Loading

Module 1: Paramètres environnementaux

Notes d'étude
Study Reminders
Support
Text Version

Paramètres de qualité de l'eau

Set your study reminders

We will email you at these times to remind you to study.
  • Monday

    -

    7am

    +

    Tuesday

    -

    7am

    +

    Wednesday

    -

    7am

    +

    Thursday

    -

    7am

    +

    Friday

    -

    7am

    +

    Saturday

    -

    7am

    +

    Sunday

    -

    7am

    +

Paramètres de qualité de l'eau Ainsi, récapitulons la classe d'hier. Nous regardons la classification des polluants ce que nous appelons des substances chimiques préoccupantes et nous regardons les paramètres de l'eau, nous regardons le organique, le inorganique, etc. Nous avons également essayé de classifier les paramètres de la qualité de l'eau et nous avons mis en place quelques éléments qui sont le criblage, le premier niveau de paramètres de criblage, donc de nature visuelle. Donc, vous pouvez juste l'examiner et décider si quelque chose est là ou pas d'accord. Pour une analyse plus approfondie, nous allons de nouveau parce que nous sommes à la recherche de produits organiques et inorganiques, nous devons caractériser à quel point il est organique et combien il est inorganique. Donc, nous allons continuer à le classer comme TDS et les solides en suspension totaux ou TSS, nous revierons à cela dans un peu comment mesurer cela et tout ce que quand nous faisons la section des méthodes. Donc, le total des matières dissoutes comprend à la fois des matières organiques et inorganiques, c'est-à-dire la définition, ce n'est que de la suspension. So, the suspended, the total suspended solides also include microorganismes and then any minerals, sand, silt, clay, any of those things we have insoluble, salts and other compounds. Elles comprennent le sable ou les oxydes, ce sont des oxydes insolubles, peuvent aussi être des matières organiques, des micro-organismes . Les micro-organismes font partie de la matière organique, mais nous les traitons séparément parce que la matière organique, la nature de la matière organique, donc ce que nous appelons la matière organique naturelle, on appelle ça comme NOM, beaucoup de gens appellent. Il s'agit essentiellement de matériel non vivant, il s'agit d'un matériau qui est déjà décomposé et qui est assis là, il a un fond de carbone très solide. Donc, si vous regardez les matières organiques, beaucoup de matière organique, différents types de matière organique selon l'endroit où elle est générée, vous savez que différents endroits ont différents types de vie biologique, c'est-à-dire qu'elle va créer une matière organique de cette nature, c'est pourquoi vous ne voyez pas que les dépôts de pétrole différentes parties du monde ne sont pas de la même composition, ils ont des compositions différentes parce que cela dépend de chaque emplacement. Donc, si vous allez prendre du sol à Chennai et y aller et le faire à Hyderabad ou à Delhi ou à certains endroits, il va être très différent, au milieu d'une forêt, dans une région aride. Donc, en général, la matière organique, il y en a même si elle est très, très large, les gens ont essayé de le caractériser en quelques normes connues et un de ces composés chimiques, c'est un composé modèle qui représente la matière organique d'accord et cela ne se limite pas à ça. Donc, il s'agit de deux substituts de carbone organique couramment utilisés, donc je veux dire qu'ils sont là comme partie de la matière organique si vous en prenez dans certains endroits, mais supposons, je veux tester ce qui est l'effet du carbone organique sur quelque chose, c'est que j'ai besoin d'un modèle, oui, c'est ce genre de composé qui nous donne une idée quand nous voulons étudier l'effet du carbone organique, le carbone organique est très important, nous en discuterons sous peu. Donc, l'acide humique et la matière organique, la structure générale est comme ça. Il a une structure C-C-C-C, mais à la fin, si vous voyez qu'il y a un acide écrit là, ce qui signifie qu'il y a un groupe COOH quelque