POLLUTION DES EAUX

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POLLUTION DES EAUX
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Plan

• Introduction
• I. Généralités
• 1.Définition
• 2. Origine
• 3.Différents types de pollution
• 4.Conséquences de la pollution des eaux
• II. Évaluation analytique de la pollution de
  leau
• 1. Prélèvement
• 2. Examens préliminaires
• 3. Analyse physico-chimique
• III. Conclusion

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1.Définition
I. Généralités

• On appelle pollution de leau toute modification
  de la composition de
• leau ayant un caractère gênant ou nuisible pour
  les usages humains, la
• faune ou la flore.
• Deux grandes formes de pollution
• les pollutions ponctuelles, souvent relativement
  immédiates, qui proviennent de sources bien
  identifiées (rejets domestiques ou industriels,
  effluents délevage...)
• les pollutions diffuses, comme celles dues aux
  épandages de pesticides et dengrais sur les
  terres agricoles.

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2. Origine

• Pollution dorigine naturelle
• Pollution dorigine anthropique
• Les rejets urbains
• Les eaux ménagères (lavage corporel et de linge,
  lavage des locaux, eau de cuisine)
• les eaux vannes chargées de fèces et durines 
• les eaux pluviales acides
• Notion déquivalent habitant unité théorique
  correspondant à la pollution produite par un
  individu en une journée. Actuellement 1 eqH
  correspond par jour à 150 litres d'eau 60g
  de matières organiques (DBO5) 4g de phosphore
  15 g d'azote réduit 90g de matières en
  suspension

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• rejets industriels
• plus au moins chargés en substances minérales,
  organiques ou toxiques dont la nature est suivant
  le type de lindustrie.
• rejets agricoles
• engrais riche en azote et en phosphore,
  responsables de la pollution diffus des eaux et
  constituent les nutriments de leutrophisation
  des lacs
• Pesticides et produits vétérinaires hautement
  toxique et ayant des effets sur les écosystèmes
  et la santé humaine et animale.

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4. Conséquences de la pollution

• Sur la santé
• on estime que 3400 000 personne meurent chaque
  années de MTH dont la moitié sont des enfant de
  moins de 5 ans
• les intoxications
• par les métaux lourds Pb, Hg, As,
• par les nitrates et autres
• Sur le plan économique
• Augmentation du coût des traitements de
  potabilisation.
• lexploitation des milieux aquatiques
  (pisciculture, loisir,..) seront entravées.
• Le développement industriel et agricole seront
  freinés.
• Sur le plan écologique
• Eutrophisation des lacs
• Destruction des forets par les pluies acides
• Perturbation de la vie piscicole et disparition
  de certaines espèces aquatique végétales et
  animales

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II. Évaluation analytique de la pollution des
eaux

• II-1- Prélèvement
• En fonction de but à atteindre , on a le choix
  entre
• Le prélèvement manuel instantané
• Le prélèvement composite
• Léchantillonnage automatique en continu
• Matériels de prélèvement
• Pour le prélèvement manuel
• - Des bouteilles
• - Des échantillonneurs à distance tel que les
  perches ou les tubes télescopiques
• Pour le prélèvement automatique
• un système mécanique.
• le pompage ou laspiration

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Méthode de prélèvement

• Effectuer une visite préliminaire au site.
• Pour le milieu récepteur
• Léchantillonnage doit être pratiqué à une
  distance suffisante du point du rejet.
• Tenir compte des caractéristiques de la dilution,
  des débits, et de la vitesse des courant.
• Pour leau à étudier
• Identification précise du point de prélèvement
• Noter les caractéristique habituelles aspect,
  couleur, odeur, etc.
• Prélever des échantillon à différentes heures
  afin davoir un prélèvement de composition
  moyenne
• Effectuer les prélèvement dans des flacons propre
  en polyéthylène ou en verre borosilicaté rincés
  au moment du prélèvement avec de leau à étudiée.
• Mesurer sur le terrain  température, pH, OD
  ainsi que les dilutions pour la DBO5

