Limportance de leau: Le corps humain

1
Les bases fondamentales de leau

• Limportance de leau Le corps humain
• La chimie de base de leau propriétés mesurables
• Les bases de la technologie de leau Le cycle
  hydrologique
• La nature de leau Facteurs environnementaux
• Contamination Origines et problèmes potentiels

2
Les bases fondamentales de leau
Cerveau 75 deau
Limportance de leau

• Le corps humain est composé de 70 deau. Elle
  est vitale au fonctionnement de ses systèmes.
• Une eau propre est essentielle.
• Les contaminants présents dans leau peuvent se
  bio-accumuler et causer des problèmes de santé
  ex. les substances cancérigènes comme les THM
  peuvent se bioaccumuler et possiblement causer un
  cancer dans lavenir.

Système circulatoire 80 deau
Poumons 86 deau
Muscles 75 deau
3
Les bases fondamentales de leau
La chimie de leau
Molécule deau 2 atomes dhydrogène 1 atome
doxygène

• Leau est un composé extrêmement stable atomes
  dhydrogène et doxygène.
• Souvent désigné comme solvent universel, elle
  dissout plus de substances que tout autre
  liquide.
• Leau est unique puisquelle est la seule
  substance quon puisse retrouver en trois états
  dans la nature liquide, solide et gazeux.
• Leau est très rarement à létat pur distillé.
• Leau contient toujours des sels, nutriments et
  particules, dépendant des conditions locales.

4
Les bases fondamentales de leau
Les bases de la technologie de leau Le cycle
hydrologique
5
Les bases fondamentales de leau
Problèmes potentiels selon les contaminants
6
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau pH

• pH renvoie à la qualité acide, ou neutre de
  leau le pH est influencé par la présence de
  produits chimiques ce qui en fait un bon
  indicateur dun changment de la nature chimique
  de leau.
• Le pH représente le potentiel dhydrogène.
• Le point neutre, 7, indique la présence de
  concentrations égales dhydrogène libre (H) et
  dions dhydroxile (OH-).
• Chaque unité de pH signifie une augmentation au
  décuple (10 fois) de la concentration en ions
  dhydrogène ce qui signifie que le pH est plus
  acide.

7
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau Dureté

• (1) H20 CO2
  H2CO3
• (eau) (dioxyde de carbone)
  (acide carbonique)
• PRÉCIP GAZ DANS LATM
  ACIDE FAIBLE
• (2) CaCO3 H2CO3
  Ca(HCO3)2 or Mg(HCO3)2
• (carbonate de calcium) (acide
  carbonique) (bicarbonate de
  calcium)
• CALCAIRE ACIDE FAIBLE
  DURETÉ SOLUBLE

• Alors que lhumidité tombe à travers
  latmosphère, elle absorde une certaine quantité
  de CO2.
• Lorsque le CO2 se dissout dans leau, une partie
  forme un acide faible appelé acide carbonique.
• Cet acide carbonique en contacte (carbonate) à la
  surface du sol, est transformer en bicarbonate de
  calcium et de magnésium.
• Les bicarbonates son connus comme la Dureté
  temporaire.
• Ces bicarbonates sont hautement solubles lorsque
  chauffés, les bicarbonates relâcheront du CO2
  retourneront à létat de carbonates ou état
  insoluble DURETÉ CALCAIRE.

8
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau Turbidité

• La turbidité sont des petites particules de
  matière solide dans leau.
• Elle est mesurée à laide dun turbidimètre.
• La valeur mesure de perte en NTU.
• La turbidité bloque les rayons de lumière et peut
  donner un aspect nuageux à léchantillon.
• La turbidité NE PEUT PAS être considérée comme le
  résultat direct et proportionnel de solides
  suspendus (TSS)
• La turbidité NE PEUT PAS être considérée
  directement égale au niveau de transmittance
  (UVT).

9
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau Turbidité

• La turbidité est mesurée avec un turbidimètre.
• Le turbidimètre est calibré grâce à des fioles
  de solutions contenant différentes valeurs
  prédéterminées de NTU.

• La turbidité peut rendre leau nuageuse ou
  opaque, dépendamment de ce qui la rend turbide.
• Elle est mesurée en NTU (Nephelometric
  turbidity units).
• Plus élevée est la valeur en NTU, plus grande
  est la quantité de lumière dispersée par
  léchantillon.

