Chimie. Conductivité. Ammonium :

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1 Chimie Conductivité La conductivité de l'eau est l'aptitude d'une solution à permettre le passage du courant électrique. C'est à dire la capacité de l'eau à faire passer un courant électrique d'un point 1 vers un point 2. La mesure de la conductivité de l'eau dépend de beaucoup de substances ou de matières inorganiques solides dissoutes dans les solutions d'eau (matières dissoutes telles que les sulfates, chlorure, nitrates, phosphates, bicarbonate). Toutes ces matières à une certaines concentrations ont la capacité d'engendrer un courant électrique. La conductivité de l'eau donne une indication de la qualité et de la concentration des solutés ionisables (substances dissoutes telles que les sulfates, chlorure, nitrates, phosphates, bicarbonate). Si le niveau de quantité de matières dissoutes dans l'eau augmente (telles que les nitrates, sulfates, phosphates), la conductivité augmentera également. 25 C. La conductivité est exprimée en micro-siemens par centimètre (µs/cm) et est donnée à La conductivité n'est pas un indice d'eau potable à lui tout seul car celle ci peu facilement être altérée. La mesure de la conductivité de l'eau permet de déceler rapidement une variation de la composition de l'eau, par exemple : Baisse de conductivité de l'eau d'un réseau de chauffage due à l'entartrage. Réglage de la purge d'une chaudière ou d'un circuit de refroidissement pour limiter la concentration des sels dissous. Contrôle de la production d'une chaîne de déminéralisation. µs/cm Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : 200 et 1100 Ammonium : L'azote ammoniacal n'a pas, aux concentrations susceptibles d'être trouvées dans l'eau, de signification sanitaire directe. C'est un indicateur d'efficacité du traitement de l eau. Il est

2 facilement éliminé par les stations de traitement d eau et réagit avec le chlore en donnant des chloramines. Les chloramines constituent une des causes les plus courantes du mauvais goût de l'eau (goût d'eau de Javel). La présence d azote ammoniacal après traitement de l eau indique une chloration insuffisante. La désinfection n'a pas été réalisée. L'ammonium est exprimé en milligrammes par litre (mg/l). Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : inférieur à 0,5 mg/l Chlore : Le chlore permet de : Aseptiser = Détruire toutes les matières organiques, (eau de ville) Désinfecter = Détruire toutes les bactéries dites pathogènes pour l'homme c'est à dire les bactéries pouvant provoquer des maladies. (eau de ville) Oxider = Détruire l'ammoniaque, l'azote provenant de la pollution des nageurs (eau de piscine) L'eau de ville contient entre 0,05 et 0,15 mg/l de chlore. Une eau de piscine en contient 1mg/l. La limite au-delà de laquelle l'oms (Organisation Mondiale de la Santé) estime qu'il y a un risque pour la santé est de 5mg/l. Le chlore est nocif pour les organismes vivant dans l'eau et les sols. Le chlore est exprimé en milligrammes par litre (mg/l). Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : Absence d odeur ou de saveur désagréable et pas de changement anormal. Chlorure : Les chlorures sont présents en grande quantité dans l'eau de mer (compris entre 15 g/l jusqu'à 30 g/l). La concentration en chlorure d'une eau est lié à l'origine de l'eau et de la nature du terrain qu'elle empreinte. Les chlorures participent à la conductivité électrique de l'eau. Une concentration supérieure à 200 mg/l peut être dangereuse pour les patients atteints de

3 maladies cardio-vasculaires ou rénales. La teneur en sel dans l'eau d'irrigation : Risque Teneur en sel en mg/l Nul < 500 Légers Modéré Sévère > 2000 Les chorures sont exprimés en milligrammes par litre (mg/l). Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : inférieure à 250 mg/l Couleur : La couleur de l'eau est liée à la présence de matières minérales ou organiques. Limites du qualité des eaux destinées à la consommation humaine :Acceptable pour les consommateurs et aucun changement anormal Saveur : La saveur d'une eau est souvent liées à la présence de matières organiques volatiles tel que le chlore. Limites du qualité des eaux destinées à la consommation humaine :Acceptable pour les consommateurs et aucun changement anormal Demande biologique en oxygène DBO 5 : La quantité de matière organique peut être évaluée par la mesure de la demande biochimique en oxygène (DBO). La demande biochimique en oxygène (DBO) est la quantité d'oxygène nécessaire pour oxyder les matières organiques (biodégradables) par voie biologique (oxydation des matières organiques biodégradables par des bactéries). Elle permet d'évaluer la fraction biodégradable de la charge polluante carbonée des eaux usées. La matière organique présente dans l'eau provient de diverses sources :

