La surveillance et la mesure de la qualité de l’eau des rivières sont cruciales car elles fournissent des données essentielles et des informations nécessaires pour prendre des décisions sur la gestion des ressources en eau.
Surveillance environnementale – cartographie fluviale
Les écosystèmes fluviaux sont les eaux courantes qui drainent le paysage et comprennent les interactions biotiques (vivantes) entre les plantes, les animaux et les micro-organismes, ainsi que les interactions physiques et chimiques abiotiques (non vivantes) de ses nombreuses parties.
Les rivières sont également communément appelées une source d’eau (avec les ruisseaux, les lacs, les réservoirs, les sources et les eaux souterraines) qui fournissent de l’eau aux approvisionnements publics en eau potable et aux puits privés.
La protection de l’eau de source rend l’eau du robinet plus sûre.
La protection des sources d’eau contre la contamination réduit le risque de niveaux dangereux de germes ou de produits chimiques dans votre eau et le coût du traitement de l’eau.
La protection des sources d’eau contre les contaminants, tels que nos déchets, les germes et les produits chimiques issus des processus industriels et commerciaux, offre également des avantages supplémentaires aux communautés de personnes et à la faune qui y vivent.
La surveillance systématique de la qualité de l’eau de la rivière peut nous donner un aperçu des changements d’eau et fournir un contexte précieux lié à l’environnement et à l’effet qu’il a eu sur la qualité de l’eau.
La surveillance de la recherche peut également être entreprise pour déterminer l’ampleur et les impacts des événements de pollution accidentelle, ainsi que pour aider à identifier les causes et les sources probables du problème de pollution à long terme.
La vie terrestre dépend essentiellement de la disponibilité de l’eau de surface pour l’usage domestique, l’agriculture et l’industrie, qui sont directement affectées par les changements dans l’échange de masse d’eau avec la basse atmosphère.
Les caractéristiques chimiques des masses d’eau fluviales proviennent de diverses sources naturelles, notamment le lessivage des sols, l’altération des minéraux et les apports atmosphériques.
En outre, les voies fluviales croisent souvent des structures artificielles et des sorties d’eau qui peuvent constituer un danger pour la vie aquatique et polluer les sources d’eau potable.
Une analyse standardisée régulière des paramètres chimiques dans les masses d’eau permet l’identification précoce de l’existence de niveaux dangereux de substances présentes au-dessus de leurs niveaux de sécurité.
La surveillance peut nous fournir des informations précieuses sur les changements et les tendances qui se sont produits au cours d’une certaine période de temps.
Emplacements
La sélection de l’emplacement et la cohérence de la cartographie peuvent être d’une grande valeur.
Les emplacements qui présentent les plus grandes possibilités de menaces doivent être identifiés et surveillés selon des cycles plus fréquents.
Période
Il est recommandé d’effectuer une analyse des paramètres physiochimiques généraux sur une base mensuelle.
En cas de suspicion de polluant, une analyse supplémentaire doit être incluse.
Changements dans la chimie de l’eau
Grâce à la surveillance de nos eaux de surface régionales, nous pouvons créer de meilleures prévisions des changements futurs et faire notre planification et nos investissements à l’avance.
Directives de base sur les informations collectées :
- caractéristiques chimiques – par ex. oxygène dissous, pH, salinité, concentration en nutriments et autres contaminants
- caractéristiques physiques – par ex. température, couleur, lumière, sédiments en suspension dans l’eau (turbidité)
- caractéristiques biologiques – par ex. bactéries et algues.
Il existe plusieurs approches pour l’évaluation cruciale de la qualité de l’eau :
- la mesure directe « sur place » avec des compteurs portables la cartographie peut être effectuée via les options GPS
- surveillance continue – enregistrée à intervalles réguliers sur une période prolongée
- prélèvement d’échantillons d’eau pour analyse en laboratoire
pH
Contrairement aux lacs et aux étangs, les rivières sont des systèmes ouverts, où se produisent de fréquents échanges d’eau.
L’acidité accrue des pluies et des eaux souterraines est l’un des effets secondaires les plus dévastateurs de la pollution. Cela affecte les animaux et les plantes et a des implications à long terme pour notre environnement.
Le test des niveaux de pH indique les propriétés acides ou basiques de l’échantillon. Les rivières ont une certaine capacité à empêcher les changements de pH par la structure et la composition du lit de la rivière. Cependant, des changements drastiques du pH peuvent avoir des effets néfastes sur la santé des rivières.
Les sources d’acidité et de faible niveau de pH peuvent être liées à la pollution ou à des facteurs naturels, tels que les pluies acides, mais aussi à d’autres facteurs externes pouvant entraîner des fluctuations du pH de la rivière.
Certains des contributeurs peuvent être le ruissellement agricole, le drainage minier acide (AWD) et les émissions de combustibles fossiles tels que le dioxyde de carbone, qui crée un acide faible lorsqu’il est dissous dans l’eau des rivières.
