Page 4 : Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : Document technique – La couleur
Chimie
Même si des recherches intensives ont été effectuées sur les colorants organiques de l'eau au cours des soixante dernières années,Note de bas de page 17 il nous manque encore d'importants renseignements d'ordre chimique à ce sujet. Les matières colorées organiques dissoutes sont presque exclusivement des substances humiquesNote de bas de page 1,Note de bas de page 18,Note de bas de page 19,Note de bas de page 20 et les caractéristiques générales de ces substances sont presque semblables dans les eaux de surface de nombreuses parties du monde.Note de bas de page 1,Note de bas de page 6,Note de bas de page 18,Note de bas de page 21,Note de bas de page 22,Note de bas de page 23 On se perd encore en conjectures sur l'origine des substances humiques.Note de bas de page 24 Il est probable que presque toute la teneur en humates de l'eau provient du sol, même si une partie en est due à des microorganismes aquatiques.Note de bas de page 25,Note de bas de page 26 Les substances humiques dissoutes qu'on isole de l'eau sont surtout des acides fulviques;Note de bas de page 1,Note de bas de page 5,Note de bas de page 19,Note de bas de page 22 l'acide humique est une composante importante des sédimentsNote de bas de page 27 et des particules charriées dans l'eau de surface.
Les substances humiques isolées du sol peuvent facilement adsorber diverses substances organiques.Note de bas de page 28,Note de bas de page 29 Cette capacité d'adsorption est probablement due en partie à la présence de pores ou de vides dans ces molécules polymères,Note de bas de page 30 en partie aux «éléments emboîtés» des longues chaînes latérales aliphatiques lipophiles des matières humiques, en partie à l'affinité de certains adsorbats pour les groupes fonctionnels qu'on trouve dans les substances humiques (ester, éther, carboxyle, noyau benzénique, etc.) et en partie à la nature polyélectrolytique des polymères humates dans le cas des adsorbats polaires et chargés.
Les substances humiques adsorbent donc des composés organiques qui ont souvent d'inquiétantes propriétés toxiques, et elles en adsorbent parfois des quantités qui excèdent la solubilité dans l'eau de ces composés.Note de bas de page 31,Note de bas de page 32 Il s'agit là d'un problème important qui mérite qu'on s'y arrête. En outre, en raison de leurs propriétés électrolytiques polyanioniques, les substances humiques jouent un rôle essentiel dans la dissolution, le transport et le dépôt des ions inorganiques à charge positive, dont les plus importants, du point de vue de la salubrité publique, sont les ions de métaux lourds. La plupart des métaux sont à un certain degré susceptibles de former des complexes avec les matières humiques en suspension dans l'eau. La formation de complexes peut accroître énormément la solubilité du métal; par exemple, les substances humiques naturellement présentes dans l'eau peuvent rendre le fer jusqu'à un milliard de fois plus soluble.Note de bas de page 33 La détection dans les eaux très colorées de quantités de fer excédant grandement la solubilité ionique de ce métal est probablement due à la formation de complexes ferro-organiques plus qu'à la présence d'hydroxyde de fer dispersé à l'état colloïdal, comme on le croyait généralement. Il existe également des complexes mixtes avec anions communs, en particulier les complexes acide fulvique-phosphate de ferNote de bas de page 34 et les complexes acide fulvique-citrate, phosphate et salicylate de cuivre.Note de bas de page 35
Dans certaines circonstances, certains métaux forment aussi, avec les substances humiques, des complexes non solubles. On utilise ce phénomène pour les faire déposer dans les réseaux d'eau naturelleNote de bas de page 36 et on l'exploite dans la production d'eau potable à partir d'eaux de surface colorées.Note de bas de page 14 En général, l'ordre de précipitation des complexes métalliques insolubles décroît avec la charge du métal; ainsi, les métaux trivalents sont de 700 à 1 000 fois plus efficaces comme agents coagulants que les métaux monovalents, et les ions métalliques à charge double sont de 30 à 60 fois plus efficaces que les ions de métaux monovalents.Note de bas de page 14,Note de bas de page 28,Note de bas de page 29 Le fer et l'aluminium, qui sont utilisés dans la purification de l'eau potable, semblent capables de former des complexes pontés insolubles avec deux ou plusieurs molécules d'acide fulvique; les formes polymérisées hydroxy-aquo du fer et de l'aluminium peuvent, elles aussi, intervenir dans la précipitation des substances humiques contenues dans une solution.Note de bas de page 37
Le sort des métaux toxiques qui font partie de complexes, au cours du traitement de l'eau potable, est une question particulièrement pertinente. Le point de vue le plus généralement partagé est que, même si on peut retirer de l'eau une partie des métaux toxiques associés aux solides en suspension, le traitement classi-que ne parvient probablement à éliminer qu'une infime proportion des métaux à l'état de trace dissous dans l'eau.Note de bas de page 38 D'autre part, si certains métaux toxiques en solution sont fermement complexés à des molécules organiques colorées qui sont elles-mêmes retirées de l'eau au cours du traitement, il se pourrait que la décoloration par précipitation ait aussi un effet sur l'élimination des métaux toxiques. Bien que nous disposions de certains renseignements selon lesquels de 30 à 65 % des métaux à l'état de trace pourraient être éliminés dans les usines classiques de traitement de l'eau,Note de bas de page 39 personne ne sait à quel point les complexes sont liés à cette élimination.
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