• Procédés reconnus destinés au traitement

    Produire une eau potable de bonne qualité - le but premier d’un service d’approvisionnement en eau - pose des exigences élevées en termes de planification et d’exploitation des installations. Décider des procédés qui rendront potable une eau souterraine ou superficielle exige de connaître en détail les facteurs qui influencent la zone de captage (bassin d’alimentation),
    l’origine et les caractéristiques de l’eau brute, ainsi que les besoins en eau. Cette décision sera précédée de l’analyse des données déjà disponibles et, si nécessaire, de nouvelles investigations : autant d’éléments qui permettront, d’une part, de déterminer de combien il faudra réduire le taux de
    substances et de microorganismes des eaux à traiter et, d’autre part, de décrire clairement les contraintes à respecter par le traitement.
    Seule une telle formulation des objectifs permettra de bien choisir l’approche et les méthodes de traitement. Nous allons brièvement passer en revue ici
    les facteurs à prendre en compte dans ce choix.


    Evaluation des risques sur le bassin d’alimentation
    Bien adapter une station de traitement de l’eau potable à la qualité de l’eau brute exige, en premier lieu, de délimiter la zone d’alimentation du captage par des méthodes hydrogéologiques.
    Cette procédure est décrite en détail dans les instructions pratiques de l’Office fédéral de l‘environnement (OFEV).
    On considère comme facteur de risque tout élément susceptible d’affecter la qualité et la quantité de l’eau brute du bassin d’alimentation – et donc aussi son traitement. Il s’agit là surtout des sources potentielles de pollution que constituent les sites contaminés, les eaux usées, les transports, l’industrie et l’agriculture.
    C’est essentiellement du type d’eau brute que dépendra son degré de vulnérabilité face à ces dangers potentiels.
    Qualité de l’eau brute
    En Suisse, l’eau brute traitée pour devenir potable provient des nappes aquifères et des eaux superficielles :
    sa composition et ses propriétés sont donc très diverses. Elle peut contenir toutes sortes de contaminants à éliminer, transformer ou inactiver, tels que microorganismes pathogènes ou non,
    composés organiques ou inorganiques, dissous ou en suspension, composés chimiques inoffensifs ou toxiques,
    etc. La composition et les propriétés de l’eau brute sont donc les facteurs qui détermineront son traitement.
    Connaître sa provenance permettra déjà une première estimation des moyens à engager et des méthodes à utiliser.
    Parfois aucun traitement ne sera nécessaire, notamment si l’eau brute provient d’une nappe souterraine de grande qualité. Dans les autres cas, le traitement pourra aller de la simple désinfection jusqu’aux procédés multi-étapes, comme pour les eaux superficielles ou
    les nappes exposées aux influences de surface.
    Aquifères en roches meubles sont formés de dépôts rocheux d’origine diverse (alluvions, moraines,
    gravats d’éboulement et de glissement
    de terrain, etc.) dont la composition minérale est très variable. Ils se caractérisent par une forte porosité, de grandes capacités d’accumulation et un écoulement lent.




    Introduction
    On trouve au sein d’une même nap en roche meuble des conditions redox variables, aussi bien oxydatives que réductives. Le pH y varie fortement, lui aussi, selon les conditions et la composition
    locale de la roche. Ces aquifères sont très souvent recouverts d’un sol assez robuste et biologiquement actif.
    Ils présentent ainsi une forte capacité d’adsorption, de rétention et d’autoépuration.
    Leur grande capacité de filtration et la durée de séjour de l’eau - qui y est plus longue que dans les autres aquifères
    - sont à l’origine d’une turbidité très faible (généralement très inférieure
    à 2 UTN), d’une qualité chimique constante (pH, température, polluants,
    etc.) et d’un taux de pollution microbiologique limité. S’ils sont bien abrités contre les influences extérieures, les impuretés qui parviennent à s’y infiltrer peuvent y demeurer pendant longtemps,
    et les assainir demande de gros moyens. Ils sont souvent situés dans des régions à forte activité agricole et donc exposés à de fortes concentrations
    de nitrates et de pesticides.
    Autres dangers auxquels ils sont exposés : les canalisations, réservoirs, sites
    contaminés et eaux d’infiltration (eaux de chaussée, polluants de l’air, sel de déneigement).
    Les aquifères en roche meuble dont les captages se trouvent à proximité d’un
    cours d’eau présentent une particularité.
    En effet, en cas de crue, les captages peuvent débiter une forte proportion
    d’eaux de surface jeunes provenant des infiltrations. Ces dernières ne séjournent
    que brièvement dans l’aquifère
    (de quelques heures à quelques jours), ce qui favorise la présence de polluants
    et de microorganismes dans le captage.
    Les opérateurs devraient donc toujours évaluer la qualité de l’eau, qu’elle soit souterraine ou potable, en tenant compte du facteur météorologique, ce qui est pourtant rarement le cas de
    manière habituelle. Un seul prélèvement ne pourrait suffire à décrire l’état du système en cas de crue : il en faut plusieurs, parfois à quelques heures
    d’intervalle, et leur examen doit porter sur plusieurs paramètres.
    Aquifères fissurés et karstiques ils se caractérisent par un réseau tridimensionnel de fissures, fentes,
    failles et autres cavités. On y trouve typiquement un double régime d’écoulement,
    l’un sur des zones de grandes
    dimensions où l’eau s’écoule lentement


