ةيبعشلا ةيطارقميدلا ةيرئازجلا ةيروهمجلا
République Algérienne Démocratique et Populaire يملعلا ثحبلا و يلاعلا ميلعتلا ةرازو
Ministère de l’Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique ي نب قيدصلا دمحم ةعماج
يح - لجيج
Université de Mohammed Seddiki Ben Yahia Jijel
Mémoire de fin d’étude
En vue de l’obtention du diplôme : Master Académique en Biologie
Option : Phytopharmacie et Gestion des Systèmes Agronomiques Thème
Membre de Jury : Présenté par : Présidente : Mme BENFRIDJA. L. BOURETBA Fayza Encadreur : Dr KRIKA. A. KAOUACHE Nada Examinatrice : Mme CHEBAB. S.
Session : Juin 2017 Numéro d’ordre :…../….
Laboratoire d’analyse de l’Algérienne des eaux (A.D.E) de Jijel.
Laboratoire d’analyse de l’Office Notionnel d’assainissement (O.N.A) d’El Milia.
Faculté des Sciences de la Nature et de la Vie Département des Sciences de l’Environnement et des Sciences Agronomiques
ةيلك ةاــيحلا و ةـعيبطلا موـلع ةيحلافلا مولعلا و طيحملا مولع مسق
Evaluation des paramètres physico-chimiques et microbiologiques
des eaux de l’Oued Mencha (wilaya de Jijel)
Au terme de ce modeste travail nous remercions Dieu le tout puissant de nous avoir donné le courage et la patience de réaliser ce travail.
Nous tenons tout particulièrement à adresser nos remerciements les plus vifs d’abord à notre encadrant M
rKRIK.A qui nous a fait l’honneur de diriger notre mémoire sur un sujet passionnant et nous a guidé tout au
long de son élaboration, nous lui sommes très reconnaissantes pour ses conseils, sa disponibilité et son sérieux dans le travail.
Nous tenons aussi à remercier les membres de jury : M
meBENFRIDJA.L
Et M
meCHEBAB. S qui ont acceptés de porter leurs apports, nous espérons que leurs remarques, critique, orientations et conseils nous nous seront
très utiles pour une continuité dans le processus de recherche.
Nous témoignons notre reconnaissance aussi au personnel de l’agence nationale des ressources hydriques, et qui nous ont accueillis si
chaleureusement.
Tous les membres de laboratoire de L’ADE (Algéreinne des eaux) qui nous ont aidés par leurs contributions et leurs collaborations ainsi que le
laboratoire de L’O.N.A (L’office National d’Assainissement) d’El Milia.
Nos remercions également nos familles qui nous ont encouragés tout le long de nos études, de même nos amis qui nous ont aidés à l’achèvement
de ce mémoire.
Merci encore du fond du cœur……
Je dédie ce travail à :
Ceux qui ont consacré leur vie et souffert pour veiller à mon bien être, à la source de ma réussite, à ma chère mère. Que dieu la garde.
Mes chers frères : Samir, Salah et Hammou Mes sœurs : Ibtissem et Messeouda
Mes chères tantes Mes cousins
Mes amies :
Dounia, Soumia, Meriem, Samia et Khadidja À toute la famille :Bouretba et Khabbeche
A toute personne dont elle a une place dans mon cœur, que je connais, que j’estime et que j’aime
Fayza
Je dédie ce travail à :
Ma très chère mère : Tu représentes pour moi le symbole de la bonté par excellence, la source de tendresse et l’exemple du dévouement qui n’a pas cessé de m’encourager et de prier pour moi.
La mémoire de mon Père : Aucune dédicace ne saurait exprimer l’amour, l’estime, le dévouement et le respect que j’ai toujours eu pour vous. Rien au monde ne vaut les efforts fournis jour
et nuit pour mon éducation et mon bien être.
Mes chers frères : Rami, Réda et Riad : Je t’exprime à travers ce travail mes sentiments de fraternité et d’amour.
Mes chères amies.
