Les streptocoques fécaux

Les streptocoques fécaux, bactéries également indicatrices d’une contamination fécale sont présents, mais beaucoup moins abondants que les coliformes fécaux (Lanjri et al., 2014;

34 Sersoub, 2012; Hamdi, 2011). Ils sont considérés comme des bons indicateurs de pollution, aussi utilisés comme indicateurs d’efficacité de traitement, car ils sont nettement plus résistants que les coliformes et autres entérobactéries pathogènes (Leyral et al., 2002).

D’après les résultats du tableau (08), l’analyse microbiologique de l’eau des trois stations, montre pour la station (St1) que le nombre des streptocoques fécaux est de1400 NPP/ 100 ml, 460 NPP/ 100 ml pour la station (St2) et 23 NPP/ 100 ml pour la station (St3).

Les streptocoques sont éliminés dans les excréments des animaux à la surface du sol lors de pâturage, puis transportés à travers le sol vers les eaux de rivières, les lacs et les eaux souterraines (Hamaidi et al., 2009). Ils peuvent avoir comme origine aussi, l’utilisation des matières fécales des animaux comme engrais dans les aires cultivées en bordure des cours d’eaux. Le rejet des eaux usées non traitées directement la rivière peut également être une source importante de streptocoques.

Les résultats de l’analyse des eaux pour ce paramètre restent toujours supérieurs à la valeur guide fixée par la norme Algérienne (tab. 06).

2. Méthodes d’estimation de la qualité de l’eau

2.1. Indice de pollution organique (IPO)

Exemple de Calcul : cas de la station (St1) Si l’analyse a donné les résultats suivants : DBO₅ = 5.37 mg. O₂.L^-1 classe 3 NH₄⁺ = 26 mg-N.L^-1 classe 1 PO₄ = 220 mg-N.L^-1 classe 3 NO₂^- = 25 mg-N.L^-1 classe 3

IPO = (3+ 1+ 3+ 3) / 4= 2.5 IPO = 2.5 pollution organique forte

Les valeurs de l'IPO et les niveaux de qualité correspondants sont donnés dans le tableau 09, dans les deux dernières colonnes, et sont portés sur la figure (07) avec le code de couleur. Pollution nulle Pollution faible Pollution modérée Pollution forte Pollution très forte

Dans cette classification, il ressort que l’eau analysée subit une forte pollution d’origine organique pour la totalité des stations (tab. 09).

Tableau 09. Qualité de l’eau de l’Oued Djendjen selon l’indice de pollution organique (IPO).

Stations IPO Classes de pollution organique

Station 01 2.50 Pollution organique forte Station 02 2.75 Pollution organique forte Station 03 2.75 Pollution organique forte

Tout le long de l'oued Djendjen, on remarque une faible variation de l’indice de pollution organique (IPO= 2.50 et 2.75) indiquant une pollution organique forte. Cette régularité de la variation d’IPO est probablement due à la stabilité des débits des rejets dans le milieu récepteur. Par ailleurs l’amont de l’oued porte une charge organique importante, dégradant sa qualité (IPO= 2.50 < 2.75). Cependant, à l’amont comme à l’aval, l’oued Djendjen révèle une forte pollution organique (fig. 07).

Figure 06. Carte d'indice de pollution organique (IPO) des eaux naturelles de l’oued Djendjen.

36 2.2. Indice de qualité microbiologique (IQM)

Exemple de Calcule de la station (St 01) Si l’analyse a donné les résultats suivant :

 CT= 1400 classe 1  CF= 1400 classe 3  SF= 1400 classe 5

IPO = (1+ 3+5)/ 3= 3 IQM = 3 contamination fécal modérée.

Comme pour l’indice de pollution organique, la méthode de calcul de cet indice est basée sur la classification des paramètres microbiologiques selon cinq classes de qualité correspondant aux couleurs standards.

Dans cette classification, il ressort que les eaux analysées subiront une évolution spatiale importante de la qualité microbiologique des eaux de l’oued (tab. 10).

Tableau 10. Qualité de l’eau de l’oued Djendjen selon IQM.

