Traitement d'eau
Par
Catherine Bossard. Hubert METAYER
LA DECOUVERTE DE L' EAU :
L'eau de tout temps a fasciné les hommes .
Peu à peu , ils se sont rendus à cette évidence :" La même eau circule partout , recyclée
sans cesse depuis plus de 3 milliards d'années ."
Pendant des siècles , l'eau fut considérée comme élément
.
En fait , c'est à la fin du 18 ème siècle que l'on découvrit
la nature réelle de l'eau grâce au physicien anglais HENRY
CAVENDISH qui fit l'analyse démontrant ainsi qu' il s'agissait
d'un corps composé formé d'hydrogène .
En 1783 , le chimiste français ANTOINE
LAURENT LAVOISIER effectua l'opération inverse , la synthèse
.
( Il parvint à reconstituer de l'eau à partir de ces deux éléments
).
Dans une étude scientifique présentée en 1804 , le chimiste
français JOSEPH LOUIS GAY-LUSSAC et le
naturaliste allemand VON HUMBOLDT démontrèrent
que la molécule d'eau était constituée de deux atomes
d'hydrogène et d'un atome d'oxygène comme l'exprime la formule
H2O.
- L'eau recouvre 72 % des 509 millions de Kms de la surface du globe .
- L'eau de la terre est à 97,2 % salée.
- L'eau douce représente 2,8 % de l'eau totale du globe .
De l'état gazeux à l'état
liquide , l'eau est toujours présente autour de nous .
Durant sa transformation ( vapeur , nuage , pluie , réserve d'eau )
, elle dissout les substances qu'elle traverse pour se charger en sels minéraux
et autres organismes de toutes sortes .
PRODUCTION DE L'EAU :
A l'état naturel , rares sont les eaux
qui sont consommables immédiatement . Pour la rendre potable , un traitement
physico-chimique et bactériologique est mis en oeuvre .
L'eau ainsi produite doit être conforme aux normes définies par
le code de la santé publique , livre 1er , sous la monographie :
" Eau destinée à la consommation
humaine ".
Décret n ° 89-3 du 3 janvier 1989.
Modifié par le décret n °90-330 du 10 avril 1990.
Modifié par le décret
n °91-257 du 7 mars 1991.
Et par le décret
n° 95-363 du 5 avril 1995.
A
ce niveau de la transformation , les eaux alimentaires ne peuvent être
utilisées à des fins thérapeutiques notamment pour le
traitement de l'insuffisance rénale .
LE TRAITEMENT DE L'EAU EN DIALYSE
:
Les niveaux de qualité exigés
pour les eaux de préparation des solutions pour hémodialyse
ont connu une évolution permanente vers la séverité en
raison des progrès de la biotechnologie utilisant cette eau :
- Evolution des formules des dialysats ( généralisation des
bains au bicarbonate ) .
- Evolution des membranes des reins artificiels .( dialyseurs à seuil
de coupure moléculaire plus élevé et plus perméable
aux grandes molécules dont les éventuelles endotoxines )
- Evolution des techniques ( dialyseurs à usage unique , injection
parentérale de fractions de bains comme dans l'hémodiafiltration
, etc ).
Avant 1980 , l'histoire de l'hémodialyse
est caractérisée par les efforts de purification voués
aux contaminants particulaires et minéraux .
Les objectifs initiaux sont la prévention des dépots de calcium
ou de l'encrassement des machines autant que la précision et la stabilité
maximales de la formation chimique du dialysat en constituants salins ( électrolytes
) et en premier lieu , la maîtrise du calcium .
Une grande attention est apportée à l'élimination de
certains minéraux , métaux lourds ( notamment l'aluminium ),
nitrates , fluor , dérivés chlorés parcequ'ils peuvent
provoquer des troubles plus ou moins graves du patient .
Les recommandations des
différentes pharmacopées reflètent ces exigences
de caractère chimique .
Les facteurs de la biocontamination de l'eau sont pris en considération
à partir des années 1970-1980.
Les années 1980 à 1986 voient se diffuser à la fois la
connaissance des contaminants ( endotoxines) et la connaissance des processus
de l'écologie bactérienne dans les chaînes de tratements
de l'eau et les circuits de distribution de cette eau .
OBJECTIFS du traitement de
l'eau :
L'eau en hémodialyse est un médicament
qui doit répondre à plusieurs impératifs :
*Maintien de la constance physico-chimique de la solution diluée .
*Absence de toxicité pour le patient .
*Bonnes qualités bactériologiques et pyrogéniques.
Les principaux objectifs de la bactériologie d'une installation de
traitement de l'eau sont :
*Eliminer les bactéries présentes dans l'eau brute .