toute les familles Kaouache , belkhalfa et boussif NADA
Liste des tableaux………... i
Liste des figures………. ii
Liste des abréviations………. iii
Introduction……… 01
Chapitre I. Etat des connaissances
1. Historique……….. 032. Caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques des eaux……….. 03
2.1. Caractéristiques physico-chimiques……… 03
2.1.1. La température………... 03
2.1.2. Le pH………. 04
2.1.3. L’oxygène dissous………. 04
2.1.4. La conductivité………. 04
2.1.5. Les nutriments (azote ammoniacal et phosphates)………... 04
2.1.6. La demande biochimique en oxygène (DBO)……….. 05
2.1.7. La demande chimique en oxygène (DCO)…..………..…… 05
2.2. Les caractéristiques microbiologiques……… 06
2.2.1. Germes totaux………. 06
2.2.2. Coliformes……….. 06
2.2.3. Coliformes fécaux ou Coliformes thermo- tolérants………. 06
2.2.4. Streptocoques fécaux………. 07
3. Source de pollution des rivières……….. 07
3.1. Rejets domestiques………... 07
3.2. Rejets industriels……….. 07
3.3. Rejets agricoles……… 08
3.4. Autres rejets………. 08
4. Types de pollutions rencontrées dans les rivières……….. 08
4.1. Pollutions chimique et minérale………... 09
4.2. Pollutions organiques….……….. 09
4.2.1. Les pollutions organiques facilement biodégradables……….. 09
09
4.2.4. Nuisance par réchauffement (Pollution thermique)………... 10
4.2.5. Pollution microbiologique………. 10
5. Conséquences de la pollution des milieux aquatiques……… 11
6. Méthodes d’estimation de la qualité de l’eau………. 11
6.1. Evaluation de la pollution organique………... 11
6.1.1. Indice de pollution organique (IPO)………. 11
6.2. Evaluation de la qualité microbiologique………. 12
6.2.1. Indice de qualité microbiologique(IQM)……… 12
Références bibliographiques………... 13
Chapitre II. Matériel et méthodes
1. Présentation de zone d’étude……….. 161.1. Situation géographique………. 16
1.2. Aperçue géologique et pédologique………. 17
1.3. Synthèse climatique………. 18
1.4. Végétation et agriculture………. 18
2. Présentation des sites de prélèvement et échantillonnage………... 18
2.1. Choix des sites de prélèvement……… 18
2.2. Echantillonnage et prélèvement………... 19
2.3. Transport et conservation des échantillons………. 20
2.4. Laboratoire d’analyse……….. 20
3. Les paramètres étudiés……… 20
4. Analyses physico-chimiques………. 20
4.1. Méthodes potentiométriques……… 20
4.1.1. Le pH………. 21
4.1.2. La conductivité électrique (CE)………... 21
4.1.3. L’oxygène dissous (OD)………... 21
4.2. Méthodes spectrophotométriques………. 21
4.3. Demande biochimique en oxygène (DBO5)……… 22
4.4. Demande chimique en oxygène (DCO)………... 22
5. Analyses microbiologiques………. 22
22
5.1.2. Test confirmatif………. 23
4.2.2. Recherche et dénombrement des streptocoques fécaux……… 23
4.2.2.1. Test présomptif……….. 23
6. Analyse statistique………... 23
Références bibliographiques………... 24
Chapitre III. Résultats et discussion
1. Distribution spatiale des paramètres physico-chimiques et microbiologiques…………... 251.1. Les paramètres physico-chimiques……….. 25
1.1.1. Le pH……… 25
1.1.2. La conductivité électrique (CE)………. 27
1.1.3. Oxygène dissous (OD)……….. 27
1.1.4. La DBO5 ……… 28
1.1.5. La DCO……….. 28
1.1.6. Le phosphore………. 29
1.1.7. Les nitrates……… 30
1.1.8. Les nitrites……….. 31
1.1.9. L’azote ammoniacal………... 31
1.2. Les paramètres bactériologiques……….. 32
2. Appréciation de la qualité des eaux………... 33
2.1. Indice de Pollution Organique (IPO)………... 33
2.2. Indice de Qualité microbiologique (IQM)………... 34
Références bibliographiques………... 37
Conclusion……… 39 Annexes
Glossaire
i
Tableau I. Classes de l’indice de pollution organique………... 12 Tableau II. Classes de l’indice de pollution microbiologique……… 12 Tableau III. Propriétés physico-chimiques des eaux étudiées……….. 25 Tableau IV. Matrice de corrélation globale des paramètres physicochimiques mesurés……….. 29 Tableau V. Variations spatiales des paramètres microbiologiques des eaux de l’oued Mencha.. 32 Tableau VI. Classes et qualité de l’eau de l’Oued Mencha selon l’indice de pollution organique (IPO)……….
34 Tableau VII.Classes et qualité de l’eau de l’Oued Mencha selon l’indice de qualité microbiologiques (IQM)……….
35
ii
Liste des figures
Figure 1. Le bassin versant de l’Oued Mencha……….. 16 Figure 2. Situation géographique de la zone d’étude………. 17 Figure 3a. Localisation des points prélèvement………. 18 Figure 3b. . Illustrations des trois stations de prélèvement (a: station1, b: station2 et station3) 19 Figure 04. Variations spatiales des paramètres physico-chimiques des eaux étudiées……….. 26 Figure 05. Carte de l’indice de pollution organique……….... 34 Figure 06. Carte le l’indice de la qualité bactériologique de la zone d’étude………. 36
Neutralisation : est une réaction chimique où un acide réagit avec une base de façon à former de l'eau et un sel
Inorganique : Cependant quelques composés simples du carbone (certains oxydes de carbone, les carbonates, bicarbonates et cyanures ioniques, les carbures, excepté les hydrocarbures) sont classés parmi les composés inorganiques.
Organiques est la matière fabriquée par les êtres vivants (végétaux, animaux, champignons et autres décomposeurs dont micro-organismes). La matière organique compose leurs organes (tige, coquille, muscles, etc).
Non biodégradables : Qualifie une substance ne pouvant pas être dégradée par des organismes vivants
Anthropique : Relatif à l'activité humaine. Qualifie tout élément provoqué directement ou indirectement par l'action de l'homme
Systèmes aquatiques : est un ensemble d'organismes interdépendants qui dépendent également de leur milieu aquatique pour les éléments nutritifs qui s'y trouvent (p. ex., l'azote et le phosphore) et l'abri qu'il leur procure
L’activité biologique : Possibilité pour une molécule de provoquer un changement biologique.