Stations IQM Classes de qualité microbiologique

Station 01 3.0 Contamination fécale modérée Station 02 2.0 Contamination fécale forte Station 03 1.7 Contamination fécale très forte

Cependant, l’interprétation de la carte d’indice de qualité microbiologique des eaux (fig.08) indique le degré d’altération des eaux de la région d’étude. Ce degré passe d'une contamination fécale modérée (IQM= 3) au niveau de la station (St1), forte au niveau de la station (St2) à très forte au niveau de la troisième station (St3).

Contamination fécale nulle Contamination fécale faible Contamination fécale modérée

Contamination fécale forte Contamination fécale très forte

Figure 07. Carte d'indice de la qualité bactériologique de la zone d’étude.

Les déchets d'élevage et les eaux usées domestiques non traitées sont les principaux facteurs importants responsables de cette contamination microbiologique dans la zone d'étude.

38 1- Berment R et Vuichard R. (1973). Les paramètres de la qualité des eaux, la documentation française ,173p.

2- Ben Charrada R. (1992). Le lac de Tunis après les aménagements. Paramètres physico-chimiques de l’eau et relation avec la croissance des macroalgues (Tunis North lake after thes restoration works. Physico-chemical parametres of the lake water and relationships with macroalgal grouth. Marine life, 29- 44p.

3- Bengoumi M. (2004). Qualité de l’eau en aviculture .Revue trimestrielle d’information scientifique et technique – Volume 3 – N°1. Maroc. P25.

4- Belghiti M. L, Chahlaoui A., Bengoumi D, El Moustaine R. (2013). Etude de la qualité physicochimique et bactériologiques des eaux souterraines de la nappe plio-quaternaire dans la région de Mecnes (Maroc). Larhyss Journal, 21- 36 p.

5- Chaibi R.. (2014). Connaissance de l'ichtyofaune des eaux continental de la région des aures et du Sahara septentrional avec sa mise en valeur. Thèse doctorat en biologie, Université de Biskra.237p.

6- Chevalier P. (2003). Coliformes fécaux. Fiche synthèse sur l’eau potable et la santé durant l’Evaporation Complète du Chott Merouane dans le Sahara Septentrional Algerie. Article, 10p. 7-Gaid .A., (1984)- Epuration biologique des eaux usées urbaine. Tome 1. Edition OPU. Alger, 261p.

8- Hamaidi F., Hamaidi M.S.(2009). Recherche des indicateurs bactériens de contamination fécale dans les eaux du barrage de Lakhal (Bouira Algérie), Rev. Microbiol. Ind. San et Environn. Vol 3, N°1. 95 p.

9- Hamdi W. (2011). Qualité hygiénique et caractéristiques physicochimiques des eaux domestiques de quelques localités de la cuvette .magister : Microbiologie appliqué. P107. 10- JOA. (2011). La qualité de l’eau de consommation humaine, 1-23 p.

11- Krika A. R, Krika, F. (2017). Physico-chemical and bacteriological characterization of surface water in Djendjen River (North Eastern Algeria). Pollution, 261-272 pp.

12- Lanjri A. F, Brigui J, El Cadi A, Khaddor M, Salmoune F. (2014). Caractérisation physico-chimique et bactériologique des eaux souterraines de Tanger (Physico- Chemical and bacteriological characterization groundwater of Tangier). Master : Environ. Sci., 2230- 2235 pp.

14- Leyral. G, Ronnefoy. C, Guillet. F. (2002). Microbiologie et qualité des industries agroalimentaire, Paris, 245p.

15- Le Pimpec P., Linenard A., Bonnard R., Lafont M ., Cazin B ., Bossard PH ., Hubert B., Bray M .(2002). Guide pratique de l'agent préleveur : Chargé de la police des milieux aquatiques .Ed Maurice Merlin, 159 p.

16- OMS, (2008). Directives des qualités pour l’eau de boisson, Organisation Mondiale de Santé, Gunève.

17- René M. (2010). L’eau, sa pollution, et son traitement. Note bene : Tout mise en œuvre de ce qui est décrit dans les chapitres doivent être faite avec une personne compétant, 13p.

