Plusieurs réserves d’eau naturelles peuvent servir à alimenter les unités de production d’eau potable.

Les eaux souterraines

En France, 68 % de l’eau potable est puisée dans les nappes souterraines. Elles sont contenues dans les aquifères se trouvant sous la surface du sol, dans les pores et les fissures des roches et dans les sédiments sous la terre.
Les eaux souterraines sont naturellement alimentées par les eaux de surface provenant des eaux de pluie, de la neige, des cours d’eau et des infiltrations issues des rivières.
En cela, elles constituent un réservoir naturel à long terme puisqu’elles s’autoalimentent en permanence.

L’eau souterraine est naturellement chargée en sels minéraux mais sa composition chimique varie suivant la nature géologique des terrains :

• Les terrains sablonneux ou granitiques fournissent une eau faiblement minéralisée et acide.
• Les terrains calcaires fournissent des eaux riches en sels calciques, entartrantes et minéralisées.

Selon le type de nappes, les eaux souterraines sont plus ou moins sensibles à la pollution :

• Les nappes alluviales sont les plus sensibles à la pollution puisqu’elles proviennent directement des eaux de rivières et dépendent ainsi de la qualité de celles-ci.
• Les nappes libres, alimentées par l’infiltration des eaux de surface, sont plus sensibles que les nappes captives qui, elles, sont séparées par une couche imperméable les protégeant davantage des polluants.

Par ailleurs, suivant le terrain d’origine, les eaux souterraines peuvent contenir des composés chimiques dans des proportions qui dépassent les normes de l’eau potable (fer, manganèse, hydrogène sulfuré, fluor, arsenic…). Dans ce cas, ces eaux doivent être traitées pour en autoriser la distribution.

Les eaux de surface

En France, 32 % de l’eau potable est puisée dans une eau de surface. Également appelées « eaux superficielles », les eaux de surface regroupent toutes les eaux courantes (eaux de ruissellement, glaciers, torrents, fleuves, rivières) ou stagnantes (lacs, eaux de barrage, mer…), qui sont en contact direct avec l’atmosphère. Elles peuvent être douces, saumâtres ou salées.

La composition de ces eaux varie en fonction des échanges permanents entre l’eau et l’atmosphère et en fonction de la nature des terrains traversés.

Ces eaux sont rarement potables en l’état puisqu’elles se chargent de polluants essentiellement bactériologiques provenant de la consommation urbaine (rejets de station d’épuration), industrielle (solvants, métaux lourds, hydrocarbures, perturbateurs endocriniens…) et agricole (pesticides, herbicides, nitrates…).

