L’arsenic (As) et l’eau

L’arsenic est un élément naturellement présent dans l’environnement qui peut se dissoudre dans les eaux souterraines. Sa concentration et sa forme chimique varient selon la géologie locale et les caractéristiques de l’eau ; les décisions concernant les contrôles et le traitement doivent donc reposer sur une analyse de l’eau.

La présence de l’arsenic dans l’eau

L’arsenic peut pénétrer dans l’eau lorsque les minéraux des roches et des sols s’altèrent ou se dissolvent. Des concentrations naturellement élevées sont présentes dans certains aquifères ; les activités minières, la fusion des métaux et d’autres activités industrielles peuvent également contribuer à une contamination locale. Dans les eaux oxygénées, l’arsenic est généralement présent sous forme d’arséniate, As(V). En conditions réductrices, l’arsénite, As(III), peut être prédominant. L’équilibre dépend en partie des conditions d’oxydoréduction et du pH.

Aux valeurs de pH courantes des eaux souterraines, l’arséniate est généralement présent sous forme d’ions chargés négativement, tandis que l’arsénite se trouve souvent majoritairement sous forme d’acide arsénieux neutre (H₃AsO₃). Ces différences sont importantes, car les procédés de traitement n’éliminent pas toutes les formes d’arsenic avec la même efficacité. L’arsenic peut se fixer sur des particules d’oxydes de fer et d’aluminium et passer dans les sédiments ; les variations de la composition chimique de l’eau peuvent influer sur son maintien sous forme liée ou son retour dans l’eau.

L’arsenic élémentaire est peu soluble dans l’eau. Dans les eaux naturelles, les préoccupations portent principalement sur les composés d’arsenic dissous plutôt que sur une réaction directe entre l’arsenic élémentaire et l’eau.

Effets sur la santé et recommandations relatives à l’eau potable

Une exposition prolongée à l’arsenic inorganique, notamment par l’eau potable et les aliments préparés avec de l’eau contaminée, peut avoir de graves effets sur la santé. L’Organisation mondiale de la Santé cite les modifications et les lésions cutanées parmi les effets caractéristiques d’une exposition chronique, et l’arsenic inorganique est un cancérogène avéré pour l’être humain. Une exposition prolongée a également été associée à des maladies cardiovasculaires, au diabète et à des effets sur le développement. Les composés organiques de l’arsenic présents dans certains produits de la mer sont généralement moins nocifs que les formes inorganiques.

La valeur guide provisoire de l’OMS pour l’arsenic dans l’eau potable est de 10 µg/L. Il s’agit d’une recommandation internationale fondée sur des considérations sanitaires, et non d’une limite réglementaire unique applicable dans tous les pays. Les réglementations locales peuvent varier. L’OMS recommande de maintenir les concentrations aussi faibles que raisonnablement possible et inférieures à la valeur guide lorsque les ressources le permettent.

Il n’a pas été démontré que l’arsenic soit essentiel à l’être humain. Un échantillon d’eau doit être analysé pour déterminer sa concentration en arsenic ; le goût, l’odeur et l’aspect ne permettent pas d’évaluer les teneurs en arsenic.

Élimination de l’arsenic de l’eau

Les méthodes de traitement disponibles comprennent l’oxydation suivie d’une coagulation au fer ou d’une précipitation et d’une filtration, les médias adsorbants à base de fer, l’échange d’anions et les procédés membranaires tels que l’osmose inverse. Le procédé approprié dépend de la composition de l’eau brute, de la qualité requise pour l’eau traitée, des conditions d’exploitation et des modalités de gestion des résidus de traitement.

La spéciation peut influer sur les performances du procédé. Par exemple, avec plusieurs procédés de traitement courants, As(III) est souvent plus difficile à éliminer que As(V) ; l’oxydation de As(III) en As(V) peut donc être utilisée comme prétraitement. Le pH et les substances concurrentes telles que les phosphates, la silice ou les sulfates peuvent également influer sur l’élimination, selon le procédé choisi. Les essais pilotes ou de traitabilité ainsi que le suivi sont importants lors de la conception d’un traitement.

L’arsenic éliminé de l’eau est transféré dans un flux résiduel plutôt que détruit. Selon le procédé, ce flux peut comprendre des boues, de l’adsorbant usagé, une solution de régénération ou un concentrat membranaire ; il doit être manipulé et éliminé de manière appropriée, conformément aux exigences applicables.

Élimination de l’arsenic de l’eau