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COMA

 

 

 

 

 

 

 

Coma

Sous titre
La plus sévère d’altération de la conscience

Le coma correspond à la forme la plus sévère d’altération de la conscience. Un patient dans le coma semble endormi, mais il ne réagit à aucune stimulation, même douloureuse. Cet état, généralement transitoire, peut s’observer dans un grand nombre de maladies, neurologiques ou non.
       

Dossier réalisé en collaboration avec Benjamin Rohaut, unité de réanimation neurologique, pôle des maladies du système nerveux et Institut du cerveau et de la moelle épinière (ICM), unité Inserm 975, Neuropsychologie et neuroimagerie, GH-Pitié-Salpêtrière, Paris

Comprendre le coma

Du coma à l’état végétatif
Le coma est la forme la plus sévère d’altération de la conscience. Il s’agit en général d'un état transitoire, durant au maximum quelques semaines. Dans les cas les plus graves son évolution peut conduire au décès. Dans les cas les plus favorables, le retour à la conscience est rapide, se produisant au bout de quelques jours. Mais le plus souvent, l’amélioration est lente et peut passer par d’autres états de conscience altérée, tels que l’état végétatif et l’état de conscience minimale.
L’état végétatif est défini par une ouverture spontanée des yeux, mais sans conscience. Certains mouvements réflexes sont possibles, notamment des mouvements des yeux, mais sans poursuite visuelle.

L’état de conscience minimale (ou état pauci-relationel) est défini par une ouverture des yeux avec une conscience « partielle » possible, mais insuffisante pour qu’une communication fonctionnelle puisse s’établir. On observe souvent certains gestes non réflexes, notamment une poursuite visuelle.


Le coma n’est pas la mort cérébrale
La mort cérébrale est définie par l’absence totale et définitive de l’activité cérébrale. Le contrôle des fonctions dites végétatives (respiration, contrôle du système cardiovasculaire…) n’est plus assuré. Le cœur du patient bat encore (temporairement) grâce aux techniques d’assistance de réanimation. C’est dans cette situation que se pose la question du don d’organe envers un tiers.

Des causes nombreuses et variées
Le coma peut être la conséquence d’une altération directe du système de l’éveil, situé dans une structure profonde du cerveau (le tronc cérébral
tronc cérébral
Partie du système nerveux central située entre le cerveau et la moelle épinière, responsable de plusieurs fonctions de régulation : respiration, rythme cardiaque, contrôle de la douleur…
), d’où les neurones se projettent largement vers le reste du cerveau et régulent le cycle veille-sommeil. Il peut aussi être la conséquence d’un processus plus diffus, affectant l’ensemble du cerveau (cortex et/ou substance blanche
substance blanche
Zone du cerveau constituée d’axones, les prolongements cellulaires des neurones.
).
Les causes les plus fréquemment responsables d’un coma sont :
*         les traumatismes crâniens
*         l’hypoxie/ischémie cérébrale,
*         les accidents vasculaires cérébraux (hémorragiques surtout)
*         les surdosages médicamenteux/toxiques
*         les états de mal épileptiques
*         les encéphalitesencéphalitesInflammation du cerveau, d’origine infectieuse, bactérienne, virale ou encore parasitaire.

, méningo-encéphalites et abcès cérébraux
*         les encéphalopathies (métaboliques, dysimmunes…)
*         les tumeurs cérébrales
Le pronostic d’un coma dépend beaucoup de sa cause. Certaines d’entre elles - comme les causes métabolique/toxique, les états de mal épileptiques ou les encéphalopathies - sont généralement de meilleur pronostic que les causes vasculaires ou hypoxiques qui entrainent l’absence d’oxygénation temporaire d’une région plus ou moins étendue du cerveau.

