Mesures des protections destinées à réduire l’apport de nitrate dans l’eau

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ORIGINE DE LA POLLUTION PAR LE NITRATE

Suivant l’origine, on a différents types de pollution.
Les effluents provenant des activités humaines, industrielles et agricoles sont les principales sources de pollution.

Origine agricole

Les sources de la pollution agricole sont de deux types.
D’une part, les engrais et les produits phytosanitaires comme les pesticides, utilisées de manière importante dans certaines pratiques agricoles intensives ; d’autre part, les effluents des élevages riches en composés azotés.
Les engrais enrichissent le sol en nitrates et en phosphates. Une partie des nitrates est absorbée par les végétaux, mais une autre partie, lessivée par précipitation, pénètre dans le sol et finit par gagner les cours d’eau et les nappes souterraines.

Origine industrielle

Les industries engendrent une grande diversité de pollution et atteint des niveaux parfois préoccupants avec des polluants de natures très diverses selon les industries.[11]
Les rejets d’effluents par les industries peuvent ê tre à l’origine d’une pollution.
L’azote des eaux d’égouts est rejeté dans le milieunaturel et s’y oxyde en nitrate.
Le nitrate d’origine industrielle rejeté rejoigne les cours d’eau.
Dans les cours d’eau, le nitrate a deux origines principales :
– Des ressources diffusées provenant des résidus de la végétation riveraine, du lessivage des sols, du ruissellement et de l’érosion ;
– Et de sources ponctuelles constituées par le rejet industriel, notamment des industries agroalimentaires.

MESURES DES PROTECTIONS DESTINEES A REDUIRE L’APPORT DE NITRATE DANS L’EAU [4]

Les solutions techniques permettant de rétablir une concentration satisfaisante en nitrate dans les eaux sont :
– la limitation les apports d’azote sur les sols, qu’il s’agisse d’engrais chimiques (la fertilisation doit alors être calculée en fonct ion des besoins des cultures) ou d’effluents d’élevage (l’apport d’azote ne pourra dépasser 170 kg par hectares dans les zones vulnérables) .
– la réduction autant que possible le lessivage en s’abstenant d’épandre l’azote pendant les périodes défavorables et en maintenant une couverture végétale .
– la réduction des charges en nitrates provenant de l’exploitation agricole du sol .
– la non culture jusqu’aux berges des cours d’eau (maintenir la végétation existante ou créer des bandes enherbées).
– la non retour des prairies de plus de trois ans.
Lorsque la pollution par nitrate affecte des nappes souterraines, on sait que l’amélioration des pratiques agricoles n’aura généralement pas d’effet significatif sur la qualité de l’eau avant 20 au 30 ans, compte tenu des stocks considérables d’azote qui existent dans les sols. C’est seulement dans le cas de petites nappes ou cours d’eau que l’on peut espérer des résultats plus rapides.
– Aide financière aux agriculteurs (notamment pour les installations d’élevage) et éventuellement une redevance applicable aux excédents d’azote apportés sur les exploitations.
L’augmentation des surfaces de prairies dans les aires d’alimentation est l’une des mesures les plus efficaces
Une orientation ciblée de l’agriculture vers l’écologie, permet de combattre systématiquement les pertes de nitrate à la source, et réduit la pollution des eaux.

LES DIFFERENTS PROCEDES DE TRAITEMENT PROPOSES POUR ELIMINER LES NITRATES [7]

L’élimination de nitrate dans les eaux potables peut être réalisée de deux façons, soit par des résine échangeuses d’ion (procédé physico-chimique) on parle de DENITRATATION), soit par un traitement biologique (bactéries denitrifiantes fixées dans des filtres, on parle dans ce cas de DENITRIFICATION).

