Tous les paramètres cités en suite ne sont pas systématiquement réalisés mais sont recherchés selon les demandes du client ou selon les exigences réglementaires.
C’est l’abréviation de potentiel Hydrogène . Il traduit la capacité de l’eau (dans notre cas) à fournir des ions H+. On lui donne une échelle allant de 0 à 14 avec une neutralité située à 7. En dessous, on a un milieu acide et en dessus un milieu basique. Le pH théorique de l’eau est situé entre 6.5 e 7.5.
C’est la capacité du liquide à transmettre un courant électrique grâce aux ions qu’il contient. Elle traduit l’indice de minéralisation de l’eau. Plus l’eau contient des minéraux dissous, moins elle conduira le courant et donc plus la conductivité sera faible.
Elle est exprimée en degré Celsius. Elle peut traduire une pollution par rejets hors normes d’une industrie. Elle induit la notion de solubilité de l’oxygène : plus la température augmente, moins l’eau contient d’oxygène dissous. Cela pose un problème pour la respiration de tous les organismes vivants : poissons, algues.
Les chlorures
influent sur la rétention des ions bicarbonate (HCO3-) :
plus les chlorures sont en concentration importante, plus les bicarbonates sont
en quantité importante. Ce même excès provoque l’alcalinisation
du sang (alcalose métabolique), à l’inverse une carence provoque
l’acidification du sang.
A l’état ionisé (Cl-), il est le principal anion des
liquides extracellulaires.
Ils peuvent
être de diverses origines comme l’activité volcanique mais aussi
l’industrie pétrolière et les tanneries. Ils servent de traitement
agricole contre les végétaux indésirables.
Les sulfates SO42- sont nécessaires au développement
biologique des organismes dans des quantités raisonnables mais deviennent
toxiques lorsqu’on les rencontre en excès. La métabolisation des
sulfates par les bactéries donnent lieu à du H2S très
toxique.
La silice*
On parle
plus généralement d’oxyde de silicium. Il provient de roche comme
le granit par le biais du quartz. Elle est présente dans environ 28%
de l’écorce terrestre.
Il s’agit d’un oligo-élément dont la présence en quantité
infime permet le bon fonctionnement des enzymes.
Ils proviennent
des roches calcaires, facilement érodables, et du sol d’une façon
générale. D’un point de vue chimique, on parle de dureté
calcique, de dureté magnésique, la somme des deux donnant
la dureté totale ou TAC (Titre Alcalimétrique Total). Leurs
concentrations sont exprimées en °F (degré Français) ;
1 °F correspondant à 10,3 mg/L.
Le calcium est essentiel à la construction du squelette et des dents,
à l’influx nerveux et à la coagulation du sang.
Egalement présent dans les os, le magnésium intervient dans de
nombreuses réactions métaboliques.
On sait aussi que le magnésium est bon pour le moral et que le chocolat
en contient. Ne culpabilisez plus, c’est bon pour la santé !!
On le trouve
principalement à l’état de chlorure (chlorure de sodium,
sel marin).
Il entre pour une très grande part dans la fabrication de la soude.
Principal cation des liquides extracellulaires, il est essentiel dans l’organisme
au bon équilibre des concentrations des ions dans les cellules et dans
le liquide interstitiel. Il aide aussi à l’influx nerveux et aux contractions
musculaires.
C’est un
élément largement présent dans certains sols car issu de
la potasse, un engrais très utilisé.
C’est le cation prédominant dans les cellules. Il est indispensable aux
contractions musculaires, un excès et une carence peuvent induire une
diminution de la force des contractions et ainsi la mort dans le cas d’une atteinte
du muscle cardiaque.
Il provient
de l’altération de diverses roches comme l’argile.
Il aurait une part de responsabilité dans la maladie d’Alzeimer, les
encéphalopathies, la décalcification. On l’utilise pour clarifier
l’eau.
Rappelons également que vos mères et grands-mères font
de merveilleux petits plats dans des casseroles en aluminium et que le ‘’papier-alu’’
est très pratique pour que les gâteaux ne brûlent pas…
Après
évaporation d’un échantillon d’eau, dans des conditions normalisées,
on recueille une quantité variable de résidus : les résidus
secs.
Ils comportent ce que l’on trouve dans l’eau : les MES, les matières
colloïdales, les matières dissoutes qui n’ont pas la capacité
de passer sous forme de vapeur comme en sont capables le calcium, le magnésium
ou encore le potassium. Cette technique d’évaporation pour les résidus
secs est calqué sur le principe des marais salants.
Ce paramètre global qui permet d’évaluer la charge de l’eau est
utilisé seulement en qualité d’indicateur et non comme valeur
de référence.