Photosynthèse : est le processus bioénergétique qui permet aux plantes, aux algues et à certaines bactéries, dites photoautotrophes, de synthétiser de la matière organique en utilisant la lumière du soleil.
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.
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.
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.
Prolifération La prolifération est la multiplication, normale ou pathologique, d'une cellule, d'un tissu, d'un organisme.
Anaérobie : qualifie un organisme qui vit ou fonctionne en absence d'air ou un milieu dépourvu d'air. L'anaérobiose caractérise des conditions de vie en absence d'air.
Aérobie : qualifie un organisme qui vit en présence d'air ou un milieu qui contient de l'air.
L'aérobiose caractérise des conditions de vie en présence d'air.
Nitrification: Processus par lequel les microorganismes de sols et des eaux transforment en nitrates l’azote atmosphérique et l’ammoniac contenu dans les biotopes.
Minéralisation : est la décomposition de la matière organique par les micro-organismes 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.
Atmosphère : Couche la plus extérieure de la Terre, de nature gazeuse et constituant donc la partie la plus extérieure de l’écosphère.
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.
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.
Virus: Entité a cellulaire composé d’un acide nucléique (ADN ou ARN) entouré d’une capside protéique capable d’exister à l’état libre virion.
Biodégradable : Un produit est dit biodégradable si après usage, il peut être décomposé (digéré) naturellement par des organismes vivants (micro-organismes).
Incubation : est une enceinte thermostatée dans les laboratoires (salle de culture cellulaire par exemple). Ils sont généralement réglés à 37 °C et équipés d'une arrivée de CO2 et d'un bac d'eau pour obtenir une atmosphère à 5 % de CO2 et environ 80 à 85 % d'humidité
Biochimie est l'étude des réactions chimiques qui se déroulent au sein des êtres vivants:
Catalase : est une enzyme qui permet la dismutation du peroxyde d'hydrogène (eau oxygénée) en eau et dioxygène.
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.
Sédimentation: Phénomène propre aux écosystèmes aquatiques qui se caractérise par le dépôt matériaux solides de dimension unitaire variable au fond des eaux. La sédimentation résulte initialement de l’érosion des terrains situés dans un bassin versant avec transport et accumulation des matériaux au fond des biotopes aquatiques.
Autoépuration : désigne l'ensemble des processus biologiques, chimiques et physiques permettant à un écosystème aquatique équilibré de transformer ou d'éliminer les substances qui lui sont apportées (pollution), de manière définitive ou temporaire.
Embouchure: Partie terminale d’un fleuve, enduite ou il se jette dans la mer.
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.
Station d'épuration: C’est une installation destinée à épurer les eaux usées domestiques ou industrielles et les eaux pluviales avant le rejet dans le milieu naturel. Le but du traitement est de séparer l'eau des substances indésirables pour le milieu récepteur.
Dénitrification: Processus biogéochimique par lesquels certaines bactéries telles Pseudomonas denitrificans transforment les nitrites en azote gazeux.
Introduction générale
1
A
vec l’essor des activités humaines, notre environnement subit de nombreuses agressions physiques causées par les aménagements, mais, également chimiques dues aux pollutions. Elément constitutif de notre environnement, l’eau est une ressource vitale pour tous les êtres vivants, mais, aussi devenue avec la concentration urbaine, le récepteur et le vecteur d’un bon nombre de nos déchets.La plupart des cours d’eau ont subi des altérations multiples telles que la modification du lit et des berges, la régulation des débits, les pollutions industrielles et les pollutions diffuses liées aux pratiques agricoles intensives…etc. Ces altérations peuvent générer une dégradation écologique de ces hydrosystèmes, les mettant dans l’incapacité à assurer certains biens et services attendus (déclin de la qualité et de la disponibilité en eau, disparition d’espèces, changement de la structure des communautés...).
En Algérie, la situation des cours d’eau devient de plus en plus préoccupante à cause des quantités importantes de rejets polluants non traités qui sont déversés dans ces écosystèmes aquatiques. Pour étudier de près cette situation, nous avons choisi un cours d’eau périurbain qui connait une démographie croissante et un développement continu du secteur agricole le long de ses rives: oued Mencha.
Le présent travail a pour but est d’évaluer l’impact des rejets émanant des eaux domestiques et des pratiques agricoles injectés directement dans le lit de l’oued sur la qualité des ressources en eau à travers une caractérisation physico-chimique et bactériologique. En effet, cette caractérisation s’effectue en premier lieu par simple comparaison à la norme Algérienne. Cette dernière, révèle moins de considération sur les états actuelles des points d’eau étudiés, ainsi que sur le degré de la qualité de ces derniers.
Pour mettre en exergue la qualité globale des eaux étudiées, nous avons jugé donc intéressant de faire une synthèse de ces résultats par la méthode indicielle (l’Indice de Pollution Organique et l’Indice de Qualité Microbiologique).