10
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau Fer (Fe)

• Lune des ressources terrestres les plus
  abondantes (5 de la croûte terrestre).
• Leau de pluie qui sinfiltre à travers le sol
  dissout le fer dans le croûte et le transporte
  dans presque tous les types de réserves deau,
  principalement les puits.
• On trouve rarement le fer en concentration
  supérieure à 10 ppm.
• Le fer nest pas néfaste pour la santé humaine,
  il est considéré comme un contaminant esthétique
  secondaire.
• Des taches sur les robinetteries peuvent se
  produire lorsque la concentration est de 0.3 ppm
  et plus.
• Le fer peut être présent dans leau sous forme
  soluble et claire (fer ferreux) ou insoluble et
  rougeâtre (fer ferrique) souvent associée avec
  des problèmes de bactérie du fer.
• Lorsquon considère lenlèvement du fer (avec un
  adoucisseur par exemple), il faut sassurer que
  les robinets extérieurs sont aussi traités.vous
  vous demandez pourquoi?

Taches de fer dans la toilette
11
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau Manganèse
(Mn)

• Cet élément se retrouve habitellement dans les
  eaux souterraines.
• Habituellement présent en combinaison avec du fer
  (mais en concentration moins élevée).
• À partir de 0.05 ppm, il peut causer des taches
  de couleur noir-jaune.
• Le fer et le manganèse peuvent tous deux se
  retrouver dans leau dun puits bien quelle soit
  claire lorsquelle est tirée.
• Lorsquexposé à lair, le fer soluble et le Mn
  soxyderont rapidement et adopteront leur forme
  insoluble (un précipité).

12
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau Tannins

• Les tannins sont des composés organiques solubles
  dans leau
• Les tannins se retrouvent dans leau dans presque
  tous les endroits où de grandes quantités de
  végétaux se sont décomposés.
• Ils ne peuvent pas être tout simplement filtrés
  puisque les tannins consistent en particules
  colloïdales microscopiques et non-déposables qui
  comportent une charge négative.
• Ils créent une coloration jaunâtre
• Ils ne sont pas toujours visibles dans un verre
  deau mais une baignoire remplie (ou un verre de
  Styromousse) semblera légèrement jaune.
• Dans un pH de plus de 6, les tannins doivent être
  enlevés par échange ionique. À moins de 5, ils
  peuvent être enlevés à laide de charbon activé
  selon la concentration.

Comparaison entre des eaux avec et sans tannins
Baignoire remplie deau contenant des tannins
13
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau Soufre
dhydrogène (H2S)

• H2S est un gaz toxique corrosif et inflammable
  souvent retrouvé dissout dans leau des puits.
  Il est la plupart du temps accompagné de fer et
  dun pH bas.
• Est formé lors de la décomposition de matières
  organiques ou de bactéries réductrice de sulfates
  (SRB).
• Les SRB produisent des enzymes qui accélèrent la
  réduction des composés soufrés, ce qui crée le
  H2S.
• Produit une odeur doeufs pourris, peut faire
  rouiller les tuyaux (corrosif) et donne une
  coloration noirâtre à leau.
• Dans certains cas, le H2S peut nêtre présent que
  dans leau chaude de la maison.
• Cet état de choses est causé par une réaction
  biochimique entre les sulfates dans leau et les
  bactéries réductrices de sulfates ou des matières
  organiques.

Modèle structural du soufre dhydrogène
14
Les bases fondamentales de leau
Les propriétés mesurables de leau Transmittance
UV (UVT)

• LUVT est une mesure de la capacité de leau de
  transmettre les rayons UV.
• Si les rayons UV ne peuvent pénétrer leau, ils
  ne peuvent pas non plus atteindre les
  microorganismes présents dans leau.
• Lorsque lUVT diminue, la dose dUV diminue aussi
  de façon dramatique.
• Le pourcentage UVT est la propriété la plus
  importante à considérer lors de la sélection dun
  système UV comme équipement de traitement deau.
• Gardez à lesprit quune transmittance peu élevée
  nest pas toujours détectable à loeil nu.
• Les tannins sont visibles dans leau mais de
  nombreuses autres substances organiques peuvent
  faire diminuer la transmittance sans occasionner
  aucune coloration de leau.

