2.5 RESULTAT ET DISCUSSION
1.2.21 Analyse physico-chimiques
La température, le potentiel hydrogène (pH) et la conductivité ont été respectivement mesurés par le pH-mètre et le conductimètre. Les analyses chimiques ont été faites par des méthodes titrimétries, par spectrophotométrie. La titrimétrie est une forme d’analyse volumétrique qui consiste à déduire la quantité d’un constituant chimique d’un mélange par la quantité de réactif (titrant) nécessaire pour faire réagir en totalité (ADJANAN, 2012). Cette méthode a été utilisée pour doser les bicarbonates, les chlorures, le calcium et le magnésium.
La spectrophotométrie est une méthode analytique quantitative qui consiste à mesurer l’absorbance ou la densité optique d’une substance chimique donnée. Plus l’échantillon est concentré, plus il absorbe la lumière dans les limites de proportionnalité. Cette méthode a été utilisée pour la détermination des concentrations des eaux en fluorures, en fer total, en sulfates, en nitrates, en nitrites, en ammonium, en phosphates, en iodures, et pour la mesure de la couleur des eaux.
Le pH et la température
Ces deux facteurs sont mesurés à l’aide d’un mètre de type HACM. Le pH-mètre est rincé avec de l’eau distillée puis avec l’eau de l’échantillon à analyser et plongé dans un bécher contenant ce même échantillon d’eau à analyser. Le pH (potentiel hydrogène) est un indice qui indique la concentration en ions H+ dans l’eau, et représente ainsi l’équilibre entre acidité et alcalinité sur une échelle de 0 à 14, la valeur 7 étant celle d’un pH neutre. Les variations de température de l’eau dans un environnement donné fournissent des indications sur son origine et son écoulement. La température de l’eau est habituellement liée à d’autres paramètres, en particulier la conductivité et le pH.
La conductivité et le Total Dissolved Solid (TDS)
Pour la détermination de ces facteurs, on fait usage d’un conductivimètre multi-paramètre de type HACM. La conductivité est une mesure de la capacité de l’eau à laisser passer un courant électrique. Elle est affectée par la présence de solides dissous. La conductivité augmente avec l’élévation du niveau de SDT. Des modifications de la conductivité peuvent indiquer une contamination. Ainsi, la pollution d’une ressource en eau par des eaux usées peut élever la conductivité suite à la présence de chlore, de phosphates et de nitrates. La conductivité s’accroît aussi avec la température de l’eau, et les mesures doivent donc être présentées de manière standardisée à 20 ou 25 °C.
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Les solides dissous totaux (SDT) sont définis comme la quantité de matières dissoutes dans l’eau. Ils dépendent principalement de la solubilité des minéraux contenus dans le sol et les roches en contact avec l’eau.
Le chlorure (Cl-)
On prélève 100 ml de l’échantillon d’eau à analyser dans un erlenmeyer, on y ajoute deux (2) gouttes de bichromate de potassium, ainsi la solution prend la coloration jaune. On agite à l’aide d’un agitateur magnétique puis on fait le dosage avec une solution de nitrate d’argent jusqu’à l’apparition d’une teinte rouge brique persistante marquant la fin du dosage des chlorures.
Calcul : [Cl-] = V (titrant) x M (Cl-) Le bicarbonate (HCO-3)
Pour doser le bicarbonate, on prélève dans un erlenmeyer 100 ml de l’échantillon d’eau à analyser, on y ajoute un sachet de bromocrésol. On dose le mélange par une solution d’acide sulfurique à l’aide d’une burette graduée .Si la solution vire du bleu au rose on a la présence du bicarbonate dans l’eau.
Calcul : [HCO-3] = V (titrant) x M (HCO-3) avec M (HCO-3) = 61 g/mol
NB : Lorsqu’on obtient la couleur rose juste après le mélange avec le bromocrésol, on conclut que l’eau est acide et donc le pH était faible.
