L' - Définition (tentative) <
La définition d'une eau potable est très malaisée...
C'est en effet un terme générique qui ne peut s'appuyer sur un type unique, car toute eau que l'on peut consommer sans danger peut être considérée comme potable.
A cette notion de danger potentiel peut se superposer une notion d'agrément vis-à-vis du goût et même de confort (aspect, température).
On pourrait dire, qu'une eau destinée à la consommation humaine doit :




Le professeur Le Strat utilisait cette formule simple :

- une eau potable est une eau qui plaît à celui qui la boit et ne le rend pas malade -

A la réflexion, il s'agit là de beaucoup plus qu'une simple "boutade"...

Les qualités organoleptiques (terme qualifiant les substances qui peuvent impressionner les organes sensoriels) attendues d'une eau de boisson sont la limpidité, l'absence de couleur et d'odeur, l'absence de saveur désagréable et enfin la fraîcheur.

L'eau doit d'autre part, présenter des caractéristiques satisfaisantes des points de vue physique, chimique et bactériologique.

Les autorités sanitaires, et en particulier le Conseil supérieur d'hygiène publique de France ( CSHPF ), ont précisé, au travers d'une législation, les valeurs limites des paramètres les plus importants, paramètres à ne pas dépasser pour pouvoir qualifier une eau de potable.
On pourrait donc dire qu'il n'existe pas d'eau potable, mais seulement d'eau conforme aux normes...

Rappel - Qualité de l’eau potable (2006) :

310 000 prélévements réalisés dans le cadre du contrôle sanitaire,

(Ministère chargé de la santé - Données 2006 - L’eau potable en France 2005-2006).

Gestes pour profiter d'une eau de meilleure qualité ?

Une eau est caractérisée par un ensemble de paramètres accessibles à l'analyse.
Tous ces éléments constituent la minéralisation de l'eau dont l'importance dépend évidemment de la nature géologique des terrains traversés.
En suivant la classification de la législation française, on distingue :

La découverte de germes banals dont l'origine fécale est établie indique donc un risque de présence de germes pathogènes sans qu'il soit besoin de la vérifier.

Il faut bien avoir à l'esprit que, même en cas de pollution importante, aucune eau ne peut entraîner un risque de toxicité aiguë. Il ne peut exister qu'un risque de toxicité chronique par effet d'accumulation, comme cela a été observé pour le plomb (saturnisme) ou le mercure (maladie de minamata).

Une eau naturelle ne constitue pas un milieu favorable au développement des bactéries (température trop basse, quantité de nutriments insuffisante). Lors du prélèvement d'un échantillon, on peut observer une phase de multiplication pendant quelques heures, puis une phase de décroissance. La multiplication des germes dans un réseau de distribution ne peut donc se produire que si ce dernier présente des zones de dépôts riches en matières organiques favorables à la fixation des bactéries et leur apportant la nourriture nécessaire. A partir de ces niches, les bactéries pourront croître et constituer un revêtement mucilagineux très mince dans les conduites, appelé biofilm. Ce dernier est constitué par les excréments et les cadavres de micro-organismes (endotoxines), et constitue une nouvelle source d'énergie pour les bactéries.

Le maintien d'une condition aseptique en réseau passe donc, en l'état de la technique, par l'obligation de conserver à l'eau un pouvoir bactériostatique pendant toute la durée de son séjour.

Ceci est obtenu par l'injection d'un désinfectant rémanent (chlore ou composé de chlore) avant introduction de l'eau dans le réseau.

Si le temps de séjour en réseau est élevé, il sera nécessaire de procéder à une chloration complémentaire "en route" (généralement aux réservoirs) pour maintenir un résiduel bactériostatique de désinfectant jusqu'au robinet de l'abonné, sans avoir à introduire une quantité inacceptable de chlore au départ.

Dans certaines circonstances (long séjour, zones de faible circulation, température élevée, présence d'ammoniaque, eau riche en matières organiques), cette obligation de maintient d'un résiduel de chlore peut entraîner le développement de goûts désagréables et/ou la formation de composés organo-chlorés soupçonnés d'être cancérigènes).
L'évolution des techniques pour éviter cette obligation vise donc à réduire aussi complètement que possible les teneurs en matières organiques (et spécifiquement en Carbone Organique Dégradable Biologiquement - CODB) - de l'eau traitée.

Outre les techniques désormais classiques de couplage oxydant fort / charbon actif, la filtration sur membranes (nanofiltration), répond en grande partie à ce problème.

Des micro-organismes plus évolués que les bactéries peuvent être également rencontrés dans l'eau (helminthes, protozoaires tels que amibes, cryptosporidium, etc.) et peuvent présenter des risques pour la santé. La réglementation française n'en n'impose pas la recherche actuellement. Cependant, le sujet est activement débattu Ce risque pourrait entraîner la mise en place de nouvelles obligations pour le traitement des eaux (granulométrie des matériaux filtrants, rinçage des filtres après lavage avec décharge des premières eaux, traitement spécifique des eaux de surverse d'épaississeur, etc.).