Procédé physico-chimique : Le procédé AZURION

L’élimination de nitrate par échange d’ions en vue de la production d’eau de consommation a été autorisée, en France, par circulaire en date du 24 juillet 1985.
La définition des résines utilisable a également fait l’objet d’une autre circulaire en date du 23 Juillet 1985.
* Condition générale d’emplo i
L’emploi d’échangeurs d’ions doit être examiné en fonction de plusieurs paramètres :
– Teneurs en Matières en Suspension de l’eau à traiter : elle doit être inférieure à 1mg/l. Dans le cas contraire, la rétention des matières en suspension provoque une augmentation importante de la perte de charge, des lavages fréquents.
– Composition ionique de l’eau ; outre les ions NO3-, l’échange d’ions retient lesions SO4- et une partie des ions HCO3- et les remplace par des ions Cl- lorsque la résine est régénérée par le chlorure de sodium. Ilpeut en résulter, dans l’eau traitée, une concentration trop importante en ions Cl- . Certaine résine permettent de pallier partiellement cet inconvénient en retenant préférentiellement le nitrate mais leur capacité d’échange est plus faible. Le fonctionnement au échange HCO3- pourrait représenter une solution, mais il est plus délicat à mettre en œuvre, et plus coûteux.
– Evacuation des éluats : les éluats de la génératio contiennent tous les nitrates de l’eau brute avant traitement. Il est indispensable de pouvoir disposer d’un exutoire permettant l’évacuation de ces éluats .
– Influence de la température : l’échange d’ions a ’avantagel de pouvoir être utilisé quelle que soit la température de l’eau à raiter.
– Procédés biologiques : Procédé NITRAZUR DN (dénitrification).
Le procède NITRAZUR recouvre les techniques d’élimination de l’azote en vue de la production d’eau potable. Le procède est applicable soit pour la nitrification (oxydation de l’ammonium en nitrate), soit en dénitrification (élimination des nitrates sous forme d’azote).
Dans ce procédé, les réacteurs (cf. figure n°4) mettent en œuvre des bactéries qui ne sont pas aérobies strictes et qui utilisent pour leur métabolisme l’oxygène des nitrates : le réacteur fonctionne en condition anoxie. Le matériau support utilisé est la BIOLITE L qui a été reconnu comme étant le plus efficace pour ma dénitrification.
Le sens de fonctionnement est à courant ascendant : ce sens de passage favorise l’élimination de l’azote gazeux, produit final de la réaction de dénitrification. Un sens de passage à courant aurait pour effet d’accumuler l’azote au sein du réacteur, et d’augmenter ainsi la perte de charge de façon importante.
L’eau à dénitrifier est introduite, avec ses réactifs, à la base du réacteur (1).
L’eau dénitrifiée est reprise en surface (2).
De ce fait, les procédés biologiques sont ceux les plus généralement mis en œuvre pour l’élimination de la pollution azotée.
Le tableau n°1 nous montre les avantages comparés des deux techniques d’élimination de nitrate.

LES DIFFERENTS CONSERVATEURS [16]

Comme leur nom l’indique, les conservateurs servent à garder la qualité d’origine des produits. Dans le cas général, les principaux conservateurs utilisés couramment dans la charcuterie – salaison sont les Nitrates et nitrites, le sel, le sucre et l’Acide sorbique.

Les nitrates et les nitrites 

Etant les plus utilisés en Charcuterie – Salaison, les nitrates se présentent sous diverses formes :
– Sels de nitrate de potassium KNO3.
– Salpêtre ou nitrate de sodium NaNO 3.
Les nitrates n’ont pas d’effet direct sur la transformation des produits, mais ils doivent être réduits en nitrites afin d’être actifs . Le nitrite s’emploie surtout sous forme de sel de sodium. Son utilisation nécessite beaucoup de précautions car il est un produit toxique et instable. Utilisé à forte dose, il provoque un phénomène d’oxydation entraînant des accidents de fabricationcaractérisés par une coloration verte.
Le nitrite, provenant des nitrates ou par utilisation directe de NaNO2, possède des effets antibactériens colorant et aromatisant sur la viande.
– L’action bactériostatique du nitrite provient de la formation d’acide nitreux qui est responsable de l’inhibition du développement bactérien ou de leur destruction. Le nitrite agit aussi en modifiant le métabolisme des germes. Ce qui limite considérablement la formation des toxines.
Par ailleurs, le Clostridium botulinum, germe le plus dangereux en charcuterie est particulièrement sensible à la présence des nitrites.
Il est à noter que le pouvoir inhibiteur dépend d’un certain nombre de facteurs tels que :
– la teneur en sel.
– le pH.
– la présence de nitrates.
– le nombre de bactéries.
– la température de stockage.
– et même du fait que le produit ait subi un traitem ent thermique ou non.
* L’effet colorant se produit par les réactions suivantes [16] : KNO3 KNO2 KNO2 + H2 NO2 + KOH NO2 + OH NO- + H2O NO- + Myoglobine Nitrosoglobine.
La réduction du nitrate (KNO3) en oxyde d’azote est activée par des phénomènes physico-chimiques et bactériologiques. En outre, nous savons que :
– à un pH supérieur à 6, KNO2, il reste stable et ne se dégrade pas. D’où une coloration brune ou verdâtre de la viande.
– a un pH inférieur à 5,5, le NO3-, il disparaît en se combinant avec l’oxygène. D’où formation de NO 2, qui va se combiner avec de l’hémoglobine entraîna un rancissement des graisses et une odeur d’eau de Javel.
En fait, le pH optimum à l’action de nitrite coïncide avec celui de la salaison : entre 5,5 et 6. Entre ces valeurs de pH, la fixation du monoxyde d’azote par l’ion ferreux de la myoglobine du muscle se produit et ceci entraîne une coloration rouge rose stable caractéristique des charcuteries – salaison.
En général, ces traitements confèrent aux produits un arôme supplémentaire nettement apprécié par les consommateurs.
Le nitrite et le nitrate sont des additifs alimentaires indispensables pour la conservation des produits de charcuterie.
Les nitrites et nitrates de soude et de potasse sont des inhibiteurs de la prolifération microbienne d’autant plus efficaces que le pH est bas, et dont l’emploi est généralement autorisé pour le traitement des viandes salées et fumées.
L’emploi de sel nitrité (chlorure de sodium contenant au maximum 0,6% de NaNO2) est autorisé pour la préparation des salaisons, la teneur en nitrité de sodium des viandes ainsi traitées ne devant toutefois pas dépasser 0,15g par kilogramme.

