Les eaux naturelles (le cours commence diapo n

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Les eaux naturelles(le cours commence diapo n
8)daprès Physique Chimie 1LCollection Galiléo
Editions Bordas
Cours 1L Jean Paul Thomas Lycée Mont saint
Jean Antibes
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Quoi de plus naturel quune cascade bondissant du
haut dune falaise
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quun lac paisible somnolant au fond dune
dépression
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quune rivière prisonnière de ses rives glissant
le long des pentes
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Pourtant notre planète est la seule du système
solaire à posséder de leau liquide et notre
pays, lun des plus privilégiés du globe
terrestre.
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Quoi de plus facile aujourd'hui que d'ouvrir un
robinet ?
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Pourtant exploitée sans mesure ni prudence,
l'eau est de plus en plus polluée, et la
production deau potable de plus en plus complexe
et coûteuse.
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Les eaux naturelles(début du cours)
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I) Boit-on de leau pure ?

• Dans l'eau que nous buvons, il n'y a pas que des
  molécules H2O. Les substances dissoutes lors du
  passage de l'eau sur différents terrains se
  retrouvent dans l'eau sous forme d'ions ce sont
  les sels minéraux.

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Le résidu sec, cest-à-dire ce quon obtient
après avoir fait bouillir leau, permet de
connaître la quantité de sels minéraux
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Ces sels minéraux sont des ions utiles à
l'organisme et donnent son goût à l'eau . Le
résidu sec de l'eau de Vichy St-Yorre est
beaucoup plus important que celui des eaux de
Volvic ou de Contrex elle possède donc un
goût plus prononcé.
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Pour être consommable, une eau doit contenir
une certaine quantité de sels minéraux. Une eau
absolument exempte de tout élément minéral, eau
distillée ou déminéralisée, ne doit pas être bue.
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2) Quelles eaux boit-on ?

• Une eau minérale naturelle est une eau
  souterraine de composition sensiblement
  constante, captée et conditionnée à la source,
  propre à la consommation humaine sans traitement,
  et utilisée à des fins thérapeutiques. Par sa
  composition et notamment du fait de la présence
  d'oligoéléments, elle contribue au bon
  fonctionnement de l'organisme

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• Une eau de source est une eau souterraine captée
  et conditionnée à la source, propre à la
  consommation humaine sans traitement. Sa
  composition peut varier. Elle n'a pas de
  propriété thérapeutique reconnue.

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• Une eau de table ou eau de boisson est une eau
  purifiée propre à la consommation par l'homme.
  Elle est comparable à l'eau du robinet mais n'a
  pas le goût de chlore , car elle n'a pas subi
  le traitement contre les contaminations
  microbiennes que nécessite le transport de l'eau
  du robinet dans les canalisations.

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• La dénomination eau gazeuse est réservée à de
  l'eau naturellement gazeuse. Le gaz qu'elle
  renferme est du dioxyde de carbone, CO2.

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• La plupart des eaux minérales non gazeuses ont un
  pH voisin de 7, c'est-à-dire qu'elles sont
  pratiquement neutres. Les eaux gazeuses ont un pH
  inférieur à 7 elles sont légèrement acides du
  fait de la présence de dioxyde de carbone.

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3) les eaux potables

• Une eau potable est une eau que lon peut boire
  sans risque pour la santé.
• Afin de définir précisément une eau potable, des
  normes ont été établies qui fixent notamment les
  teneurs limites à ne pas dépasser pour un certain
  nombre de substances nocives et susceptibles
  dêtre présentes dans leau.

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• Le fait quune eau soit conforme aux normes,
  cest-à-dire potable, ne signifie donc pas
  quelle soit exempte de matières polluantes, mais
  que leur concentration a été jugée suffisamment
  faible pour ne pas mettre en danger la santé du
  consommateur.

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• Selon ces normes, une eau potable doit être
  exempte de germes pathogènes (bactéries, virus)
  et dorganismes parasites, car les risques
  sanitaires liés à ces micro-organismes sont
  grands

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• Elle ne doit contenir certaines substances
  chimiques quen quantité limitée il sagit en
  particulier de substances qualifiées
  dindésirables ou de toxiques, comme les nitrates
  et les phosphates, les métaux lourds, ou encore
  les hydrocarbures et les pesticides, pour
  lesquelles des " concentrations maximales
  admissibles " ont été définies

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• Une eau potable doit aussi être une eau agréable
  à boire elle doit être claire, avoir une bonne
  odeur et un bon goût. Pour avoir bon goût, il lui
  faut contenir un minimum de sels minéraux dissous
  (de 0,1 à 0,5 gramme par litre), lesquels sont
  par ailleurs indispensables à lorganisme

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• Aujourdhui, 63 paramètres contrôlent la qualité
  de leau des Européens. En France, à la fin du
  XIXe siècle, 6 paramètres suffisaient à définir
  une eau potable. Les normes ont donc
  considérablement progressé depuis. Elles
  continuent dailleurs à évoluer dans le sens
  dune toujours plus grande exigence

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• Les normes actuelles sont essentiellement
  orientées sur
• paramètres organoleptiques  couleur, saveur,
  odeur et transparence,
• paramètres physico-chimiques  concentrations en
  minéraux, pH, température, conductivité, -
  "substances indésirables" comme le fluor et les
  nitrates (présence tolérée en dessous d'un
  certain seuil)"substances toxiques" comme le
  plomb et le chrome (teneurs tolérées extrêmement
  faibles, parfois de l'ordre du millionième de
  gramme par litre),paramètres microbiologiques 
  recherche de bactéries nuisibles, comme les
  coliformes ou les streptocoques fécaux,

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• Un exemple fiche  contrôle sanitaire des eaux
  destinées à la consommation humaine  (à
  imprimer)
• DDASS Lozère, village de Grèzes
• fiche ddass lozère.jpg

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Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie

• Le pH est lié à la nature géologique des terrains
  traversés. Le pH de leau doit se situer entre
  6,5 et 9

6,5
9
Eau basique diminution de lefficacité de la
désinfection au chlore. Irritations oculaires et
cutanées lors des toilettes
Eau acide corrosion des installations
métalliques
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Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie

• La conductivité montre comment leau se comporte
  par rapport au courant électrique. Plus leau est
  riche en sels minéraux, plus la conductivité est
  élevée.