part, d'accord. Vous pouvez avoir plusieurs groupes COOH, groupe COOH simple, il peut être ramifié. Oui, donc l'épine dorsale est essentiellement organique, mais les groupes N sont polaires. Donc, c'est très similaire dans la structure à un autre composé que vous connaissez tous, c'est-à-dire les surfactants. Les surfactants ont également le même type de structure, ils ont une colonne vertébrale, qui est du carbone, mais ils ont un groupe N qui est polaire. Il existe un groupe central non polaire et N qui est polaire, de sorte que ce groupe central aime, il a une plus grande affinité envers les composés organiques et les plus grands groupes ici ont une affinité, plus d'affinité envers les groupes polaires, qui sont polaires, soit l'eau, soit les autres composés minéraux qui sont là d'accord. Donc, la matière organique naturelle que vous pouvez avoir quand la taille devient très grande, cette chaîne devient comme, il est aussi possible que la matière existe comme une particule solide car elle ne se dissout pas très bien dans l'eau, elle reste comme un agrégat. Ainsi, vous la trouverez en suspension dans l'eau. Donc, chaque fois que vous prenez de l'eau à partir d'un lac ou d'un sédiment ou d'un lac, d'une rivière ou même d'un sol, prenez simplement du sol et mets-le dans l'eau, agitez, agitez, il devient tout turbide. Alors vous attendez qu'il s'installe, après une longue période, vous verrez que, quand vous commencez avec un très sombre, je ne sais pas si je peux le montrer ici. Quand vous commencez avec une très sombre chose, puis après une période de temps, ça va tous se calmer et cette chose très sombre va tomber. Ainsi, vous obtiendrez une région très sombre en bas, mais en haut vous obtiendrez une solution très légère et une suspension. Donc, vous aurez un jaunâtre très pâle, qui ne va pas disparaître très facilement. Les matières organiques ici sont généralement de nature colloïdale. Les colloïdes, les colloïdes sont des particules inférieures à une certaine taille. Donc, il y a une définition des colloïdes dans certains endroits, vous le verrez comme 0,45 micron, quelque part il n'est que 0,2 micron. Il y a donc différentes définitions, ce n'est pas important. Ce qui est important, c'est qu'un grand nombre de colloïdes sont chargés, qu'ils ont une charge, qu'ils n'aiment pas s'installer, qu'ils se déplacent, parfois ils se regroupent, dans des conditions différentes qu'ils agrégeront et tout cela. Donc, ils sont là librement en mouvement. Ainsi, beaucoup de carbone organique peut être considéré comme des colloïdes et ils font partie intégrante du système de sédiments du sol et, par conséquent, parce qu'ils font partie des sédiments du sol, ils font également partie de l'eau qui est attachée au sol et aux sédiments d'accord. Alors, gardez cela à l'esprit. Ainsi, la phase solide inclut également la matière organique et la matière organique joue un rôle très important dans le devenir et le transport des produits chimiques. (Référez-vous à l'heure de la diapositive: 08:50)
Nous examinons donc les paramètres de la qualité de l'eau. Donc, on est TDS, total des solides dissous, ce que nous avons déjà discuté. L'autre est le total des solides en suspension. Ouais. Maintenant, dans le TDS, il ne suffit pas de dire que, comme nous en avons discuté hier, il y a beaucoup de matière inorganique. Le TDS est dominé par les composés inorganiques. Donc, vous pouvez le mesurer, mais vous devez aussi savoir quelle est la quantité de charge organique dans l'eau. L'une des principales choses qui se passe dans la charge organique est celle que les gens s'inquiètent beaucoup, en ce qui concerne la qualité de l'eau, parce que la question de la qualité de l'eau, qui a toujours commencé avec le génie de la santé publique, l'ingénierie de l'assainissement, où vous savez que vous avez des eaux usées provenant des ménages, et que la gestion des eaux usées dans un plus grand nombre de villes est devenue un problème. Par conséquent, vous connaissez l'eau qui sort et elle est contaminée par des pathogènes ou