18- Ramade F. (1998). Dictionnaire encyclopédique des sciences de l’eau : Biogéo-chimie et écologie des eaux continentales et littorales. Ediscience internationale, Paris, 786 p.

19- Rejsek F. (2002). Analyse des eaux : Aspect réglementaire et technique. Edition, Centre régionale de documentation pédagogique d’Aquitaine. France, 358 p.

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21- Rodier J, Bazin C, Broutin J.P, Chambon P, Champsaur H et Rodi L. (2005). L’analyse de l’eau : Eau naturelles, Eaux résiduaires, Eaux de mer. Edition, DUNOD, 1383 p.

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24- Savary P. (2010). Guide des analyses de la qualité de l’eau. Territorial Edition, Bersson, 264 p.

25- Sersoub D., 2012. Aménagement et Sauvegarde de la Biodiversité de la Vallée d'Oued Boussellem (Sétif). Mémoire magister.Option : Biodiversité et gestion des écosystèmes. 197p. 26- Suthar, S., Sharma, J., Chabukdhara, M. and Nema, A.K. (2010). Water quality assessment of river Hindon at Ghaziabad, India: Impact of industrial and urban waste water. Environ. Monit. Assess, 165-103-112 p.

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40 Pour conclure ce travail, il convient de rappeler que l’Oued Djendjen est une ressource hydrique importante en matières d’approvisionnent en eau d’irrigation. Les résultats obtenus au sujet de la qualité des eaux de ce cours d’eau durant la période d’étude, révèle les constatations suivantes :

Le pH de l’eau est de moyenne 7.36, à caractère légèrement alcalin du fait de la nature calcaire du substrat.

La conductivité électrique de l’eau de l’Oued Djendjen est très faible 571 μs.cm^-1 en moyenne. En dessous de la norme Algérienne, traduisant une minéralisation lente de la matière organique et des faibles concentrations en cations et en anions.

L’oxygène dissous de l’eau l’Oued de Djendjen est faible, 3.79 mg. L-1

en moyenne et reste toujours en dessous de la norme Algérienne, reflétant la forte charge organique.

Les valeurs de la DBO5 est en dessous de la norme Algérienne, en moyenne de 6.25mg.L^-1 probablement dues à une croissance bactérienne.

Les valeurs de la DCO sont toutes en dessous de la norme locale avec une moyenne de 27.66 mg. L^-1.

Les nitrates dans les eaux de l’Oued Djendjen sont très faibles, de moyenne de 14.5 mg.L^-1, inférieures à de la norme Algérienne, d’origine agricole et domestique (nettoyages ménagers et le vidage des fosses septiques) ainsi que les déjections animales.

Les nitrites se retrouvent dans les eaux de l’Oued Djendjen à une moyenne de0.021mg.L

-1

inférieures à la norme Algérienne. Leur origine est attribuée à la présence des matières fertilisantes excessives des zones agricoles.

La présence des phosphates (0.16 mg. L^-1 en moyenne) dans la zone d’étude à une moyenne inférieure à la norme en vigueur est probablement due au lessivage des terrains agricoles avoisinants.

L’évolution de l’ammonium au niveau des eaux peut avoir comme origine de la matière végétale ainsi que la matière organique animale. La concentration moyenne de 0.19 mg.L^-1 reste inférieure à la norme Algérienne.

De point de vue bactériologique, les eaux analysées, présentent des concentrations élevées en germes de contamination fécale dans tous les points de prélèvement sans exception, ce qui constitue sans doute une menace pour les habitants qui tirent l’eau nécessaire à la majeure partie de leurs besoins (irrigation) à partir de l’eau de ce cours d’eau.

Le calcul de l’indice de pollution organique (IPO) pour les trois stations, révèle que les eaux de l’Oued Djendjen sont fortement polluées et dont les valeurs de cet indice s’échelonnent entre 2.5 dans la station (St1) à 2.75 dans les deux autre stations.

Le calcul de l’indice de qualité microbiologique (IQM) pour les trois stations révèle une contamination fécale modérée pour les eaux de la station (St1) (IQM = 3), forte pour les eaux de la station (St2) (IQM =2) et très forte pour les eaux de la station (St3) (IQM = 1.7). On se basant sur ces indices, on peut conclure que les eaux étudiées ne seront acceptables pour l’exploitation dans domaine d'irrigation qu’après traitement.