Tenter d’identifier la cause dès la prise en charge
Les premières étapes de la prise en charge d’un patient dans le coma consistent à évaluer rapidement ses fonctions vitales (voies respiratoires dégagées, bonne oxygénation du sang, niveau de pression artérielle correcte) et, si besoin, à mettre rapidement en place les mesures de réanimation nécessaires (support ventilatoire, hémodynamique…). Son degré d’altération de la conscience est évalué à l’aide d’un score (de Glasgow), cotant les réponses verbale, oculaire et motrice à différentes stimulations physiques. Un patient dans le coma est en général admis dans un service de réanimation médicale ou chirurgicale.
Il s’agit ensuite d’identifier la cause du coma. Certains examens ou tests pharmacologiques permettent d’éliminer des causes rapidement réversibles (hypoglycémie, surdosage en morphinique ou en benzodiazépine). Une imagerie cérébrale (scanner ou IRM) est souvent pratiquée, pour éliminer une pathologie nécessitant un geste chirurgical urgent. Le recueil détaillé des antécédents et des circonstances de survenue du coma, associé à l’examen neurologique permettent le plus souvent d’orienter les médecins vers la cause du coma. Des examens complémentaires sont ensuite souvent nécessaires pour confirmer le diagnostic (imagerie cérébrale, ponction lombaire, électroencéphalogramme et bilan biologique).

Le devenir des patients, souvent difficile à prévoir
Prévoir le devenir du patient est un enjeu majeur, notamment lorsque le coma se prolonge ou que le patient reste dans un état de conscience altéré (état végétatif ou de conscience minimale). La poursuite de la réanimation n’a en effet plus de sens si l’on arrive à la certitude qu’il n’y a plus d’espoir de récupération.

Dans certaines situations, l’évaluation du pronostic est relativement simple. Ainsi, dans les comas post-anoxiques (causé par une interruption dans l’oxygénation du cerveau), de nombreuses études ont permis de définir des critères pronostics très fiables. L’abolition de réflexe pupillaire ou cornéen ou un score moteur de Glasgow inférieur à 2 au troisième jour de la prise en charge sont des facteurs de très mauvais pronostic.
Dans d’autres situations l’évaluation est plus délicate et fait appel, en plus du suivi de l’examen clinique qui est fondamental, à des explorations complémentaires :
- des explorations électrophysiologiques, électroencéphalographie et potentiels évoqués (enregistrement de l'activité électrique du système nerveux), qui permettent d’explorer le degré de fonctionnement cérébral résiduel
- des examens d’imagerie cérébrale (scanner, IRM), qui permettent de quantifier l’étendue des lésions cérébrales éventuelles.
En l’absence d’amélioration, un état végétatif est dit « persistant » après un mois. On parle d’état végétatif permanent après 3 mois en cas de lésion cérébrale non traumatique, et après 12 mois en cas de lésion cérébrale traumatique. De nombreuses études se fondant sur le suivi de patients ont montré que la probabilité de récupération devient alors quasi nulle.

Communiquer avec une personne dans le coma ?
Par définition, un patient dans le coma n’est pas conscient. On ne peut donc pas communiquer avec lui. Mais le diagnostic reposant sur l’évaluation des réponses du patient, il peut exister des situations (très rares) où un patient diagnostiqué à tort comateux est en réalité conscient. L’exemple classique est celui du « locked-in syndrome » dans lequel le patient est presque entièrement paralysé. Si après un examen neurologique approfondi un doute subsiste sur le niveau de conscience d’un patient, certaines techniques d’imageries fonctionnelles peuvent parfois conduire à la mise en évidence d’une telle situation. Ces cas sont toutefois extrêmement rares.

REVE, la recherche de la conscience – reportage et interview – 6 min – film extrait de la série Des idées plein la tech’ (2013)

Les enjeux de la recherche
Pour préciser le pronostic des patients récupérant lentement, plusieurs équipes de recherche tentent actuellement d’identifier des marqueurs pronostiques plus performants, notamment à l’aide d’explorations fonctionnelles sondant les capacités résiduelles du fonctionnement cérébral, ou de techniques d’imageries plus sensibles, permettant de détecter des lésions cérébrales qui peuvent passer inaperçues avec les techniques couramment utilisées.

 

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Résistance aux antidépresseurs : des neurones capables de s’autoréguler

 

       

 

 

 

 

 

Résistance aux antidépresseurs : des neurones capables de s’autoréguler

COMMUNIQUÉ | 25 JUIL. 2018 - 10H20 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE)

