Le Voyage de l'Eau : du Nuage au Robinet (Niveau 6ème)
De l'eau, oui, mais de l'eau potable !
L'eau est essentielle à la vie. Nous l'utilisons tous les jours pour boire, cuisiner, nous laver... Mais l'eau que l'on trouve dans la nature (rivières, lacs) n'est pas toujours propre à la consommation. Elle peut contenir des microbes, de la terre, des feuilles ou d'autres choses qui peuvent nous rendre malades. C'est pourquoi, avant d'arriver à notre robinet, l'eau doit passer par une usine de traitement où elle est nettoyée et purifiée. Partons à la découverte des étapes de ce voyage important !
L'Usine "Eau Claire"
Schéma simplifié d'une usine de traitement de l'eau
L'eau de la rivière passe par plusieurs étapes pour devenir potable.
Questions à traiter
- Pourquoi est-il important de traiter l'eau d'une rivière avant de la boire ?
- Observe le schéma. Liste dans l'ordre les 5 étapes principales de traitement que l'eau subit après sa prise dans la rivière et avant son stockage.
- Quel est le rôle du dégrillage et du tamissage au début du traitement ? Que retirent-ils de l'eau ?
- Explique avec tes mots ce qui se passe pendant l'étape de décantation. Qu'est-ce qui se dépose au fond du bassin ?
- Après la décantation, l'eau passe à travers un filtre à sable. Quel est le but de cette filtration ?
- La dernière étape avant le stockage est la désinfection (par exemple avec du chlore). Pourquoi cette étape est-elle indispensable ?
- Imaginons que \(1000\) litres d'eau de rivière contiennent \(50\) grammes de petites impuretés (terre, sable fin). Après la décantation et la filtration, il ne reste plus que \(2\) grammes de ces impuretés dans les \(1000\) litres d'eau. Quelle masse d'impuretés a été retirée par la décantation et la filtration pour ces \(1000\) litres d'eau ?
Correction : Le Voyage de l'Eau
Question 1 : Importance du traitement de l'eau
Réponse :
Il est important de traiter l'eau d'une rivière avant de la boire car elle peut contenir des éléments qui sont mauvais pour notre santé. Par exemple :
- Des impuretés visibles : comme des branches, des feuilles, de la terre, du sable.
- Des micro-organismes invisibles : comme des bactéries ou des virus, qui peuvent causer des maladies.
- Des substances chimiques dissoutes qui pourraient être nocives.
Le traitement de l'eau vise à éliminer tous ces dangers pour la rendre potable, c'est-à-dire bonne à boire sans risque pour la santé.
Question 2 : Étapes principales du traitement
Réponse :
D'après le schéma, les 5 étapes principales de traitement après la prise d'eau et avant le stockage sont :
- Dégrillage
- Tamissage
- Décantation
- Filtration (sur sable)
- Désinfection (par exemple, au chlore)
Question 3 : Rôle du dégrillage et du tamissage
Réponse :
Le dégrillage et le tamissage sont les premières étapes pour enlever les plus gros déchets solides présents dans l'eau :
- Le dégrillage utilise des grilles pour arrêter les gros objets comme les branches, les gros cailloux, les plastiques, etc.
- Le tamissage utilise des tamis avec des trous plus petits pour retenir les débris plus fins que le dégrillage a laissés passer, comme les petits cailloux, les feuilles mortes, les insectes, etc.
Ces étapes préparent l'eau pour les traitements suivants en éliminant ce qui pourrait boucher les installations ou gêner les autres processus.
Quiz Intermédiaire 1 : Le dégrillage sert à enlever :
Question 4 : La décantation
Réponse :
Pendant la décantation, l'eau, qui a déjà été débarrassée des plus gros déchets, est laissée au repos dans un grand bassin. Les petites particules solides encore présentes dans l'eau (comme la terre fine, l'argile) sont plus lourdes que l'eau. Avec le temps, elles vont lentement tomber et se déposer au fond du bassin sous l'effet de la gravité. On appelle ces dépôts des "boues". L'eau qui se trouve au-dessus devient alors plus claire. Parfois, on ajoute un produit chimique (un floculant) avant la décantation pour aider les petites particules à se regrouper en flocons plus gros et plus lourds, ce qui les fait tomber plus vite au fond.