1. Le captage
   L’eau est prélevée par captage dans un forage ou un puits ou par pompage dans un cours d’eau ou un plan d’eau. Un périmètre de protection autour du point de captage est l’une des dispositions concourant à la qualité sanitaire de l’eau distribuée. Il permet d’assurer la préservation et la qualité de l’eau et permet de prévenir et de réduire le risque de pollution de la ressource en eau. L’eau est ensuite conduite dans une unité de production d’eau potable.
2. Le dégrillage
   À son entrée, l’eau transite par des grillages (dont les interstices mesurent environ 5 cm) qui la débarrassent des plus gros déchets (cailloux, plastiques, branches, feuilles…).
3. Le tamisage
   L’eau passe ensuite par un tamis avec des grilles nettement plus serrées, permettant de retenir les petits déchets (petits cailloux, mégots de cigarettes, brindilles…).
4. La floculation-coagulation (ou décantation)
   Cette étape consiste à regrouper les matières en suspension (sable, limons, plancton, débris organiques, argiles fines, bactéries, sels…) en grappes à l’aide d’un coagulant pour qu’elles coulent au fond du bassin de décantation.
5. La filtration sur sable
   La filtration par le sable est l’une des méthodes de traitement de l’eau les plus anciennes. Un filtre à sable est constitué par une couche de sable, à travers laquelle l’eau circule à une vitesse relativement faible. Cela permet d’intercepter les dernières particules visibles à l’œil nu et de coller les substances à la surface du sable.
   Les virus et bactéries peuvent passer au travers des filtres, c’est pourquoi l’étape finale de désinfection sera obligatoire.
6. L’ozonation
   Grâce à ses excellentes qualités de désinfection et d’oxydation, l’ozone est utilisé pour le traitement de l’eau potable. Il permet l’élimination de la matière organique et inorganique, l’élimination des micropolluants tels que les pesticides, la désinfection avec réduction des sous-produits de désinfection et l’élimination des goûts et des odeurs.
7. La filtration
   L’eau peut aussi passer à travers un filtre composé de grains de charbon actif. La filtration sur charbon actif permet de biodégrader et d’oxyder les matières organiques et l’ammoniac ainsi que d’éliminer ou d’adsorber certains micropolluants pour améliorer le goût, l’odeur et la couleur de l’eau. Le filtre composé de grains de charbon actif retient les bactéries. Par ailleurs, le charbon actif est le composé le plus adsorbant actuellement connu permettant de dégrader les matières organiques et les micropolluants (pesticides) par voie microbiologique.
8. La chloration
   Utilisé à très faible dose, le chlore permet de prévenir le développement de bactéries dans les réseaux de distribution. La chloration peut être temporairement augmentée si les objectifs de protection microbiologique l’exigent. Les professionnels de l’eau mettent en place des traitements performants qui retiennent les matières organiques minimisent ainsi la formation de sous-produits du chlore. Le chlore injecté en usine décroît au cours du transport de l’eau jusqu’aux points de distribution.
9. Le contrôle qualité et le contrôle sanitaire
   En France, l’eau du robinet est l’aliment le plus contrôlé. L’eau fait l’objet d’un suivi sanitaire permanent. La surveillance exercée par les producteurs d’eau permet la vérification régulière des mesures prises pour protéger la ressource utilisée et celle du fonctionnement des installations et la réalisation d’analyses effectuées en différents points. Le contrôle sanitaire mis en œuvre par les agences régionales de santé est exercé en toute indépendance vis-vis des producteurs d’eau.
   Les prélèvements sont réalisés en différents points des installations de production et de distribution d’eau potable. Leur fréquence et leur typologie sont fixées réglementairement et dépendent de la vulnérabilité de la ressource, des quantités prélevées et de l’importance de la population desservie. Les analyses sont réalisées par des laboratoires agréés.

Des normes strictes concernant la qualité de l’eau sont définies en application d’une directive européenne suivant, elle-même, les valeurs guides de l’Organisation mondiale de la santé.

Dans l’Union européenne, la qualité des eaux potables est définie par une directive qui fixe un certain nombre de valeurs paramétriques, soit :

Les limites de qualité

Ce sont les valeurs à ne pas dépasser pour éviter une non-conformité et une toxicité de l’eau : elles concernent des éléments chimiques et microbiologiques présentant un risque pour la santé et ne doivent pas être dépassées. Par exemple : les pesticides, les métaux lourds, les bactéries fécales.

Les références de qualité

Ce sont les valeurs guide à atteindre mais dont le dépassement n’engendre pas la toxicité de l’eau. Ces valeurs sont basées sur des paramètres représentatifs de la qualité de l’eau potable et du bon fonctionnement des installations, mais n’ayant pas d’influence directe sur la santé. Par exemple : la température, le pH, la couleur.

Lorsque l’eau a été rendue potable, elle rejoint des réservoirs de stockage ou des châteaux d’eau, à l’aide de canalisations souterraines.

Des pompes permettent de stocker l’eau en hauteur afin de la distribuer dans les habitations.
L’eau du robinet est alors utilisée pour la consommation humaine.

Puis, après utilisation, les eaux usées sont rejetées dans un réseau d’assainissement qui les conduit jusqu’à une station d’épuration chargée de les dépolluer. En zone d’assainissement non collectif, elles sont traitées dans l’installation d’assainissement non collectif dépendant de l’habitation.

L’eau ainsi traitée est rejetée à la nature, avant de recommencer son cycle domestique : puisage, traitement, distribution, utilisation, évacuation et dépollution des eaux usées.