Le calcium (Ca2+)
On prélève 50 ml de l’échantillon à analyser puis on y ajoute 1 ml de KOH (hydroxyde de potassium) et un sachet de calvaire. Le dosage se fait avec l’EDTA (Acide Diamine Tétra Acétique) jusqu’au virage de la solution du violet au bleu.
NB : Il faut toujours rendre le milieu basique avec le KOH avant d’y ajouter le Cal Ver.
Calcul :
[Ca2+] = V (titrant) x 0, 4 x M(Ca2+)
valence avec M (ca2+) = 40,08 g/mol et valence = 2 Le magnésium (Mg2+)
On prélève 50 ml de l’échantillon à analyser, on y ajoute 5 gouttes d’eau oxygénée plus 5ml d’acide chlorhydrique (HCl). On porte le mélange à ébullition et on laisse chauffer pendant 10minutes puis on laisse refroidir à 45°C. On ajoute ensuite 5 ml de la solution tampon et 5 gouttes d’Erychrome. Le titrage se fait avec l’EDTA (Acide Diamine Tétra Acétique). Si la solution vire du violet au bleu, on note la présence du magnésium dans l’eau.
Calcul : [Mg2+] =[ V titrant (Mg2+) - V titrant (Ca2+)] x 0, 4 x M(Mg2+)
valence Avec M (Ca2+)= 24,32g/mol et valence = 2
La couleur
Pour la mesurer, on prélève 25 ml d’eau distillée dans un tube de 25 ml pour faire le zéro de l’appareil. On prélève ensuite 25 ml de l’échantillon puis on fait la lecture à l’aide d’un spectrophotomètre à une longueur d’onde de 465 nm.
L’ammonium (NH+4)
On prélève 25 ml de l’échantillon d’eau à analyser et 25 ml d’eau distillée dans des flacons différents, on ajoute à chaque flacon 1 ml du réactif de Nessler et 1ml de Sel de Rochelle. On laisse reposer pendant 1min, on fait d’abord la lecture du zéro avec le tube contenant de l’eau distillée puis la lecture de l’échantillon d’eau analysé. La lecture est faite à l’aide d’un spectrophotomètre à une longueur d’onde de 425 nm.
Calcul : [NH+4 ] = X . 1,29 avec X la valeur de N- NH+4 lue sur sur l’appareil.
Le fluorure (F-)
On prélève 10 ml d’eau distillée plus 2 ml de SPAND pour faire le zéro de l’appareil.
On prélève ensuite 10 ml d’échantillon d’eau à analyser plus 2 ml de SPAND qu’on mélange puis on fait la lecture à une longueur d’onde de 580 nm.
Le nitrate (NO- 3)
On prélève 25 ml de l’échantillon à analyser dans deux flacons et on ajoute dans l’un des flacons une gélule de réactif de Nitra Ver qu’on agite pendant une minute pour faire la lecture. Le second flacon ne contenant pas de Nitra Ver est utilisé pour faire le zéro de l’appareil. La lecture est faite à une longueur d’onde de 500 nm.
Calcul : [NO- 3] = X . 1,29 avec X la valeur de N- NO- 3 lue sur l’appareil.
Le nitrite (NO- 2)
On prélève 25 ml de l’échantillon à analyser dans deux flacons et on ajoute dans l’un des flacons une gélule de réactif de Nitri Ver qu’on agite pendant une minute pour faire la lecture. Le flacon ne contenant pas de Nitri Ver est utilisé pour faire le zéro. La lecture est faite à une longueur d’onde de 507 nm.
Calcul : [NO- 2] = X . 3,3 avec X la valeur de N- NO- 2 lue sur l’appareil.
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Le fer total (Fe )
On prélève 25 ml de l’échantillon à analyser dans un flacon pour faire le zéro de l’appareil. Puis on prélève ensuite 25 ml de l’échantillon à analyser et on ajoute un sachet de Ferro Ver qu’on laisse réagir pendant 3 minutes pour faire la lecture à une longueur d’onde de 510 nm.
