perspective sociale conomique et politique essentielle au processus d cisionnel au niveau de la gestion du territoire agricole Les tapes de la contamination de l eau par des micr
228. par des substances chimiques ou la mobilit flagellaire Compte tenu de la diversit des m canismes possibles la diffusion des microorganismes dans le sol d pend de nombreuses caract ristiques relatives au sol au Page 23 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 mouvement de l eau aux microorganismes eux m mes et leur environnement tout proche Tableau X Crane et coll 1983 Gerba et Bitton 1984 Tableau X Facteurs influen ant la diffusion des microorganismes dans le sol Facteurs Efret sur la diffusion des microorganismes Caract ristiques physiques du sol texture type de sol le mouvement des microorganismes est facilit quand le sol est surtout de type loameux ou sableux car les pores sont plus grands distribution de la taille des particules les sols compacts ralentissent la diffusion contenu et type d argile l argile retient davantage les microorganismes surtout ceux charg s positivement en superficie contenu et type de mati res organiques les sols riches en mati res organiques ralentissent la diffusion car ces mati res favorisent la filtration pH participe la fixation lectrique des anions aussi aux m canismes d adsorption distribution de taille des pores favorise la filtration densit du sol reli e la pr sence plus ou moins gra
229. permet d tudier l impact sur la volatilisation de l ammoniac et la concentration en azote dans les lisiers de ces pratiques en attendant de pouvoir remplacer ces valeurs de param tres par un sous mod le ad quat Le volume de d jection utilis repr sente l utilisation ou non de divers syst mes conomiseurs d eau ex tr mie abreuvoir Le pourcentage de gaspillage refl te l effet d une distribution sur le plancher plut t que dans une auge ou dans une tr mie ainsi que d autres facteurs qui pourraient influencer l accessibilit de l aliment par les animaux Le pH moyen du lisier est utilis pour refl ter autant l utilisation d une alimentation acidifiante que celle d ajout d acides inorganiques ou d autres r actifs La taille des port es de porcelets sevr s est le r sultat de la g n tique et des conditions d levage Encore une fois la d composition de l effet de ces deux facteurs tait impraticable et nous utilisons cet indice global comme une valeur d entr e 3 2 Mod le iconique Pour faciliter la repr sentation de l entreprise un mod le iconique des r servoirs et des flux d azote a t con u L objectif de la construction d un mod le iconique tait d obtenir une structure de r servoirs et de flux simplifi e dont les l ments sont pr sents dans tous les types d entreprises de production porcine sur gestion liquide des d jections Cette repr sentation
230. physiques Le premier de ces m canismes est la dispersion hydrodynamique Cette dispersion est contr l e par des effets microscopiques et macroscopiques et elle d pend de gradients de concentration Elle int resse surtout les petits microorganismes d un diam tre inf rieure 1 micron c est a dire les plus petites des bact ries et les virus Gerba et al 1999 La dispersion hydrodynamique fait intervenir le ph nom ne d adsorption ou d attachement lectrostatique Page 22 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 des microorganismes sur les particules ou les s diments migrants du sol L adsorption fait intervenir les caract ristiques physico chimiques du sol d une part comme le pH et la capacit d change cationique et des propri t s de la surface des microorganismes d autre part Par exemple les bact ries hydrophobes adh rent mieux aux s diments que les bact ries hydrophiles tandis que l adh sion est meilleure en sol argileux qu en sol sablonneux Huysman et Verstraete 1993 Le second m canisme physique de diffusion verticale des microorganismes dans le sol est la convection ou l advection c est dire le d placement des organismes par le flux de l eau dans le sol Abu Ashour et al 1994 Ce m canisme int resse particuli rement les microorganismes de grande taill
231. portent plusieurs puits contamin s par des microorganismes proximit des porcheries L pandage abusif de lisiers ou des entreposages inad quats peuvent contaminer la nappe d eau souterraine et celle ci peut durer quelques mois Rothmaier et coll 1997 Barnet 1991 Le Qu bec poss de en g n ral des nappes aquif res dont les vuln rabilit s a la pollution sont relativement lev es dans plusieurs r gions Asselin et Gill 1992 4 Entreprise agricole versus bassin versant Un probleme souvent invoqu dans les conflits entre les d fenseurs de environnement et les d fenseurs de la production porcine est reli au fait qu en agriculture la gestion se fait par entreprise agricole alors qu en environnement la gestion se fait par territoire et par bassin versant Ce probl me est r el lorsque l on mesure la pollution diffuse d origine animale en utilisant les unit s animales car la seule caract ristique de l entreprise consid r e est le nombre d animaux de chaque esp ce Ainsi la gestion de l entreprise est ignor e et le producteur agricole ne peut en aucun cas modifier l impact de son entreprise autrement qu en diminuant le nombre de t te De l l affirmation que la gestion par bassin versant sous entendu bas e sur les unit s animales est en conflit avec la gestion par entreprise agricole Par ailleurs il existe d autres mesures d impact de la production agricole et porcine qui ne pr sentent pas cette lim
232. ppement agricole durable 3 1 Objectifs sp cifiques Les objectifs de ce projet de recherche sont d tablir l tat des connaissances et d tudier l utilit des outils de gestion comme la mod lisation les indices agroenvironnementaux la mod lisation spatiale de l eau GIBSI l approche multicrit re et le syst me d information g ographique dans la probl matique complexe du consensus sur l occupation du territoire agricole 1 D velopper un outil qui permet de faire le lien entre l entreprise agricole le bassin versant et les unit s administratives Ceci dans le but de supporter le d veloppement de consensus et de r glements sur l occupation et la gestion du territoire agricole dans le respect de la sant publique et de la sant de l environnement 2 Tester les possibilit s et les limites de la m thode de l analyse de contenu des entrevues pour construire les crit res prendre en compte dans le consensus sur l occupation du territoire 3 Valider le choix de l approche multicrit re arrim e au syst me d information g ographique comme m thodologie g n rale et comme outil d analyse et d valuation des strat gies gouvernementales environnementales par rapport au secteur agricole Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 4 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 4 tudier les indices de pression hygi nique animale IPHA co
233. proach to GIS based land suitability evaluation International Journal of Geographical Information Systems 7 5 p 407 424 Ploeg SWF Vlijm L 1978 Ecological evaluation nature conservation and land use planning with particular reference to methods used in the Netherlands Biological conservation 14 197 221 Ploeg S W F L Vlijm 1978 Ecological evaluation nature conservation and land use planning with particular reference to methods used in the Netherlands Biological conservation 14 197 221 Pomerol J C et S Barba Romero 1993 Choix multicrit re dans l entreprise Herm s Rice D H McMenamin K M Pritchett L C Hancock D D and Besser T E 1999 Genetic subtyping of Escherichia coli 0157 isolates from 41 Pacific Northwest USA cattle farms Epidemiol Infect 122 479 484 Riemann H P and Cliver D O 1998 Escherichia coli 0157 H7 Veterinary Clinics of North America food animal practice 14 1 41 48 Rollins D M and Colwell R R 1986 Viable but nonculturable stage of Campylobacter jejuni and its role in survival in the natural aquatic environment Applied and Environmental Microbiology 52 3 531 538 Rosenhead J dir 1989 Rational Analysis for a Problematic World Chichester John Wiley and Sons Rothmaier R Weidenmann A and Botzenhart K 1997 Transport of Escherichia coli through soil to groundwater traced by randomly simplified polymorphic DNA RAPD Water Science
234. production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Les auteurs ont calcul l indice IPAP pour les bassins versants de deux ruisseaux Turmel et Binet dans la r gion Beauce Appalaches importante r gion d levages caract ris e par un exc dent de fumures La valeur moyenne de l indice tait 4 61 pour le bassin Turmel et 4 80 pour le bassin Binet ce qui correspond des indices de pollution agricole potentielle diffuse jug s moyens Il y avait cependant d importantes variations de l indice l int rieur des bassins Figure 7 faisant ainsi ressortir des zones plus risque de pollution d origine animale 5149010 m IPAP 5148510 m4 5148010 m4 5147510 m4 5147010 m4 5146510 m4 5146010 m4 5145510 m4 5145010 m4 5144510 m 271920 m 272920 m 273920 m 274920 m 275920 m Figure 7 Indices de pollution agricole potentielle du bassin versant du ruisseau Binet Qu bec Source Chokmani et Gallichand 1997 Les auteurs ont aussi fait pendant 12 mois un suivi de la qualit physico chimique et microbiologique de l eau l exutoire des deux bassins L eau des deux ruisseaux tait mauvaise pour toutes les utilisations de l eau eau potable pour l agriculture pour la vie aquatique et pour les activit s r cr otouristiques Il y a donc une divergence avec les Page 37 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la product