Recommandations

La protection des écosystèmes aquatiques vulnérables à la pollution est une nécessité pour leur durabilité et leur bon fonctionnement, pour cela, il sera nécessite de faire :

 Un suivi périodique de la qualité physico-chimique et microbiologique des eaux de l’Oued Djendjen, afin d’éviter toute contamination et préserver par la suite la santé de la population consommatrice.

 Sensibiliser les agricultures pour régulariser les apports en engrais et fertilisants chimiques ainsi que la sensibilisation des consommateurs aux risques liés aux eaux polluées et leur impact sur la santé humaine.

 Renforcer le plateau technique des laboratoires pour assurer un contrôle régulier des eaux de l’Oued Djendjen.

 Implanter des affichages et des panneaux publicitaires sur la protection de l’eau contre la pollution.

 Adopter une véritable politique de développement durable et un système d’aménagement de l’environnement.

 Réaliser des études complémentaires concernant le transfert des polluants vers les plantes pour optimiser les pratiques culturales et diminué les doses aux champs.  Appliquée les tests législatifs et régimentaires rigoureux.

Méthode d’analyses chimique

LABORATOIR AGRÉE

Détermination de l’azote ammoniacal (NH₄⁺) ISON°715

Réactif Réactif I  Acide dichloroisocyanurique ……… 2g.  Hydroxydedesodium(NaOH) ………..………….3.2g.  H2O distillée ……… .q.s.p 100 ml. Réactif II (coloré)  Tricitrate de sodium ……….….13g.  Salicylate de sodium ………...……… 13g.  Ntitropruciate de sodium … ……….………...0.097g.  H₂O distillée …..………..…q.s.p 100 ml. Appareillage

Spectrophotomètre UV- Visible Mode opératoire

 Prendre 0.5 ml d’eau à analyser

 Ajouter 0.5 ml du réactif I

 Ajouter 0.5 ml du réactif II et ajuster à 50 ml avec H₂O distillée et attendre 1h. L’apparition de la coloration verdâtre indique la présence de : NH₄⁺

Effectuer la lecture à 655 nm. Expression des résultats

AGRÉE

Réactifs Réactif mixte

 Sulfanilamide ………...….2 g.

 Acide phosphorique ……….... 5 ml.

 N-I- Naphtyle éthylène diamine …...…….0.1 g.

 H2O distillée ………..………..…………q.s.p 50 ml. Appareillage

Spectrophotomètre UV- Visible Mode opératoire

 Prendre 50 ml d’eau à analyser.

 Ajouter 1 ml du réactif mixte.

 Attendre 20 mn.

L’apparition de la coloration rose indique la présence des NO2^-. Effectuer la lecture à 540 nm.

Expression des résultats

AGRÉE Méthode au salicylate de sodium

Réactifs

 Solution de salicylate de sodium à 0.5% (renouveler toutes les 24h) 0.25 g de salicylate de sodium dans 50 ml d’eau distillée.

 Solution d’hydroxyde de sodium 30%. 15 g de NaOH dans 50 ml d’eau distillée.

 H2SO4 concentré.

 Tartrate double de sodium et de potassium.

Hydroxyde de sodium Na OH ……….………... 200g. Tartrate de sodium et de potassium ……….……….…30g. Eau distillée ……….…....q.s.p 500ml. Laisser refroidir avant de compléter à 500 ml.

Cette solution doit être conservée dans un flacon de polyéthylène. Appareillage

 Etuve.

 Spectrophotomètre UV- Visible. Mode opératoire

 Prendre 10 ml de l’échantillon à analyser

 Ajouter 2 à 3 gouttes de NaOH à 30%.

 Ajouter 1 ml de salicylate de sodium

 Evaporer à l’étuve 75- 88°C.

(Ne pas surcharger ni sur chauffer très longtemps) laisser refroidir).

 Reprendre le résidu avec 2 ml. H2SO4 laisser reposer 10 mn.