L’iode (I- )
On prélève 25 ml de l’échantillon d’eau à analyser dans un flacon pour faire le zéro de l’appareil. On prélève ensuite 25 ml de l’échantillon plus un sachet de DPD qu’on mélange et laisse reposer pendant 3 minutes. La lecture se fait à une longueur d’onde de 530 nm.
Le sulfate (SO2-4)
On prélève 25 ml de l’échantillon d’eau à analyser dans un flacon pour faire le zéro de l’appareil. On prélève ensuite 25 ml de ce même échantillon et on ajoute un sachet de Sulfa Ver qu’on mélange et laisse reposer pendant 5 minutes et on fait la lecture à une longueur d’onde de 450 nm.
Le phosphate (PO3-4 )
On prélève 25 ml de l’échantillon à analyser dans un flacon pour faire le zéro de l’appareil. On prélève ensuite 25 ml de l’échantillon puis on ajoute une gélule de réactif Phospha Ver et on mélange. On fait la lecture après 2 minutes de réaction.
1.2.2.2 Analyses bactériologiques
Les paramètres bactériologiques des eaux de puits sont déterminés par la méthode de filtration sur une membrane filtrante (un volume d’eau est donné est filtré au travers d’une membrane ayant des pores de 0,45 µm de diamètre). Après ensemencement sur le milieu de culture, puis incubation à 44,5 °C, chaque bactérie retenue sur la membrane donne naissance à une colonie. Les milieux de culture utilisés pour la recherche des germes sont : le milieu à base de Coliforme Agar pour les coliformes totaux et fécaux et celui à base de Agar Sélectif pour les streptocoques fécaux. Le dénombrement est une technique qui permet de compter le nombre de bactéries présentes dans l’échantillon
.
Les coliformes fécaux et les coliformes totaux
Pour leur détermination, trois étapes ont été suivies. Il s’agit de la préparation du milieu, du coulage suivi de l’ensemencement et du dénombrement.
• Préparation du milieu de culture Pour ces germes, le Coliforme Agar est utilisé.
− On pèse 26.5 g de Coliforme Agar à l’aide d’une balance électronique ; on le verse dans dans 1L d’eau déminéralisée contenue dans un erlenmeyer ; on porte le mélange à ébullition sous agitation constante jusqu’à ce que le Coliforme Agar soit entièrement dissout ;
• Coulage et ensemencement Pour le faire :
− On laisse le milieu de culture se refroidir jusqu’à une température comprise entre 45 et 50 °C ; on fait couler dans les boîtes de Pétri préalablement stérilisées, les manipulations se font auprès d’une flamme et on étiquette les boîtes de Pétri ;
− On filtre à travers une membrane posée dans les boîtes de Pétri étiquetés, les échantillons à ensemencer et on retourne les boîtes Pétri afin de créer la condition anaérobie ;
− On incube les coliformes totaux et fécaux à 37 °C.
• Dénombrement
Le dénombrement se fait après 24 h. Elle consiste à compter le nombre de colonies qui se sont développées dans la boîte de Pétri sur les milieux coulés. La lecture se fait de façon manuel. Les coliformes totaux apparaissent en jaune et violet et les coliformes fécaux apparaissent en bleu foncé.
Les streptocoques fécaux
Le milieu de culture à base d’Agar Sélectif a été utilisé pour ces germes. Le processus d’ensemencement et de dénombrement des streptocoques fécaux est le même que celui des coliformes sauf que l’incubation des streptocoques fécaux se fait à 44.5°C et la préparation des deux milieux de cultures diffère. Pour les streptocoques fécaux :
On pèse 41,5 g d’Agar Sélectif à l’aide d’une balance. On le fait dissoudre dans un bain marie bouillant ou sous vapeur fluente dans 1L d’eau déminéralisée. Chauffer ce mélange pendant encore 20 minutes sous vapeur fluente sans autoclaver. A environ 50°C on mélange 10 ml d’une solution filtrée stérile à 1% de chlorure de 2, 3, 5-triphényltétrazolium puis on laisse refroidir et on conserve dans un endroit frais et sec de façon soigneuse le flacon fermé.