235. quand certains ne peuvent contenir des effluents li s leur fa on d occuper leur portion du territoire C est le cas de certaines usines dont les rejets gazeux liquides ou solides causent ce qu il est convenu d appeler de la pollution C est aussi le cas de certaines productions agricoles particuli rement des productions animales La fa on de Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 1 de 32 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 partager un territoire entre ses divers occupants peut avoir des effets tr s significatifs pour le d veloppement durable en agriculture Les crises qui ont eu cours ces derni res ann es dans ce domaine montrent bien la n cessit d une gestion int gr e du territoire Pourtant ce ne sont pas les tudes qui ont fait d faut pour alimenter la r alisation de tels plans de gestion du territoire dans lesquels l agriculture pourrait l gitimement r clamer sa place Malheureusement ces tudes ont trop souvent t r duites des tudes sur les caract ristiques physico chimiques du territoire alors que de toute vidence la gestion d un territoire oblige des compromis entre divers imp ratifs en particulier les imp ratifs conomiques et ceux li s la qualit de vie des r sidents Une forme quelconque d arbitrage entre les divers int r ts en pr sence s impose De plus cet arbitrage doit tre per
236. r la recherche et le d veloppement en gestion environnementale des effluentes d levage au Qu bec Minist re de l Environnement du Qu bec p 213 227 Sainte Foy Qu bec Canada Cassin M H Lammerding A M Todd E C D Ross W and McColl R S 1998 Quantitative rick assessment for Escherichia coli O157 H7 in ground beef hamburgers International Journal of Food Microbiology 41 21 44 Chandler D S Farran I and Craven J A 1981 Persistence and distribution of pollution indicator bacteria on land used for disposal of piggery effluent Applied and Environmental Microbiology 42 3 453 460 Chapman P A Siddons C A Wright D J Norman P Fox J and Crick E 1993 Cattle as a possible source of verocytotoxin producing Escherichia coli 0157 infections in man Epidemiology Infection 111 439 447 Chapman S L 1996 Soil and solid poultry waste nutrient management and water quality Poultry Science 75 862 866 Cheng L Buras B Griffin Jr D M and Nelson J D 1994 Bacterial density changes across sludge disposal facility Journal of Environmental Engineering 120 1 138 153 China B Pirson V and Mainil J 1998 Prevalence and molecular typing of attachinng and effacing Escherichia coli among calf populations in Belgium Veterinary microbiology 63 249 259 Chokmani K 1996 Caracterisation de la qualit de l eau de surface de deux bassins versants en production animale memoire de ma
237. r le deuxi me attribut animal la survie des bact ries ent ropathog nes durant l entreposage nous avons consid r que les structures de pr fosse et de fosse se comportaient comme un tout Comme en r alit les mati res f cales sont r guli rement ajout es dans ces structures d entreposage nous avons utilis l int grale de la fonction exponentielle d croissante propos e par Chick pour y repr senter la survie bact rienne au cours du temps depuis le d but jusqu la fin de la p riode d entreposage Equation 3 t Animal2 feat 0 avec ke coefficient de survie l entreposage d fini selon l esp ce bact rienne le type d entreposage liquide ou solide la temp rature de la saison d entreposage et le type de structure et sa r gie fosse amas sans brassage amas avec brassage retournement et t temps d entreposage Page 46 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Le calcul de ce deuxi me attribut se fait toujours s par ment pour chaque cat gorie d animaux ce qui permet de tenir compte de l association de l esp ce domestique avec des caract ristiques des levages type structure et r gie de l entreposage Une analyse de l quation 3 montre que l volution de la charge bact rienne durant l entreposage varie selon la valeur du coefficient ke Si ce coeffic
238. rainage souterrain artificiel charge en microorganismes ayant percol Page 44 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau XIV Attributs et hypoth ses de base pour la construction des indices de pression hygi nique animale Attributs Hypoth ses Charge initiale des bact ries est uniforme dans les troupeaux ent ropathog nes la ferme est uniforme dans la province est uniforme au cours de l ann e Survie durant l entreposage est uniforme d octobre mai d pend surtout de la saison du type de structure d entreposage et de l esp ce bact rienne est plus longue en condition d ana robiose d octobre mai et dans les cas d ajout continu de fumure Survie au niveau du sol d pend surtout de la saison du type de sol et de l esp ce bact rienne est plus grande dans des conditions humides et plut t froides d pend de l intervalle de temps entre deux pluies D placement sur le sol varie avec le volume de pluie qui ruisselle ruissellement le ruissellement varie selon les caract ristiques du sol est minime quand la fumure est incorpor e au sol Diffusion dans le sol varie selon le volume de pluie qui s infiltre dans le sol percolation la percolation bact rienne varie selon les caract ristiques du sol les labours et le drainage souterrain liminent la percolation microbienne est minime
239. raphiques de chaque th me crit res incluant la forme la densit et l interaction avec les objets g o physique e g lacs routes for ts villages ainsi que les r gles r gissant leurs manipulations spatiales telles que le morcellement l agr gation et l interpolation devront tre d finis A l aide de cette information les crit re th mes seront par la suite g or f renc s une chelle spatiale la plus petite possible tenant compte de leurs caract ristiques de construction ceci permettant par la suite de d finir un sch mas hi rarchique d agr gation Nous pr voyons que l chelle de travail d pend des besoins en terme de gestion et d analyse et que ceux ci soient li s au x r sultat s du processus de consensus et d unification des crit res voir bloc 3 Il est donc important que le processus de g or f ren age se fasse de fa on permettre un maximum de flexibilit dans l int gration et la repr sentation th matique des crit re th mes La phase d analyse comprendra une tude sur la pertinence et le mode d application des crit re th mes en terme d interpr tation comme outil de gestion et se penchera plus particuli rement sur la fa on de classer les valeurs des crit re th mes selon leurs distributions sur le territoire et sur la possibilit d interpolation sur des territoires mitoyens pour lesquels aucun crit re n est tabli Enfin le syst me th matique compos d un ou de plusieurs crit re
240. re Lima 2000 le d veloppement et l valuation initiale d une d marche syst mique pour la construction d indices agroenvironnementaux de pression hygi nique animale IPHA associ s la sant des populations rurales et urbaines ont t entrepris Nous sugg rons de continuer ce travail par une validation logique et une validation empirique des indices propos s ainsi que par le d veloppement d un outil de gestion g ographique des risques biologiques dans l agroenvironnement le tout s inscrivant l int rieur de cinq tapes Par ailleurs un autre travail Berthiaume communication personnelle de mod lisation concernant les flux d azote dans l entreprise porcine est pr sentement en phase finale Un mod le g n ral d entreprise est n cessaire cette simulation Or bien que plusieurs mod les math matiques ind pendants existent dans la litt rature pour simuler certains flux d azote ex volatilisation de l ammoniac partir des flaques d urine etc leur agr gation en un tout coh rent l entreprise porcine na pas t atteinte Ce projet propose donc de construire un mod le math matique des flux d azote de l entreprise porcine par l agr gation de mod les partiels choisis dans la litt rature scientifique Ce mod le devrait permettre de pr dire la concentration et la charge en azote des effluents en consid rant les caract ristiques des animaux de leur alimentation des b timents et de la gestion des l
