EGC

Évaluer la Qualité de l’Eau

Exercice : Évaluation de la Qualité de l’Eau Potable

Évaluer la Qualité de l’Eau Potable

Contexte : L'Indice de Qualité de l'Eau (IQE).

L'Indice de Qualité de l'Eau (IQE) est un outil essentiel pour simplifier la communication sur la qualité de l'eau. Il synthétise un grand nombre de données complexes en un seul score, permettant ainsi une évaluation rapide et compréhensible par tous. Cet exercice vous guidera à travers le calcul de l'IQE pour un échantillon d'eau, en se basant sur plusieurs paramètres physico-chimiques clés.

Remarque Pédagogique : Cet exercice vous apprendra à manipuler des données environnementales, à interpréter des normes de qualité et à utiliser une formule pondérée pour évaluer la salubrité de l'eau potable.

Objectifs Pédagogiques

  • Comprendre les principaux paramètres de la qualité de l'eau potable.
  • Calculer des sous-indices de qualité pour chaque paramètre.
  • Appliquer une formule de pondération pour obtenir un Indice de Qualité de l'Eau (IQE) global.
  • Interpréter le score IQE final pour classer la qualité de l'eau.

Données de l'étude

Une analyse a été réalisée sur un échantillon d'eau prélevé à la sortie d'une station de traitement. Les résultats des mesures sont présentés ci-dessous, ainsi que les poids relatifs de chaque paramètre pour le calcul de l'IQE.

Cycle de Traitement de l'Eau Potable
1. Captage 2. Dégrillage 3. Floculation Coagulation 4. Filtration 5. Désinfection
Paramètre Analysé Symbole Valeur Mesurée Unité Norme (Max Admissible) Poids (wᵢ)
Potentiel Hydrogène pH 7.2 - 8.5 0.11
Turbidité T 0.8 NTU 5 0.08
Nitrates NO₃⁻ 25 mg/L 50 0.10
Solides Dissous Totaux SDT 350 mg/L 500 0.07

Questions à traiter

  1. Calculer le sous-indice de qualité (qᵢ) pour le pH.
  2. Calculer le sous-indice de qualité (qᵢ) pour la Turbidité.
  3. Calculer le sous-indice de qualité (qᵢ) pour les Nitrates.
  4. Calculer le sous-indice de qualité (qᵢ) pour les Solides Dissous Totaux.
  5. Calculer l'Indice de Qualité de l'Eau (IQE) global et interpréter le résultat.

Les bases sur l'Indice de Qualité de l'Eau

Pour évaluer la qualité de l'eau, on utilise une méthode de calcul qui agrège plusieurs indicateurs. Chaque paramètre est d'abord normalisé en un "sous-indice" (qᵢ), puis ces sous-indices sont combinés en un score global (IQE) en utilisant des poids spécifiques.

1. Calcul du Sous-Indice (qᵢ)
Le sous-indice de qualité pour chaque paramètre est calculé en comparant la valeur mesurée à la norme. La formule est : \[ q_i = \left( \frac{V_{\text{mesuré}}}{V_{\text{norme}}} \right) \times 100 \] Où \( V_{\text{mesuré}} \) est la concentration mesurée et \( V_{\text{norme}} \) est la valeur maximale admissible par la norme. Pour le pH, on utilise une formule spécifique car sa valeur idéale n'est pas zéro.

2. Calcul de l'IQE Global
L'IQE est une moyenne pondérée des sous-indices. La formule est : \[ \text{IQE} = \frac{\sum_{i=1}^{n} (q_i \times w_i)}{\sum_{i=1}^{n} w_i} \] Où \( q_i \) est le sous-indice du paramètre \( i \) et \( w_i \) est son poids relatif.

Correction : Évaluer la Qualité de l’Eau Potable

Question 1 : Calculer le sous-indice de qualité (qᵢ) pour le pH.

Principe

Le pH (potentiel Hydrogène) mesure l'acidité ou la basicité de l'eau. Contrairement aux polluants, le pH n'est pas "meilleur" à zéro. Il a une valeur cible idéale (la neutralité, pH=7) et une plage acceptable. Le sous-indice doit donc mesurer l'écart par rapport à cet idéal, et non une simple proportion de la limite maximale.

