Journée d’information
Chlore Désinfection et Eau
Compte-rendu Mars 2003
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Le chlore est, d’une façon générale, systématiquement associé, par l’opinion publique, à la désinfection de l’eau. Il jouit dans ce cadre d’une image positive car c’est une garantie pour le consommateur de disposer, au robinet, d’une eau saine et désinfectée. Néanmoins, il est systématiquement cité, négativement, en raison des désagréments liés principalement à la saveur et à l’odeur qu’il peut donner à l’eau. Les techniques de traitement des eaux ont considérablement évolué au cours des vingt dernières années, à l’initiative des sociétés de traitement et de distribution des eaux, de façon à offrir aux consommateurs une eau toujours saine mais aussi agréable à boire. Le chlore y joue toujours un rôle essentiel car c’est le seul produit disponible qui permet de garantir la qualité sanitaire de l’eau de l’unité de traitement jusqu’au robinet du consommateur. En revanche, la potabilisation de l’eau – c’est-à-dire la préparation de l’eau avant son introduction dans le réseau – fait appel aujourd’hui à des nouvelles techniques plus sophistiquées, notamment de filtration qui permettent de recourir de façon moindre aux produits chlorés. Dans les pays en voie de développement, le chlore joue et continuera vraisemblablement encore longtemps à jouer un rôle essentiel, tant pour la potabilisation de l’eau que pour sa conservation. Afin de faire un point concernant l’état actuel de l’utilisation du chlore et des produits chlorés dans la désinfection de l’eau, le Syndicat des Halogènes et Dérivés (qui regroupe les producteurs et distributeurs français de chlore) a organisé, le 19 novembre 2002, une réunion d’information et d’échange avec des organisations nationales de consommateurs et des associations représentatives de protection de l’environnement. Au cours de cette journée, plusieurs spécialistes du sujet sont intervenus sur les grands thèmes suivants : 1. Les risques liés à l'eau et la nécessité de la désinfecter avec une illustration particulière dans les pays en voie de développement ; 2. Les produits de la désinfection de l'eau au premier rang desquels figure le chlore ; 3. La réglementation qui entoure la sécurité et le contrôle de la qualité de l'eau. En annexe de ce document : liste des participants
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Les risques liés à l’eau Antoine Montiel – Conseiller scientifique Direction Qualité et Environnement – Sagep Cette intervention avait pour but de montrer quels sont les éléments pathogènes de l'eau et les conditions dans lesquelles ils prolifèrent ainsi que les moyens d'alerte et d'intervention qui permettent de garantir une eau saine. Au préalable, il a rappelé et défini certaines notions de portée générale. 1. Le risque le plus fréquent et le plus important induit par l’eau est le risque microbiologique. On distingue 3 types de risque : a) Le risque d’ingestion : pathogènes du système digestif (sous forme de bactéries, de virus ou de parasites) ; b) Le risque d’inhalation : pathogènes du système respiratoire (sous forme de légionnelles, de mycobactéries) ; c) Le risque de contact avec des pseudomonas et staphylocoques par exemple. 2. Le danger, c'est tout ce qui peut provoquer un trouble. 3. Le risque entend la probabilité d'être en présence du danger. 4. L'évaluation du risque, c’est l’étude qui permet de connaître la probabilité d’exposition à un danger. 5. Le principe de prévention implique la définition de normes à respecter pour rendre ce risque acceptable. 6. Le principe de précaution intervient lui précisément quand il n'y a pas de possibilité d'évaluation du risque convenable. Le danger est considéré comme très important ; il est donc indispensable de limiter le plus possible le risque d’être en présence avec le danger. 7. L'évaluation du danger microbiologique dépend de quatre paramètres : a) la viabilité ; b) la virulence (l’aptitude à se développer dans l’organisme) ; c) la toxicogénèse (l’aptitude à produire des toxines, endotoxines, exotocines) ; d) la résistance des bactéries aux antibiotiques. COMMUNICATIONS ECONOMIQUES ET SOCIALES - 8-10 rue Villedo - 75001 Paris
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En fonction de ces paramètres, on sait que la dangerosité peut être très différente selon les espèces : dans le cas de la salmonelle par exemple, il existe 200 espèces différentes, seules étant dangereuses les salmonella typhi et paratyphi A et B. En ce qui concerne la legionella, 27 espèces existent mais une seule est très dangereuse, la pneumophila. Le tableau ci-dessous détaille les différents micro-organismes qui peuvent se retrouver dans les eaux responsables des maladies hydriques :