241. re entrepos es avant leur pandage sur les terres agricoles Cette pratique permet de synchroniser les volumes de fumures pandre aux possibilit s de r ception des sols Au Qu bec 97 des levages porcins adoptent la fumure liquide et 80 des levages bovins la fumure solide GREPA 1996 Les lisiers sont conserv s dans des fosses circulaires ouvertes tandis que les fumiers sont entrepos s sur des plate formes Durant cet entreposage les mati res f cales sont m lang es d autres r sidus de l levage comme l urine la liti re les surplus alimentaires Les fumures peuvent aussi tre brass es ou retourn es pendant cette p riode d entreposage ce qui permet leur a ration Enfin ces fumures ne sont g n ralement pas prot g es des al as climatiques ensoleillement pluie vent Pour une masse donn e de fumures entrepos es la population bact rienne diminue avec le temps Dans les conditions naturelles la diminution est assez rapide au d but puisque 90 de la population sont d truits au bout de quelques semaines Jones 1980 Vuorinen et Saharinen 1997 Cette diminution n est cependant pas vraiment totale car Page 10 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 m me apr s plusieurs mois d entreposage il est possible de retrouver des bact ries ent ropathog nes dans les fumures ent
242. re groupe de recherche se pr occupe de cet aspect potentiellement n gatif de la relation homme animal Le Groupe de Recherche en pid miologie des Zoonoses et Sant Publique GREZOSP est issu d un partenariat entre des professeurs de la Facult de M decine V t rinaire Universit de Montr al et des chercheurs du Laboratoire de Lutte contre les Zoonoses d Origine Alimentaire de Sant Canada Notre mission en rapport avec l agroenvironnement est d tudier l axe Animaux de rente terres agricoles eau sant des populations Le but de ce rapport est de montrer que plusieurs strat gies de gestion de cette pollution agroenvironnementale diffuse sont disponibles en dehors des traditionnelles unit s animales La recherche d j en cours sur l application de ces strat gies pourrait produire rapidement des outils permettant une gestion de l occupation du territoire respectueuse la fois de la sant publique de l environnement de l agriculture et des citoyens Le pr sent rapport tablit d abord la distinction entre les risques chimiques et les risques biologiques Il discute ensuite du faux probl me de l incompatibilit entre la gestion par versant et celle par entreprise agricole Il pr sente par la suite les diff rents indicateurs utiles comme outils de gestion tout d abord les unit s animales puis des indicateurs alternatifs beaucoup plus respectueux de la globalit du probl me Finalement ce rapport
243. repos es Jones 1980 Strauch et coll 1991 Kudva et coll 1998 Cette d croissance s observe en fait pas seulement dans les fumures mais dans tous les environnements qui ne sont pas propices aux microorganismes Cette d croissance correspond au mod le math matique d une fonction exponentielle d croissante qui fut propos e par Chick en 1908 Crane et Moore 1986 _ kxt Equation 1 C En C AE o C est la population bact rienne au moment t C la population bact rienne initiale et k le coefficient de d croissance La figure 3 illustre l allure d une courbe correpondant ce genre de fonction UFC EL tf SE A N Em EE TE 0 10 20 30 40 50 60 70 80 90 100 110 120 temps Figure 3 Courbe g n rale de survie bact rienne dans les fumures et les milieux ext rieurs L environnement ext rieur en dehors des intestins est un milieu difficile pour la survie bact rienne cause de la limitation en nutriments des conditions physico chimiques adverses et de la comp tition entre les microorganismes La dur e de survie des populations bact riennes d pend donc des facteurs caract risant la fumure et les conditions Page 11 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 de son entreposage Les nombreuses tudes ce sujet ont
244. rnal of applied bacteriology 69 185 189 Jones K Betaieb M and Telford D R 1990 Correlation between environmental monitoring of thermophilic campylobacters in sewage effluent and the incidence of Campylobacter infection in the community Journal of applied bacteriology 69 235 240 Page 69 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Jones P W 1980 Animal health today problems of large livestock units disease hazards associated with slurry disposal Br Vet J 136 6 529 542 Joy D M Lee H Reaume C M Whiteley H R and Zelin S 1998 Microbial contamination of subsurface tile drainage water from field applications of liquid manure Canadian Agricultural Engineering 40 3 153 160 Kaiser E A Mueller T Joergensen R G Insam H and Heinemeyer O 1992 Evaluation of methods to estimate the soil microbial biomass and the relationship with soil texture and organic matter Soil biol Biochem 24 7 p 675 683 Kaiser E A and Heinemeyer O 1993 Seasonal variations of soil microbial biomass carbon within the plough layer Soil Biol Biochem 25 12 p 1649 1655 Kazwala R R Collins J D Hannan J Crinion R A P and O Mahony H 1990 Factors responsible for the introduction and spread of Campylobacter jejuni infections in commercial poultry production The veterinary re
245. roundwater Journal of Applied Microbiology 85 187 191 Stanley K N Wallace J S and Jones K 1998b Note Thermophilic campylobacters in dairy slurries on Lancashire farms seasonal effects of storage and land application Journal of Applied Microbiology 85 405 409 Stanley K N Wallace J S Currie J E Diggle P J and Jones K 1998 The seasonal variation of thermophilic campylobacters in beef cattle dairy cattle and calves Journal of Applied Microbiology 85 472 480 Turpin P E Maycroft K A Rowlands C L and Wellington E M H 1993 Viable but non culturable Sa monellas in soil Journal of Applied Bacteriology 74 421 427 Villeneuve J P P Hubert A Mailhot et A N Rousseau 1998a La mod lisation hydrologique et la gestion de l eau Revue des sciences de l eau 11 n sp cial 19 39 Villeneuve J P C Blanchette M Duchemin J F Gagnon A Mailhot A N Rousseau M Roux J F Tremblay et R Turcotte 1998b Rapport Final du Projet GIBSI Mars 1998 Rapport No R 462 INRS Eau Sainte Foy QC Page 13 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al Vuorinen A H and Saharinen M H 1997 Evolution of microbiological and chemical parameters during manure an
246. rsion modifi e de la m thode PICABUE originelle Tableau XII La premi re tape d finit les objectifs g n raux surtout qualitatifs les d compose en objectifs sp cifiques eux m mes en sous objectifs et ainsi de suite jusqu ce que les sous objectifs soient quantifiables La deuxi me tape tablit les utilisateurs des indices Le nature des utilisateurs depuis les gestionnaires jusqu aux scientifiques en passant par les professionnels d termine le niveau avec lequel l indice doit simplifier la r alit pour la rendre compr hensible aux utilisateurs de l indice Les indices sont construits la troisi me tape Ces indices peuvent tre simples ou complexes suite l agr gation des donn es Les donn es sous jacentes aux indices sont obtenues par mesure directe ou indirecte ou encore par des mod les La construction d pend de la connaissance scientifique du moment de la disponibilit d information s re et des utilisateurs de l indice pour le niveau de simplification La quatri me tape vise tablir des valeurs de r f rence Cette tape n est pas d nu e dans certains cas de subjectivit et de n gociation pour aboutir un consensus L analyse de sensibilit la cinqui me tape permet d observer le comportement de l indice en fonction de l tandue possible pour des valeurs de base observables Cela permet entre autres de trouver les variables ayant le plus de poids sur l indice La sixi me tape c
247. rt e a t associ e une r duction de la charge en azote des d jections Dourmad et al 1992 La g n tique influence les indices de performance des animaux sans n cessairement tre seule en cause Il est clair que la condition g n rale des animaux et diff rentes conditions de r gie ont aussi une influence sur la productivit des animaux Il est souvent difficile d attribuer les performances exclusivement l un ou l autre des ces facteurs Pour cette raison c est donc souvent via des indices de performance et non directement des caract ristiques de g n tique ou de r gie que des comparaisons dans le contenu des rejets ont t effectu es L am lioration de la performance des animaux via la g n tique et l am lioration des conditions d levage est donc aussi une mani re de r duire le contenu en azote des d jections 2 2 Les pertes gazeuses ammoniacales L ammoniac NH3 est mis vers l environnement partir des b timents de production animale partir des r servoirs de stockage de lisier de Bode 1991 Sommer et al 1993 ainsi que pendant et apr s l pandage sur les champs Klarenbeek amp Bruins 1991 Svensson 1994 L ammoniac est un gaz azot qui est tr s soluble dans l eau et qui se volatilise au contact de l air libre Le lisier et l urine repr sentent donc une source d mission de ce gaz Au Qu bec des valeurs de volatilisation repr sentant 25 et 5
