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Test poisson (Brachydanio rerio) adapté à une pollution accidentelle

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6 • Test poisson

(Brachydanio rerio)...



... adapté à une pollution accidentelle



– Béchers d’environ 3 litres, soigneusement lavés.

– Eau de dilution synthétique : pH = 7,8, dureté calcique environ 250 mg/L, saturée en

oxygène dissous :

Chlorure de calcium (CaCl2, 2 H2O)



294,0 mg



Sulfate de magnésium (MgSO4, 7 H2O)



123,3 mg



Hydrogénocarbonate de sodium (NaHCO3)



63,0 mg



Chlorure de potassium (KCl)

Eau déionisée



5,5 mg

q.s.p.



1 000 mL



Vérifier le pH de cette solution et l’ajuster si nécessaire, pour qu’il soit égal à 7,8 ± 0,2.

Aérer cette eau de dilution pour que sa concentration en oxygène dissous atteigne au

moins 90 % de la valeur de saturation.



■ Mode opératoire



Diluer chaque échantillon avec une eau du type de celle utilisée pour les

essais sur poissons, de faỗon obtenir une large gamme de dilutions

(100 % - 50 % - 10 % - 1 %). Pour plus de facilité, les dilutions sont faites

à l’éprouvette graduée, dans des béchers, et sans répétition. Introduire

trois poissons Brachydanio rerio dans chaque dilution. Noter précisément

l’heure du début de l’essai.

Examiner ensuite les organismes très régulièrement (au moins toutes

les 15 minutes au début de l’essai). Noter soigneusement les troubles du

comportement ainsi que chaque mortalité avec l’heure de l’observation : à

t = 15, 30, 120 min. Dès qu’une mortalité, ou que des troubles de la nage

des organismes, sont constatés, réaliser immédiatement deux dilutions

supplémentaires de l’échantillon (soit 0,1 % et 0,01 % pour l’exemple cidessus), en notant précisément l’heure de la mise en route de cette étape

de l’essai.

Une telle procédure permet de définir en quelques heures les échantillons

présentant un risque toxique aigu. Cette information est en général exploitée pour l’orientation des analyses physico-chimiques à réaliser, pour la

sélection des échantillons sur lesquels il sera intéressant de faire porter les

efforts d’investigation, ou même pour des prises de décisions concernant

l’exploitation des captages d’eau.

Les fiches de renseignement ci-après pourront être utilisées pour consigner les remarques et résultats.



958



6 • Test poisson

(Brachydanio rerio)...



... adapté à une pollution accidentelle



FICHE DE PRISE EN CHARGE D’UN ÉCHANTILLON

À LA SUITE D’UNE POLLUTION ACCIDENTELLE



IDENTIFICATION DE L’ÉCHANTILLON

Date : ——— / ——— / ———

Heure d’arrivée au laboratoire :



Température de l’échantillon :

Température extérieure :



ORIGINE DE L’ÉCHANTILLON

Nature de l’eau prélevée :

Point de prélèvement :

Commune :

Département :

Localisation par rapport à un puits

de captage, à une source, une

rivière, une station d’épuration... :

Conditions de prélèvements :



C

LES INDICATEURS BIOLOGIQUES DE LA QUALITÉ DES EAUX



Numéro de l’échantillon :



ASPECT PHYSIQUE

Couleur :

Aspect :

Odeur :

Turbidité :

Remarques :



959



6 • Test poisson

(Brachydanio rerio)...



