Arsenic dans l’eau : origine, dangers, réglementation et filtration
L’arsenic est un élément naturellement présent dans la croûte terrestre. Il peut se retrouver dans certaines eaux souterraines lorsque les roches et les minéraux qui le contiennent libèrent progressivement des composés arsenicaux. Des activités minières, métallurgiques, industrielles ou agricoles anciennes peuvent également contribuer à sa présence dans l’environnement. Une exposition prolongée à l’arsenic inorganique par l’eau de boisson est associée à des effets sanitaires graves, notamment à des lésions cutanées et à une augmentation du risque de certains cancers.
- Symbole chimique
- As
- Numéro atomique
- 33
- Famille
- Métalloïde
- Valeur UE
- 10 µg/L
Qu’est-ce que l’arsenic ?
L’arsenic est un élément chimique de symbole As et de numéro atomique 33. Il est classé parmi les métalloïdes, c’est-à-dire des éléments possédant certaines propriétés intermédiaires entre celles des métaux et celles des non-métaux.
Dans l’environnement, l’arsenic est généralement associé à d’autres éléments dans les roches, les sols et les minerais. Il peut être présent sous différentes formes chimiques, organiques ou inorganiques. Dans le contexte de l’eau potable, les formes inorganiques constituent la principale préoccupation sanitaire.
À retenir : la présence d’arsenic dans l’eau n’implique pas nécessairement une pollution industrielle. Dans de nombreuses régions, elle peut avoir une origine géologique naturelle.
À quoi sert l’arsenic ?
L’arsenic et certains de ses composés ont été employés dans différents secteurs. Plusieurs usages ont été fortement restreints ou abandonnés en raison de leur toxicité, mais l’arsenic conserve certaines applications industrielles et médicales spécialisées.
- fabrication de certains semi-conducteurs et composants électroniques, notamment sous forme d’arséniure de gallium ;
- utilisation dans certains alliages et procédés métallurgiques ;
- anciens produits de préservation du bois contenant des composés arsenicaux ;
- anciens pesticides, herbicides et produits antiparasitaires à base d’arsenic ;
- utilisation médicale contrôlée de certains composés, notamment le trioxyde d’arsenic dans le traitement de formes particulières de leucémie.
L’utilité d’un composé arsenical ne signifie pas qu’il soit sans danger. Les risques dépendent de sa forme chimique, de la dose, de la voie d’exposition et de la durée d’exposition.
Comment l’arsenic arrive-t-il dans l’eau ?
Origine géologique naturelle
L’une des principales origines de l’arsenic dans les eaux souterraines est la libération de composés naturellement présents dans les roches et les minéraux. Les conditions chimiques du sous-sol peuvent favoriser leur dissolution ou leur mobilisation dans l’eau.
Activités minières et métallurgiques
L’extraction et le traitement de minerais peuvent déplacer ou concentrer des matériaux contenant de l’arsenic. Les résidus miniers, les eaux de drainage et les anciens sites industriels peuvent alors constituer des sources locales de contamination.
Usages agricoles et industriels anciens
Certains pesticides arsenicaux et produits de préservation du bois ont pu contaminer durablement des sols. L’arsenic peut ensuite rejoindre les eaux de surface ou les nappes par ruissellement et infiltration.
Combustion et dépôts atmosphériques
La combustion de certains charbons ou de matières contenant de l’arsenic peut provoquer des émissions atmosphériques. Après leur dépôt sur les sols ou les surfaces aquatiques, ces émissions peuvent contribuer à une contamination environnementale locale.
Arsenic III et arsenic V : pourquoi cette distinction est-elle importante ?
Dans l’eau, l’arsenic inorganique est notamment rencontré sous deux états d’oxydation : l’arsenic trivalent, généralement désigné As(III), et l’arsenic pentavalent, généralement désigné As(V).
Leur proportion dépend notamment du pH, du potentiel d’oxydoréduction et des caractéristiques de l’eau. Cette distinction est importante, car les deux formes ne présentent pas exactement le même comportement chimique et peuvent ne pas être retenues avec la même efficacité par un même procédé de traitement.
| Forme | Notation courante | Contexte fréquent | Conséquence pour le traitement |
|---|---|---|---|
| Arsenic trivalent | As(III) | Peut être favorisé dans certaines eaux souterraines présentant des conditions réductrices. | Peut nécessiter une étape d’oxydation préalable pour améliorer l’efficacité de certains procédés. |
| Arsenic pentavalent | As(V) | Peut être davantage présent dans certaines eaux présentant des conditions oxydantes. | Est généralement mieux capté par plusieurs procédés d’adsorption, de coagulation ou de filtration adaptés. |
Attention : un résultat d’analyse exprimé uniquement en « arsenic total » ne permet pas toujours de connaître la proportion exacte d’As(III) et d’As(V). De même, un essai de filtration portant sur l’arsenic ne doit pas être étendu aux deux formes si le protocole ne précise pas la spéciation testée.
Quels sont les risques de l’arsenic pour la santé ?