*Eviter la recontamination bactérienne du système .
*Inhiber la croissance bactérienne .
*Produire une eau de qualité bactériologique compatible avec
l'application finale .
QUALITE de l'eau pour hémodialyse
:
Au cours des années, les risques liés notamment à l'aluminium
, aux chloramines ou à certaines bactéries , ont été
mis en évidence .
De nos jours , on porte une grande attention à des effets à
moyen terme ou à long terme à la présence de diverses
molécules.
L'exigence de qualité de l'eau pour hémodialyse peut se définir
selon deux grandes lignes directrices :
*Le maintien des paramètres physico-chimiques de la solution diluée
.
*Ne doit pas être toxique pour le patient tout au long de sa préparation
.
Pour atteindre cet objectif , l'eau pour dialyse doit être traitée
, ce qui permettra d'assurer la continuité d'une production d'eau de
qualité durant une séance de dialyse .Cette eau doit répondre
aux exigences physico-chimiques, bactériologiqueset endotoxiniques
de la Pharmacopée Française .
Cf - "Eau pour dilution des solutions concentrées
pour hémodialyse" . 1993 - X ème édition
- Monographie.
Afin d'assurer une sécurité sanitaire , le Conseil des Communautés
Européennes a adopté le 16 juin 1986 , la résolution
86/c 184/04 relative à la protection des patients en dialyse par une
réduction MAXIMALE de l'aluminium.
Cf - Circulaire DGS/38/DH/4D de 1986 relative
au traitement de l'eau.
L'eau de ville ne présente pas les qualités pour une dialyse
et peut intoxiquer le patient.
Pour éviter ce risque, des normes ont été définies
par la Pharmacopée Française à partir de 1977.
Comparaisons
des concentrations d'éléments.
| Eléments |
Eau dialyse(mg/l) |
Eau potable(mg/l) |
| éléments chlorés |
0.1 |
- |
| chlorures |
50 |
250 |
| fluorures |
0.2 |
1.5 |
| nitrates |
2 |
50 |
| nitrites |
0.005 |
0.1 |
| phosphates |
5 |
5 |
| sulfates |
50 |
250 |
| aluminium total |
0.01 |
0.2 |
| ammonium |
0.2 |
0.5 |
| calcium |
2 |
- |
| etain |
0.1 |
- |
| magnesium |
2 |
50 |
| mercure |
0.001 |
0.001 |
| sodium |
50 |
150 |
| potassium |
2 |
12 |
| zinc |
0.1 |
5 |
| métaux lourds |
<0.1 |
0.05 |
| cadmium |
<0.1 |
0.005 |
| plomb |
<0.1 |
0.05 |
| cuivre |
<0.1 |
1 |
Bactéries revivifiables 24 heures à 30° -------- < 100 m-o /ml - ( micro-organismes
/ ml )
Bactéries revivifiables 48 heures à 20° -------- < 100
m-o/ml.
Endotoxines --------------------------------------- < 0,25 ui/ ml .
Le traitement de l'eau permet de limiter voire
de supprimer des éléments qui peuvent entraîner de graves
désordres du métabolisme.( normes de qualité de la pharmacopée
).
| Eléments |
Seuil
de toxicité |
Symptômes |
| chlore |
0,25 |
anémie hémolytique aïgue |
| chlorures |
50 |
modification du bain de dialyse et donc
du liquide extracellulaire. |
| fluorures |
1 |
ostéomalacie, ostéoporose. |
| nitrates |
- |
hypotension , nausées. |
| nitrites |
10 |
méthémoglobinémie avec
cyanose. |
| sulfates |
- |
nausées, vomissements |
| aluminium |
200 |
encéphalopathie (démence de
dialyse) |
| calcium |
0,06 |
syndrome de l'eau dure ,céphalées
, nausées , vomissements. |
| magnésium |
88 |
blocage de la transmisssion neuromusculaire
par augmentation du taux de mg plasmatique |
| sodium |
0.25 |
hypertension. |
| potassium |
300 |
troubles neuromusculaires et cardiaques
par hyperkaliémie . |
| etain |
|
encéphalopathie. |
| zinc |
0,2 |
anémie hémolytique, nausées,
vomissements, suspiciond'encéphalopathie. |
| cuivre |
0,49 |
lésion hépatique |
| bactéries, pyrogènes |
<100 germes / l |
réaction pyrogénique, fièvre. |
La circulaire du 7 juin 2000 fixe le nombre
de germes totaux à :
* 100 UFC/L pour l'hémofiltration.
* 0,05 UL/ML pour l'ultrafiltration.
LE SAVIEZ - VOUS ?