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Transport et conservation


Les échantillon soigneusement étiquetés et
conservés à 4 C seront transportés jusqu au
laboratoire dans un laps de temps ne dépassant
pas 24h.
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Examens préliminaires

Détermination de la matière en suspension
(MES)

• Méthode par filtration sur fibre de verre
• Principe
• Leau est filtrée et le poids de matières
  retenues par
• litre est déterminé par peser différentielle.
• Méthode par centrifugation
• Principe
• Leau est centrifugée à 4500 tr/min pendant 15
  min. le
• culot est recueilli, séché à 105 c et pesé.
• Expression des résultats
• MES M2- M1 1000
• V

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Interprétation

• La présence de la MES
• Donne un aspect trouble et sale aux eaux
• Diminution de la photosynthèse et daération
  deau
• Provoque le colmatage des bronchies de poissons

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III- Analyse physico- chimiqueIII-1- analyse
physique

• Conductivité
• Mesurer par la méthode de dilution
• Elle ne donnera pas forcément une idée sur la
  charge du milieu car les matières organiques et
  colloïdales nont que peu de conductivité.
• Température
• contrôler la validité des mesures doxygène
  dissous car cette dernière est fonction de la
  température et de la pression atmosphérique.
• évaluer certains aspects des cycles biologiques
  ou comportementaux.
• La mesure est effectuée in situ accompagnée avec
  celle de lair à laide dun thermomètre au
  dixième de degré.

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Turbidité

• La mesure est effectuée au moyen dun
  spectrophotomètre à 720 nm.
• Les résultats sont exprimés en unités
  dabsorbance.
• Pour des mesures sur terrain, on peut utiliser la
  méthode de Secchi.
• pH
• La mesure est in situ,
• par la méthode potentiométrique

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III- Analyse chimique de la pollutionDéterminati
on de loxygène dissous (OD)

• Origine
• De la dissolution de loxygène de lair par
  diffusion à travers la surface.
• De lapport dun affluent plus oxygéné.
• De la photosynthèse des plante aquatique
• Sa solubilité est influencée par la température,
  la pression et de la salinité.
• LOD joue un rôle prémordiale dans
  lautoépuration

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Autoépuration

• Définition
• Phénomène naturel, spontané, grâce auquel une
  eau élimine une certaine
• charge de pollution organique sous laction de
  micro-organismes.

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Méthode de dosage

• Méthode de Winkler
• Principe
• 1) Oxydation de lhydroxyde manganeux, en milieu
  basique par loxygène dissous 
• Mn2 SO42- 2OH-
  Mn(II)(OH)2
• 
  Précipité blanc floconneux
• 
  
• Mn(II)(OH)2 ½ O
  Mn(IV)O(OH)2
• 
  Précipité brun floconneux
• 2) Réduction de lhydroxyde de Mn formé par
  liodure de potassium en milieu acide et
  libération diode 
• Mn(IV)O(OH)2 2 H2SO4
  Mn (SO4)2 3H2O
• Mn (SO4)2 2 K I-
  I2 Mn2 SO4 2- 2K SO4
• 3) Dosage de liode libéré par le thiosulfate de
  sodium, de normalité connue, en présence
  damidon 
• I2 2Na2S4O3 Na2S4O6
  2NaI-
• Expression des résultats
• OD 8000 X T V1
• V(V1 2)

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Demande biochimique en oxygène(DBO et DBO5)

• Définition
• La DBO est la quantité de loxygène nécessaire
  au micro-organisme aérobies de leau pour
  loxydation de la matière organique.

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• La DBO5 est la quantité doxygène consommé dans
  les conditions de lessai 
• incubation durant 5 jours.
• à 20c.
• à lobscurité (afin déviter toute photosynthèse
  parasite).
• Intérêt de la DBO5
• ? Quantifier la charge polluante organique dune
  eau.
• ? Évaluer limpact dun rejet sur le milieu
  naturelle.
• ? Évaluer lintensité du traitement nécessaire à
  lépuration dun rejet.

