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Les eaux naturelles (le cours commence diapo n° 8) daprès Physique Chimie 1L Collection Galiléo – Editions Bordas Cours 1L Jean Paul Thomas Lycée Mont.

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1 Les eaux naturelles (le cours commence diapo n° 8) daprès Physique Chimie 1L Collection Galiléo – Editions Bordas Cours 1L Jean Paul Thomas Lycée Mont saint Jean Antibes

2 Quoi de plus naturel quune cascade bondissant du haut dune falaise

3 quun lac paisible somnolant au fond dune dépression

4 quune rivière prisonnière de ses rives glissant le long des pentes

5 Pourtant… notre planète est la seule du système solaire à posséder de leau liquide et notre pays, lun des plus privilégiés du globe terrestre.

6 Quoi de plus facile aujourd'hui que d'ouvrir un robinet ?

7 Pourtant… exploitée sans mesure ni prudence, l'eau est de plus en plus polluée, et la production deau potable de plus en plus complexe et coûteuse.

8 Les eaux naturelles (début du cours)

9 I) Boit-on de leau pure ? Dans l'eau que nous buvons, il n'y a pas que des molécules H 2 O. Les substances dissoutes lors du passage de l'eau sur différents terrains se retrouvent dans l'eau sous forme d'ions : ce sont les sels minéraux.

10 Le résidu sec, cest-à-dire ce quon obtient après avoir fait bouillir leau, permet de connaître la quantité de sels minéraux

11 Ces sels minéraux sont des ions utiles à l'organisme et donnent son goût à l'eau. Le résidu sec de l'eau de Vichy St-Yorre® est beaucoup plus important que celui des eaux de Volvic® ou de Contrex® : elle possède donc un goût plus prononcé.

12 Pour être consommable, une eau doit contenir une certaine quantité de sels minéraux. Une eau absolument exempte de tout élément minéral, eau distillée ou déminéralisée, ne doit pas être bue.

13 2°) Quelles eaux boit-on ? Une eau minérale naturelle est une eau souterraine de composition sensiblement constante, captée et conditionnée à la source, propre à la consommation humaine sans traitement, et utilisée à des fins thérapeutiques. Par sa composition et notamment du fait de la présence d'oligoéléments, elle contribue au bon fonctionnement de l'organisme

14 Une eau de source est une eau souterraine captée et conditionnée à la source, propre à la consommation humaine sans traitement. Sa composition peut varier. Elle n'a pas de propriété thérapeutique reconnue.

15 Une eau de table ou eau de boisson est une eau « purifiée » propre à la consommation par l'homme. Elle est comparable à l'eau du robinet mais n'a pas le goût de « chlore », car elle n'a pas subi le traitement contre les contaminations microbiennes que nécessite le transport de l'eau du robinet dans les canalisations.

16 La dénomination eau gazeuse est réservée à de l'eau naturellement gazeuse. Le gaz qu'elle renferme est du dioxyde de carbone, CO 2.

17 La plupart des eaux minérales non gazeuses ont un pH voisin de 7, c'est-à-dire qu'elles sont pratiquement neutres. Les eaux gazeuses ont un pH inférieur à 7 : elles sont légèrement acides du fait de la présence de dioxyde de carbone.

18 3°) les eaux potables Une eau potable est une eau que lon peut boire sans risque pour la santé. Afin de définir précisément une eau potable, des normes ont été établies qui fixent notamment les teneurs limites à ne pas dépasser pour un certain nombre de substances nocives et susceptibles dêtre présentes dans leau.

19 Le fait quune eau soit conforme aux normes, cest-à-dire potable, ne signifie donc pas quelle soit exempte de matières polluantes, mais que leur concentration a été jugée suffisamment faible pour ne pas mettre en danger la santé du consommateur.

20 Selon ces normes, une eau potable doit être exempte de germes pathogènes (bactéries, virus) et dorganismes parasites, car les risques sanitaires liés à ces micro- organismes sont grands

21 Elle ne doit contenir certaines substances chimiques quen quantité limitée : il sagit en particulier de substances qualifiées dindésirables ou de toxiques, comme les nitrates et les phosphates, les métaux lourds, ou encore les hydrocarbures et les pesticides, pour lesquelles des " concentrations maximales admissibles " ont été définies

22 Une eau potable doit aussi être une eau agréable à boire : elle doit être claire, avoir une bonne odeur et un bon goût. Pour avoir bon goût, il lui faut contenir un minimum de sels minéraux dissous (de 0,1 à 0,5 gramme par litre), lesquels sont par ailleurs indispensables à lorganisme

23 Aujourdhui, 63 paramètres contrôlent la qualité de leau des Européens. En France, à la fin du XIXe siècle, 6 paramètres suffisaient à définir une eau potable. Les normes ont donc considérablement progressé depuis. Elles continuent dailleurs à évoluer dans le sens dune toujours plus grande exigence

24 Les normes actuelles sont essentiellement orientées sur : paramètres organoleptiques : couleur, saveur, odeur et transparence, paramètres physico-chimiques : concentrations en minéraux, pH, température, conductivité, - "substances indésirables" comme le fluor et les nitrates (présence tolérée en dessous d'un certain seuil) "substances toxiques" comme le plomb et le chrome (teneurs tolérées extrêmement faibles, parfois de l'ordre du millionième de gramme par litre), paramètres microbiologiques : recherche de bactéries nuisibles, comme les coliformes ou les streptocoques fécaux,