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ANALYSE D'UNE EAU

Pour que les résultats d'analyse provenant de différents laboratoires puissent être comparés, il est évidemment nécessaire que ces laboratoires utilisent les mêmes méthodes et le même mode opératoire.
Les méthodes officielles sont mises au point par un petit nombre de laboratoires dont la compétence est unanimement reconnue (laboratoires de référence). Elles font ensuite l'objet d'une normalisation à l'échelon français (AFNOR) ou européen (ISO).

Ces méthodes sont rendues obligatoires par un arrêté ministériel spécifique qui est périodiquement mis à jour (le dernier est l'arrêté du 24.07.89).

Il serait beaucoup trop long d'exposer ici ces méthodes. Je renvoie ceux que cela intéresse vers les documents suivants :


INTERPRETATION DE L'ANALYSE.
Même pour un non-spécialiste, il peut être intéressant de savoir interpréter une analyse d'eau, de vérifier sa cohérence, de savoir détecter d'éventuelles erreurs, voire de reconstituer la teneur en certains ions manquants.
Il est nécessaire pour cela d'être familier avec les systèmes d'unités utilisés, ainsi qu'avec certains paramètres spécifiques à la chimie dans les eaux.

Rappel de quelques Termes ou expressions utilisés en chimie : lien interne .

Rappel des termes utilisés principalement en chimie de l'eau.
Notion de milliéquivalent et de degré.
Dans les analyses, la concentration des différents éléments est presque toujours exprimée en mg/L ou en microgramme/L (mg/L), pour les éléments traces (1 mg/L= 103 mg/L).
On trouve aussi parfois, spécialement dans les documents provenant des U.S.A., une expression de la concentration en ppm (partie par million). En toute rigueur, le ppm se rapporte à une concentration poids pour poids. Mais on ne fait pas une grande erreur en l'assimilant au mg/l ou encore au g/m3 lorsqu'il s'agit de solutions extrêmement diluées comme l'eau naturelle. L'expression en mg/l n'est pas commode pour contrôler les résultats d'une analyse. Il faut dans ce cas la remplacer par le milliéquivalent (g) par litre qui se note mé/L ou encore meq/l.

NOTA : l'équivalent gramme (ou poids équivalent) est défini par le quotient de la masse atomique du corps simple considéré, par sa valence (nombre d'électropolarité).
Par exemple, la masse atomique du calcium Ca2+ étant de 40,078 g et ce corps étant bivalent, l'équivalent-g vaut donc 40,078/2= 20,039 g, et un milliéquivalent = 20,039 mg (une solution à 5 g/L de calcium renfermera 5 /20,039 = 0,2495 équivalent/L, soit 249,5 mé/).
Si l'élément considéré est monovalent, par exemple le chlore Cl- qui a une masse de 35,46, 1 mé/L vaudra donc (35,46/1) = 35,46 mg/l.
(voir tableau plus loin)
Cette notation présente plusieurs avantages :

Dans la chimie de l'eau, on a souvent besoin de connaître non pas le détail des différents ions présents, mais plutôt la somme de certains d'entre eux (Ca+2 , Mg+2, carbonates, bicarbonates, etc.). Il s'agit des titres dont nous reparlerons plus loin. Dans ce cas, une mesure exprimée en mg/l n'aurait évidemment aucune signification, alors que mé/l permet une évaluation immédiate.
Cependant, une très vieille habitude a été conservée par les traiteurs d'eau français qui consiste à évaluer ces titres dans une unité un peu "désuette", le degré français (°f ou °F).
NB : ne pas confondre avec le symbole °F, degré Fahrenheit !

Il faut donc savoir que 1 équivalent / litre = 5000 °f/L, donc 1 milliéquivalent par litre (mé/l) = 5 °f/L ou 1°f/L = 0,2 mé/L.

Le degré français est donc une unité de concentration qui peut être utilisée comme le mé/L pour exprimer la dose de tout sel soluble contenu dans une eau.
Très généralement utilisée il y a quelques dizaines d'années, cette notation ne s'applique plus guère qu'aux "titres" tels que TA, TAC, TH, etc.
Son usage est cependant encore très répandu dans le domaine du traitement d'eau par échange d'ions.