248. ruction de ce sens Troisi mement dans ce r le d aidant la construction du sens le consultant doit savoir utiliser ses outils m thodologiques avec imagination De plus il doit r aliser qu il est partie prenante la formulation et ne saurait pr tendre la neutralit dans cette activit politique C est en gardant l esprit les constats qui pr c dent que l approche que nous allons maintenant d crire prend elle m me tout son sens A 1 2 Une br ve description de l approche par les probl mes complexes Les trois principaux constituants de notre d marche voir figure plus bas sont les l ments structurants du probl me les construits de probl me CP et les construits de solution CS L intervention d bute proprement parler avec la premi re rencontre du client primaire le propri taire du probl me au sens de Schein 1987 Cette rencontre donne lieu une entrevue tr s peu directive o cette ces personne s est sont invit e s parler de la situation probl matique Elles le font g n ralement partir de pistes diverses qui deviennent autant d l ments structurants du probl me Les principaux types d l ments structurants pertinents et significatifs que nous avons identifi s jusqu maintenant sont les sympt mes les actions possibles les effets cons quences les parties int ress es les enjeux les causes les crit res d valuation les buts objectifs les non buts les questions strat g
249. ruction of Salmonella typhimurium Escherichia coli 0157 H7 and Listeria monocytogenes in chicken manure by drying and or gassing with ammonia FEMS Microbiology Letters 171 179 182 Himathongkham S Nuanualsuwan S and Riemann H 1999 Survival of Salmonella enteritidis and Salmonella typhimurium in chicken manure at different levels of water activity FEMS Microbiology Letters 172 159 163 Hinton M and Bale M J 1991 Bacterial pathogens in domesticated animals and their environment Journal of Applied Bacteriology Symposium Supplement 70 81S 90S Hinton M Al Chalaby Z A M and Linton A H 1986 The influence of dietary protein and antimicrobial feed additives on salmonella carriage by broiler chickens The Veterinary Record 119 495 500 Hornberger G M Mills A L and Herman J S 1992 Bacterial transport in porous media evaluation of a model using laboratory observations Water resources research 28 3 915 938 Hovde C J Austin P R Cloud K A Williams C J and Hunt C W 1999 Effect of cattle diet on Escherichia coli 0157 H7 acid resistance Applied and Environmental Microbiology 65 7 3233 3235 Howell J M Coyne M S and Cornelius P 1995 Fecal bacteria in agricultural waters of the Bluegrass region of Kentuky J Environ Quality 24 411 419 Howell J M Coyne M S and Cornelius P 1996 Effect of sediment particle size and temperature on fecal bacteria mortality rates and the fecal
250. rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau XIIT Variables s lectionn es pour la construction des indices de pression hygi nique animale Attributs Variables Charge initiale des bact ries esp ce animale ent ropathog nes la ferme ombre dns ge des animaux type d entreprise bovins de boucherie bovins laitiers naisseur naisseur finisseur etc pr valence des bact ries ent ropathog nes chez les animaux par esp ce taux d excr tion des bact ries pathog nes dans les mati res f cales volume quotidien de d jections nombre d animaux sur les p turages p riode de s jour sur les p turages dose pandue par application Survie durant l entreposage type d entreposage liquide ou solide temp rature saison dur e d entreposage type de structure et r gie fosse ou amas avec ou sans brassage retournement coefficient de d croissance exponentielle dans les fumures survie Survie au niveau du sol type de sol surface de p turage et d pandage p riode d pandage mois temp rature saison intervalle de temps entre les pluies coefficient de d croissance exponentielle au sol survie D placement sur le sol type de sol ruissellement coefficient de ruissellement type d pandage arrosage ou incorporation pr cipitations mois d pandage charge en microorganismes ayant ruissel Diffusion dans le sol type de sol percolation coefficient d infiltration de l eau travail du sol labour d
251. s Description D velopp en situation porcine ou dans une situation comparable Degr de validation chelle des valeurs des variables et des param tres Disponibilit des valeurs Repr sentation de la variabilit Ce crit re avait pour but d identifier les quations les plus susceptibles d tre utilis e dans le cadre porcin Ce crit re a une plus grande importance pour les ph nom nes biologiques telles que la r tention d azote et l excr tion que pour la volatilisation Le type de validation utilis permettait d identifier les quations qui pourraient tre plus fragiles ou dangereusement extrapolables L chelle des valeurs des variables et param tres utilis s dans l quation est elle compatible avec les valeurs potentielles d une entreprise qu b coise Les valeurs n cessaires pour les param tres inclus dans l quation sont elles susceptibles d tre obtenues dans le contexte pr vu ici L quation est elle suffisamment riche pour permettre de mod liser l h t rog n it des entreprises qu b coise quant au flux en question 3 4 Programmation informatique La construction informatique devait permettre l utilisation des quations pertinentes selon la d finition du site ou de l entreprise Deux tapes de constructions ont eu lieu l aide de deux logiciels diff rents Le mod le iconique de flux d velopp est simplifi et bien que chacun des flux
252. s le plancher dans la pr fosse et dans la fosse la concentration en azote ammoniacal est recalcul e en soustrayant la quantit d azote volatilis La quantit d azote g n r e par la d composition de la mati re organique pr sente est n glig e pour l instant 4 3 5 2 Volatilisation partir du sous plancher de la pr fosse et de la fosse Le calcul de la volatilisation partir de ces surfaces est estim l aide de l quation 18 Les caract ristiques de superficies de ventilation de pH et de temp rature sont cependant adapt es cette situation Nous consid rons qu un apport en azote ammoniacal est apport chaque jour sous forme d urine nouvelle dans le cas du sous plancher Dans le cas de la pr fosse et de la fosse l azote ammoniacal contenu correspond l azote ammoniacal transf r du compartiment pr c dent auquel est soustrait la quantit volatilis e Dans le cas de la volatilisation partir de la fosse une contrainte de volatilisation maximale 12 5g N NH jour m a t utilis e pour repr senter l puisement en azote ammoniacal de la couche superficielle lorsque la v locit de l air est lev e Cette situation correspond un changement de processus limitant passant de la convection en surface la diffusion de l azote ammoniacal dans le lisier Cette contrainte a t utilis e pour pallier l absence d un mod le ad quat de diffusion 4 3 6 Les trans
253. s microorganismes ent ropathog nes provenant des productions animales De plus les mod les sont complexes et donc pas n cessairement compr hensibles par tous Ils n cessitent aussi beaucoup de donn es qui ne sont pas forc ment disponibles en dehors de conditions tr s sp cifiques Les indices agro cologiques respectent eux aussi les connaissances sur la probl matique mais sans chercher repr senter les m canismes biologiques sp cifiques Ils permettent de ce fait de traiter des probl mes complexes sans en conna tre le fonctionnement d taill En corollaire les indices ne permettent pas de comprendre davantage la r alit Par contre ils ont une orientation d finitivement pragmatique dans leur utilit finale aide la gestion qui se refl te dans leur construction limit e par les Page 38 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 donn es disponibles Cet avantage sur la mod lisation est particuli rement important par rapport l objectif poursuivi dans l obtention d un moyen de mesure de la pollution microbiologique des eaux par les productions animales Page 39 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 4 Indices de pression hygi nique animale Compte tenu de
254. s trouv es dans la litt rature Ainsi les r sultats num riques obtenus par le logiciel CHEPTEL sont consid r s comme des ordres de grandeur Cluis et coll 1994 Walker et Stedinger 1999 ont mod lis les charges de Cryptosporidiun spp qui arrivent aux r servoirs d eau d sservant la ville de New York Leur mod le incorpore les l ments suivants origine des oocystes fermes laiti res et gouts urbains survie dans l environnement transport vers le r seau hydrologique et d placement jusqu aux r servoirs La survie a t aussi trait e selon la d croissance exponentielle de Chick quation 1 avec un ajustement pour la temp rature du coefficient de survie k cette correction provenant de r sultats exp rimentaux En g n ral ces mod les sont tr s sp cifiques Ils ne s int ressent qu la contamination de l eau de surface ou de profondeur qu certaines esp ces ou certains groupes de microorganismes Ils permettent donc rarement de quantifier la contamination microbiologique globale des eaux Page 30 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Ces mod les essaient souvent d tre tr s pr s des m canismes ou de ph nom nes connus pour influencer la production la survie ou le transport des microorganismes dans les fumures et dans le sol jusqu l eau Ils permettent do