Notre investigation est consignée d’un document articulé sur trois chapitres : le premier chapitre est consacré à une synthèse bibliographique sur la pollution organique et bactériologique des écosystèmes aquatiques. Le deuxième chapitre est consacré à la présentation de la zone d’étude, matériel utilisé et les méthodes d’analyses. Dans le troisième chapitre, sont présentés les résultats obtenus après analyses, ainsi qu’une analyse statistique, afin de mieux interpréter les résultats obtenus et identifier les différentes corrélations entre les
2
différentes variables étudiées. Ce travail sera achevé par une conclusion et des recommandations.
Chapitre I
Etat des connaissances
3 1. Historique
Selon Ramade (1982), le problème de pollution n'est pas un phénomène récent ou accidentel, mais il compte en réalité parmi les plus antiques. Ses origines remontent aux époques préhistoriques lorsque se constituèrent les premières cités, avec leurs ruisseaux d'écoulement des effluents domestiques. Depuis ces temps reculés on peut affirmer que la pollution a toujours sévi. Mais quoi qu'il en soit, les pollutions demeurèrent des plus limitées dans leur nature et leur étendue jusqu'à l'avènement de la civilisation industrielle. En effet, les données de la technologie moderne confèrent aujourd'hui aux problèmes des émissions de foyers industriels ou domestiques, comme à celui des eaux usées une ampleur sans précédent.
Tous ces problèmes résultent de la création par l'homme des déchets qu'il ne cherche pas à éliminer ou ne sait pas recycler. Tandis que population et pollution croissent de façon ininterrompue, le pouvoir auto épurateur du milieu naturel suit une évolution inverse en fonction du temps, vers sa saturation sinon vers sa neutralisation complète.
La technologie moderne a permis, grâce à l'automation et divers autres progrès dans les méthodes de fabrication, une expansion continue de la production industrielle. Non seulement notre civilisation accumule de ce fait des masses énormes de déchets, mais elle élabore une multitude de substances minérales ou organiques non biodégradables, voire indestructibles.
Elle a de la sorte perturbé un des mécanismes essentiels du fonctionnement de la biosphère : l'échange ou plutôt la circulation permanente d'éléments entre les êtres vivants et le milieu inorganique.
2. Caractéristiques physico-chimiques et microbiologiques des eaux 2.1. Caractéristiques physico-chimiques
Les rivières sont des systèmes dynamiques dont le fonctionnement et la composition reflète l’interaction avec les conditions climatiques, géologiques et anthropiques régnant dans le bassin versant. Les caractéristiques physico-chimiques sont parmi les facteurs clé structurant le fonctionnement des systèmes aquatiques (Stumm et al., 1996).
L’étude ne concerne que les caractéristiques physiques et chimiques qui ont été prises en compte au cours de notre travail.
2.1.1. La température
Elle dépend des variations journalières ou saisonnières de la température ambiante mais également des rejets anthropiques (ex. eaux utilisées pour le refroidissement). Ce paramètre
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joue un rôle important dans le fonctionnement des écosystèmes aquatiques par son influence sur la solubilité de l’oxygène mais aussi d’autres éléments (Wilby et al., 2014).
2.1.2. Le pH
Indique l’acidité ou l’alcalinité d’une eau et conditionne de nombreux équilibres physico-chimiques. Dans les eaux naturelles, le pH est compris entre pH 6.5 et pH 8.5 (Sigg et al., 2006). Il varie selon la nature géologique du bassin de drainage, il est acide dans les eaux des aquifères sableuses ou granitiques et alcalin dans les aquifères calcaires. Il peut être aussi influencé par les précipitations acides, l’activité biologique et certains rejets industriels (Rice et Herman, 2012).
2.1.3. L’oxygène dissous
Constitue l’un des paramètres les plus importants pour la qualité des eaux. L’oxygène dissous dans les rivières provient principalement de l’atmosphère et de l’activité photosynthétique des végétaux aquatiques.
Les concentrations d’oxygène sont régies par les échanges avec l’atmosphère et la photosynthèse, considérés comme sources importantes d’oxygène alors que la respiration des communautés biologiques le consomme (Olias et al., 2004). Par ailleurs, en présence de quantités importantes de matière organique résultant du phénomène d’eutrophisation ou apportée par des rejets d’origine anthropique, la consommation de l’oxygène par les micro- organismes responsables de la dégradation de la matière organique peut entraîner un déficit en oxygène dans les cours d’eau (Diaz, 2001 ; Hulla et al., 2008).
2.1.4. La conductivité
Représente l’aptitude de l’eau à conduire le courant électrique et dépend de sa concentration en ions présents en solution. La plupart des eaux naturelles sont caractérisées par une conductivité comprise entre 10 et 1000 µS cm-1(Chapman, 1996), des changements notables des valeurs de la conductivité peuvent traduire des apports importants de sels minéraux issus du bassin versant ou un apport ponctuel important.
2.1.5. Les nutriments (azote ammoniacal et phosphates)
L’azote (N) et le phosphore (P) constituent des éléments nutritifs (nutriments) indispensables aux végétaux. Ces substances sont normalement générées par la minéralisation de la matière organique. Toutefois, présentes en trop grande quantité, elles favorisent la prolifération d’algues et de micro-organismes photosynthétiques (eutrophisation) qui
5
réduisent la pénétration de la lumière dans les couches d’eaux profondes. Si ces algues et micro-organismes photosynthétiques produisent de l’oxygène le jour, ils en consomment la nuit et ces variations en concentration d’oxygène peuvent être fatales aux poissons (Martinelli, 1999). Par ailleurs, la décomposition des algues mortes induit également une consommation d’oxygène. Lorsque l’eau est trop peu oxygénée, les conditions d’anaérobiose risquent également de se traduire par une accumulation de composés ammoniaqués et de nitrites susceptibles d’intoxiquer la faune et la flore (Le Roch, 1991).
