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Risques sur la santé de la consommation d'eau déminéralisée

par Lara Fabrizi

Introduction
      L'approvisionnement en eau potable vient de sources d'eau de surface ou d'eau souterraine. Les règlements de chaque pays exigent des communautés de traiter et de désinfecter l'eau avant de la distribuer au public, à cause de la présence possible de polluants (microorganismes, minéraux et métaux toxiques, produits chimiques organiques, substances radioactives substances...). Généralement, l'eau de surface doit subir beaucoup plus d'étapes de purification que l'eau souterraine afin de devenir potable. Tous les pays ont leurs propres normes sur la qualité de l'eau potable. Celles-ci dictent quelles substances peuvent être dans l'eau potable et quelles sont les concentrations maximales de ces substances. Les normes sont appelées niveaux maximum en contaminants. Elles sont formulées pour n'importe quelle substance pouvant affecter la santé des hommes et, toutes les entreprises préparant l'eau potable doivent les suivre. Les principales directives sur les normes de l'eau potable sont publiées par l'Organisation Mondiale sur la Santé (OMS) et par l'Union Européenne (EU).
      Plus d'informations sur les normes de l'eau potable.
      Il y a plusieurs problèmes qui peuvent altérer la qualité de l'eau potable et certaines maladies peuvent être attrapées en buvant de l'eau traitée de manière inadaptée.
      Même si l'eau est purifiée et nettoyée, il peut manquer certains minéraux ou substances souhaitables rendant la consommation pas entièrement saine. En fait, toutes les substances contenues dans l'eau ne sont pas forcément nocives pour notre santé: certaines substances sont salubres.
      Une eau presque ou complètement libre en minéraux dissous, suite à des distillations, une désionisation, une filtration par membrane, une électrodialyse ou une autre technologie, est dite "déminéralisée".
      Il y a beaucoup de pro ou de contre-arguments sur la consommation d'eau déminéralisée. Les arguments en faveur de sa consommation sont que les minéraux présents dans l'eau encombrent les fonctions du corps. En littérature, il y a beaucoup de livres écrits par des docteurs et des nutritionnistes déclarant que la présence de minéraux présents dans l'eau potable entraînent de nombreuses maladies. Les arguments contre la consommation d'eau déminéralisée disent que nous perdons une source première en minéraux nécessaires dans notre régime et qu'une eau dépourvue de minéraux attrapera et saisira les minéraux de notre corps, entraînant un déficit minéral.

Dureté de l'eau potable
      Une eau dite "dure" est une eau qui contient plus de minéraux qu'une eau ordinaire. Ce sont spécialement les minéraux calcium (Ca) et magnésium (Mg). La dureté est exprimée en carbonate de calcium (CaC03). Une eau avec moins de 75 mg par litre (mg/l) est considérée douce, 76-150 mg/l modérément dure, et au-dessus de 150 mg/l eau dure.
      Le degré de dureté de l'eau augmente lorsque plus de calcium et de magnésium sont dissous. L'eau ‘douce’ est de l'eau contenant une faible quantité de calcium et magnésium. Certaines eaux douces se produisent naturellement, mais la plupart d'entre elles sont créées par l'eau adoucie. Un adoucisseur d'eau est une unité utilisée pour adoucir l'eau, en éliminant les minéraux qui provoquent la dureté. Un adoucisseur d'eau collecte les minéraux dures à l'intérieur de son réservoir de conditionnement et après un certain temps, les évacue. Les échangeurs d'ions sont souvent utilisés pour adoucir l'eau. Lorsqu'un échangeur d'ion est utilisé pour adoucir l'eau, il remplacera les ions calcium et magnésium de l'eau par d'autres ions, par exemple le sodium ou le potassium. Les ions échangés sont ajoutés au réservoir échangeur d'ions en tant que sels de sodium ou potassium (NaCl et KCl). Cliquez ici pour plus d'informations concernant l'adoucissement d'eau.

