Analyse physico-chimique des eaux de puits

Propriétés Chimiques

   L’énergie de formation de la molécule d’eau est de 242 K.J.mol-1soit 58Kcal.mol-1. Il s’ensuit que l’eau possède une grande stabilité. Cette stabilité, associée aux propriétés électriques et à la constitution moléculaire de l’eau, la rend particulièrement apte à la mise en solution des nombreux corps. La première opération chimique réalisable avec l’eau est sa dissociation en protons H+ et en ions hydroxyles OH- . La répartition entre les deux se mesure avec le pH (potentiel hydrogène). L’échelle va de 0 à 14. Plus on se rapproche de 0, plus l’eau est acide, plus on se rapproche de 14, plus elle est basique. L’eau est neutre lorsque son pH est à 7. L’eau joue un rôle très important dans toutes les réactions chimiques qui impliquent des matières chargées électriquement. Outre ses qualités chimiques propres, elle est utilisée comme catalyseur dans de nombreuses réactions chimiques importantes.

Pollution organique

  Les matières organiques dans l’eau sont issues principalement de la décomposition des débris végétaux ou animaux. Leur origine est autochtone ou allochtone par infiltration en suivant le transport hydrique. Les rejets industriels, les rejets domestiques et urbains peuvent être la source des matières organiques. Les activités agricoles (épandage, pesticides…) sont aussi responsables de la présence des substances organiques dans l’eau [6]. Par ailleurs, la teneur en matière organique est un élément prépondérant sur l’évolution de la qualité de l’eau en réseau de distribution parce que sa présence peut entraîner un développement de bactéries dans l’eau. En outre, certaine eau traitée par chloration peut devenir très dangereuse car l’apparition de son goût et son odeur désagréable est la conséquence de la formation des organochlorés ; certains des ces dérivés sont potentiellement toxiques comme les lactones chlorés [7].

Pollution microbiologique

  Elle concerne les bactéries, virus, champignons, protozoaires, et oeufs de parasites. Ils sont présents dans les eaux de mer, les eaux de surface et les eaux souterraines. Les conditions anaérobies généralement rencontrées dans les eaux souterraines en limitent cependant la diversité. Les bactéries, virus et autres agents pathogènes rencontrés dans les eaux souterraines proviennent des fosses septiques, des décharges, des épandages d’eaux usées, des élevages,des matières fermentées, des cimetières, et du rejet d’eaux superficielles. Ces pollutions peuvent être aussi dues à des fuites de canalisations et d’égouts ou à l’infiltration d’eaux superficielles. La grande majorité de ces microorganismes nocifs, susceptibles d’engendrer des infections humaines redoutables, diffuse dans l’environnement hydrique, par l’intermédiaire des souillures fécales humaines ou animales. Les pollutions microbiologiques se rencontrent surtout dans les aquifères à perméabilité de fissure (craie, massifs calcaires), dans lesquels la fonction épuratrice du sous-sol ne peut s’exercer et la matière organique est dégradée partiellement. Les émergences de type karstique avec des circulations souterraines rapides sont par conséquent très sensibles à cette pollution. Dans les aquifères à porosité inter granulaire, une contamination bactérienne implique une source proche de pollution (puisard, défaut d’étanchéité du captage, rejet de station d’épuration, décharges,…) [12].

PARAMETRES ORGANOLEPTIQUES

   Il s’agit de la saveur, la couleur, l’odeur et la limpidité. Ces paramètres n’ont pas de signification sanitaire mais leur dégradation peut indiquer la pollution et qui permet aux consommateurs de savoir préalablement la qualité de l’eau.
♦ Couleur : La couleur de l’eau s’explique par la présence de matières étrangères, par exemple les eaux qui contiennent une teneur élevé en fer ont une teinte rougeâtre [3]
♦ Odeur : Dans la majorité des cas, les eaux naturelles sont inodores. L’existence d’une odeur spécifique s’explique par la pourriture ou par la dégradation de matières organique ou par la présence de certaine combinaison chimique [3].
♦ Saveur : Le type et l’intensité du goût sont évalués par une dégustation. Notons que le goût est conditionné par des différents corps en solution. Par exemple le goût salé est senti lorsqu’une eau contient plus de 300 mg/l de chlorure et le goût amer est senti lorsque la teneur en sulfate contenu dans l’eau est comprise entre 400 et 450 mg/l [9]

La turbidité dans l’eau

   La turbidité a des influences sur les autres paramètres de la qualité de l’eau tant au point de vue bactériologique que chimique :
• propriétés bactériologiques de l’eau : les micro-organismes s’absorbent sur les particules responsables de la turbidité. Cela leur permet de se développer plus facilement qu’en suspension dans l’eau, le substrat étant plus facilement mobilisable. En outre, les amas qui sont ainsi créés protègent ces mêmes micro organismes contre l’action des désinfectants,
• propriétés chimiques de l’eau: les matières en suspension ont  une certaine capacité à adsorber les ions métalliques (cuivre, mercure..) ou les composés chimiques, comme les pesticides par exemple.