4 rejets domestiques et urbains, rejets industriels, décomposition d'animaux et de végétaux morts, activités agricoles (épandage, pesticides, fongicides, herbicides...). La mesure la plus souvent réalisée est celle de la DBO 5, retenue par la Directive Européenne du mai 1998 (Norme AFNOR NF EN ). La DBO 5 correspond à la demande biochimique en oxygène calculé après 5 jours d'incubation de l'échantillon dans le noir à une température de 20 C. Elle est exprimée en milligrammes par litre d'oxigène (mg/l O 2 ) Demande chimique en oxygène DCO : La pollution par les matières organiques est provoquée par les rejets industriels (industries chimiques, de la pâte à papier, pétrolières, agro-alimentaires,...) et les rejets des populations urbaines. La dégradation des matières organiques déversées dans les cours d'eau entraîne une consommation de l'oxygène dissout dans l'eau, qui se fait au détriment des organismes vivants (asphyxie du milieu). L'importance de cette pollution dans un effluent peut être évaluée par la demande chimique en oxygène (DCO) qui représente le poids d'oxygène nécessaire à la dégradation par voie chimique de la totalité de la matière organique. Elle est exprimée en milligrammes par litre (mg/l) Dureté : La dureté est l'indicateur de la minéralisation de l'eau. La dureté de l'eau est associée au degré hydrotimétrique ou TH qui est l'unité de mesure de la dureté de l'eau, exprimée en degrés français. Elle est surtout due aux ions calium et magnésium La dureté de l'eau est principalement du à la quantité de calcaire qu'elle contient. Le degré hydrotimétrique (dureté) s'exprime en degré français ( F). Un degré français correspond à la dureté d une solution contenant 10 mg/l de carbonate de calcium CaCO3 (c'est à dire la concentration en calcaire).

5 Un degré français ( F) équivaut à 4 mg de calcium par litre et à 2,4 mg de magnésium par litre. Tableau représentant la valeur du degré hydrotimètrique (dureté) de l'eau : Dureté en F 0 à 7 7 à à à 42 Supérieur à 42 EAU Très douce Douce Moyennement dure Dure Très dure L'eau dure n'a pas d effets nocifs sur la santé mais la formation de calcaire peut générer des désagréments matériels (entartrage des canalisations notamment). La limite inférieure du degré hydrotimétrique pour les eaux destinées à la consommation humaine et n'ayant pas subies de traitement thermique est fixée à 15 F. Les inconvénients que peut présenter une eau trop douce pour la santé sont : d'ingérer par notre organisme des métaux de canalisation tels que le fer ou le plomb suite à leur dissolution dans l'eau. Un risque de corrosion pour les canalisations. Manganèse : Le manganèse est un oligo-élément essentiel à la nutirtion de l'homme pour survivre mais peut devenir toxique lorsque la consommation est trop importante. Cependant les conséquencs d'un excès de manganèse ne peuvent se produire qu'à des doses fortement élevées qui n'ont rien à voir avec ce que peut apporter l'eau. Le manganèse est présent naturellement dans l'eau sous forme de petites paticules. L'homme augmente les concentrations en manganèse dans l'eau en utilisant des pesticides au manganèse qui pénètrent dans les eaux de surfaces, les eaux souterraines et les eaux d'égouts. La présence élevé de manganèse dans l'eau peut engendrer : Une couleur rouge-brun foncé à l'eau provoquer des dépôts d'hydroxyde, un goût métallique désagréable à l'eau déterioration du linge. Le manganèse est exprimé en microgrammes par litre (µg/l). Limites du qualité des eaux destinées à la consommation humaine : inférieur à 50 µg/l

6 Matières en suspension : Les matières en suspension sont des petites particules présentent dans l'eau en plus ou moins grande quantité. La quantité des matières en suspension dans l'eau dépend du chemin parcouru par l'eau, de la pluviométrie et des rejets urbains ou industriels. Tous les cours d'eaux contiennent des matières en suspension. Les effets néfastes d'une eau fortement chargée en matières en suspension sont : Empêcher la pénétration de la lumière ce qui peut provoquer la mort des poissons, Constituer une réserve de pollution potentielle dans les sédiments Elles doivent être absentes dans l eau destinée à la consommation humaine (Directive de communautés européennes) Les matières en suspension sont exprimées en milligrammes par litre (mg/l). Nitrates : Les eaux naturelles contiennent en général un niveau de nitrates d'origine naturelle très faible (inférieur à 10 mg/l) mais les concentrations en nitrates augmentent à cause de l'activité humaine telle que l'agriculture, l'industrie et les émissions de produits de combustions. Aujourd'hui on observe une forte augmentation de la concentration en nitrates dans de nombreuses eaux souterraines et de surface provenant : des rejets d'eaux usées domestiques, des rejets agricoles des rejets industrielles. La présence de nitrates dans l organisme humain pourrait provoquer : des troubles (hypertension, anémie, infertilité, troubles nerveux,...), des présomptions sur leur pouvoir cancérogène leur implication dans des cas de cyanoses, notamment chez les nourrissons. Une eau chargée en nitrates (supérieure à 40 mg/l) est déconseillée aux femmes enceintes et aux nourrissons car il y a possibilité de survenue d'effets toxiques aigues (tel que la méthémoglobinémie aigüe du nourrisson). L accroissement des teneurs en nitrate provoque également un impact sur l environnement.

