Avis aux lecteurs

Le domaine scientifique général de notre recherche est la terre et l'espace car nous traitons d'une matière en grande abondance dans la nature, c'est-à-dire l'eau.

Notre classe, à tout hasard, s’est demandé ce que contenait l’eau à différente étape de son cycle.  Notre professeur nous a grandement encouragé à suivre cette bonne idée.  Nous nous sommes donc interrogé sur la vie qu’une goutte d’eau peut avoir.  Nous avons recueillis six échantillon, soit un à chacune de ces étapes :

-         l’eau de pluie

-         l’eau de ruissellement, des champs

-         l’eau de la rivière locale, la Rivière des Pins

-         l’eau à l’entré du bassin#1, autrement dit juste avant qu’elle entre dans le centre d’épuration

-         l’eau du bassin #3, avant qu’elle ne soit rejetée à la rivière

-         et l’eau du robinet.

Notre Bassin Versant de la Rivière Nicolet

Les réservoirs aquifères

Les réservoirs les plus performants (70 à 950 m³ /h) se trouvent dans la zone comprise entre l’embouchure de la rivière Nicolet et les municipalités de Victoriaville, Warwick et Kingsey-Falls.

À son état naturel, l’eau souterraine est d’excellente qualité, toutefois, les nappes aquifères sont parfois contaminées par le déversement et l’infiltration de produits provenant des activités urbaines, agricoles et industrielles.

Les eaux de surface

La rivière Nicolet et son bassin Hydrographique  

La rivière est longue de 150 Km, draine un territoire de 3400 Km² .  L’ensemble de son bassin  compte près de 40 lacs dont les lacs Nicolet, Trois-Lacs et le réservoir Beaudet.  Prenant sa source dans le lac du même nom, la rivière Nicolet à pour tributaires majeur les rivières Bulstrode, Noire, des Rosiers, des Pins et Gosselin.    

Le Bassin hydrographique de la rivière Nicolet se divise en 3 secteurs :

-         Haute Nicolet (754 Km² )

-         Basse Nicolet (967 Km² )

-         Rivière Nicolet-Sud-Ouest (1677 Km² )

Notre ville, Warwick, puise son eau pour desservir la population dans un puit où elle y fait directement ses traitements.  Donc nous ne pouvions pas analyser l’eau avant qu’elle ne soit traitée pour rendre potable à boire puisque l’eau du puit est donc celle de notre robinet. 

Nous avons effectué divers tests qui on été mis à notre disposition pour comparer l’état de notre goutte d’eau au cours de ce chemin. 

 Notre recherche peut peut-être vous sembler très inutile car il ne sagit que de l'eau de notre village, mais au contraire, les résultats qui en sortiront pourront, soit vous rassurer, ou malheureusement, vous alarmer du niveau de qualité de l'eau que vous buvez.  C'est pourquoi notre recherche est très importante pour la société québecoise.  L'être humain est composé en majeure partie d'eau et si cette majeur partie de notre corps n'était pas saine, alors notre santé en serait grandement affectée.

Certains termes que nous employons dans l'élaboration du matériel ainsi que des protocoles peuvent sembler assez compliqués car ils relèvent du domaine scientifique.  Mais vous pourrez facilement traduire la plupart des formules chimiques à l'aide d'un tableau périodique des éléments.  Pour ce qui est des autres éléments de notre expérimentation qui pourront vous sembler inconnus, il ne sagit que de simple agents que nous faisont réagir avec l'eau.

Lors de la fonte des neiges, l’accumulation de la neige va certainement avoir des conséquences sur la qualité des eaux de surface et des rivières.  Cela devrait entraîner un pH plus acide et apporter de nouveaux agents dans l’eau.    Pour vérifier cette hypothèse nous avons recueillis six échantillons d’eau que nous avons analysés.  Voici les relations recherché entre les eaux échantillionnées.

 Est-ce q ue l’eau de pluie est aussi bonne a boire que celle du robinet?  Nous pensons que non car elle peut être une pluie acide.

Est-ce que l’eau de ruissellement est potable?  Nous croyons que l'eau de ruissellement est une eau plus ou moins nette qui se rapprocherait probablement de la composition de l'eau de pluie. 

Alors nous pensons que cette eau devrait être plus saine que l’eau de pluie puisque que la pluie se dilue dans la rivière.  L’eau de la rivière devrait aussi être plus saine que celle de l’entrée du bassin#1 car cette eau est celle juste à côté de la sortie des égouts de la ville.    Et nous pensons que l’eau à la sortie du bassin #3 devrait, nous l’espérons, être plus potable que celle de la rivière.