On indique par ce biais le degré d’oxygénation de l’eau. On peut ainsi donner une indication de la viabilité du milieu. On s’en sert beaucoup quand on parle d’un cours d’eau ou d’une retenue, qu’il s’agisse d’une mare, d’un étang ou d’un lac.
Le composé CO2 est appelé un diacide car il peut perdre 2 électrons pour donner les éléments HCO3- et CO32-. La présence de ces éléments varient selon le pH du milieu, ils sont à l’état d’équilibre dans la solution.
Cet élément est formé à partir de l’acide carbonique (HCO3-) notamment avec les métaux. Ils forment une part très importante de certaines roches terrestres comme le marbre ou encore le calcaire. On peut facilement le mettre en évidence sur le ‘’terrain’’ car il y a effervescence de la roche à l’ajout d’acide chlorhydrique.
C’est ce que l’on appelle le trouble de l’eau. La turbidité ne disparaît pas en laissant l’eau au repos. Il ne s’agit pas d’une pollution décantable car les particules en question sont trop fines (de 10-3 à 10-1 µm) pour avoir un poids suffisant pour ‘’couler’’. On peut mentionner l’argile et les bactéries.
Ce sont
les Matières En Suspension. Elles comprennent toutes les particules,
plus ou moins grosses (supérieures à 103 µm), d’origine
minérale ou organique, qui sont séparables de l’eau simplement
par sédimentation/décantation. On les différencie des matières
colloïdales qui, elles, sont très fines et pas assez lourdes pour
être entraînées par leur poids, elles sont responsables du
trouble observé après décantation.
Les MES peuvent être du pollen, du sable, des agrégats de terre.
Elles sont importantes car constituent un immense réservoir à
pollutions et peuvent également mobiliser l’oxygène au détriment
des êtres vivants.
La Demande
Chimique en Oxygène donne une idée de la charge polluante en matière
oxydable dans l’effluent. Cette matière peut être organique ou
minérale.
Pour caractériser uniquement la charge polluante organique, on utilise
la DBO.
Dans l’eau, les bactéries oxydent la matière organique, au moins partiellement si ce n’est complètement. Pour cela, elles consomment de l’oxygène. C’est cette quantité d’O2 consommée que l’on appelle la Demande Biologique en Oxygène. Elle est mesurée sur 5 jours. Plus la demande est importante, plus l’eau est chargée en matière organique. Le résultat s’exprime en mg de O2 par Litre.
Les nitrites NO2-
Les nitrites
constituent un stade intermédiaire :
Ce composé contient de l’azote qui a la capacité de ‘’doper’’
le développement algal. A des taux élevés, on
assiste au phénomène d’eutrophisation : développement
anarchique des algues qui ‘’étouffent’’ les poissons et autres organismes
aquatiques. En effet, la respiration végétale consomme tout l’oxygène
disponible.
Les nitrates NO3-
Ils sont
le résultat de la dégradation des engrais, de l’azote organique
(urée) reçue des égouts ou des élevages ou encore
des rejets d’industries, par les microorganismes.
Lui aussi participe activement au phénomène d’eutrophisation.
Il s’agit
de l’ion NH4+ qui permet, entre autre :
la formation des sulfates (NH4)3SO4 (engrais),
des nitrates NH4NO3 (également un engrais) aussi
utilisé dans les mines comme explosif car il a la propriété
de ne pas enflammer le grisou,
des chlorures NH4Cl (décapant pour les métaux).
Cf. 1.3.a
Cf. 1.3.a
Il s’agit de mesurer l’oxygène utilisé lors de la réduction par les matières organiques du KMnO4. On a action des matières organiques qui ‘’absorbent’’ l’oxygène du KMnO4. Plus on réduit une grande quantité de KMnO4, plus on a de la matière organique dans notre échantillon.
Cf. 1.3.a- Le calcium et le magnésium
On recherche l’H2S pour son caractère toxique vis-à-vis de tous les organismes vivants. Il indique également la présence de bactéries dites sulfito-réductrices c’est à dire qu’elles sont capables de métaboliser les sulfates. Elles sont un indicateur de pollution fécale.
Il entre
dans la composition de l’hémoglobine, permettant la fixation et le transport
de l’oxygène. On le rencontre dans la structure de certaines enzymes.
Lorsque le pH est trop élevé, il se forme de l’oxyde de fer qui
se fixe sur les branchies des poissons qui meurent alors par asphyxie..
Le problème du fer
vient du fait qu’il donne une couleur à l’eau ainsi qu’une odeur de poisson
pourri. Des bactéries ferrugineuses peuvent obstruer les canalisations.
Le cuivre**
Il est utilisé,
par exemple, sous la forme de sulfate de cuivre CuSO4 notamment dans
la bouillie bordelaise pour ces propriétés anticryptogamiques.