25 Un exemple : fiche « contrôle sanitaire des eaux destinées à la consommation humaine » (à imprimer) DDASS Lozère, village de Grèzes : fiche ddass lozère.jpg

26 Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie Le pH est lié à la nature géologique des terrains traversés. Le pH de leau doit se situer entre 6,5 et 9 6,59 Eau acide : corrosion des installations métalliques Eau basique : diminution de lefficacité de la désinfection au chlore. Irritations oculaires et cutanées lors des toilettes

27 Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie La conductivité montre comment leau se comporte par rapport au courant électrique. Plus leau est riche en sels minéraux, plus la conductivité est élevée Très faible : corrosive excessive : entartrage (si Ca 2+ ), sans danger réel pour la santé moyenne μS.cm

28 Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie La turbidité d'une eau est due à la présence des matières en suspension finement divisées (argile, limon, matières organiques.). les effets sur la santé : La turbidité ne présente pas de risque sanitaire direct mais lorsqu'elle est élevée, elle peut diminuer l'efficacité des traitements de désinfection et générer des risques microbiologiques. la limite qualité à respecter : 2 NFU.

29 Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie En France, la présence de nitrates dans les eaux continentales provient à 66 % de lagriculture, suite à lépandage de doses massives dengrais azotés et de lisier (effluents délevage). Très solubles dans leau, les nitrates constituent aujourdhui la cause majeure de pollution des grands réservoirs deau souterraine du globe Les nitrates

30 Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie Alors quen labsence de contamination, la teneur en nitrates des eaux souterraines varie de 0,1 à 1 milligramme par litre deau, elle dépasse souvent aujourdhui 50 milligrammes par litre, norme retenue pour les eaux potables par lOrganisation mondiale de la santé. Désormais, de telles eaux nécessitent donc un traitement spécifique pour pouvoir être consommées Les nitrates

31 Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie La pollution des eaux par les nitrates présente un double risque : 1)Ingérés en trop grande quantité, les nitrates ont des effets toxiques sur la santé humaine. 2)Par ailleurs, ils contribuent avec les phosphates à modifier léquilibre biologique des milieux aquatiques en provoquant des phénomènes deutrophisation. Les nitrates

32 Sur fiche ddass lozere.jpg / bactériologie L'eau ne doit contenir ni microbes, ni bactéries pathogènes, ni virus qui pourraient entraîner une contamination biologique et être la cause d'une épidémie. à 37 degrés, en 24 heures, on isole les bactéries vivant chez l'homme et les animaux à sang chaud. Nombre guide : 10/ml, pas de concentration maximale. à degrés, en 72 heures, on isole les bactéries du milieu naturel. Nombre guide : 100/ml Coliformes totaux et fécaux (Concentration maximale : 0) Streptocoques fécaux (Concentration maximale : 0)

33 La présence de coliformes fécaux ou de streptocoques fécaux indique une contamination de l'eau par des matières fécales. Dans les deux cas, des mesures doivent être prises pour interdire la consommation de l'eau ou en assurer le traitement. Les pollutions microbiologiques ne sont pas rares : d'après l'Institut Français de l'Environnement, plus de 17 millions de personnes ont consommé en 1997 une eau ponctuellement polluée par des streptocoques fécaux ou des coliformes. Dans ce domaine, on manque encore d'études épidémiologiques.

34 4°) Quest-ce quune eau dure ? Une eau est qualifiée de dure lorsqu'elle contient beaucoup d'ions calcium (Ca 2+ ) ou d'ions magnésium (Mg 2+ ). Dans le langage courant, l'eau est dite très calcaire.

35 Mise en évidence

36 Observation Dans le tube de gauche, le savon mousse Dans le tube de droite, le savon précipite et ne mousse pas : il ne pourra exercer son pouvoir détergent : ceci est la conséquence dune eau dure

37 La dureté d'une eau est proportionnelle à la somme des concentrations en ions calcium (Ca 2+ ) et en ions magnésium (Mg 2+ ). Ce sont des cations (charges positives) La dureté s'exprime en degré hydrotimétrique (°TH ou °f).

38 5°) Conséquences dune eau dure Une eau dure mousse difficilement et demande donc beaucoup de savon pour les opérations de lavage

39 Elle entartre les circuits d'eau chaude par dépôt de carbonate de calcium (CaCO 3 ), de carbonate de magnésium (MgCO 3 ), ou de sulfate de calcium (CaSO 4 ). Ces solides étant mauvais conducteurs de la chaleur, un appareil de chauffage aux tuyaux entartrés consomme beaucoup plus d'énergie. tartre

40 Les eaux douces peuvent être dangereuses pour la santé en tant qu'eaux de boisson. Elles contiennent beaucoup d'ions sodium, et sont donc contre-indiquées dans certaines maladies qui nécessitent un régime hyposodé. Il peut se produire des proliférations bactériennes dans les résines échangeuses d'ions, avec les conséquences que l'on peut aisément imaginer. Par contre

41 Les eaux douces favorisent aussi la corrosion des métaux constitutifs des canalisations et soudures, entraînant des particules de zinc, fer et cuivre. Cela peut entraîner un risque sanitaire par présence de métaux toxiques tels que le plomb.

42 Application Des trois eaux ci-dessus, quelle est la plus dure ?? Vous pouvez imprimer lexercice complet : eaux_minerales.pdfeaux_minerales.pdf

43 Exercice final Imprimez lexercice exercice eaux naturelles.jpg


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