UVT fort Forte dose
UVT faible Faible dose
15
UV-Oxidation
H2O2
Hydroxyl radical
Oxidant Potential
Fluorine 3.0Hydroxyl radical
2.8Ozone 2.1Hydrogen
peroxide 1.8 Chlorine
1.4
16
UV H2O2Destruction des Contaminants dans
leau

• Destruction des Contaminants dans leau
• Oxydation avec des systèmes UV vont détruire des
  contaminants vs. déplacements
• Traitements des différent compose présentement
  non traiter
• Pharmaceutiques
• endocrine disrupters
• pesticides 1-4 dioxins
• disinfection treatement TO issues (e.g.
  geosmin)

17
(No Transcript)
18
(No Transcript)
19
Les bases fondamentales de leau
Quel effet ces paramètres peuvent-ils avoir sur
un système UV?

• La dureté, le fer, le manganèse et les tannins
  peuvent empêcher les rayons UV de pénétrer les
  microorganismes dans leau.
• Ceci est accompli par lécaillement ou
  labsorption.
• Si la sleeve est recouverte, les rayons UV sont
  emprisonnés et ne peuvent se rendre à leau.
• Un système non surveillé doit être utilisé en eau
  pré-traitée ou de qualité connue.

20
Le prétraitement
21
Les bases fondamentales de leau
La nature de leau Facteurs environnementaux

• Leau est un produit de lenvironnement qui
  dissout une partie de tout ce quelle touche
  autant dans lair que dans leau.

22
OVERVIEW
23
Les bases fondamentales de leau
La nature de leau Facteurs environnementaux

• AIR Alors que leau tombe vers la terre, la
  pluie sert à nettoyer latmosphère.
• La pluie absorbe les matières solides, les gaz,
  les odeurs et autres impuretés qui polluent
  lair.
• Le dioxyde de carbone de latmosphère peut
  pénétrer les précipitations lorsquelles tombent,
  cela rend les pluies légèrement acides (acide
  carbonique).
• Leau de pluie peut aussi entrer en contact avec
  de lacide sulfurique et certains types de
  bactéries.
• SURFACE Les propriétés de la surface peuvent
  aussi avoir un fort impact sur leau tombée.
• Lorsque leau sinfiltre dans le sol, elle perd
  une partie des impuretés recueillies dans lair
  MAIS, bien que le sol filtre ces impuretés, il
  permet aussi à leau de dissoudre un grand nombre
  de minéraux
• Régions couvertes de végétation l O2 est
  consommé et le CO2 est produit par la
  décomposition de la végétation.
• Régions fortes en calcaire lH20 contenant du
  H2CO3 réagit avec la pierre calcaire et devient
  dure des bicarbonates de CA et de Mg se forment.
• Régions fortes en granite/sable lH20 retient le
  H2CO3 mais ne devient pas dure étant donné
  labsence de calcaire.

24
Les bases fondamentales de leau
Contamination

• La contamination de leau potable peut prendre
  plusieurs formes
• Particules de matière
• Matières colloïdales
• Solides dissouts
• Contaminants radioactifs
• Microorganismes (cysts protozoaires, virus,
  pyrogènes)
• Pesticides et herbicides
• Molécules organiques lourdes
• Elles existent de façon naturelle ou sont le
  produit de lactivité humaine.

25
Structure bactérienne
26
Electromagnetic Spectrum
UV Process
27
UV-Photolysis
28
Les bases fondamentales de leau
Les contaminants et leurs origines
Provenance HUMAINE
Provenance naturelle
Industrielle
Agricole
Saleté Rouille Sédiments Racines Feuilles Algues M
oisissures Fer (Fe) Calcium (Ca) Magnésium
(Mg) Manganèse (Mn) Soufre Microorganismes Cysts
(Cryptosporidium, Giardia)
Fertilisants Herbicides Pesticides Nitrates Fongic
ides
Détergents Solvants Déchets radioactifs Acides Hyd
rocarbones Monoxyde de carbone Contaminants à
base de plomb Chlore Chloramines THM etc...
29
(No Transcript)
30
(No Transcript)