la qualité de l'eau



Une eau de bonne qualité est essentielle à la santé humaine et à celle des ressources biologiques ainsi qu'à la pratique d'activités récréatives sécuritaires. Les organismes nationaux responsables de la qualité de l'eau établissent des normes de concentration pour les différents éléments pouvant être présents dans l'eau. Des limites étant fixées, il devient relativement facile de définir une eau de qualité. Elle devrait présenter un goût agréable, ne pas dégager d'odeur déplaisante, avoir un aspect esthétique acceptable et être dépourvue d'agents physiques, chimiques ou biologiques nocifs. Certaines eaux ne satisfont pas toujours à l'ensemble de ses critères.


Comment mesure-t-on la qualité de l'eau


Les scientifiques prélèvent des échantillons d'eau, d'organismes vivants, de sédiments en suspension et de sédiments de fond dans les cours d'eau et les lacs. Puis ils les analysent en laboratoire à l'aide d'instruments et de méthodes spécialisées. Ils peuvent ensuite les comparer aux normes et eux critères de qualité en fonction des usages de l'eau.


Quelques paramètres d'identification de la qualité ou de la pollution
des eaux


Demande biochimique en oxygène

L'absorption d'oxygène due aux déversement d'eau usée dans un cours d'eau est fonction de la concentration de matière biodégradable qu'elle contient. D'où la notion de demande biochimique d'oxygène de cette eau (DBO). On l'exprime en miligrammes d'oxygène par litre d'eau. La mesure de la DBO5 se fait en laboratoire et consiste à calculer la différence entre la quantité d'oxygène dissous initialement présente dans l'échantillon d'eau et celle existant après incubation de cinq jours à 20 degrés Celsius, à l'abri de la lumière et de l'air. Cette valeur ne représente qu'une fraction de la DBO ultime, soit environ 70%, car la minéralisation complète des matières organiques peut demander jusqu'à 20 jours ou plus. La DBO est donc une façon d'exprimer la concentration en matière biodégradable que contient une eau.

Matières solides en suspension

On les appelle aussi MES. Faisant partie de la charge polluante des eaux usées urbaines, ce résidu non filtrable est partiellement éliminé lors des traitements primaires des usines d'épuration; on recourt à cet égard aux procédés de décantation (décanteurs primaires). Les MES se subdivisent en deux catégories : les matières fixes et les matières volatiles. C'est-à-dire qu'une partie des MES se volatilise lorsqu'elles sont chauffées à haute température (550 degrés Celsius); cette partie constitue la fraction organique et les sels inorganiques volatils.

La détermination des MES passe par la filtration d'un échantillon d'eau usée sur un filtre en fibre de verre standard. On filtre habituellement 100 mL d'échantillon, et on pèse le résidu accumulé sur le filtre après assèchement de ce dernier à 103-105 degrés Celsius durant une heure. Le filtre aura été préalablement asséché dans les mêmes conditions et pesé.

Formes d'azote

Les matières organiques contiennent souvent de l'azote organique. Assez rapidement cette espèce azotée se transforme en ammoniac (NH3) ou en sels d'ammonium (NH4+), selon un processus bactériologique appelé ammonisation; le pH de l'eau détermine l'espèce ammoniacale formée. Une grande quantité d'azote ammoniacale dans une eau usée veut dire que la pollution est récente.

Les deux premières formes d'azote se dégradent progressivement dans une eau usée à mesure qu'elle viellit. Les bactéries nitrifiantes du type nitrosomonas oxydent l'azote ammoniacal pour donner naissance aux nitrites (NO2-), forme intermédiaire de l'azote. Par la suite, le relais est assuré par les bactéries nitrifiantes su genre nitrobacter, qui engendrent les nitrates (NO3-), directement assimilables par les plantes. La nitrification s'opère en milieu aérobie et ne commence qu'après une dizaine de jours; la demande d'oxygène qu'elle exerce vient s'ajouter à la DBO ultime, d'où ce qu'on peut appeler la DBO totale, résultant à la fois de la minéralisation des matières organiques et de la nitrification de l'ammoniac.

Le manque d'oxygène peut provoquer le phénomène inverse, appelé dénitrification; les nitrates (NO3-) sont alors transformés en nitrites (NO2-) ou en azote moléculaire (N2). La réduction des nitrites en azote ammoniacal est également possible en milieu anaérobie. Pour mesurer les différentes formes d'azote, il faut consulter un manuel de chimie des eaux.

Autres paramètre usuels

Les phosphates : Les détergents et engrais concourent à enrichir les eaux de surface en phosphates. Le phosphore inorganique est jugé un élément essentiel dans les écosystèmes aquatiques. Les orthophosphates et les polyphosphates hydrolysables sont en effet des facteurs limitants dont le contrôle est indispensable dans la lutte contre l'eutrophisation des lacs. Il apparaît alors important de les éliminer dans les stations d'épuration et de procéder à leur mesure. À cet égard, les techniciens en eau déterminent les formes de phosphates suivantes : phosphates totaux, orthophosphates, phosphates hydrolysables et phosphates organiques. Chaque catégorie se subdivise en solution et en suspension.

Les propriétés organoleptiques : La couleur et l'odeur des eaux usées renseignent sur l'âge des déchets liquides. Une eau usée domestique fraîche a un aspect grisâtre et dégage des odeurs plutôt tolérables, ce qui n'est pas le cas des eaux plus vieilles. Ceci est dû à la formation de gaz ou à la prolifération de certains micro-organismes qui nuisent aux procédés conventionnels de traitement.

Autres paramètres d'identification de la qualité des eaux : Les valeurs extrêmes du pH sont synonymes de rejets industriels. La température est également importante. Quant aux différents polluants organiques et inorganiques toxiques ou nuisibles (BPC, dioxines, pesticides, etc.), ils constituent des cas particuliers. La mesure et le contrôle de ces éléments varient suivant les besoins d'un pays et d'une région à l'autre.

Caractéristiques microbiologiques

Les diverses eaux usées contiennent souvent des micro-organismes qui se retrouvent à plus ou moins brève échéance dans les cours d'eau et les lacs. Comme ils peuvent entraîner des risques pour la santé humaine, l'analyse d'une eau comporte toujours un aspect microbiologique. La détection des organismes coliformes est la pratique la plus courante. L'évaluation de la qualité des coliformes totaux présents dans un échantillon d'eau fait habituellement appel à deux techniques : le filtrage sur membrane ou la fermentation en tubes multiples.

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