255. se g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Annexe C tapes franchir et ch ances BLOC 1 1 4 5 6 tapes mois Pr paration choix du territoire inventaire des donn es disponibles sur ce territoire planification des achats p ex cartes inventaire et s lection des parties int ress es s lection des ressources disponibles Entrevues analyse de contenu et structuration des pr occupations centrales Constitution de l GP 10 15 personnes BLOC 2 1 4 5 6 tapes mois IPHA Mod le d entreprise Philippe SIG Travail de terrain intensif Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 29 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 BLOC 3 7 18 19 0 112 3 415 6 7 la 9 lo tapes mois Constitution et d finition des r gles de composition des strat gies de gestion Int gration nouveaux crit res Application des r gles de composition Rapport final Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 30 de 30
256. servoirs a lisier pp 31 Les consultants BPR Bremner J M amp Mulvaney R L 1978 Urease activity in soils In Soil Enzymes pp 149 196 Edited by R G Burns London London Academic Press Canh T T Verstegen M W A Aarnink A J A amp Schrama J W 1997 Influence of dietary factors on nitrogen partitioning and compositions of urine and feces of fattening pigs J Anim Sci 75 700 706 Canh T T Aarnink A J A Mroz Z Jongbloed A W Schrama J W amp Verstegen M W A 1998 Influence of electrolyte balance and acidifying calcium salts in the diet of growing finishing pigs on urinary pH slurry pH and ammonia volatilisation from slurry Livestock Production Science 56 1 13 Choquette S Leduc P amp Rivest R 1996 1997 Guide r gional sur la composition des fumiers et lisiers utilis sur les fermes de la Mont r gie Est r gion 16 pp 32p St Hyacinthe Mapaq Comit ad hoc sur l agroenvironnement C d p a d Q i amp CPAQ 1998 Estimation des rejets d azote et de phosphore par les animaux d levage 37 Court M N Stephen R C amp Waid J S 1964 Toxicity as a cause of the inefficiency of urea as a fertilizer J Soil Sci 15 42 48 CPVQ 1992 Structures d entreposage des fumiers lisiers et purins AGDEX 710 CPVQ 1996 Grilles de r f rence en fertilisation AGDEX 540 2e edn Cumby T R Moses B S O amp Nigro E 1995 Gases from live
257. si faciliter des modifications futures pour tenir compte des avanc es scientifiques Finalement les flux programm s ont t simul s avec les donn es disponibles dans les articles dont provenaient les quations pour s assurer que la version informatique de l quation produisait le m me r sultat 3 5 Validation du mod le math matique informatis La validation empirique du mod le a t effectu e partir de donn es de la litt rature et de donn es r colt es pour ce projet 3 5 1 Validation l aide de donn es provenant de la litt rature Dans un premier temps les valeurs moyennes pour les param tres de sc nario ou les param tres fix s ont t utilis s pour repr senter des entreprises moyennes pour diff rents types possibles de sites maternit engraissement pouponni re Ensuite les sites ont t simul s en utilisant respectivement les valeurs extr mes lev es ou basses et les r sultats de simulation ont t compar s avec les valeurs de m dianes de quartiles 25 et de quartiles 75 disponibles dans le Guide r gional sur la composition des fumiers et lisiers utilis s sur les fermes de la Mont r gie Est Choquette et al 1996 1997 3 5 2 Validation l aide de donn es r colt es Deux entreprises diff rentes ont t chantillonn es pour obtenir une information plus compl te sur les caract ristiques des entreprises et sur les valeurs de contenu du lisier respect
258. sicotte J Dupont et J P Villeneuve 1997 A Watershed Based System for the Integrated Management of Surface Water Quality The GIBSI System Water Science Technology 36 5 381 387 Malczewski J 1996 A GlS based approach to multiple criteria group decision making International Journal of Geographical Information Systems 10 8 p 955 971 Martel JM Aouni B 1992 M thode multicrit re de choix d un emplacement le cas d un a roport dans le Nouveau Qu bec INFOR 30 97 117 Martel J L 1985 L infection salmonellique des bovins Epid miologie et Sant Animale 7 70 80 Martel J M et B Aouni 1992 M thode multicrit re de choix d un emplacement Le cas d un a roport dans le Nouveau Qu bec Infor 30 2 Mason R O et I Mitroff 1981 Challenging Strategic Planning Assumptions Theory Cases and Techniques New York NY John Wiley and Sons Mayestre Pictet et Simos 1994 M thodes multicrit res ELECTRE Presses Polytechniques et Universitaires Romandes Mechie S C Chapman P A and Siddons C A 1997 A fifteen month study of Escherichia coli 0157 H7 in a dairy herd Epidemiology and Infection 118 17 25 Michel P Wilson J B Martin S W Clarke R C McEwen S A and Gyles C L 1999 Temporal and geographical distributions of reported cases of Escherichia coli 0157 H7 infection in Ontario Epidemiol Infect 122 193 200 Miller M H 1991 Environmental consider
259. sieurs niveaux Certains agissent sur les superficies de volatilisation alors que d autres agissent sur la vitesse de volatilisation en un point donn 2 2 2 1 Proportion de lattage et mat riau de lattage Ce facteur agit sur la taille des superficies de volatilisation En engraissement le plancher peut tre plein ou latt et ce dans diff rentes proportions Lorsque le lisier est entrepos temporairement ou en permanence sous le plancher la superficie latt e correspond g n ralement la superficie du lisier entrepos Donc plus la superficie latt e est importante et plus la superficie de volatilisation partir du lisier entrepos est importante En contrepartie moins la superficie latt e est importante et plus grande est la superficie de plancher plein qui peut tre souill e par les porcs Dans des conditions de temp rature et de densit animale normales les porcs pr f rent d f quer et uriner sur la partie latt e de l enclos plut t que sur la section solide du plancher Une augmentation de la densit ou de la temp rature peut cependant les inciter uriner sur les zones de plancher plein plut t que latt ce qui augmente la superficie totale de volatilisation Aarnink et al 2001 Dans les maternit s la relation entre la fraction latt e du plancher et la superficie d entreposage sous le plancher n est pas n cessairement valable puisque dans ce cas il est possible que le lisier soit entrep
260. sonnalit de l pandage des fumures au Qu bec ssssessesessssesseessessessesseesseese 15 Figure 5 Mouvements de l eau dans le Sol 44rimaameneimanseniiennne 26 Figure 6 Les tapes de la m thode PICABUE sssessesssssssssssesesseseessssesresseseesessesersessesees 34 Figure 7 Indices de pollution agricole potentielle du bassin versant du ruisseau Binet DIA S Sr Tes TIAE EEE ERARA EEEE EEA Ne AAI 37 Figure 8 Attributs composant les indices de pression hygi nique animale 6 42 Figure 9 Courbe de survie des bact ries ent ropathog nes durant l entreposage aliment r guli rement par des mati res f cales 0 0 eee ceceeesceeteeceeceteeeeeeeeseeceaeeneenees 47 Figure 10 Localisation des deux comt s agricoles du Qu bec dont les indices de pression hygi nique animale ont t calcul s nan cena Rent tn 52 Page iv de iv D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 1 Introduction En ce d but de XXIe si cle les maladies ent riques d origine microbiologique sont toujours d actualit en Am rique du Nord D une part ces maladies restent fr quentes En 1999 le Centre de contr le et de pr vention des maladies des tats Unis a rapport environ 100 000 cas de maladies ent riques tandis que le Laboratoire pour le contr le de maladies au Canada en a rapport 20 000 Ces stat
261. sont de plus en plus caus es par ces m mes organismes En effet depuis la fin des ann es 1980 l incidence des cas de salmonellose r gresse tandis que l incidence des cas de Campylobacter a augment consid rablement au point que d tre devenu la premi re cause des intoxications alimentaires en Am rique du Nord Sant Canada 1999 De plus les ann es 90 ont vu l mergence des souches d Escherichia coli O157 H7 tr s pathog nes De nombreuses maladies ent riques d origine microbiologique sont des zoonoses c est dire des maladies transmissibles entre l homme et les animaux salmonellose Page 1 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 campylobact riose infection par Escherichia coli O157 infestation par Cryptosporidium parvum par Giardia Les animaux domestiques sont en fait un r servoir pour ces organismes ent ropathog nes qui sont les h tes habituels des intestins L pid miologie de ces maladies est par cons quent complexe mais elle fait appara tre le r le central des animaux de rente Figure 1 Tout r cemment Michel et coll 1999 ont trouv des associations spatiales significatives entre la densit du b tail et l incidence des cas humains d infection Escherichia coli O 157 Pour les salmonelloses humaines les principaux modes de transmission sont les aliments et l e
