Problématique de l’eau potable

L’eau est une substance indispensable et irremplaçable à la survie de tous les êtres vivants qui ont tous besoin de leur ration quotidienne d’eau. Son usage s’est d’ailleurs intensifié où les volumes d’eau utilisés par l’homme ont décuplé depuis le début du XXème

siècle suivant ainsi l'amélioration du niveau de vie et l'augmentation de la population mondiale. Sa disponibilité dans le monde commence à diminuer sous l’effet de la croissance démographique et du changement climatique. Elle sera dans les prochaines années une denrée de plus en plus rare. A l’égard de notre époque moderne qui est caractérisée par un essor démographique, industriel et agricole sans précédent, des utilisations nouvelles sont venues s’ajouter aux usages anciens et classiques de l’eau. L’exploitation de plus en plus poussée des potentiels de production jointe à la nécessité d’alimenter des collectivités plus nombreuses, et où les besoins de chaque individu sont en augmentation permanente, exigera dans les années

qui viennent de nouvelles ressources hydriques, car la disponibilité de l’eau et son abondance sur notre planète se trouve à 97% dans les mers et les océans comme eau salée [10]. Donc, cette ressource doit être soumise à un traitement rigoureux qui nécessite des équipements pour la rendre potable. Le reste des ressources disponibles est constitué d’une eau potable constituant seulement 3% du débit mondial et même cette quantité n'est pas uniformément répartie au niveau de notre planète où seulement neuf pays se partagent près de 60 % du débit annuel mondial. En plus, il y a la répartition irrégulière d'une année à l'autre ou parfois d'une saison à l'autre (plus de 60 % du débit annuel mondial étant généré lors d'inondations suivies de sécheresses, parfois pluriannuelles).

I.2.2. L'eau, l'environnement et l'économie

L’exigence d’une eau propre est essentielle pour une bonne santé qui influe directement sur la vie sociale et le développement économique d'une nation voir sur les personnes qui utilisent l'eau contaminée et sujette à des maladies d'origine hydrique (OMS, 2006). Il y a aussi des préoccupations majeures au sujet de la dégradation de l'environnement résultant principalement de la surexploitation des ressources énergétiques non renouvelables. Les activités anthropiques génèrent des Gaz à Effet de Serre (GES) poussant à une hausse de la température ambiante de l'air [11]. L'utilisation de combustibles fossiles contribue de manière significative au changement climatique par l'émission de dioxyde de carbone (GES majeur) et d'autres substances [12]. Il a été aussi rapporté que les impacts du changement climatique sont actuellement observables [13]. Cependant, il y a un accès limité à l'eau potable qui répond aux normes biologiques, chimiques et physiques des constituants plus acceptables à cause de la présence d’une pollution de l'environnement issue principalement des activités anthropiques dont elles contribuent également à la dégradation des ressources en eau douce. A cet effet, un défi est lancé avec une approche multi-facettes qui comprend le développement de technologies appropriées pour le dessalement de l'eau par l’énergie solaire. Néanmoins, cette source d'énergie durable est nécessaire pour fournir de l'eau fraîche à une partie de la population mondiale. Par conséquent, l'application des technologies de l'énergie renouvelable dans l'approvisionnement en eau douce peut aider à atténuer la dégradation environnementale.

I.2.3. Critères de la qualité de l’eau

Une eau potable est une eau douce inodore, incolore, insipide qui ne contient pas de produits toxiques, mais contient quelques sels minéraux avec des concentrations réglementées et qui doivent être respectées. L’Organisation Mondiale de la Santé a édicté des normes

internationales pour l’eau potable, qui comprennent un exposé général des normes bactériologiques, physiques, chimiques, biologiques et radiologiques. Une eau destinée à des fins domestiques doit avoir une salinité inférieure ou égale à 0,5 g/l, avec une dureté (T.H) entre 1,5 et 3 degrés et elle ne doit pas contenir plus de 200 mg/l de chlore, ni plus de 75 mg/l de calcium, ni plus de 50 mg/l de magnésium, ni plus de 150 mg/l de sulfates [14]. Le pH, qui dépend de la teneur en ions, conditionne les équilibres physico-chimiques, en particulier l'équilibre calco-carbonique et donc l'action de l'eau sur les carbonates (attaque ou dépôt). Le pH est acide dans les eaux des aquifères sableux ou granitiques. Il est alcalin dans les calcaires. Le pH est corrigé selon le cas par élimination du CO2 dissous en excès ou par correction de la dureté carbonatée. La concentration d’ions dans l’eau est mesurée avec son pH qui est généralement égale à 7.0. La teneur en gaz dissous issus de l'atmosphère (O2 et CO2), la teneur en substances minérales dissoutes généralement sous forme ionique : anions (bicarbonates, chlorures, sulfates, nitrates, fluorures) et cations (calcium, magnésium, sodium, potassium, fer, manganèse, ammonium).

Tableau I.2 : Classification des eaux selon la salinité [15].

Type d’eau Salinité (mg/l)

Eau douce < 500

Eau légèrement saumâtre 1.000 - 5.000

Eau modérément saumâtre 5.000 - 15.000

Eau très saumâtre 15.000 - 35.000

Eau de mer 35.000 - 42.000

I.2.4. Eau de mer

L'eau de mer est un liquide dont la composition est extraordinairement variée, puisqu’on y trouve une cinquantaine de corps simples. L'énumération de ces corps simples va de l'hydrogène, de l'oxygène, ainsi de la teneur de l'eau de mer en sels est plus importante dont le sel prédominant est le chlorure de sodium (environ 27 g/l), Il y a aussi du chlorure de magnésium (environ 3,8 g/l), du sulfate de magnésium (environ 1,7 g/l), du sulfate de calcium (environ 1,3 g/l), du sulfate de potassium (environ 0,8 g/l) et du carbonate de calcium (environ 0,1 g/l) ; ce dernier étant d'ailleurs sous forme de bicarbonate soumis à l'équilibre carbonique. Il y a aussi du bromure de magnésium (environ 0,08 g/l). En additionnant les

teneurs ci-dessus, on trouve que l’eau de mer possède une salinité moyenne de 35 g/l, mais en réalité, il faut considérer que l'eau de mer contient généralement de 35 à 42 g/l de sels minéraux dissous, et la salinité étant différente selon les mers [16].

Tableau I.3 : Degré de salinité des eaux de mers [16].

I.2.5. L'eau saumâtre

Une eau saumâtre est une eau saline non potable, de salinité inférieure à celle de l'eau de mer. Les eaux de certaines nappes superficielles ou souterraines peuvent être salées, avec des salinités très diverses. Les eaux des lagunes, plus ou moins en communication avec la mer, peuvent présenter une salinité très élevée. On trouve aussi à l'intérieur des continents des lacs d'eau salée. Elles sont classées en trois catégories suivant le degré de salinité :

• Les eaux peu saumâtres 1.000 < salinité < 3.000 ppm.

• Les eaux moyennement saumâtres 8.000 < salinité < 10.000 ppm. • Les eaux fortement saumâtres 10.000 < salinité < 33.000ppm.

Les deux premières catégories se trouvent particulièrement en Afrique du nord, en Moyen Orient et aux U.S.A. [17].