Les streptocoques fécaux apparaissent en marron après incubation pendant 24h.
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Photo 1 : Ensemencement des germes après 24h Source : Cliché AGOSSADOU, 2015
1.3 RESULTATS DE QUELQUES ECHANTILLONS ANALYSES Les résultats d’analyses effectuées sont présentés dans le tableau 1 Tableau I : Résultats d’analyse physico chimique et bactériologique Sites
L’analyse physico-chimique révèle que toutes les concentrations des paramètres physico-chimiques excepté le pH sont conformes aux valeurs maximales permises au Bénin car les eaux consommées à Lainta Cogbé et Idigny ont des taux de conductivité, d’ammonium, de calcium, de magnésium, de bicarbonate, de chlorure, de sulfate, de phosphate, de fer total, de fluorure et d’iodure qui ne présente aucun danger pour la consommation. Par contre le pH souvent trop bas peut présenter un problème. Par rapport à l’analyse bactériologique, les deux échantillons ne respectent pas les normes de qualité des eaux de consommation en vigueur en république du Bénin car la présence élevée des germes indicateurs de la contamination fécale, ainsi que la présence d’autres germes responsables d’infection, constituent sans doute une menace pour les habitants. Les eaux doivent être désinfectées par les méthodes usuelles de désinfection. Les études doivent se poursuivre pour surveiller l’évolution de la pollution de la nappe.
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DEUXIEME PARTIE :
CONTROLE DE LA QUALITE DE L’EAU DE PUITS
CONSOMMEE A KPOTA ET A DODOME
2.1 PRESENTATION DU MILEU D’ETUDE 2.1.1 Situation géographique
La commune de Zogbodomey est située dans la partie méridionale du plateau d'Abomey à 150 km de Cotonou. Elle est comprise entre 6°56' et 7°08 de latitude
Nord, 1°58' et 2°24' de longitude Est et se trouve à l’entrée du Département du Zou. Elle est limitée : au Nord par les communes de Bohicon et de Za-kpota, au Sud par les Départements de l'Atlantique et du Couffo, à l'Est par les communes de Covè, Zagnanado et Ouinhi, et à l'Ouest par la commune d'Agbangnizoun.
La commune de Zogbodomey compte onze (11) arrondissements (Akiza, Avlamè, Cana 1, Cana 2, Domè, Massi, Kotokpa, Kpokissa, Koussoukpa,Tanwé-hessou,
Zoukou et Zogbodomey-centre) cinquante-neuf (59) villages et six (06) quartiers de
ville. Sa superficie est de 825 km2 soit 15,73% de la superficie totale du département du Zou.
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Figure 1: Carte de la commune de Zogbodomey
Source :Francis AZONWADE
2.1.2 Caractéristiques physiques 2.1.2.1 Climat
Il est de type subéquatorial avec des précipitations abondantes au cours de l'année. On distingue quatre saisons : deux pluvieuses et deux sèches. (Monographie de la commune de Zogbodomey, 2006).
2.1.2.2 Pluviométrie
La pluviométrie moyenne annuelle varie entre 900 et 1200 mm d’eau. (Monographie de la commune de Zogbodomey, 2006).
2.1.2.3 Relief
Le relief de la commune de Zogbodomey est caractérisé par de vastes vallées des fleuves Zou et Ouémé, des zones de plateau d'altitude faible et une zone de dépression de la Lama. (Monographie de la commune de Zogbodomey, 2006).
