Pour comprendre les informations liées aux analyses de l’eau potable et au traitement en station d’épuration nous avons demandé à deux étudiants de l’IUT de Saint-Etienne département GENIE biologique parcours Sciences de l’Environnement et Ecotechnologies Romain et Mathieu, , de produire un document présentant des notions et informations essentielles.. bonne lecture attentive

MERCI à Romain et Mathieu

La qualité de l’eau potable est un enjeu majeur et indispensable à la santé humaine, pour éviter au maximum les contaminations bactériologiques ou par des polluants divers. En France, la qualité des eaux est assurée par les stations de potabilisation et les stations d’épuration. Pour la ville de Saint-Etienne, la station de potabilisation de Solaure et la station d’épuration de Furania sont les deux installations principales mises en œuvre. Les stations d’épuration permettent d’éliminer le maximum de matière organique, macrodéchets, charges bactériennes et autres. Les stations de potabilisation ont pour rôle de rendre l’eau potable en régulant les paramètres dangereux pour l’homme qui sont contenus dans l’eau comme les bactéries notamment.

La qualité de notre eau potable est contrôlée par les Agences Régionales de Santé (ARS) qui analysent les principaux paramètres de l’eau comme le pH, la conductivité de l’eau, et font des analyses microbiologiques. Les ARS ont le pouvoir :

d’arrêter l’alimentation en eau si elle n’est plus conforme à la consommation (par alerte du Préfet qui décidera de l’arrêt de l’alimentation)

-d’ordonner des changements de traitements dans les stations de potabilisation s’il n’est pas assez efficace.

Les analyses de l’ ARS sont consultables un site il faut renseigner sa localisation et vous obtenez la dernière en date (orobnat.sante.gouv.fr), Nous avons voulu expliquer certains de ces paramètres pour l la compréhension de ces rapports

Exemple d’un rapport de l’ARS sur l’eau potable de Saint-Etienne.

les données « brutes

Tableau des paramètres analysés dans un rapport de l’ARS.

Les limites de qualités d’une eau sont des seuils à ne pas dépasser pour un paramètre spécifique, sans quoi l’eau serait non conforme à la consommation. Elles concernent les paramètres qui peuvent créer un risque pour la santé de l’homme ou des risques environnementaux.

Les références de qualités sont des indicateurs du bon fonctionnement ou non des installations de traitement de l’eau. Cela concerne les paramètres pouvant créer des désagréments ou des risques indirects pour l’homme ou l’environnement.

1. Les paramètres microbiologiques :

• L Figure : Coloration de GRAM d’entérocoques (Wikipédia.org) es entérocoques :

Les entérocoques sont principalement présents dans le tractus intestinal des humains et des animaux à sang chaud. Ainsi, leur présence dans un environnement donné, comme dans l’eau potable ou dans des aliments, peut indiquer une contamination d’origine fécale. Certains sont pathogènes et peuvent créer des infections urinaires, ou infections nosocomiales (canada.ca), bien que la majorité des entérocoques soient bénéfiques pour les êtres vivants en restant dans notre intestin et aident à notre digestion. La limite de qualité est donc fixée à 0 pour 100mL (legifrance.gouv.fr).

• Groupe de bactéries capables de réduire les sulfates (SO₄²⁻) en sulfures (S²⁻) lors de leur métabolisme. Ils peuvent être présents dans des environnements comme les eaux usées, les stations d’épuration ou les réservoirs pétroliers et sont indicateurs d’une contamination fécale. Non dangereux directement, ils produisent cependant du sulfure d’hydrogène (H2S), très toxique même à petite dose et inflammable (vigilab.com). Une référence de qualité a été fixée à 0 pour 100mL car non dangereuse directement pour l’homme (legifrance.gouv.fr). Les Bactéries et spores sulfato-réducteurs (BASR):

• Dans le cadre de la surveillance de la qualité de l’eau, on peut mesurer le nombre de bactéries aérobies revivifiables à 22°C comme un indicateur général de la qualité microbiologique de l’eau. Leur présence peut être un indice de contamination organique ou d’une mauvaise gestion sanitaire. La majorité de ces bactéries font partie de la faune bactérienne des eaux de rivières, et sont donc rarement pathogènes, c’est pourquoi une référence de qualités vague a été fixée. Nous comparons les valeurs par rapport aux valeurs normales, et si un facteur 10 entre ces valeurs est observé, cela amènera au dépassement de la référence de qualité (legifrance.gouv.fr). Les Micro-organismes aérobies revivifiables (MOAR) à 22°C :

Figure : Culture de MOAR à 22°C sur gélose (photo personnelle)

• Bactéries aérobies revivifiables (MOAR) à 36°C :
• Les « bactéries revivifiables à 36°C » (MOAR) sont des bactéries capables de reprendre leur activité vitale et de se multiplier lorsque placées dans des conditions optimales de culture, à une température de 36°C. Ces bactéries représentent la flore humaine dans l’eau. Leur dénombrement permet d’évaluer la charge bactérienne globale et la qualité microbiologique du produit. De la même manière que les MOAR à 22°C, un facteur 10 par rapport à la normale indique une pollution (legifrance.gouv.fr).
  