... adapté à une pollution accidentelle



FICHE ANALYTIQUE



ANALYSE PHYSICO-CHIMIQUE

Volume de l’échantillon :

pH :



Teneur en oxygène :



Conductivité :



Hydrocarbures :



Autres mesures :



Remarques :



ESSAI BIOLOGIQUE

Poisson

Nombre de poissons :



Eau de dilution :



Volume testé :



Remarques :



Aération :



Dilutions

Heure de mise en route

Mortalité à t 15 min

Mortalité à t 30 min

Mortalité à t 120 min

Mortalité à t 24 h



960



100 %



50 %



10 %



1%



0,1 % 0,01 %



BIBLIOGRAPHIE



G. TUFFERY, J. VERNEAUX :

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Chapitre C-4

J. F. LICHTFIELD, F. WILCOXON (1949). A simplified method of evaluating dose effect experiments.

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C

LES INDICATEURS BIOLOGIQUES DE LA QUALITÉ DES EAUX



Chapitre C-2



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• Bibliographie



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p. 59-63



962



D

Eaux résiduaires



1 • GÉNÉRALITÉS



D

EAUX RÉSIDUEAIRES



Il est évident que de très nombreuses méthodes d’analyse utilisées pour les

eaux naturelles (et les eaux potables) sont également applicables aux eaux

résiduaires urbaines, industrielles et d’autres origines. C’est particulièrement le cas du dosage des cations et anions (surtout ceux à l’état de traces)

et de celui des micropolluants organiques. C’est aussi le cas de certains

titres et potentiels (par exemple : conductivité, pH, rH, EH), de la plupart des

paramètres globaux (par exemple : MES, turbidité, DCO, DBO5, COT, hydrocarbures, huiles et graisses) et de nombreux microorganismes.

Cette partie est donc beaucoup moins importante que les précédents sur

l’analyse physico-chimique des eaux naturelles et l’analyse microbiologique

des eaux. Elle est toutefois utile, car certaines méthodes analytiques sont

plutôt spécifiques aux eaux usées (par exemple : DCO, septicité, matières

décantables, cyanures, cyanates, agents de surface, huiles et graisses,

composé soufrés réducteurs…). Par ailleurs, les teneurs élevées en matières en suspension et en matières organiques dissoutes dans les eaux

résiduaires nécessitent fréquemment un pré-traitement de l’échantillon

avant de pouvoir appliquer les méthodes de dosage des eaux naturelles,

notamment pour les éléments traces et les micropolluants organiques.



1.1 Prélèvements

Compte tenu de la diversité de la nature des eaux résiduaires ainsi que des

systèmes de transfert et de dilution, il n’existe pas de technique de prélèvement satisfaisante en toutes circonstances. Il est essentiel d’obtenir des

prélèvements représentatifs du rejet et du milieu récepteur. En fonction du

but à atteindre, le prélèvement sera manuel instantané ou automatique en

continu. Lorsqu’il s’agit de contrôler des paramètres à l’état de traces ou

susceptibles de très grandes variations. Il est nécessaire de tenir compte

des risques de perte par précipitation, adsorption, ou évaporation. La

constitution d’un échantillon moyen peut être obtenue à partir de prélèvements instantanés effectués avec des intervalles de temps réguliers. Si les

analyses portent sur des composés organiques volatils, le mélange de

plusieurs prélèvements n’est pas recommandé, il sera préférable d’effectuer l’analyse sur chaque prélèvement instantané. Il existe différents types

d’appareils de prélèvements automatiques utilisant soit un système mécanique, soit le pompage ou l’aspiration.

Ils peuvent être asservis au débit ou au temps.

Qu’ils soient fixes ou mobiles, ces appareils doivent être entretenus régulièrement ; des vérifications métrologiques sont nécessaires. Les éléments

en contacts avec l’échantillon (tuyaux, joints éventuels, cuves) devront être

965



1 • Généralités



1.1 Prélèvements



inertes pour éviter des pertes de composés par adsorption ou la contamination des échantillons par relargage (plastifiants par exemple). Des blancs

réalisés sur site avec une eau témoin doivent être effectués chaque fois

que des analyses de composés à l’état de traces sont demandées.

Pour assurer une bonne conservation des échantillons, il est recommandé

(voire impératif) de maintenir les prélèvements à 4 °C pendant toute la

durée des prélèvements (groupe froid intégré au préleveur ou séparé).