Nota :

Correspondances °F et autres

°français (°F)
°allemand (°D) ou °GH
°anglais(°A) ou °Clark
°US
mg/l
de CaCO
3
°français (°F)
1
0,56
0,7
0,5848
10
°allemand (°D) ou °GH
1,786
1
1,256
1,047
17,9
°anglais (°A)
ou °Clark
1,429
0,796
1
0,8362
14,25
°US
1,71
0,955
1,1958
1
17,1
mg/l
de CaCO
3
0,1
0,05586
0,07
0,05848
1
Exemple : le °D = 1,786°F ou 17,9 mg/l de CaCO3
1 °A = 0,8362 °US ou 14,25 mg/l de CaCO3
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FACTEURS DE CONVERSION (MILLIGRAMMES EN MILLIEQUIVALENT ET INVERSEMENT)

(Les masses molaires des corps du tableau ont été calculés avec le logiciel CPE de Paul Roux)

Unités spécifiques
Il a été vu les unités se rapportant à la mesure de la couleur (mg/l Pt Co ou degré Hazen) de la turbidité (NTU, FTU, JTU, gouttes de mastic, etc.).
En ce qui concerne l'évaluation de la saveur et de l'odeur, le principe de la méthode est d'établir des dilutions avec de l'eau sans odeur, ni goût (?), jusqu'à disparition de la perception olfactive ou gustative. Ceci détermine un "seuil".
Par définition, le seuil 1 est celui d'une eau sous analyse, sans goût ni odeur.
Une eau présentant un seuil d'odeur ou de goût de 10 résulterait de la dilution de 1 volume d'eau sous analyse avec 9 volumes d'eau de référence.

Nous avons vu également que la minéralisation globale d'une eau pouvait être approchée par une mesure de conductivité électrique ou de résistivité. qui est son inverse.
L'unité de résistivité R est l'ohm.cm/cm2.
L'unité de conductivité est le Siemens par mètre (S/m).
Cette unité étant très grande on utilise le sous-multiple, le micro-siemens : 1 S = 106mS.
La correspondance entre ces deux unités est donc : R = 106 / mS
Dans certains bulletins, on trouve la conductivité exprimée en mho .1 mho = 1 / ohm .

Contrôle des résultats d'analyse
Il n'existe aucune méthode vraiment satisfaisante et absolue pour contrôler les résultats d'une analyse.
Il est cependant indispensable d'identifier des erreurs importantes ou l'omission d'un ion en quantité significative, c'est-à-dire supérieure à environ 5 % d'anion ou de cation. Un résultat satisfaisant ne devrait pas mettre en oeuvre une différence supérieure ou inférieure à 2 %.

 


En pratique, on ne considère pour les contrôles que les ions dits "majeurs", soit :

Les autres éléments qui ne sont présents dans les eaux qu'à des quantités infimes échappent à ce contrôle.
On utilise très généralement la méthode de la balance ionique et , dans une moindre mesure, celle utilisant la conductivité.

Méthode de la conductivité
F. DIENERT a établi une formule valable pour des eaux dont la conductivité est de l'ordre de 400 à 500 mS/cm. Dans ce cas, la conductivité (exprimée en mS/cm à 18 °C) peut être reliée à la concentration des ions par les relations :

Si la minéralisation de l'eau excède les valeurs de conductivité citées ci-dessus, on dilue l'eau à analyser avec de l'eau distillée pour ramener la valeur de conductivité dans la gamme 400/500 mS/cm.


Signification des titres
Comme évoqué plus haut, on rencontre dans les analyses des évaluations globales fort précieuses pour des calculs rapides. Il s'agit de ce qu'il est convenu d'appeler les titres. On distingue :

Par convention, ces titres, qui ne se rapportent pas à un ion spécifique, sont toujours exprimés en degrés français, comme par exemple la dureté.
Echelle de dureté :


Dans les eaux naturelles, le TA ne peut apparaître que si leur pH est supérieur à 8,3. La répartition des ions constitutifs de l'alcalinité peut être calculée à partir des valeurs respectives de TA et TAC.



On peut tirer un certain nombre d'enseignements de la mesure des titres :
TH et TAC représentent la concentration en sels de Ca+2 ou Mg+2 autres que les bicarbonates, soient les chlorures, sulfates, nitrates. Il s'agit du TH dit permanent.

Dans quelques cas assez rares, TAC est supérieur à TH. Ceci veut dire que l'eau renferme des bicarbonates alcalins (Na+ ou K+).

Si TH = TAC, il ne peut y avoir d'autres sels de Ca+2 ou Mg+2 autres que les bicarbonates.
Dans ce cas, le TAC représente le TH dit temporaire.


SIGNIFICATION HYGIENIQUE DES DIFFERENTS PARAMETRES

Il serait beaucoup trop long et fastidieux de passer en revue les 63 paramètres caractéristiques retenus par la législation.
Je recommande la lecture du chapitre consacré à ce sujet dans l'ouvrage de J. RODIER déjà cité.

Eaux : contrôle sanitaire :
> Demande d'agrément des laboratoires pour les prélèvements et analyses / février 2005
(Actualisation avril 2005)

> L'Eau Potable en France - Bilan 2005-2006 (Ministère de la Santé, 2007).

Attitude des consommateurs sur l'eau au quotidien.
> édition du baromètre C.I.EAU/TNS-SOFRES 2008 (13e édition, publiée en 2009, lien),
>> Téléchargez le baromètre (pdf, 970 ko).


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