Est-ce que l’eau du bassin #1 est vraiment insalubre?  Nous supposons que oui puisqu’elle provient de la sortie des égouts.   Ce devrait être l’échantillon le plus contaminé!

Et finalement, est-ce que l’eau du robinet est potable?  Nous croyons bien sur que oui, l’eau ayant subit divers traitements par les experts de notre ville devait n’avoir aucun problème!

Nous nous demandons également si l’eau de pluie tombe contaminée ou si au contraire, elle le devient dans sa descente de plusieurs km tout au long de son cycle.  Avec toute la pollution des gaz présente sur notre planète, nous pesons que même dans les nuages, l’eau est contaminée.  

Matériel utilisé

Test d'hydrogène sulfide:

• Bouteille de plastique
• Papier indicateur d'hydrogène sulfide
• Tablette Alka-Seltzer
• Charte de couleur de présence d'hydrogène sulfide

Test de nitrates:

• Cube d'essai de nitrates
• Sachet de NitraVer 5 Nitrate Reagent
• Chronomètre

Test de phosphate:

• Cube d'essai de phosphate
• Sachet de PhosVer 3 Phosphate Reagent
• Chronomètre

Test d'oxygène:

• Bouteille de vitre
• Oxygen Reagent 1 (Mn SO_4(aq) )

• Oxygen Reagent 2 (KOH/KI/NaN_3(aq) )

• Oxygen Reagent 3 (H₂ SO_4(aq) )

• Oxygen Reagent 4 (NA_(aq) )

• Oxygen Reagent 5 (Na₂ S₂ O₃ )

• Bouteille de plastique avec un petit trou dans le bouchon
• Seringue

Test de dioxyde de carbone:

• Carbon Dioxide Reagent 1 (NA_(aq) )

• Carbon Dioxide Reagent 2 (Na_(aq) )

• Seringue
• Bouteille de plastique avec un petit trou dans le bouchon (100 ml)
• Bouteille de plastique avec un petit trou dans le bouchon (20 ml)

Test de l'acidité de l'eau:

• Papier  indicateur de ph (4.5 à 8.5)

Test de dureté de l'eau:

• Solution de savon réactif  "5615"
• 4 Tubes d'observation numérotés
• 4 Pipettes
• Cuillère (1g.)
• Solution d'eau dure préparée
• Résine (échange d'ion)

Bac de récupération pour les eaux après test

Protocole utilisé

Test de  dureté de l'eau:

Procédure « A » : Déterminer la dureté de l’eau en ajoutant une solution de savon

1. Remplir le tube (0755) à la ligne  5 avec une solution d’eau dure (5617).

2. Utiliser une pipette, additionner une goutte de savon réactif (5615) à l’échantillon du tube. Reboucher le tube et agiter vigoureusement pendant 15 secondes. Est-ce qu’une mousse se forme à la forme à la surface de l’eau? Si non, continuer en additionnant une goutte de « savon réactif » à la fois  et agiter le tube à chaque goutte, jusqu’à ce qu’il se forme une mousse permanente. Chaque goutte de « savon réactif » est égal à un grain de dureté par gallon. Retenir cet échantillon d’eau non-douce pour comparer plus tard avec un échantillon d’eau douce.

Procédure « B »  : Eau douce par une méthode d’échange d’ion et déterminer la dureté

1. Emplir le tube (0701) à 10 ml avec une solution d’eau dure (5617).

2. Utiliser la cuillère 1g. (0697) et additionner 3 mesures de « résine d’échange d’ion ».

3. Fermer le tube et agiter vigoureusement pendant 1minute. Laisser reposer.

4. Utiliser une pipette (0364) et transférer l’échantillon d’eau traitée jusqu’à la ligne 5 dans un nouveau tube (0755). Note : Pour accomplir ceci, peser sur le bulbe de caoutchouc avant d’entrer la pipette dans l’eau. Ceci prévient l’agitation des grains de résine. Après l’insertion, relâchez le bulbe et retirez une portion d’échantillon traitée. Transférez cette portion dans le tube pour traiter. Continuez de cette façon jusqu’à la ligne 5 de la solution du tube gradué .

5. Additionner 1 goutte de savon réactif (5615) dans le nouveau tube, bouchez et agiter vigoureusement pendant 15 secondes. Si une mousse permanente ne se forme pas, réadditionner une goutte de savon réactif et réagiter. Faites ainsi de suite, goutte par goutte, jusqu’à l’obtention de la mousse permanente. Chaque goutte de « savon réactif » est égal à un grain de dureté par gallon.