L’azote ammoniacal (NH4+
) résulte essentiellement de la dégradation aérobie de l’azote organique (protéines, acides aminés, urée…) lequel provient en grande partie, en milieu urbain, du rejet d’eaux usées non ou insuffisamment épurées. La dégradation du NH4+ en nitrites (NO2-
) puis en nitrates (NO3-
) via le processus de nitrification consomme de l’oxygène dissous et participe aux phénomènes d’eutrophisation en mer du Nord (l’azote est souvent le facteur limitant pour la croissance des algues en milieu marin) (Rodier, 1984).
Le NH4+
en lui-même n’est pas nuisible mais peut se transformer sous certaines conditions en ammoniac (NH3), un gaz soluble dans l’eau et toxique pour la vie aquatique. Le NH4+ est en général rapidement absorbé par les organismes aquatiques mais il peut être présent en quantités importantes dans les eaux polluées par des matières organiques et peu oxygénées (Rodolph, 1990).
Les phosphates (PO4) résultent de la dégradation par des bactéries de phosphates organiques provenant notamment du rejet d’eaux usées (métabolisme, poudres à lessiver, industries agro-alimentaires et chimiques…) et de l’utilisation d’engrais. Assimilables par les plantes et organismes photosynthétiques, ils interviennent de façon déterminante dans les phénomènes d’eutrophisation des cours d’eau et étangs (Dobbs et Zabel, 1994).
2.1.6. La demande biochimique en oxygène (DBO)
Représente la quantité d’oxygène utilisée par les bactéries pour décomposer partiellement ou pour oxyder totalement les matières biochimiques oxydables présentes dans l’eau et qui constituent leur source de carbone (graisses, hydrates de carbone, tensioactifs, etc.) (Dobbs et Zabel, 1994). La DBO5 d’une eau de surface non polluée, varie normalement de 2 à 20 mg/l. Au-delà, on peut suspecter une pollution (Muhl, 2003).
2.1.7. La demande chimique en oxygène (DCO)
La DCO correspond à la teneur de l’ensemble des matières organiques que celles- ci aient un caractère biodégradable ou non. Elle s’exprime par la quantité d’O2 fournie par le bichromate de potassium et nécessaire à l’oxydation des substances organiques (protéines,
6
glucides, lipides...) présentes dans les eaux résiduaires. Donc en un mot, c’est la demande chimique en oxygène mesurée en g/litre qui exprime la quantité totale d’oxygène nécessaire pour oxyder en présence de permanganate, les substances contenues dans l’eau notamment les éléments chimiques (suschka et Ferreira, 1986). On a toujours un DCO>DBO car les bactéries ne permettent pas d’oxyder les éléments organiques et chimiques les plus stables (OMS, 1986).
Cependant, d’une façon générale, les composés azotés ainsi que certains noyaux aromatiques et certaines chaînes aliphatiques peuvent échapper à l’oxydation (Gaujous, 1995). 2.2. Caractéristiques microbiologiques
L'eau contient une multitude de microorganismes pathogènes, agents d'infections humaines redoutables. Ce sont des bactéries, des virus, voire des champignons et des algues (Haslay et Leceler., 1993).
2.2.1. Germes totaux
Ce sont des germes qui se développent dans des conditions aérobies. Leur présence est indicatrice de pollution bactérienne. Leur dénombrement donne une information sur la qualité hygiénique de l'eau destinée à la consommation humaine (Bourgeois et al., 1991). Ainsi, ils renseignent sur le degré de protection des nappes souterraines d'où provient l'eau à analyser (Rodier, 2005).
2.2.2. Coliformes
Les coliformes appartiennent à la famille des Enterobacteriaceae. Le terme «coliforme » correspond à organismes en bâtonnets, non sporogene, Gram-négatifs, oxydase négatif, aéro- anaérobies facultatif, capable de fermenter le lactose (et mannitol) avec production d'acide et gaz en 48 heures à des températures de 35 et 37 °C. Les coliformes comprennent les genres : Escherichia, Citrobacter, Enterobacter, Klebsiella, Yersinia, Sérratia (Rodier, 2005).
2.2.3. Coliformes fécaux ou Coliformes thermo- tolérants
Les coliformes fécaux ou coliformes thermo tolérants correspondent à des coliformes qui présentent les mêmes propriétés (caractéristiques des coliformes) après incubation à la température de 44 °C (Edberg et al., 2000). Escherichia coli est sans doute le plus spécifique de tous les germes de contamination fécale. Le terme « Escherichia coli présumé » correspond à des coliformes thermo-tolérants qui produisent de l'indole à partir du tryptophane à 44 °C et ont des caractères biochimiques propres à cette espèce (Bourgois et Mescle, 1996).
