La qualité de l'eau : l'azote

Azote

Les taux d'azote sont un indicateur clé de la qualité de l'eau. L'azote est souvent le facteur limitant pour les photoautotrophes. Une modification du cycle de l'azote peut avoir des conséquences considérables sur un écosystème. Dans l'environnement, l'azote inorganique se présente dans une gamme d'états oxydés sous forme de nitrate (NO₃^-), de nitrite (NO₂^-), d'ammonium (NH₄⁺) et de diazote, ou d'azote gazeux (N₂). Les plantes et les micro-organismes peuvent transformer l'azote inorganique en azote organique. Le terme azote organique désigne les composés azotés issus de la matière vivante, par exemple : l'azote des protéines et l'urée.

Nitrite (NO₂^-) et nitrate (NO₃^-)

Les ions nitrites sont rapidement oxydés en nitrates. Le nitrate est le principal nutriment inorganique à l'origine de la production primaire dans les habitats aquatiques. Par conséquent, l'analyse des nitrates peut aider à expliquer la dynamique des écosystèmes. Les sources naturelles de nitrate comprennent les roches, le drainage des terres et les débris végétaux/animaux. Le taux de nitrate peut grimper suite à un usage excessif d'engrais azotés. La concentration en ions nitrate (NO₃^-) est exprimée en unités de mg/L NO₃-N. L'unité NO₃-N décrit l'azote qui se trouve sous forme de nitrate.

L'accumulation de nitrate (NO₃^-) dans l'eau peut provenir de diverses sources azotées naturelles et artificielles, y compris :

• Le ruissellement agricole

• Les eaux de ruissellement urbaines

• Les aliments pour animaux

• Les eaux usées municipales et industrielles

• Les émissions automobiles et industrielles

• La décomposition des plantes et des animaux

Les taux de nitrates dans l'eau ne devraient pas dépasser 1 mg/L, même si les nitrates d'origine humaine peuvent dépasser 3 mg/L. Les taux de nitrates dans l'eau sont donc généralement compris entre 0,1 et 4 mg/L de NO₃-N. Une eau non polluée devrait toutefois contenir des taux de nitrates inférieurs à 1 mg/L.

La méthode standard pour mesurer les niveaux de nitrate dans un échantillon d'eau est la méthode de réduction automatisée du cadmium. Dans cette méthode, les ions nitrates instables sont réduits en nitrites en présence de cadmium. Ensuite, le nitrite est diazoté avec du sulfanilamide et couplé avec du dichlorhydrate de N-(1-Naphtyl)-éthylènediamine pour former un colorant azoïque de couleur vive. Le taux d'azote dans l'échantillon d'eau est corrélé à l'intensité de la couleur produite.

Figure 1 : Première image : plus le violet est foncé, plus les taux de nitrate sont élevés. Deuxième image : la réaction chimique dans la méthode de réduction du cadmium.