Table de classification :

                              ·                        1 à 4 grains par gallon  ………eau douce   

                              ·                        5 à 8 grains par gallon  ………eau  moyennement dure     

                              ·                        9 à 12 grains par gallon ………eau dure

                              ·                        Plus de 12 grains par gallon…...eau très dure

P.S. Les grains par gallon (GPG) x 17.1 = Part par million (PPM)    =milligrames/ lt (mg/lt)

        1 ppm = 1 lb d’impureté dans 1 million de lbs d’eau.

        700 grains = 1 lbs.

Test de nitrates:

1. Rincer et remplir le cube d’essai jusqu’au repère avec l’échantillon d’eau.
2. Ouvrir et ajouter le contenu du sachet de réactif au cube d’essai. Capsuler et agiter vigoureusement pendant exactement une minute.
3. Laisser une minute pour le développement des couleurs.
4. Assortir la couleur de l’échantillon à celle du cube.

Test du phosphate :

1. Rincer et remplir le cube d’essai jusqu’au repère avec l’échantillon d’eau.
2. Ouvrir et ajouter le contenu du sachet de réactif au cube d’essai. Boucher et agiter doucement pour mélanger.
3. Laisser une minute, mais pas plus de deux minutes, pour le développement des couleurs.
4. Assortir la couleur de l’échantillon à celle du cube.

Test de ph de l’eau :

1. Tremper le papier indicateur de ph dans l’eau.
2. Vérifier la couleur de celui-ci dans un délai de 30 secondes.
3. Assortir la couleur du papier indicateur à celle de la charte de ph (3.5 à 8.5).

Test du sulfide d`hydrogène :

1. Mettre l`eau à analyser dans le petit pot de plastique jusqu`à la ligne
2. Mettre une languette dans le couvercle
3. Ajouter une pastille Alka-seltzer dans l`eau et refermer le couvercle immédiatement
4. Attendre jusqu`à ce que la pastille soie complètement dissoute et ouvrir le couvercle
5. Comparer la couleur de la petite languette avec la charte de couleur

Test du dioxide de carbone :

Note : Faire le vide d `air dans la seringue

Variation de 0 à 100 mg/l de dioxide de carbone

1. Enlever le bouchon de la petite bouteille de plastique.Rincer avec  l`eau à tester : Emplir à 5 ml et fermer le couvercle.
2. Ajouter une goutte de REAGENT 1 par le petit trou du bouchon. Agiter doucement et demi-cercle.   Si la solution devient rose ou rouge, alors le degré de CO₂   est de 0 mg/l. Si la solution devient très pâle, presque sans couleur, procède à l`étape 3.
3. Prendre la seringue, pousser la tige afin d`enlever l`air complètement. Insérer la seringue dans la solution REAGENT 2 et tirer jusqu`à 0⁰ (dans le haut de la seringue).
4.  Insérer la seringue dans le trou du bouchon de plastique et lentement ajouter, goutte à goutte, en agitant doucement en demi-cercle après chaque goutte jusqu`à  ce que la solution devienne rose.
5. Lire le nombre de ml évacués de la seringue et multiplier par 100 pour obtenir mg/l (PPM) CO₂

Variation de 0 à 50 mg/l de dioxide de carbone

1. Rincer la petite bouteille, emplir jusqu`à 10 ml et fermer la bouteille.
2. Refaire les étapes 2 à 4 . Pour obtenir le résultat, multiplier le nombre de ml évacués de la seringue par 50 .

Variation de 0 à 100 mg/l de dioxide de carbone

1. Rincer la grosse bouteille de plastique et remplir jusqu`à 50 ml d`eau et fermer le couvercle.
2. Refaire les étapes de 2 à 4 . Pour obtenir le résultat, multiplier par 10 le nombre de ml évacués de la seringue.