Oxygène Dissous
La quantité mesurée d’oxygène dissous est un indicateur direct de la pollution de l’eau.
L’oxygène dissous (OD) est la quantité d’oxygène disponible pour les organismes aquatiques vivants. La quantité d’oxygène dissous indique la qualité de son eau.
Bien que l’atmosphère soit composée à 20% d’oxygène, elle a une très faible solubilité dans l’eau et sa solubilité diminue avec l’augmentation de la température et de la salinité.
L’oxygène se diffusera dans les eaux de surface à partir de l’atmosphère à des taux de 1 à 5 mg/L par jour, la principale source d’oxygène dans la plupart des masses d’eau naturelles est la photosynthèse du phytoplancton et des plantes aquatiques, qui varie de 5 à 20 mg/L par jour.
Les pertes respiratoires d’oxygène comprennent la respiration par le plancton (5 à 15 mg/L par jour), la respiration par les poissons (2 à 6 mg/L par jour), la respiration par les organismes benthiques (1 à 3 mg/L par jour) et la diffusion d’oxygène dans l’air (1 à 5 mg/L par jour).
Étant donné que l’oxygène n’est produit que pendant les heures de clarté et que la respiration se produit sur une base de 24 heures, il y a une fluctuation diurne (jour-nuit) de la concentration d’oxygène dissous, avec des minima au lever du soleil.
Azote (Nitrate – Nitrite – Ammoniac)
L’azote est essentiel à la vie car c’est un composant clé des protéines et des acides nucléiques.
L’azote se présente sous de nombreuses formes et est continuellement cyclé entre ces formes par une variété de bactéries.
Bien que l’azote soit abondant dans l’atmosphère sous forme d’azote gazeux diatomique (N2), il est extrêmement stable et sa conversion en d’autres formes nécessite beaucoup d’énergie.
Historiquement, les formes biologiquement disponibles NO3- et NH3 ont souvent été limitées ; cependant, les processus anthropiques actuels, tels que la production d’engrais, ont considérablement augmenté la disponibilité de l’azote pour les organismes vivants.
Le cycle de l’azote parmi ses nombreuses formes est un processus complexe qui implique de nombreux types de bactéries et de conditions environnementales.
En général, le cycle de l’azote comporte cinq étapes :
- Fixation de l’azote (N2 vers NH3/ NH4+ ou NO3–)
- Nitrification (NH3 à NO3-)
- Assimilation (Incorporation de NH3 et NO3– dans les tissus biologiques)
- Ammonification (organic nitrogen compounds to NH3)
- Dénitrification (NO3– à N2)
Le cycle de l’azote
Rouge : oxydation de l’ammoniac en nitrite (nitritation)
En pointillé rouge : oxydation complète de l’ammoniac en nitrate (comammox)
Vert : oxydation des nitrites en nitrates (nitration)
Jaune : procédé Anammox
Bleu : dénitrification
Violet : réduction dissimilatoire du nitrate en ammonium (DNRA)
Gris : fixation de l’azote
Les intermédiaires pour la nitritation, le comammox et l’anammox ne sont pas représentés.
Formes courantes d’azote
Les formes les plus courantes d’azote inorganique dans l’environnement sont l’azote diatomique gazeux (N2), le nitrate (NO3–), le nitrite (NO2–), l’ammoniac (NH3) et l’ammonium (NH4+). Les espèces qui prédominent dépendent de l’environnement chimique, physique et biologique.
Dans les milieux aquatiques, la présence d’azote sous forme d’ammoniac non ionisé (NH3) ou d’ammonium (NH4+) dépend du pH et de la température.
Lorsque le pH est inférieur à 8,75, NH4+ prédomine. Les augmentations de pH signifient des augmentations de la concentration en ions hydroxyle (OH–) de l’eau, ce qui signifie que la réaction ci-dessus se déplacera vers la gauche afin d’atteindre l’équilibre.
Au-dessus d’un pH de 9,75, NH3 prédomine (Hem, 1985). Le NH3 est un plus toxique pour la vie aquatique. Si l’assimilation biologique du NH3 ne se produit pas à un rythme suffisant, le NH3 peut s’accumuler et avoir des effets néfastes sur la vie aquatique.
Surveillance des niveaux d’azote est nécessaire pour de nombreuses raisons, notamment la détection des niveaux et des tendances de base des nutriments, la prévention de l’eutrophisation et la minimisation des effets toxiques de l’ammoniac ou de l’empoisonnement aux nitrites.
Nitrite
Si la présence de nitrite est déterminée dans l’eau douce, elle peut constituer une menace toxique pour presque toutes les créatures vivantes. Le nitrite est réactif et a la capacité d’oxyder le Fe2+ de l’hémoglobine (Hb) en Fe3+. Ce mécanisme a un impact sur la diminution de la capacité de transport d’oxygène du sang.