    L’eau des lacs est généralement captée en profondeur, dans les couches situées au-dessous de la thermocline estivale (le plus souvent > 30 m). Là, le retentissement des variations saisonnières
    et des événements météorologiques est très étouffé, ce qui garantit une eau brute aux qualités constantes en termes physico-chimiques. Les variations de qualité peuvent survenir
    essentiellement au printemps et en automne, lors du brassage des eaux du
    lac qui donne lieu à une forte prolifération
    d’algues.
    Les cours d’eau sont plus sensibles aux influences externes et propagent très
    rapidement les polluants. Par ailleurs, leur débit, donc leur offre en eau, peut
    fortement fluctuer. C’est la raison pour laquelle on ne les exploite pas directement, en Suisse, comme eaux brutes à traiter, mais indirectement par infiltration des rives ou, après prétraitement,
    pour alimenter les nappes souterraines.
    Pour objectiver la qualité d’une eau brute destinée à être distribuée, il faut évaluer les données hydrogéologiques et les résultats d’analyses dont on dispose,
    puis procéder, le cas échéant, à de nouvelles mesures avant d’interpréter
    l’ensemble des données.
    Analyse des données disponibles
    La première étape d’une étude consiste toujours à analyser et vérifier les données déjà disponibles. On rassemblera, pour les évaluer, toutes les informations concernant la réalité hydrogéologique,
    la composition chimique et microbiologique de l’eau, l’offre et les besoins en eau, les caractéristiques
    météorologiques du bassin versant, etc. Dans ce contexte, on
    s’intéressera tout particulièrement aux données à long terme et aux épisodes de crues et de fortes pluies, qui permettront d’établir les fluctuations, de dégager les tendances ou encore deconstater l’apparition de nouvelles substances dans sa composition. Les données provenant des mesures de
    routine (2 à 6 mesures par année) ne suffisent généralement pas à établirdes prévisions solides ; elles peuventnéanmoins fournir un premier aperçudes propriétés et problèmes potentiels.
    En cas notamment d’agrandissementdes installations, beaucoup de données disponibles peuvent être exploitées.Campagne de mesures
    L’évaluation complète d’une situation nécessite toute une batterie de mesures.
    On relèvera le plus possible de paramètres en continu (turbidité, température,
    conductivité électrique, etc.)
    ou à intervalles rapprochés (microorganismes,
    polluants organiques, etc.).
    Les intervalles de mesures doivent être ajustés au rythme des variations de la qualité de l’eau. Ainsi, par exemple, relever les pics de pollution dans un aquifère karstique ou dans un captage à proximité d’un cours d’eau exigera certainement plusieurs prélèvements par jour. Inversement, des relevés à fréquence hebdomadaire suffiront probablement
    pour des captages de nappes en roche meuble bien abritées. Ce sont tout particulièrement les fluctuations et les événements extrêmes qui seront déterminants dans la conception et le dimensionnement d’une installation de traitement de l’eau. Les mesures ne porteront pas uniquement sur les fluctuations à court terme, mais également
    sur les variations saisonnières, comme par exemple celles des besoins en eau
    Analyser les données déjà disponibles paramètres mesurés en
    continu
    8 | Traitement de l’eau destinée à la consommation
    2. Introduction
    ou du taux de polluants organiques
    (pesticides, etc.). Les mesures s’étendront
    donc sur une période minimale
    d’un an
    Bilan physicochimique et microbiologique
    de l’eau brute
    La caractérisation d’une eau brute
    repose d’une part sur ses paramètres
    physico-chimiques de base (température,
    pH, conductivité, etc.) et, d’autre
    part, sur sa composition chimique et
    microbiologique complète. Ses composants
    indésirables détermineront
    les méthodes de traitement à appliquer.
    Parallèlement, les substances
    contenues dans l’eau influenceront les
    méthodes et procédés mis en oeuvre.
    Ainsi, par exemple, le carbone organique assimilable (COA) peut constituer
    un nutriment en cas de réviviscence microbienne dans le réseau d’eau potable.
    Une trop grand turbidité réduit l’efficacité de la désinfection chimique ou par UV.
    Une teneur élevée en matériel organique naturel (MON) diminue la teneur en agents oxydants, ce qui augmente la formation de sous-produits indésirables comme les trihalométhanes (THM).
    Les conséquences en sont une baisse d’efficacité de la désinfection et une utilisation
    accrue de produits chimiques.
    du manganèse dans l’eau potable
    est de 0.05 mg/l (OSEC).
    Sodium
    Le sodium est un métal alcalin que l’on
    trouve dans des sels sous forme de ion
    Na+. Il est très soluble dans l’eau et se
    trouve à concentrations plutôt faibles
    dans les eaux brutes. Plusieurs sources
    anthropogènes alimentent en sodium
    les eaux souterraines et superficielles :
    (sel de déneigement, eaux usées, jus de
    décharges, etc.). Sa concentration peut
    augmenter sensiblement lors du processus
    d’échange d’ions en station de traitement.
    Il affecte les qualités organoleptiques
    de l’eau lorsque sa concentration
    dépasse 200 mg/l. L’OSEC ne fixe pas de
    limites légales pour le sodium. L’objectif
    de qualité du MSDA est néanmoins de 20
    mg/l et l’UE fixe son taux maximal à 200
    mg/l dans l’eau potable.
    Nickel
    Le nickel est un élément trace de la famille
    des métaux lourds. Ingérés à forte
    dose, sous forme de sel, il peut affecter
    les reins, la rate, les poumons et la
    moelle osseuse. Les personnes présentant
    déjà une allergie de contact au
    nickel peuvent développer un eczéma
    sur ingestion de ce métal. Le nickel se
    trouve dans la nature sous forme, généralement
    divalente, de minerai mixte
    de sulfures ou d’arséniures. Seuls
    certains de ses composés sont solubles
    dans l’eau, comme le chlorure et le
    carbonate de nickel. Les rejets anthropogéniques
    de nickel proviennent de
    sources diverses : combustion, industrie
    métallurgique et galvanique, mais
    également engrais phosphatés. Les
    matières organiques adsorbent le nickel
    assez facilement. Sa présence dans
    l’eau potable relève essentiellement de
    problèmes de conduites et de robinetterie.
    L’OSEC ne fixe pas de maxima
    pour le nickel dans l’eau potable ; l’UE
    le fixe à 0.02 mg/l et l’OMS à 0.07 mg/l.


