Fiche d'Information: TDS et pH
Qu’est-ce que le TDS?
TDS signifie total des solides dissous et représente la concentration totale des substances dissoutes dans l’eau. Le TDS est composé de sels inorganiques et de quelques matières organiques. Les sels inorganiques communs trouvés dans l’eau incluent le calcium, le magnésium, le potassium et le sodium qui sont tous des cations, et des carbonates, nitrates, bicarbonates, chlorures et sulfates qui sont tous des anions. Des cations sont des ions chargés positivement et des anions sont des ions chargés négativement.
Comment ces solides se retrouvent-ils dissous dans l’eau?
Ces minéraux peuvent provenir d’un certain nombre de sources naturelles autant que d’activités humaines. Des sources d’eau minérale contiennent de l’eau avec un taux élevé de solides dissous parce qu’elles ont coulé à travers des régions où les roches contiennent beaucoup de sel. L’eau dans les prairies contient beaucoup de solides dissous dus aux fortes quantités de calcium et de magnésium dans le sol.
Ces minéraux peuvent aussi provenir d’activités humaines. Les eaux de ruissellement agricoles et urbaines peuvent provoquer un surplus de minéraux dans les sources d’eau comme les bassins d’eaux usées, les eaux usées industrielles et le sel qui est utilisé pour dégivrer les routes.
Qu’arrive-t-il à l’eau lorsque le niveau de TDS est élevé?
Une haute concentration de solides dissous seule n’est pas dangereuse pour la santé. En fait, beaucoup de gens achètent de l’eau minérale qui a naturellement été prélevée dans des sources de forte concentration en solides dissous. Le ministère de la protection de l’environnement des États-Unis, qui est responsable des lois en rapport avec l’eau potable, affirme que le TDS est une norme secondaire, ce qui signifie que c’est une directive volontaire des États-Unis. Tandis que les États-Unis imposent des normes légales pour beaucoup de substances nuisibles, le TDS, avec d’autres polluants qui causent des effets esthétiques, cosmétiques et techniques, n’a qu’une directive volontaire à suivre.
La plupart des gens pensent que le TDS a seulement un effet esthétique. Dans une étude réalisée par l’Organisation mondiale de la Santé (OMS), un jury de dégustateurs est venu à la conclusion sur la quantité de TDS préférable dans l’eau:
Cependant, une concentration très basse de TDS donne un goût fade à l’eau qui est indésirable à beaucoup de personnes.
De fortes concentrations de solides dissous peuvent aussi avoir des effets techniques. Les solides dissous peuvent produire de l’eau calcaire qui laisse des dépôts et des couches sur les installations et à l’intérieur des tuyaux d’eau chaude et des chaudières. Les savons et les détergents produisent moins de mousse avec de l’eau calcaire qu’avec de l’eau douce. Les fortes quantités de solides dissous peuvent aussi tacher les appareils ménagers, corroder les tuyaux et avoir un goût métallique. L’eau calcaire use les filtres à eau plus rapidement en raison de la quantité de minéraux dans l’eau. L’image ci-dessous a été prise près des sources d’eaux chaudes de Mammoth dans le parc national de Yellowstone et illustre bien les effets que les fortes concentrations de solides dissous peuvent avoir sur le paysage. Ces mêmes minéraux qui sont dans ces roches peuvent causer des problèmes lorsqu’ils se développent dans les tuyaux et les installations.
Le TDS peut seulement avoir des effets esthétiques et techniques. Par contre, une forte concentration de TDS indique que des polluants nuisibles comme le fer, le manganèse, le sulfate, le bromure et l’arsenic peuvent être présents dans l’eau. C’est particulièrement vrai lorsque des quantités de solides dissous sont ajoutées à l’eau, comme par la pollution humaine, le déversement d’eaux usées et l’eau de ruissellement.
Quelles sont les directives pour le TDS?
Au Canada, les substances qui sont dangereuses en forte quantité sont considérées comme des concentrations maximales acceptables, selon les directives canadiennes pour la qualité de l’eau potable. Cependant, on donne aux substances qui ne sont pas considérées comme dangereuses, comme le TDS, des directives à but esthétique. La directive canadienne pour le TDS est de moins de 500 milligrammes par litre (qui est équivalent à 500 parties par million). Cependant, les directives canadiennes ne sont pas obligatoires, alors les provinces sont libres de choisir si elles suivront ou non ces directives. L’eau de la Saskatchewan contient naturellement une forte concentration de TDS et ne suit pas la directive canadienne de 500 parties par million mais bien sa propre directive de 1500 parties par million.
Aux États-Unis, les substances qui sont dangereuses pour la santé ont des niveaux de polluants maximums qui doivent être respectés selon une loi qui est à cet effet. Cependant, les substances que l’on considère comme ayant un effet esthétique, comme le TDS, ont des niveaux de polluants secondaires et ne sont pas mises en application car elles ne présentent pas un grand risque pour la santé comparé à d’autres substances. La directive des États-Unis est aussi de 500 parties par million.
