Chapitre III : DETERMINATION DES METAUX LOURDS DANS L’EAU DE ROBINET
6. Etude comparative des teneurs en métaux après stagnation de
6. Etude comparative des teneurs en métaux après stagnation de même durée
Les concentrations en plomb diffèrent d’une station à une autre. Les plus grandes valeurs sont rencontrées au niveau de la station 1 (plomberie en cuivre et plomb). Ceci pourrait être expliqué par la différence de la nature des matériaux de plomberie. Sharett et al ont constaté que les concentrations de plomb n’étaient pas liées au type de tuyaux,mais que ces dernières étaient 50-70% plus élevées avec les tuyaux en cuivre qu’avec les tuyaux galvanisés. Ils ont trouvé que cette différence observée était statistiquement significative pour les échantillons après stagnation mais pas pour les échantillons d’eau courante. 86 Des études similaires réalisées par d’autres auteurs ont révélé que les concentrations du plomb relarguées à partir des robinets contenant des joints de cuivre soudés au plomb, des robinets neufs en laiton chromé et des tuyauteries en plomb étaient très supérieures à la valeur fixée par les normes notamment après une période de stagnation. Ils ont également conclu que les robinets et les raccords en laiton et en cuivre des systèmes de plomberie résidentiels constituaient une source continue de plomb et de cuivre même lorsque les tuyaux de cuivre étaient raccordés avec de la soudure et du flux sans plomb. 87,88 Les premiers
jets comme les seconds jets peuvent renfermer plus de cuivre et de plomb dans les tuyauteries en cuivre avec soudures et raccords en plomb que les tuyauteries galvanisées. 56 Dans leur étude, Lee et al ont remarqué que la teneur moyenne de Pb des échantillons du second jet dans les plomberies en cuivre était de 6µg/l alors qu’elle était de 2 µg/l dans les plomberies galvanisées et en plastique.89
La concentration du cuivre pour une même durée de stagnation diffère d’une station à une autre dans notre étude. Ainsi, on remarque que les plus grandes valeurs de cuivre se rencontrent au niveau de la station 3.
Le type des differents matériaux de distribution d’eau joue un rôle important dans le relargage des métaux les constituant. Ibrahim et al(1989) dans leur étude ont relevé que les concentrations les plus élevées en cuivre étaient trouvées dans les échantillons d’eau collectées dans les localités où les branches des tuyaux étaient en cuivre. Ils ont conclu que la corrosion des matériaux en cuivre étaient responsable de cette augmentation. 97 Cependant plus l’âge de la tuyauterie augmente moins elle relargue du cuivre. Les concentrations de cuivre continuent de diminuer avec l’âge des matériaux de plomberie même après 10 ou 20 ans d’utilisation, lorsque les incrustations de ténorite ou de malachite tendent à prédominer. 86,99 La station 3 possède des branches de tuyaux en cuivre et, de plus, elle est située dans une zone où les canalisations sont moins âgées que les autres sites d’études.
La répartition du fer en fonction de la nature des matériaux de tuyauterie par station montre que le relargage du fer est très élevée au niveau de la station 2. Les tuyauteries de cette dernière étant en fer galvanisé ; cela peut être l’explication la plus plausible. Une comparaison entre les effets des matériaux en fer galvanisé et en PVC sur le relargage du fer a montré que la concentration totale en fer était plus élevée avec la plomberie en fer galvanisé qu’en PVC. Ceci étant valable pour les prélèvements des premier jet et second jet.101
de distribution pour une même durée de stagnation, on constate que la teneur la plus élevée est observée au niveau de la station 1 (Zn =3001 µg/l) suivie par la station 3. Il est évident que la corrosion est responsable des fortes concentrations de zinc observées. En effet, les tuyauteries en cuivre relarguent plus de zinc que les autres matériaux et les alliages en laiton,en bronze contiennent du zinc. 86 Les stations 1 et 3 contiennent des branches en cuivre.
7. Applications de la DPSAV
A l’analyse des données figurant dans le tableau 26 ; nous remarquons qu’il y a une concordance entre les deux méthodes. La voltamétrie par redissolution anodique est une technique utilisée pour déterminer de faibles concentrations dans différents matrices. Elle offre des avantages certains comme une haute sensibilité, une simplicité à réaliser, une reproductibilité et un coût peu onéreux.78 La SAA est une méthode de routine utilisée pour la détermination des métaux traces, même si c’est une méthode destructive, elle reste cependant la méthode de référence.
En comparaison avec la SAA, le principal avantage de la DPASV est sa spécificité, il est en effet possible d’effectuer simultanément des mesures de concentration de plusieurs métaux ainsi que les espèces à partir de la même solution. 80,104
En conclusion, la DPSAV est une méthode sensible, reproductible, simple précise et performante pour la détermination des métaux à l’état de traces dans l’eau. Elle permet d’accéder à de très faibles concentrations métalliques et d’évaluer des capacités de complexation et des constantes de stabilité dans des eaux naturelles de composition.