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Dans l'évolution de la connaissance de la bactériologie de l'eau et de l’évaluation de l’efficacité du traitement microbiologique, on distingue trois périodes. 1. La découverte de la bactériologie avec la recherche des pathogènes. L'eau ne doit pas contenir de germes pathogènes, mais l'absence de germes est pratiquement impossible à contrôler. 2. Face à cette situation, on s'est donc orienté vers la recherche des témoins ou indicateurs de danger bactériologique, c'est-à-dire la recherche de germes témoins permettant de détecter une contamination de l'eau. Pour être efficaces, il faut que ces germes soient présents en quantité suffisante afin d’être dénombrés et analysés. Il faut qu'ils soient extrapolables à toutes les eaux, à tous les pathogènes, et à toutes les maladies hydriques. Mais, apparemment, il n’existe pas d’indicateur ou de témoin idéal. 3. De nouvelles « découvertes » (les reviviscences bactériennes, les micro-organismes de plus en plus résistants, les nouveaux pathogènes, etc…) ont montré que, pour garantir la qualité microbiologique, il fallait étendre la surveillance à la recherche d’autres témoins, notamment des germes indicateurs de pollution, d'efficacité de traitement et d'évolution en réseau de distribution. En conclusion, les points suivants sont rappelés : 1. Le risque le plus fréquent est le risque microbiologique ; 2. L'eau est un aliment fourni à domicile par un système de stockage complexe (canalisation, réservoir de stockage) ; 3. On ne désinfecte que ce qui est propre ; 4. La garantie de qualité microbiologique de cette eau ne peut être obtenue que par un traitement multibarrière, c’est-à-dire : a) un traitement et/ou une désinfection de l'eau ; b) un traitement bactériostatique, qui réduit toute prolifération dans le réseau ; c) des mesures préventives lors de tous les travaux effectués dans le réseau ; d) des mesures préventives évitant tout retour d'eau de qualité douteuse dans le réseau. 5. La personne publique ou privée en charge de la distribution doit apporter la preuve de l'efficacité de la désinfection ; 6. Certains traitements biocides peuvent conduire à des réactions secondaires. En aucun cas, la prise en compte de ces réactions secondaires ne peut augmenter le risque microbiologique à court terme. COMMUNICATIONS ECONOMIQUES ET SOCIALES - 8-10 rue Villedo - 75001 Paris
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Un cas particulier : la désinfection de l’eau dans les PED Docteur Loïc Monjour - Association EAST Spécialiste de la désinfection de l'eau dans les pays en voie de développement, le Docteur Loïc Monjour étudie la question plus particulièrement en Asie et en Afrique. Il a illustré son propos par de nombreuses études et expériences de terrain au Vietnam et au Burkina Faso, menées par un groupe d'étude composé de médecins et d'ingénieurs qu'il anime au sein de l'association EAST. Il a présenté notamment l’exemple du Burkina Faso sur les méthodes d’approvisionnement en eau de consommation en milieux urbain et péri urbain à Ouagadougou et en milieu rural. Eléments et lieux d’étude : Après avoir interrogé des populations villageoises, essentiellement les femmes et les adolescentes chargées du transport et du stockage de l’eau de trois villages au Burkuna Faso et après avoir analysé leur appréciation de l’hygiène de l’eau, leurs habitudes et leur définition de l’eau potable, des séances d’éducation sanitaire sur la relation eau-santé ont été organisées. Elles ont permis de mettre en place un système simple et peu coûteux de désinfection de l'eau avec démonstration de règles élémentaires d'hygiène. L’approche retenue consiste essentiellement en la création de postes d'eau potable. Le système mis au point comporte un réservoir fermé, à fond percé conçu dans des matériaux du pays. Il permet grâce à un filtre d'éliminer un certain nombre d'agents pathogènes comme le ver de Guinée. L'écoulement de l'eau par le bas du réservoir au moyen d'un tuyau et d'un robinet évite les puisages trop fréquents qui apportent à chaque intervention d'autres polluants. Enfin la chloration par l'eau de Javel permet de détruire les nombreux microbes sources de dysenterie bactérienne, de typhoïde et de choléra à l'origine de nombreux décès chez les enfants.
