L’eau est un excellent solvant. En effet, l’eau est le liquide qui dissout le plus grand nombre de substances. Ceci explique le fait que l’eau soit un milieu favorable au développement de la vie puisque l’on y trouve un grand nombre d’éléments primaires qui lui sont nécessaires (ANDRE et CHRISTOPHE, 2004).

Les chlorures sont très répandus dans la nature sous forme de sels de sodium (NaCl), de potassium (KCl) et de calcium (CaCl2). La présence de l’ion chlorure (C1-) dans l’eau peut avoir diverses origines, telles que le passage à travers des terrains salés et l’exploitation des puits de pétrole (PETTYJOHN, 1971).
Les teneurs en chlorures des eaux extrêmement variées sont liées principalement à la nature des terrains traversés. Le gros inconvénient des chlorures est la saveur désagréable qu’ils confèrent à l’eau à partir de 250 mg/l surtout lorsqu’il s’agit de chlorure de sodium (RODIER, 2005).

La concentration en ion sulfate des eaux naturelles est très variable. Dans les terrains ne contenant pas une proportion importante de sulfates minéraux, elle peut atteindre 30 à 50 mg/l, mais ce chiffre peut être très largement dépassé (jusqu’à 300 mg /l) dans les zones contenant du gypse ou lorsque le temps de contact avec la roche est élevé (RODIER et al, 2009).
Le sulfate qui se dissout dans l’eau provient de certains minéraux en particulier du gypse, où apparait à partir de l’oxydation de minéraux sulfureux (KEMMER, 1984).

Les nitrates (ou azote nitrique) représentent la forme azotée souvent là plus présente dans les eaux naturelles. Les nitrates constituent la composante principale de l’azote inorganique (Ninorganique) ou minéral, lui-même inclus majoritairement dans l’azote global (NGL) ou azote total (NT) avec une autre composante, l’azote organique (Norganique) (RODIER et al, 2009).

Suivant l’origine des eaux, la teneur en nitrites est assez variable. La méthode à la sulfanilamide a une sensibilité de l’ordre de quelques microgrammes par litre. Sous l’action des phénomènes biologiques, l’équilibre entre l’ammoniaque, les nitrites et les nitrates peut évoluer rapidement. Il sera nécessaire d’en tenir compte pour l’interprétation des résultats et de prendre toutes précautions utiles pour la pureté des réactifs et la propreté de la verrerie. Il convient donc de procéder au dosage des nitrites le plus tôt possible après le prélèvement en le conservant à 4 °C (RODIER et al, 2009).

L’ion Bicarbonate est le principal constituant alcalin de la plupart des eaux courantes Sa présence dans l’eau est due à l’action des bactéries qui fournissent du CO2à partir des minéraux contenant des carbonates (RODIER, 2005).

Le Calcium, est un élément qui varie comme le Magnésium et leur concentration dans l’eau dépend aussi du substrat géologique traversé (BOUCHELAGHEM et al, 2004).

Éléments indispensables à la vie, jouant un rôle important dans la respiration, leurs origines sont naturelles (dissolution des roches magnésites basaltes, argiles) ou industrielle. La dureté manganésienne de l’eau représente ordinairement le tiers de la dureté totale. Le magnésium en excès donne une saveur amère à l’eau (KEMMER, 1984).

Le sodium est l’un des éléments les plus indésirables dans l’eau d’irrigation. Cet élément est origine de l’altération de la roche et du sol, des intrusions d’eau de mer, des eaux traitées et des systèmes d’irrigation (COUTURE, 2006).
Le sodium est un métal alcalin. Son origine peut être :

•   Naturelle (mer, terrain salé…) ;
•   Humaine (10 à l5 g NaCl dans les urines/jour) ;
•   Industrielle (potasse, industrie pétrolière) (RODIER, 2005).

Le potassium est un métal alcalin, étroitement rattaché au sodium à tel point, qu’il est rarement analysé comme un constituant à part dans les analyses de l’eau. Sa présence est moins répandue dans la nature (KEMMER, 1984).

