Soutenance mémoire
La vie est apparue dans l’eau il y a environ 3 milliards d’années. L’eau, principal constituant des êtres vivants, est l’élément indispensable à toute forme de vie. Sans eau, aucun organisme, qu’il soit végétal ou animal, simple ou complexe, petit ou gros, ne peut vivre. On retrouve l’eau dans toutes les activités quotidiennes (toilette, lavage, etc.) et dans la préparation des nourritures et des boissons.
L’eau potable à domicile, une grande conquête du vingt et unième siècle, est l’un des bienfaits du progrès technique. Actuellement, à Madagascar, la JIRAMA (Jiro sy Rano Malagasy) est la seule usine qui traite l’eau depuis la source jusque dans les réseaux de distribution. L’installation de l’eau courante s’est développée partout dans le milieu urbain. En revanche, malgré les efforts de la JIRAMA, la plupart des gens de la campagne n’ont pas encore cet accès à l’eau potable. Ils utilisent de l’eau de puits ou de l’eau de sources alors que 80 % de la population malgache vivent encore dans le milieu rural. Selon l’enquête démographique et de santé réalisée à Madagascar-IV (EDSMD-IV), seuls 41,3% des ménages ont accès à l’eau potable (borne fontaine, eau du robinet).
Bien que l’eau soit indispensable à la vie, elle peut également être source de maladies surtout si elle n’a pas été traitée. Malgré qu’elle puisse avoir une apparence claire et limpide et n’avoir aucune odeur ni saveur particulières, l’eau captée peut contenir des éléments pouvant avoir des effets indésirables sur la santé, des éléments comme des microorganismes pathogènes (bactéries, virus ou protozoaires par exemple). Des traitements physico chimiques et bactériologiques de l’eau sont alors nécessaires.
L’EAU
Généralités
La surface de la terre, appelée planète bleue, est constituée par 72% d’eau. Pourtant, à plus de 99 %, cette quantité d’eau est salée ou non potable. L’eau douce des lacs, des ruisseaux, des rivières et des fleuves représentent moins de 0,01 % des réserves en eau.
L’eau est essentielle pour la vie, cependant elle peut également être une source de maladies. D’après un rapport de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), cinq millions de nourrissons et d’enfants meurent chaque année de maladies diarrhéiques dues à la contamination des aliments ou de l’eau de boisson. Ainsi, offrir à la population une eau potable de qualité est une priorité et une nécessité. Depuis toujours, l’eau est indissociable à l’activité humaine. Elle occupe aussi sa place dans la physique, la chimie et dans d’innombrables domaines comme la botanique, la géologie, pour ne citer que ceux-là.
La molécule d’eau présente des propriétés dont les principales sont les suivantes:
– C’est un liquide transparent, incolore, inodore et insipide ;
– Sa masse volumique vaut 1000 kg.m-3 à 4°C ;
– L’eau est le meilleur des solvants, elle est capable de dissoudre les gaz et les sels minéraux et contient à l’état liquide des organismes vivants ;
– Il faut fournir 537 Kcal pour vaporiser 1 kg d’eau à 100°C : c’est la chaleur latente de vaporisation ;
– L’eau sous forme de vapeur est stable jusqu’à 2000°C. A cette température, elle commence à se dissocier en O2 et H2.
Différents types d’eau
On a deux catégories d’eaux : les eaux de surface et les eaux souterraines.
a. Eaux de surface
Les eaux de surface sont constituées par l’ensemble des eaux pluviales et courantes sur la surface du sol. Plus précisément, ce sont les eaux qui s’accumulent sur le sol (ou dans un cours d’eau), le lit d’une rivière, le lac, la zone humide, la mer, l’océan etc. Les eaux de surfaces contiennent en général une grande quantité de solides en suspension, de bactéries, d’algues et de matières organiques.
b. Eaux souterraines
Les eaux souterraines sont constituées par les eaux contenues dans les nappes aquifères et les sources (eaux de source, eaux minérales, eaux de puits, etc.). Les nappes souterraines englobent le tiers du débit total de tous les cours d’eau de la planète, soit environ 12 km3 d’eau par an. Les eaux souterraines forment également de véritables lacs et rivières souterrains. Les rivières souterraines peuvent parcourir jusqu’à 10 kilomètres.
Du point de vue hydrogéologique, les couches aquifères se divisent en nappes phréatiques et nappes captives.
● Nappes phréatiques ou alluviales : elles sont peu profondes et alimentées directement par les précipitations pluvieuses ou les écoulements d’eau superficielles;
● Nappes captives : elles sont plus profondes que les premières et sont séparées de la surface par une couche imperméable. L’alimentation de ces nappes n’est plus assurée.
● Depuis toujours, l’eau est indissociable à l’activité humaine. En revanche, les phénomènes qui contribuent à la dégradation de la qualité de l’eau se multiplient et s’intensifient. Il est donc nécessaire d’en savoir plus.