Mini-Cours

Le pH est une échelle logarithmique de 0 à 14. Un pH de 7 est neutre. En dessous, l'eau est acide ; au-dessus, elle est basique (alcaline). Un pH trop acide peut être corrosif pour les canalisations, tandis qu'un pH trop basique peut causer des dépôts de tartre et affecter le goût. L'efficacité de la désinfection au chlore est également optimale dans une plage de pH spécifique (généralement 6.5-7.5).

Remarque Pédagogique

L'erreur classique est d'appliquer la formule standard des polluants au pH. Retenez bien que le pH est un cas particulier. Il faut toujours identifier si un paramètre a une cible idéale ou une simple limite à ne pas dépasser. Ici, on cherche à être le plus proche possible de 7.

Normes

La directive européenne 98/83/CE sur l'eau potable et les recommandations de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS) préconisent une plage de pH comprise entre 6.5 et 9.5. Pour notre exercice, la limite supérieure est fixée à 8.5 pour garantir une qualité optimale.

Formule(s)

Formule du sous-indice pour le pH

\[ q_{\text{pH}} = \left| \frac{V_{\text{mesuré}} - V_{\text{idéal}}}{V_{\text{norme}} - V_{\text{idéal}}} \right| \times 100 \]
Hypothèses
  • La mesure du pH a été effectuée à une température de référence (25°C), car la valeur du pH varie avec la température.
  • L'échantillon est considéré comme représentatif de l'eau distribuée.
Donnée(s)
ParamètreSymboleValeurUnité
pH mesuré\(V_{\text{mesuré}}\)7.2-
pH idéal\(V_{\text{idéal}}\)7.0-
pH norme (max)\(V_{\text{norme}}\)8.5-
Astuces

Un calcul rapide : l'écart à l'idéal est de 0.2 (7.2 - 7.0). La plage acceptable au-dessus de l'idéal est de 1.5 (8.5 - 7.0). Le ratio 0.2/1.5 est petit (environ 1/7), donc on s'attend à un sous-indice faible, ce qui est un bon signe.

Schéma (Avant les calculs)
Position du pH sur l'échelle de qualité
Idéal (7.0)Norme (8.5)Mesuré (7.2)
Calcul(s)

Application de la formule du sous-indice pH

\[ \begin{aligned} q_{\text{pH}} &= \left| \frac{7.2 - 7.0}{8.5 - 7.0} \right| \times 100 \\ &= \left| \frac{0.2}{1.5} \right| \times 100 \\ &= 0.1333 \times 100 \\ &\Rightarrow q_{\text{pH}} \approx 13.33 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Visualisation du score du sous-indice pH
010013.33
Réflexions

Un sous-indice de 13.33 est très bas, ce qui est excellent. Cela signifie que le pH de l'eau est très proche de la neutralité parfaite, garantissant un bon équilibre, un goût agréable et une bonne efficacité du traitement de désinfection.

Points de vigilance

Attention à la formule ! Ne pas utiliser la formule standard \( (V_{\text{mesuré}}/V_{\text{norme}}) \times 100 \). Cela donnerait un résultat erroné (84.7) qui ne reflète pas la qualité réelle. Attention aux limites : il existe aussi une limite inférieure (6.5). Si le pH était acide (ex: 6.8), le calcul se ferait par rapport à cette limite.

Points à retenir
  • Le pH est un paramètre d'équilibre, pas un polluant.
  • Son sous-indice mesure l'écart par rapport à une valeur idéale (7.0).
  • Un sous-indice pH faible est le signe d'une eau de très bonne qualité.
Le saviez-vous ?

L'eau pure n'est pas un excellent conducteur d'électricité. Ce sont les ions dissous (les minéraux, sels...) qui lui confèrent sa conductivité. Un pH très acide ou très basique augmente fortement le nombre d'ions (H⁺ ou OH⁻) et donc la conductivité de l'eau.

FAQ
Pourquoi la norme n'est-elle pas symétrique autour de 7.0 ?

La plage acceptable (6.5 à 8.5 ou 9.5) n'est pas symétrique car les processus naturels et de traitement tendent à rendre l'eau légèrement basique. Une légère alcalinité est souvent moins problématique pour les infrastructures qu'une légère acidité, qui est corrosive.