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Panorama des produits Philippe Zydowicz – Ingénieur, traitement des eaux, Atofina Le thème général de la journée étant le chlore et la désinfection de l'eau, il revenait à un représentant des industriels producteurs de chlore de présenter les produits utilisés et les différentes formes sous lesquelles ils sont utilisés. Après avoir précisé que la désinfection finale de l'eau comportait à la fois une élimination des micro-organismes pathogènes et une action de rémanence dans le réseau de distribution, Philippe Zydowicz a listé les différents procédés de désinfection : - Le procédé chimique (les produits chlorés et l’ozone) ; - Les procédés physiques (les rayons UV, l’utra-filtration).
Il a développé, pour sa part, le procédé chimique faisant intervenir les produits chlorés. Les autres procédés ont été présentés par Maria Prados de La Générale des Eaux. Sous la dénomination « chlore », on classe 2 produits : le chlore gazeux et l'hypochlorite de sodium. a) Le chlore gazeux est produit par l’électrolyse d’une solution de chlorure de sodium (du sel). Le produit obtenu est un gaz jaune vert, dense, commercialisé sous forme d'un gaz liquéfié. Le chlore gazeux est peu soluble dans l'eau. Il s'hydrolyse rapidement. C'est un oxydant puissant. Le chlore gazeux est utilisé dans le traitement des eaux en pré-oxydation et en désinfection finale. Il agit sur les virus et sur les bactéries. Certains produits de transformation, tels les trihalométhanes (THM) sont indésirables et leurs présences dans l'eau sont très réglementées. b) L'hypochlorite de Sodium, plus connu sous le nom d’eau de Javel, est fabriqué par absorption de chlore gazeux dans la soude. Il s'agit d'un liquide jaune disponible au grand public sous forme diluée. C'est également un oxydant puissant, il se dégrade lentement en chlorate. L'hypochlorite de sodium ou Javel n'est utilisé qu'en désinfection finale de l'eau. Il a les mêmes effets que le chlore gazeux. Les produits de décomposition sont également soumis à réglementation.
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c) Le dioxyde de chlore est un autre produit chloré utilisé dans la désinfection de l'eau : il s'agit d'un gaz jaune vert, détonant. Il possède les mêmes caractéristiques d'utilisation que les deux précédents produits. En revanche, le dioxyde de chlore a une efficacité analogue mais à des doses plus réduites. Il est plus efficace sur certains protozoaires et a une meilleure rémanence dans le réseau. Les produits de transformation sont les chlorites. Leur présence dans l'eau est également réglementée. De cet exposé, on peut donc conclure que les produits chlorés ont une efficacité démontrée dans la désinfection de l'eau. Philippe Zydowicz rappelle que seuls les produits chlorés assurent la rémanence (c’est-àdire qu’ils restent actifs pendant une période longue donc jusqu’au robinet de l’utilisateur) de la désinfection dans le réseau. L'ensemble des sous-produits sont réglementés.
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Les différentes techniques de désinfection Maria Prados – Ingénieur traitement des eaux, Générale des Eaux Maria Prados a développé, pour le compte des distributeurs d’eau, les différentes techniques qui concourent à la distribution d'une eau saine pour le consommateur. Elle a d'abord souligné, comme Antoine Montiel, qu'une désinfection efficace ne pouvait se faire que sur une eau exempte de matières en suspension, c'est-à-dire que l’eau doit d’abord être « propre » ; le risque microbiologique représentant le risque majeur. Après avoir rappelé les exigences de la Directive "eau potable" de 1998, Maria Prados a montré que cette réglementation prévoyait également des normes en ce qui concerne les sous-produits de la désinfection. Le tableau ci-dessous présente les paramètres liés à la désinfection
Elle a ensuite détaillé les bonnes pratiques de conception des installations qui conditionnent le choix du procédé de désinfection.
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Maria Prados a apporté des précisions complémentaires sur les produits chlorés cités par Philippe Zydowicz. Elle confirme que les produits chlorés sont les plus utilisés dans le traitement de l'eau et qu'ils bénéficient d'un excellent rapport coût/risque/efficacité. Ces produits présentent néanmoins quelques contraintes particulières de stockage. Ils engendrent également des problèmes de saveur et d'odeur à certains seuils de concentration par réaction avec d'autres matières présentes dans l'eau.