BIOLOGIE CELLULAIRE, DÉVELOPPEMENT ET ÉVOLUTION | NEUROSCIENCES, SCIENCES COGNITIVES, NEUROLOGIE, PSYCHIATRIE

Pourquoi certains patients déprimés présentent-ils une résistance quasi-totale aux antidépresseurs les plus courants ? C’est sur cette question que se sont penchés des chercheurs de l’Inserm et de Sorbonne Université au sein de l’Institut du Fer à Moulin qui ont pu mettre en évidence le rôle majeur des neurones sécréteurs de sérotonine – la cible médicamenteuse privilégiée dans les dépressions – dans la régulation de leur propre activité. En cause, un récepteur à la sérotonine porté par ces neurones dont la déficience pourrait être déterminante dans l’absence de réponse aux antidépresseurs les plus prescrits. Ces travaux, parus dans la revue Neurospychopharmacology ouvrent la voie à une meilleure compréhension de l’implication de la sérotonine dans les maladies psychiatriques.
La sérotonine est un neurotransmetteur – une substance chimique produite par certains neurones pour en activer d’autres – impliqué dans de nombreuses maladies psychiatriques telles que la dépression, l’addiction, l’impulsivité ou la psychose. Elle est sécrétée par des neurones spécifiques appelés neurones sérotoninergiques.

La libération de sérotonine hors de la cellule neuronale permet d’activer des neurones possédant des récepteurs spécifiques à ce neurotransmetteur. Lorsque ces récepteurs détectent une quantité suffisante de sérotonine dans le milieu extracellulaire, ils envoient un message d’activation ou d’inhibition au neurone qui les exprime. Les neurones sérotoninergiques possèdent également plusieurs types de récepteur à la sérotonine, qu’on appelle alors autorécepteurs et qui leur permettent d’autoréguler leur activité.

Des chercheurs de l’Inserm et de Sorbonne Universités/UPMC au sein de l’Institut du Fer à Moulin (Inserm, UPMC),  se sont intéressés au rôle d’un des autorécepteurs des neurones sérotoninergiques appelé 5-HT2B, dans la régulation de leur activité, afin de mieux comprendre l’absence d’effet de certains traitements antidépresseurs.

En temps normal, lorsqu’un neurone sérotoninergique sécrète de la sérotonine dans le milieu extracellulaire, il va être capable d’en recapturer une partie qu’il pourra de nouveau relarguer a posteriori.  Ce mécanisme assuré par un transporteur spécifique lui permet de réguler la quantité de sérotonine présente dans le milieu extracellulaire. Le transporteur est la cible privilégiée des médicaments antidépresseurs utilisés pour traiter les pathologies psychiatriques impliquant la sérotonine. Ceux-ci sont appelés « inhibiteurs sélectifs de la recapture de la sérotonine » (ISRS) car ils empêchent la recapture par le transporteur. Dans le contexte de la dépression où la sécrétion de la sérotonine est trop réduite, les ISRS permettent donc de conserver une concentration normale de sérotonine dans le milieu extracellulaire.

L’équipe de recherche est partie de l’observation que, chez la souris, lorsque le neurone sérotoninergique ne porte pas d’autorécepteur 5-HT2B, d’une part l’activité des neurones  sérotoninergiques est inférieure à la normale et d’autre part les molécules bloquant l’activité du transporteur comme les antidépresseurs ISRS sont sans effet sur la quantité extracellulaire de sérotonine. Les chercheurs ont ainsi montré que pour avoir un effet, ces molécules nécessitaient la présence et une expression normale du récepteur 5-HT2B à la sérotonine.

Ils ont également découvert que lorsqu’un neurone sécrète de la sérotonine, son autorécepteur 5-HT2B détecte la quantité présente dans le milieu extracellulaire et envoie un signal au neurone pour qu’il sécrète d’avantage de sérotonine. Pour éviter une sécrétion excessive de sérotonine, le neurone sérotoninergique possède un régulateur négatif : l’autorécepteur 5-HT1A qui détecte également la quantité de sérotonine extracellulaire et va envoyer un signal d’inhibition de la sécrétion au neurone sérotoninergique. Afin de conserver une activité neuronale normal, 5-HT2B permet de maintenir ainsi un certain niveau d’activité, en agissant comme un autorégulateur positif.

Ces résultats, à confirmer chez l’humain, mettent en évidence un mécanisme d’autorégulation fine des neurones sérotoninergiques avec une balance entre des autorécepteurs activateurs et des autorécepteurs inhibiteurs. Ils constituent une avancée dans l’identification de nouvelles cibles médicamenteuses,  dans la compréhension de l’implication de la sérotonine dans certaines pathologies psychiatriques et dans l’appréhension de l’inefficacité de certains traitements antidépresseurs.