    Phosphates
    On regroupe généralement sous le
    terme de phosphates tous les sels de
    l’acide phosphorique (H3PO4).
    A l’état naturel ils se trouvent principalement
    sous forme de minéraux phosphatés
    et de composés organophosphorés.
    Ils sont très peu mobiles dans
    le sol. Le phosphate est un nutriment
    important qui joue un rôle essentiel
    dans la structure de l’ADN et de l’os,
    comme aussi dans le métabolisme
    énergétique. Les concentrations naturelles
    de phosphate dans les nappes
    et dans l’eau de source sont généralement
    < 0.01 mg/l. Des teneurs plus
    élevées évoquent l’infiltration d’une
    eau de surface ou une contamination
    par des eaux usées ou des engrais. La
    valeur de tolérance de l’OSEC pour le
    phosphate est de 1 mg/l d’eau chaude
    (addition de produit de protection anti-
    4. Substances contenues dans l’eau
    Office fédéral de la santé publiqu (OFSP) | 23
    corrosion) et se calcule en phosphore.
    Le MSDA recommande une teneur
    < 0.05 mg/l dans l’eau brute.


    Mercure
    Le mercure est le seul métal liquide
    aux conditions normales. Ses rejets
    anthropogéniques proviennent de la
    combustion du charbon, de la production
    du ciment, de l’industrie du chlore,
    de l’extraction de l’or, etc. Le mercure
    contenu dans l’eau et les aliments
    est toxique pour l’homme, qu’il soit
    sous forme de liquide, de vapeurs ou
    de sels. Ses composés organiques,
    comme le méthylmercure, peuvent
    être produits par certaines bactéries
    présentes dans les eaux polluées, ce
    qui leur confère une importance particulière.
    Le méthylmercure est nettement
    plus toxique que le mercure anorganique,
    parce qu’il est bien absorbé par
    voie orale ; par ailleurs sa demi-vie est
    longue et il traverse facilement les barrières
    hématoencéphalique et placentaire.
    Il est fortement neurotoxique et
    affecte le développement du cerveau
    (déficit moteur et mental chez le nouveau-
    né). L’OSEC fixe à 1 μg/l la valeur
    limite du mercure dans l’eau potable ; il
    s’agit également de la valeur indicative
    de l’OMS.