Résultat Final
Le sous-indice de qualité pour le pH est de 13.33.
A vous de jouer

Quel serait le sous-indice si le pH mesuré était de 8.0 ?

Question 2 : Calculer le sous-indice de qualité (qᵢ) pour la Turbidité.

Principe

La turbidité est une mesure optique de la clarté de l'eau. Elle est causée par des particules en suspension (argile, limon, matières organiques...). Plus l'eau est trouble, plus la turbidité est élevée. C'est un paramètre de pollution : l'idéal est la valeur la plus basse possible (zéro).

Mini-Cours

La turbidité n'est pas seulement un problème esthétique. Les particules en suspension peuvent servir de "bouclier" pour des bactéries et des virus, les protégeant de l'action des désinfectants comme le chlore. Une filtration efficace est donc cruciale pour abaisser la turbidité avant la désinfection. Elle se mesure en Unités de Turbidité Néphélométrique (NTU).

Remarque Pédagogique

Pour les paramètres qui sont des polluants, comme la turbidité, la logique est simple : plus on est proche de zéro, mieux c'est. Le sous-indice représente donc le pourcentage de la "limite de pollution" que l'on a atteint. Un score de 50 signifie qu'on est à mi-chemin de la norme maximale autorisée.

Normes

L'OMS recommande une turbidité inférieure à 1 NTU pour une désinfection efficace, et la plupart des réglementations (comme celle de l'UE) fixent une limite autour de 1 à 5 NTU au robinet du consommateur. Une norme de 5 NTU est une limite maximale absolue.

Formule(s)

Formule du sous-indice standard

\[ q_i = \left( \frac{V_{\text{mesuré}}}{V_{\text{norme}}} \right) \times 100 \]
Hypothèses
  • L'appareil de mesure (turbidimètre) a été correctement calibré.
  • L'échantillon n'a pas été agité avant la mesure, ce qui pourrait fausser le résultat.
Donnée(s)
ParamètreSymboleValeurUnité
Turbidité mesurée\(V_{\text{mesuré}}\)0.8NTU
Turbidité norme\(V_{\text{norme}}\)5NTU
Astuces

Le calcul est une simple règle de trois. 0.8 est une petite fraction de 5. On peut estimer mentalement que 1/5 c'est 20%, donc 0.8/5 sera un peu moins. Cela permet de vérifier rapidement l'ordre de grandeur du résultat.

Schéma (Avant les calculs)
Position de la Turbidité sur l'échelle de qualité
Idéal (0)Norme (5)Mesuré (0.8)
Calcul(s)

Application de la formule du sous-indice

\[ \begin{aligned} q_{\text{Turbidité}} &= \left( \frac{0.8}{5} \right) \times 100 \\ &= 0.16 \times 100 \\ &\Rightarrow q_{\text{Turbidité}} = 16.00 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Visualisation du score du sous-indice Turbidité
010016.00
Réflexions

Un sous-indice de 16.00 pour la turbidité est un excellent résultat. Il indique que l'eau est très claire et que le processus de filtration a été très efficace, ce qui est de bon augure pour la qualité de la désinfection en aval.

Points de vigilance

Vérifiez toujours que les unités sont les mêmes pour la mesure et la norme (ici, les deux sont en NTU). Une erreur fréquente est de mal lire la virgule sur des valeurs faibles comme 0.8.

Points à retenir
  • La turbidité est un indicateur de la clarté de l'eau.
  • Elle est un paramètre de pollution (plus c'est bas, mieux c'est).
  • Un faible niveau de turbidité est essentiel pour une désinfection efficace.
Le saviez-vous ?

Les premières méthodes de mesure de la turbidité étaient visuelles. La "bougie de Jackson" (Jackson Candle Turbidimeter), inventée en 1900, consistait à regarder une flamme de bougie à travers une colonne d'eau. On ajoutait de l'eau jusqu'à ce que la flamme ne soit plus visible.

FAQ
Peut-on boire une eau avec une turbidité de 5 NTU ?