Risques de santé
Il y a eu beaucoup de publicités ces dernières années sur les effets négatifs sur la santé de la consommation d'eau adoucie mais, des études récentes ont montré que la quantité de sel consommée lors de la prise d'eau adoucie est insignifiante comparée à la quantité totale de sel absorbée chaque jours. Quoiqu'il en soit, sur les 25 dernières années, la recherche a continué à amasser des informations sur le rôle bénéfique des minéraux dans l'eau: les études de population dans les secteurs où l'eau dure et l'eau douce se produisent naturellement, ont trouvé peu d'occurrences de maladies cardiovasculaires, de cancer, de diabètes, de maladies respiratoires ou d'autres problèmes de santé dans les secteurs d'eau dure.

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Dans les révisions des directives de l'OMS pour la qualité de l'eau potable, appelées "Risques sur la santé de la consommation d'eau déminéralisée" par F. Kozisek, les possibles conséquences sur la santé de la consommation d'une eau de faible teneur en minéraux sont divisées en catégories: effets directs sur les muqueuses intestinales, la prise d'eau de concentration pratiquement nulle en calcium et magnésium, la prise d'eau de concentration faible en d'autres éléments, manque en calcium, magnésium et d'autres éléments essentiels dans la nourriture préparée, plus grande ingestion diététique possible de métaux toxiques, recroissance bactérienne possible.

Effets directs sur les muqueuses intestinales
Il a été démontré que la consommation d'eau à faible teneur en minéraux a un effet négatif sur les mécanismes homéostasies. L'homéostasie est la tendance de l'organisme à maintenir ses différentes constantes à des valeurs ne s'écartant pas de la normale (l'homéostasie assure, par exemple, le maintien de la température, du débit sanguin, de la tension artérielle, du pH, des volumes liquidiens de l'organisme, de la composition du milieu intérieur, etc.). Les expériences sur les animaux ont montré à plusieurs reprises que la prise d'eau déminéralisée mène à des hausses de la diurèse, volume de fluide cellulaire supplémentaire, diminution du volume des cellules rouges et certains autres changements hématocrites. Une étude allemande a prouvé que si l'eau distillée est ingérée, l'intestin doit ajouter des électrolytes à cette eau, les prenant des réserves du corps. L'ingestion d'eau distillée mène à la dilution des électrolytes dissous dans l'eau du corps. Une redistribution inadéquate de l'eau du corps peut compromettre la fonction des organes vitaux.

Par le passé, des problèmes de santé aigus furent rapportés chez les escaladeurs de montagne qui avaient préparé leurs boissons avec de la neige n'ayant pas assez d'ions nécessaires. Une plus grave tournure d'une telle condition couplée avec une œdème du cerveau, des convulsions et des acidoses métaboliques fut reportée chez des enfants dont les boissons furent préparées avec de l'eau distillée ou de l'eau en bouteille contenant très peu de minéraux (CDC 1994).

Prise d'eau de concentration pratiquement nulle en calcium et magnésium
Le calcium et le magnésium sont des éléments essentiels pour notre corps. Ils peuvent être fournis à notre organisme par la nourriture, mais même les régimes riches en calcium et magnésium peuvent ne pas être capables de compenser leur absence dans l'eau potable.
Le calcium est un composant des os et des dents. De plus, il diminue l'excitabilité neuromusculaire, et est bénéfice au déroulement du système myocardique, à la contractilité cardiaque et musculaire, à la transmission de l'information intracellulaire et à la coagulation du sang. L'ostéoporoses et l'ostéomalacie sont les plus communes manifestations de manque en calcium; l'hypertension peut aussi résulter d'une déficience en calcium.
Le magnésium joue un rôle important en tant que cofacteur ou activateur de plus de 300 réactions enzymatiques incluant la glycolyse, le métabolisme de l'ATP, le transport d'éléments tels que le sodium (Na), le potassium (K) et le calcium à travers les membranes, les synthèse de protéines et d'acides nucléiques, l'excitabilité musculaire et la contraction musculaire, etc... Il agit en tant qu'antagoniste naturel du calcium. Un manque en magnésium augmente le risque pour les hommes de développer diverses conditions pathologiques telles que la vasoconstrictions, l'hypertension, l'arythmie cardiaque, une maladie artérioscléreuse, un infarctus myocardique aigu, l'éclampsie chez les personnes enceintes, la possibilité de diabètes de type II (Rude, 1998; Innerarity, 2000; Saris et al, 2000).