262. souterraines Pr sentement l valuation des rejets des entreprises s effectue a deux chelles diff rentes l chelle agronomique le producteur peut faire valuer le contenu de son lisier et ajuster ainsi ses pandages selon les analyses de sol et les recommandations issues des grilles de fertilisation Cependant une chelle de gestion r gionale ces r sultats ne sont pas disponibles pour le gestionnaire et des m thodes plus grossi res sont utilis es l chelle r gionale l unit animale est toujours utilis e et prend en consid ration le cheptel uniquement elle ne tient pas compte de l entreprise figure la Ainsi l valuation du statut d une r gion est effectu e l aide de valeurs moyennes par type d animal partir d un cheptel recens pour chaque production animale la valeur en azote et phosphore des engrais de ferme est valu e partir des donn es tir es de la litt rature pour des d jections fra ches Delisle et al 1997 Les donn es les plus utilis es proviennent des Grilles de r f rence en fertilisation du Conseil des Productions V g tales du Qu bec CPVQ 1996 L utilisation de valeurs moyennes sans information sur l tendue de variation de celles ci ne permet pas de prendre en consid ration l effet de l h t rog n it des entreprises Et encore moins d valuer sp cifiquement l impact des diff rentes conditions d levage et de r
263. stock slurries emission kinetics In Proceedings of the Seventh International Symposium on Agricultural and food Processing Wastes ISAFPW95 pp 230 240 Edited by C C Ross Hyatt Rengency Chicago Chicag Ills ASAE de Bode M J C 1991 Odour and amonia emissions from manure storages In Odour and ammonia emissions from livestock farming pp 59 66 Edited by V C Nielsen J H Voorburg amp P L Hermite London and New York Elsevier Applied Science De Praetere K amp Van Der Biest W 1990 Airflow patterns in piggeries with fully slatted floors and tehir effect on ammonia distribution J Agric Eng Res 46 31 44 Delisle F Gari py S amp B dard Y 1997 Bassin versant de la rivi re L Assomption l activit agricole et ses effets sur la qualit de l eau pp 110 Minist re de l Environnement et de la Faune Saint Laurent Vision 2000 Dourmad J Y Guillou D amp Noblet J 1992 Development of a calculation model for predicting the amount of N excretred by the pig effect of feeding physiological stage and performance Livestock Production Science 31 95 107 Dourmad J Y Guingand N Latimier P amp S ve B 1999 Nitrogen and phosphorus consumption utilisation and losses in pig production France Livestock Production Science 58 199 211 Elzing A amp Swierstra D 1993 Ammonia emission measurements in a model system of a pig house In Nitrogen flow in pig production and env
264. sur es accompagn es des cart types alors que les traits horizontaux repr sentent les r sultats simul s moyens pour la p riode d chantillonnage vis e par les mesures Tableau 5 Comparaison des r sultats de simulation de mesures et recommand es pour l azote total dans le r servoir d entreposage final Site Valeur Simul e Rapport Valeur Rapport Mesur e moyenne Simul e mesur e recommand e par Recommand e moyenne kg N4 lisier le CPVQ mesur e kg N t lisier kg N t lisier Maternit 2 30 2 54 110 3 2 139 Engraissement 3 79 4 10 108 3 7 97 1 Engraissement 3 07 3 13 102 3 7 120 2 24 6 Analyse de sensibilit 6 1 Sensibilit de sc nario 25 une unit de pourcentage Ces param tres constituent donc une premi re s lection de param tres sur lesquels une plus grande attention est apporter La figure 4 pr sente le r sultat pour tous les param tres dont l impact maximal est sup rieur 45 40 35 30 25 Vol_dej_L 0 0255 m3 Vol_dej_G 0 0159 m3 Vol_dej_AS 0 0159 m3 vel_FASGL 0 16 m s 1 vel_SPL 0 06 m s 1 vel_SPG 0 06 m s 1 vel_SPAS 0 06 m s 1 temp_SPL 293 K temp_SPG 293 K temp_SPAS 293 K Surf_P_G 0 073 m2 PretProt_L 16 4 ProtProt_G 14 7 ProtProt_AS 14 7 Prot_Gasp_G 10 pH_U_G 7 5 pHm_SPL 7 pHm_SPG 7 pHm_SPAS 7 pHm_PFASGL 7 pHm_FASGL 7 LS 10 H_pr
265. sur les terres agricoles Il y aura des indices de pression hygi nique animale pour chaque esp ce de bact ries ent ropathog nes afin de tenir compte des diff rences entre esp ces bact riennes quant leur pouvoir pathog ne leur pr valence chez les animaux domestiques leur capacit de survie dans le milieu externe et leur capacit de diffusion dans les eaux De plus des esp ces diff rentes de microorganismes r agissent de fa on parfois inverse aux m mes conditions ext rieures Une condition d favorable pour une esp ce peut ne pas affecter voire favoriser une autre esp ce Un outil sp cifique pour chaque bact rie Page 40 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 ent ropathog ne zoonotique rend possible la gestion plus cibl e et plus efficace de chaque maladie ent rique Il y aura des indices de pression hygi nique animale diff rents pour la contamination des eaux de surface et pour la contamination des eaux souterraines afin de respecter les diff rences entre les eaux de surface et les eaux souterraines quant la diffusion des bact ries ent ropathog nes De plus cela permet de cibler chacune des populations humaines diff rentes en mati re de risque li aux maladies ent riques les populations rurales et les populations urbaines En effet en milieu rural l eau d abreuvem
266. t compte de l esp ce et de la taille de l animal permet d agr ger le nombre de t tes des diff rentes esp ces animales pr sentes dans une entreprise agricole ou sur un territoire donn Cette table fournit une quivalence entre les diff rentes esp ces en une unit standard appel e unit animale Ces unit s sont donc repr sentatives d une standardisation uniquement au niveau de l excr tion d azote ce qui repr sente une premi re limitation Ces unit s sont en particulier peu pr s inutile pour les risques biologiques Le dynamisme des Page 6 Bureau des audiences publiques sur l environnement Avril 2003 M moire d pos la Commission sur le d veloppement durable de la production porcine au Qu bec par le Groupe de recherche en pid miologie des zoonoses et sant publique Universit de Montr al microbes est en effet diff rent et beaucoup plus complexe que celui des mol cules des compos s chimiques Ces unit s tiennent compte des esp ces animales pr sentes dans l entreprise agricole et de l inventaire des animaux Elles ne tiennent aucun compte de toute autre caract ristique des entreprises agricoles bien que plusieurs de ces caract ristiques puissent diminuer de fa on tr s importante la pollution produite par cette entreprise Il en r sulte une seconde limitation quant l utilisation de ces unit s animales En effet cette mesure condamne automatiquement tout producteur ayant un cheptel
267. tage d tre adimensionnelle et de n cessiter uniquement la temp rature Aarnink 1998 H a 1 0532 27 22 La concentration initiale d ur e dans une flaque d urine est estim e l aide du volume moyen approximatif d une miction de la quantit d azote contenue dans l urine Cette derni re est approxim e partir d un coefficient repr sentant la fraction de l azote excr t qui est dans l urine Cette fraction d pend de l alimentation On aura donc une quantit initiale d azote urinaire donn e par l quation 28 UI PretNUrinaire NE 28 Et une concentration initiale d ur e dans Purine au sol donn e par l quation 29 CU Uke 29 Volmict L quation de Michaelis Menten a t utilis e pour d crire le taux de conversion de l ur e Moore 1972 dCu _ Sm U 30 dt Km U Au niveau des flaques la concentration en azote ammoniacale est donn e par l quation 31 Le changement dans la quantit de moles d azote ammoniacal pr sentes dans la flaque d urine au temps t est donn par l quation 30 On note que l hydrolyse de chaque mole d ur e donne deux moles d ammoniac dTan dU Fit 2f Vol Wott 31 ctan as 32 volmict L ur e est consid r e comme la principale source d azote ammoniacale dans le mod le On consid re que l ensemble de l ur e est hydrolys en azote ammoniacal Par la suite sou
268. te dans le r servoir final Dans le cas de la maternit il n y avait pas de syst me conomiseur d eau alors que dans les sites d engraissement des tr mies abreuvoirs taient utilis es L accord entre les r sultats de concentration simul s et mesur s figure 3 et tableau 5 semble indiquer indirectement que les volumes propos s dans la litt ratures sont une approximation acceptable de ces deux types de distributeurs d eau D autres mesures dans des entreprises diff rentes seront cependant n cessaires pour effectuer une validation ad quate Le choix de nouvelles entreprises ayant des valeurs de param tres diff rentes pour simuler et chantillonner devrait donner de l information sur la robustesse du mod le et sur sa capacit int grer cette h t rog n it 7 1 Impact des diff rents param tres La figure 4 pr sente la sensibilit de sc narios du mod le aux diff rents param tres Les param tres les plus importants sont le pH du lisier sous le plancher en gestation et dans la 29 fosse la v locit de l air au d essus de la fosse l utilisation de syst me conomiseur d eau et le pourcentage de prot ine de la ration L identit des param tres les plus importants est en accord avec la litt rature L importance du pourcentage de prot ine dans la ration est reconnue et l ordre de grandeur observ est plausible Ainsi Lenis 1989 mentionnait une possibilit de r ductio