En ce qui concerne les autres procédés de désinfection, l'ozone apparaît aujourd’hui comme le plus efficace. Il est le seul procédé à avoir une action sur le Cryptosporidium. Il permet également d'éliminer d'autres produits comme le fer et le manganèse mais n'a pas d’effet rémanent dans le réseau (contrairement au chlore) et son coût est relativement élevé. Les UV, quant à eux, ont un pouvoir bactéricide et virucide reconnu. Leur utilisation nécessite une eau parfaitement limpide. Ils n'ont pas, non plus, d'effet rémanent.
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La conclusion principale est qu’il n'y a pas de technique idéale dans l'absolu. Le choix de la technique, parmi celles qui ont été présentées, est fonction de plusieurs paramètres : 1. la qualité de l'eau à traiter : a) risques bactériologiques (eaux souterraine ou superficielle) ; b) présence de : ammoniaque, fer, manganèse, algues, pesticides, turbidité, matières organiques ; c) variations de la qualité (T, pH, turbidité) ; d) pollutions accidentelles. 2. le type de filière de traitement : a) classique ou par membrane ; b) système idéal : multibarrières ; c) surveiller la présence simultanée de différents oxydants. 3. l'état du réseau de distribution :
a) longueur, temps de résidence ; b) postes de rechloration ; c) état et historique des canalisations.
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Chlore et santé des personnes Dr Jacques Fiorentino - Médecin-conseil Medic’ eau Le Dr Jacques Fiorentino. qui s’intéresse plus particulièrement aux aspects sanitaires, a confirmé l'absolue nécessité de désinfecter l'eau d'un point de vue de la santé. Il a également apporté quelques précisions sur les soupçons pesant sur les sous-produits de la chloration. Il s'agit essentiellement des trihalométhanes (THM), des chlorites et des bromates. Leur concentration dépend des teneurs initiales en matières organiques ou inorganiques présentes dans l'eau, avec lesquelles le chlore réagit. A ce propos, il a rappelé que le taux de chlore dans l'eau distribuée est nettement plus élevé aux Etats-Unis qu'en France. En ce qui concerne les risques sanitaires, il a confirmé qu'il n'y avait aucune relation entre le cancer du rectum et les sous-produits de la chloration. L’association entre THM et cancer de la vessie et du colon ne repose que sur des estimations statistiques rétrospectives et des échantillons non représentatifs. Aucun lien n'a été signalé à ce jour sur la reproduction. Des suspicions pèsent toujours sur les risques concernant les retards de croissance ou les malformations congénitales. Des études sont en cours mais elles ne remettent pas, en tout état de cause, l'intérêt majeur de la désinfection par le chlore. En conclusion, il a rappelé que, grâce aux contrôles réguliers de qualité et de traçabilité, l’eau du robinet est actuellement un des produits alimentaires les plus sûrs.
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Le chlore dans la désinfection : évolution de la réglementation Daniel Villessot - Directeur Technique, Lyonnaise des Eaux Daniel Villessot a apporté plusieurs éclairages sur la réglementation en vigueur et son évolution. Il a également exposé les contraintes particulières liées au Plan Vigipirate, en vigueur en France, pour prévenir les attaques terroristes et notamment bactériologiques. Les textes réglementaires de référence sont ceux de la directive européenne 98/83 et du décret français 2001-1220. Ces dispositions devront être pour certaines introduites dans le droit français en décembre 2003. Les textes prévoient, notamment, un suivi de la qualité de l'eau par un contrôle sanitaire et une auto-surveillance des exploitants. Ils établissent des paramètres sanitaires de qualité et également des références de qualité. Ils définissent, au moyen de normes, l'équilibre nécessaire entre une désinfection efficace et des sous-produits en quantité maîtrisée. Les normes actuellement en vigueur vont évoluer : les THM devront être inférieurs à 150 microgrammes par litre à partir de 2003. Ce taux sera ensuite abaissé à 100 microgrammes en 2008 (cf premier tableau de l’intervention de Mme Prados - page 9). Le plan Vigipirate a conduit à renforcer certaines dispositions réglementaires, notamment ce qui concerne les taux de chlore. Il a été remonté à 0,3 mg/l de chlore libre à l'usine et dans les réservoirs et amené à 0,1 mg/l en tout point du réseau. Daniel Villessot a d'autre part souligné le souci constant des distributeurs, en liaison avec les autorités publiques, de surveillance en continu tant de la qualité de l'eau que des installations elles-mêmes. Il a également regretté que la presse ne sache pas s'imposer une certaine discrétion dans la diffusion d'informations sur des produits potentiellement dangereux, susceptibles de fournir des idées à ceux qui n'en n'ont pas besoin.