µS.cm
500
100
1000
moyenne
Très faible corrosive
excessive entartrage (si Ca2), sans danger
réel pour la santé
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Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie

• La turbidité d'une eau est due à la présence des
  matières en suspension finement divisées (argile,
  limon, matières organiques.).
• les effets sur la santé  La turbidité ne
  présente pas de risque sanitaire direct mais
  lorsqu'elle est élevée, elle peut diminuer
  l'efficacité des traitements de désinfection et
  générer des risques microbiologiques.
• la limite qualité à respecter  2 NFU.

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Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie
Les nitrates

• En France, la présence de nitrates dans les eaux
  continentales provient à 66  de lagriculture,
  suite à lépandage de doses massives dengrais
  azotés et de lisier (effluents délevage).
• Très solubles dans leau, les nitrates
  constituent aujourdhui la cause majeure de
  pollution des grands réservoirs deau souterraine
  du globe

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Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie
Les nitrates

• Alors quen labsence de contamination, la teneur
  en nitrates des eaux souterraines varie de 0,1 à
  1 milligramme par litre deau, elle dépasse
  souvent aujourdhui 50 milligrammes par litre,
  norme retenue pour les eaux potables par
  lOrganisation mondiale de la santé. Désormais,
  de telles eaux nécessitent donc un traitement
  spécifique pour pouvoir être consommées

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Sur fiche ddass lozere.jpg / physico-chimie
Les nitrates

• La pollution des eaux par les nitrates présente
  un double risque
• Ingérés en trop grande quantité, les nitrates ont
  des effets toxiques sur la santé humaine.
• Par ailleurs, ils contribuent avec les phosphates
  à modifier léquilibre biologique des milieux
  aquatiques en provoquant des phénomènes
  deutrophisation.

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Sur fiche ddass lozere.jpg / bactériologie

• L'eau ne doit contenir ni microbes, ni bactéries
  pathogènes, ni virus qui pourraient entraîner une
  contamination biologique et être la cause d'une
  épidémie.
• à 37 degrés, en 24 heures, on isole les bactéries
  vivant chez l'homme et les animaux à sang chaud.
  Nombre guide 10/ml, pas de concentration
  maximale.
• à 20-22 degrés, en 72 heures, on isole les
  bactéries du milieu naturel. Nombre guide
  100/ml
• Coliformes totaux et fécaux (Concentration
  maximale 0) Streptocoques fécaux (Concentration
  maximale 0)

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• La présence de coliformes fécaux ou de
  streptocoques fécaux indique une contamination de
  l'eau par des matières fécales. Dans les deux
  cas, des mesures doivent être prises pour
  interdire la consommation de l'eau ou en assurer
  le traitement.
• Les pollutions microbiologiques ne sont pas rares
  d'après l'Institut Français de l'Environnement,
  plus de 17 millions de personnes ont consommé en
  1997 une eau ponctuellement polluée par des
  streptocoques fécaux ou des coliformes. Dans ce
  domaine, on manque encore d'études
  épidémiologiques.

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4) Quest-ce quune eau dure ?

• Une eau est qualifiée de dure lorsqu'elle
  contient beaucoup d'ions calcium (Ca2) ou d'ions
  magnésium (Mg2). Dans le langage courant, l'eau
  est dite très calcaire.

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Mise en évidence
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Observation

• Dans le tube de gauche, le savon mousse
• Dans le tube de droite, le savon précipite et ne
  mousse pas il ne pourra exercer son pouvoir
  détergent ceci est la conséquence dune eau dure

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• La dureté d'une eau est proportionnelle à la
  somme des concentrations en ions calcium (Ca2)
  et en ions magnésium (Mg2). Ce sont des cations
  (charges positives)
• La dureté s'exprime en degré hydrotimétrique
  (TH ou f).

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5) Conséquences dune eau dure

• Une eau dure mousse difficilement et demande donc
  beaucoup de savon pour les opérations de lavage

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• Elle entartre les circuits d'eau chaude par dépôt
  de carbonate de calcium (CaCO3), de carbonate de
  magnésium (MgCO3), ou de sulfate de calcium
  (CaSO4). Ces solides étant mauvais conducteurs de
  la chaleur, un appareil de chauffage aux tuyaux
  entartrés consomme beaucoup plus d'énergie.

tartre
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Par contre

• Les eaux douces peuvent être dangereuses pour la
  santé en tant qu'eaux de boisson. Elles
  contiennent beaucoup d'ions sodium, et sont donc
  contre-indiquées dans certaines maladies qui
  nécessitent un régime hyposodé. Il peut se
  produire des proliférations bactériennes dans les
  résines échangeuses d'ions, avec les conséquences
  que l'on peut aisément imaginer .

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• Les eaux douces favorisent aussi la corrosion des
  métaux constitutifs des canalisations et
  soudures, entraînant des particules de zinc, fer
  et cuivre. Cela peut entraîner un risque
  sanitaire par présence de métaux toxiques tels
  que le plomb.

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Application
Des trois eaux ci-dessus, quelle est la plus dure
?? Vous pouvez imprimer lexercice complet
eaux_minerales.pdf
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Exercice final

• Imprimez lexercice
• exercice eaux naturelles.jpg