    Soufre (sulfate, sulfure)
    Le soufre, élément essentiel pour
    l’organisme, entre dans la composition
    de plusieurs acides aminés et de nombreux
    enzymes. En milieu naturel, on le
    trouve dans les minerais sulfureux (type
    pyrite) et dans les minerais de sulfates
    (type gypse). Les sources naturelles
    de sulfate (SO4
    2-) dans les eaux brutes
    sont la solubilisation des roches sulfatées,
    l’oxydation des minéraux sulfurés,
    ainsi que la décomposition de la biomasse.
    Ses sources anthropogéniques
    sont les engrais, les dépôts humides
    (pluies acides), les eaux usées et les
    jus de décharge. L’OSEC ne fixe pas de
    concentration maximale pour le sulfate
    dans l’eau potable. Le MSDA recommande
    néanmoins une teneur de 10-50
    mg/l dans l’eau potable en l’absence
    de pollution anthropogénique et une
    teneur > 200 mg/l dans le cas contraire.
    Cette valeur tient compte de la vulnérabilité
    des matériaux à la corrosion par
    le sulfate. L’OEaux fixe à 40 mg/l sa
    teneur dans les eaux du sous-sol utilisées
    comme eau potable ou destinées
    à l’être. Le sulfure se forme dans des
    conditions anaérobies, par la réduction
    du sulfate en sulfure d’hydrogène (H2S).
    Ce composé se caractérise par son
    odeur d’oeuf pourri. L’OSEC ne fixe pas
    de maxima pour le sulfure dans l’eau
    potable, mais stipule qu’il ne doit pas
    y être décelable en termes organoleptiques.
    Sélénium
    Le sélénium (semi-métal) est un oligoélément
    essentiel pour l’organisme
    mais toxique à haute dose. Seuls
    certains composés de ce métalloïde
    sont solubles dans l’eau, comme par
    ex. l’acide sélénique. Les intoxications
    au sélénium sont rares et provoquent
    vomissements, maux de ventre et difficultés
    respiratoires. L’OSEC fixe à 0.01
    mg/l la valeur limite du sélénium ; il
    s’agit également de la valeur indicative
    de l’OMS.


    Silicium
    Le silicium est un semi-métal, le deuxième
    élément chimique le plus abondant
    sur terre. On le trouve dans quantité
    de minéraux. Ses composés sont
    très peu solubles dans l’eau. Le silicium
    se trouve essentiellement sous forme
    dissoute d’acide silicique [Si(OH4)] en
    milieu aqueux, à des concentrations
    considérées comme sans danger pour
    l’homme. La solubilité des liaisons de
    silicium est très faible. Aux concentrations
    naturelles de silicium peuvent venir
    s’ajouter des rejets anthropogènes
    provenant de jus de décharges et de
    l’industrie métallurgique, chimique ou
    Corrosion par lesulfate