Les recherches et les études ont prouvé que l'eau faible en magnésium peut causer une augmentation des taux de mortalité et morbidité des maladies cardiovasculaires, risques élevés de maladies neuro-moteur, des désordres de grossesse, une pré-éclampsie. Une eau faible en calcium peut être associée à un risque plus élevé de fracture chez les enfants, certaines maladies neurodégénératives, des naissances prématurées, des problèmes de poids à la naissance. Un manque à la fois de calcium et de magnésium peut également entraîner certains types de cancer.

Dureté de l'eau et maladie cardiovasculaire
Plus de 80 études épidémiologiques relatives à la dureté et aux risques de maladies cardiovasculaires ont été réalisées et leurs résultats ont été discutés par des experts lors d'une rencontre organisée par le centre européen de l'OMS à Rome les 11-13 Novembre 2003. Les conclusions sont notées dans le rapport de l'OMS appelé: 'Nutrient minerals in drinking-water and the potential health consequences of long-term consumption of demineralized and remineralized and altered mineral content drinking-waters', publié en Août 2004.

La plupart de ces études ont trouvé une association inverse (protective) entre la mortalité due aux maladies cardiovasculaires et l'augmentation de la dureté de l'eau. Ces effets bénéfiques sur la santé peuvent probablement être étendus à un large groupe de population en ajustant la qualité de l'eau.

Il a été souligné que le magnésium et probablement le calcium peuvent avoir un effet en réduisant la pression sanguine chez les personnes ayant de l'hypertension. Les autres micronutriments et oligoéléments n'ont pas été vraiment considérés dans ces études épidémiologiques, mais les études nutritionnelles suggèrent que certains peuvent avoir un rôle bénéfique associé à leur présence dans l'eau. Cependant, plus d'études sont nécessaires pour mieux comprendre les risques possibles et les bénéfices des éléments essentiels et les oligoéléments trouvés dans l'eau.

Le groupe de discussion a conclu qu'il y a suffisamment d'évidence épidémiologique sur une relation inverse entre les concentrations en calcium et magnésium de l'eau et la mortalité due à la cardiopathie ischémique, et la consommation d'eau contenant du calcium et du magnésium, et ainsi leur réintroduction dans l'eau déminéralisée lors des procédés de minéralisation serait susceptible de fournir des bénéfices sur la santé. Il y a, en fait, pas d'effets connus nocifs pour la santé des hommes associés à l'addition de Ca et de Mg et les avantages nutritionnels sont bien connus.

Faible prise de certains éléments essentiels
La contribution de l'eau pour certains éléments essentiels est importante parce que les régimes modernes sont souvent des sources inadaptées à certains minéraux. De plus, ces minéraux sont souvent présents dans l'eau en tant qu'ions libres, ainsi ils sont plus aisément adsorbés depuis l'eau comparé à la nourriture. Des récentes études épidémiologiques suggèrent qu'une eau faiblement minéralisée peut être un facteur d'hypertension et de maladie coronarienne, d'ulcères duodénaux et gastriques, de gastrites chroniques, de goitre, de complications de la grossesse et de plusieurs complications chez les enfants. Une étude de ce genre conduite en 1992 par Lutai sur deux populations vivant dans des secteurs avec de l'eau faible en minéraux a montré des taux accidentels plus élevés pour ces maladies. Les enfants vivants dans ces secteurs présentent des développements physiques plus faibles et plus d'anomalies de croissance, les femmes enceintes souffrent plus fréquemment d'œdème et d'anémie.

