l-eau potable - UdPPC AUVERGNE

La terre est la seule planète connue où l’eau existe sous forme liquide.
97,2% d’eau salée 2,8% d’eau douce
Les océans représentent
71 % de la surface
et 1/800e du volume de la Terre.
Connaissez-vous les surfaces
des 5 océans ?
• Le Pacifique fait 180 millions
de km2.
• L'Atlantique 105.
• L'Indien 75.
• L'Antarctique 32.
• L'Arctique 12.
L'origine de la vie
Sans eau, la vie n’existerait pas sur terre.
Les premiers êtres vivants sont apparus
dans l’océan il y a 3,8 milliards
d’années. les conditions de chaleur et de
lumière étaient réunies dans les mers
pour permettre l'éclosion des premiers
organismes vivants.
Les rôles de l’océan
L'océan recouvre les 3/4 de la surface de
la Terre. Il joue un rôle majeur dans son
équilibre.
Il assure la production de matière
vivante (par la photosynthèse) et
d'oxygène.
L’eau douce se répartit ainsi :
• Glaces : 2,1%
• Eaux souterraines : 0,6%
• Lacs et rivières : 0,02%
• Atmosphère : 0,01%
Un capital précieux et rare
La plus grande part de l’eau douce se trouve dans les
glaciers et les calottes polaires ou dans des nappes
souterraines peu
accessibles. Seule une petite quantité
d’eau douce est disponible pour les êtres humains.
Part de l’eau dans les êtres vivants
Tous les êtres vivants sont composés d’eau :
• Le corps humain (adulte) : 60%
• La méduse : 95%
• La salade verte : 95%
L’eau douce, une richesse mal répartie
dans le monde
La quantité d’eau douce sur Terre devrait être
suffisante pour satisfaire aux besoins des 6 milliards
d’hommes.
Pourtant, plus de 40% de la population mondiale
souffre de manque d’eau.
L’inégalité de la répartition de l’eau douce disponible

Il fournit la nourriture à de très
nombreux êtres vivants.
Il participe au climat : l'océan peut
stocker quatre fois plus de chaleur que la
Terre. Cette chaleur transmise à
l'atmosphère provoque dépressions ou
anticyclones et régule les températures.
Il recèle de grandes quantités de
matières premières.
Il est la principale route de transport
commercial depuis que les voies
maritimes ont été tracées par les les
explorateurs.
peut engendrer des conflits entre États et son partage
devenir un enjeu politique et économique mondial,
comme pour le pétrole.
L'eau sur la terre et dans l'atmosphère
est présente sous forme gazeuse
(vapeur
d'eau), liquide (fleuve, lac, océan) et
solide (glacier, iceberg).
Elle passe d'un état à l'autre en fonction
de la température, mais sa quantité
totale est toujours la même.
Les flux de l'eau terrestre, en milliers
de km3/an
(extrait TDC numéro 638)
Le cycle de l’eau
La quantité totale de l’eau sur la planète est constante
depuis 4,4 milliards d’années. Sous l’effet du soleil,
l’eau s’évapore et se condense dans l’atmosphère
pour former les nuages. Elle retombe ensuite sous
forme de précipitations, puis s’écoule et s’infiltre
venant ainsi grossir les cours d’eau, avant de
s’évaporer à nouveau : c’est le cycle de l’eau.
Temps de séjour moyen de l’eau dans les différents
réservoirs :
• Glaciers et calottes polaires : 8 000
ans .
• Eaux souterraines : 2 semaines à
10 000 ans .
• Océans : centaines de milliers
d’années.
• Lacs : 10 ans.
• Sols : 2 semaines à 1 an.
• Cours d’eau : 2 semaines.
• Atmosphère : 1 semaine.
Document :
http://www.fnh.org/sos_mp/pedago/p_eau/in
dex.htm

LA QUALITE DE L’EAU
Nos besoins en eau nous ont fait passer de l’emploi des eaux de source et de nappe à une utilisation de plus en plus poussée des
eaux de surface. En France, 60% de l’eau potable provient des eaux souterraines et 40% est produite à partir de l’eau des fleuves,
des rivières et des lacs.