Les effets dépendent de la forme chimique, de la concentration et de la durée d’exposition. Les principales préoccupations liées à l’eau potable concernent l’exposition répétée ou prolongée à l’arsenic inorganique.
Exposition chronique
Une exposition prolongée à l’arsenic inorganique par l’eau de boisson et l’alimentation peut provoquer des lésions cutanées et augmenter le risque de certains cancers. Des associations ont également été observées avec des maladies cardiovasculaires, le diabète et certains effets sur le développement.
Les effets documentés peuvent notamment concerner :
- des modifications de la pigmentation de la peau ;
- un épaississement de certaines zones cutanées ;
- des lésions cutanées précancéreuses ;
- un risque accru de cancers de la peau, de la vessie et du poumon ;
- des atteintes cardiovasculaires ;
- des atteintes neurologiques périphériques ;
- des effets possibles sur le développement en cas d’exposition précoce.
Exposition aiguë
Une ingestion importante sur une courte durée peut provoquer une intoxication aiguë accompagnée de symptômes digestifs, cardiovasculaires, neurologiques ou multisystémiques. Une suspicion d’intoxication aiguë nécessite une prise en charge médicale immédiate.
La valeur réglementaire ne constitue pas une frontière absolue entre une absence totale de risque et un danger immédiat. Elle sert à encadrer la qualité de l’eau potable et à limiter l’exposition de la population sur le long terme.
Quels sont les effets de l’arsenic sur l’environnement ?
L’arsenic est naturellement présent dans l’environnement, mais certaines activités humaines peuvent augmenter localement sa concentration ou sa mobilité. Il ne se dégrade pas comme une molécule organique : il peut changer de forme chimique, se fixer sur des particules ou des minéraux, ou se déplacer entre les sols, les sédiments et l’eau.
À des concentrations élevées, il peut être toxique pour des organismes aquatiques, des plantes et des micro-organismes. Son comportement dépend fortement des caractéristiques du milieu, notamment du pH, de la présence de fer, de manganèse, de matières organiques et des conditions d’oxydoréduction.
Quelle est la limite réglementaire de l’arsenic dans l’eau potable ?
L’Union européenne fixe une valeur paramétrique de 10 microgrammes par litre pour l’arsenic dans l’eau destinée à la consommation humaine. Cette valeur correspond à 0,010 milligramme par litre.
| Référence | Valeur | Nature de la valeur |
|---|---|---|
| Union européenne | 10 µg/L | Valeur paramétrique fixée par la directive européenne relative à la qualité des eaux destinées à la consommation humaine. |
| Organisation mondiale de la Santé | 10 µg/L | Valeur guide provisoire utilisée pour l’arsenic dans l’eau de boisson. |
| États-Unis – EPA | 10 ppb | Concentration maximale réglementaire applicable aux réseaux publics concernés par la réglementation fédérale. |
Dans une eau dont la densité est proche de celle de l’eau pure, 1 ppb correspond approximativement à 1 µg/L. Cette approximation permet de comparer les résultats exprimés en ppb dans les rapports américains aux valeurs exprimées en µg/L en Europe.
Comment savoir si une eau contient de l’arsenic ?
L’arsenic dissous ne peut généralement pas être identifié par le goût, l’odeur ou l’apparence de l’eau. Une eau claire et sans odeur peut donc contenir de l’arsenic.
La méthode fiable consiste à faire analyser un prélèvement par un laboratoire compétent. Selon l’objectif, l’analyse peut mesurer :
- l’arsenic total ;
- l’arsenic inorganique ;
- la répartition entre As(III) et As(V) ;
- d’autres paramètres utiles au choix du traitement, comme le fer, le manganèse, le pH ou les phosphates.
Pour une habitation alimentée par un puits privé, l’analyse doit être adaptée au contexte géologique et aux recommandations des autorités sanitaires compétentes. Un résultat ponctuel ne garantit pas que la concentration restera identique dans le temps.
Quelles technologies peuvent réduire l’arsenic dans l’eau ?
Le traitement approprié dépend de la forme de l’arsenic, de sa concentration et de la composition complète de l’eau. Les technologies décrites dans les documents techniques et scientifiques comprennent notamment :
- l’adsorption sur des médias spécialisés à base d’oxydes ou d’hydroxydes de fer ;
- l’alumine activée dans certaines conditions d’utilisation ;
- la coagulation, la floculation et la filtration dans les installations de traitement collectif ;
- certains procédés d’échange d’ions adaptés ;
- l’osmose inverse lorsque le système est correctement dimensionné ;
- l’oxydation préalable de l’As(III) en As(V), lorsque cette opération est nécessaire au procédé retenu.
Le charbon actif standard seul ne doit pas être considéré comme une solution universelle contre l’arsenic. Une performance dépend de la formulation exacte du média, de la forme chimique de l’arsenic, de la qualité de l’eau, du débit, du temps de contact et de la capacité restante du filtre.
Après l’installation d’un traitement destiné à réduire l’arsenic, une analyse de contrôle de l’eau traitée est recommandée. Des contrôles périodiques permettent ensuite de vérifier que le média n’est pas saturé et que le système reste efficace dans les conditions réelles d’utilisation.