Test pour l'oxygène dissous :

1. Rincer la bouteille de vitre 3 fois avec l`eau à tester. Remplir la bouteille. Complètement jusqu`à ce qu`elle renverse, mettre le bouchon .  Faire  attention  de ne pas entrer d`air dans la bouteille
2.   Enlever le bouchon et additionner 5 gouttes des bouteilles #1 et #2.
3. Fermer en faisant attention. Agiter vigoureusement et attendre 1 minute. Un  précipité floconneux se formera  
4.   Enlever le bouchon et additionner 10 gouttes de la bouteille #3, fermer la bouteille et agiter vigoureusement jusqu`à dissolutione complète.   Note : Si l`oxygène est présent, le précipité floconneux disparaîtra et la solution tournera au jaune.
5.    Enlever le bouchon de la petite bouteille de plastique. Rincer avec l`eau de la bouteille de verre, remplir à 5 ml et fermer le bouchon de plastique
6.   Additionner 1 goutte de la bouteille #4  à travers le bouchon et mêler en faisant tourner la bouteille en demi-cercle. La solution tournera du violet au bleu
7.    Prendre la seringue et pousser la tige au bout soigneusement c.a.d à 9 ml. Entrer la seringue dans la bouteille #5 et tirer sur la seringue jusqu`à 0 ml
8.     Placer la seringue dans le trou du bouchon du plastique et doucement laisser descendre goutte à goutte le contenu en agitant après chaque goutte en demi-cercle jusqu`à ce que la couleur bleu change au clair ( sans couleur).
9. Lire le nombre de millilitre de solution retirée de la seringue et multipliez par 10 pour obtenir mg/l de (PPM) oxygène
10.     Si le résultat  est moins de 5 mg/l, la précison du test peut être améliorée. Ajouter du liquide de la bouteille de vitre dans la bouteille de plastique jusqu`à 10 ml et refaire les étapes 5 à 7 et multiplier le résultat du liquide utilisé de la seringue par 5 pour obtenir le mg/l oxygène dans la bouteille.

Bien sur nous n’avions pas de test de hauts niveaux mais ceux que l’on a fait peuvent nous donner une bonne idée de base sur la composition de notre eau.  Il peut y avoir eu des erreurs de manipulation du au fait que nous n'avions jamais fait de tel test. 

Donc,  l’eau la plus impropre est bel et bien l’eau à l’entré du bassin #1, avec un pH de 5 et une mauvaise odeur!  C’était la seule eau qui n’était pas transparente.  Le test du dioxyde de carbone, CO2 par contre est très au dessus de la normale. Il est de 60mg/L soit 6 fois plus élevé que la normale!  UN point surprenant est que l'eau après traitements ressorte de bassin 3 avec la même quantité de CO 2,   ce gaz aurait du s'évaporer au cours des traitements.    Et  aussi, l'eau du bassin #1 est celui qui contient le moins d’oxygène, 6mg/L.    Toutes les eaux ont passé le test l'hydrogène de sulfite, soit avec 0,1ppm.    L’eau de la rivière et du bassin #1 ont comme résultat des nitrates le maximum, il faudrait voir si avec un test plus poussé si ces échantillons dépasseraient la normale ou non.  Les autres eaux   sont correctes sur ce point.  Les bassin #1 et #3 ont le maximum de phosphate pour être dans la normale.  L’eau de pluie, de rivière et de bassin#1 est très acide, la moyenne d’une eau de pluie est de 5,6 à cause du CO 2 , les pluies acides.

Voici ce que une eau acide entraîne :

6,0  à   les crustacés, les insectes et certaines espèces de planctons commencent à disparaître.

5,0 à   les espèces les moins désirables de mousses et de planctons peuvent commencer à proliférer et il est probable que certaines populations de poissons disparaissent. 

Moins que 5,0 à   les plans d’eau sont généralement vidés de leurs poissons, le fond est couvert de matière en décompositions et les parties riveraines peuvent être envahies de mousses.  Il n’y a effectivement plus de poissons dans la Rivière des Pins.  D'après le portrait environnementale du centre du québec chap02 écrit par Yvon Lemire publié en 2001, l'eau de la Rivière des Pins a été classée de douteuse à carément mauvaise.

En ce qui concerne la dureté de l’eau, les résultats ne sont pas alarmants, ça va d’eau douce à moyennement dure, il n’y a qu’une eau qui est dure et c’est celle de notre robinet. 

L’eau de la neige  a réellement un pH très acide de 4,8.  Donc, à la fonte des neiges on doit s’attendre à ce que l’eau des rivières et de nos pluies deviennent plus acides.  Ce pourquoi la neige est si acide c’est parce qu’elle accumule tout durant l’hiver, les CO x , No x et les So x .  Ils viennent des gaz des automobiles, des usines, autrement dit de la pollution que nous produisons.  Ce n’est pas pour rien que la neige est noire, et cette saleté s’infiltre dans le sol et dans le cours d’eau. 