Des travaux ultérieurs pourraient voir le jour et compléter la technique pour faire ressortir ces principaux avantages et inconvénients.
La contamination de l’eau potable par les éléments traces métalliques constitue un sérieux problème pour la santé de l’homme.
L’eau potable, au robinet du consommateur peut avoir une qualité très éloignée de celle issue du service de distribution. Plusieurs facteurs sont à l’origine de cette différence de qualité. Dans notre étude, la corrosion des tuyauteries et des accessoires de distribution d’eau constitue les sources primaires de contamination. Cependant, d’autres facteurs propres aux caractéristiques de l’eau tels que le pH, la balance alcalinité-acidité, la température peuvent également contribuer à la dégradation de l’eau dans les réseaux. L’augmentation des teneurs en plomb, cuivre, fer et zinc peut provenir de la solubilisation partielle des matériaux de distribution d’eau de robinet et de la nature de ces derniers. Notre étude a permis de montrer que les concentrations en ces différents éléments traces pouvaient varier en fonction du type de prélèvement. Les échantillons du premier jet renferment plus de métaux que les échantillons du second jet. Ceci s’explique par le rôle important que joue la stagnation dans le relargage de ces métaux. Les teneurs en plomb, cuivre, fer et zinc des échantillons du second jet qui représentent l’eau d’utilisation courante sont conformes aux recommandations marocaines.
Le risque sanitaire à l’exposition aux éléments traces métalliques augmente avec la consommation d’eau du premier jet. Il convient à cet effet de souligner que laisser couler l’eau 2 minutes minimum à plein jet après une période de stagnation de 6 heures peut contribuer à réduire de façon effective les teneurs en métaux dans l’eau potable.
La DPSAV est une méthode spécifique, sensible, précise qui peut être utilisée pour la détermination des métaux lourds à de très faibles concentrations. Elle offre plusieurs avantages qui sont : son faible coût, sa haute performance et surtout la détermination simultanée de plusieurs éléments dans un même échantillon.
Perspectives
D’autres études sur la qualité de l’eau de consommation dans différents foyers dans la ville de Rabat après stagnation nocturne permettra de mieux cerner le problème de la contamination de l’eau par les métaux et leurs effets sur la population. Particulièrement, une étude sur le relargage du plomb dans l’eau de robinet et le risque de saturnisme chez les populations étant donné ses caractéristiques toxiques.
RESUME
L’eau est une composante indispensable pour la santé humaine. Elle contient des minéraux essentiels à l’organisme humain. Mais polluée, elle devient une source de substances indésirables nocives pour l’homme.
La qualité chimique de l’eau de robinet ainsi que l’influence de la stagnation et de la nature des matériaux ont fait l’objet de notre étude. Pour ce faire, un total de 38 prélèvements regroupant les échantillons du premier jet et du second jet a été recueilli. Les paramètres physico-chimiques suivants ont été mesurés : pH, dureté et conductivité ainsi que les concentrations en plomb, cuivre, fer et zinc. La polarographie à redissolution anodique et la spectrométrie d’absorption atomique en flamme et en four ont été utilisées pour la détermination quantitative de ces différents métaux.
Les teneurs en métaux traces des échantillons du premier jet (après stagnation) étaient plus élevées que celles du second jet et dépassent les normes marocaines. Cependant, les teneurs en Pb, Cu, Fe et Zn des échantillons du second jet étaient conformes aux recommandations en vigueur. (OMS, CEE, normes marocaines). L’étude de l’influence de la durée de stagnation et de la nature des matériaux de distribution sur les teneurs en métaux montre une augmentation considérable des concentrations des éléments traces métalliques retrouvées au robinet du consommateur.
La polarographie à redissolution anodique (DPSAV) s’est avérée être une méthode très sensible, performante, précise et spécifique permettant de doser des métaux traces à de très faibles concentrations et ce de façon simultanée.
SUMMARY
Water is an essential component for human health. It contains minerals essential at the human organism. But polluted, it may become a source of harmful undesirable substances for human.
The aim of this study is to assess the chemical quality of the tap water and the influence of the stagnation on levels metals. pH, hardness, conductivity, lead, copper, iron and zinc were measured in drinking water. For this purpose, 38 samples were collected from different point intake in Rabat. The differential anodic stripping voltammetry and the atomic absorption spectrometry in flame and furnace were used for the quantitative determination of these metals. First draw Pb, Cu, Fe and Zn concentrations decreased significantly after 5 min of flushing. Of the first flush samples, Pb, Cu, Fe and Zn concentrations exceeded the guideline limits recommended by Moroccan Drinking Water Guidelines (MDWG). In post first flush (after 5 min of flushing) the levels of all metals were well below MDWG,WHO, and EEC. This study shows a considerable increase in the concentrations of the metal elements traces found with the tap of the consumer after stagnation.
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