L’eau naturelle n’est pas directement consommable : il faut la traiter afin de la rendre potable. Avant d’arriver à nos robinets, l’eau
captée dans la nature doit subir une série d’opérations dans une usine de traitement.
L’eau doit subir régulièrement une série de 63 analyses différentes qui permettront de tester 7 groupes de paramètres :
• Les paramètres organoleptiques : couleur, saveur, odeur et transparence ;
• Les paramètres physico-chimiques : température, pH et conductivité électrique ;
• Les paramètres concernant les substances « indésirables » : teneur maîtrisée en nitrates, sulfates, chlorures, sodium,
fluor……
• Les paramètres concernant les substances toxiques : doses infimes en plomb, chrome, mercure, arsenic, ……
• Les paramètres microbiologiques : absence de parasites, de bactéries et de virus pathogènes ;
• Doses infimes en pesticides et produits apparentés ;
• Les paramètres concernant les eaux adoucies et déminéralisées : teneur minimale en calcium, magnésium,
hydrogénocarbonates.
Quelques exemples de critères de potabilité :
• Le sodium
Le sodium est un élément vital. Les risques dus à un excès de sodium intéressent principalement les nourrissons et les personnes
atteintes de troubles cardiaques, vasculaires et rénaux qui doivent suivre un régime sans sel.
Valeur limite réglementaire : 150 mg/L.
• Les sulfates
Les sulfates peuvent avoir un effet purgatif et entraîner une déshydratation et une irritation gastrique. Ils donnent mauvais goût à
l’eau et peuvent entraîner des effets de corrosion des canalisations.
Valeur limite réglementaire : 250 mg/L.
• Les chlorures
Les chlorures interviennent dans la désinfection de l’eau. Ils ne présentent aucun risque pour la santé mais donnent à l’eau un goût
fort désagréable d’eau de Javel.
Valeur limite réglementaire : 200 mg/L.
• Les nitrates
Les nitrates peuvent provoquer un mauvais transfert de l’oxygène vers le sang, surtout chez les nourrissons de moins de 6 mois.
Valeur limite réglementaire : 50 mg/L.
• Le fluor
Le fluor est un oligo-élément bénéfique pour la santé mais un excès peut entraîner des risques de fluorose dentaire (taches brunes
sur l’émail des dents).
Valeur limite réglementaire : 1,5 mg/L.
• Le plomb
Le plomb est un métal très toxique. L’organisme le stocke et cela peut provoquer, chez les enfants, un retard psychomoteur et des
troubles du comportement (saturnisme).
Valeur limite réglementaire : 0,05 mg/L.
RENDRE L’EAU POTABLE
Dans l’esprit du public, le mot « traitement » est souvent associé à l’idée de produits chimiques, mais dans les faits, le traitement
de l’eau fait appel pour une très large part à des processus naturels ou biologiques.
Les procédés de base peuvent être classés en plusieurs catégories :
- Les procédés physiques comme le dégrillage (l’eau passe à travers des grilles pour arrêter les corps flottants et gros
déchets), la décantation, la flottation (inverse de la décantation), la filtration sur lit de sable ou avec des filtres à charbon actif.
- Les procédés physico-chimiques avec la coagulation-floculation où l’eau reçoit un réactif destiné à provoquer
l’agglomération des particules en suspension en gros flocons de boue appelés « le floc ».
- Les procédés chimiques où des agents tels le chlore qui agit sur les métaux, les matières organiques.
- Les procédés biologiques où des cultures bactériennes appropriées éliminent certains éléments indésirables.
Le traitement des eaux s’effectue dans des usines et débute par un pompage en nappe ou en rivière. Le schéma classique de
traitement comprend six étapes.
a) Dégrillage et tamisage
Les débris et les déchets solides, plus ou moins volumineux, sont retenus par des grilles ou des tamis qui sont plus fins.
b) Floculation et décantation
Sous l’action d’un réactif, les particules en suspension, non retenues par les tamis, forment des flocons (floculation), plus gros et
plus lourds, qui se déposent par décantation.
c) Filtration sur sable ou nanofiltration
L’eau traverse une couche de sable ou un nanofiltre qui retient les dernières particules en suspension.
d) Ozonation
Pour détruire les virus et les bactéries, on fait agir un oxydant puissant : l’ozone.
e) Filtration sur charbon actif
L’eau traverse un filtre qui retient les matières organiques responsables d’odeurs et de goût désagréables.