des micro-organismes, qui sont l'une des choses que les gens, même ensuite les coliformes fécaux qui font partie du groupe des micro-organismes, nous y reviens en détail. Donc, c'est tout naturellement des systèmes de recyclage, donc nous attendons assez de temps, ils se dégradent et ils s'en vont, et donc il y a aussi de la charge organique là-bas. Il y a une charge organique, toutes les matières organiques venant de cette chose sont essentiellement biologiques. Ainsi, ils se dégraderont sur une période de temps et c'était l'hypothèse d'accord. Ce n'est que plus tard que lorsque nous aurons un peu plus d'industrialisation et plus de formation de villes, nous avons un problème plus important, c'est très récent, ce dont nous parlons en termes d'autres composés entrant dans les cours d'eau est devenu plus grave, nous avons des industries qui peuvent polluer et , puis elles ont une charge organique qui sort. Donc, nous aimerions aussi avoir une estimation de la charge organique. Maintenant, nous avons examiné des centaines de composés, une classification différente des composés organiques dans la dernière classe, nous aimerions vraiment savoir ce qui est là, mais généralement avant d'arriver à ce point, nous aimerions savoir exactement quelle est la charge dans l'eau. Quelle quantité de matière organique peut être présente en vrac comme cette chose, avant de faire une spéciation de ces choses. Donc, pour ce faire, il y a deux paramètres que les gens regardent. Donc, pour avoir une idée de la quantité de matière organique, la charge organique dissoute est là dans l'eau. La première est appelée demande biochimique en oxygène ou BOD, plusieurs d'entre vous en ont peut-être entendu parler. Cela remonte à nouveau à la base de l'ingénierie de la santé publique, qui consistait à traiter les eaux usées. Donc, l'hypothèse était que tous les composés sont biodégradables. Donc, l'oxygène biochimique exige la prémisse que la partie organique est biodégradable, c'est-à-dire l'hypothèse que vous faites tout de suite d'accord. Donc, si c'est biodégradable, la matière organique qui est là, donc des composés organiques, c'est ainsi que si on appelle des composés organiques comme vous le savez, appelons-le comme une formule CaHbOcNd et n'importe quoi, tout le reste peut être là, nous l'appellerons X okay. Ceci va devenir CO2 + H2O plus vous connaissez ammoniac ou NO2, n'importe laquelle de ces choses d'accord plus nous l'appellerons y. Cette transformation, cette oxydation quand c'est ce qui se produit, se produit en présence de dégradation microbienne. Cette dégradation microbienne se produit et une certaine quantité d'oxygène est consommée dans le processus pour que cela se produise. Donc, plus la quantité de composés organiques est importante ici, plus la quantité d'oxygène est consommée par le processus microbien afin de générer ce sous-produit. Par conséquent, la quantité de charge organique présente est estimée en estimant la quantité d'oxygène utilisée. Donc, c'est la demande d'oxygène d'accord. Donc, si vous passez par cette nature, cette DBO, si la DBO est élevée, la demande d'oxygène est élevée, ce qui signifie que s'il y a beaucoup de charge dans un plan d'eau particulier, l'oxygène sera appauvri plus rapidement. L'oxygène s'appauvri plus rapidement lorsqu'il ne peut supporter beaucoup d'autres vies dans le système. L'oxygène est renouvelé dans le système par des processus différents, et ce processus, si vous placez une charge supplémentaire sur l'oxygène, la demande d'oxygène est plus élevée, puis le système va entrer dans un déséquilibre, puis vous aurez d'autres problèmes, puis deviendra anaérobie et puis d'autres réactions peuvent y avoir lieu. Donc, donc cette demande biochimique en oxygène est une façon de caractériser la quantité d'oxygène qui est là, donc c'est une chose indirecte parce que c'est nous qui parlons vraiment quand nous mesurons cela, nous avons mesuré cela en milligrammes par litre, ce milligramme par litre est la demande d'oxygène. Il ne vous donne pas une mesure directe du