Sources de pollutions
Les sources de la pollution de l’eau diffèrent suivant les types d’eau : eaux de surface ou eaux souterraines.
a- Pollutions des eaux de surface [Jacques Bordet, 2007]
La pollution des eaux de surface provient du rejet direct ou indirect des eaux usées domestiques. Les matières en suspension, les détergents, les matières organiques, les phosphates, les bactéries et éventuellement les virus sont issus de ce rejet. Une autre origine de la pollution est le rejet des eaux ou des liquides résiduaires industriels. Les eaux de ruissellement sont également sources d’impuretés. Dans ce cas, les polluants sont d’origine agricole tels que les engrais, les pesticides, les détergents, etc.
b- Pollution des eaux souterraines [ATTEIA, 2005]
La première source de la pollution des eaux souterraines est le rejet des eaux usées d’origine animale ou humaine. Ceci affecte la qualité des puits, des sources voisines ou des nappes peu profondes et de faibles capacités. Elles sont également polluées par les eaux de ruissellement. En effet, les pollutions s’infiltrent à l’intérieure de la nappe.
Particulièrement les puits sont pollués par :
● la pénétration d’impuretés par les ouvertures,
● la présence de fosses septiques,
● les fuites des conduits d’égouts,
● l’infiltration des dépotoirs ou les terrains d’enfouissement,
● les activités menées autour du puits.
Conséquences de la pollution de l’eau
Selon l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS), 80% des maladies sont dues à la pollution des eaux telles que l’eau de boisson, l’eau de baignade et l’eau près de laquelle, on vit.
Eau de boisson
Dans l’eau de boisson, les agents pathogènes (virus, bactéries, parasites) provoquent des maladies qui sont parfois mortelles comme les diarrhées, le choléra, la poliomyélite, les amibiases, la typhoïde, la dysenterie, etc.
Eau de baignade
L’eau stagnante peut contenir des agents ou vecteurs de maladies tels que la bilharziose, le ver de guinée, etc. Ils conduisent à des maladies dermatologiques (gales, poux, etc.).
Eau près de laquelle on vit
Les moustiques et les insectes transmettent des maladies provenant des eaux près de l’habitat. On peut citer le paludisme, la fièvre jaune, l’onchocercose ou la cécité, etc.
D’après toutes ces informations, beaucoup de maladies courantes et meurtrières sont liées à l’eau ou au manque d’hygiène. C’est pour cette raison que les traitements de l’eau sont indispensables.
Techniques de traitements de l’eau
Le traitement des eaux de consommation est basé sur deux préoccupations majeures : santé et hygiène. Les traitements sont classés en 3 catégories. Ce sont les traitements physiques, les traitements chimiques et les traitements biologiques.
➤ Les traitements physiques regroupent le dégrillage, le dessablage, le tamisage, la décantation/ la flottation, l’adsorption, la filtration et l’irradiation ;
➤ Les traitements chimiques concernent la coagulation, la floculation, l’oxydation chimique, la neutralisation, l’adoucissement et les échanges ;
➤ Et les traitements biologiques sont utilisés pour détruire les composés organiques contenus dans l’eau.
Les traitements seront adaptés en fonction du degré de la pollution de l’eau. Généralement, le traitement nécessite l’utilisation simultanée des trois processus ou au moins des deux d’entre eux.
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Table des matières
INTRODUCTION GENERALE
I- Généralités
1- Trois états
Etat liquide
Etat solide
Etat gazeux (vapeur d’eau)
2- Masse volumique
3- Température d’ébullition et de solidification
4- Viscosité
5- Propriétés magnétiques et électriques
6- Propriétés optiques
1- Solvatation
2- Ionisation
3- Oxydo-réduction
II- Pollution de l’eau
1- Différents types d’eau
2- Sources de pollutions
a- Pollutions des eaux de surface
b- Pollution des eaux souterraines
III- Conséquences de la pollution de l’eau
1- Eau de boisson
2- Eau de baignade
3- Eau près de laquelle on vit
IV- Techniques de traitements de l’eau
1- Prétraitements
a- Dégrillage
b- Dessablage
c- Tamisage et micro-tamisage
d- Prétraitement au charbon actif
2- Traitements physico-chimiques
a- Coagulation
b- Floculation
c- Sédimentation
d- Décantation
e- Filtration
f- Désinfection
V- Recommandations de l’OMS [OMS, 2004]
1- Paramètres bactériologiques
2- Paramètres physico-chimiques [Memento technique de l’eau, 1989]
a- Température
b- pH
c- Turbidité
d- Conductivité électrique
e- Dureté totale
f- Dureté calcique
g- Titre alcalimétrique simple (TA)
h- Titre alcalimétrique complet (TAC)
i- Indice de minéralisation
j- Chlore résiduel
k- Silicate
l- Matières organiques alcalines
m- Ammonium
n- Nitrate
o- Teneur en nitrite
p- Sulfate
q- Fer
VI- Bactéries pathogènes des eaux
VII- Provenance de l’eau de boisson
CONCLUSION