Culture de MOAR à 36°C sur gélose (photo personnelle)

• Bactéries coliformes :

Les coliformes sont indicateurs de contamination par des matières fécales. Il y a donc une limite de qualité. Elles ne sont pas nécessairement pathogènes, mais leur présence dans l’eau peut signaler une pollution d’origine animale ou humaine, ce qui pose un risque pour la santé publique. Les risques sont des maladies comme la gastro-entérite, des diarrhées ou des vomissements. Une référence de qualité a été établie à 0 pour 100mL (legifrance.gouv.fr).

illustration de bactéries coliformes (monreseaudeau.fr)

• Escherichia Coli :

Les Escherichia Coli font partie des bactéries coliformes bien qu’elles représentent généralement plus de 80% des coliformes présents. La majorité sont inoffensives et vivent dans notre intestin, mais certaines souches sont tout de même pathogènes (par exemple la souche E. coli entérohémorragiques). Les symptômes courants se manifestent 3 à 4 jours après l’infection (ANSES, 2019), et sont principalement des douleurs abdominales, diarrhées, des maux de tête ou des vomissements. Une limite de qualité a donc été établie à 0 pour 100mL pour éviter tout risque pour la santé humaine (legifrance.gouv.fr).

Figure : Coloration GRAM d’E. coli au microscope (Quora.com)

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Les paramètres physico-chimiques 

• Température de l’eau :

La température de l’eau est un facteur essentiel à la qualité de l’eau, car cela peut définir les espèces qui y sont présentes ou non. Par exemple une augmentation de la température de l’eau peut entraîner la fuite de poissons comme les truites qui préfèrent les eaux froides, ou encore favoriser la prolifération de bactéries (cyanobactéries en été par exemple). Il est donc impératif que la station de potabilisation ne fasse pas trop réchauffer l’eau auquel cas elle ne serait plus propre à la consommation.

• Coloration :

Ce paramètre permet de caractériser la couleur de l’eau, en utilisant comme unité le degré Hazen. Une mesure d’absorption optique est réalisée pour ce faire. Unité peu représentative de la qualité de l’eau et difficile à interpréter même pour nous.

Figure : Rivière rouge (Article Ouest-France)

• Turbidité (néphélométrique)

La turbidité permet de mesurer l’aspect plus ou moins trouble d’une eau. La turbidité peut augmenter s’il y a trop de matière en suspension dans l’eau : sables, argile, sédiments, matière organique, bactéries, microalgues, etc… Une valeur élevée de turbidité peut aussi indiquer une pollution biologique, comme une eutrophisation de l’eau : phénomène qui se caractérise par la croissance trop rapide de cyanobactéries dans l’eau qui consomme tout l’oxygène de la rivière et tue les êtres vivants. sur les plans d’eau cela se constate souvent en été.

Chlore libre :

le chlore libre permet de désinfecter l’eau, en éliminant les bactéries présentes dans l’eau, en neutralisant le fer, manganèse et autres métaux grâce à l’acide hypochloreux (HClO) qui est l’agent actif. Il y a aussi la présence de chlore potentiel ClO^– qui peut redevenir actif s’il y a des conditions de pH optimales (pH acide) pour se transformer en chlore actif HClO. Il n’y a pas de limite ni de référence de qualité pour ce paramètre, mais il faut garder sous contrôle sa concentration pou que l’eau puisse rester désinfectante.
dans les canalisations.

Chlore total :

.

Le chlore total est comme son nom l’indique l’ensemble du chlore
qui est présent dans l’eau, que ce soit en chlore actif et en
chloramine. A noter que plus il y a de chlore dans l’eau, et plus le
traitement de l’eau sera efficace et court, mais certains paramètres
peuvent inhiber son activité : la turbidité ou l’alcalinité (une eau
avec un pH>8). Il n’y a pas de limites de qualité pour le chlore dans
l’eau, mais le chlore résiduel qui peut rester dans l’eau peut avoir
un goût et une odeur dérangeante, donc il faut doser le chlore avec
parcimonie.

le PH

Le pH d’une eau traduit son caractère acide ou basique sur une échelle de pH allant de 1 (très acide) à 14 (très basique) : voir image ci-dessus. Dans les faits, plus une eau est acide et plus elle contient d’ion H₃0⁺ et plus l’eau est basique et moins elle en contient. Le pH est un paramètre capital pour la gestion de l’eau potable. En effet, si l’eau est trop acide elle a tendance à être corrosive pour les canalisations, alors qu’une eau basique entraînera un dépôt de calcaire dans les canalisations. C’est pourquoi il faut essayer de rester à un pH neutre de 7, pour ne pas avoir ni trop de corrosion ni trop de dépôt de calcaire et rester en équilibre.

Conductivité à 25°C :

La conductivité de l’eau représente la capacité de l’eau à conduire
l’électricité, et peut être mesurée avec une sonde pour avoir une idée de
la quantité de sels minéraux dissous dans l’eau. Plus il y a de sels
minéraux dans l’eau et plus la conductivité va augmenter, ce qui peut
déranger la vie aquatique non adaptée. La majorité des sels dissous
proviennent de l’érosion des roches qui en libèrent ainsi de faible
quantité dans l’eau.

Fer total :

Le fer peut être présent dans l’eau sous différentes formes (fer
ferreux Fe2+, fer ferrique Fe3+, fer lié…), et peut entraîner des
conséquences sur la qualité de l’eau. L’excès de fer peut
provoquer des changements de goût ou d’odeur de l’eau (à cause
du fer ferreux Fe2+), une coloration légèrement rouge (causé par le
fer ferrique Fe3+), ou former des dépôts dans les canalisations.

Ammonium :

La présence d’ammonium dans l’eau traduit généralement un processus de
dégradation incomplet de la matière organique. C’est donc un très bon
indicateur de la pollution de l’eau par la matière organique d’origine agricole,
domestique ou encore industrielle. Contrairement à l’ammoniac,
l’ammonium est inodore et beaucoup moins toxique, mais peu créer des
nausées, maux de gorges, vomissement… L’ammonium provoque aussi des
corrosions des conduits, le développement de bactéries, et l’inhibition de l’efficacité des traitements au chlore, en plus d’augmenter la quantité d’azote dans l’eau.

l’eau potable … en danger voir l’article de Reporterre GRATUIT (porté financièrement par les lectrices et lecteurs lien ICI