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Des neurones en ébullition pendant le sommeil

 

 

 

 

 

 

 

Des neurones en ébullition pendant le sommeil

COMMUNIQUÉ | 27 JUIN 2019 - 11H11 | PAR INSERM (SALLE DE PRESSE)

NEUROSCIENCES, SCIENCES COGNITIVES, NEUROLOGIE, PSYCHIATRIE

Une équipe Inserm décrit pour la première fois le comportement et le langage des neurones qui assurent la consolidation de la mémoire pendant le sommeil. Bien loin de l’organisation statique et linéaire supposée, les chercheurs de l’Inserm montrent que le rôle des neurones varie rapidement au cours du temps et que le trajet de l’information change en permanence. Ces travaux sont parus dans Science Advances.

Les cellules du cerveau échangent constamment des informations. Pendant le sommeil, cela sert notamment à consolider la mémoire. Mais la façon dont ces échanges se font reste encore mal connue. L’électroencéphalogramme, qui permet de mesurer l’activité électrique globale du cerveau, montre des ondes régulières plus ou moins rapides selon les phases de sommeil, mais il ne permet pas de savoir comment est traitée l’information à l’échelle du neurone. Voilà qui est fait grâce à l’équipe de Christophe Bernard (Institut de Neuroscience des Systèmes – Inserm U1106). Pour y parvenir, l’équipe a utilisé des électrodes afin d’enregistrer l’activité électrique d’une centaine de neurones concentrés dans une région donnée. Ce sont ces signaux électriques qui portent l’information. Trois zones connues pour être impliquées dans la mémoire ont été enregistrées chez des rats pendant leur sommeil : l’hippocampe, le cortex préfrontal et le cortex entorhinal.

« D’après la régularité des ondes dans l’encéphalogramme, nous imaginions que les neurones fonctionnaient selon un schéma bien précis et répétitif pour transmettre les informations ou les stocker (un peu à la manière d’une machine industrielle bien réglée). Or les enregistrements montrent qu’il n’en est rien », clarifie Christophe Bernard.
Des groupes de neurones s’organisent entre eux pendant des temps très courts pour stocker et transmettre de l’information, et se relaient en permanence au cours du temps. Et au sein de chaque groupe, seuls quelques neurones jouent un rôle prépondérant. « Il y a ainsi une succession de sous-états avec au final, environ la moitié des neurones de ces trois régions qui jouent un rôle clé dans le traitement de l’information à un moment ou à un autre. Autrement dit, il n’y a pas de hiérarchie établie au sein des neurones, mais plutôt une répartition équilibrée des rôles », explique Christophe Bernard.

Une circulation fluide
L’autre découverte majeure est que, pendant un sous-état donné, l’information ne suit pas toujours le même chemin. « Ce fut une surprise car la théorie dominante était que le transfert de l’information suivait un trajet fixe. Or, nous constatons que ce n’est pas le cas. Dans le cerveau, les partenaires avec lesquels un neurone échange fluctuent d’un instant à l’autre. Cela se passe un peu comme sur internet, illustre le chercheur.
Un mail qui part de Paris vers Sydney, passera par des serveurs situés dans différents pays au cours de son acheminement et ces serveurs varieront au cours de la journée en fonction du trafic. Dans le cerveau c’est pareil : même quand l’information est la même, les itinéraires qu’elle emprunte ne sont pas fixes et les partenaires changent sans arrêt ».

Enfin, ces travaux ont permis de décoder le type de langage que les neurones parlent. Si un sous-état correspond à un « mot », la séquence de sous-états constitue une phrase. Même si la signification des mots et des phrases échappe encore aux chercheurs, ces derniers ont pu établir que le langage parlé par les neurones est complexe, ce qui permet d’optimiser le traitement de l’information. Un langage simple contient très peu de mots ; il est facile à apprendre mais il est difficile de convoyer des notions complexes. Un langage chaotique contient un mot pour chaque situation possible, et est impossible à apprendre. Le langage des neurones est complexe, comme pour les langues humaines. A noter que cette complexité est supérieure lors du sommeil paradoxal (celui des rêves) que pendant le sommeil lent.

Les chercheurs vont maintenant regarder ce qu’il en est en cas d’éveil, de réalisation de taches particulières ou encore en cas de pathologies. Ils vont notamment étudier le lien possible entre les pertes mnésiques chez les sujets épileptiques et la complexité du langage neuronal.