produit chimique que vous utilisez, c'est l'oxygène que vous mesrez. Quelle quantité d'oxygène est consommée dans un volume donné de déchets, c'est ce que vous mesrez, donc c'est notionnel. Il est utile car vous pouvez corréler ceci à la concentration réelle de quelque chose qui est là dans les déchets, c'est quelque chose que vous pouvez faire. Pour que vous connaachiez les montants réels, il peut être important pour vous de le corréler avec tout ce que vous faites, mais c'est une bonne mesure pour vérifier la quantité de matières organiques qui y est présente. Donc, les gens le mesurent couramment dans les rivières, les lacs, et même en mer, les océans pour voir à quel point la demande d'oxygène est là, juste pour voir si le système se renouvelle ou pas. La balance de l'oxygène dans le corps de l'eau est une chose très importante, que nous avons un peu étudiée en génie civil, nous y retourons un peu, mais le problème ici est que cela fonctionne très bien si vos déchets sont biodégradables, mais nos déchets ne sont pas toujours biodégradables, en particulier dans l'industrie. Dans les industries, une grande partie de l'effluence industrielle peut ne pas être biodégradable parce que certains de ces produits chimiques sont conçus pour ne pas être biodégradables. Parce que l'un des objectifs de nombreux fabricants si vous regardez n'importe quel produit, ils disent que le produit fait bien longtemps, il ne devrait pas expirer rapidement et tout cela. L'une des façons dont cela se produit est qu'elle ne devrait pas se dégrader. Donc si je fais un médicament, la date de péremption de la médecine, et quelque chose va arriver au médicament, vous ne voulez pas, vous voulez que la date d'expiration soit plus longue parce que, je veux dire pour la médecine n'est pas un bon exemple parce que les gens n'aiment pas habituellement la médecine du magasin, mais d'autres produits, disons, vous connaissez le plastique. Une des attractions du plastique était d'abord très attrayante parce qu'elle était légère, elle pouvait faire des choses que les métaux, le métal se corrode et tout, mais les plastiques étaient censés être extrêmement robustes, ils ne se corroseraient pas et des choses comme ça, mais vous savez, il y a un revers à ça. Nous avons une conséquence pour cela maintenant, nous savons vraiment que rien ne durera éternelle. Comme , il y a toujours d'autres types de dégradation qui se produisent. Il ne s'agit pas nécessairement d'une oxydation, mais peut-être d'une autre. La question des microplastiques que vous entenez maintenant, les gens ne sont pas sûrs de ce qui se passe, d'où provient, de l'érosion, de la corrosion ou simplement de la dégradation par la lumière du soleil ou de tout ce que vous savez que les gens essaient de comprendre. Pour ce faire, nous ne pouvons pas le faire, nous avons une autre méthode qui nous force à l'oxydation, qui est appelée la demande chimique en oxygène ou la DCO, où nous ajoutons un agent oxydant, un puissant agent oxydant, qu'il soit biodégradable ou non. Donc l'un des puissants agents oxydants que nous avons est, nous avons le composé organique, nous avons le CaHbOc quel que soit le Ndx plus nous ajoutons un agent oxydant que nous pouvons utiliser n'importe quoi, mais typiquement dans la méthode qui est que nous utilisons de l'acide sulfurique concentré et du trioxyde de chrome, il est appelé acide chromique, un très puissant agent oxydant. Il va oxyder tout ce qui est tout ce qui est d'accord organique et il vous donnera les produits habituels de l'oxydation. Donc, cela ne mesure pas non plus la quantité réelle de matière organique, vous savez que c'est mieux que l'autre, mais ne mesure pas l'oxygène, mais il mesure certains, il vous donne une certaine mesure de la quantité d'agent oxydant utilisé, c'est-à-dire comment nous calculons ça d'accord. Donc, si vous voulez vraiment connaître le montant réel, vous devez encore y aller et corréler cela au montant que vous avez analysé ce qui est là dans cette composition de cette composition et de la figure. Il est également