Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada : document technique – la dureté

Même si la dureté est causée par des cations, on parle souvent de dureté carbonatée (temporaire) et de dureté non carbonatée (permanente).^{Note de bas de page 4} La dureté carbonatée concerne la quantité de carbonates et de bicarbonates qui peut être éliminée ou précipitée par ébullition. Ce type de dureté est responsable de l'entartrage des canalisations d'eau chaude et des bouilloires. La dureté non carbonatée est due à l'association des cations responsables de la dureté avec les sulfates, les chlorures et les nitrates. On l'appelle également «dureté permanente», car elle ne peut être éliminée par ébullition.

L'alcalinité, indice du pouvoir tampon de l'eau, est étroitement liée à la dureté. L'alcalinité est produite en majeure partie par des anions ou des espèces molécu-laires d'acides faibles, principalement l'hydroxyde, le bicarbonate et le carbonate; d'autres espèces, comme les borates, les phosphates, les silicates et les acides organiques, peuvent également y contribuer dans une certaine mesure. Bien que de nombreuses espèces de solutés puissent contribuer à l'alcalinité de l'eau, l'alcalinité est exprimée en quantité équivalente de carbonate de calcium. Comme l'alcalinité de la plupart des eaux de surface au Canada est due à la présence de carbonates et de bicarbonates, elle se rapproche de leur dureté.^{Note de bas de page 5}

Causes et degrés de la dureté

Les principales sources naturelles de la dureté de l'eau sont les roches sédimentaires ainsi que l'infiltra-tion dans le sol et le ruissellement. En général, les eaux dures proviennent de régions où la couche arable est épaisse et où les roches sont calcaires.^{Note de bas de page 4} L'eau souterraine est généralement plus dure que l'eau de surface. L'eau souterraine riche en acide carbonique et en oxygène dissous a ordinairement un grand pouvoir dissolvant; au contact de sols ou de roches contenant des quantités appréciables de minéraux comme la calcite, le gypse et la dolomite, l'eau peut acquérir une dureté de plusieurs milliers de milligrammes au litre.^{Note de bas de page 4,Note de bas de page 6}

Les industries de produits chimiques inorganiques et les industries minières représentent les deux principales sources industrielles de la dureté de l'eau.^{Note de bas de page 4,Note de bas de page 7} On a traité brièvement des sources industrielles de calcium et de magnésium dans les documents portant sur ces derniers éléments.

Au cours d'une étude nationale portant sur les eaux de surface au Canada, effectuée de 1975 à 1977, on a relevé les valeurs moyennes suivantes : Colombie-Britannique, 7 à 180 mg/L; Territoires du Nord-Ouest, 5 à 179 mg/L; Alberta, 98 à 329 mg/L; Saskatchewan, 12 à 132 mg/L; Manitoba, 15 à 716 mg/L. Les degrés de dureté de l'eau dans les provinces maritimes n'ont pas été enregistrés.^{Note de bas de page 8} Les eaux de la partie supérieure des Grands Lacs avaient une dureté variant de 40 à 80 mg/L.^{Note de bas de page 9} La dureté des lacs et rivières de l'Ontario variait considérablement; on a enregistré des duretés variant de 2 à 1 803 mg/L, mais, dans la plupart des cours d'eau, la dureté variait de 40 à 200 mg/L.^{Note de bas de page 10} On a effectué une étude portant sur la qualité de l'eau au pays, en se basant sur 41 endroits représentatifs. Les valeurs moyennes enregistrées à chaque station dépassaient rarement 120 mg/L, sauf dans les bassins du Nelson-Saskatchewan et du Mississippi. L'eau de ces fleuves est considérée comme dure, puisque la plupart des valeurs enregistrées dépassaient 180 mg/L en CaCO₃. Dans les 41 stations, aucune concentration moyenne n'était supérieure à 500 mg/L.^{Note de bas de page 3}

Un relevé des réseaux d'aqueduc du Canada révèle que la moitié de toutes les municipalités canadiennes ont une eau dont la dureté est inférieure à 80 mg/L et que 20 % ont une eau dont la dureté est supérieure à 180 mg/L.^{Note de bas de page 11} Les concentrations n'étaient de beaucoup supérieures à 180 mg/L que dans les provinces des Prairies et en Ontario. En Ontario, la dureté de l'eau potable provenant de sources de surface variait entre 3,7 et 296 mg/L (dureté moyenne : 95 mg/L); la dureté des eaux souterraines était plus élevée, les concentrations variant entre 40 et 1 300 mg/L (dureté moyenne : 294 mg/L).^{Note de bas de page 12,Note de bas de page 13} Un relevé récent effectué dans 525 municipalités du Canada a révélé que 17 villes seulement avaient une eau dont la dureté était supérieure à 500 mg/L.^{Note de bas de page 14} Il s'agissait de villes de l'Ontario et de la Saskatchewan.