 

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EAUX ET ASSAINISSEMENT

 


 

 

 

 

 

traitement des eaux

Cet article fait partie du dossier consacré à l'eau.
Ensemble des techniques permettant d'éliminer les contaminants d'une eau d'origine urbaine ou industrielle.

EAUX ET ASSAINISSEMENT
INTRODUCTION
Contrairement aux autres matières premières, l'eau n'est pas une ressource limitée sur notre planète : son flux est constamment renouvelé. L'immense réservoir des mers et océans recouvre environ 72 % de la surface du globe. S'évaporant dans l'atmosphère, l'eau se condense et retombe avec les précipitations, qui alimentent les sources, les rivières, les lacs et enfin les mers. La majeure partie s'évapore de nouveau ; le restant ruisselle et s'infiltre dans le sol, où il peut former des nappes phréatiques. Tel est le cycle de l'eau.

La gestion des ressources en eau se heurte aux inégalités de sa répartition naturelle. Elle n'est pas toujours disponible là où on en a besoin, ni quand on en a besoin. Sécheresses et crues déséquilibrent l'approvisionnement, de façon généralement imprévisible. En outre, elle n'a que rarement la qualité nécessaire à ses diverses utilisations : agriculture, industrie, consommation humaine. Elle est généralement souillée par des sels minéraux, des substances organiques et des micro-organismes. Beaucoup de ces éléments sont inoffensifs pour l'organisme humain, parfois même bénéfiques à faible concentration ; mais, en règle générale, l'eau doit subir un traitement préalable, d'autant plus que de nombreux cours d'eau sont pollués. Les stations d'épuration sont donc nécessaires à tout réseau d'approvisionnement.
Bien qu'abondante à la surface de la Terre, l'eau est une richesse rare, non seulement dans les régions arides, mais aussi dans les pays de la zone tempérée. Selon les estimations, chaque individu consomme, directement ou pour ses besoins domestiques (nourriture, cuisine, bain, lavages, entretien, etc.), de 60 à 100 litres d'eau par jour. L'eau est indispensable à l'agriculture, la surface totale des terres irriguées étant estimée à 230 millions d'hectares. Les installations industrielles consomment, elles aussi, de grandes quantités d'eau. L'accroissement démographique, les grandes concentrations urbaines et l'essor industriel ont suscité des besoins grandissants en eau qui se traduisent par la construction d'ouvrages d'adduction et de stations d'épuration et de traitement, et par la recherche de nouvelles ressources, comme le dessalement de l'eau de mer.

LES PRINCIPALES RESSOURCES
La plus grande partie des eaux terrestres est salée. Les océans et les mers totalisent, en effet, environ 1,3 milliard de km3, alors que les eaux douces ne comptent que pour quelque 40 millions de km3. Toutefois, la majorité de ces dernières est emprisonnée dans les calottes polaires et les glaciers et demeure donc inaccessible à l'homme. Reste essentiellement disponible l'eau des précipitations qui s'écoulent à la surface du sol ou s'y infiltrent et s'y accumulent, constituant les deux ressources principales : eaux superficielles (rivières, lacs, étangs) et eaux souterraines (nappes phréatiques). L'eau de mer est devenue une nouvelle ressource grâce à la mise au point de techniques de dessalement de plus en plus élaborées. Enfin, les eaux de pluie peuvent devenir des ressources d'appoint non négligeables.
Une simple canalisation suffit pour capter les eaux de surface. Mais celles-ci ont l'inconvénient d'avoir un débit irrégulier et d'être sensibles à la pollution. L'industrie humaine y remédie par la construction de barrages et de citernes qui accumulent des réserves pendant les périodes de crues. Les débits sont ainsi régularisés et la continuité de l'approvisionnement est assurée pendant les sécheresses. Quant à la pollution, provoquée par les rejets domestiques et industriels, les effluents toxiques des engrais chimiques et des insecticides, elle nécessite de coûteuses installations de traitement préalable.
Les nappes phréatiques rassemblent des eaux qui se sont infiltrées dans des zones de terrains perméables jusqu'à ce qu'elles aient été arrêtées par une couche imperméable. Elles ont donc été filtrées. Ainsi, la qualité de ces eaux est déterminée par la nature du terrain où elles se trouvent. Une nappe aquifère, emprisonnée entre deux couches imperméables, est une nappe captive, généralement soumise à une forte pression. Un forage suffit pour créer un puits artésien. Afin de ne pas épuiser certaines nappes souterraines, celles-ci sont alimentées artificiellement par l'injection d'eaux usées régénérées ou d'eaux de pluie recueillies dans des bassins.