Bien que 5 NTU soit la limite réglementaire dans certains cas, cette eau serait visiblement trouble. Elle est considérée comme potable d'un point de vue légal, mais sa qualité est médiocre et elle peut présenter des risques microbiologiques accrus.

Résultat Final
Le sous-indice de qualité pour la turbidité est de 16.00.
A vous de jouer

Quel serait le sous-indice si la turbidité mesurée était de 2.5 NTU ?

Question 3 : Calculer le sous-indice de qualité (qᵢ) pour les Nitrates.

Principe

Les nitrates (NO₃⁻) sont des ions qui peuvent contaminer les sources d'eau, principalement à cause des engrais agricoles et des rejets d'eaux usées. Ils représentent un risque pour la santé à des concentrations élevées. Comme pour la turbidité, c'est un polluant où la valeur idéale est zéro.

Mini-Cours

Le principal risque sanitaire lié aux nitrates concerne les nourrissons. Dans leur corps, les nitrates peuvent être transformés en nitrites, qui oxydent l'hémoglobine du sang en méthémoglobine. Cette dernière ne peut pas transporter l'oxygène, provoquant une condition grave appelée "méthémoglobinémie" ou "syndrome du bébé bleu". C'est pourquoi la norme de 50 mg/L est très stricte.

Remarque Pédagogique

La concentration en nitrates est un indicateur clé de la pollution d'origine agricole. Lorsque vous analysez un résultat, pensez au contexte : une valeur élevée dans une zone rurale est souvent liée au lessivage des sols. Le calcul du sous-indice est direct et facile à interpréter comme un "thermomètre" de la pollution.

Normes

La norme de 50 mg/L pour les nitrates dans l'eau potable est une valeur harmonisée au niveau international, adoptée par l'OMS et la directive européenne. Elle est fixée pour protéger le groupe le plus vulnérable, à savoir les nourrissons.

Formule(s)

Formule du sous-indice standard

\[ q_i = \left( \frac{V_{\text{mesuré}}}{V_{\text{norme}}} \right) \times 100 \]
Hypothèses
  • L'analyse chimique (par colorimétrie ou chromatographie ionique) est supposée précise et sans interférences.
  • L'échantillon a été conservé correctement avant analyse pour éviter toute dégradation des nitrates.
Donnée(s)
ParamètreSymboleValeurUnité
Nitrates mesurés\(V_{\text{mesuré}}\)25mg/L
Nitrates norme\(V_{\text{norme}}\)50mg/L
Astuces

Le calcul est très simple ici : 25 est exactement la moitié de 50. Le résultat du sous-indice sera donc précisément de 50. C'est un bon moyen de vérifier que vous avez bien compris la formule.

Schéma (Avant les calculs)
Position des Nitrates sur l'échelle de qualité
Idéal (0)Norme (50)Mesuré (25)
Calcul(s)

Application de la formule du sous-indice

\[ \begin{aligned} q_{\text{Nitrates}} &= \left( \frac{25}{50} \right) \times 100 \\ &= 0.5 \times 100 \\ &\Rightarrow q_{\text{Nitrates}} = 50.00 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Visualisation du score du sous-indice Nitrates
010050.00
Réflexions

Un sous-indice de 50 est acceptable, mais il mérite une surveillance. Cela indique une contamination de la ressource en eau qui, bien que traitée et sans danger, pourrait s'aggraver. C'est un signal pour les autorités de surveiller les sources de pollution en amont de la station de traitement.

Points de vigilance

Ne pas confondre nitrates (NO₃⁻) et nitrites (NO₂⁻). Les nitrites sont beaucoup plus toxiques et leur norme est bien plus basse (généralement 0.5 mg/L). Assurez-vous de toujours comparer la bonne mesure à la bonne norme.

Points à retenir
  • Les nitrates sont un indicateur de pollution agricole ou domestique.
  • La norme de 50 mg/L vise principalement à protéger les nourrissons.
  • Le sous-indice de 50 indique que la concentration est à mi-chemin de la limite légale.
Le saviez-vous ?

Certaines plantes, comme les épinards ou la laitue, sont des "hyperaccumulateurs" de nitrates. Leur teneur en nitrates peut parfois être très élevée, mais la présence de Vitamine C et d'autres antioxydants dans ces légumes empêche la transformation des nitrates en composés nocifs dans notre corps.

