Article sur le Traitement de l’Arsenic

Introduction à l’Arsenic dans l’Eau

L’arsenic est un élément chimique naturellement présent dans l’environnement, souvent sous forme d’arséniate (As(V)) ou d’arsénite (As(III)). Il est reconnu comme l’un des contaminants les plus toxiques pour la santé humaine, avec des effets néfastes associés à une exposition prolongée, notamment des irritations cutanées, des cancers et des troubles cardiovasculaires. En raison de ces risques, la concentration d’arsenic dans l’eau potable est strictement réglementée, avec une limite fixée à 10 µg/L par la Directive européenne 98/83/CE et l’Organisation mondiale de la santé (OMS)

Coagulation et Floculation

La coagulation-floculation est une méthode courante pour éliminer l’arsenic. Ce processus implique l’ajout de coagulants tels que le chlorure de fer (FeCl₃), qui précipite avec l’arséniate pour former un complexe insoluble. Cette méthode est efficace mais peut être coûteuse pour les petites installations . Les étapes clés incluent :

  • Ajout de coagulant : Le fer (III) est ajouté à l’eau contaminée.
  • Formation de flocs : Les particules d’arsenic se regroupent pour former des flocs.
  • Filtration : Les flocs sont ensuite éliminés par filtration

Adsorption sur Hydroxyde de Fer

L’adsorption sur hydroxyde de fer est une technique efficace et économique, particulièrement adaptée aux petits débits. Cette méthode utilise un lit fixe d’hydroxyde de fer granulaire qui capture les ions arsenic. Le processus nécessite un entretien régulier pour maintenir la qualité du traitement . Les avantages incluent :

  • Faible consommation d’énergie : Contrairement à d’autres méthodes comme l’osmose inverse, cette technique nécessite moins d’énergie.
  • Simplicité d’entretien : Le lavage du média filtrant est automatisé, ce qui réduit les coûts opérationnels 

Procédé GEH

Le procédé GEH (Granular Ferric Hydroxide) utilise un oxyhydroxyde de fer comme matériau filtrant. Ce système est particulièrement efficace pour fixer l’arséniate sans altérer significativement la composition chimique de l’eau. Il est recommandé de travailler à un pH entre 6,5 et 7,5 pour optimiser la capacité d’adsorption . Les caractéristiques incluent :

  • Durée de vie du filtre : Le filtre doit être remplacé tous les 1 à 3 ans.
  • Simplicité opérationnelle : Ce procédé peut parfois fonctionner sans préoxydation chimique préalable

Méthodes Innovantes

Des recherches récentes explorent des adsorbants alternatifs, comme le chitosane, dérivé des carapaces de crustacés. Ce matériau a montré une capacité prometteuse pour éliminer l’arsenic et pourrait offrir une solution durable et écologique . D’autres approches innovantes incluent :

Bioremédiation : Utilisation de microorganismes capables de transformer ou d’accumuler l’arsenic.

Nanomatériaux : Des nanoparticules peuvent être utilisées pour capturer efficacement les ions arsenic.

Sources de Contamination

L’arsenic peut entrer dans les sources d’eau potable par plusieurs voies :

  • Sources naturelles : L’érosion des roches contenant de l’arsenic et la dissolution dans les eaux souterraines.
  • Activités humaines : L’exploitation minière, l’utilisation de pesticides et certains procédés industriels peuvent également libérer de l’arsenic dans l’environnement .

Surveillance et Réglementation

La surveillance régulière des niveaux d’arsenic dans l’eau potable est cruciale pour garantir la sécurité publique. Les agences gouvernementales doivent mettre en place des protocoles stricts pour tester et traiter les sources d’eau contaminées. Les systèmes de traitement doivent également être régulièrement entretenus et mis à jour en fonction des avancées technologiques.