LE TRANSPORT DE L'EAU
Entre le site de son captage et le lieu de son utilisation, l'eau doit être acheminée par des ouvrages hydrauliques, aqueducs, canaux et canalisations parfois géantes. Les grandes agglomérations humaines aussi bien que les zones agricoles ont soif d'eau, non seulement dans les régions déshéritées, mais partout où des sécheresses sont à craindre ; les barrages, qu'ils soient de grands ouvrages d'art ou de simples retenues collinaires, renforcent le débit en saison sèche, garantissant un approvisionnement constant dans le temps.
En plaine, le réseau d'acheminement est constitué de canaux ou aqueducs à écoulement libre ; en terrain à fortes dénivellations, l'eau circule sous pression dans des conduits en charge. Mais les ouvrages sont généralement mixtes : canaux dans les zones à relief uniforme, conduits avec stations de relevage ailleurs. Les grands réseaux interconnectés acheminent l'eau des points de puisage aux lieux d'utilisation. La régulation entre régions se fait par transfert entre bassins ou même entre pays. À l'arrivée, des réservoirs tampons assurent les fonctions de distribution et de régulation des différents débits sur tout le territoire de consommation. En ville, d'autres réservoirs et un réseau de distribution ramifié de diamètre décroissant assurent l'alimentation de chaque habitation. La demande étant sujette à fluctuations, l'adduction est fractionnée en biefs séparés par des chambres qui assurent la régularisation des débits.
L'agriculture fait largement appel à l'irrigation. Sur plus de 80 % des terres cultivées, l'eau est distribuée par un réseau de canaux secondaires où elle ruisselle naturellement le long des pentes du terrain. Une autre méthode est l'aspersion par rampes, avec matériel souvent automatisé. Dans beaucoup de régions arides est utilisée la méthode d'irrigation au goutte à goutte. L'eau est acheminée avec un débit très faible vers un ensemble de microdiffuseurs disposés sur le sol, qui maintiennent autour de chaque plante une plage d'humidité permanente, tout en réalisant une importante économie d'eau.

LA QUALITÉ DE L'EAU
Chaque usage de l'eau – industriel, agricole ou domestique – impose une qualité particulière, définie par des paramètres physiques, chimiques et bactériologiques, c'est-à-dire la teneur en sels minéraux, gaz dissous et micro-organismes.
La turbidité d'une eau caractérise sa teneur en matières en suspension ; le degré hydrotimétrique, sa dureté. Une eau est dure lorsqu'elle est trop riche en sels de calcium et de magnésium. Elle rend le lavage difficile, cuit mal les légumes et laisse des dépôts de tartre. Une eau saumâtre contient de 1 à 10 g de sulfates et de chlorures par litre (pour mémoire, l'eau de mer en contient en moyenne 35 g/l). Parmi les gaz dissous dans l'eau, le gaz carbonique lui confère, suivant sa concentration, un caractère agressif ou acide. Trop agressive, l'eau peut devenir corrosive et attaquer les canalisations métalliques.
La présence d'hydrogène sulfuré – qui est normale dans certaines sources thermales – peut être responsable de la corrosion des ouvrages en béton.

L'EAU POTABLE
Par ruissellement ou percolation, l'eau se charge de matériaux dissous ou en suspension qui diffèrent eux-mêmes selon les sols traversés. Plus les eaux souterraines sont profondes, plus elles sont pures ; elles sont généralement exemptes de germes, mais leur concentration en éléments minéraux peut être élevée et imposer un traitement. Les eaux de surface sont, en revanche, presque toujours contaminées ; elles contiennent des bactéries, des germes pathogènes ou des virus ; elles peuvent être polluées par des composés toxiques provenant de rejets industriels ou domestiques.
Par définition, l'eau potable doit être dépourvue de tout élément minéral ou organique nuisible à la santé ; elle doit répondre à certaines normes fixées par des textes législatifs et à certains critères qualitatifs : être incolore, fraîche, sans odeur ni goût (ou avoir éventuellement une légère saveur due à des sels minéraux). L'eau potable ne doit contenir ni micro-organismes pathogènes ni substances toxiques (cuivre, plomb, fluorures, cyanure, arsenic, composés phénoliques, etc.). Sa concentration en certaines substances chimiques (sels minéraux, ammoniaque, nitrites, nitrates, chlorures, matières organiques) doit être limitée.
Pour en savoir plus, voir l'article eau minérale.