 Ajouter 15 ml d’eau distillée.

 Ajouter 15 ml de tartrate double de sodium et de potassium puis passer au spectro au 415 nm.

Expression des résultats

AGRÉE N°6878 Réactifs Réactif mixte  Heptamolybdate d’ammonium ………..……….…………..6.5g.  L’eau distillé………50ml. A  Tartrate d'antimoine……….……….0.175g.  Eau distillée ………..………….…….50ml. B

 Acide sulfurique pur ……….………..…...50ml.

 Eau distillée ……….………...…50ml. C

(A+B) + C 500 ml d’eau distillée. Acide ascorbique à 10 %  Acide ascorbique ………….……… 5 g.  Eau distillé……….……….…..…..50ml. Solution mère à 50 mg/l PO4 Solution fille à 2 mg/ l PO4. Appareils Spectromètre UV visible Mode opératoire  40 ml d’eau à analyser.  1 ml acide ascorbique.  2 ml du réactif mixte

 Attendre 10 mn le développement de la couleur bleu.

 Effectuer la lecture à une longueur d’onde de 880 nm. Expression des résultats

Méthode d’analyses bactériologique

Nombre de tubes positives NPP par 100 ml 3 de 10 ml 3 de 1 ml 3 de 0,1 ml 0 0 1 3 0 1 0 3 1 0 0 4 1 0 1 7 1 1 0 7 1 1 1 11 1 2 0 11 2 0 0 9 2 0 1 14 2 1 0 15 2 1 1 20 2 2 0 21 2 2 1 28 3 0 0 23 3 0 1 39 3 0 2 64 3 1 0 48 3 1 1 75 3 1 2 120 3 2 0 93 3 2 1 150 3 2 2 210 3 3 1 460 3 3 2 1100 3 3 3 1400

Résultats de l’analyse de la variance « ANOVA » des paramètres physico-chimiques en fonction des stations (effet station).

(n=6) pH

Effet station dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

1 2 0.06 3 0.132 92.7 0.002

Conductivité électrique (CE)

Effet station dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

1 2 1344 3 2689 161.3 0.0008

Oxygène dissous (OD)

Effet station dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

1 2 0.73 3 1.46 77.87 0.002

Demande biochimique en oxygène (DBO5)

Effet station dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

1 2 1.45 3 2.91 23.24 0.014

Demande chimique en oxygène (DCO)

Effet station dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

1 2 136.52 3 273.04 12.11 0.036

Phosphates

Effet position dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

1 2 0.0052 3 0.010 4.38 0.12

Nitrites

Effet position dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

Effet position dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

1 2 10.53 3 21.07 14.87 0.027

Ammonium

Effet position dl effet MC effet dl Erreur MC Erreur F niveau p

Acidité : Paramètre qui mesure la capacité de neutralisation des bases d’une solution définie par rapport à un point d’équivalence fixé, lequel est établi par rapport à un état de référence. Analyse chimique : Ensemble de techniques destinés à évaluer la composition de tel ou tel constituant d’un biotope terrestre ou aquatique. Ces derniers font appel à des méthodes de microanalyse très diverses en ce qui concerne l’étude des polluants lesquels sont généralement présent à l’état de traces.

Atmosphère : Couche la plus extérieure de la Terre, de nature gazeuse et constituant donc la partie la plus extérieure de l’écosphère.

Azote Kjeldahl : Teneur en composés non oxydés de l'azote (principalement azote organique et azote ammoniacal) d'un échantillon, déterminée dans les conditions définies par la Méthode Kjeldahl.

Bactéries anaérobies : Bactéries capable de vivre dans un milieu dépourvu d’oxygène, souvent même réducteur.

Basicité: Mesure de la force d’une base en solution aqueuse.

Bassin versant: Est l'espace drainé par un cours d'eau et ses affluents. L'ensemble des eaux qui tombent dans cet espace convergent vers un même point de sortie comme les lacs.

Biosphère: La biosphère peut se définir de la façon la plus simple comme la région de la planète qui renferme l’ensemble des êtres vivants et dans laquelle la vie est possible en permanence.

