Dans le programme du Bac Agro
Coefficient 5 en Bac Sciences Agronomiques, à égalité avec la Physique-Chimie et les Sciences des Plantes et des Animaux. L'unité « eau et production agricole » est propre au programme Agro : elle relie la SVT aux pratiques d'irrigation et d'élevage que l'épreuve de SPA met en œuvre.
À l'épreuve
Exploitation d'un schéma de station de traitement, de tableaux d'analyse avant et après traitement à comparer aux normes, de résultats d'un essai de coagulation (choix de la dose de coagulant). On demande le rôle de chaque étape et un avis sur la potabilité.
Objectifs d'apprentissage
- Citer les critères de potabilité d'une eau (organoleptiques, physico-chimiques, microbiologiques)
- Décrire le captage d'une eau de surface ou souterraine
- Expliquer le rôle de chaque étape de traitement : dégrillage, coagulation-floculation, décantation, filtration, désinfection
- Interpréter une analyse d'eau au regard des normes
- Présenter le dessalement de l'eau de mer comme ressource complémentaire
Notions clés
Qu'est-ce qu'une eau potable ?
Une eau potable peut être bue toute la vie sans risque. Elle respecte des normes : critères organoleptiques (couleur, odeur, saveur, turbidité faible), physico-chimiques (pH, minéralisation, teneurs maximales en nitrates — 50 mg/L —, en fer, en métaux lourds, en pesticides) et microbiologiques (absence de coliformes et de streptocoques fécaux dans l'échantillon analysé). Au Maroc, ces normes sont fixées par la norme marocaine de qualité des eaux d'alimentation humaine.
Clarifier : coagulation, floculation, décantation, filtration
Après le captage et le dégrillage/tamisage (retrait des gros débris), on ajoute un coagulant (sulfate d'aluminium, chlorure ferrique) qui neutralise les charges des fines particules en suspension ; une agitation lente les agglomère en flocs (floculation). Plus lourds, les flocs se déposent dans un bassin de décantation. L'eau passe ensuite à travers des filtres à sable qui retiennent les particules restantes ; un passage sur charbon actif peut éliminer goûts, odeurs et micropolluants.
Désinfecter
La désinfection détruit les micro-organismes pathogènes, le plus souvent au chlore (ou à l'ozone, aux ultraviolets). On maintient un chlore résiduel à faible dose dans le réseau pour éviter une recontamination entre la station et le robinet. Les eaux souterraines bien protégées demandent souvent un traitement plus léger que les eaux de surface.
Le dessalement
Face à la baisse des ressources, le Maroc développe le dessalement de l'eau de mer, surtout par osmose inverse : l'eau est poussée à haute pression à travers des membranes qui retiennent les sels. Le procédé est fiable mais coûteux en énergie, et la saumure concentrée rejetée en mer doit être dispersée pour limiter son impact.
Erreurs fréquentes
1
Croire qu'une eau limpide est potable : la limpidité ne dit rien des germes, des nitrates ou des pesticides.
2
Confondre coagulation (neutralisation des particules par un réactif) et décantation (dépôt des flocs par gravité).
3
Placer la désinfection avant la clarification : les particules protégeraient les germes et consommeraient le désinfectant.
4
Oublier le rôle du chlore résiduel : protéger l'eau pendant son trajet dans le réseau.
Exemple corrigé
Énoncé
Analyse d'une eau de barrage avant et après traitement. Avant : turbidité 40 NTU, coliformes fécaux 300 / 100 mL, nitrates 12 mg/L. Après : turbidité 0,5 NTU, coliformes 0 / 100 mL, nitrates 12 mg/L, chlore résiduel 0,3 mg/L. Interpréter et conclure sur la potabilité.
Correction
Turbidité. De 40 à 0,5 NTU : la coagulation-floculation, la décantation et la filtration ont éliminé les particules en suspension.
Coliformes. De 300 à 0 : la désinfection a détruit les bactéries d'origine fécale ; le chlore résiduel protège l'eau dans le réseau.
Nitrates. 12 mg/L avant et après : ces traitements n'éliminent pas les nitrates dissous, mais la valeur reste bien sous la norme de 50 mg/L.
Conclusion. Pour ces paramètres, l'eau traitée respecte les normes : elle est potable.
Le cours, puis l'entraînement.
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Exercice 1
FacileRemettre dans l'ordre les étapes : filtration, désinfection, captage, décantation, coagulation-floculation, dégrillage.
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Captage → dégrillage → coagulation-floculation → décantation → filtration → désinfection.
Exercice 2
MoyenLors d'un essai, on traite six échantillons d'une même eau avec des doses croissantes de coagulant : 0, 10, 20, 30, 40, 50 mg/L. La turbidité après décantation vaut 40, 18, 6, 2, 2, 3 NTU. Quelle dose choisir ? Justifier.
Voir la correction
On choisit 30 mg/L : c'est la plus petite dose qui donne la turbidité minimale (2 NTU). Augmenter à 40 mg/L n'améliore rien et coûte plus cher ; à 50 mg/L la turbidité remonte (excès de coagulant, qui laisse en plus des résidus d'aluminium dans l'eau).
Exercice 3
DifficileUne eau de puits contient 80 mg/L de nitrates et aucun germe. Peut-on la rendre potable avec la filière classique (coagulation, décantation, filtration, chloration) ? Proposer une solution.
Voir la correction
Non : les nitrates sont dissous et ne sont retenus ni par la coagulation ni par la filtration, et le chlore ne les détruit pas. Il faut un traitement spécifique (dénitrification biologique, échange d'ions, osmose inverse) ou une dilution avec une eau pauvre en nitrates pour descendre sous 50 mg/L. Sur le long terme, il faut surtout réduire la cause : les excès d'engrais azotés dans la zone de recharge.
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Questions fréquentes
Pourquoi l'eau du robinet a-t-elle parfois un goût de chlore ?
Parce qu'une petite quantité de chlore est volontairement maintenue dans le réseau : ce chlore résiduel empêche le développement de germes pendant le transport de l'eau. Le goût disparaît si l'on laisse l'eau reposer quelques heures au réfrigérateur.
Une eau souterraine est-elle toujours plus pure ?
Elle est souvent mieux protégée des germes grâce à la filtration naturelle par le sol, mais elle peut contenir des nitrates, du fer, du manganèse, ou des sels si la nappe est surexploitée près de la mer. Elle doit être analysée comme toute autre.
Le dessalement peut-il remplacer les autres ressources ?
Il les complète, surtout pour les villes côtières, mais il consomme beaucoup d'énergie et produit une saumure à gérer. Il ne dispense pas d'économiser l'eau, en particulier en irrigation.