7 2.2.4. Streptocoques fécaux
Sous la dénomination générale de «Streptocoques fécaux», il faut entendre l'ensemble des streptocoques possédant une substance antigénique caractéristique du groupe D de Lance Field (Rodier, 2005). Ils sont généralement pris globalement en compte comme des témoins de pollution fécale. Ils sont des Gram positifs, groupes en chaînettes, anaérobies facultatifs, catalase négatif et immobiles (Bourgois et Mescle, 1996).
3. Source de pollution des rivières
La demande en eau va croissante, mais elle est encore largement fonction du degré de développement. Il convient de distinguer l'eau prélevée et l'eau véritablement consommée et perdue. Il convient surtout d'examiner l'état dans lequel elle est restituée. En effet, l'Homme rejette dans les eaux de surface, les déchets de toute nature liés à sa vie, à ses activités. L'eau des rivières reçoit ainsi des déchets domestiques, des déchets industriels et des déchets agricoles.
3.1. Rejets domestiques
Ils proviennent des activités humaines de tous les jours : bains, excréments, préparation des aliments, lessive et vaisselle. Les eaux usées domestiques sont divisées en eaux vannes et eaux ménagères. A travers ces activités l'homme rejette d'une part des pollutions biologiques, urinaires et fécales. L'urine apporte le Cl-, K+, Na+ et surtout les matières organiques telles que l'urée, l'acide urique, la créatine et autres. En anaérobiose, l'urée se transforme en azote ammoniacal (NH4+) (Radoux et al., 1991).
L'homme introduit également dans les eaux usées des produits chimiques divers : détergents, huiles qui retardent l'auto épuration des cours d'eau (Leroy, 1999).
3.2. Rejets industriels
L'eau, fluide porteur, solvant et diluant sert à évacuer les déchets des industries. La pollution provient :
de pertes en matières premières dans les eaux de lavage (industrie laitière...) ;
d'élimination de produits de dégradation accompagnés souvent de matières premières.
L'industrie chimique utilise en moyenne 200 à 600 tonnes d'eau pour fabriquer une tonne de produit, 10 l sont nécessaires pour raffiner 1 l de pétrole, 250 000 l pour fabriquer une tonne de pâte à papier (Veyret et Pech, 1993) ;
8
de pertes en réactifs, incomplètement épuisés ou fixés (industrie de textile et de traitement des surfaces...);
Ainsi de nombreuses industries rejettent dans les eaux de surface des substances persistantes : Chrome, mercure...Les industries agroalimentaires polluent les eaux en substances nutritives. Les produits de conditionnement des eaux de refroidissement notamment les polyphosphates et le chrome hexavalent entraînent une pollution des rivières au niveau du rejet dans le milieu naturel (Guérin et Thomazeau, 1985).
3.3. Rejets agricoles
L'agriculture a recourt à des produits chimiques : pesticides, insecticides, désherbants, destructeurs divers de parasites des plantes, des engrais azotés. Les engrais azotés sont source de nitrates dont l'augmentation qui peut être lente et irréversible est une donnée fondamentale de la pollution des eaux de ruissellement et des eaux souterraines (Commoner, 1970).
Une mauvaise pratique culturale entraîne des dégradations environnementales dues à la sédimentation dans les cours d'eau ou dans les barrages (Sharma et al., 1996).
3.4. Autres rejets
Il s'agit des effluents des installations à caractère collectif telles que les casernes, les hôpitaux, les marchés, les écoles, les hôtels et les bornes fontaines.
Par ailleurs certains riverains rejettent directement dans le cours d'eau des déchets ménagers et matières solides de toutes sortes : bouteilles, vieilles bombes aérosols, vieux appareils électroménagers, carcasses de véhicules, céramiques, métaux inoxydables et autres (Aka, 2002). Ces rejets libèrent dans l'hydrosphère des polluants parfois dangereux tels que le fréon ou le chlorofluorocarbone, certains métaux lourds, les radionucléides. Il faut noter que le mercure minéral peu toxique à l'état métallique est transformé par les bactéries benthiques en méthyle mercure de toxicité redoutable (Aka, 2002). Ces déchets entraînent des pollutions minérales, organiques et physiques des cours d'eau.
4. Types de pollutions rencontrées dans les rivières
Quand l'eau est dégradée, il peut s'agir d'une pollution thermique, d'une pollution par les substances chimiques et minérales, d'une pollution par les matières en suspension, par des produits radioactifs. La pollution peut également résulter d'agents infectieux ou de produits organiques (Veyret et Pech, 1993).
9 4.1. Pollutions chimique et minérale
Les matières minérales rejetées d'une manière durable avec les eaux de lavage des matériaux de carrière par exemple, vont contribuer à la pollution minérale de ce dernier, ils annihileront la vie du cours d'eau sur une certaine distance en se déposant au fond du lit, sur les végétaux ainsi que sur les branchies des poissons et en colmatant les frayères.
Une pollution minérale peut avoir un effet aigu et immédiat : il s'agit par exemple d'un déversement de toxique minéral par une industrie chimique, métallurgique, sidérurgique...
(Leroy, 1999). Il faut aussi considérer les pollutions liées aux nitrates et aux rejets agricoles (pesticides, insecticides...).