269. territoire construction du probl me et choix des crit res Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 6 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 Le principal bien livrable du premier bloc est une premi re formulation du probl me de l utilisation du territoire retenu La premi re tape du projet en est une de mise en marche du projet Elle consiste choisir d finitivement un territoire apr s confirmation que celui ci poss de les caract ristiques souhaitables tant par la dynamique des relations humaines que pour les connaissances tant physiques qu conomiques ou sociales disponibles sur ce territoire Il est important de r aliser cette recherche dans un territoire o tout n est pas jou c a d que les occupants ont d j une certaine conscience du probl me mais qu aucune des parties int ress es ne domine les autres compl tement la dynamique des relations entre les occupants et de ceux ci avec le territoire tant un des objets de la recherche Un territoire pour lequel on dispose d j d une valuation cologique compl te serait certes un bon candidat mais l aspect relations humaines demeure primordial Dans la situation actuelle quelques r gions semblent pr senter les caract ristiques recherch es les principales tant Louiseville Franklin l Estrie et Le Bic Pour l instant et compte tenu de nos connaissances actuelles la r gion
270. th mes servira produire des cartes La derni re phase de ce bloc consiste donc valuer ces cartes pour s assurer de la capacit de synth se et la clart d interpr tation de celles ci Troisi me bloc Une strat gie globale et int gr e de gestion Suite la r alisation des blocs 1 et 2 nous avons notre disposition une liste de crit res une GP et un SIG contenant deux crit res g or f renc s qui ont la forme de deux th mes dans le SIG Il faut donc maintenant d velopper une strat gie pour int grer les autres crit res de la liste produite dans le bloc 1 La premi re tape du bloc 3 est r alis e par l quipe de recherche conjointement avec l GP Son objectif est la d finition et la constitution des r gles de composition des strat gies de gestion Ces r gles qui sont fonction de crit res conditions ou contraintes retenus par l GP seront ensuite appliqu es l aide du SIG sur la base de donn es contenant les caract ristiques du territoire et leurs liens g ographiques Les approches propres au MCDA nous apparaissant le plus appropri es la t che suivante est de b tir un premier consensus sur ce qui est requis pour l utilisation de celles ci Il faut d abord construire une liste ventuellement une structure de crit res pertinents la g n ration des strat gies de gestion et leur valuation Les Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 9 de 30
271. tillonn es puis simul es font partie de deux types de sites diff rents Ceci nous a permis de v rifier la capacit du mod le simuler une gestion de type par chambre et une autre de type tout plein tout vide 32 Il nous tait impossible dans le cadre de ce projet de remettre en question les valeurs des coefficients utilis s dans les diff rentes quations tir es de la litt rature Il serait galement int ressant de v rifier la justesse des coefficients des diff rents mod les partiels dans les conditions d entreprises qu b coises Surtout dans le cas de l alimentation dont les quations sont tr s empiriques Tr s peu d information est disponible dans la litt rature sur la v locit de l air sous les planchers latt s Comme il s agit d un param tre sensible dans notre mod le il serait tr s int ressant que cette probl matique soit investigu e Parmi les param tres importants on trouve le pH du lisier Comme l effet de l alimentation sur le pH du lisier est pr sentement tudi par plusieurs groupes de chercheurs on peut esp rer que ce param tre prendra plus d importance en terme de param tre de sc narios r el dans le futur Surtout si l on d sire ventuellement r duire les missions d ammoniac vers l environnement 8 Conclusions Un mod le de simulation d entreprise a t construit partir des relations math matiques d j pr sent es dans la litt ratur
272. tructur es a priori d autres qui le sont moins aux fronti res floues et instables consid rant simultan ment plusieurs points de vue conflictuels L aide multicrit re a la d cision puise non seulement dans la recherche op rationnelle mais galement dans d autres disciplines telles que la sociologie la psychologie et les syst mes d information et utilise d autres d marches qui lui sont propres De plus le d cideur est invit une participation plus active au processus de d cision ce qui r sulte en des rapports d cideur homme d tude plus fructueux pour le processus de d cision Ceci marque une diff rence essentielle entre une approche Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 19 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 traditionnelle de la recherche op rationnelle et une approche d aide multicrit re la d cision Selon Vansnick 1995 cette activit comprend deux grandes phases la phase de structuration et la phase d valuation La premi re phase consiste essentiellement i d terminer un ensemble de points de vue int grant les pr occupations de chaque acteur impliqu dans le probl me analys et ii associer chacun de ces points de vue un ensemble de niveaux tr s bien d finis si possible en termes concrets issus de l exp rience des acteurs qui puissent servir de rep res signifiants aux yeux des act
273. tt rature pouvaient tre situ s en un ensemble continu de l azote alimentaire jusqu l azote contenu dans la fosse Deuxi mement que les param tres de sc narios et fix s recens s pouvaient y tre int gr s Et troisi mement que le mod le tait suffisamment g n ral pour int grer les flux et r servoirs pr sents sur les diff rents types d entreprises qu b coises La pr sentation du mod le iconique diff rents intervenants v t rinaires et agronomes au fur et mesure de la construction a constitu une forme de validation par consultation d expert Finalement la visite d un nombre restreint de sites diff rents de production porcine a aussi permis une validation empirique partielle du sch ma g n ral des flux et r servoirs Cette derni re tape de validation avait pour r le de permettre d identifier les caract ristiques li s aux modes de fonctionnement des employ s ou des structures de b timents qui pourraient ne pas avoir t discut s avec les v t rinaires ou agronomes ou bien compris de notre part 3 3 Mod le math matique Le mod le math matique a t construit sur la base du mod le iconique C est dire que chacun des flux et r servoirs identifi s a t remplac par une quation math matique Il faut consid rer ici que le mod le iconique repr sente les r servoirs et flux que l on retrouve sur les diff rents types de production mais qu il doit tre
274. ttributs Animali pore o o o seen 92e 135E410 202675 0 36r 14 Surface1b porc pandage o 0 o 304603 137502 171502 256602 4365 03 0 00 E 00 Surface2b porc pandage o o 920 04 319603 390603 598603 10203 0 Indices calcul s bovins pandage de fumier Charge UA a 3ss i9 i7 1 o os on 37 0 Indice calcul bovins p turage IPHAs bovin p turage Indice calcul porcs pandage de lisier IPHAp porc pandage ooo ooo ooo 97 1027 860 139s oo ooo Charge uama o o o 2 s su 2 o o Page 57 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 5 Conclusion et recommandations Des indices de pression hygi nique animale ont t d velopp s selon la m thode PICABUE modifi e dans le contexte de la transmission des maladies ent riques zoonotiques des animaux d levage l homme par l interm diaire de la contamination des eaux de surface et souterraines partir des d jections animales pandues sur les terres agricoles Les tapes pour terminer ce travail de d veloppement d indices agro cologiques conform ment la m thode PICABUE modifi e sont les suivantes valider de fa on empirique les indices faire l analyse de la sensibilit des indices et v rifier l uti
275. u par des microorganismes ent ropathog nes incluent la contamination des troupeaux leur excr tion par les animaux de la ferme leur survie durant l entreposage des fumures la contamination des terres et leur survie au niveau des surfaces agricoles et enfin la contamination des eaux de surface et des sources souterraines et leur survie dans ce milieu jusqu la consommation par une personne chacune de ces tapes la charge microbienne volue en fonction de nombreux facteurs valu s dans les paragraphes suivants La contamination des troupeaux d animaux de rente par les microorganismes ent ropathog nes se fait entre autres par leurs aliments Rice et coll 1999 par l eau d abreuvement Humphrey et coll 1987 Shere et coll 1998 ou par la pr sence d animaux infect s dans le troupeau Une fois dans un troupeau ces microorganismes infectent les animaux soit directement par l eau et les aliments soit indirectement par l interm diaire des mati res f cales excr t es par les animaux infect s La longue dur e de survie des bact ries ent ropathog nes dans l eau Rollins et Colwel 1986 Gledel 1985 Wang et Doyle 1998 fait de ce v hicule un point critique dans la transmission de ces agents entre les animaux L excr tion des bact ries ent ropathog nes dans les mati res f cales des animaux de ferme semble avoir un comportement saisonnier Jones 1999 Stanley et coll 1998a b Linton et Hinton 1988 Elle est de