On le trouve aussi à l’état de sulfures simple Cu2S
double Cu2S + Fe2S3 combinés
Le cuivre est utilisé en électricité pour ces pouvoirs
conducteurs et dans les alliages : avec de l’étain pour donner le
bronze, avec du zinc pour donner du laiton, et aussi pour partie dans l’or (on
confère une couleur rose à l’or en augmentant la part de cuivre
dans le mélange).
La poudre
de zinc est inflammable spontanément dans l’air en présence d’humidité.
Le zinc en lui même n’est pas toxique mais les sels solubles qui en découlent
le sont.
Le chlorure de zinc provoque des irritations des muqueuses respiratoires et
gastro-intestinales ainsi que des ulcérations cutanées. Les fumées
d’oxyde de zinc provoque la " fièvre des fondeurs "
(nausées, courbatures, vomissements, frissons). De fortes doses provoquent
des lésions pulmonaires graves.
Les verreries
ainsi que les teintureries sont les principaux consommateurs et pollueurs par
le manganèse. En agriculture, il améliore la texture du sol (sol
léger, terre fine qui ne se tasse pas, ne forme pas de croûte en
surface).
Il arrive que le MnO4- entre dans la composition de certains
détergents pour son pouvoir bactéricide.
Le manganèse entrave le développement des poissons s’il est présent
à haute dose.
On distingue
le phosphore minéral et le phosphore organique.
Les premiers regroupent l’ensemble des phosphates (PO43-
et P2O5). Leur origine peut être ménagère
et industrielle puisqu’ils sont largement utilisés dans les agents nettoyants
et les engrais.
On le rencontre principalement à l’état de fluorure de calcium CaF2. Il est nécessaire à la constitution de l’organisme et notamment au niveau de la dentition. On le donne en complément alimentaire aux jeunes enfants. Il faut, dans ces cas-là, que son alimentation ne soit pas trop riche en fluor et ceci par le biais du sel ou d’une eau enrichie. A haute dose, le fluor se révèle toxique car il a la capacité de déstocker le calcium.
Cette mesure permet de quantifier les composés chlorés, principalement issus du traitement de l’eau en vue d’une désinfection et/ou d’une potabilisation.
Il ne s’agit pas d’un élément à proprement parler. L’azote de Kjeldhal nomme une manipulation qui consiste à doser l’azote organique d’un échantillon d’eau (exemple : l’urée). On a ainsi une indication de la pollution azotée organique. On la complète par l’analyse plus fine des composés plus précisément recherchés.
Les hydrocarbures sont des molécules extrêmement diverses (plusieurs centaines de milliers différentes). Elles ne sont composées initialement que le carbone C et d’hydrogène H. La plus simple est le méthane CH4. On peut noter les molécules cycliques (et polycycliques) comme le benzène.
Cette notion rejoint celle de l’oxydabilité au KMnO4.
Les agents de surface sont la matière active des détergents. Ils ne sont pas toxiques dans les concentrations habituellement rencontrées mais ont un effet inesthétique par la production de mousse qu’ils engendrent. Cette mousse est gênante pour l’équilibre du milieu car elle empêche la lumière de pénétrer dans l’eau, la photosynthèse aquatique est donc entravée.
Les phénols sont l’ensemble des composés résultant de l’hydroxylation (ajout d’un ou plusieurs –OH) du benzène.
Le bore
est le plus souvent combiné à des hydrogènes pour former
des boranes. Ils sont utilisés dans les carburants à haute énergie
de type kérosène ou encore comme catalyseur de polymérisation.
Leur odeur nauséeuse est caractéristique. Ils sont fort peu solubles
dans l’eau mais facilement dans les hydrocarbures.
Le diborane donne lieu à la " fièvre des fondeurs "
(toux, douleur thoracique, difficulté à respirer avec sensation
de gêne).
Le sujet ressent des céphalées, une certaine ébriété
accompagnées de spasmes musculaires et d’un état convulsif.
Des atteintes neurologiques sont observées mais souvent dans une configuration
réversible.
Sont observées également des pneumopathies chroniques et des opacités
cornéennes suite à une exposition prolongée (toxicité
chronique).
Il est très
électronégatif c’est à dire que l’élément
a une lacune d’électrons qui fait qu’il est globalement chargé
négativement.
Ces composés solubles sont très toxiques. Le nitrate de baryum
est utilisé en pyrotechnie pour les ‘’belles vertes’’.
Il entre pour une grande part dans la fabrication de l’eau oxygénée :
on utilise de bioxyde de baryum obtenu par l’action de l’élément,
à chaud, sur l’oxygène.
On recense
dans cette catégorie toutes les substances qui ont plus d’affinité
pour les solvants organiques que pour les solvants aqueux.