4.2. Pollutions organiques
D'après Kerspen (1998) il en existe trois :
4.2.1. Les pollutions organiques facilement biodégradables
Il s'agit de matières organiques provenant d'activités biologiques : matières fécales et urines, déchets de l'élevage et des industries agroalimentaires ; feuilles, plantes et animaux morts. La nuisance qui en résulte est due aux germes pathogènes que peut contenir ces matières organiques ou due à une forte concentration de ces déchets qui annihileront le phénomène d'auto épuration naturelle. Cette pollution est souvent la plus grave, du moins la plus répandue.
4.2.2. Les pollutions organiques difficilement biodégradables
Elles proviennent d'activités comme la fabrication de pâte à papier, de textiles, de cuirs et peau ; ce sont aussi les détergents qui produisent des mousses diminuant la capacité d'oxygénation du cours d'eau. La dégradation par le milieu naturel de cette pollution est plus lente. Du fait de la dégradation difficile de ce type de pollution, leur nuisance résulte de leur accumulation dans le milieu naturel.
4.2.3. Les pollutions organiques toxiques
Elles proviennent des industries pétrochimiques et des raffineries qui rejettent dans leurs effluents des quantités importantes de phénols et d'hydrocarbures. Certains pesticides utilisés en agriculture sont d'origine organique et l'on sait que ce sont des produits toxiques particulièrement nuisant pour la faune aquatique ; ils peuvent atteindre l'homme par accumulation dans la chaîne alimentaire. Ce type de pollution gênera ou empêchera totalement les mécanismes d'épuration.
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4.2.4. Nuisance par réchauffement (Pollution thermique)
Le rejet de chaleur dans l'environnement constitue une forme de pollution physique du milieu naturel susceptible de provoquer de véritables bouleversements biocénotiques car elle agit sur un facteur écologique primordial : la température du milieu. Elle provient de l'usage par l'homme des sources d'énergies artificielles qui modifient de façon plus ou moins importante le bilan énergétique des écosystèmes et est généralement produite par des rejets d'eaux de refroidissement industrielles (Ramade, 1982). La pollution thermique des eaux continentales peut atteindre localement une telle ampleur qu'elle menace la pérennité de l'ensemble des biocénoses propres à ces milieux.
4.2.5. Pollution microbiologique
Les eaux usées contiennent tous les microorganismes excrétés avec les matières fécales.
Cette flore entérique normale est accompagnée d'organismes pathogènes. L'ensemble de ces organismes peut être classé en quatre grands groupes, par ordre croissant de taille : les virus, les bactéries, les protozoaires et les helminthes (Baumont et al., 2004).
a. Les virus
Ce sont des organismes infectieux de très petite taille (10 à 350 nm) qui se reproduisent en infectant un organisme hôte. Les virus ne sont pas naturellement présents dans l'intestin, contrairement aux bactéries. Ils sont présents soit intentionnellement (après une vaccination contre la poliomyélite, par exemple), soit chez un individu infecté accidentellement. L'infection se produit par l'ingestion dans la majorité des cas, sauf pour le coronavirus où elle peut aussi avoir lieu par inhalation (CSHPF, 1995). On estime leur concentration dans les eaux usées urbaines comprise entre 103 et 104 particules par litre. Leur isolement et leur dénombrement dans les eaux usées sont difficiles, ce qui conduit vraisemblablement à une sous-estimation de leur nombre réel.
Les virus entériques sont ceux qui se multiplient dans le trajet intestinal ; parmi les virus entériques humains les plus importants, il faut citer les entérovirus (exemple : polio), les rotavirus, les rétrovirus, les adénovirus et le virus de l'Hépatite A (Asano, 1998).
b. Les bactéries
Les bactéries sont des organismes unicellulaires simples et sans noyau. Leur taille est comprise entre 0,1 et 10 μm. La quantité moyenne de bactéries dans les fèces est d'environ 1012 bactéries/g (Asano, 1998). Les eaux usées urbaines contiennent environ 106 à 107 bactéries/100 ml dont 105 proteus et entérobactéries, 103 à 104 streptocoques et 102 à 103
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clostridiums. Parmi les plus communément rencontrées, on trouve les salmonelles dont on connaît plusieurs centaines de sérotypes différents, dont ceux responsables de la typhoïde, des paratyphoïdes et des troubles intestinaux. Des germes témoins de contamination fécale sont communément utilisés pour contrôler la qualité relative d'une eau ce sont les coliformes thermo tolérants (Faby, 1997).
b. Les protozoaires
Les protozoaires sont des organismes unicellulaires munis d'un noyau, plus complexes et plus gros que les bactéries. La plupart des protozoaires pathogènes sont des organismes parasites, c'est-à-dire qu'ils se développent aux dépens de leur hôte. Certains protozoaires adoptent au cours de leur cycle de vie une forme de résistance, appelée kyste. Cette forme peut résister généralement aux procédés de traitements des eaux usées (Baumont et al, 2004).
Parmi les protozoaires les plus importants du point de vue sanitaire, il faut citer Entamoebahistolytica, responsable de la dysenterie amibienne et giardia lamblia (Asano, 1998).