De manière générale, l’eau possède un certain nombre de propriétés dues à la relation covalente d’une part et, d’autre part, à la liaison hydrogène existante entre les molécules d’eau (ANDRE et CHRISTOPHE, 2004). Les teneurs en sédiments et en substances solubles de l’eau d’irrigation dépend de son origine. Alors que les cours d’eau contiennent toujours des éléments en suspension et, en quantité limitée, des substances en solution, les plans d’eau permettent la sédimentation des particules denses mais offrent fréquemment des conditions favorables à la prolifération de micro-organismes. Les particules minérales, à l’exception colloïdes d’argile dispersée, sont retenues facilement par contraste de densité ou filtration (filtre à sable et filtre à tamis). La petite taille des micro-organismes rend la filtration inopérante si bien qu’elle doit être accompagnée d’un traitement chimique. L’eau souterraine ne contient en général que peu d’éléments minéraux et organiques en suspension, mais peut présenter des concentrations enfer ou en calcium élevées (MARC et al, 2007). C’est ainsi qu’on peut résumer les propriétés physiques des eaux d’irrigation comme suit :

Il est important de connaître la température de l’eau avec une bonne précision. En effet celle-ci joue un rôle dans la solubilité des gaz, dans la dissociation des sels dissous et dans la détermination du pH …etc (RODIER, 2005). Pour la connaissance de l’origine de l’eau et les mélanges éventuels, etc. et d’une façon générale, la température des eaux est influencée par l’origine dont elles proviennent (superficielles ou profondes) (GHAZALI et ZAID, 2013).

Le pH est la mesure de la concentration en ions hydrogène de la solution (H+). Il est représenté par une expression logarithmique, c’est donc dire que la concentration en H+, à pH 6,0 est 10 fois plus grande que celle à pH 7et 100 fois plus grande que celle à pH 8. Plus la concentration en ion hydrogène est élevée, plus le pH est bas et plus c’est acide. Le pH influence la forme et la disponibilité des éléments nutritifs dans l’eau d’irrigation. Le pH de l’eau d’irrigation devrait se situer entre 5,5 et 6,5. À ces valeurs, la solubilité de la plupart des micro-éléments est optimale (COUTURE, 2006).

La conductivité électrique d’une eau est la conductance d’une colonne d’eau comprise entre deux électrodes métalliques de 1 cm2de surface et séparées l’une de l’autre de 1 cm (RODIER, 2005). Elle s’exprime en micro siemens par centimètre (μS/cm) (GAUJOUR, 1995) La conductivité électrique est également en fonction de la température de l’eau, et proportionnelle à la minéralisation (MENS et DEROUANE, 2000).

La dureté ou titre hydrotimétrique d’une eau correspond à la somme des concentrations en cations métalliques à l’exception de ceux des métaux alcalins et de l’ion hydrogène. Dans la plupart des cas la dureté est surtout due aux ions calcium et magnésium auxquels s’ajoutent quelques fois les ions fer, aluminium, manganèse, strontium (RODIER ET al, 2009).

C’est la réduction de la transparence de l’eau due à la présence de matière non dissoute (LANTEIGNE, 2003). Les mesures de turbidité ont donc un grand intérêt dans le contrôle de l’épuration des eaux brutes (RODIER, 2005). La turbidité se mesure en unité néphélométrie (NTU) (LANTEIGNE, 2003). Il est recommandé d’effectuer la mesure de la turbidité aussi rapidement que possible après prélèvement ; sinon l’échantillon doit être conservé à l’obscurité pour une durée maximale de24 h, toute conservation prolongée peut provoquer des modifications irréversibles de la turbidité (GHAZALI et ZAID, 2013).

La masse spécifique d’un corps est la masse de l’unité de volume de ce corps. Par définition, celle de l’eau pure à 4 ̊C est de 1g/ml. La densité d’un corps est égale au rapport de sa masse spécifique à celle de l’eau pure mesurée dans les mêmes conditions (RODIER et al, 1996 ; MOHAND, 2001).

D’après (RODIER et al, 1996), la détermination du résidu sec sur l’eau non filtrée permet d’évaluer la teneur en matières dissoutes et en suspension ; la mesure après filtration correspond aux matières dissoutes. Ces valeurs peuvent être recoupées à partir de la conductivité et permettent d’apprécier la minéralisation de l’eau (COMTE, 1995).

Les TDS rendent compte de la quantité de substance minérale dans l’eau La concentration des TDS dans l’eau varie considérablement dans différentes régions géologiques à cause de la différence de solubilité des minéraux (OMS, 2006).