Pour revenir à nos hypothèses du départ, l’eau de la rivière est bel et bien plus saine  que l’eau du bassin #1. Mais par contre, un fait surprenant, l’eau qui sort du bassin #3 n’est pas plus saine que l’eau de la rivière et l'eau de pluie est plus saine que l'eau de rivière.  Cela est sûrement du au fait que l’eau traitée dans les bassins est tellement sale qu’il faudrait plus de traitements.  Il faut mentionner aussi que nous n'avons pas effectué tous les tests possibles donc nos conclusions peuvent être incomplètes sur ce point.   Les traitements fait au centre d’épuration sont :  le dégrillage, le dessablage, le déshuilage, la décantation, l’oxygénation, élimination de l’azote et du phosphore et ils y en a plusieurs autres.  Notre centre dépuration de Warwick a 3 bassins, dupuis 1988 il y font les traitements d'oxygénation et de déphosphatation.  La neige serait potable d’après nos test si elle n’avait pas un pH si acide, 4,8.  L’eau de ruissellement est semblable à celle de la neige mais son pH est plus neutre.  La neige fraîchement recueilli n’a pas encore accumuler des substances.  Si le pH du ruissellement est plus neutre c’est parce que l’eau a pris contact avec la terre ( probablemet tampon).   Le bassin #1 reçoit une eau vraiment sale.  On a détecter la présence de beaucoup de nitrates dans l’eau ainsi que énormément de CO2 .  Et finalement l’eau du robinet et bien potable même si elle est dure.  

Dans notre bassin versant, la moyenne de concentration des nitrates est supérieure à la normale.  Cela est du au fait que nous sommes dans une région rurale où l'activité agricole est très élevée.

Les fertilisants agricoles, le fumier, les rejets domestiques d’eaux usées et la décomposition d’organismes végétaux et animaux figurent parmi les sources les plus importantes de nitrates.  Si la teneur en nitrates-nitrites se situe entre 5 et 10 mg/l, il est recommandé d’effectuer un suivi au moins deux fois par année.   

   En outre, si les résultats indiquent une quantité de nitrates-nitrites supérieure à 5 mg/l, il faudra vérifier la présence de sources de contamination au voisinage du lieu de captage comme la fosse septique et l’épandage de fumier ou d’engrais, et apporter au besoin les correctifs appropriés.  De façon préventive, si les résultats indiquent une concentration près de 10 mg/l, le puit devrait être abandonné comme source d’eau pour des fins d’ingestion.  Il est recommandé aux femmes enceinte et aux bambins de mois de six de ne pas boire de l’eau avec une concentration de nitrate de 10mg/L et plus.

Voici des informations diverses sur l'eau.

Quand on pense que: 

Elle a une densité de un gramme par centimètre cube (1 g/cm³ ) et se classe parmi les meilleurs solvants qui soient. Sans eau, il n'y aurait pas de vie. Si une personne peut se passer de nourriture pendant plus d'un mois, sans eau, c'est la mort assurée au bout de quelques jours. Tous les organismes vivants, de l'insecte le plus minuscule à l'arbre le plus gigantesque, ont besoin d'eau pour survivre. Quelques données la concernant :     

• Le corps humain contient environ 70 % d'eau.

• La vie sur terre a probablement commencé dans l'eau.

• Plus de la moitié des espèces animales et végétales vivent dans l'eau.

• Près de 75 % du globe est couvert d'eau.

• L'organisme humain a besoin de deux litres d'eau par jour, dans nos climats, et qu'il ne peut survivre que quelques jours sans eau.

• Nos aliments sont surtout constitués d'eau : tomates (95 %), épinards (91 %), lait (90 %), pommes (85 %), pommes de terre (80 %), boeuf (61 %), hot dogs (56 %).   

La région du Centre-du-Québec compte 71 réseaux municipaux d’eau potable qui desservent une population de 160 474 habitants dans 64 municipalités. De ces réseaux, 48 possèdent un système de traitement.

Pour finir, nous espérons vous avoir rassureé sur l’état de l’eau que vous buvez.  Et une dernière chose, même s’il n’y a pas de raisons majeures pour s’inquiéter de l’eau de notre région… mieux vaut prévenir que guérir.   

*Toutes nos photos ont été prisent sur les site du gouverment du québec et du canada.

http://www.afigfoessel.fr/normes.html

http://www.ec.gc.ca/water/fr/   

http://www.menv.gouv.qc.ca/eau/potable/

www.crecq.qc.ca