Pertes élevées en calcium, magnésium et autres éléments essentiels dans la nourriture préparée avec une eau faiblement minéralisée
Si l'eau douce est employée pour cuisiner, elle peut causer des pertes substantielles en éléments essentiels depuis la nourriture. Par contre, si l'eau dure est utilisée, les pertes en ces éléments sont plus faibles. Puisque les régimes alimentaires de nombreuses personnes ne fournissent pas tous les éléments essentiels en quantités suffisantes, il est important de ne pas perdre les éléments essentiels et les nutriments lors de la cuisson. Ainsi, dans les secteurs alimentés en eau douce, nous devons prendre en compte non seulement la faible prise en magnésium et en calcium de l'eau potable mais également une plus faible consommation de calcium et magnésium depuis la nourriture cuisinée avec cette eau douce.

Risques provenant des métaux toxiques
L'eau faiblement minéralisée est hautement agressive pour les matériaux avec lesquels il vient en contact. Elle adsorbe facilement les métaux et certaines substances organiques des tuyaux, des revêtements, des réservoirs de stockage et des conteneurs. De plus, le calcium et le magnésium de l'eau et la nourriture sont connus pour avoir une activité antitoxique: ils peuvent empêcher l'adsorption de certains éléments toxiques de l'intestin dans le sang. L'approvisionnement de la population en eau faiblement minéralisée peut être un risque plus élevé en terme d'effets nuisibles de l'exposition à des substances toxiques en comparaison avec des populations approvisionnées avec de l'eau moyennement minéralisée. Le calcium et, à moindre ampleur, le magnésium dans l'eau et la nourriture ont des effets antitoxiques bénéfiques (voir plus haut) puisqu'ils empêchent - par l'intermédiaire d'une réaction directe résultant en un composant non-adsorbable ou une compétition des sites de liaison – l'absorption ou la réduction des effets de certains éléments toxiques tels que les métaux lourds.

Contamination bactérienne possible d'une eau faiblement minérale
La recroissance bactérienne est encouragée par le manque de résidu désinfectant et par la possibilité d'une grande disponibilité en nutriments dans l'eau agressive, telle que l'eau faiblement minérale, particulièrement à haute température.

Effets nocifs de l'eau dure
Pas de preuve n'est disponible pour documenter l'aspect nocif pour la santé de l'eau potable dure. Peut-être seulement une forte teneur en magnésium (des centaines de mg/l) couplée avec une forte teneur en sulfate peut entraîner des diarrhées. Les autres effets nocifs pour la santé ont été observés dans les eaux riches en solides dissous (plus de 1000 mg/l de TDS) montrant des niveaux en minéraux non commun pour l'eau potable. Dans les secteurs alimentés par de l'eau plus dure que 500 mg/l, des taux plus élevés de lithiase biliaire, de lithiase urinaire, d'arthrose et d'arthropathie comparés à ceux alimentés par de l'eau douce furent rapportés (Muzalevskaya et al, 1993). Une étude épidémiologique effectuée dans une région particulière (Tambov) a trouvé que l'eau dure (plus de 400-500 mg/l de CaCO3) pouvait être la cause de taux plus élevés de certaines maladies incluant le cancer (Golubev et al, 1994).

Désavantages sensoriels de l'eau dure et l'eau douce
Une dureté plus élevée de l'eau peut empirer les caractéristiques sensorielles de l'eau potable ou des boissons et repas préparés avec une telle eau: formation de couche à la surface du café ou du thé, la perte des substances aromatiques des repas et des boissons (due aux liaisons avec la carbonate de calcium ), goût désagréable de l'eau elle-même pour certains consommateurs.
Une eau très douce, telle que l'eau distillée ou l'eau de pluie sont deux exemples extrêmes, est de goût inacceptable pour la plupart des personnes qui décrivent habituellement un goût savonneux. Une teneur minimale en minéraux, les plus cruciaux étant les sels de calcium et magnésium, est essentielle pour le goût plaisant et rafraichissant de l'eau potable.