LA TURBIDITE [NTU]

   La turbidité a des influences sur les autres paramètres de la qualité de l’eau tant au point de vue bactériologique que chimique, nous avons montré dans le tableau suivant les concentrations trouvées pour chaque échantillon. Le comparaison de valeur de la turbidité des échantillons avec les normes exigées par l’OMS, l’Union Européenne et par l’état Malgache résume que: le taux de concentration la plus élevée provient de Tsihitamaso qui est de 4,89 NTU alors que le taux maximum acceptable doive être inférieur a 5 NTU. On peut dire que la turbidité de notre eau des puits n’est pas très pertinente. Ces particules dans l’eau sont d’origines variées : érosion des terres, dissolution de substances minérales ou encore décomposition de matières organiques végétales et/ou animales qui est justifié par l’insalubrité de l’environnement physique des ces puits. En revanche, la turbidité est un paramètre de mesure de l’efficacité des traitements appliqués pour la production d’eau destinée à la consommation humaine (meilleur paramètre organoleptique), nous avons proposé des techniques de correction pour avoir de l’eau plus limpide.

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Table des matières

INTRODUCTION
PARTIE THEORIQUE
CHAPITRE I : GENERALITES SUR L’EAU
I-1 Méthodologie
I-2 Introduction
I-3 Cycle de l’eau
I-4 Propriétés de l’eau
I-4.1 Propriétés physiques
I-4.2 Propriétés Chimiques
I-5 Composition chimique de l’eau
I-5.1 Les matières minérales
I-5.2. Les matières organiques
I-6 Pollution de l’eau
I-6.1 Pollution organique
I-6.2 Pollution inorganique
I-6.3 Pollution microbiologique
I-7 Normes de qualité de l’eau de consommation
I-7.1 Recommandation de l’OMS
I-7.2 Recommandation de l’UE
I-7.3 Recommandation de l’Etat malgache
I-8 Impact sanitaire en cas d’excès de quelques espèces chimiques
I-8.1 Espèce cationique
I-8.2 Espèce anionique
CHAPITRE II : PARAMETRES D’ANALYSES, METHODES ET REACTIFS
II-1 PARAMETRES ORGANOLEPTIQUES
II-2 PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES
II-2-1 MESURE DE TEMPERATURE
II-2-2 DETERMINATION DE LA TURBIDITE (mesure néphélométrique)
Chimie Minérale
A – Définition
B – Principe
C- Turbidité dans l’eau
II-2-3 MESURE DU pH (METHODE HYDROCURE)
II-2-4 LA CONDUCTIVITE
A – Définition
B- Principe
C – Mesure de la conductivité
D – Conductivités des solutions
II-3 PARAMETRES CHIMIQUES
II-3-1DOSAGE DES MATIERES ORGANIQUES
A – Définition
B – Principe
C – Expression des résultats
II-3-2 HYDROTIMETRIE OU DURETE
A – Définition
B – Expression des résultats
II-3-3DOSAGE DU FER TOTAL (METHODE HYDROCURE)
A – Définition
B – Principe
C – La présence du fer dans l’eau
II-3-4 DOSAGE DES CHLORURES
A – Définition
B – Principe
C – Réaction du chlore dans l’eau
D- Expression des résultats
II-3-5 DOSAGE DES NITRATES (Méthode au salicylate de sodium)
A – Définition
B – Principe
C – Expression des résultats
D- Les nitrates dans le sol
PARTIE PRATIQUE
CHAPITRE III : DESCRIPTION DE LA ZONE D’ETUDE
III.1. Introduction
III.2. Localisation géographique
III.3. Populations
III.4 Accès à l’eau potable
III.5 Climatologie de la zone d’étude
III.6 Géologie
III.7 Sol et végétation
III.8 Hydrogéologie
CHAPITRE IV : RESULTATS ET INTERPRETATION, ESSAI DES TRAITEMENTS
IV -1 Présentation des données
IV.2. Interprétation, discussion et essai de traitement
A – TEMPERATURE
B – LA TURBIDITE [NTU]
B- 1 Les différentes techniques d’élimination de la turbidité
B- 1.1 La filtration
B- 1.2 Les procédés membranaires
C – pH
D – CONDUCTIVITE [µS/cm]
E – MATIERE ORGANIQUE [mg.L-1]
E- 1 Les différentes techniques d’élimination de la matière organique
E- 1.1 La filière classique coagulation/floculation/décantation/filtration
E – 1.2 Filtration avec les membranes
E – 1.3 L’oxydation par l’ozone, le dioxyde de chlore ou le chlore
F – DURETE (Magnésium, Calcium) [mg.L-1]
F – 1 Techniques des corrections de la dureté
G – Dosage du FER [mg.L-1]
G – 1 Mode de traitement
H – CHLORURE
H-1 Expression des résultats de l’essai de demande en chlore
H-2 Interprétation
H-3 Principes actifs du chlore
I – Mesure de la concentration en NITRATE
I -1 Techniques d’élimination envisageables
I – 1.1 La dénitrification biologique
I – 1.2 La dénitratation par échange d’ions
IV -3 RECOMMANDATIONS
CONCLUSION GENERALE
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

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