    24 | Traitement de l’eau destinée à la consommation
    électronique.
    Azote (ammonium/ammoniac,
    nitrate, nitrite)
    Les composés de l’azote jouant un rôle
    prédominant dans les systèmes aquatiques
    sont l’ammonium/ammoniac,
    le nitrate et le nitrite. L’ammonium/
    ammoniac de l’environnement provient
    du métabolisme naturel des êtres
    vivants, de l’agriculture et des procédés
    chimiques. Sa teneur normale dans les
    eaux souterraines est très faible lorsque
    celles-ci sont oxydées (μg/l), bien plus
    élevée lorsqu’elles sont réduites (mg/l).
    Des concentrations plus élevées en
    ammonium/ammoniac peuvent indiquer
    la présence d’une pollution (eaux
    usées ou utilisation agricole). La portée
    sanitaire de l’ammonium dans l’eau de
    boisson est très limitée, puisque ses
    effets toxiques n’interviennent qu’à
    partir de 200 mg/kg de poids corporel.
    La teneur en ammonium joue néanmoins
    un rôle important dans le traitement
    de l’eau, puisqu’il interfère avec
    la chloration pour former de la chloramine,
    dont le pouvoir désinfectant est
    nettement réduit. L’effet désinfectant
    du chlore disparaît complètement à
    partir d’un ratio chlore:ammonium de 6.
    Autres éléments critiques : d’une part
    la chloramine formée affecte le goût de
    l’eau et, d’autre part, l’ammonium est
    transformé en nitrite, qui est toxique
    (cf. plus bas). L’OSEC fixe la valeur de
    tolérance de l’ammonium à 0.1 mg/l
    dans les eaux potables, à l’exception de
    celles de type réduit (0.5 mg/l). Pour ce
    qui est du nitrate, les eaux brutes des
    régions agricoles ou à forte densité de
    population en contiennent souvent des
    teneurs non négligeables (≥ 10 mg/l),
    qu’elles soient souterraines ou superficielles,
    tandis que les concentrations
    naturelles de nitrite sont très faibles en
    milieu naturel. Les principales sources
    4. Substances contenues dans l’eau
    de nitrate sont d’origine biologique,
    agricole (engrais), urbaines et industrielles
    (eaux usées). Par conséquent,
    une hausse de la teneur en nitrate est
    le plus souvent le signe d’une influence
    anthropogénique. Le nitrite est essentiellement
    issu de la réduction microbiologique
    du nitrate dans des conditions
    anaérobies, que ce soit dans l’environnement
    ou dans le corps humain. Le
    nitrite (NO2) peut également provenir
    d’un processus de nitrification installé
    dans un réseau de distribution. Le nitrite
    est toxique et peut provoquer une
    méthémoglobinémie, chez les enfants
    en particulier. Le nitrite est par ailleurs
    suspecté d’être impliqué dans des
    réactions produisant les nitrosamines,
    composés cancérigènes. La pertinence
    de ces réactions n’est toutefois pas
    encore établie. L’OSEC fixe la valeur de
    tolérance du nitrate à 40 mg/l et celle
    du nitrite à 0.1 mg/l


    Zinc
    Le zinc est un métal figurant parmi
    les oligo-éléments essentiels pour
    l’homme. Il est néanmoins considéré
    comme dangereux pour l’environnement.
    Bien que la charge naturelle en
    zinc soit généralement faible, sa teneur
    peut fortement augmenter dans les
    canalisations du fait de leur zingage et
    de la solubilisation. Sa concentration
    moyenne en Suisse est de 30 μg/l, avec
    des pics mesurés à 4.5 mg/l. La valeur
    de tolérance de l’OSEC est de 5 mg/l.
    Office fédéral de la santé publiqu (OFSP) | 25
    Composés organiques naturels et
    synthétiques
    Les substances organiques peuvent
    parvenir dans l’eau potable soit par voie
    naturelle (métabolisme, dégradation biologique),
    soit par rejets anthropogènes
    (eaux usées, industrie, combustion,
    etc.) La diversité des composés organiques
    est si grande qu’il est impossible
    de les considérer un à un. Par
    conséquent, c’est par catégories qu’ils
    seront traités ici, à quelques exceptions
    près.


    Acrylamide
    L’acrylamide présent dans l’eau potable
    provient essentiellement de l’utilisation
    de polyacrylamide comme floculant. Il
    s’agit d’un produit potentiellement cancérigène.
    Les techniques actuelles de
    traitement de l’eau ne permettent pas
    d’extraire l’acrylamide de l’eau traitée.
    Sa concentration doit donc être contrôlée
    en termes de teneur en acrylamide
    dans le floculant et de floculant
    ajouté. L’OSEC ne fixe pas de valeur
    limite pour l’acrylamide dans l’eau potable
    ; l’OMS conseille 0.5 μg/l.
    Composés organiques halogénés
    (AOX)
    AOX est un paramètre cumulatif qui
    englobe tous les composés organiques
    chlorés, borés et iodés adsorbés sur
    charbon actif. Si ce paramètre donne
    une idée de la charge de ce type de
    composés dans un échantillon, il ne
    permet pas d’évaluer son caractère
    toxicologique. L’AOX englobe donc tout
    à la fois des composés quasi inoffensifs
    et très toxiques (dioxine, furanes,
    PCB, DDT). Ces derniers sont souvent
    cancérigènes, peu dégradables et bioaccumulables,
    puisqu’ils s’accumulent
    dans l’organisme du fait de leur facilité
    d’adsorption. Leurs sources anthropogéniques
    sont principalement les eaux
    usées industrielles, les sites contaminés
    et les pesticides halogénés.
    L’exigence chiffrée de l’OEaux pour
    l’ensemble des AOX est de 0.01 mg/l ;
    elle est exprimée en équivalent chlore.
    Acide éthylènediamine-tétracétique /
    acide nitrilotriacétique (EDTA/NTA)
    L’EDTA est un agent complexant parmi
    les plus utilisés (détergents, aliments,
    cosmétiques, purification industrielle,
    industrie du papier, etc.). Il parvient
    dans le milieu naturel via les eaux usées
    essentiellement. L’EDTA se dégrade
    difficilement dans l’environnement et
    adhère très peu aux surfaces minérales
    à pH neutre, d’où sa mobilité élevée
    dans les eaux souterraines. Sa toxicité
    pour l’homme est faible et provient du
    fait qu’il chélate les métaux essentiels
    pour l’organisme, comme par ex. le
    zinc. L’OSEC fixe sa valeur de tolérance
    à 0.005 mg/l et sa valeur limite à 0.2
    mg/l.