Comment les équipements de traitement de l’eau peuvent-ils enlever le TDS?
Les équipements de traitement des eaux peuvent utiliser le traitement d’osmose inverse pour enlever les solides dissous présents dans l’eau car ils sont responsables de la forte concentration de TDS. Le traitement d’osmose inverse enlève pratiquement toutes les substances dissoutes et beaucoup de substances nuisibles comme le sel et le plomb. Il enlève aussi des minéraux sains comme le calcium et le magnésium, et idéalement une telle eau devrait être filtrée pour former un lit minéral de magnésium et de calcium pour ajouter des minéraux à l’eau. Le lit minéral augmente le pH et diminue le potentiel corrosif de l’eau. Pour plus d’informations sur l’osmose inverse, consultez la fiche d’information Ultrafiltration, nanofiltration et osmose inverse.
Qu’est-ce que le pH?
La valeur du pH d’une source d’eau est une mesure d’acidité ou d’alcalinité. Le niveau du pH est une mesure de l’activité de l’atome d’hydrogène parce que le niveau d’activité de l’hydrogène représente bien l’acidité et l’alcalinité de l’eau. L’échelle du pH, comme illustrée ci-dessous, s’étend de 0 à 14 avec 7 comme valeur neutre. Une eau avec un pH en dessous de 7 est considérée comme acide et au-dessus de 7 est considérée comme alcaline. L’eau pure a un pH de 7, mais les sources d’eau ont tendance à être légèrement acides à cause des précipitations et des polluants qui sont dans l’eau.
L’échelle du pH est logarithmique, ce qui signifie que chaque étape du pH représente un changement de 10 de l’acidité. Par exemple, un organisme présent dans l’eau avec un pH de 5.0 est dix fois plus acide que l’eau avec un pH de 6.0 et l’eau avec un pH de 4.0 est cent fois plus acide que l’eau avec un pH de 6.0.
Comment le pH d’une source d’eau varie-t-il ?
L’eau a un pH moyen entre 6,5 et 8,5 et l’eau souterraine a un pH moyen entre 6,0 et 8,5. Le pH d’une source peut varier naturellement. Certains types de roches et de sols, comme le calcaire, peuvent neutraliser l’acide plus efficacement que d’autres types de roches et de sols, comme le granit. Lorsqu’il y a un grand nombre de plantes dans un lac ou une rivière les plantes lorsqu’elles meurent laisse sortir le dioxyde de carbone qu’ils possèdent. Le mélange dioxyde de carbone et eau forme un acide carbonique faible cela peut diminuer le pH de l’eau.
Certaines activités humaines ont des effets nuisibles sur le pH des sources d’eau voisines. Lorsque le dioxyde de soufre et l’oxyde d’azote sont émis lors des opérations industrielles, cela provoque des pluies acides. Pour plus d’information sur les pluies acides, consultez la fiche d’information Pluie acide.
La pollution chimique provenant des activités industrielles, des individus et des communautés peut rendre l’eau acide. Ces produits chimiques peuvent contaminer l’eau lors d’un déversement illégal ou d’un traitement d’eau inadéquat. Pour plus d’informations sur la pollution chimique, y compris comment réduire la pollution, consultez la fiche d’information Pollution de l’eau.
Qu’arrive-t-il lorsque le pH de l’eau change?
Le changement du pH de l’eau peut avoir un certain nombre de conséquences. Dans l’environnement, beaucoup de plantes et d’animaux sont affectés et même tués suite à l’acidification. Beaucoup de poissons et d’espèces aquatiques sont extrêmement sensibles aux changements de température de l’eau et de sa composition. Ci-dessous vous pourrez observer le pH nécessaire pour certaines espèces aquatiques. Remarquez que lorsque le pH est entre 6,0 et 7,0 (ce qui est naturel pour beaucoup de lacs et de cours d’eau), la biodiversité de l’écosystème est importante. Avec la diminution du pH, donc l’augmentation de l’acidité, moins d’organismes peuvent vivre.
L’eau acide est synergique, ce qui signifie qu’une combinaison d’un pH bas et d’une concentration importante de certaines substances polluantes est extrêmement nuisible. Par exemple, l’aluminium, le plomb et le mercure sont des substances potentiellement dangereuses, mais lorsque le pH de la source d’eau est bas, ces substances peuvent avoir des conséquences très graves sur la vie aquatique.