2.1.2.4 Végétation
Elle est composée essentiellement de:
- Savanes composées avec plusieurs strates dominées par les espèces telles que Daniella laxiflora et Parkia biglobosa, Pericopus axiflora, Vitex domania, Andropogon et Hyparenia etc…
- forêt classée située à Massi et Agrimey d'une superficie totale de 6500 ha;
- forêt galerie le long des cours d'eau;
- une forêt artificielle plantée de Tectoma grandis et de Gmélina arborea;
- une forêt marécageuse à Lokoli.
On y retrouve des espèces animales telles que les aulacodes, les antilopes, les biches et les singes à ventre rouge. (Monographie de la commune de Zogbodomey, 2006).
2.1.2.5 Sols
Plusieurs types de sols sont identifiés dans la commune de Zogbodomey. Il s'agit : - des sols ferralitiques surtout au Nord,
- des sols hydromorphes surtout à l'Est et à l'extrême -Ouest;
- des vertisols surtout au sud
- quelques sols ferrugineux tropicaux surtout à l'ouest. (Monographie de la commune de Zogbodomey, 2006).
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2.1.2.6 Réseaux hydrographiques
Le réseau hydrographique est composé de plusieurs cours d'eau dont les plus importants sont: Zou, Ouémé, Hounto, Koto, Samion, Hlan, Da, et Dohou. On y rencontre également des bas-fonds répartis un peu partout. (Monographie de la commune de zogbodomey, 2006).
2.1.3 Population
2.1.3.1 Taille et classe d’âge
La commune compte 37930 femmes et 34408 hommes. L'effectif des femmes représente 52% de la population alors que les hommes ne représentent que 48%. Les pyramides des âges se rétrécissent fortement dans certains arrondissements pour les tranches d’âge de 10-14 ans et 15-19 ans, surtout pour les filles. (PDC, 2004).
2.1.3.2 Groupe ethnique et répartition
Les groupes socioculturels présents dans la commune sont: Fon (93%), Yoruba (4,6%), Adja (1,4%), Bariba (0,1%) et autres (0,6%). La population est donc à dominance fon (PDC, 2004).
2.1.3.3 Nombre de ménage
Selon l’estimation de l’INSAE, la commune est constituée de 15302 ménages (INSAE, 2012).
2.1.3.4 Religions
Les acteurs sociaux de la commune sont majoritairement de la religion traditionnelle (66,5%).
Ils pratiquent également d'autres religions telles que la religion catholique (15,1%), la religion protestante (2,9%) la religion musulmane (3,1%) et autres (12,5%) (Monographie de la commune de Zogbodomey).
2.2 DEFINITION DE QUELQUES CONCEPTS 2.2.1 Qualité de l’eau
Ensemble des propriétés physiques, chimiques, biologiques et organoleptiques qui rendent l’eau apte à l’utilisation à laquelle elle est destinée. (Loi n°2010-44 du 24 Novembre 2010 portant la gestion de l’eau en république du Bénin, chapitre premier, session 4 article 5).
2.2.2 Eau potable
Une eau est dite potable lorsque sa consommation est sans danger pour la santé et qu’elle satisfait à des normes relatives aux paramètres organoleptiques, physico-chimiques, microbiologiques et à des substances indésirables et toxiques (KOMBASSERE, 2007).
2.2.3 Accès à l’eau potable
Selon l’OMS (2000), chaque individu a accès à l’eau portable s’il est desservi par un réseau ou une pompe à moins de 200 m de son habitation (Zerah, 1999). Une personne a accès à une eau de boisson de qualité, lorsqu’elle dispose de cette eau sur place ou dans les 15 minutes de marche de son domicile (Nzuzi et Mbuyi, 2004).
2.2.4 Environnement
L’environnement est un espace où sont situés les facteurs et les conditions déterminant l’état et l’évolution d’un être vivant, d’un écosystème ou d’un élément artificiel. Ici, l’environnement est un milieu naturel dont les composantes sont influencées par les actions de l’homme, et qui en retour agissent sur la vie de celui-ci. (www.google.com).