Répercussions sur la santé

Les principaux cations responsables de la dureté de l'eau, le calcium et le magnésium, ne constituent pas une menance directe pour la santé publique. Ces paramètres sont abordés plus en détail dans des documents distincts.

Un certain nombre d'études épidémiologiques effectuées au Canada,^{Note de bas de page 11,Note de bas de page 15,Note de bas de page 16} en Angleterre,^{Note de bas de page 17-Note de bas de page 24} en Australie^{Note de bas de page 25} et aux États-Unis^{Note de bas de page 26-Note de bas de page 30} indiquent qu'il existe une corrélation statistique inverse entre la dureté de l'eau potable et certains types de maladies cardio-vasculaires. D'autres chercheurs^{Note de bas de page 1,Note de bas de page 31-Note de bas de page 35} prétendent qu'on ne peut pas établir là-dessus de corrélations importantes. On ne peut donc pas tirer de conclusions.

Plusieurs autres études ont été entreprises afin de déterminer s'il existe un rapport entre la dureté de l'eau potable et d'autres maladies, notamment le cancer.^{Note de bas de page 21,Note de bas de page 23,Note de bas de page 26,Note de bas de page 29,Note de bas de page 34} On a de nouveau établi des corrélations inverses, mais l'importance de ces données est discutable.

Les approvisionnements en eau domestique sont souvent adoucis par l'addition de chaux et de bicarbonate de soude ou par l'utilisation de zéolites. En ajoutant de fortes concentrations de sodium,^{Note de bas de page 20} on peut adoucir l'eau, surtout si on utilise un procédé faisant appel à des échanges d'ions. Bien qu'on n'ait pas établi de rapport direct entre le sodium et l'hypertension chez l'homme (voir le document relatif au sodium), il est préférable de ne pas ajouter inutilement de sodium à l'eau potable. Un groupe de travail de l'OMS qui effectue des recherches sur le sodium dans l'eau potable a recommandé récemment qu'on déconseille l'utilisation abusive du sodium dans les approvisionnement en eau.^{Note de bas de page 36} On recommande donc, là où il y a nécessité d'adoucir l'eau par des échanges d'ions, d'assurer une distribution distincte d'eau non adoucie qui servira d'eau de boisson et que l'on utilisera pour les usages culinaires.

Autres considérations

L'eau douce peut corroder les canalisations;^{Note de bas de page 30,Note de bas de page 37} en conséquence, certains métaux lourds comme le cuivre, le zinc, le plomb et le cadmium peuvent se retrouver dans l'eau du réseau de distribution.^{Note de bas de page 38-Note de bas de page 41} Ce phénomène est également fonction du pH, de l'alcalinité et de la concentration d'oxygène dissous (voir aussi le document concernant le pH). Dans certaines villes, la corrosion est tellement importante que l'eau doit être traitée.^{Note de bas de page 42}

Dans les régions où l'eau est dure, les canalisations domestiques peuvent être colmatées par l'entartrage;^{Note de bas de page 43} les eaux dures entartrent également les ustensiles de cuisine et augmentent la consommation de savon. L'eau dure est donc à la fois un désagrément et un fardeau économique pour le consommateur. La dureté acceptable par le public varie selon les villes; elle est souvent liée au degré de dureté auquel le consommateur est habitué : dans de nombreuses villes, on tolère une dureté supérieure à 200 mg/L. On prétend qu'une dureté comprise entre 80 et 100 mg/L de CaCO₃ assure un équilibre acceptable entre la corrosion et l'entartrage.^{Note de bas de page 44}

Conclusion

1. L'eau dure entraîne l'entartrage des réseaux de distribution et une consommation excessive de savon; l'eau douce peut provoquer la corrosion des canalisations. La dureté acceptable par le public peut varier considérablement d'une ville à l'autre, selon les conditions locales. On ne peut donc pas fixer de concentration maximale acceptable quant à la dureté.
2. On considère généralement qu'une dureté comprise entre 80 et l00 mg/L (en CaCO₃) assure un équilibre acceptable entre la corrosion et l'entartrage. Une eau dont le degré de dureté est supérieur à 200 mg/L est considérée comme étant de qualité médiocre, mais elle est tolérée par les consommateurs. Les eaux dont la dureté est supérieure à 500 mg/L sont inacceptables pour la plupart des usages domestiques.

Recommandation

Lorsque l'adoucissement par échange d'ions est jugé nécessaire, on recommande d'assurer une alimentation distincte d'eau non adoucie pour l'eau de boisson et les usages culinaires.

Références bibliographiques