tout à fait possible que s'il y a plusieurs polluants dans un plan d'eau donné dans un échantillon, chacun d'entre eux ne peut pas réagir dans le même taux, mais tout ce qui n'est pas l'objet de ce type de méthode, c'est une méthode de dépistage. L'utilité de ces choses vous donne une plateforme commune sur laquelle vous pouvez comparer. Par exemple, je veux comparer l'eau de la rivière 1 par rapport à la rivière 2, je n'ai pas à m'inquiéter d'une centaine d'autres paramètres, vous savez combien, quel produit chimique est là et tout ça, c'est un paramètre de criblage très rapide. Say this COD is 400, this COD is 100, which means obviously you know that 400 is higher than 100 and Donc something is tort here. Alors, vous allez découvrir ce qui ne va pas bien. Donc, même avec BOD okay. Il y a aussi une corrélation entre la DBO et la DCO, si tout est biodégradable, ils devraient être les mêmes. Maintenant, il en est de même que vous pouvez corréler, vous pouvez prendre le même échantillon et dire, vous pouvez prendre un échantillon biologique qui est biodégradable et le faire avec COD, puis comparer avec l'autre. A un certain point si elles s'écartant, vous savez que COD est, il existe d'autres composés non biodégradables. Donc, le point que j'essaie de faire est de soutenir les paramètres et devrait être pris comme paramètres de dépistage. L'autre avantage de la DCO et de la DBO est que si vous essayez de développer un mécanisme de contrôle, alors vous essayez de faire un processus de traitement, un processus de traitement de l'eau, vous essayez de traiter l'eau ou quelque chose. Il est très facile de comparer. Donc vous dites avant le traitement, un COD 100, après le traitement DCO est 20. Ainsi, vous pouvez rapidement obtenir, vous pouvez l'utiliser comme base pour l'efficacité d'un processus de traitement particulier sans entrer dans les détails de la manière dont il le fait et tout cela. Donc vous pouvez obtenir une estimation très rapide de ça d'accord. Ainsi, la DCO et la DBO sont les paramètres communs de la qualité de l'eau que vous verrez. Il y en a un autre et, bien sûr, il y a des micro-organismes. Les micro-organismes ont un endroit spécial parce que leur rôle est très différent, ils ne sont pas seulement des solides en suspension, des solides en suspension ici, des micro-organismes peuvent être inclus dans le TSS. Ainsi, par exemple, la plupart des bactéries qui sont des bactéries pathogènes sont de la taille entre près de 1 à 10 microns dans cette plage d'accord? Les virus sont petits, très petits, mais le problème est souvent le virus ne se raccrochez pas, les virus sont des nanoparticules, 100 nanomètres ou moins que ça, mais ils ne flottent pas par eux-mêmes, ils sont généralement attachés à quelque chose de beaucoup de fois. Donc, ils peuvent être inclus dans le TSS, ils peuvent ne pas être, et pourquoi ils se comportent très différemment, ils ne se comportent pas comme des bactéries. Ainsi, les méthodes que nous avons habituellement pour l'analyse sont dirigées vers les bactéries parce que beaucoup d'agents pathogènes sont dans la classe bactérienne. Donc, la plus grande partie de l'attention est là, mais les gens utilisent ensuite des méthodes de désinfection, ils partent du principe que les virus sont également partis. Donc, il y a des méthodes pour détecter le virus, mais des méthodes communes que nous utilisons ne sont dirigées que contre les bactéries parce que bon nombre des agents pathogènes courants sont des bactéries dans la nature d'accord. Ainsi, les micro-organismes ont une place particulière parce que le nombre de maladies ou de maladies liées à la qualité de l'eau est très élevé. Par conséquent, ils provoquent des bactéries dans l'eau, c'est donc une chose spéciale. (Vidéo: 22:17) Donc, si vous regardez les paramètres de la qualité de l'eau, vous devriez vous rendre au CPCB ou Central Pollution Control Board, le site Web du gouvernement de l'Inde, je vous encourage vivement à aller et à consulter ce site Web. Ça peut être cette chose. Donc, vous avez des