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Le chlore dans la désinfection de l’eau : ce que les consommateurs en disent Monique Chotard - Directeur du Centre d’Information sur l’Eau (C.I.EAU) Monique Chotard a présenté la 7ème édition du baromètre SOFRES/C.I.EAU « L’eau et les français – 2002 » réalisée en pleine application du plan « Biotox » entraînant notamment la multiplication par trois du taux de chlore dans l’eau du robinet. La perception de la qualité sanitaire de l’eau du robinet demeure élevée : 71% des Français pensent que l’eau du robinet est sûre et 77% la trouvent bien contrôlée. Le taux de satisfaction globale reste stable à 72%. Les motifs d'insatisfaction cités par les 28% d’insatisfaits sont détaillés dans les tableaux ci-dessous, en fonction de l'usage auquel l'eau est destinée (entretien ou alimentation).
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En ce qui concerne la santé, le sondage révèle que les Français pensent, en réponse spontanée, que certaines substances, comme le calcaire et le chlore, sont présentes en trop grande quantité dans l'eau. A l’inverse, lorsqu’on leur soumet une liste de substances, cela provoque alors une réaction disproportionnée sur la dangerosité de ladite substance. Par ailleurs, sur le court terme, les indices d’inquiétude sur l’eau restent à un niveau faible (7%), il en est tout autrement sur le long terme (38%) car l’eau devient le symbole de toutes les préoccupations environnementales qui agitent l’opinion publique (cf tableau ci-après).
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Débat Le débat a permis d’aborder avec les représentants des organisations de consommateurs présents les différentes questions qu'ils se posent en matière de désinfection de l‘eau. De façon synthétique, les principaux thèmes abordés ont été les suivants : • Précisions sur les analyses de la qualité de l’eau et l’information Les analyses sur la qualité de l'eau sont obligatoires et définies par des textes réglementaires nationaux (décret 12-20 de 2001) et des textes européens (directive eau de 1998 transposable en droit français à partir de 2003). Ces analyses sont contrôlées par les DDASS et les résultats sont affichés en Mairie à la disposition du public. Outre les analyses obligatoires, les distributeurs d’eau exercent désormais une auto-surveillance qui doit permettre non seulement de connaître en permanence la qualité de l'eau distribuée mais également de pouvoir, à tout moment, en apporter la preuve. Les résultats de ces contrôles sont consignés dans un carnet sanitaire consultable par la DDASS concernée. Si la fréquence de ces contrôles est jugée insuffisante par les autorités sanitaires, il appartient au préfet de mandater les DDASS pour effectuer les analyses complémentaires. Mais il convient de noter que l’auto-surveillance ne peut se concevoir que dans des unités de distribution importantes avec des spécialistes de l’eau qui gèrent un réseau. Le suivi permanent de la qualité de l’eau est lourd à gérer surtout pour les petites unités de distribution. • Eau et Plomb Le problème des réseaux d'adduction en plomb est un problème particulier et récent dans l'appréciation de la qualité de l'eau. En effet, la législation prévoit qu'en décembre 2013 l'eau ne devra plus être en contact avec des canalisations en plomb. D'ici là, les distributeurs d'eau auront dû prendre des dispositions pour réduire la corrosivité de l'eau. Le traitement le plus utilisé, dans le cas d’eaux peu minéralisées, est la « reminéralisation » de l'eau par du calcium ou par des phosphates. COMMUNICATIONS ECONOMIQUES ET SOCIALES - 8-10 rue Villedo - 75001 Paris