Résultat des essais Imperial pour l’arsenic
L’arsenic figure dans le tableau d’analyses de performance publié pour les filtres Monderma Imperial GF et Imperial AMB. Les essais ont été réalisés par Envirotek Laboratories aux États-Unis.
Arsenic : résultat indiqué dans le tableau Envirotek
Limite d’interprétation : la ligne du tableau consacrée à l’arsenic ne précise pas si la substance testée était exclusivement sous forme As(III), As(V) ou sous une autre forme déterminée. Le résultat ne doit donc pas être étendu sans réserve à toutes les eaux ni à toutes les formes chimiques de l’arsenic.
Les performances obtenues en laboratoire correspondent aux conditions du protocole d’essai. Les résultats réels peuvent varier selon la composition de l’eau, la concentration initiale, le débit, l’entretien et la durée d’utilisation des cartouches.
Un essai réalisé selon un protocole NSF/ANSI ne signifie pas nécessairement que le produit complet est certifié NSF pour la réduction concernée. Les certifications officielles et les rapports d’analyses doivent être consultés séparément.
Consulter les certifications et analyses MondermaQuestions fréquentes sur l’arsenic dans l’eau
Peut-on voir ou sentir l’arsenic dans l’eau ?
Non. L’arsenic dissous ne peut généralement pas être détecté par la couleur, le goût ou l’odeur de l’eau. Seule une analyse adaptée permet de déterminer sa concentration.
L’arsenic présent dans l’eau est-il toujours d’origine industrielle ?
Non. Dans de nombreuses régions, il provient naturellement des roches et des minéraux présents dans le sous-sol. Les activités minières, métallurgiques, agricoles ou industrielles peuvent cependant contribuer à certaines contaminations locales.
Quelle est la limite de l’arsenic dans l’eau potable ?
La valeur paramétrique fixée par l’Union européenne est de 10 µg/L. L’Organisation mondiale de la Santé retient également une valeur guide provisoire de 10 µg/L. La réglementation fédérale américaine fixe une limite de 10 ppb.
Faire bouillir l’eau élimine-t-il l’arsenic ?
Non. L’ébullition n’élimine pas l’arsenic dissous. La perte d’une partie de l’eau par évaporation peut même augmenter sa concentration dans le volume restant.
Un filtre à charbon actif élimine-t-il toujours l’arsenic ?
Non. Le charbon actif standard ne constitue pas une garantie universelle contre l’arsenic. Il faut vérifier l’existence d’un essai spécifique au modèle de filtre et tenir compte de la forme chimique de l’arsenic ainsi que de la composition de l’eau.
Quelle différence existe-t-il entre As(III) et As(V) ?
Il s’agit de deux états d’oxydation de l’arsenic inorganique. Ils ne présentent pas exactement le même comportement dans l’eau ni la même facilité de traitement. Certains procédés nécessitent d’oxyder l’As(III) en As(V) avant la filtration.
Comment vérifier qu’un filtre reste efficace ?
La méthode la plus fiable consiste à faire analyser l’eau avant le traitement puis l’eau filtrée. Des analyses périodiques sont recommandées lorsque la présence d’arsenic est connue ou suspectée.
Contaminants associés
L’arsenic appartient à la catégorie des éléments traces et des métalloïdes. Vous pouvez également consulter les autres fiches consacrées aux métaux et éléments susceptibles d’être présents dans l’eau.
Sources scientifiques et administratives
Cette fiche privilégie les organismes publics, les institutions internationales et les bases scientifiques gouvernementales. Aucun blog commercial, comparateur ou site d’affiliation n’est utilisé comme source sanitaire.
-
Organisation mondiale de la Santé – Arsenic
Présentation des principales sources d’exposition et des effets
sanitaires liés à l’arsenic.
Consulter la fiche officielle de l’OMS -
Organisation mondiale de la Santé – Fiche chimique sur l’arsenic
Informations relatives à la présence de l’arsenic dans l’eau, aux
effets sanitaires et à la valeur guide.
Consulter la fiche chimique de l’OMS -
Union européenne – Directive (UE) 2020/2184
Texte officiel relatif à la qualité des eaux destinées à la
consommation humaine.
Consulter la directive sur EUR-Lex -
EUR-Lex – Normes essentielles relatives à l’eau potable
Synthèse officielle présentant notamment la valeur paramétrique de
10 µg/L pour l’arsenic.
Consulter la synthèse officielle -
Environmental Protection Agency – Arsenic Rule
Historique de la réglementation américaine et valeur maximale de
10 ppb dans l’eau potable.
Consulter la page officielle de l’EPA -
PubChem – National Institutes of Health
Données sur l’élément arsenic, son symbole, son numéro atomique et ses
principales propriétés chimiques.
Consulter la fiche PubChem -
Monderma – Certifications et analyses de laboratoire
Certifications, rapports et tableau d’analyses des filtres concernés.
Consulter les certifications et analyses Monderma