FAQ
Comment élimine-t-on les nitrates de l'eau ?

L'élimination des nitrates est un processus complexe et coûteux. Les méthodes les plus courantes dans les grandes usines de traitement sont la dénitrification biologique (utilisation de bactéries) ou des procédés physico-chimiques comme l'échange d'ions ou l'osmose inverse.

Résultat Final
Le sous-indice de qualité pour les nitrates est de 50.00.
A vous de jouer

Quel serait le sous-indice si la concentration en nitrates était de 40 mg/L ?

Question 4 : Calculer le sous-indice de qualité (qᵢ) pour les Solides Dissous Totaux.

Principe

Les Solides Dissous Totaux (SDT ou TDS en anglais) représentent la masse totale de toutes les substances dissoutes dans un volume d'eau. Il s'agit principalement de sels inorganiques (calcium, magnésium, sodium...) et d'une petite quantité de matières organiques. C'est un indicateur global de la minéralisation de l'eau.

Mini-Cours

Une certaine quantité de SDT est normale et même souhaitable, car les minéraux sont essentiels à la santé et contribuent au goût de l'eau. Cependant, une concentration trop élevée (eau "dure") peut causer des problèmes d'entartrage et donner un goût salé ou saumâtre. La norme de 500 mg/L est principalement basée sur des considérations de goût et d'acceptabilité par le consommateur plutôt que sur un risque sanitaire direct.

Remarque Pédagogique

Pensez aux SDT comme à la "charge minérale" de l'eau. Le calcul du sous-indice est standard, mais son interprétation est nuancée. Un score élevé n'est pas aussi alarmant que pour un polluant toxique, mais il indique une qualité organoleptique (goût, odeur, aspect) qui pourrait être améliorée.

Normes

La norme de 500 mg/L est une recommandation courante (OMS, UE) pour l'eau potable, principalement pour des raisons de goût. Certaines eaux minérales naturelles en bouteille peuvent avoir des teneurs en SDT bien plus élevées (parfois > 1500 mg/L) et sont appréciées pour leur goût unique.

Formule(s)

Formule du sous-indice standard

\[ q_i = \left( \frac{V_{\text{mesuré}}}{V_{\text{norme}}} \right) \times 100 \]
Hypothèses
  • La mesure des SDT (généralement par conductimétrie) est précise et a été convertie correctement en mg/L.
  • L'échantillon est homogène.
Donnée(s)
ParamètreSymboleValeurUnité
SDT mesurés\(V_{\text{mesuré}}\)350mg/L
SDT norme\(V_{\text{norme}}\)500mg/L
Astuces

Pour calculer 350/500, vous pouvez simplifier la fraction en 35/50, puis en 7/10. Le résultat est donc 0.7, ce qui donne un sous-indice de 70. Simplifier les fractions avant de calculer est une excellente habitude à prendre.

Schéma (Avant les calculs)
Position des SDT sur l'échelle de qualité
Idéal (0)Norme (500)Mesuré (350)
Calcul(s)

Application de la formule du sous-indice

\[ \begin{aligned} q_{\text{SDT}} &= \left( \frac{350}{500} \right) \times 100 \\ &= 0.7 \times 100 \\ &\Rightarrow q_{\text{SDT}} = 70.00 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Visualisation du score du sous-indice SDT
010070.00
Réflexions

Un sous-indice de 70 est assez élevé et indique une eau modérément minéralisée (ou "dure"). Bien qu'elle soit parfaitement potable et sans danger, son goût pourrait être perceptible et elle pourrait causer des dépôts de calcaire dans les appareils ménagers. C'est le paramètre le moins bon de notre échantillon.

Points de vigilance

Ne pas interpréter un score élevé de SDT comme un signe de pollution dangereuse. Contrairement aux nitrates ou aux pesticides, les SDT sont principalement composés de minéraux non toxiques. Leur régulation est une question de confort plus que de santé publique.

Points à retenir
  • Les SDT mesurent la minéralisation totale de l'eau.
  • La norme de 500 mg/L est principalement basée sur le goût.
  • Un score élevé n'est pas un danger sanitaire mais indique une eau "dure".
Le saviez-vous ?