f) Injection de chlore
Une petite quantité (1 goutte pour 1000 L) d’un désinfectant puissant, le chlore, est ajoutée à l’eau pour détruire tous les germes et
pour la protéger lors de son stockage et sa distribution.
Document : http://matmich.free.fr/1l/eauxnat.htm
D’autres sites :
http://culturesciences.chimie.ens.fr/dossiers-chimie-societe-article-EauProduitNaturel.htmlhttp://basse-
normandie.sante.gouv.fr/drass/environnement/GREEQS/outils/classeur/guides/5-lexique-pratique-eau-
sante.pdfhttp://www.developpement-durable.gouv.fr/La-qualite-de-l-eau-potable-et.html
http://www.mp.chambagri.fr/IMG/pdf/ex_65_normes_potabilite_eau.pdf
Comment détermine-t-on la pollution de l'eau ?
Par l’analyse. Des normes nationales et internationales fixent des indicateurs de pollution biologique et physico-chimique de l'eau.
Il existe une grande variété de paramètres indicateurs de pollution de l'eau. Pour les eaux naturelles et les effluents domestiques et industriels, à
titre d’exemples ont peut citer les analyses suivantes.
Les MEST, quantité de matières en suspension totales, déterminées par filtration d’un échantillon d’eau et séchage, englobent
l’ensemble des
particules, organiques ou minérales, non dissoutes.
La DBO5, demande biochimique
en oxygène (à 5 jours), exprime la quantité d’oxygène nécessaire à la dégradation des matières organiques
d’une eau avec le concours des microorganismes présents dans le milieu. C’est un excellent indicateur de la concentration de
l’eau en matières
organiques biodégradables et donc de la pollution de l'eau.
Les Nitrates : constituent le stade final de l’oxydation de l’azote.
Les Nitrites : constituent une étape importante dans le cycle de l’azote, ils s’insèrent entre l’ammoniaque et les nitrates.
L’ammoniaque : constitue la forme réduite de l’azote.
L’azote Kjeldahl : comporte l’azote présent sous les formes organiques et ammoniacales à l’exclusion des nitrates et nitrites
. C’est donc à tort
qu’on le désigne sous le terme d’azote total.
Pour mesurer la pollution de l'eau, on utilise aussi le phosphore total, les phosphates des paramètres microbiologiques, tels que le nombre de
coliformes fécaux, et des paramètres chimiques variés, envisagés en fonction de l’environnement local, tels que teneur en métaux lourds,
pesticides, etc. A partir de ces paramètres, des grilles définissent des classes de qualité de l’eau. Ainsi, pour la qualité générale on a :
Classes
1A
1B
2
3
HC
DBO5 mg02/l <= 3 de 3 à 5 de 5 à 10 de 10 à 25 > 25
DCO mg02/l <= 20 de 20 à 25 de 25 à 40 de 40 à 80 > 80
02 dissous mg/l > = 7 de 5 à 7 de 3 à 5 < 3
NH4+ mg/l < = 0,1 de 0,1 à 0,5 de 0,5 à 2 de 2 à 8 > 8
1A : Bonne. Absence de pollution de l'eau significative.
1B : Assez bonne. Pollution de l'eau modérée.
2 : Médiocre. Pollution de l'eau nette.
3 : Mauvaise. Pollution de l'eau importante.
HC : Hors Classe. Pollution de l'eau très importante.
DCO : Demande chimique en oxygène.
Ces grilles permettent d’établir des cartes de la qualité des cours d’eau (donc de la pollution de l'eau), de définir des objectifs de qualité servant de
cadre pour déterminer les autorisations de rejet et l’importance des traitements à effectuer.
Document : http://environnement.ecoles.free.fr/pollution_eau.htm