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Les chloramines

Introduction

La méconnaissance des risques encourus par une mauvaise conception ou une mauvaise conduite des installations, est l'une des principales causes des problèmes liés à la trop grande concentration de chloramines dans les piscines.

D'où viennent les chloramines ?

L'acide hypochloreux (OHCl) et l'ion d'hypochlorite (ClO-), connus sous l'appellation "chlore libre" réagissent dans l'eau avec les éléments polluants azotés, pour former lentement des chloramines connues sous l'appellation "chlore combiné". La pollution de l’eau est liée à l’apport d’urine, de sueur, de salive, de sécrétions rhino-pharyngées, de lipides de la peau et du cuir chevelu, des cosmétiques, de mucus et résidus fécaux (3). 

L'acide hypochloreux oxyde et brise les composants azotés organiques secrétés par la peau, en petites particules. Il reste finalement un composant azoté sous forme d'ammoniaque issu de la décomposition des matières organiques azotées (lire le §4.2.3 de la page consacrée à La chloration).

La chloramine est produite par le mélange du chlore (Cl2) et d'une solution contenant de l'ammoniac (NH3).

On distingue plusieurs formes de chloramines (1) :

La quantité de chloramine produite dépend fortement de la quantité d'ammoniac présent dans l'eau, du pH, du ratio du chlore à l'azote ammoniacal, de la température de l'eau et du temps de contact.

Effets sur la santé

L'inhalation des émanations de chloramines entraîne des sensations de brûlure des yeux, de la gorge, une toux passagère, une dyspnée, des nausées et des vomissements, quelques fois des pertes de connaissance. Les chloramines sont classées comme substances peut-être cancérigène pour l'être humain.

En raison de la prise en considération des divers facteurs de toxicité mentionnés ci-dessus, 
la conduite et la surveillance de la qualité de l'eau des piscines doivent être confiées à un personnel consciencieux, parfaitement formé aux procédés de chloration.

Perception par les baigneurs

Les valeurs de seuil concernant les goûts et les odeurs des chloramines sont respectivement de :

L'odeur est plus étroitement liée au rapport entre les différentes chloramines qu'aux valeurs absolues de leur concentration. Par exemple, des problèmes de goûts et d'odeurs surviennent fréquemment lorsque la concentration de dichloramine excède de 20% celle de la monochloramine. C'est la raison pour laquelle la formation de chloramines doit être maintenue à un minimum pour éviter ces problèmes de goûts et d'odeurs.

Influence du pH

Un pH compris entre 7.5 et 9, favorise la formation de la monochloramine, le pH optimal étant de 8.3

Un pH compris entre 4 et 6 favorise la formation de la dichloramine et de la trichloramine.

Rappelons que :

Influence de l'azote ammoniacal

La production de chloramine est optimale lorsque le rapport du chlore à l'azote ammoniacal est :

Action désinfectante des chloramines

L'activité désinfectante de la monochloramine est 300 fois moins efficace que celle de l'acide hypochloreux.

Détermination des chloramines

On détermine la quantité de chloramines par la différence entre le chlore résiduel total et le chlore résiduel libre. La détermination des chloramines peut être fortement perturbée par plusieurs facteurs tels que :

La méthode utilisant les pastilles D.P.D. (Diéthyl-para-Phénylène-Diamine) est la plus simple et la plus largement employée.

Conseils

Les règles à suivre pour limiter la teneur en chloramines sont essentiellement :

Le personnel de conduite technique des installations doit être spécifiquement formé aux techniques de traitement de l'eau. Les procédures de conduite et de contrôle doivent être en corrélation avec le concept de l'installation et en adéquation avec les produits utilisés. Elles seront écrites de préférence et affichées dans le local de traitement d'eau.

Le personnel de conduite des installations doit disposer des fiches de données et de sécurité des produits utilisés et une trousse d’analyses permettant de déterminer, avec précision, les teneurs en désinfectant (sous ses différentes formes), le pH et, le cas échéant, la concentration en stabilisant.

La méthode la plus couramment utilisée est le procédé colorimétrique au D.P.D. Simple, rapide et précis, il permet de doser directement le chlore total et le chlore libre.

Le chlore combiné est obtenu par différence entre le chlore total et le chlore libre (ou disponible). En l’absence de stabilisant (acide isocyanurique), la teneur en chlore actif est calculée à partir de celles du chlore libre et du pH.