Fluorure dans l'eau potable
La plupart des eaux potables contiennent des fluorures, ces concentrations sont affectées par certains procédés tels que l'échange d'anion, la déminéralisation et certains autres traitements qui l'élimineront.

Des niveaux élevés en consommation de fluorure entraînent des fluoroses. Ceci est presque toujours associé à des prises élevées en fluorure dans l'eau potable. L'ingestion d'excès de fluorure lors du développement des dents, particulièrement lors de la croissance, peut également avoir comme conséquence une fluorose dentaire et ces effets peuvent également être modifiés par co-exposition à certains minéraux.
La concentration optimale en fluorure dans l'eau potable pour la santé dentaire est généralement comprise entre 0.5 à 1.0 mg/litre et dépend du volume de consommation et de l'absorption et l'exposition à d'autres sources. Ces valeurs sont basées sur des études épidémiologiques. Les directives de l'OMS sur la qualité de l'eau potable pour le fluorure est 1.5 mg/l. L'Agence de Protection Environnementale Américaine a établi un Niveau de Contamination Maximal de 4.0 mg/l aux Etats-Unis basé sur la prévention de la fluorose et une recommandation de 2.0 mg/l pour éviter une fluorose dentaire modérée.

La décision d'utiliser de l'eau déminéralisée en tant que source d'eau potable sans addition de fluorure lors de la reminéralisation dépendra de beaucoup de facteurs: la concentration en fluorure dans les approvisionnements locaux existants, le volume d'eau consommé, le risque de facteur pour les caries dentaires, l'hygiène orale, le niveau de conscience publique bucco-dentaire, la présence d'excipient alternatif pour le soin dentaire et le fluorure disponible à la population entière.

Teneur souhaitable en minéraux pour la déminéralisation de l'eau potable
Dans les années 70, le problème de la composition optimale d'eau potable, particulièrement si obtenue par desalination, fut au centre des attentions de l'OMS. L'OMS a également souligné l'importance de la composition minérale de l'eau potable et garanti par exemple contre l'utilisation de cycle de sodium d'échangeur cationique adoucissant dans le traitement de l'eau (OMS, 1978; OMS, 1979).

Dans les années 80, la vague d'intérêt sur l'effet de la dureté de l'eau sur la morbidité des maladies cardiovasculaires a plutôt diminué ; il semblait qu'aucun nouvel aperçu du problème ne pouvait être espéré. Le rôle du magnésium en tant que facteur crucial de la dureté fut confirmé ainsi qu'une première estimation plus générale sur son effet protecteur.

Dans les années 90, les critiques sur les études existantes ont commencé à poser un nouveau défi aux publications d'autres études. Ces critiques ont affirmé que la morbidité avait été évaluée à un niveau basé sur un groupe de population, plutôt qu'un niveau basé sur l'individu et, l'exposition individuel au calcium et au magnésium de l'eau n'était pas établie. Dans d'autres études, les facteurs probablement impliqués dans la morbidité des maladies cardiovasculaires telles que l'âge, les facteurs socio-économiques, la consommation d'alcool, les habitudes alimentaires, les conditions climatiques etc. n'ont pas été bien pris en considération.

La plupart des études épidémiologiques des années 90 étaient capables de spécifier l'effet du calcium ou du magnésium et se sont également concentrées sur la morbidité des maladies autres que cardiovasculaire. Durant les années 90, les recherches ont confirmés l'effet protecteur du calcium et du magnésium dans l'eau potable contre les maladies cardio-vasculaires, et plus de données sur les effets bénéfiques de ces éléments dans l'eau potable étaient présentes.