On peut mentionner les phénols, les molécules ayant une partie
hydrophobe à l’image des phospholipides constituant les membranes cellulaires.
Il peut s’agir de molécules organiques mais aussi des composés
tout autre qui n’ont pas forcément de rôle biologique propre. Ces
molécules peuvent être dangereuses car elles ont aussi plus d’affinité
pour les graisses ce qui induit, dans l’organisme, qu’elles passent dans les
graisses et donc ne soient pas éliminées par les voies naturelles.
La notion de toxicité n’est pas propre à l’homme mais peut aussi toucher la faune (animaux domestiques, d’élevage, sauvages) et la flore (autochtone ou riveraine).
Il sert
dans les batteries, il protége de la corrosion s’il est appliqué
en fines couches, il sert en peinture et en caoutchouterie. Le sulfate de cadmium
CdSO4 entre dans la composition de certains antiseptiques et collyres.
Il provoque des ostéoporoses, un dysfonctionnement rénal. La bio-accumulation
au niveau des fumeurs est impressionnante (fixé par nicotine et goudrons).
Le plomb
n’est pas imputable seulement à l’activité humaine, il provient
aussi par exemple du volcanisme (fumée, éruption). Il était
déjà utilisé par les Romains pour leurs canalisations.
On l’utilise dans les peintures, les soudures, les carburants.
Ces effets sur l’organisme sont bien connus puisqu’il provoque le saturnisme :
perturbation du développement du squelette, déchaussement des
dents, baisse des facultés intellectuelles, effet mutagène. On
assiste également à des aberrations chromosomiques induisant des
maladies génétiques (trisomie 21, cancers, sclérose en
plaque…).
Il est utilisé dans la fabrication du cristal. Certains tanins de vin
ont la capacité de solubiliser le plomb du cristal.
Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques ont une origine essentiellement anthropique. Ils sont constitués de plusieurs cycles benzéniques. Ils proviennent de la combustion incomplète des carburants comme le diesel. Toute fois, cette source est en constante diminution du fait de moteurs de plus en plus performants.
L’arsenic
‘’pur’’ est très rapidement oxydé pour donner de l’oxyde arsénieux
As2O3 très toxique. On le trouve à l’état
de traces dans les śufs et la fumée de tabac. En cas d’empoisonnement,
il est possible de retrouver des traces d’arsenic très longtemps après
l’inhumation car celui-ci se loge dans tous les tissus, les organes, les liquides
mais aussi dans les aliments, les boissons, la terre et sur le cercueil. Avec
les techniques actuelles, impossible d’échapper à la police scientifique !!
En doses trop faibles pour induire la mort, il provoque sénilité
et cancer de la peau.
C’est un composé très toxique sauf s’il est à l’état complexé dans une grosse molécule. C’est le cas dans l’or, l’argent, le platine mais aussi les métaux moins nobles comme le fer.
En métallurgie,
ces alliages avec le fer préparent l’acier pour lui donner des propriétés
nouvelles comme l’inoxydabilité, la dureté (billes des roulements
à billes), la résistance aux courants électriques (fils
de rhéostat en nickel-chrome).
Le chrome hexavalent Cr6+ est extrêmement toxique car très
oxydant : il attaque chimiquement tout corps vivant (organisme biologique)
ou inerte (métal).
Le bichromate de potassium est un puissant oxydant utilisé en expérimentation
animale et dans la manipulation de détermination de la DCO.
Il est utilisé
dans les thermomètres (il est important de rapporter le votre à
la pharmacie !!) et par les chercheurs d’or car il piège celui-ci.
Le mercure minéral (‘’inoffensif’’) est transformé en mercure
organique (très toxique) dans les boues d’épuration par les bactéries.
Les papeteries rejettent les principaux volumes de mercure organique.
6000 personnes sont mortes au Pakistan en raison d’un traitement fongicide de
semences avec du mercure.
On le trouve
à l’état de traces dans les minerais comme le charbon. Il a de
grandes capacités de photoconductivité (augmentation de la résistance
électrique lors d’une exposition à la lumière) et un grand
pouvoir photoélectrique (émission d’électrons lors d’une
exposition à la lumière).
Dans l’organisme, il attaque les muqueuses quand il est sous forme de gaz.
Il est utilisé dans la fabrication des cellules photoélectriques.
Le séléniure de cadmium est un colorant rouge.
Dans cette
classe, on range tout ce qui peut être analysé mais non spécifier
si dessus. Les paramètres complètent et apportent des renseignements
complémentaires sur les eaux.
On peut classer ici les pesticides, les molécules biologiques. Ce domaine
est une rubrique " fourre-tout ".
Bien qu’étant classés dans différentes catégories,
il n’y a pas de cloisonnement et chaque élément peu intervenir
dans chacune d’elles.