Question 5 : But de la filtration
Réponse :
Après la décantation, l'eau est déjà plus claire, mais elle contient encore de très fines particules en suspension qui n'ont pas eu le temps de se déposer ou qui sont trop légères. La filtration, souvent à travers une épaisse couche de sable (et parfois de gravier ou de charbon actif), sert à retenir ces dernières petites impuretés. L'eau passe lentement à travers le filtre, et les particules sont piégées dans les interstices du sable. L'eau qui sort du filtre est beaucoup plus limpide.
Question 6 : Importance de la désinfection
Réponse :
La désinfection est une étape cruciale car même si l'eau est devenue très claire après la filtration, elle peut encore contenir des micro-organismes invisibles à l'œil nu, comme des bactéries et des virus, qui peuvent provoquer des maladies graves (gastro-entérite, choléra, etc.). La désinfection (par exemple en ajoutant une petite quantité de chlore, ou en utilisant des rayons ultraviolets) tue ces microbes et rend l'eau sûre à boire. C'est la dernière barrière de protection avant que l'eau ne soit stockée et distribuée.
Quiz Intermédiaire 2 : La désinfection de l'eau sert principalement à :
Question 7 : Calcul de la masse d'impuretés retirées
Données :
- Masse d'impuretés avant traitement (pour \(1000 \, \text{L}\)) : \(50 \, \text{g}\)
- Masse d'impuretés après décantation et filtration (pour \(1000 \, \text{L}\)) : \(2 \, \text{g}\)
Calcul :
Pour trouver la masse d'impuretés retirées, on soustrait la masse restante de la masse initiale :
Quiz Rapide : Testez vos connaissances (Récapitulatif)
1. Quelle étape du traitement de l'eau utilise la gravité pour séparer les particules solides de l'eau ?
2. L'eau est dite "potable" quand :
3. La filtration sur sable permet d'enlever :
Glossaire
- Eau Potable
- Eau qui peut être bue sans danger pour la santé. Elle a été traitée pour éliminer les impuretés et les micro-organismes nuisibles.
- Traitement de l'eau
- Ensemble des procédés utilisés pour nettoyer l'eau naturelle (rivière, lac, nappe souterraine) afin de la rendre potable.
- Dégrillage
- Première étape du traitement qui consiste à enlever les plus gros déchets solides (branches, plastiques) à l'aide de grilles.
- Tamissage
- Étape qui suit le dégrillage, utilisant des tamis plus fins pour enlever des déchets plus petits (petites feuilles, graviers).
- Décantation
- Procédé qui consiste à laisser reposer l'eau dans un grand bassin pour que les particules solides en suspension, plus lourdes que l'eau, se déposent au fond par gravité.
- Floculation
- Ajout d'un produit chimique (floculant) pour que les très petites particules en suspension dans l'eau s'agglutinent et forment des flocons plus gros et plus lourds, facilitant leur décantation.
- Filtration
- Passage de l'eau à travers un matériau poreux (comme du sable) qui retient les fines particules encore présentes après la décantation.
- Désinfection
- Dernière étape importante du traitement qui vise à tuer les micro-organismes (bactéries, virus) restants, souvent en utilisant du chlore ou des rayons ultraviolets (UV).
- Impuretés
- Substances indésirables présentes dans l'eau (terre, sable, débris végétaux, polluants, microbes).
- Micro-organismes
- Organismes vivants très petits, invisibles à l'œil nu, comme les bactéries et les virus, dont certains peuvent être pathogènes (causer des maladies).
D’autres exercices de chimie 6 ème:
0 commentaires