Le premier nitrite réagit avec la désoxyhémoglobine et un proton pour former du NO et de la méthémoglobine selon l’équation 1 :
NO2− + HbFe+2 (déoxyhémoglobine) + H+→NO (oxyde nitrique) + HbFe+3 + OH–.
La réaction de formation de N2O3 du nitrite et de l’hémoglobine peut réguler l’exportation de NO de l’érythrocyte.
TURBIDITÉ
Les matières en suspension dans l’eau affectent la pénétration de la lumière et le degré auquel elles sont bloquées est appelé turbidité. En bref, la turbidité est une mesure de la quantité de matières en suspension dans l’eau et indique la clarté de l’eau.
Les solides en suspension peuvent avoir un effet important sur les plans d’eau. Ils peuvent réduire la quantité d’oxygène dissous et augmenter la température de l’eau de surface. Ils peuvent également affecter la vision, le frai et la respiration des poissons ; ainsi que la respiration des macroinvertébrés aquatiques.
Dans les cours d’eau, une sédimentation et un envasement accrus peuvent se produire, ce qui peut endommager les zones d’habitat des poissons et d’autres formes de vie aquatique. Les particules fournissent également des lieux de fixation pour d’autres polluants, notamment les métaux et les bactéries. Pour cette raison, les lectures de turbidité peuvent être utilisées comme indicateur de pollution potentielle dans un plan d’eau.
La norme ISO a adopté la FNU (Formazine Nephelometric Unit) tandis que l’EPA utilise la NTU (Nephelometric Turbidity Unit).
HI9829
Compteur étanche multiparamètre pH/ISE/EC/DO/turbiditéfort,
avec option GPS
Le HI9829 est un multiparamètre portable étanche qui surveille jusqu’à 14 paramètres de qualité de l’eau différents.
La sonde multi-capteur basée sur un microprocesseur permet la mesure de paramètres clés, y compris pH, Redox, Conductivité, Oxygène Dissous, Turbidité, Ammonium, Chlorure, Nitrate et Température. La sonde transmet les lectures numériquement avec des options pour enregistrer les données tout en étant déconnectée du compteur.
Un GPS en option fournit un suivi de localisation des mesures. Le système complet est simple à configurer et facile à utiliser. Le HI9829 est hautement personnalisable et fourni avec tous les accessoires nécessaires, emballés dans une mallette de transport durable.
Deux sondes au choix (Basic ou Enregistreur)
Les sondes HI7609829 (de base) et HI7629829 ( avec enregistrement) sont des sondes multiparamètres à utiliser avec le compteur portable HI9829. C’est une option pour choisir quelle sonde sera fournie avec le HI9829.
Par défaut, le HI9829 et la sonde correspondante seront fournis avec des capteurs de pH/ORP, de conductivité et d’oxygène dissous. L’une ou l’autre sonde peut être mise à niveau pour mesurer la turbidité avec un capteur de turbidité/conductivité.
Mesure facile de la turbidité directement sur place !
Capteurs à code couleur remplaçables sur site
Capteurs à code couleur remplaçables sur site
ISE
Un choix de trois électrodes sélectives d’ions (ISE) est disponible pour un rapport constant des contaminants courants des eaux de surface. Des ISE de nitrate, d’ammonium et de chlorure sont disponibles.
- HI7609829-10 Ammonium ISE
- HI7609829-11 Chlorure ISE
- HI7609829-12 Nitrate ISE
Les échantillons collectés via des points de localisation peuvent être facilement analysés sur un spectrophotomètre pour une variété de paramètres cruciaux tels que :
- Alcalinité
- Ammoniaque
- Calcium
- Chlore Libre
- Chlore Total
- Demande chimique en oxygène (DCO)
- Cuivre
- Dureté totale
- Fer
- Nitrate
- Nitrite
- Azote Total
- Oxygène Dissous
- Phosphate
- Phosphore réactif
- Tensioactifs anioniques
mag.ing.chem.ing
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SOURCES:
APHA AWWA, WPCF, 1998. Méthodes standard pour l’examen de l’eau et des eaux usées 20e édition. American Public Health Association, American Water Work Association, Water Environment Federation, Washington, DC.
https://apps.who.int/iris/bitstream/handle/10665/43428/9241546964_eng.pdf?sequence=1&isAllowed=y
https://pubs.usgs.gov/wsp/wsp2254/pdf/wsp2254a.pdf
https://www.epa.gov/national-aquatic-resource-surveys/indicators-dissolved-oxygen
https://extension.usu.edu/waterquality/learnaboutsurfacewater/propertiesofwater/turbidity
https://www.sciencedirect.com/topics/earth-and-planetary-sciences/dissolved-oxygen
Avec un excellent produit, d’excellents résultats