Dans tous les cas, la localisation du ou des points de prélèvements nécessite une connaissance approfondie des installations et des lieux.

Pour le contrôle du milieu récepteur, l’échantillonnage doit être pratiqué à

une distance suffisante du point de rejet, en tenant compte des caractéristiques de la dilution, des débits respectifs, et de la vitesse des courants.

Dans le cas d’un contrôle simultané de l’effluent et du milieu récepteur, il

est indispensable d’effectuer un prélèvement témoin en amont de la zone

d’influence du rejet. Il y aura lieu de tenir compte de l’influence des digues,

barrages et obstacles divers (ponts, corps morts, etc.) et éventuellement de

celle de la navigation.

Pour le rejet proprement dit, indépendamment de l’identification précise du

point de prélèvement, il sera parfois utile de préciser les types de traitements

pratiqués sur les eaux usées, et de noter les caractéristiques habituelles :

aspect, couleur, odeur, etc., ainsi que le caractère permanent ou intermittent

du rejet. La composition des effluents peuvant varier dans la journée ou selon

les saisons, il importe de prélever des échantillons réprésentatifs.

Les prélèvements asservis au débit, réalisés sur 24 heures permettent

notamment de réaliser des bilans de fonctionnement des stations d’épurations, des calculs de charge polluante, d’établir le calcul des redevances

pour les Agences de l’Eau, etc. Il est parfois utile de réaliser ces prélèvements sur plusieurs jours en continu ; ce qui nécessite de remplacer les

flacons des préleveurs au moins chaque jour.

Le problème de l’échantillonnage des eaux usées est plus délicat que pour

les eaux naturelles. S’il n’est pas réalisé dans de très bonnes conditions,

les erreurs liées aux caractéristiques du prélèvement pourront être supérieures aux incertitudes analytiques.

Les prélèvements seront effectués dans des flacons propres en polyéthylène ou en verre borosilicaté, bouchés émeri ou téflon. Pour la conservation

des échantillons et la caractéristique des récipients utilisés, le lecteur voudra bien se reporter au chapitre des prélèvements pour les eaux naturelles

(A.1.3). En ce qui concerne les substances organiques à l’état de traces,

les récipients utilisés devront de préférence être en verre brun borosilicaté,

préalablement chauffés à 500 °C pendant 4 heures si possible.

Les échantillons soigneusement étiquetés et conservés à 4 °C seront transportés jusqu’au laboratoire dans un laps de temps ne dépassant pas 24 heures. Toutefois, un certain nombre de mesures seront à pratiquer sur place :

température, pH, oxygène dissous, potentiel redox. En ce qui concerne les

matières en suspension, leur mesure doit intervenir dans les 6 heures après

le prélèvement. Si de très grosses particules sont présentes, tamiser l’échantillon au travers d’un tamis à mailles de 5 mm de côté (module AFNOR n° 38).

L’eau ainsi préparée est dite « eau brute tamisée ».

Toujours prendre soin de bien d'homogéniser l’échantillon avant analyse.

966



1 • Généralités



1.2 Principaux renseignements à fournir

pour une analyse d'eaux usées



1.2 Principaux renseignements à fournir

pour une analyse d’eaux usées

1) Demandeur (industriel, organisme, service de l’État…)

2) Causes motivant la demande d’analyse (autorisation de rejet, contrôle

de rejet) – Problèmes dans le milieu récepteur (mortalité des poissons,

eutrophisation, etc.).

3) Caractéristiques et aspect du milieu récepteur – Usages du milieu

récepteur – Conditions météorologiques particulières (sécheresse, pluies,

crues, etc.) – Remarques éventuelles des riverains.

4) Identification du point de rejet et du point de prélèvement.



6) Caractéristiques du débit (permanent, intermittent, variable... volume) –

Température. Courbe de débit en fonction du temps si mesure en continu.

7) Système d’épuration.