L'eau utilisée dans les processus industriels de haute technologie (comme la fabrication de puces électroniques) doit être "ultra-pure", avec une teneur en SDT proche de zéro. Cette eau est produite par des techniques comme la déionisation et l'osmose inverse. Ironiquement, cette eau ultra-pure est agressive et a un goût très plat, elle n'est pas recommandée pour la boisson.

FAQ
Est-ce qu'un adoucisseur d'eau réduit les SDT ?

Oui et non. Un adoucisseur classique fonctionne par échange d'ions : il remplace les ions calcium et magnésium (qui causent le tartre) par des ions sodium. La masse totale de solides dissous (SDT) reste donc à peu près la même, mais la composition change. Seule l'osmose inverse réduit significativement la valeur des SDT.

Résultat Final
Le sous-indice de qualité pour les solides dissous totaux est de 70.00.
A vous de jouer

Quel serait le sous-indice si la concentration en SDT était de 150 mg/L ?

Question 5 : Calculer l'IQE global et interpréter le résultat.

Principe

L'Indice de Qualité de l'Eau (IQE) final est une moyenne pondérée de tous les sous-indices. Chaque paramètre n'a pas la même importance : un polluant dangereux aura un "poids" plus grand dans le calcul qu'un paramètre de confort. L'IQE permet de synthétiser toutes les informations en un seul score facile à communiquer.

Mini-Cours

La pondération est une technique statistique cruciale. Attribuer un poids (wᵢ) à chaque paramètre (qᵢ) permet de refléter son importance relative sur la qualité globale. La somme des produits (qᵢ × wᵢ) est ensuite divisée par la somme des poids pour normaliser le résultat et obtenir un score final cohérent. Sans pondération, le pH (score bas) et les SDT (score élevé) auraient le même impact, ce qui serait trompeur.

Remarque Pédagogique

La clé de cette dernière étape est l'organisation. Présentez vos données dans un tableau clair pour éviter les erreurs de calcul. Listez chaque paramètre, son sous-indice (qᵢ), son poids (wᵢ), puis calculez le produit (qᵢ × wᵢ). Enfin, faites la somme des colonnes "poids" et "produit" avant de faire la division finale.

Normes

Il n'y a pas de norme universelle pour l'IQE lui-même, car sa méthode de calcul peut varier. Cependant, la classification des résultats est assez standardisée. Un score inférieur à 50 est généralement considéré comme indiquant une eau de bonne à excellente qualité, propre à la consommation.

Formule(s)

Formule de l'Indice de Qualité de l'Eau

\[ \text{IQE} = \frac{\sum (q_i \times w_i)}{\sum w_i} \]
Hypothèses
  • Les poids attribués à chaque paramètre sont pertinents et basés sur des études sanitaires et environnementales reconnues.
  • Les quatre paramètres choisis sont suffisants pour donner une image représentative de la qualité de l'eau.
Donnée(s)
ParamètreSous-indice (qᵢ)Poids (wᵢ)Produit Pondéré (qᵢ × wᵢ)
pH13.330.111.4663
Turbidité16.000.081.2800
Nitrates50.000.105.0000
SDT70.000.074.9000
Total-\(\sum w_i = 0.36\)\(\sum (q_i \times w_i) = 12.6463\)
Astuces

Avant de diviser, vérifiez l'ordre de grandeur. La somme des produits (12.6) est bien plus petite que la somme des sous-indices non pondérés (149.33). C'est normal, car les poids sont inférieurs à 1. Le résultat final devrait être une sorte de "moyenne" des sous-indices, tirée vers le bas ou le haut par les poids.

