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Chimie des Eaux 1ère Partie : Chimie des Eaux Naturelles Chimie des Eaux 1ère P

Chimie des Eaux 1ère Partie : Chimie des Eaux Naturelles Chimie des Eaux 1ère Partie : Chimie des Eaux Naturelles [M1-GPE 2021-2022] Page 2 I. INTRODUCTION : L’eau potable est une eau qui ne porte pas atteinte à la santé, et qui répond à un certain confort et plaisir de boire. L’eau n’est pas seulement un ensemble de molécules H20 (deux atomes d’hydrogène et un atome d’oxygène). Elle contient en réalité naturellement une très grande variété de matières dissoutes, inertes ou vivantes : des gaz, des substances minérales ou organiques, des micro-organismes (bactéries, virus, plancton), ainsi que des particules en suspension (fines particules d’argiles, limons et déchets végétaux). En effet, l’eau est un excellent solvant qui se charge en composés solides ou gazeux tout au long de son cycle, suivant les milieux (rivières, zones humides, roches, atmosphère, etc.) dans lesquels elle circule ou séjourne : • quand elle tombe en pluie, elle se charge des poussières atmosphériques, • quand elle ruisselle sur les sols (lessivage), • quand elle s’infiltre dans le sous-sol, elle se charge des produits d’altération des roches. La composition chimique de l’eau est ainsi complètement liée aux caractéristiques du bassin versant dans lequel elle opère son cycle (la nature du sol et du sous-sol, les espèces végétales et animales, mais également les activités humaines). Une eau qui semble claire et limpide peut transporter en son sein toutes sortes de substances inertes et vivantes, dont certaines peuvent être nocives pour l’organisme humain. C’est pourquoi toutes les eaux dans la nature ne sont pas bonnes à boire. « Nous buvons 90 % de nos maladies », disait Louis Pasteur à la fin du 19ième siècle ». Ainsi, l’eau peut être le vecteur de nombreuses maladies (qu’elles soient bactériennes, virales ou parasitaires), d’intoxications, de troubles sur la santé. Plusieurs terminologies existent pour désigner un même produit : eau du robinet, eau potable, eau du réseau public, eau distribuée, eau de boisson, eau d’alimentation… Les principaux types d’eaux destinées à la consommation humaine sont celles fournies par un réseau de distribution et les eaux en bouteille. Ainsi, qu’elle soit distribuée au robinet ou en bouteille, l’eau destinée à la consommation humaine est un aliment, et doit à ce titre : • posséder des qualités organoleptiques (goût, couleur, odeur) propre à satisfaire le consommateur, • ne pas porter atteinte à la santé de l’individu qui la consomme. • L’eau est l’aliment le plus surveillé. Le niveau d’exigence pour sa qualité est très élevé. Pour une eau potable, la notion de qualité distingue la qualité des eaux brutes (à l’état naturel, à son lieu de captage), de la qualité de l’eau distribuée (qui arrive au robinet du consommateur, après traitement de potabilisation et parcours dans les canalisations). Les normes et paramètres qui caractérisent ces deux « visions » de la qualité de l’eau diffèrent. Chimie des Eaux 1ère Partie : Chimie des Eaux Naturelles [M1-GPE 2021-2022] Page 3 La consommation des foyers est répartie comme suit :  39% pour les bains et les douches  20% pour les sanitaires  12% pour le linge  10% pour la vaisselle  6% pour l’arrosage des plantes et le nettoyage de la voiture  6% pour la préparation de la nourriture  1% pour la boisson  6% pour les autres besoins Rappelons que seuls 5 litres par jour sont nécessaires à l’Homme pour survivre, 40 à 50 litres pour satisfaire ses besoins minima d’alimentation et d’hygiène. À cette consommation personnelle, s’ajoute l’ensemble des consommations collectives (écoles, hôpitaux, lavage de la voierie, milieu professionnel, restaurant...) on obtient alors une moyenne de 200 litres par jour et par personne. De fortes disparités existent encore entre les secteurs ruraux (moyenne entre 90 et 100 litres/hab/j) et les secteurs urbains (moyenne entre 140 et 150 litres/hab/j), mais elles ont tendance à se combler. En effet, le monde rural, en dehors de besoins en eau plus importants pour ses activités professionnelles, est moins consommateur d’eau que le milieu urbain. Ce constat s’explique par un recours plus fréquent à l’utilisation de l’eau des puits privatifs, ainsi que par une présence souvent moindre d’éléments de confort domestique. Le niveau des revenus influe aussi sur les consommations : les personnes à revenu modeste utilisent en moyenne 90 litres d’eau par jour et par personne. Plus le niveau de vie est élevé, plus la consommation d’eau augmente. Dans les zones touristiques, il faut faire face aux pics de consommation qu’entraîne la présence de nombreux touristes en saison. Les installations sont donc conçues pour alimenter une population plus nombreuse que la population permanente. Chimie des Eaux 1ère Partie : Chimie des Eaux Naturelles [M1-GPE 2021-2022] Page 4 II. Sources d’approvisionnements en eau domestiques : Une source d’approvisionnement en eau est un lieu ou un ouvrage à partir duquel le ménage s’approvisionne en eau pour son usage domestique quotidien (OMS/UNICEF, 2008). L’approvisionnement en eau est assuré par les eaux de surface (rivières, fleuves, lacs, mares, barrages), les eaux souterraines (puits, forages, sources) et les eaux de pluies. 