Acide sorbique [6]

L’acide sorbique est un acide gras pratiquement insipide et sans odeur ayant la propriété d’inhiber la croissance des moisissures et des levures. Son action fongicide, ainsi que celle des sorbates de Na et K, reste effective jusqu’à un pH de 6,5, la présence de sel et de sucre ayant un effets énergique sur le pouvoir fongicide des sorbates.
L’acide sorbique et ses sels sont relativement peu actifs contre les bactéries, notamment contre les clostridium responsables du botulisme, germe le plus dangereux en charcuterie. Leur champ d’application est cependant très étendu et leur absence de toxicité aux doses utilisées (0,025% à 0,2%) autorise leur emploi dans plusieurs pays. L’acide sorbique est employé pour la protection des viandes et des poissons salés, des marinades aigres-douces.

NOS RESULTATS EXPERIMENTAUX DE CE CONTROLE QUALITE DE NITRATE DANS LES PRODUITS ALIMENTAIRES

Le présent volet est conçu pour donner une certaine idée à fixe la qualité de nitrate sur les produits alimentaires. Cette étude nous a permis d’analyser la charcuterie (mortadelle de volaille) la boucherie (saucisse de viande de bœuf) ainsi que le poisson séché. Ces produits présentent des différenciations au niveau du traitement ainsi que la prévision chimique. Le tableau suivant, donne les échantillons que nous avons analysés au laboratoire de CNRE (Centre National de Recherche sur l’Environnement) ainsi que le lieux d’achat .
On s’aperçoit à travers ce tableau que les produits testés sont variés, allant de la charcuterie jusqu’aux poissons séchés, des lieux d’achat de ces produits sont variables mais en majorité à Antananarivo ville (CORA, Soanierana) ; mais pour les poissons séchés, ils ont été achetés à Mahajanga. Du point de vue pondéral, nous avons été enclin de mettre en égalité le poids de al charcuterie (mortadelle de volaille, produit de la boucherie, la saucisse de bœufs) contre une hausse de celui des poissons sèches. Le choix avait eu pour but de voir carrément la quantité de nitrate dans ces différents produits. Il est à noter que ces produits sont industrialisés et séchés sauf le produit de la boucherie. Ceci étant pour avoir des résultats fiables.

Charcuterie [8]

Le terme « charcuterie » désignait à l’origine un p roduit à base de viande et d’abats de porc. Aujourd’hui, le terme se réfère non seulement à une grande variété de produits préparés à base de porc, mais aussi de viandes telles que le bœuf, le veau, le mouton, les volailles, et même de poissons.
La fabrication de la charcuterie fait appel à l’utilisation de plusieurs types de produits comme les joues, la langue, la cervelle, la pause, la tête et les pieds. On utilise également des morceaux de viande qu’il est plus difficile de valoriser auprès du consommateur.

Table des matières

PREMIERE PARTIE : LES EFFETS TOXIQUES DE NITRATE
I.1 Effet sur l’homme
I.2 Effet sur l’Environnement naturel
DEUXIEME PARTIE : CONTROLE QUALITE DE NITRATE DANS L’EAU
II.1 Dosage de nitrate dans l’eau (Méthode spectrométrique avec l’acide sulfosalicylique)
II.2 Nos résultats expérimentaux de ce contrôle qualité de nitrate dans les eaux minérales
a- Eau vive
b- Olympiko
c- Evian
II.3 Origine de la pollution de nitrate dans l’eau
a- Origine agricole
b- Origine industrielle
c- Origine Urbaine
II.4 Mesures des protections destinées à réduire l’apport de nitrate dans l’eau
II.5 Les différents traitements proposés pour éliminer le nitrate dans l’eau
a- Procédés physico-chimiques (Procédé AZURION)
b- Procédés biologiques (Procédé NITRAZUR DN)
TROISIEME PARTIE: CONTROLE QUALITE DE NITRATE DANS LES PRODUITS ALIMENTAIRES
III.1 Les différents conservateurs
a- Les nitrates et les nitrites
b- Le sel
c- Le sucre
III.2 Dosage de nitrate dans le produit alimentaire (Méthode par réduction au cadmium)
III.3 Nos résultats expérimentaux de ce contrôle qualité de nitrate dans les produits alimentaires
a- Charcuterie (Mortadelle de volaille)
b- Boucherie (Saucisse de viande de Boeuf)
c- Poisson séché (requin)
QUATRIEME PARTIE : CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIES

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