Chapitre III: Microbiologie des eaux cours1: Eaux naturelles

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1 Chapitre III: Microbiologie des eaux cours1: Eaux naturelles

2 Définition L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la terre, essentiel pour tous les organismes vivants connus. Elle se trouve en général dans son état liquide et possède à température ambiante des propriétés uniques : c’est notamment un solvant efficace pour beaucoup de corps solides trouvés sur Terre

3 La formule chimique de l’eau pure est H2O
La formule chimique de l’eau pure est H2O. L’eau dite « courante » est une solution d'eau, de sels minéraux et d'autres impuretés.

4 L’eau dans notre planète
la quantité totale d’eau se trouvant sur notre planète,: 510 millions de km2 Les océans, les mers et lacs salés constituent plus de 97 % de ce volume total d’eau. 2,8 % sous forme d’eau douce dont 2,2 % sur les glaciers et calottes polaires (donc pas utilisables) et seulement 0,6 % qui sont répartis entre l’atmosphère et les eaux continentales constituées par les eaux superficielles (rivières, fleuves et lacs) et les eaux souterraines accumulées dans le sol et sous-sol.

5 Propriétés biologiques de l’eau
Cycle de l’eau dans la nature?

6 dans la nature Eau pure = H2O?
3 dans la nature Eau pure = H2O? 4 1

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8 Les différentes eaux douces :
L'eau douce est une eau qui contient peu d'ions ou, en termes non chimiques, qui n'est pas salée. Eaux superficielles : Elles sont constituées par toutes les eaux circulantes ou stockées à la surface des continents. Par échange à la surface eau-atmosphère, l’eau va se charger en gaz dissous (oxygène, gaz carbonique, azote)

9 Ce qui caractérise les eaux superficielles :
les variations saisonnières (climatiques) et, à degré moindre, journalières des paramètres physiques: température, turbidité et coloration ; le développement plus ou moins important de phytoplancton (algues), de zooplancton et, dans certaines conditions, d’une vie aquatique intense ; la présence fréquente de matières organiques d’origine naturelle provenant de la décomposition des organismes végétaux ou animaux après leur mort ;

10 — la fragilité de la ressource, très vulnérable à la pollution urbaine, industrielle et agricole. On y rencontre par suite très souvent une micropollution minérale (métaux lourds, sulfures) ou organique (hydrocarbures, phénols, solvants, pesticides, herbicides, etc.) ainsi que des substances azotées et phosphatées à l’origine des phénomènes d’eutrophisation Détérioration d'un écosystème aquatique par la prolifération de certains végétaux, en particulier des algues planctoniques

11 Eaux souterraines Les eaux qui ne sont ni ré-évaporées, ni retournées à la mer s’infiltrent dans le sol et le sous-sol pour s’y accumuler et constituer les eaux souterraines. La pénétration et la rétention des eaux dans le sol dépendent de leur structure et topographie qui déterminent le type de réservoirs aquifères appelés nappes, et du mode de circulation souterraine.

12 Selon les conditions géologiques, on peut distinguer différents types de nappes :
— une nappe peut être « libre ou active », elle est alors directement alimentée par l’infiltration des eaux de ruissellement et son niveau va fluctuer en fonction de la quantité d’eau retenue ;

13 une nappe peut être aussi « captive », elle est alors séparée de la surface du sol par une couche imperméable. Souvent profonde, elle est exploitée par des forages ;

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15 — les plaines alluvionnaires formées de matériaux poreux, souvent gorgées d’eau, constituent des réserves en eau importantes, à l’origine des nappes alluviales. La qualité de ces eaux est par conséquent directement influencée par la qualité de l’eau des rivières ;

16 Nappe phréatique Lorsque le fond imperméable est pratiquement horizontal et peu profond, il existe une nappe dite phréatique dans laquelle on peut creuser des puits.

17 L’eau à l’état naturel, superficielle ou souterraine, n’est jamais « pure » ; c’est un milieu vivant qui se charge très rapidement de divers éléments en contact des milieux qu’elle traverse et sur lesquels elle ruisselle. Ces éléments peuvent être présents dans l’eau sous les trois états (gaz, solide, liquide), posséder un caractère organique ou minéral et à l’état particulaire avoir des dimensions très variables.

18 Eaux marines La caractéristique la plus importante des eaux de mer est leur salinité, c'est-à-dire leur teneur globale en sels (chlorures de sodium et de magnésium, sulfates, carbonates). La salinité moyenne des eaux des mers et océans est de 35 g.L-1 (27,2 g.L-1 de NaCl, 3,8 g.L-1 de MgCl2, 1,7 g.L-1 MgSO4, 1,26 g.L-1 CaSO4, 0,86 g.L-1 K2SO4).

19 Eaux de surface / eaux souterraines
Eaux saumâtres - On appelle eau saumâtre une eau salée non potable de salinité inférieure à celle de l'eau de mer. La plupart des eaux saumâtres contiennent entre 1 et 10 g de sels par litre. - Ce sont parfois des eaux de surface mais le plus souvent des eaux souterraines qui se sont chargées en sels en dissolvant certains sels présents dans les sols qu'elles ont traversés. - Eaux de surface / eaux souterraines

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21 Parmi les caractéristiques générales des eaux souterraines :
turbidité, une température et une composition chimique sensiblement constantes, et l’absence d’oxygène dissous. Elles peuvent être d’une très grande pureté bactériologique ; c’est le cas lorsque l’eau s’infiltre dans des terrains à très fine granulométrie et à grand pouvoir filtrant.

22 L’écosystème aquatique
Un milieu aquatique est caractérisé par : - un habitat, - des populations végétales, - des populations animales, - la qualité physico-chimique de l’eau (température, nutriments…).

23 Il est influencé par : - le climat, - la géologie, - la topographie, - l’ensoleillement, - les activités humaines.

24 Microbiologie Il existe dans l’eau douce naturelle (en particulier dans l’eau de surface: rivières et lacs) des micro-organismes aquatiques divers constituant la faune et la flore, que l’on peut classer dans les grands groupes suivants : bactéries, virus, champignons, amibes, vers, insectes, … algues planctoniques (ou phytoplancton), zooplancton crustacés, mollusques, rotifères, protozoaires, etc.).

25 Ils jouent chacun leur rôle dans l’équilibre complexe qui régit les biotopes aquatiques, en tant que maillons transitoires ou terminaux de la chaîne alimentaire, où co-existent les producteurs primaires (autotrophes) et les consommateurs d’organismes (hétérotrophes).

26 Ces organismes peuvent être planctoniques (vivant en suspension au sein de l’eau) ou benthiques (vivant sur le fond ou accrochés à des débris). Les formes benthiques connaissent souvent un stade planctonique au début de leur cycle vital (œufs, kystes, larves...).

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28 Les eaux superficielles stagnantes (lacs, étangs) contiennent la faune la plus variée et les chaînes alimentaires les plus complexes. Les eaux de fleuves et rivières ont un nombre d’individus plus restreints. Cependant, chaque eau présente une population particulière, avec des variations saisonnières d’ordre qualitatif et quantitatif.

29 Les eaux souterraines, de type nappes phréatiques, en communication aisée avec la surface, présentent souvent une microfaune importante. Dans certaines nappes profondes (jusqu’à une cinquantaine de mètres de profondeur), la faune principalement rencontrée se compose de nématodes, d’oligochètes, de crustacés et de larves d’insectes. Ces animalcules sont en général entraînés lors du creusement du forage ou par pollution liée à un défaut de protection.

30 Merci pour votre attention