8) Analyses à effectuer (Conservateurs utilisés).

9) Situation du point de prélèvement – Date et heure.

10) Méthode de prélèvement (instantané ou automatique) – Fréquence –

Durée – Matériel utilisé.



D

EAUX RÉSIDUEAIRES



5) Origine de l’effluent (établissement agricole ou industriel, rejet urbain,

etc.).



11) Observations particulières.



Méthodes de référence

NF EN ISO 5667-13 (octobre 1998). Qualité de l'eau – Échantillonnage –

Partie 13 : guide pour l'échantillonage de boues provenant d'installations de

traitement de l'eau et des eaux usées (indice de classement X33-006).

ISO 5667-2 (décembre 1991). Qualité de l’eau – Échantillonnage – Partie

2 : guide général sur les techniques d’échantillonnage.

NF EN ISO 5667-3 (juin 2004). Qualité de l’eau – Échantillonnage –

Partie 3 : lignes directrices pour la conservation et la manipulation des

échantillons (indice de classement T90-513).

NF EN ISO 5667-1 (mars 2007). Qualité de l’eau – Échantillonnage –

Partie 1 : ligne directrice pour la conception des programmes d’échantillonnage (indice de classement T90-511-1).

FD T90-523-2 (février 2008). Qualité de l'eau – Guide de prélèvement pour

le suivi de qualité des eaux dans l'environnement – Partie 2 : prélèvement

d'eau résiduaire (indice de classement T90-523-2).



967



1 • Généralités



1.3 Caractéristiques et composition

des eaux usées



1.3 Caractéristiques et composition

des eaux usées

Selon leurs origines, les eaux usées se caractérisent par une grande

variabilité de débits, mais aussi de composition. Elles peuvent contenir en

concentrations variables :

– des matières en suspension plus ou moins facilement décantables ou

coagulables,

– des matières colloïdales ou émulsionnées : argiles, microorganismes,

macromolécules hydrophobes (organiques huiles, graisses, hydrocarbures, etc.), …

– des matières en solution de nature organique ou minérale, ou sous forme

de gaz dissous,

– des microorganismes végétaux (algues, plancton, …) ou animaux (protozoaires, bactéries…).

Ces différents constituants des eaux usées présenteront des comportements spécifiques vis-à-vis des modes de traitement auxquels ils seront

soumis avant leur rejet dans le milieu naturel. Ces comportements sont

liés d’une part à la taille des particules présentes et à leur état physique

(soluble, coagulable ou décantable) mais ils dépendent également pour

une large part de leur aptitude à la biodégradation, à l’oxydation ou encore

à l’adsorption. Mais la concentration des divers éléments dans les eaux

brutes, de même que leur éventuelle toxicité doivent compléter ces informations de base.

Pour les eaux résiduaires urbaines, il est admis que le flux de pollution

rejeté par habitant et par jour (appelé équivalent habitant) correspond en

Europe de l’Ouest aux chiffres donnés dans le tableau ci-dessous. On

considère en effet que les caractéristiques des eaux brutes varient suivant

les habitudes alimentaires, le niveau de vie, le mode d’habitat (urbain ou

rural) et la densité de population et le climat.

Flux de pollution pour les eaux résiduaires urbaines

Paramètre



Unité de

mesure



Flux rejeté

exprimé par habitant et par jour

< 5 000 hab



L



MES

Matières en Suspension



g



90 g*



DBO5

Demande Biochimique en Oxygène



g d’O2



60 g**



DCO

Demande Chimique en Oxygène



g d’O2



Pas de valeur réglementaire



MO

Matières oxydables



g d’O2



57 g*



150 L



de 5 000 à

10 000 hab

150 à 180 L



de 10 000

à 50 000 hab

180 à 250 L



Débit



MO =



> 50 000

hab

250 à 500 L



2(DBO5)ad2 + DCOad2

3



ad2 = après décantation pendant 2 heures



968



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