Décontamination :
Selon la norme AFNOR T 72 -101, la décontamination
est une opération au résultat momentané , permettant
d'éliminer ou de tuer les micro-organismes portés sur des milieux inertes contaminés en fonction des objectifs
fixés.
Le résultat de cette opération est limité aux micro-organismes présents au moment de l'opération.
Désinfection :
Selon la norme AFNOR T 72-101, la désinfection
est une opération au résultat momentané , permettant
d'éliminer ou de tuer les micro-organismes et
/ ou d'inactiver les virus indésirables portés sur des
milieux inertes contaminés en fonction des objectifs fixés.
Le résultat est limité aux micro-organismes
et / ou virus présents au moment de la désinfection .
Biofilm :
Est un dépot d'origine
essentiellement biologique qui se forme dans les canalisations d'eau.
D'aspect muqueux, il se compose de micro-organismes devenus adhérents par sécretion de polymères et
/ ou de macromolécules (exopolysaccharides) et d'exoenzymes.
Toutes les bactéries de l'eau peuvent
se retrouver dans les biofilms mais également leurs prédateurs , des champignons, des
levures , des algues .
Endotoxines :
Groupe
de substances pyrogènes ( lipopolysaccharides) qui sont une partie
structurelle de la membrane cellulaire externe des bactéries gram-négatif.Sous
stress ou pendant leur prolifération , les endotoxines
peuvent étre secretées par des bactéries.
Les endotoxines appartiennent au groupe des cytokines qui induisent la sécretion
de substances et peuvent causer :
fièvre, rougeur, hypotension, défaillance multiples des organes,
choc, et même mort si elles pénètrent dans la circulation
.
Contamination microbiologique :
Contamination par toute
forme de micro-organisme (ex : bactéries,
levures, champignons, algues) avec ou sans production par des micro-organismes
vivants ou morts de produits semblables aux endotoxines et extoxines,
comme la microcystine qui est issue de l'algue bleu-verte .
Eau bactériologiquement maîtrisée
:
Appellation instaurée par le COTEROHOS ( comité
technique régional de l'environnement hospitalier - DRASS Rhône
Alpes ) dans un document intitulé :
" L'eau dans les établissements de Santé "- Mars 1995.
Désignation de l'eau à usage hospitalier produite dans l'établissement
à partir d'eau d'adduction publique .
2 niveaux de qualité définis :
* niveau 1 ou " eau
propre " .
* niveau 2 ou " eau ultra pure " .
Les exigences de qualité proposées pour ces 2 types d'eau ne
couvrent que l'aspect sanitaire ( paramètres microbiologiques ).
* niveau 1 = 100 UFC / 100 ml après 24 heures
à 37°C et 72 heures à 22°C .
absence de Pseudomonas Aeruginosa dans 100 ml .
* niveau 2 = 10 UFC / 100 ml après 24 heures
à 37 °C et 72 heures à 22°C.
absence de Pseudomonas Aeruginosa dans 100 ml .
Eau purifiée :
Appellation codifiée par une monographie de la pharmacopée
Européenne, désignant une eau destinée à la préparation
de médicaments autres que ceux qui doivent être stériles
et exempts de pyrogènes.
Elle est produite à partir d'eau potable par divers procédés
:
* osmose inverse et / ou déminéralisation et / ou distillation.
Depuis 1997, la Pharmacopée Européenne a introduit des exigences
de qualité microbilogique :
* moins de 10 " germes aérobies viables par millilitre.
Pour une préparation de solution pour dialyse :
* eau exempte d'endotoxines bactérienne.
* moins de 10 µg / l d'aluminium.
* poids moléculaire des endotoxines est >
à 1000 daltons.
Eau osmosée :
* eau traitée par osmose inverse.
* rétention par une membrane semi-perméable de la majorité
des composés présents dans l'eau ( particules, colloïdes,
ions, contaminants organiques y compris endotoxines bactériennes et
micro-organismes ).
* un osmoseur fournit l'eau osmosée qui est passée au travers
de la membrane et l'eau de rejet qui permet l'élimination des composants
retenus.
Eau pour hémodialyse :
Appellation codifiée par la Pharmacopée Européenne dont
l'intitulé exact est :
" eau pour dilution des solutions concentrées
pour hémodialyse ".
La Pharmacopée Européenne précise que " cette monographie
est donnée à titre d'information et de conseil ; elle ne constitue
pas une norme opposable ".
" les méthodes analytiques et les limites proposées sont
destinées à valider le procédé d'obtention d'eau
".
Cette eau est produite à partir d'eau potable, le plus souvent par
des centrales comportant plusieurs étapes :
*filtration.
*filtration sur charbon actif.
*adoucissement.
*osmose inverse et / ou échange d'ions.