Concentration: La concentration d’une solution aqueuse c’est la mesure en g /l ou en molarité la teneur d’une solution d’une substance minérale ou organique dans l’eau.

Contamination: Introduction d’un organisme indésirable, quel que soit le règue auquel il appartient, qu’il s’agisse d’un polluant chimique, d’un pathogène, d’un ravageur ou d’une espèce invasive dans un biotope antérieurement indemne.

Commensale: Désigne une espèce qui pratique le commensalisme.

Dénitrification: Processus biogéochimique par lesquels certaines bactéries telles

Pseudomonas denitrificans transforment les nitrites en azote gazeux.

Désoxygénation: Phénomène par lequel un biotope aquatique ou un sol hydro-morphe ou temporairement inondé subit une perte partielle ou totale de sa teneur en oxygène.

Drainage: Caractérise la façon dont sont évacuées ± vite les eaux de gravitation d’un sol, ou d’une zone humide temporaire de la plaine d’inondation après une précipitation ou un cru. Effluant (s): Désigne la façon générale tout fluide émis par une source de pollution, qu’il soit le fait de zones d’habitations ou d’installations industrielles. On distingue des effluents gazeux (produits des combustions ou rejets de gaz toxiques par des industries chimique) et des effluents liquides qui peuvent êtres de nature domestique ou industrielle.

Effluant industrielle: Rejet sous forme liquide de résidus produits par toute activité industrielle.

Enterobacter: Genre de bactéries coliformes présentes dans les eaux polluées par des matières fécales et pouvant être pathogènes (cystites, méningites).

Escherichia coli: Bactérie coliforme thermorésistantes, capable de croitre à 44°C, qui est commune dans le tube digestif de l’homme mais aussi dans les eaux présentant une pollution microbiologique. Elle constitue un indice de contamination des eaux par des matières fécales. Embouchure: Partie terminale d’un fleuve, enduite ou il se jette dans la mer.

Eutrophisation: Correspond à un phénomène de dégradation d'un environnement aquatique. Celle-ci est généralement provoquée par une augmentation des substances nutritives présentes, telles que l'azote apporté par les cultures agricoles et la pollution automobile.

Facteurs écologiques: Paramètre physicochimique ou biologique susceptible d’agir directement sur les être vivants, qui condition le développement de tout entité biologique depuis l’individu jusqu’à l’écosystème entière.

Métallurgie: Activité industrielle qui concerne toute les étapes depuis la production des métaux à partir de minerais ou de la récupération jusqu’à l’usinage et les traitements de surface.

Minérale: Espèces chimique inorganique, d’origine naturelle qui présente souvent à l’état cristallisé et qui représente les constituantes « élémentaires » des roches. Selon leur abondance relative, on distingue en pétrologie des minéraux essentiels, accessoires ou accidentels.

Nitrification: Processus par lequel les microorganismes de sols et des eaux transforment en nitrates l’azote atmosphérique et l’ammoniac contenu dans les biotopes.

Nosologie: Est une branche de la médecine qui étudie les critères de classification des maladies tandis que les classifications en elles-mêmes concernent la nosographie.

Oxydation: L’oxydation se définit plus largement comme une perte d’électrons. Les espèces subissant une oxydation sont des réducteurs. L’oxydation d’un réducteur est toujours couplée à la réduction par celui-ci d’un oxydant.

Particules en suspension: Particule minérale ou organique en suspension dans les biotopes aquatiques.

Pathogène: Désigne un organisme susceptible de provoquer une maladie chez l’individu qu’il a infesté. La pollution microbiologique des eaux et des aliments conduit à l’infection des populations humaines.

Pédologie: est une science ayant pour but d'étudier la pédogenèse, c'est-à-dire la formation et l'évolution des sols, notamment au travers de plusieurs taxonomies des sols.

Porosité: En pédologie, elle constitue une caractéristique physique des sols très importante se mesurant par le rapport entre le volume constitué les pores d’un sol et celui du volume total car elle conditionne l’aération ainsi que la capacité de rétention d’eau d’un sol qui lui est en partie lié. Selon que leur structure est massive ou en agrégats, elle varie de 30 % à 70 % du volume apparent du sol.

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