    Le NTA est, lui aussi, un chélateur
    puissant, qui forme un complexe stable
    avec les ions métalliques en milieu
    aqueux. Il est parfois inclus comme
    adoucissant dans les lessives. Il se
    dégrade facilement en général, ce qui
    peut provoquer la mobilisation indésirable
    de métaux lourds. Le NTA dissout
    dans les cours d’eau forme souvent
    un complexe avec le calcium et le fer.
    On le suspecte d’être indirectement
    cancérigène. L’OSEC fixe sa valeur de
    tolérance à 3 μg/l et sa valeur limite à
    0.2 mg/l.
    agent floculant
    agent
    complexant
    26 | Traitement de l’eau destinée à la consommation
    Hydrocarbures halogénés volatils
    (HHV)
    Il faut distinguer ici les HHV formés
    dans le processus de traitement de
    l’eau (comme p. ex. les trihalométhanes
    [THM]) de ceux d’origine industrielle
    (tétrachloroéthylène [PER], chlorure de
    vinyle, trichlorométhane, etc.). L’OSEC
    fixe, d’une part, la valeur de tolérance
    de 0.02 mg/l pour la somme de tous
    les HHV issus du traitement de l’eau
    et, d’autre part, la valeur de tolérance
    de 8 μg/l pour tous ceux provenant de
    l’environnement. Ces sommes sont calculées
    en chlore. Les THM proviennent
    essentiellement du chlorage. La formation
    de THM augmente lorsque l’eau
    brute contient du brome ou de l’iode.
    Les THM sont potentiellement cancérigènes.
    L’OSEC fixe une valeur limite
    pour les quatre THM chlorés ou
    bromés : trichlorométhane (CHCl3) :
    0.04 mg/l ; bromodichlorométhane
    (CHCl2Br) : 0.015 mg/l, dibromochlorométhane
    (CHClBr2) : 0.1 mg/l ; bromoforme
    (CHBr3) : 0.1 mg/l. Le tétrachloroéthylène
    (ou aussi perchloréthylène,
    PER) est un hydrocarbure chloré volatil
    (HCCV), utilisé principalement dans
    le dégraissage et le nettoyage à sec.
    Il est ininflammable et sa densité est
    supérieure à celle de l’eau (DNAPL) ; sa
    biodégradation est très lente. En raison
    de son usage très répandu (industrie,
    artisanat), le PER figure parmi les
    principaux polluants des eaux souterraines.
    Sa dégradation par réduction
    suit la chaîne trichloréthylène (Tri)
    - dichloréthylène - chlorure de vinyle
    - éthène/éthane. Comme le PER, ces
    intermédiaires chlorés sont toxiques
    et potentiellement cancérigènes. Le
    chlorure de vinyle, très volatil, est le
    plus toxique d’entre eux. L’OSEC fixe
    les valeurs limites suivantes pour ces
    composés : PER 0.04 mg/l, trichloréthylène
    0.07 mg/l et 1,1-dichloroéthylène
    0.03 mg/l. L’OSEC fixe une valeur limite
    à toute une série d’autres HHV industriels,
    notamment : 1,2-dichloroéthane
    3 μg/l ; 1,1-dichloroéthylène 0.03
    mg/l ; 1,2-dichloroéthylène 0.05 mg/l ;
    dichloro-méthane 0.02 mg/l ; tétrachlorométhane
    2 μg/l ; 1,1,1-trichloroéthane
    2 mg/l.
    Agents tensioactifs
    Il s’agit de composés organiques (p. ex
    les tensides) dotés d’une partie hydrophile
    (hydrosoluble) et d’une autre
    hydrophobe (liposoluble). Ils peuvent
    être naturels (p. ex. la lécithine) ou synthétiques.
    Ils ont la propriété d’abaisser
    la tension superficielle d’un liquide en
    s’accumulant à sa surface. La valeur de
    tolérance pour le total des agents tensioactifs
    est fixée par l’OSEC à 0.1 mg/l.
    Hydrocarbures
    Les hydrocarbures (HC) regroupent
    tous les composés formés uniquement
    d’atomes de carbone et d’hydrogène.
    Leur structure peut être linéaire (alcanes,
    alcènes, alcynes, etc.) ou circulaire
    (p. ex. les composés aromatiques). Ils
    entrent essentiellement dans la composition
    du gaz, du pétrole et du charbon.
    Ils ne sont généralement pas solubles
    dans l’eau. Certains HC sont toxiques
    et cancérigènes (p. ex. les HC aromatiques
    polycycliques). L’OSEC fixe à
    1 μg/l la valeur de tolérance des HC
    hydrosolubles et à 20 μg/l celle des HC
    peu solubles.