1. Eaux de surface : Les eaux de surface ou superficielles regroupent les cours d’eau (rivières ou fleuves) et des retenues naturelles ou artificielles. Ces eaux de surface ont une qualité plus ou moins régulière selon les rejets qui s'y déversent ou encore selon le ruissellement des pluies. Elles sont constituées par toutes les eaux circulantes ou stockées à la surface. Elles ont pour origine soit les eaux de ruissellement, soit les nappes profondes dont l'émergence constitue une source de ruisseaux puis de rivière. Ces eaux se rassemblent en cours d'eau, caractérisés par une surface de contact eau-atmosphère toujours en mouvement et une vitesse de circulation appréciable. Elles peuvent se trouver stockées en réserves naturelles (étangs et lacs) ou artificielles (retenues, barrages). La composition chimique des eaux de surface dépende de la nature des terrains traversés par l'eau durant son parcours dans l'ensemble des bassins versants. Au cours de son cheminement, l'eau dissout les différents éléments constitutifs des terrains. Par échange à la surface eau- atmosphère, l'eau va se charger en gaz dissous (O2, N2, CO2). Sur le plan bactériologique, les eaux de surface sont contaminées plus ou moins par des bactéries (dont certaines pathogènes) et des virus. D’une manière générale, on doit considérer que les eaux de surface sont très rarement utilisables pour les besoins industriels et, a fortiori, pour la production d’eau potable à l’état brut, elles doivent être soumises à des traitements de purification qui dans certains cas peuvent être particulièrement sophistiqués. L'Algérie septentrionale présente un climat semi-aride qui se caractérise par une forte irrégularité pluviométrique. D'une manière générale, les bassins versants sont imperméables. Ce qui donne sur le plan des régimes hydrologiques:  une extrême irrégularité saisonnière et interannuelle des écoulements qui est accentuée par de longues périodes de sécheresse;  des crues violentes et rapides;  une érosion intense et des transports solides importants. Dans ce cadre le territoire algérien a été subdivisé en cinq grands bassins versants (régions hydrographiques) qui sont: Oranie-Chott Chergui, Cheliff-Zahrez, Algérois- Hodna- Soummam, Constantinois-Seybouse-Mellegue, Sahra et dont les limites ne correspondent pas nécessairement aux limites administratives des communes et wilayas. Actuellement, plus 75 ; barrages sont en exploitation sur l’ensemble du territoire national pour une capacité de quelque 12 milliards de m3 contre 44 barrages (3,3 milliards m3) en 1999. Chimie des Eaux 1ère Partie : Chimie des Eaux Naturelles [M1-GPE 2021-2022] Page 5 2. Eaux souterraines : Les eaux souterraines sont les ressources en eau privilégiées pour l’eau potable, car elles sont plus à l’abri des polluants que les eaux de surface. Elles sont les eaux des nappes, couches de terrains perméables saturés d'eau. La première nappe rencontrée sous le sol est la nappe phréatique située à moins de 50 mètres de profondeur et généralement séparées de la surface par quelques couches de terrains perméables. Il peut exister des nappes plus profondes, généralement captives (sous pression) situées à plus de 50 mètres de profondeur. Selon la profondeur de l’aquifère, les modes d’exploitation seront différents. Pour capter ces eaux, on utilise des puits ou des forages et des sources. Le puits est l’ouvrage permettant de recueillir de l’eau grâce à un trou creusé dans le sol et ayant au moins 60 cm de diamètre et trois (3) mètres de profondeur pour capter l’eau d’une formation aquifère. Les puits traditionnels ont des parois qui en général ne sont pas revêtues ou possèdent juste un revêtement peu épais de ciment non armé. Quant aux puits modernes à grands diamètres, leurs parois sont tenues par des buses en béton armé. Le puits est en particulier adapté aux localités enclavées. Sauf exception, ce type d’ouvrages se destine aux nappes phréatiques. L’exhaure peut être assurée par puisage manuel (seau et corde), par pompe à corde (nappe peu profonde) ou par pompe à motricité humaine (nappe d’eau de profondeur supérieure à 10 mètres). Le forage est un ouvrage de captage de l'eau souterraine de petit diamètre (en général 15 à 40 centimètres). Le forage est équipé d’un système mécanique ou électromécanique d’exhaure dans uploads/Geographie/ cours-partie-n01-chimie-des-eaux-m1-gpe-2021-2022.pdf