La pollution des eaux

I- définition :
un coure d’eau est considéré comme étant pollué lorsque la composition ou l’état de ces eaux sont directement ou indirectement modifiés du fait de l’action de l’homme dans une mesure telle que celle-ci se prête moins facilement à toutes les utilisations ou à certaines d’entre elles auxquelles elle pouvait servir à leur état naturel
II- les différents types de polluants :
Eau des fosses d’aisance
Eau usée domestique
Les produits résiduels de l’industrie
Les détergents
Les matières de canalisation
Les pollutions biologiques
1) notion de charge de pollution :
Soient :
C : débit d’un rejet d’eaux usées exprimé en L/habitant/jour
D : la DBO5 de cette eau usée exprimée en mg/ L d’O2

Charge de pollution = C . D (g/habitant/jour)
Exemple :
Si la DBO5 = 460 mg/L d’O2
C = 250 L/habitant/jour
Charge de pollution = 250 . 0,46 = 115g/habitant/jour
Rq : la relation empirique suivante lie la DBO5, la DCO chimique en O2 et la matière organique de l’échantillon

MO = (2+DBO5 + DCO) / 3

2) les aspects analytiques
°les prélèvements :
il existe des considérations particulières et qui sont fonction des objets fixés au départ :
choix de l’emplacement du prélèvement
nombre d’emplacements des prélèvements
Voir s’il y a un traitement de l’effluent (sort de l’usine)
Transport des échantillons
° les caractères organoleptiques des eaux polluées :
Une couleur allant du jaune clair au brun foncé des eaux de surface est due aux matières chimiques, par contre une teinte verte est due aux algues
Une eau polluée a généralement une odeur et/ou un mauvais gout
° les caractères physiques
Détermination des matières en suspension décantables
Cette détermination consiste à mettre un certain volume d’eau dans un tube cylindro-conique appelé le cône d’Eurhoff (contenance d’un litre et gradué en ml)
On laisse reposer pendant 2heures
Le résultat est exprimé en ml de matière en suspension décantable /l d’H2O
Détermination de matières en suspension totale
L’échantillon d’eau sera d’abord débarrassé des matières grossières en suspension
Les matières en suspension totale sont déterminées par gravimétrie
En filtrant 1 litre d’eau et pesant le résidu retenu sur le filtre qui est séché et pesé avant et après filtration de l’eau
Si on distingue par P : poids du filtre séché à 100°C avant filtration
Et par p’ : poids du filtre séché à 100°C après filtration

MST = P – P’ …………….. (1)

Détermination de la matière organique et minérale :
Le filtre précédent de poids P’ est porté à 520°C il y à donc destruction de la matière organique et on obtient alors le poids P’’

Matière minérale = P’’ – P ……… (2)
La différence entre le taux des matières totales et le taux des matières minérales est considérée comme étant le taux des matières organiques

Matière organique = (1) – (2)

Conclusion : pour pouvoir juger quantitativement la pollution d’un rejet, il faut donc connaître
1) la teneur en matière en suspension oxydable ; elle est mesurée le plus souvent par : DBO + DCO + COT (COT : carbone organique total)
2) la teneur en matière pondérale : elle est mesurée par les matières en suspension totales ainsi que les matières en suspension decantable

3) les paramètres chimiques :
DBO/ Demande Biochimique d’O2 renseigne sur le contenu biodégradable des eaux par comparaison avec la DCO et le COT qui caractérisent l’ensemble de la charge organique biodégradable ou non
Un effluent urbain aéré consomme de l’O2 soit par oxydation directe de certaines substances chimiques soit par l’intermédiaire de microorganismes
On appelle DBO d’une eau usée ou d’une eau de surface la quantité d’O2(mg) consommée pendant un temps déterminé et à une température donnée pour décomposer par oxydation les matières organiques de l’eau à l’aide des bactéries
Remarque :
Si le durée d’oxydation est de 20 jours, on note DBO20 mais la dégradation complète des matières organiques ainsi que la nitrification qui absorbe également de l’O2 ne débute que très tardivement pour ces deux raisons, on préfère mesurer la DBO5 c'est-à-dire la quantité d’O2 consommé pendant 5jours par l’oxydation partielle des matières organiques
Pour cela on place pendant 5jours et à une températures de 20 ± 1°C un échantillon d’eau conservé à l’abri de l’air et de la lumière
On mesure la quantité d’O2 initiale ainsi que la quantité d’O2 résiduelle après 5jours d’incubation

DBO5 (mg/l) = [OD] – [OF]
OD : oxygène dissout initial
OF: oxygène final dissout
Mesurés par oxymétrie

Détermination de la DBO par la méthode électrométrique:
1) Principe et théorie :
La méthode consiste à déterminer la quantité d’O2 consommé par la matière oxydable à l’aide de bactéries acclimatées pendant une période de 5j d’incubation à 20°C
Afin d’équilibrer la quantité de matière oxydable et d’O2 disponible, un volume approprié d’échantillon est placé dans une bouteille en verre de 300ml en présence de bactéries et de substances nutritives
La concentration d’O2 dissout est mesurée par électrométries au début et à la fin de l’incubation
La quantité d’O2 consommé est proportionnelle à la concentration de matière oxydable
2) interférence :
La présence d’une grande quantité de certains métaux (Cr, Ni, Hg, Pb) de bactéricides (phénol, chlore, cyanure) ou de chlore résiduel conduit à une sous estimation de la DBO5
3) limites de détection :
La limite de détection est de 0,7mg/l d’O2
4) prélèvement et conservation :
Il faut un volume d’1L d’échantillon dans un contenant en plastique
L’échantillon se conserve à 48H à 4°C ou pendant 6mois à -15°C
5) appareillage :
Incubateur pourvu d’un régulateur thermostatique réglé à une température de 20°C
Bouteille à DBO : d’une capacité de 300ml
Electromètre à oxygène avec une électrode d’O2
Plaque magnétique agitatrice + aérateur
6) réactifs
En plus des réactifs nécessaires à la préparation d’une solution tampon
phosphate de K monobasique ; KH2PO4
phosphate de K dibasique : K2HPO4
phosphate de Na dibasique : Na2HPO4,7H2O
chlorure d’ammonium NH4Cl
il faut un affluent d’une usine d’épuration (semence bactérienne) qui se conserve 1mois à 4°C et qui sera filtré lors de l’utilisation
eau de dilution : on incube de l’eau distillée à 20°C pendant 24h ensuite on y introduit l’équivalent de 1ml/l d’eau de chacune des solution suivantes
solution tampon de phosphate
solution de sulfate de Mg
solution de chlorure de Ca
solution de chlorure ferrique
on sature cette eau en O2
7) dosage :
Le volume d’échantillon à ajouter dans les bouteilles est évalué a partir des résultats de la DCO
On ajoute 2ml de la solution de semence bactérienne et on complète à 300ml avec de l’eau de dilution
De la même façon, on prépare des solutions témoins contenant uniquement de l’eau de dilution + 2ml de la semence bactérienne
Témoin du milieu bactérien
On mesure l’O2 dissout avec l’électrode ensuite, après 5j on sort les échantillons, les solutions témoins et la solution étalon et on refait une 2eme lecture de l’O2 dissout

il manque une partie je la posterai une autre fois inch'allah