    4. Substances contenues dans l’eau
    Office fédéral de la santé publiqu (OFSP) | 27
    Méthyl-tert-butyléther (MTBE)
    Le MTBE est un liquide incolore,
    légèrement volatil et soluble dans
    l’eau. Son seuil organoleptique est bas,
    puisqu’il se situe entre 2 et 50 μg/l. Il
    est utilisé principalement comme agent
    antidétonant dans l’essence, en remplacement
    du tétraéthyle de plomb.
    Sa toxicité aiguë est faible, mais il
    présente un potentiel cancérigène. Le
    MTBE se décompose en l’espace de
    quelques jours dans l’air, mais, étant
    peu biodégradable, sa demi-vie peut
    atteindre plusieurs années en eaux souterraines.
    Ce problème est aggravé par
    la bonne solubilité du MTBE dans l’eau
    et par sa grande mobilité dans le sol.
    Sa présence fréquente dans les eaux
    souterraines provient essentiellement
    des fuites de réservoirs et de conduites,
    et, dans une moindre mesure, de
    l’air par le biais des précipitations. En
    Suisse, il n’existe pour l’instant qu’une
    seule valeur indicative pour le MTBE,
    2 μg/l, donnée par les « Instructions
    pratiques pour la protection des eaux
    souterraines ». L’OMS propose un maximum
    de 10 μg/l.
    Hydrocarbures aromatiques
    monocycliques (HAM)
    Les HAM se trouvent principalement
    dans les combustibles (benzine, diesel,
    kérosène, mazout, etc.) et s’utilisent
    souvent comme composés de base des
    produits synthétiques. Ils sont volatiles
    et peu solubles dans l’eau. Ils ne
    se dispersent donc pas dans la masse
    d’eau (souterraine) mais se confinent à
    la surface de niveau et dans les zones
    non saturées. Les principaux composés
    de ce type sont le benzène, le toluène,
    l’éthylbenzène et le xylène (BTEX).
    Le benzène en particulier est hématotoxique
    et cancérigène. De nombreux
    HAM sont biodégradables aux
    conditions aérobies et parfois aussi
    anaérobies. Leurs principales sources
    de rejets dans l’environnement proviennent
    des erreurs de manipulation
    et d’élimination, ainsi que des fuites
    dans les installations de stockage et
    les conduites. L’OSEC fixe la valeur de
    tolérance du benzène à 1 μg/l. L’OEaux
    fixe l’exigence de 1 μg/l pour chaque
    HAM dans l’eau brute.
    Phénols
    Les phénols se composent d’un noyau
    aromatique portant un ou plusieurs
    groupes hydroxyles (-OH). Le salicylate,
    l’adrénaline, les tanins et certains
    arômes (vanilline, aldéhyde cinnamique,
    etc.) sont des phénols bien connus. Les
    composés phénoliques sont souvent
    peu solubles dans l’eau et peu biodégradables.
    Ils sont classés comme dangereux
    pour les eaux, dont ils peuvent
    déjà altérer le goût à très faible concentration.
    L’OSEC donne deux types de
    valeurs de tolérance pour les phénols,
    l’une fixée à 5 μg/l par substance et
    l’autre, pour les phénols entraînables
    par la vapeur d’eau, fixée à 10 μg/l et
    calculée en phénol.
    Les chlorophénols se forment pendant
    le chlorage des eaux brutes contenant
    des phénols et rendent l’eau imbuvable
    du point de vue organoleptique. Le
    pentachlorphénol (PCP) est un autre
    composé de ce groupe. Très toxique et
    peu biodégradable, il est utilisé dans
    le traitement du bois et des textiles.
    L’OMS le classe comme potentiellement
    cancérigène. Le MSDA attribue
    donc aux chlorophénols une valeur
    directrice distincte, qui est de moins de
    1 μg/l.seuil
    organoleptique
    entre 2 et 50 μg/l
    les chlorophénols
    se
    forment pendant
    le chlorage des
    eaux brutes
    28 | Traitement de l’eau destinée à la consommation
    4. Substances contenues dans l’eau
    Hydrocarbures aromatiques
    polycycliques (HAP)
    Les HAP sont des composés organiques
    généralement neutres et apolaires,
    formés de deux ou plusieurs
    noyaux benzène soudés. Ils sont peu
    solubles dans l’eau, et plus leur poids
    moléculaire augmente, plus leur volatilité
    diminue. Les HAP sont quasiment
    tous toxiques et cancérigènes. Ils
    proviennent d’une combustion incomplète
    et parviennent dans le sol et les
    eaux en s’y déposant. L’OSEC fixe à la
    somme des HAP la valeur de tolérance
    de 0.2 μg/l. Cette somme intègre les
    substances suivantes : benzo[a]pyrène,
    fluoranthène, benzo[b]fluoranthène,
    benzo[k]fluoranthène, benzo[ghi]
    perylène et indéno[1,2,3-cd]pyrène.
    L’exigence de l’OEaux est de 0.1 μg/l
    pour chaque HAP dans l’eau brute.
    Pesticides