L’eau acide peut causer aussi des problèmes pour la consommation humaine. L’eau légèrement acide seule n’est pas dangereuse, mais elle peut être extrêmement dangereuse si elle est combinée avec certaines substances. L’eau qui a un pH de moins de 6,5 peut filtrer les ions métalliques comme le fer, le manganèse, le cuivre, le plomb et le zinc des installations de plomberie et des tuyaux. Sans ce processus, tout ça peut être extrêmement dangereux. L’eau qui a un pH de plus de 8,0 est difficile à traiter. L’Organisation mondiale de la Santé (OMS) recommande que le pH de l’eau soit de moins de 8,0 car l’eau trop alcaline n’a pas une chloration efficace.
Quelles sont les directives pour le pH?
Au Canada, comme le TDS a donné un objectif esthétique au pH. Les directives canadiennes pour la qualité de l’eau potable affirment que le pH de l’eau doit être entre 6,5 et 8,5. Les directives de la Saskatchewan affirment que le pH de l’eau potable doit être entre 6,5 et 9,0.
Aux États-Unis, le pH comme le TDS a une norme secondaire, le niveau de polluant maximal secondaire pour le pH est entre 6.5 et 8.5. Selon le ministère de l’environnement, les effets d’un pH en dessous de 6,5 sont un goût amer, métallique et une corrosion. Les effets d’un pH supérieur à 8,5 sont une sensation de glissement, un goût semblable au soda et la présence de dépôts.
Comment les installations de traitement des eaux changent-elles le pH de l’eau?
Il y a plusieurs méthodes pour augmenter le pH de l’eau avant de la désinfecter. Il est généralement augmenté en utilisant du carbonate de sodium et de l’hydroxyde de sodium. Par contre, une meilleure façon de traiter le pH bas est d’utiliser du calcium et du carbonate de magnésium, il augmenteront le pH de l’eau mais rendra aussi l’eau moins corrosive en plus que le magnésium et le calcium ont des bénéfices pour notre santé contrairement au sodium.
Pourquoi est-il important de contrôler le TDS et le pH?
Les compteurs pH et TDS sont disponibles de SDWF.
Il est important de contrôler le TDS et le pH présents dans l’eau potable pour plusieurs raisons. Quand dans une source d’eau potable il y a un niveau élevé de TDS ou un pH bas, il est probable qu’il y ait présence d’autres substances nuisibles dans l’eau. Le TDS et le pH sont faciles à mesurer, et si quelque chose arrive à une eau, comme la pollution, le taux de TDS et le pH changeront. Ainsi, ces changements sont des signes d’avertissement qui nous préviennent qu’il arrive quelque chose à l’eau. C’est pour ces raisons qu’il est important de gérer le TDS et les niveaux de pH pour que s’ils changent ont puissent agir rapidement.
Pour plus d’informations sur le TDS et le pH, y compris comment utiliser les tests sur votre eau potable, consultez le programme Opération Pollution d'Eau.
La fondation de l’eau potable sûre a des programmes éducatifs qui peuvent compléter les informations trouvées dans cette fiche d'informations. Opération Goutte d’Eau surveille les contaminants chimiques qui sont trouvés dans l'eau; elle est utilisée à des fins scientifiques. Il surveille comment l'eau est utilisée, d'où elle provient et combien elle coûte. Opération Goutte d’Eau met sur pied des cours qui peuvent être utilisés dans les matières suivantes: sciences sociales, maths, biologie, chimie et sciences. Opération l’Esprit d’Eau présente une perspective des Premières Nations sur l’eau et les questions qui s’y rattachent. Il est conçu pour des études amérindiennes ou des classes de sciences sociales. Opération de l’eau saine surveille la qualité de l'eau potable au Canada et dans le monde entier et est conçue pour le domaine de la santé, des sciences et des sciences sociales. Opération Pollution d’Eau se concentre sur les causes de la pollution de l'eau et sur la manière dont elle est traitée et a été conçue pour les sciences sociales et les sciences. Pour avoir accès à plus d'informations sur ces activités éducatives et sur les fiches d'informations supplémentaires, visitez le site Web de la Fondation de l’Eau Potable Sûre à www.safewater.org.
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Ressources:
Gouvernement du Canada. August 2016. Recommandations pour la qualité de l'eau potable au Canada.
https://www.canada.ca/fr/sante-canada/services/sante-environnement-milieu-travail/qualite-eau/eau-potable/recommandations-qualite-eau-potable-canada.html
Government of Saskatchewan. n.d. Saskatchewan’s Drinking Water Quality Standards and Objectives (Summarized).
https://publications.saskatchewan.ca/api/v1/products/112863/formats/126899/download
United States Environmental Protection Agency. May 17. Secondary Drinking Water Regulations: Guidance for Nuisance Chemicals.
https://www.epa.gov/dwstandardsregulations/secondary-drinking-water-standards-guidance-nuisance-chemicals
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Water Research Center. p.d. pH of Water. https://www.water-research.net/index.php/ph
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