normes. Si vous regardez les normes, il y a des normes de qualité de l'eau, des critères de qualité de l'eau, vous verrez toutes ces choses d'accord. Alors, si vous regardez ceci, vous voyez hier ce que nous avons parlé de l'utilisation désignée de l'eau, que l'eau est importante, de l'eau potable avec une source d'eau sans traitement classique, mais après la désinfection, cette classe est définie comme une classe, vous pouvez voir les paramètres de qualité qui sont ici. Vous avez des coliformes totaux, qui est un certain nombre de bactéries, vous l'appelez le nombre, non, certains nombres par 100 ml d'accord. Le pH est un autre paramètre. Oxygène dissous 6 mg. L'oxygène dissous est donc mesuré parce que c'est une indication de la quantité de charge qu'il y a, cette base est la demande biochimique en oxygène, BOD. Si la DBO est raisonnablement élevée, cela signifie qu'il n'y a pas beaucoup de demande d'oxygène, par inadvertance cela signifie que ce DBO va être sous contrôle et que l'oxygène biochimique demande 2 milligrammes ou moins d'accord. Donc, vous avez une classification de ces choses ici, donc c'est tout. Voici un exemple de cela. Donc vous pouvez y aller et vérifier ça. Il y a beaucoup de données dans le CPCB ’. (Vidéo: 24:09) Maintenant, ces normes changent de temps en temps. Donc l'une des choses sur la norme, c'est que nous en virons à cela dans la prochaine section. Les normes ne sont pas permanentes. Les normes sont aussi bonnes que l'information dont nous disposons actuellement sur quelque chose d'accord, 20 ans après, il n'y avait pas de BPC dans 50 ans. Il n'y avait pas d'EPA des États-Unis, les agences de protection de l'environnement parce que nous ne savons pas grand-chose, rien ne se passait. Au fur et à mesure que nous allons progresser, nous en savons de plus en plus sur les différents systèmes et il y a eu plus d'informations et il y a plus d'inquiétude et, par conséquent, les normes continuent de changer. C'est comme si nous avons plus d'accès à l'information. Je pense que, en tant que professionnels de l'environnement, nous sommes responsables, parfois, des gens vont venir nous demander de supposer qu'il y a un nouveau polluant, c'est un nouveau polluant. Quelqu'un a fait un nouveau polluant, l'un des nouveaux polluants est la nanoparticules. Il y a beaucoup d'attention sur les nanoparticules et leur effet, voyez qu'il y a beaucoup de choses sur les nanoparticules, la nanotechnologie et tout. Au cours des 20 dernières années, beaucoup de nanotechnologies flottent et flottent littéralement autour. Donc si les nanoparticules entrent dans l'environnement, elles flottent autour de là, elles sont des particules colloïdales, elles sont des particules submicroniques, elles ne s'installent pas vite, elles sont dans l'air, dans l'eau, et les processus conventionnels ne peuvent pas les enlever, elles ne sont pas conçues pour ça d'accord. Alors, qu'est-ce que vous faites? Donc, le destin et le transport des nanoparticules est une chose importante et c'est très difficile parce qu'il est très difficile de le mesurer, vous savez qu'il est coûteux de le mesurer. Donc, en tant que scientifique, si quelqu'un vient et demande, le gouvernement va trouver la chose, dire que vous pouvez trouver une norme pour les normes d'émission ou les normes de qualité pour les nanoparticules dans l'environnement, donc vous devez faire un tas d'études et ce genre de processus est le même. (Référez-vous à la diapositive: 26:18) Typiquement de ce que nous allons faire dans la classe et en examinant essentiellement le comportement des nanoparticules dans l'environnement. Que fait-on, dans quelles circonstances changera-on? Ensuite, sur la base de cela, nous pouvons donner des recommandations pour leur contrôle ou pour l'assainissement et ou pour la protection, ce genre de choses d'accord. Cela s'applique à beaucoup de contaminants émergents d'accord, il peut s'agir de nanoparticules, en est un exemple. Il y a beaucoup de produits chimiques nouveaux, que les produits pharmaceutiques en sont un exemple.