Des études plus récentes ont apporté des informations supplémentaires sur les niveaux minimum et optimum en minéraux qui devraient être dans l'eau potable déminéralisée. Ces études suggèrent pour le magnésium, un minimum de 10 mg/l et un optimum de 20-30 mg/l, pour le calcium, un minimum de 20 mg/l et un optimum d'environ 50 mg/l, pour le fluorure un optimum de 0.5 – 1 mg/l et un maximum de 5 mg/l. Pour la dureté totale de l'eau, la somme de calcium et de magnésium devrait être de 200 à 400 mg/l.

A ces concentrations, minimum ou non, on n'a observé aucun effet défavorable pour la santé et les effets protecteurs ou bénéfiques sur la santé semblent se produire.

Conclusion et recommandations
      Les minéraux sont des éléments importants de l'eau potable et ont un impact sur la santé à la fois direct et indirect. L'évidence suffisante est maintenant disponible pour confirmer qu'une certaine quantité minimale de minéraux dans l'eau est désirable, puisque leur déficience a beaucoup d'effets négatifs sur la santé: maladies et agressions possibles d'éléments toxiques et de bactéries.
      Les niveaux optimum en Ca et Mg dans l'eau potable devraient se trouver dans les échelles suivantes: de 20 à 30 mg/l pour le Ca et de 40 à 80 mg/l pour le Mg et d'environ 200 à 400 mg/l pour la dureté de l'eau.
      Malheureusement, sur les deux dernières décennies les recherches ont porté peu d'attention sur les effets bénéfiques ou protecteurs des substances de l'eau potable.
      Comme recommandé dans les révisions des directives de l'OMS pour la qualité de l'eau potable, appelées: ‘Nutrient minerals in drinking-water and the potential health consequences of long-term consumption of demineralized and remineralized and altered mineral content drinking-waters’, il y a un besoin de plus de données précises sur l'impact de la composition de l'eau et une consommation sous une plus large gamme de conditions physiologiques et climatiques, afin d'évaluer avec plus de précision l'importance des minéraux dans l'eau potable sur la nutrition de minéraux. Des études supplémentaires devraient être conduites sur les conséquences potentielles sur la santé associées à la consommation d'eau à teneur faible et élevée en minéraux, en prenant en considération la dureté de l'eau. Lorsque les études sont menées, les investigateurs devraient considérer les expositions aux niveaux de calcium et de magnésium en combinaison avec d'autres minéraux et oligo-éléments qui peuvent être présents dans les eaux dures et douces.
Les gouvernements nationaux et les fournisseurs d'eau devraient être encouragés à pratiquer la stabilisation de l'eau déminéralisée avec des additifs qui augmenteront les niveaux de calcium et de magnésium et à mener des études qui soient à l'écoute des impacts sur la santé publique. La communauté et les fournisseurs d'eau en bouteille devraient fournir des informations au public et aux professionnels de la santé sur la composition de l'eau incluant les substances possiblement bénéfiques. Les bouteilles d'eau devraient également considérer fournir les eaux avec des composition minérales qui sont salutaires pour la population locale.

Pour toutes les questions concernant l'eau déminéralisée, consultez nos pages web sur l'eau déminéralisée ou sur la purification de l'eau :

Pages relatives

Eau minérale
Eau du robinet
Eau de bouteille
Eau pure
Sources alternatives d'eau potable
FAQ - eau potable
Normes de l'eau potable

Références
* C. Ingram, ‘The drinking water book’, Ten Speed Press, 1991
* F. Kožíšek, ‘Health risks from drinking demineralised water’, OMS, 2004
* F. Kožíšek, ‘Health significance of drinking water calcium and magnesium’, Institut National de la Santé Publique, Février 2003
* Consensus sur le meeting d'Août 2004, ‘Nutrient minerals in drinking-water and the potential health consequences of long-term consumption of demineralized and remineralized and altered mineral content drinking-waters’, OMS
* Images: www.trainingreference.co.uk

Eau : Consommation d'eau déminéralisée, Risquée ?

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