*microfiltration et / ou ultrafiltration.
Adoucissement :
L'adoucissement complet de l'eau permet d'éliminer le calcium .
Il constitue un pré-traitement permettant de protéger les membranes
d'osmoseurs .
Le chlorure de sodium employé pour la régénération
de la résine doit être d'une pureté écartant tout
risque de contamination de l'eau ou de la résine .
Ce NACL doit être de qualité alimentaire, il doit être
conforme aux dispositions de la norme AFNOR T 90-612.
Une marque NF figure sur les
emballages de sel conforme à cette norme et à un réglement
particulier mis au point pour le centre scientifique et technique du bâtiment.
L'adoucisseur doit être équipé d'un dispositif permettant
de suivre l'éfficacité de son fonctionnement.
Rayonnemments utraviolets :
Ils peuvent être utilisés en pré-traitement et
parfois en post-traitement pour désinfecter l'eau en circulation. Les
procédures d'entretien et de changement des lampes doivent être
rigoureuses.
On peut tenir compte des dispositions de la circulaire DGS / PGE / N°52
du 19 janvier 1987relative à la désinfection des eaux destinées
à la consommation humaine.
AFNOR NFT 726101 :
Mise en oeuvre d'un ensemble de méthodes
et de moyens visant à éliminer tous les micro-organismes vivants, de quelque nature que ce soit, portés par un objet parfaitement nettoyé.
AFNOR NF S 906320 B :
Cette norme concerne la stérilisation. La stérilisation est
une opération permettant d'éliminer ou
de tuer les micro-organismes portés par des milieux inertes
contaminés.
AFSSAPS :
Agence française de sécurité sanitaire des produits de
santé.
Qu' est-ce que la Pharmacopée ?
La Pharmacopée est un Ouvrage réglementaire destiné à être utilisé par les professionnels de
santé.
Elle définit notamment les critères de pureté des matières
premières ou des préparations entrant dans la fabrication des
médicaments et les méthodes d'analyse à utiliser pour
en assurer le contrôle.
L'ensemble des critères permettant d'assurer une qualité
optimale est regroupé et publié sous forme de monographies.
Rôle :
Participer à la protection de la santé publique en élaborant
des spécifications communes et reconnues pour les matières premières
à usage pharmaceutique.
Ces normes font autorité pour toute substance
figurant dans la Pharmacopée; celle-ci constitue un référentiel
scientifique mis à jour.
En Europe :
Les normes de la Pharmacopée Européenne
s'appliquent réglementairement à l'ensemble des états
membres signataires de la Convention de la Pharmacopée Européenne
:
*31 états comprenant les 15 états membres de l'UE.
La Pharmacopée européenne est completée, pour certains
états, par des Pharmacopées nationales.
En France :
Les
textes de la Pharmacopée Française &
Européenne sont directement applicables en France.
L'ouvrage peut être obtenu auprès des services du Conseil de
l'Europe à Strasbourg.
La Pharmacopée Française est désormais constituée
des seuls textes strictement nationaux applicables par voie d'arrêtés
ministériels publiés au Journal Officiel de la République Française.
La Pharmacopée Française est constituée de textes ne
figurant pas dans la pharmacopée Européenne.
La Pharmacopée Française actuellement en vigueur est la 10 ème
édition.
Depuis 1998, la Pharmacopée Française se compose de 3 classeurs
et d'une première mise à jour publiée en 2000; une deuxième
mise à jour est disponible depuis 2002.
Autres pays :
La Pharmacopée Américaine et
la Pharmacopée Japonaise sont avec la Pharmacopée Européenne
les 3 référentiels intégrés
dans le système d'harmonisation internationale des normes.
D'autres Pharmacopées,
sans avoir le même statut juridique , sont publiées par différents
états du monde.
Différentes photographies
Absidia
glauca,zygomycéte de l'ordre des mucorales,famille des Mucoraceae,à
sporocyste piriforme.Champignon issu d'habitats variés:eau-air.Saprophyte
Les Diatomées
plantoniques
Les Diatomées
plantoniques,bacillariophycea"Gyrosigma"
Les Diatomées
planctoniques,bacillariophycea,sont des algues unicellulaires siliceuses"Nitzxhia"
Les Diatomées
planctoniques,bacillaririophycea,constituent 75% de la biomasse du Phytoplancton
et 40% du nombre d'espéces .=algues unicellulaires
Les Diatomées
planctoniques,bacillariophycea,sont des algues unicellulaires siliceuses"Chactoceros
socialis"
Acinetobacter,germe
isolé de l'eau , peut être un germe de surinfection de l'homme
Bactérie
de l'eau "Flavobactérium"
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