7 Il est à l origine avec d autres substances telles que les phosphatés de l eutrophisation des cours d eau et du littoral. Les nitrates sont exprimés en milligrammes par litre (mg/l). Limites du qualité des eaux destinées à la consommation humaine : inférieur à 50 mg/l Nitrites : Les nitrites se transforment en nitrates. Les nitrites dans le sang réagissent avec l'hémpglobine et forme un composé appelé méthémoglobine. Ce composé réduit la capacité sanguine pour transporter l'oxygène. Cela entraine une baisse du niveau d'oxygène dans le corps ce qui peut provoquer chez les nourrisons la maladie appelée méthémoglobinémie aiguë également connu sous le nom de maladie du «bébé bleu». Les nitrites sont exprimé en milligrammes par litre (mg/l). mg/l Limites du qualité des eaux destinées à la consommation humaine : inférieur à 0,1 Oxydabilité : L'oxidabilité donne une indication de la quantité de matières organiques présentent dans l'eau, et permet ainsi de juger de la qualité des eaux destinées à la consommation humaine. La méthode utilisé est l'oxydabilité au permanganate de potassium à chaud et en milieu acide. L'oxydabilité au permanganate de potassium est exprimé en milligrammes par litre d'oxygène (mg/l O 2 ). Son augmentation indique une contamination de l'eau par la matière organique (végétaux en décomposition, bactéries,...). Limites du qualité des eaux destinées à la consommation humaine : inférieur à 5 mg/l O 2 ph :

8 Le ph d'un lac ou d'un étang dépend de son age et des déchets déversés. Lors de sa formation, un lac a un ph basique (ou alcalin) et progressivement il s'acidifie (fermentation de matériaux organiques, dissolution de dioxyde de carbone avec formation d'ions bicarbonates,...). L'eau de mer est moins sensible aux variations de ph grâce à l'effet tampon des sels dissous. Le ph en surface est proche de 8,1 et descend à 7,7 en eau profonde. Les algues et les coquillages sont généralement plus sensibles aux variations de ph. 6,5 et 9 Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : compris entre Phosphates : Le phosphore est un élément assez rare, indispensable à tout être vivant, entrant dans les cycles énergétiques cellulaires. Le phosphore est assimilable par l organisme sous forme oxydée : phosphates, hydrogénophosphates... ou sous forme organique. La présence de phosphates dans l'eau favorise la croissance des algues dès lors que l'eau est exposée à la lumière : phénomène de l'eutrophisation. mg/l Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : inférieur 5 Phosphore : Le phosphore est un élément assez rare mais indispensable à tout être vivant. Il entre notamment dans les cycles énergétiques cellulaires. Comme l'azote, le phosphore est inclus dans un cycle naturel où les apports et les pertes sont limitées. Le phosphore est assimilable par les êtres vivants sous forme oxydée (phosphates, hydrogénophosphates...) ou sous forme organique. Dans la nature, il provient essentiellement de la décomposition des cellules mortes qui sont minéralisées par les micro-organismes pour donner des phosphates rapidement assimilés. Sa présence dans l'eau n a pas de conséquence sanitaire. Par contre, elle favorise la croissance des algues dès lors que l'eau est exposée à la lumière : phénomène de l'eutrophisation. Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : inférieur 5

9 mg/l Sulfates : Les sulfates contenus dans l eau souterraines sont fournis par la dissolution du gypse. Le gypse est un sulfate de calcium hydraté qui est faiblement soluble (7 g/l dans les conditions normales). Les nappes de l Éocène ont des teneurs fréquentes comprises entre 25 et 100 mg/l mais qui peuvent localement dépasser 250 mg/l et même 1 g/l dans les formations à veines de gypse, valeurs qui rendent cette eau non potable. Les nappes captives en terrains calcaires sont moyennement à très sulfatées (30 à 200 mg/l, parfois supérieures à 250 mg/l). Leur présence est liée à la nature des terrains traversés. Une eau ayant une concentration supérieure à 250 mg/l peut entrainer des diarrhées chez l'enfant. Devant des concentrations importantes de sulfates dans l'eau, il convient de rechercher s il n y a pas des rejets industriels. 250 mg/l Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : inférieure Turbidité : La turbidité permet de calculer la teneur en matières non dissoutes qui se trouvent dans l'eau. Dans l'eau la turbidité est généralement causée par des particules qui absorbent diffusent et/ou réfléchissent la lumière. Les matières non dissoutes réduissent la transparence de l'eau, c'est pour cela que la turbidité est un bon facteur écologique qui traduit : une forte teneur en bactéries, une teneur forte en matières en suspension (normale ou non) Limite de qualité des eaux destinée à la consommation humaine : inférieure 2 NFU (unités néphélométriques formazine)