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La qualité de l'eau et assainissement en France (annexes)

 

Annexe 74 - LE CALCAIRE DANS L'EAU DISTRIBUÉE

1. Présentation

La présence de calcaire dans l'eau distribuée est liée à sa composition naturelle, qui dépend de la nature des terrains traversés. Une eau prélevée dans une nappe souterraine alimentée par une eau ayant traversé un sol calcaire ou crayeux est une eau calcaire. Une eau ayant traversé un sol cristallin comme le sable ou le granite et une eau de surface seront plutôt non calcaires.

Calcaire et calcium

Le calcaire est une roche caractérisée par une forte minéralisation en calcium. En d'autres termes, calcium et calcaire sont (pratiquement) une seule et même chose. En termes chimiques, le calcaire est un carbonate de calcium, c'est-à-dire un mélange de l'ion calcium (CA++) et de l'ion carbonate ou oxyde de carbone (CO3--). La molécule finale est donc composée d'ions calcium (chargés en positif) et d'ions carbonates (chargés en négatif).

La dureté de l'eau

La dureté de l'eau est définie par le titre hydrotimétrique, qui correspond à la présence de sels de calcium et de magnésium. Plus une eau est riche en calcium et en magnésium, plus elle est dite « dure ». Inversement, une eau pauvre en calcaire est dite « douce ». Ainsi, l'importance du calcium (calcaire) dans l'eau est le principal critère déterminant la dureté de l'eau. La dureté de l'eau, associée à son acidité, définissent son agressivité : une eau douce associée à un pH acide donne une eau agressive.

La dureté de l'eau s'exprime par un indice, ou titre hydrotimétrique, TH, exprimé en degrés, chaque degré résultant du calcul suivant : 1 degré (°F) = 4 mg/l de calcium ou 2,43 mg/l de magnésium ou 10 mg de calcaire.

Les eaux sont classées en fonction de leur TH :

0 à 6 degrés = eau très douce

6 à 15 degrés = eau douce

15 à 30 degrés = eau moyennement dure

> 30 degrés = eau dure.

Il est aisé de reconnaître, sans test, la nature de son eau : Avec une eau douce, le savon mousse et on a du mal à se débarrasser du savon. Au contraire, une eau dure (calcaire) élimine très vite le savon et même donne des mains un peu rêches après lavage.

2. Les effets du calcaire dans l'eau

La présence de calcium (de calcaire) dans une eau a des effets contradictoires :

- elle est bénéfique pour la santé : une eau dure (riche en calcium et en magnésium) couvre un tiers des besoins en calcium et magnésium de l'homme, et assurerait une protection contre les maladies cardiovasculaires. Elle est aussi plus agréable à boire. En outre, une eau carbonatée génère un dépôt sur les parois des canalisations qui la transportent. Ce dépôt peut être utile à faible dose, en assurant notamment une protection contre les risques de corrosion.

- en revanche, elle présente certains inconvénients domestiques, en formant des dépôts blancs, un dépôt de carbonate sur la vaisselle, les verres, en provoquant des phénomènes d'entartrage des tuyaux et des équipements électroménagers qui utilisent l'eau. C'est pourquoi le calcaire est, après le goût, le deuxième motif de non-satisfaction des usagers de l'eau du robinet. Ces inconvénients se manifestent surtout avec l'eau chauffée. En effet, les dépôts de carbonate sont proportionnels à la température. Plus une eau est chauffée, plus les dépôts sont importants (c'est pourquoi les bouilloires s'entartrent si vite). Quelques remèdes simples permettent donc d'éviter l'entartrage des appareils : ne pas laver le linge à plus de 60°, abaisser la température du chauffe-eau électrique (souvent surchauffée par l'installateur.... pour le changer plus vite).

Ces inconvénients sont bien connus de tous ceux qui effectuent des tâches ménagères. Ils sont parfois limités par l'installation d'« adoucisseurs d'eau », qui diminuent le calcaire (voir annexe sur les dispositifs de traitement d'eau à domicile).

A l'inverse, une eau trop douce (sans calcaire) présente aussi des inconvénients : l'absence de calcaire empêche l'instauration d'une couche carbonatée qui assure aussi la protection des canalisations contre les risques de corrosion. L'eau devient donc agressive. Les phénomènes de corrosion, liés aussi au pH, entraînent donc la solubilisation des métaux, notamment le fer, le cuivre et le plomb.

Ainsi, les eaux brutes naturellement douces, comme la plupart des eaux de rivières, sont reminéralisées à l'usine de traitement afin de parvenir à une eau distribuée comprise entre 8 et 15° F.