2.2.5 Assainissement
Ensemble des moyens de ramassage et d’évacuation hygiénique des excréta et des déchets liquides d’une collectivité évitant de mettre en danger la santé de cette collectivité ou de certains de ses membres (OMS, 2007).
2.2.6 Les streptocoques
Ce sont des bactéries aérobies arrondies à Gram positif. Les streptocoques se présentent en chaînettes ou par paires et certains groupes sont pathogènes pour l’Homme.
(Microsoft Encarta 2009).
2.2.7 Les coliformes totaux
Les coliformes totaux regroupent plusieurs espèces bactériennes de la famille des entérobactéries qui sont des aérobies et des anaérobies facultatives, à Gram négatif, non sporulées en forme de bâtonnet qui fermentent le lactose en produisant du gaz et de l’acide dans les 48h à 35°C. Ce sont des microorganismes indicateurs de pollution. (APHA et al.
2005).
2.2.8 Les coliformes fécaux
Les coliformes fécaux ou les thermo-tolérants sont des bactéries aérobies et anaérobies facultatives, Gram négatif non sporulées en formes de bâtonnet. L’espèce la plus fréquente associée à ce groupe bactérien est l’Escherichia coli. Sa présence dans l’eau témoigne habituellement d’une contamination d’origine fécale ; mais plusieurs coliformes fécaux proviennent d’eau enrichie en matières organiques. (APHA et al. 2005).
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2.2.9 Notions de puits
Un puits est un trou vertical cylindrique d’un diamètre assez important permettant d’atteindre à partir du sol de la nappe d’eau souterraine (l’aquifère) la moins profonde ou
«nappe phréatique» (DG Eau, 2008). Il se compose de trois parties :
- le captage : partie du puits située sous le niveau de l’eau qui permet à l’eau de l’aquifère de pénétrer l’intérieur du puits ;
- le cuvelage : parti située au-dessus du niveau de l’eau ;
- les équipements de surface : margelle, trottoir, système de puisage et aire assainie autour du puits. (DG Eau, 2008).
2.3 REVUE DE LITTERATURE
L’eau, dans ces différentes formes (nappes, fleuves, lacs), est exposée à divers types de pollution pouvant dégrader considérablement sa qualité. Ainsi, elle devient également source de maladies. S’il est donc nécessaire de se pourvoir en eau en quantité suffisante, il est aussi requis que cette eau soit saine et pure.
AÏSSI (1992), dans son mémoire de Diplôme d’Ingénieur-Technicien (DIT), a fait un essai de quantification des rejets d’eaux ménagères dans la ville de Cotonou et des analyses physico-chimiques et bactériologiques des prélèvements d’une trentaine de puits et d’ordures à Cotonou. Il a évalué à environ 5.737,35 t/an les rejets d’eaux ménagères produites par la population de Cotonou. La présence des sels provenant de la fermentation des rejets d’eaux domestiques et des bactéries dans les prélèvements lui ont permis d’affirmer l’existence de la pollution chimique et bactériologique de la nappe phréatique de Cotonou. L’évolution de la pollution des eaux de puits mise en évidence par l’analyse physicochimique et bactériologique de ces eaux, et l’estimation des rejets d’eaux ménagères, permettent de déduire que ces eaux ménagères constituent une source de pollution de la nappe phréatique de Cotonou.
Après avoir projeté l’évolution démographique et les demandes en eau potable, ils ont estimé la production d’eau potable de la SONEB pour 2025 et déduit leur insuffisance. Ils ont montré que l’insuffisance de l’eau potable de la SONEB et l’utilisation parallèle des types d’eau polluée sont à l’origine de la recrudescence des maladies hydriques à Cotonou. Ils ont suggéré une politique de gestion participative des ressources en eau qui prendra en compte l’hygiène et l’assainissement de l’environnement. ODOULAMI et BOKO (2009), dans leur article ont montré la diminution des ressources en eau disponibles sur le plateau d’Allada pour