Qualités Des Sols Et Des Eaux

Qualité des sols et de l'eau

La disponibilité et la qualité de l'eau sont des enjeux majeurs du xxie siècle, et le chimiste y joue un grand rôle : analyser les eaux de boisson pour vérifier qu'elles ne présentent pas de danger pour notre santé, traiter l'eau avant comme après usage, l'adoucir, la déssaler, etc.

L'agriculture aussi fait intervenir des substance chimiques, engrais et produits phytosanitaires, pour augmenter les rendements et faciliter le travail de l'agriculteur. Comment les choisir et les utiliser au mieux pour ne pas appauvrir les sols et mettre en danger nos ressources naturelles ?

1. Que trouve-t-on dans l'eau ?

Eau de source, eau minérale, eau du robinet, eau de mer : aucune de ces eaux n'est chimiquement pure ! En effet l'eau est un solvant, et au cours de son cycle naturel (ruissellement, infiltration…) elle dissout de nombreuses substances.

En examinant l'étiquette d'une eau minérale, on constate que ces substances sont essentiellement des ions, c'est-à-dire des atomes ou groupes d'atomes chargés électriquement. Ce sont ces ions qu'on désigne souvent sous le nom de sels minéraux.

Les plus courants sont :

pour les cations : l'ion calcium , l'ion magnésium , l'ion potassium , l'ion sodium , l'ion ammonium , l'ion hydronium .

pour les anions : l'ion chlorure , l'ion nitrate , l'ion sulfate , l'ion carbonate , l'ion hydrogénocarbonate , l'ion phosphate , l'ion hydroxyde .

Ces ions, présents en quantités infimes (quelques mg/l) sont essentiels pour tous les êtres vivants, animaux et végétaux. Ainsi l'eau de boisson ou d'arrosage ne sert pas uniquement à hydrater les organismes, elle leur apporte aussi les sels minéraux indispensables à leur croissance et au fonctionnement des cellules.

De nombreux ions sont identifiables par des réactions caractéristiques, par exemple :

l'ion chlorure réagit avec une solution de nitrate d'argent, formant un précipité blanc qui noircit à la lumière ;

les ions calcium et magnésium réagissent avec une solution de Noir Eriochrome T (NET) à pH = 10 : la solution de NET vire du bleu au rose ;

l'ion sulfate réagit avec une solution de chlorure de baryum, formant un précipité blanc ;

l'ion carbonate réagit avec les acides ; on observe un dégagement gazeux de dioxyde de carbone (qui trouble l'eau de chaux) ;

l'ion potassium donne une flamme violette lors du test à la flamme ;

etc.

2. Cette eau est-elle potable ?

Pour définir si une eau est potable, la législation européenne fixe un certain nombre de normes.

L'eau du robinet comme les eaux de source doivent respecter ces normes. Par contre les eaux minérales naturelles, qui possèdent des vertus thérapeutiques reconnues par l'Académie de Médecine, peuvent ne pas respecter la totalité des critères, car c'est justement leur minéralisation particulière qui leur confère leurs propriétés thérapeutiques.

Les critères de potabilité sont répartis en différentes catégories :

qualité organoleptique (saveur, odeur, couleur…) ;

qualité microbiologique (absence de microorganismes pathogènes) ;

paramètres physico-chimiques (pH, température, minéralisation…) ;

composition chimique : concentration maximale de certaines substances toxiques ou indésirables (métaux lourds, nitrates, phosphates, pesticides, hydrocarbures…).

Pour vérifier le respect de ces normes, les services des eaux et les producteurs d'eau en bouteille réalisent très régulièrement des prélèvements pour analyse qualitative et quantitative, et des organismes exterieurs (Direction des Affaires Sanitaires et Sociales et laboratoires agréés) réalisent des contrôles sanitaires ponctuels.

L'État publie les résultats de ces contrôles sanitaires sur le site du Ministère de la Santé :

3. Comment rendre potable une eau naturelle ?

L'eau qui arrive à notre robinet est pompée soit dans une nappe phréatique ou une rivière souterraine, soit dans un lac ou un cours d'eau. Elle doit généralement subir un certain nombre de traitemements avant sa distribution :

traitements physiques pour éliminer les particules en suspension : tamisage, décantation, filtration, flottation ;

traitements physico-chimiques pour faciliter l'agglomération des particules fines : floculation, coagulation ;

traitements biologiques pour dégrader les matières organiques biodégradables ;

traitements chimiques pour désinfecter l'eau et la protéger des contaminations tout au long du circuit de distribution : ozonation, chloration.

Il ne faut pas confondre le traitement de l'eau potable avec le traitement des eaux usées en station d'épuration, avant leur rejet dans le milieu naturel. L'eau rejetée par une station d'épuration n'est pas potable.

Les traitements de l'eau potable et l'assainissement, sur le site de l'Observatoire national des services d'eau et d'assainissement (avec des schémas et le détail des différents traitements) :

4. Eau dure ou eau douce ?

La dureté d'une eau dépend de sa teneur en ions calcium et magnésium. Elle s'exprime en degré français (°f ou °fH) ; on considère qu'une eau est très douce quand sa dureté est inférieure à 15°fH, et très dure quand elle est supérieure à 40°fH.

Plus une eau est dure, plus elle entraîne la

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