Normes Internationales

Les normes internationales établies par des organisations telles que :

  • Organisation mondiale de la santé (OMS) : Fixe une limite maximale recommandée à 0,01 mg/L (10 µg/L) .
  • Environmental Protection Agency (EPA) aux États-Unis : A également établi une limite similaire.

Cas du Burkina -Faso

Sources et Modes de Contamination

L’arsenic dans les eaux souterraines du Burkina Faso provient principalement de deux sources :

  1. Contamination naturelle : Certaines formations géologiques, notamment celles composées de socles cristallins, contiennent naturellement de l’arsenic. Ce phénomène est particulièrement observé dans la région du Yatenga, où des concentrations allant jusqu’à 1600 µg/L ont été mesurées .
  2. Activités humaines : L’exploitation minière et l’utilisation de pesticides contribuent également à la contamination des nappes phréatiques. Des études ont montré que les activités minières augmentent le relargage d’arsenic dans les eaux souterraines, exacerbant ainsi le problème

Impact sur la Santé Publique

L’exposition à l’arsenic par le biais de l’eau potable peut entraîner divers problèmes de santé, notamment :

  • Arséniquisme : Cette maladie se manifeste par des symptômes tels que des lésions cutanées (kératose, mélanose) et un risque accru de cancers .
  • Effets sur le développement : L’exposition à l’arsenic a également été associée à des effets néfastes sur le développement cognitif des enfants .

État des Lieux et Propositions de Traitement

Des études récentes ont permis d’établir une cartographie des zones contaminées par l’arsenic au Burkina Faso, notamment à Ouahigouya et dans le sud-ouest du pays. Ces études visent à mieux comprendre l’étendue de la contamination et à proposer des solutions adaptées.

Méthodes de Traitement

Plusieurs approches sont envisagées pour traiter la contamination par l’arsenic :

  • Coagulation et floculation : Cette méthode consiste à ajouter des coagulants pour précipiter l’arsenic et le retirer de l’eau.
  • Adsorption sur matériaux locaux : Des recherches montrent que des matériaux locaux comme la latérite peuvent être utilisés efficacement pour adsorber l’arsenic, atteignant des taux d’élimination supérieurs à 99% .
  • Procédé GEH : L’utilisation d’hydroxyde ferrique granulaire (GEH) est également envisagée pour sa capacité à fixer les ions arsenic sans altérer significativement la qualité chimique de l’eau.

Conclusion

Le traitement de l’arsenic dans l’eau potable est essentiel pour protéger la santé publique. Les méthodes variées, allant de la coagulation-floculation à des procédés innovants comme le GEH et l’utilisation de chitosane, offrent des solutions adaptées aux différents contextes et besoins en matière d’approvisionnement en eau. La sélection de la méthode appropriée dépendra des spécificités locales, notamment la concentration initiale d’arsenic et les ressources disponibles.

La contamination par l’arsenic est un défi majeur pour le Burkina Faso, affectant la santé publique et limitant l’accès à une eau potable sûre. Il est crucial d’intensifier les efforts pour surveiller cette contamination, développer des solutions de traitement adaptées et sensibiliser les populations aux risques associés. La collaboration entre les autorités locales, les chercheurs et les organisations internationales sera essentielle pour résoudre ce problème urgent

Références

  1. EBANGA Félix Landry. « Problématique de la contamination des eaux souterraines par l’arsenic, cas de Ouahigouya au Burkina Faso. » Document PDF.
  2. AHISSAN Marcelle. « Etat des lieux de la contamination des eaux souterraines par l’arsenic dans le sud-ouest du Burkina Faso. » Document PDF.
  3. SANOU Gérard Yves. « Comparaison des capacités de traitements de l’arsenic par des matériaux industriel et local. » Document PDF.
  4. Bretzler Anja et al. « Cartographie et modélisation de la présence d’arsenic dans les eaux souterraines au Burkina Faso. » Document PDF.
  5. Organisation mondiale de la santé (OMS). « Réduction des concentrations d’arsenic dans l’eau potable. » Document PDF.