Turbidité Def : Qu’est-ce que c’est Exactement ?
Vous avez lu le mot « turbidité » dans un rapport sur la qualité de l’eau ? Vous vous demandez simplement ce que ce terme technique signifie ? Vous cherchez une définition claire et rapide ?
Cet article vous explique tout ce qu’il faut savoir sur la turbidité. On va voir ensemble la définition simple, les causes, comment on la mesure et son impact sur la qualité de l’eau. Vous aurez une vision complète du sujet.
Qu’est-ce que la turbidité ? Définition complète
Le mot turbidité peut faire peur, mais l’idée est simple. Il décrit à quel point un liquide est « trouble ». Une eau très turbide est une eau qui n’est pas transparente. C’est le contraire d’une eau claire et limpide.
Définition simple de la turbidité : La turbidité est une propriété optique d’un liquide. Elle mesure la réduction de la transparence de ce liquide due à la présence de particules en suspension. En clair, plus il y a de petites particules invisibles à l’œil nu, plus la lumière a du mal à passer, et plus l’eau est dite turbide.
Attention à ne pas confondre deux choses. La turbidité est causée par des particules solides qui flottent dans l’eau, les fameuses matières en suspension (MES). Ce n’est pas la même chose que la couleur de l’eau, qui vient de substances dissoutes, comme du thé dans une tasse.
Un exemple concret est une rivière après un gros orage. L’eau devient marron et opaque. C’est parce que la pluie a arraché de la terre, de l’argile et du limon aux sols. Ces particules se retrouvent dans le cours d’eau, ce qui provoque une forte augmentation de la turbidité. Un jus de pomme non filtré est aussi un bon exemple de liquide trouble.
Quelles sont les principales causes d’une forte turbidité ?
Une eau peut devenir trouble pour de nombreuses raisons. Ces causes peuvent être complètement naturelles ou directement liées aux activités humaines. Il est important de les distinguer pour comprendre l’origine du problème et comment le régler.
Causes naturelles
La nature elle-même peut rendre l’eau turbide. C’est souvent un phénomène temporaire mais parfois intense.
- L’érosion des sols : C’est la cause la plus fréquente. De fortes pluies ou la fonte des neiges peuvent emporter des particules de sable, d’argile et de limon dans les cours d’eau.
- Le développement d’organismes vivants : La prolifération de plancton ou de micro-algues dans un lac ou un étang augmente la turbidité. Ce phénomène, appelé eutrophisation, est souvent accentué par la chaleur et un excès de nutriments.
- La remise en suspension des sédiments : Dans un lac ou une rivière, de forts courants, le vent ou même des poissons qui fouillent le fond peuvent remettre en suspension des sédiments qui s’étaient déposés.
Causes humaines (anthropiques)
Nos activités ont un impact direct et souvent durable sur la clarté de l’eau. Ces causes sont généralement liées à la pollution.
- Les rejets agricoles : L’utilisation d’engrais et de pesticides peut finir dans les rivières. Les engrais favorisent la croissance des algues, ce qui augmente la turbidité. Le travail du sol sans protection peut aussi accélérer l’érosion.
- Les rejets industriels et urbains : Les eaux usées non ou mal traitées contiennent beaucoup de matières organiques et inorganiques qui rendent l’eau trouble. Certains secteurs industriels rejettent aussi des particules fines.
- Les travaux de construction : Un chantier de construction, le dragage d’un port ou des travaux forestiers peuvent libérer une grande quantité de terre et de débris dans l’eau.
- La déforestation : Quand on coupe des arbres, les sols ne sont plus retenus par les racines. Ils sont alors beaucoup plus vulnérables à l’érosion par la pluie.
Comment mesurer la turbidité ? Méthodes et unités
Mesurer la turbidité ne se fait pas au hasard. C’est une mesure scientifique qui utilise des instruments précis et des unités standardisées. Le principe de base est toujours le même : on envoie de la lumière à travers un échantillon d’eau et on analyse comment elle réagit.
Il existe deux principales techniques pour ça : la turbidimétrie, qui mesure la lumière qui traverse le liquide, et la néphélométrie, qui mesure la lumière diffusée par les particules dans une direction spécifique.
Les instruments de mesure
Pour obtenir un chiffre précis, on utilise des appareils spécialisés. Il existe aussi des méthodes plus anciennes pour une estimation rapide sur le terrain.
- Le turbidimètre (ou néphélomètre) : C’est l’appareil de référence. Son fonctionnement est simple : une source lumineuse envoie un faisceau dans l’échantillon d’eau. Un ou plusieurs capteurs mesurent ensuite la quantité de lumière qui est diffusée par les particules. Le capteur le plus commun est placé à 90 degrés du faisceau lumineux. Plus il y a de particules, plus la lumière est diffusée et plus la valeur de turbidité est élevée.
- Le disque de Secchi : C’est une méthode historique, beaucoup moins précise mais très utile sur le terrain. Il s’agit d’un disque blanc (ou noir et blanc) que l’on fait descendre dans l’eau jusqu’à ce qu’on ne puisse plus le voir. La profondeur à laquelle il disparaît donne une indication de la transparence de l’eau, et donc indirectement de sa turbidité.
Les unités de mesure expliquées
Pour que les mesures soient comparables partout dans le monde, on utilise une solution de référence. Cette solution étalon est la formazine, un polymère synthétique qui permet de calibrer les turbidimètres de manière fiable. C’est pourquoi les unités de mesure font souvent référence à ce produit.