276. ues et humains de la pr sence de productions animales Le projet comprend trois grands blocs Les deux premiers sont effectu s en parall le et sont compl mentaires dans la d marche globale Le troisi me bloc r unit les r sultats des deux premiers et propose une m thodologie globale et int gr e pour la gestion du territoire Le premier bloc vise l laboration de l ensemble des crit res qui sont pertinents directement ou indirectement l environnement lors de l utilisation du territoire La nature complexe du probl me de l utilisation du territoire fait que ce bloc est essentiel une gestion efficace de ce territoire Le deuxi me bloc a une vis e plus technique par rapport des l ments sp cifiques de la probl matique Ceux ci sont l utilisation des indices de pression hygi nique de pression animale comme crit re mesurant l impact des productions animales IPHA sur la sant publique ces indices ont t d velopp s par notre groupe l utilisation d un mod le des flux d azote dans l entreprise porcine comme crit re de rejets azot s dans l environnement par la production porcine ce mod le a t d velopp par notre groupe Ces deux outils m thodologiques seront utilis s comme g n rateurs de crit res g or f renc s Un SIG sera d velopp pour le territoire choisi dans le bloc un pour r aliser cette g n ration qui prendra la forme d un th me dans le SIG 4 1 M thode Premier bloc Choix du
277. ultural Waste Management Conference land as a waste management alternative Ithaca New York 317 342 Strauch D 1991 Survival of pathogenic micro organisms and parasites in excreta manure and sewage sludge Rev Sci Tech Off Int Epiz 10 3 813 846 Strauch D and Ballarini G 1994 Hygienic aspects of the production and agricultural use of animal wastes J Vet Med B 41 p 176 228 Sweeten J M and Mathers A C 1985 Improving soils with livestock manure Journal of Soil and Water Conservation march april 206 210 Tauxe R V 1997 Emerging foodborne diseases an evolving public health challenge Emerging Infectious Diseases 3 4 425 434 Taylor H E D M and Foran M E 1993 Comparison of solid liquid and storage runoff manure on tile drain and groundwater quality Final Report Ausable Bayfield Conservation Authority Exeter Ontario Canada Thelin R Gifford G 1983 Fecal coliform release patterns from fecal material of cattle J Environ Quality 12 1 p 57 63 Thomas S B Druce R G and Elson K 1960 An ecological study of the coli aerogenes bacteria of surface soil Journal of applied bacteriology 23 2 169 184 Page 78 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tim U S and Mostaghimi S 1991 Model for predicting virus movement through soils Ground water 2
278. urbaine montr alaise depuis 1980 in Busly K B dir Rural and urban fringe studies in Canada Toronto ON York University Dub A 1983 Le sol et l utilisation des fumiers in Minist re de l Agriculture des P cheries et de l Alimentation Manuel de gestion agricole des fumiers Dumolard P et S Jin 1993 L autoroute nouvelle en zone p riurbaine et environnement l exemple du projet Grenoble Sisteron dans la base vall e du Drac dossier Revue de g ographie alpine no 9 Grenoble Institut de g ographie alpine Universit Joseph Fourier p 25 32 Eastman J R 1993 IDRISI A grid based geographic analysis system version 4 1 Clark University Graduate School of Geography Eden C Banville C 1994 Construction d une vision strat gique au moyen de la carte cognitive assist e par ordinateur Cartes cognitives et organisations P U L Qu bec et Paris Editions Eska p 81 110 Eden C et J Radford dir 1990 Tackling Strategic Problems Londres Sage Publications Eden C et C Banville 1994 Cartes cognitives et ordinateurs Mise au point et implantation d une vision strat gique in Cossette P dir Cartes cognitives et organisations Qu bec Presses de l Universit Laval et Editions ESKA El Fouladi A et D J Marceau 1997 Optimisation d un corridor routier dans la r gion du Rif au Maroc en r ponse la liaison fixe Europe Afrique travers le d tr
279. ut les principales m thodes pour la gestion des p i dans un contexte d application des approches MCDA II s agit tout d abord de dresser une liste des parties int ress es la gestion du territoire retenu pour l tude Toute liste de p i est mettre en relation circulaire avec une liste des enjeux inh rents aux probl mes complexes sous tude L analyse de ces deux listes permet des regroupements de p i et d enjeux Certaines des p i sont alors rencontr es en entrevue individuelle non directive pour obtenir leur vision du probl me Les entrevues sont ensuite analys es l aide d outils appropri s 2 C est d ailleurs l une des fonctionnalit s de PCS Propos par Michel Bigras Poulin Universit de Montr al et collaborateurs Page 7 de 30 Mise au point d un outil d analyse g oenvironemmentale 7 octobre 2002 dans notre cas la cartographie cognitive Eden et Banville 1994 et l analyse de contenu plus classique appuy e par le logiciel NUD IST4 Ces analyses servent raffiner les listes de p i et d enjeux et dresser une liste des l ments structurants du probl me complexe sympt mes effets et cons quences causes crit res actions fragment es buts non buts questions strat giques affirmations et postulats de base principes guidant l action conflits clients Ce mod le global doit tre mis jour au fur et mesure de l avancement de la d marche et c est justement l l utilit de PCS
280. veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Stanley K N Wallace J S Currie J E Diggle P J and Jones K 1998 Seasonal variation of thermophilic campylobacters in lambs at slaughter Journal of Applied Microbiology 84 1111 1116 Stanley K N Wallace J S Currie J E Diggle P J and Jones K 1998 The seasonal variation of thermophilic campylobacters in beef cattle dairy cattle and calves Journal of Applied Microbiology 85 472 480 Statistique Canada 1996 Recensement de l agriculture de 1996 version 1 cd Stephenson G R and Street L V 1978 Bacterial variations in streams from a southwest Idaho rangeland watershed J Environ Quality 7 1 150 157 Sticht Groh V 1982 Campylobacter in healthy slaughter pigs a possible source of infection for man The Veterinary Record 110 104 106 Stoddard C S Coyne M S and Grove J H 1998 Fecal bacteria survival and infiltration through a shallow agricultural soil timing and tillage effects J Environ Quality 27 15 16 1523 Straub T M Pepper I L and Gerba C P 1993 Hazards from pathogenic microorganisms in land disposed sewage sludge Reviews of environmental contamination and toxicology 132 p 55 91 Strauch D 1976 Health hazards of agricultural industrial and municipal waste applied to land Proceedings of the 1976 Cornell Agric
281. yenne des fermes de la zone suite page suivante Page 55 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau XV suite Comt de Verch res Comt de Saint Hyacinthe Varennes Verch res Contrec ur Saint Jude St Barnab St Thomas Saint Ste Marie St Damase Sud d Aquin Hyacinthe Madeleine 0 53 0 53 0 53 eaux de surface par ruissellement Mr UE i 0 001 0 001 0 006 0 006 0 006 0 006 0 006 0 006 pourront atteindre les eaux souterraines par infiltration Mi Surface pandue lisier Surface pandue fumier bovin Surface p turage Coefficient de ruissellement entrepos e sep mai qui sera pandue porc entrepos e sep mai qui sera pandue 2 gt tn on Campylobacter qui pourront atteindre les co R 404 ON Un Ww Un ww N Coefficient d infiltration Pr cipitation moyenne en mm Pr cipitation moyenne mai octobre mm Page 56 de 85 D veloppement d indices agro cologiques pour valuer la pression hygi nique de la production animale dans les r gions rurales du Qu bec Juillet 2000 Tableau XVI Valeurs des indices de pression hygi nique animale calcul s pour deux r gions agricoles du Qu bec et charge animale traditionnelle nn Comt de Verch res Comt de Saint Hyacinthe pu Sud d Aquin Hyacinthe Madeleine Valeurs calcul es des a
282. zberg et coll 1976 s y taient int ress s par le biais d une tude sur la prise de d cisions strat giques mais cette piste s est toutefois r v l e limit e Langley et coll 1995 on ne d couvre pas la vraie structure d un probl me de prime abord non structur on la construit C est dans cette veine que d autres chercheurs se sont int ress s par la suite aux probl mes non structur s en insistant sur la n cessit de repenser la notion de probl me et sur l importance d une r flexion sur le processus menant la formulation des probl mes organisationnels complexes Banville et coll para tre Checkland 1989 1981 Eden et Radford 1990 Mason et Mitroff 1981 Landry 1995 1992 1985 1983 Landry et Malouin 1983 Martel et Aouni 1992 Rosenhead 1989 Rousseau et Martel 1996 Roy 1993 1985 A 1 1 L tat des travaux L ossature de la d marche de recherche d crite dans la section 4 est fournie par une approche que nous avons mise au point depuis quelques ann es dans le cadre de travaux sur la d finition la formulation et la r solution de probl mes organisationnels complexes Nous croyons en effet que la gestion int gr e d un territoire o doivent cohabiter des personnes en vill giature des producteurs d animaux de rente des usines de divers types des r sidents peut certes tre qualifi e de probl me complexe au sens d fini dans l introduction et que dans les circonstances il est tout fa

MEMO316

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