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• Méthode de dosage
• Méthode par dilution
• Deux prélèvements sont nécessaires 
• Le premier sert à la mesure de la concentration
  initiale en oxygène.
• Le second à la mesure de la concentration
  résiduaire en oxygène au bout de 5 jours.
• La DBO5 est la différence entre ces deux
  concentrations.
• Léchantillon doit être dilué dans une quantité
  deau dite de dilution telle quà lissue de la
  mesure, le taux doxygène résiduel reste
  supérieur à 50 du taux initiale. Le choix du
  facteur de dilution dépendra de la charge de
  leau à analyser.

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Mode opératoire 

• Traitements préliminaires 
• Neutralisation de léchantillon (pH 6 à 8)
• Élimination du chlore libre et/ou combiné par le
  sulfite de sodium.

Préparation de dilution
Interprétation des résultats  DBO5 F (T0- T5)
(F-1) (D0-D5) F facteur de dilution T0 et T5
concentrations en O2 (mg/l) de la dilution à 0 à
5 jours D0 et D5 concentrations en O2 (mg/l) de
leau de dilution à 0 à 5 jours
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• Méthodes instrumentales 
• Système de Warburg  enregistre une dépression
  doxygène.
• Système respirométrique de Sierp enregistre la
  quantité doxygène consommée.
•  

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• Interprétation
• DCO/DBO5 donne une première estimation de la
  biodégradabilité de la matière organique d'un
  effluent donné
• DCO/DBO5 lt 2 - l'effluent est facilement
  biodégradable
• 2 lt DCO/DBO5 lt 3 - l'effluent est biodégradable
  avec des souches sélectionnées
• DCO/DBO5 gt 3 - l'effluent n'est pas
  biodégradable.

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Demande chimique en oxygène (DCO)  
Définition Cest la quantité doxygène
consommée par les matières existant dans leau et
oxydables dans des conditions opératoires
définies. Ce test est utile en particulier pour
lappréciation du fonctionnement des stations
dépuration.
Méthode de dosage  Méthode à la dichromate de
potassium  Principe 
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Expression des résultats  DCO 8000 (V0-V1) T /
V
V0  volume de sulfate de fer dammonium
nécessaire au dosage (ml) V1  volume de sulfate
de fer dammonium nécessaire à lessai à
blanc T  titre de la solution de sulfate de fer
et dammonium V  volume de la prise dessai
Méthode colorimétrique
Principe  Évaluer la quantité doxygène (en
mg/l), utilisée par les réactions doxydation, à
partir de la mesure du résidu de réactifs au bout
de 2h. Loxydation seffectue à chaud, en milieu
acide, en présence dun excès doxydant.
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Détermination du carbone organique totale (COT)

• Définition 
• Cest la quantité du carbone contenue dans les
  matières organiques dissoutes ou en suspension
  dans leau.
• Elle permet de faciliter lestimation de la
  demande en oxygène liée aux rejets et détablir
  une corrélation avec la DBO et la DCO.
• Le dosage du COT ne donne quune indication sur
  les composés fixes ou volatiles, naturels ou de
  synthèses présent dans leau.

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Méthodes de dosage Méthode par analyseur
infrarouge Principe Par oxydation catalytique
à 950c, les éléments donnent de lanhydride
carbonique qui est dosé dans un analyseur à
infrarouge, le carbone dorigine minérale est
préalablement éliminé par dégazage en milieu
acide ou dosé séparément. Expression des
résultats En mg de carbone par litre deau ou
équivalents oxygène obtenus en multipliant la
concentration en carbone par 2.66
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Conclusion

• la prévention des pollutions par la fertilisation
  agricole raisonnée, par la limitation des
  effluents industriels et des rejets des déchets
  toxiques des ménages
• la limitation des gaspillages avec la réduction
  des fuites, grandes consommatrices d'eau.
• le contrôle des eaux pluviales de ruissellement
  en zone urbanisée.
• la diversification des techniques
  d'assainissement lagunage, assainissement
  autonome techniques membranaires
• l'amélioration des techniques d'irrigation
• l'application du principe pollueur payeur à
  l'ensemble des utilisateurs
• l'association des différentes catégories de
  consommateurs à la démarche globale de la
  collectivité pour réduire les pollutions, les
  consommations et les coûts engendrés.