En présence de stabilisant (acide isocyanurique), la teneur en chlore actif, telle qu’elle est calculée ci-dessus, n’est pas représentative du pouvoir désinfectant de l’eau. Celui-ci est apprécié à partir de la valeur du chlore libre, appelé, dans ce cas "chlore disponible". Une valeur supérieure à 2 mg/l de "chlore disponible" est nécessaire pour donner des résultats bactériologiques satisfaisants, mais il est conseillé de ne pas dépasser 4 mg/l. La teneur en acide isocyanurique ne doit pas dépasser 75 mg/litre.

Pour maintenir leur efficacité, les pastilles D.P.D. doivent être conservées dans un endroit sec et frais. Il est recommandé de ne pas les stocker plus d’un mois, les résultats pourraient être erronés. Le colorimètre doit être propre et en bon état.

Attention : Les réactifs, même récemment acquis, peuvent ne plus être valables s’ils sont mal stockés. De temps en temps, comparer les mesures avec un autre lot, pour s’assurer de l’état de conservation des réactifs et de la précision des résultats.

Au cours d’un test, le résultat peut surprendre :

Solutions pour réduire les chloramines

Toutes les chloramines n'ont pas la même toxicité <>

Les solutions les plus courantes permettrent de réduire leur concentration (dans l'ordre croissant des coûts d'investissement et de fonctionnement) :

1. Une bonne conception de l'installation de traitement d'eau (hydraulicité, recyclage, filtration, désinfection, rémanence), séparée par bassin de préférence, qui tienne compte des spécificités de l'utilisation des bassins (type de populations, activités, fréquentation...) et de la qualité de l'eau alimentaire dont l'équilibre calco-carbonique sera corrigé si nécessaire (la réglementation fixe des limites mais rien n'interdit d'être plus performant) ;

2. Une bonne conduite des installations, par un personnel formé et qualifié, des produits adaptés et de bonne qualité (il est souhaitable de multiplier les contrôles de qualité de l'eau et ne pas se limiter au minimum fixé par la réglementation, d'établir un protocole de contrôle tenant compte de l'occupation et de l'utilisation des bassins pour petit à petit établir des courbes de tendances facilitant les opérations de maintenance de la qualité de l'eau) ;

3. Si la concentration de chloramines reste élevée faire une opération de surchloration au "break-point" en ayant doser préalablement la concentration d'ammoniaque de l'eau à traiter et en prenant toute les précautions d'usages ;

4. Si l'installation de traitement d'eau n'élimine pas les chloramines de façon chronique et que les opérations de surchloration au "break-point" sont d'un effet de courte durée, installer une rampe de dégazage dans le bac tampon en renforçant sa ventilation. Si sa conception ne le permet pas installer une tour de strippage si le cinquièmement ne suffit pas ;

5. Installer une couche de charbon actif dans les filtres (attention : ce charbon actif doit être remplacé périodiquement) ;

6. Installer un déchloraminateur fonctionnant au U.V. (attention : les lampes à U.V. doivent être remplacées périodiquement) ;

7. La désinfection à l'ozone qui n'empêche pas l'utilisation obligatoire d'un désinfectant à effet rémanent qui produira des chloramines si l'installation est mal conçue et/ou mal conduite.

Notes

(1) Lire le §4.2.4 sur la technique du Break-Point de la rubrique La chloration

(2) La valeur limite de confort pour laquelle on n'enregistre aucune plainte vis à vis des effets irritants oculaires et respiratoires est de 0.5 mg/m³ d'air en équivalent NCl₃ (cf. "Asthme professionnel et exposition aux chloramines dans l'atmosphère d'un centre nautique" CIRCOP, C.R.A.M. d'Orléans).

(3) L'urée est le composant principal des composés azotés organiques qui sont libérés dans l'eau de piscine sous une forme diluée par l'urine et la sueur des baigneurs. 

(4) L'introduction du chlore dans l'eau entraîne la formation d'acide hypochloreux et d'hypochlorite. Ces deux substances constituent le chlore libre et peuvent être mesurées de manière assez spécifique grâce aux réactifs DPD. L'acide hypochloreux a un pouvoir désinfectant nettement supérieur (99%) à celui de l'hypochlorite. La proportion d'acide hypochloreux et d'hypochlorite dans le chlore libre est déterminée par l'acidité de l'eau (pH). Lorsque le pH est égal à 6 il se forme 100% d'acide hypochloreux, lorsque le pH est de 8,2 il ne se forme que 10% d'acide hypochloreux.

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Copyright © 2001 ARPEGE                                                                                     Dernière modification : 09 mars 2002