les eaux souterraines

origine

Les nappes sont contenues dans des terrains réservoirs appelés aquifères.

La porosité et la structure du terrain déterminent le type de nappe et le mode de circulation souterraine.

Une nappe peut être libre (ou phréatique si elle est suffisamment proche de la surface pour être accessible par puits). Elle est alors alimentée directement par l’infiltration des eaux de pluie. Le niveau de cette nappe fluctue en fonction de la quantité d’eau retenue.

Un cas particulier est représenté par les nappes alluviales dans les terrains alluvionnaires sur lesquels cir­cule un cours d’eau. La qualité de ces eaux est alors directement influencée par la qualité de l’eau de la rivière.

Une nappe peut être captive si elle est emprisonnée entre deux couches de terrains imperméables ; les nappes de ce type sont les plus fréquentes et généralement les plus profondes ; il y règne une certaine pression : leur niveau piézométrique se situe généralement entre leur toit imperméable et la surface du sol ; elles sont dites artésiennes quand ce niveau se situe au-dessus de la surface du sol (d’où un jaillissement de l’eau lors d’un forage).

L’eau peut soit imprégner la totalité dela couche géologique considérée : c’est le cas des terrains poreux tels que sables, grès, alluvions, soit s’établir seulement dans des fissures ou fractures de roches compactes : c’est le cas des roches éruptives ou métamorphiques et des terrains calcaires ; dans ces derniers, les fissures originelles ont été progressivement élargies par dissolution dans l’eau chargée de gaz carbonique qui y circule ; on aboutit à des cavernes importantes, avec parfois formation de réseaux parcourus par de vrais cours d’eau souterrains ; c’est la structure karstique.

caractéristiques générales

La nature géologique du terrain a une influence déterminante sur la composition chimique de l’eau rete­nue. À tout instant, l’eau est en contact avec le sol dans lequel elle stagne ou circule : il s’établit un équilibre entre la composition du terrain et celle de l’eau. Les eaux circulant dans un sous-sol sablonneux ou grani­tique sont acides et peu minéralisées. Les eaux circulant dans des sols calcaires sont bicarbonatées calci­ques et présentent souvent une dureté élevée.

Le tableau 1 donne les caractéristiques des eaux souterraines selon les principaux paramètres analyti­ques. On notera en particulier une bonne pureté bactériologique, une faible turbidité, une température et une composition chimique constantes, l’absence presque générale d’oxygène provoquant la présence d’élé­ments réduits indésirables.

Dans le cas des eaux karstiques, on peut cependant relever des variations brutales de qualité, avec appa­rition de turbidité et de pollutions diverses. Ces variations sont liées à la pluviométrie et aux ruissellements entraînés sans réelle filtration dans le réseau souterrain.

potabilité

Les eaux souterraines ont, pendant longtemps, été synonymes « d’eaux propres » répondant naturelle­ment aux normes de potabilité. Ces eaux sont en effet moins sensibles aux pollutions accidentelles.

Néanmoins, de nombreuses nappes sont « influencées » par la qualité des eaux de surface, c’est le cas déjà vu des réseaux karstiques, mais aussi des nappes alluviales.

Lorsqu’une nappe souterraine a été polluée, il est très difficile de récupérer sa pureté originelle : les pol­luants ayant contaminé la nappe sont en effet non seulement présents dans l’eau, mais également adsorbés sur les roches et minéraux du sous-sol.

Les eaux souterraines peuvent aussi contenir des éléments à des concentrations dépassant largement les normes de potabilité. Ceci est dû à la composition du terrain de stockage et, pour certains de ces éléments, au caractère réducteur de l’eau. On peut citer Fe, Mn, NH₄, H₂S…

Les eaux souterraines doivent être traitées avant distribution toutes les fois que la concentration d’un ou plusieurs de ces éléments dépasse la valeur autorisée par les règlements en vigueur.

eaux minérales, eaux de sources et eaux de table

La Législation française définit 3 types d’eaux embouteillables.

Les eaux minérales sont des eaux profondes qui peuvent contenir certains éléments en concentration supérieure à la concentration autorisée pour les eaux potables et qui sont douées de propriétés thérapeuti­ques reconnues. Elles sont distribuées en bouteille, avec parfois certains traitements bien définis comme : décantation naturelle, déferrisation par simple aération et filtration sur sable, élimination et/ou réincorpora­tion du CO₂ originel.

Les eaux de source sont des eaux qui, contrairement aux eaux minérales, doivent en principe répondre, à l’émergence, aux critères de potabilité et ne subir aucun traitement ; certaines tolérances existent toutefois pour ôter certain éléments instables, comme le fer dissous, par les mêmes moyens naturels que pour les eaux minérales.

À ces deux types d’eaux, on peut opposer le terme « eaux rendues potables par traitement » (ancienne­ment « eaux de table ») qui correspond à des eaux embouteillées dont le seul critère est de répondre aux normes de potabilité, tout traitement préalable étant autorisé.