LE TRAITEMENT DES EAUX

Qu'elles soient résiduaires, superficielles ou souterraines, il est indispensable de traiter les eaux afin de les rendre propres à tel ou tel usage. Lorsque la prise est effectuée dans une rivière ou un lac, un prétraitement débarrasse l'eau des matières grossières par passage à travers des grilles. Celui-ci est parfois complété par un tamisage pour éliminer des particules en suspension et clarifier l'eau. Elle est ensuite décantée dans des canaux où elle s'écoule à une vitesse contrôlée. Ces opérations sont complétées par une aération, afin de l'oxygéner.

Après cette première phase, l'eau contient encore des corps colloïdaux et des substances dissoutes qui n'ont pas encore été éliminés. Elle subit alors un traitement chimique avec des coagulants et des floculants (sulfate d'aluminium ou silice activée). Ils forment avec ces substances des flocons et des agglomérats qui sont ensuite éliminés. En complément, des lits de percolation (couches de matériaux granuleux) adsorbent des sels minéraux comme ceux du fer et du manganèse. Les matières organiques et les virus sont détruits par stérilisation par le chlore. Parfois, il est nécessaire de recourir à l'ozone, au pouvoir oxydant très fort, pour une stérilisation plus efficace. Quant au charbon actif, connu pour sa capacité d'adsorption, il a la propriété de supprimer les goûts et les odeurs.

L'épuration biologique met à profit l'action de micro-organismes qui éliminent des produits toxiques (soufre, arsenic, phénols). Le lagunage fait agir l'auto-épuration, naturellement à l'œuvre dans les lacs : dans des bassins peu profonds, à l'air libre, l'eau est épurée par l'action des micro-organismes. Le procédé des boues activées consiste à faire séjourner l'eau dans des cuves ensemencées de bactéries. Il en résulte la formation de « boues », composées d'agglomérats de matières organiques, minérales et de micro-organismes. Enfin, l'eau peut aussi être percolée par passage à travers un lit bactérien de couches de supports granuleux sur lesquels se développent les micro-organismes qui adsorbent et métabolisent les substances polluantes.


LE DESSALEMENT DE L'EAU DE MER
La demande croissante en eau, notamment pour les besoins de l'irrigation, dans certaines régions déshéritées, a poussé au développement de procédés pour le dessalement de l'eau de mer et des océans, ainsi que de l'eau saumâtre des nappes et des lagunes. Il existe différentes méthodes. Elles sont toutes onéreuses.
DESSALEMENT DE L’EAU DE MER PAR DISTILLATION
La distillation, la plus ancienne et la mieux connue de ces méthodes, consomme de grandes quantités d'énergie pour réchauffer l'eau. Elle consiste à faire passer l'eau salée par plusieurs étages d'évaporation et de condensation.
DESSALEMENT DE L’EAU DE MER PAR ÉLECTRODIALYSE
Dans le procédé d'électrodialyse, l'eau salée est placée dans une cuve à électrolyse. Le courant électrique dissocie les molécules de sel (NaCl) en cations Na+ et anions Cl− qui sont respectivement attirés par les deux électrodes opposées. La cuve est en outre compartimentée par deux membranes semi-perméables, l'une aux cations, l'autre aux anions. L'eau douce est récoltée entre ces deux membranes sélectives qui jouent le rôle de « clapets à ions ».
DESSALEMENT DE L’EAU DE MER PAR OSMOSE INVERSE
Le principe de l'osmose inverse consiste à comprimer l'eau à travers une membrane perméable aux seules molécules d'eau à l'exclusion des sels, à une pression supérieure à sa pression osmotique. Ce procédé reste toutefois délicat à appliquer à cause de la fragilité de ces membranes.
DESSALEMENT DE L’EAU DE MER PAR CONGÉLATION
Parmi les autres procédés, il convient de citer la congélation, qui utilise la propriété de l'eau pure de former des cristaux de glace avant l'eau salée.

 

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