Il existe plusieurs unités, selon les normes et les méthodes de mesure. Voici les trois plus courantes.
| Unité | Signification | Principe de mesure et Norme |
|---|---|---|
| NTU | Nephelometric Turbidity Unit (Unité de Turbidité Néphélométrique) | Mesure la lumière diffusée à 90°. C’est l’unité standard de l’Environmental Protection Agency (EPA) aux États-Unis. |
| FNU | Formazine Nephelometric Unit (Unité Néphélométrique de Formazine) | Mesure aussi la lumière diffusée à 90°. C’est l’unité requise par la norme internationale ISO 7027, souvent utilisée en Europe. La principale différence avec le NTU est l’utilisation d’une source lumineuse infrarouge. |
| FAU | Formazine Attenuation Unit (Unité d’Atténuation de Formazine) | Mesure la diminution de la lumière transmise à 180° (en ligne droite). Cette méthode est utile pour les eaux très turbides. |
Turbidité vs Matières en Suspension (MES) : Quelle différence ?
On confond souvent la turbidité et la concentration en matières en suspension (MES). C’est une erreur, car ce sont deux mesures différentes qui ne disent pas la même chose.
Pour faire simple :
- La turbidité est une mesure optique. Elle indique à quel point l’eau est trouble. L’unité est le NTU ou le FNU.
- La MES est une mesure physique. Elle indique le poids total des particules solides dans un certain volume d’eau. L’unité est le milligramme par litre (mg/L).
Il existe bien une corrélation entre les deux : en général, quand la concentration en MES augmente, la turbidité augmente aussi. Mais ce n’est pas une règle absolue. La turbidité dépend aussi d’autres facteurs comme la taille, la forme et la couleur des particules.
Par exemple, une eau contenant de nombreuses petites particules d’argile très fines peut avoir une turbidité très élevée, mais une concentration en MES relativement faible. À l’inverse, une eau avec quelques grains de sable plus gros aura une MES plus élevée mais une turbidité plus basse, car ces grains tombent vite au fond et diffusent moins la lumière.
Quels sont les impacts et les conséquences de la turbidité ?
Une forte turbidité n’est pas juste un problème esthétique. Elle a des conséquences directes sur l’environnement, la santé publique et même les infrastructures. C’est un facteur clé de la qualité de l’eau.
Impacts sur l’environnement et les écosystèmes aquatiques
Quand l’eau devient trouble, toute la vie aquatique en subit les conséquences.
- Réduction de la photosynthèse : La lumière du soleil ne pénètre plus en profondeur. Les plantes aquatiques et les algues ne peuvent plus faire de photosynthèse, ce qui réduit la production d’oxygène dans l’eau.
- Problèmes pour les poissons : Les particules fines peuvent colmater les branchies des poissons et rendre leur respiration difficile. Elles peuvent aussi détruire les zones de frai en recouvrant les fonds de graviers.
- Augmentation de la température : Les particules en suspension absorbent la chaleur du soleil. Une eau turbide se réchauffe donc plus vite, ce qui peut être nocif pour certaines espèces comme les truites, qui ont besoin d’eau froide.
- Transport de polluants : De nombreux polluants (métaux lourds, pesticides, bactéries) peuvent se fixer sur les particules en suspension. La turbidité aide donc à transporter la pollution sur de longues distances.
Conséquences pour l’eau potable
Pour l’eau que nous buvons, la turbidité est un indicateur de mauvaise qualité qui doit être surveillé de près.
- Goût et odeur : Une eau turbide a souvent un goût et une odeur de terre ou de moisi, ce qui la rend désagréable à consommer.
- Protection des microbes : C’est le problème le plus grave. Les particules peuvent servir de « bouclier » pour les bactéries, virus et autres parasites. Ils se cachent dans ou sur ces particules, ce qui les protège des désinfectants comme le chlore. Une turbidité élevée réduit donc fortement l’efficacité de la désinfection.
- Usure des équipements : Les particules abrasives comme le sable peuvent user prématurément les pompes, les vannes et les canalisations des usines de traitement de l’eau et du réseau de distribution. Elles bouchent aussi les filtres plus rapidement.
FAQ – Questions fréquentes sur la turbidité
Quelle est la norme de turbidité pour l’eau du robinet en France ?
La réglementation est très stricte. L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) recommande une valeur aussi basse que possible. En France, la turbidité de l’eau traitée doit être inférieure à 1 NFU en sortie de la station de traitement. Au robinet du consommateur, elle doit rester idéalement sous les 2 NFU pour garantir une bonne désinfection et un aspect acceptable.
Une eau turbide est-elle forcément polluée ?
Non, pas toujours. Comme on l’a vu, une forte pluie dans une région montagneuse peut rendre l’eau d’une rivière très turbide à cause de l’érosion naturelle, sans qu’il y ait de pollution chimique. Cependant, une augmentation soudaine et inexpliquée de la turbidité est souvent un bon indicateur d’une contamination ou d’un dysfonctionnement dans un système de traitement.
Comment réduire la turbidité de l’eau ?
Dans les usines de production d’eau potable, on utilise plusieurs étapes pour clarifier l’eau. Le processus consiste généralement à :
- La coagulation-floculation : On ajoute un produit (un coagulant) qui permet aux petites particules de s’agglomérer pour former des flocons plus gros et plus lourds.
- La décantation (ou sédimentation) : On laisse l’eau reposer dans de grands bassins pour que ces flocons tombent au fond par gravité.
- La filtration : L’eau passe ensuite à travers des filtres (souvent des filtres à sable) qui retiennent les dernières particules restantes.
Ces étapes combinées permettent d’obtenir une eau très claire, avec une turbidité très faible, prête pour la désinfection finale.