Evolution de la pollution apportée par les baigneurs dans les eaux de piscines sous l'action du chlore

Pollution development brought by swimmers in swimming-pool water with the effect of free chlorine

Laboratoire d'Etude et de Recherche en Environnement et Santé Ecole Nationale de la Santé Publique Avenue du Professeur Léon Bernard 35043 Rennes cedex

Résumé

Le suivi de l'évolution, sur plusieurs cycles journaliers, du carbone organique total (C.O.T.), de l'azote organique (N_K) et de quelques paramètres spécifiques dans l'eau des bassins de piscines, nous a permis de déterminer les flux de pollution apportée par les baigneurs, et amenés à définir une unité de fréquentation : l'équivalent-baigneur.

Le flux spécifique de COT émis par équivalent baigneur, est de 0,55 g en l'absence ou lorsque la chloration de l'eau est faible. Il s'élève à 1 g lorsque la teneur en chlore est régulièrement supérieure à 1 mg/l. Par contre, le flux spécifique d'azote organique reste stable et voisin de 0,85 g/éq.baigneur. Cette pollution organique est essentiellement due à l'urée (env. 60 % du N_K), à la créatinine et, dans une moindre mesure, aux acides aminés. Ces molécules présentent une très grande réactivité vis à vis du chlore. Les composés N-chloro formés se dégradent plus ou moins lentement, selon des réactions complexes, pour donner des chloramines minérales, notamment du NCl₃ facilement transférable dans l'atmosphère.

La demande en chlore, après une heure, appelée "demande spécifique", est de 7,0 ± 0,5 g de Cl₂/éq.baigneur. Pour tenir compte des réactions les plus lentes, on a également déterminé la demande en chlore après 24 h. Sa moyenne, indicatrice de la demande totale, s'élève à 10,5 ± 0,5 g de Cl₂/éq.baigneur.

Enfin, l'étude de l'évolution des teneurs en chlore combiné, dans plusieurs piscines, a montré que ce paramètre est très dépendant du volume d'eau disponible par baigneur.

Abstract

In this paper we have established the flows of organic pollution brought by swimmers in swimming pool water according to pools frequentation. To make it possible we had to create a frequentation unit: the "equivalent bather".

The total organic carbon (T.O.C.) specific flow depends on the free chlorine concentration: 0,55 g per equivalent bather (eq.b.) without chlorination and 1 g/eq.b. when free chlorine is regularly above 1 mg/l. The Kjeldahl nitrogen (N_K) specific flow stays stable about 0,85 g/eq.b. The components of N_K are: urea (60 %) creatinine and amino-acids. Those compounds react very quikly with chlorine and undergo complex reactions with formation of NCl₃ in pool waters.

The resulting chlorine consumption after 1 hour is called "specific demand" and is about 7,0 ± 0,5 g Cl₂/eq.b.. To take slower reactions into consideration, we have determined the chlorine demand after 24 hours: which is about 10,5 ± 0,5 Cl₂/eq.b. and indicates the total consumption.

In our study, it appears that the evolution of combined chlorine in swimming pools depends on the available volume of water per swimmer.