Schéma (Avant les calculs)
Pondération des différents paramètres dans l'IQE
IQEpH (0.11)Turbidité (0.08)Nitrates (0.10)SDT (0.07)
Calcul(s)

Étape 1 : Calcul de la somme des produits pondérés (Numérateur)

\[ \begin{aligned} \sum (q_i \times w_i) &= (13.33 \times 0.11) + (16.00 \times 0.08) + (50.00 \times 0.10) + (70.00 \times 0.07) \\ &= 1.4663 + 1.2800 + 5.0000 + 4.9000 \\ &= 12.6463 \end{aligned} \]

Étape 2 : Calcul de la somme des poids (Dénominateur)

\[ \begin{aligned} \sum w_i &= 0.11 + 0.08 + 0.10 + 0.07 \\ &= 0.36 \end{aligned} \]

Étape 3 : Calcul final de l'IQE

\[ \begin{aligned} \text{IQE} &= \frac{\sum (q_i \times w_i)}{\sum w_i} \\ &= \frac{12.6463}{0.36} \\ &\Rightarrow \text{IQE} \approx 35.13 \end{aligned} \]
Schéma (Après les calculs)
Classification de la Qualité de l'Eau
Excellente25Bonne50Moyenne75MédiocreNotre Eau (35.13)
Réflexions

Un score IQE de 35.13 place l'eau dans la catégorie "Bonne". Ce résultat est cohérent : bien que les nitrates et les SDT aient des scores moyens (50 et 70), les excellents résultats du pH et de la turbidité, combinés à la pondération, donnent un score global tout à fait satisfaisant. L'eau est propre à la consommation sans aucun risque.

Points de vigilance

L'erreur la plus commune est d'oublier de diviser par la somme des poids. Une autre erreur est de faire une moyenne simple des sous-indices, ce qui ignorerait l'importance relative de chaque paramètre et donnerait un résultat incorrect (\( (13.33+16+50+70)/4 \approx 37.33 \), proche mais faux).

Points à retenir
  • L'IQE est une moyenne pondérée, pas une moyenne simple.
  • Les poids (wᵢ) reflètent l'impact sanitaire et environnemental de chaque paramètre.
  • Le score final permet une classification simple et rapide de la qualité de l'eau.
Le saviez-vous ?

Le premier Indice de Qualité de l'Eau a été développé en 1970 aux États-Unis par la National Sanitation Foundation (NSF) pour évaluer la qualité des rivières. Depuis, de nombreuses variantes ont été créées à travers le monde, adaptées aux contextes locaux et aux polluants spécifiques de chaque région.

FAQ
Pourquoi la somme des poids ne fait-elle pas 1 ?

Dans de nombreux modèles, on normalise les poids pour que leur somme soit égale à 1 (ou 100%). Cela simplifie la formule finale (on divise simplement par 1). Dans ce modèle, les poids ne sont pas normalisés, c'est pourquoi il est essentiel de diviser par leur somme (0.36) pour obtenir le bon résultat.

Résultat Final
L'Indice de Qualité de l'Eau (IQE) global est de 35.13, ce qui indique une eau de bonne qualité.
A vous de jouer

En utilisant les données du tableau, quel serait l'IQE si la mesure de nitrates était de 45 mg/L (\(q_{\text{nitrates}} = 90\)) ?

Outil Interactif : Simulateur d'IQE

Utilisez les curseurs pour modifier les concentrations de nitrates et de solides dissous totaux et observez en temps réel leur impact sur l'Indice de Qualité de l'Eau.

Paramètres d'Entrée
25 mg/L
350 mg/L
Résultats Clés
Indice de Qualité de l'Eau (IQE) -
Classification de l'Eau -

Quiz Final : Testez vos connaissances

1. Qu'est-ce que l'Indice de Qualité de l'Eau (IQE) ?

2. Si la concentration mesurée d'un polluant est égale à la norme, quel sera son sous-indice (qᵢ) ?

3. Un score IQE de 85 indique une eau de qualité...

Turbidité
Mesure de la perte de transparence d'un liquide due à la présence de matières en suspension. Une turbidité élevée peut protéger les micro-organismes de la désinfection.
Nitrates (NO₃⁻)
Composés chimiques pouvant provenir de l'agriculture (engrais) ou des rejets industriels. En excès, ils peuvent présenter un risque pour la santé, notamment pour les nourrissons.
Solides Dissous Totaux (SDT)
Concentration totale de toutes les substances (minéraux, sels, métaux) dissoutes dans l'eau. Un niveau élevé peut affecter le goût de l'eau.
Exercice : Évaluation de la Qualité de l’Eau Potable

D’autres exercices d’eau potable:

0 commentaires
Soumettre un commentaire

Votre adresse e-mail ne sera pas publiée. Les champs obligatoires sont indiqués avec *