    La notion de pesticides inclut toute
    une série de composés chimiques
    aux propriétés diverses, utilisés pour
    protéger les plantes et lutter contre
    les parasites. L’OSEC ne prend pas en
    compte chacun d’entre eux individuellement,
    mais fixe d’une part la valeur de
    tolérance de 0.1 μg/l par substance pour
    les « pesticides organiques et individuellement
    à leurs métabolites, produits de
    dégradation et de réaction pertinents »,
    et, d’autre part, la valeur de tolérance
    de 0.5 μg/l pour la somme de tous les
    pesticides organiques.
    Les pesticides se classent selon leur
    cible. Nous résumons ci-dessous les
    principales catégories.
    Acaricides
    Produits utilisés pour détruire les acarienset
    les arachnides. Ils sont utilisés
    principalement dans l’agriculture (arboriculture
    fruitière et viticulture).


    Algicides
    Produits utilisés pour empêcher la prolifération
    des algues. Il s’agit souvent
    des mêmes agents que ceux utilisés
    comme désherbants (p. ex. atrazine
    et diuron). Ils sont surtout utilisés dans
    les zones urbaines pour protéger les
    peintures de façade et les isolants. Ils
    entrent directement dans les eaux de
    surface par le biais des peintures de
    protection des bateaux (antifouling).


    Bactéricides
    Produits détruisant les bactéries. Il
    s’agit essentiellement des antibiotiques
    et des désinfectants.
    Fongicides
    Produits détruisant les champignons
    parasites. Certaines classes de substances,
    comme les triazoles ou les
    benzimidazoles, sont très solubles dans
    l’eau et constituent donc un danger
    particulier pour les eaux souterraines et
    superficielles.


    Herbicides
    Produits détruisant les mauvaises herbes.
    Leur mode d’action cible divers
    mécanismes de la plante : hormone
    de croissance, photosynthèse, germination,
    etc. Ils présentent une grande
    diversité en termes de composition
    chimique, d’où un impact différencié
    sur l’environnement. A titre d’exemple,
    les anilides (très toxiques), les sulfonates
    (persistants et solubles dans l’eau)
    ou encore les triazines (adsorption très
    faible, souvent présents dans les nappes
    en Suisse)
    Insecticides
    Produits détruisant les insectes à leurs
    différents stades de développement. Ils
    peuvent agir après ingestion, par contact
    ou par inhalation. Ils sont neurotoxiques
    pour la plupart. Parmi les classes les
    plus connues figurent les carbamates
    (toxiques, persistant plusieurs semaines
    dans l’environnement), les organophosles
    pesticides incluent toute une série de composés chimiques
    Acaricides
    Algicides
    Bactéricides
    Fongicides
    Herbicides
    Insecticides


    Produits contre les escargots et les
    limaces. Ils contiennent souvent du
    sulfate d’aluminium ou du phosphate
    de fer.
    Nématicides
    Produits contre les nématodes et autres
    nuisibles vivant dans le sol. Ils sont soit
    gazeux soit solubles dans l’eau.
    Tableau 4 : Les principaux pesticides utilisés en Suisse, ainsi que leur métabolites (META) et leurs concentrations dans les eaux
    souterraines et superficielles.
    Famille moléculaire Concentrations en Suisse [μg/l] Occurrence en Suisse
    Eaux souterraines Eaux superficielles Eau de boisson Eaux souterraines Eaux superficielles

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