Réseau Francophone sur l'Eau et l'Assainissement
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LES TYPES DE POLLUTION LA QUALITÉ DE L'EAU : PARAMÈTRES MESURÉS
SOURCES DE POLLUTION : ORIGINE NATURELLE - ORIGINE HUMAINE

 

La notion de qualité de l'eau varie en fonction de l'usage
que l'on veut en faire : baignade, eau de boisson ou de cuisson, irrigation, eau de procédé industriel, etc. Quel que soit l'emploi fait de l'eau, il demeure essentiel que sa qualité soit préservée. Comme son contenu varie beaucoup, il s'agit de définir les conditions moyennes caractéristiques de la plupart des eaux naturelles et salubres. Dépassée un certain seuil, l'eau sera déclarée polluée.

La pollution de l'eau résulte de l'ajout, dans un écosystème, d'une substance qui en modifie l'équilibre. La pollution de l'eau est une modification néfaste des eaux causée par l'ajout de substances susceptibles d'en changer la qualité, l'aspect esthétique et son utilisation à des fins humaines. L'agent polluant peut être d'origine physique, chimique ou biologique, et provoquer une gêne, une nuisance ou une contamination.

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LES TYPES DE POLLUTION

Organique Contaminants Biogénique
(par les engrais)		 Microbienne Visuelle
ou esthétique		 Thermique
Polluants associés
Matières
organiques (DBO)		 Organiques
- acides de résines
- acides gras
- huiles et graisses
- pesticides
- substances
organochlorées
- HAP, BPC, phénols, benzène, toluène, dioxines, furanes...

Inorganiques
- métaux lourds (ex.: As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Se, Zn, etc.)
- cyanures, sulfates, sulfures		 Substances nutritives
ou nutriments
- azote
- phosphore		 Bactéries et virus
- coliformes fécaux
- streptocoques
- entérocoques
- Escherichia coli
- Pseudomonas aeruginosa
- Giardia lambia		 - Colorants (couleur)
- Odeurs
- Matières en suspension (turbidité)
- Objets flottants, débris, matières huileuses
- Algues		 Eaux chaudes
Sources
Rejets de matières organiques d'origine humaine, animale et industrielle par les industries agro-alimentaires, les papetières, les municipalités Rejets de substances organiques par
les industries agricoles, pétrolières et chimiques, les papetières, etc.

Rejets de substances inorganiques par les industries chimiques, métallurgiques, minières et de traitements de surface. 		Rejets domestiques
et agricoles

Rejets de produits azotés par les fabriquants d'explosifs et d'engrais		 Rejets d'origine humaine ou animale entraînant l'apparition d'organismes pathogènes dans l'eau Papetières, industries du pétrole et du textile

Rejets d'eaux usées municipales non traitées

Activités agricoles		 Rejets d'eau de refroidissement de procédés industriels
Répercussions environnementales
Diminution de la concentration d'oxygène dans l'eau entraînant la disparition de certaines espèces de poissons

Odeurs nauséabondes

Enrichissement des eaux en éléments nutritifs (azote, phosphore) occasionnant la prolifération de
la végétation aquatique 		Effets immédiats ou latents (peut s'accumuler lentement dans les tissus pour agir progressi-
vement sur les organismes vivants)

Selon la nature de la substance, la dose rejetée et l'espèce en cause, elle peut aller jusqu'à détruire des espèces animales et végétales, affaiblissant ainsi un maillon de la chaîne alimentaire

Phénomène de bioamplification pouvant avoir des effets chez les humains 		Prolifération d'algues et de plantes aqua-
tiques le long des rivières des régions agricoles. La décomposition de ces plantes entraîne une diminution de la concentra-
tion d'oxygène dans l'eau et crée un milieu défavorable pour la faune aquatique

Peut entrainer une détério-
ration de la qualité esthétique des plans d'eau		 Création d'un milieu propice à la propagation de certaines maladies infectieuses :

- Rend néces-
saire le traite-
ment de l'eau destinée à la consommation

- Entrave la pratique de certaines activités récréatives

- Entraîne la fermeture des zones de cueillette de mollusques 		Rend peu atttrayante la pratique d'activités récréatives

Certaines formes de pollution esthétique telles les matières en suspension, peuvent détruire les frayères		 Réchauffement artificiel des écosystèmes à proximité des rejets

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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.

 
 
Source des informations :
Champoux, André et Claude Toutant. 1988. Éléments d'hydrologie. Les éditions Le Griffon d'argile.

Gingras, Danielle et. al. 1997. Le fleuve...en bref - Capsules-éclair sur l'état du Saint-Laurent. Environnement Canada, Région du Québec, Conservation de l'Environnement, Centre Saint-Laurent. Coll. "BILAN Saint-Laurent".

Environnement Canada, Conservation et Protection. 1990. Fiche d'information No 3. L'eau propre - la vie en dépend !.

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