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Pour les installations nouvelles, le problème ne se pose pas car les matériaux utilisés sont adaptés aux nouvelles réglementations (PVC, Cu.. ) Pour tout ce qui est du réseau de distribution d'eau jusqu'au compteur des immeubles, des solutions peuvent d'ores et déjà être mises en œuvre mais, reste posé le problème des canalisations à l'intérieur des immeubles et des appartements, c'est-à-dire du compteur jusqu'au robinet des particuliers. Il s'agit d'une difficulté majeure car aucun dispositif réglementaire ne permet actuellement de le résoudre. • Eau et produits de désinfection Plusieurs produits chlorés interviennent dans les procédés de désinfection de l'eau, le chlore gazeux, l'eau de Javel, le dioxyde de chlore etc… Il n'est pas possible de connaître les proportions utilisées de chaque produit dans le traitement de l'eau. On peut dire que le chlore et l'eau de Javel sont les plus utilisés surtout si on tient compte de leur utilisation pour la désinfection de l'eau à usage industriel et celles des eaux pour la consommation des usagers privés. • Impuretés dans les produits chlorés Dans les produits chlorés, on parle de plus en plus de la présence des impuretés qui peuvent avoir des effets néfastes. C’est une préoccupation importante et les normes européennes sont en cours d’adaptation. On suit désormais comme l’exige la réglementation européenne les taux de bromates, de métaux lourds qui peuvent conduire à la dégradation de l’eau de Javel. Les méthodes d’analyse ont évolué et permettent, par exemple, de garantir des teneurs très faibles en bromate dans de l’eau de Javel. Par ailleurs, certaines impuretés sont déjà traitées en amont au niveau de la production de chlore. • Toxicité et sous-produits de désinfection L'étude toxicologique des sous-produits qui se forment par réaction entre les produits de désinfection et les matières organiques présentes dans l'eau est complexe à conduire pour plusieurs raisons. En effet, il est difficile d'établir un lien linéaire entre la toxicité et la teneur de l'un ou l'autre de ces sous-produits. D’autre part, ils COMMUNICATIONS ECONOMIQUES ET SOCIALES - 8-10 rue Villedo - 75001 Paris
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sont eux-mêmes des indicateurs de pollution donc ils sont, de ce point de vue, utiles. L'objectif est d'obtenir les teneurs les plus faibles possibles de sous-produits. Quand on utilise des produits chlorés pour désinfecter l’eau, il y a donc des sous-produits qui apparaissent dans l’eau. C’est la qualité de l’eau brute qui entraîne ces inconvénients. La position du Conseil Supérieur d’Hygiène de France et du Ministère de la Santé est de donner chaque fois que c’est possible la priorité aux eaux souterraines non influencées par rapport aux eaux de surface et aux eaux influencées (nitrates,…). Le fait de capter une eau brute souterraine de bonne qualité permet de limiter au minimum ces inconvénients. • Coût et type de désinfection (eau de Javel, ozone,…) Dans la facture d’eau, on trouve à la fois la part qui concerne le traitement de l’eau mais également la distribution et le service qui comprend les eaux usées. Par rapport à la part « eau potable » de la facture, le coût lié à la distribution est bien plus élevé que le coût du traitement. On peut donc observer de vrais différences de prix entre des communes sur un même territoire car les conditions de distribution sont différentes (circulation dans les tuyaux, mise sous pression, re-chloration,…), tout comme les conditions d’évacuation des eaux usées. Concernant la partie traitement chimique de l’eau, le choix de tel ou tel type de désinfection est quasiment tout le temps technologique en fonction de la réglementation et des caractéristiques de la ressource en eau à traiter. Mais si l’on veut assurer une désinfection efficace jusqu’au robinet du consommateur, un traitement au chlore (qui peut être partiel) reste indispensable.
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Annexe
Chlore, désinfection et eau
Journée d'information pour les associations de consommateurs 19 novembre 2002
Liste des participants
Les associations • • • • • • • • •
Conseil National des Ass. Familiales Laïques Union Nationale Féminine Civique et Sociale Association F.O Consommateur Association F.O Consommateur du Loiret Conseil National des Ass. Familiales Catholiques Institut National de la Consommation Familles de France Terre et Mer Environnement Association East
L’AFSAA
Agence Française de Sécurité Sanitaire des Aliments
Les distributeurs d’eau • • • •
SAGEP Centre d'information sur l'Eau – C.I.Eau Lyonnaise des Eaux Générale des Eaux (Vivendi Water)
Les industriels représentés par • • •
Syndicat des Halogènes et Dérivés Atofina Solvay
Organisation Communications Economiques et Sociales
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