5. Conséquences de la pollution des milieux aquatiques
La pollution des écosystèmes aquatiques provoque une multitude de conséquences tant au niveau des diverses biocénoses qu’au niveau de leurs habitats. La pollution de l’eau, quelque soit sa nature (organique, chimique ou microbiologique,…) peut avoir des conséquences désastreuses, en se traduisant par des effets très spécifiques dus aux particularités écologiques propres aux milieux aquatiques (Ramade, 2002). En effet, les microorganismes aérobies engendrent une autoépuration des eaux qui se traduit par un épuisement de l’oxygène présent dans l’eau, lequel est indispensable pour la faune aquatique.
Cette régression du taux d’oxygène conduit à une asphyxie chez les espèces animales aquatiques, ainsi qu’à la disparition de la faune des eaux propres en aval d’un émissaire d’égout (Nollet, 1996).
6. Méthodes d’estimation de la qualité de l’eau 6.1. Evaluation de la pollution organique 6.1.1. Indice de pollution organique (IPO)
Mise au point à partir de plus de 1000 analyses chimiques et biologiques (algues diatomées). Le principe est de répartir les valeurs des éléments polluants en 5 classes, puis de déterminer, à partir de ses propres mesures, le numéro de classe correspondant pour chaque paramètre puis d’en faire la moyenne. Comme l’analyse de DOB5 nécessite un appareillage
12
assez coûteux, les données ne sont pas souvent disponibles en rivières. On calcule alors la moyenne des numéros de classe avec les trois autres éléments (Leclercq et Maquet, 1987).
Table I. Classes de l’indice de pollution organique (leclercq et Maquet, 1987).
classes
DBO5 (mg-O2.L-1)
Ammonium
(mg-N.L-1) Nitrites (µg-N.L-1)
Phosphate (µg-N.L-1) 1
2 3 4 5
<02 2.1-05 5.1-10 10.1-15
>15
<0.1 0.1-0.9 1.0-2.4 2.5-6.0
>6.0
<05 06-10 11-50 50-150
>150
15 16-75 76-250 251-900
>900 *IPO = moyenne des numéros de classes des 4 paramètres.
6.2. Evaluation de la qualité microbiologique 6.2.1. Indice de qualité microbiologique(IQM)
Comme pour les analyses chimiques, il est possible de calculer pour les cours d’eau un indice de contamination bactériologique à partir du dénombrement de différents germes dont les principaux, généralement associés à la pollution organique, sont les bactéries totales, les coliformes fécaux et les streptocoques fécaux (Bovesse et Depelchin, 1980).
Table II. Classes de la pollution microbiologique (Bovesse et Depelchin, 1980)
Classes CT
(MPN/100ml)
CF (MPN/100ml)
SF (MPN/100ml) 1
2 3 4 5
<2000 2000-9000 9000-45000 45000-36000
>360000
<100 100-500 500-2500 2500-20000
>20000
<05 05-10 10-50 50-500
>500
NB. Nous proposons le calcul de la moyenne des numéros de classes, comme pour l’IPO
13
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16 1. Présentation de zone d’étude
1.1. Situation géographique
La région de Jijel fait partie du Sahel littoral de l'Algérie, elle est située au Nord-Est entre les latitudes 36° 10ʹ et 36° 50 Nord et les longitudes 5° 25 et 6° 30 Est. Le territoire de la wilaya dont la superficie s'élève à 2396 km2 est bordé:
Au Nord par la méditerranée.
Au Sud par la wilaya de Mila.
Au Sud-Est par la wilaya de Constantine.
Au Sud-Ouest par la wilaya de Sétif.
Le bassin versant de l’Oued Mencha fait partie de l’ensemble du bassin côtier de Jijel, il prend sa source dans le massif d’Elma el Bared dans le massif de Texenna , il est allongé Nord- sud et s’entend sur une superficie de 123.6Km2, il possède plusieurs affluents dont le chevelu couvert entièrement la plaine (Fig. 01).
Figure 01. Le bassin versant de l’oued Mencha (ANRH, 2017)
17
Le périmètre d’étude se situe dans la plaine de Kaous et dont les coordonnées géographiques sont (36°49’0’’N et 5°49’0’’ E) (Fig. 02). Il converge avec l’affluent Bou- Radjah, au bas de Kaous, pour constituer un seul et même cours d’eau se jetant à la mer à 5 Km à l’Est de Jijel (A.R.N.H, 2017).
Figure 02. Situation géographique de la zone d’étude.
1.2. Aperçue géologique et pédologique
La géologie de la région se caractérise par un édifice géologique beaucoup plus complexe, constituée d’une nombreuse série empilée au cours des phases tectoniques successives.
La plaine de Kaous est située au Nord Est de la ville de Jijel, elle est caractérisé par des dépôts de charriages, alluvions d’argiles et de limons du quaternaires.
Elle présente deux principaux types de sols :
✓ Sol bruns calcaire sur marne, de texture lourde, généralement peu épais, caractérisés par une bonne capacité de rétention.
✓ Sols d’apports alluviaux profonds, de texture variables, plus riches en éléments fertilisants (OFEEP, 2003).
ALGERIE
LEDENDE Zone Urbaine
Oued Mencha St : Station // : Ponts
Jijel
18 1.3. Synthèse climatique
Le bassin versant de l’oued Mencha est caractérisé par un climat méditerranéen, avec un hiver doux à très doux et un été sec. Il reçoit une hauteur de précipitation d’environ 953.86 mm/an à la station de l’Achouat. La grêle et la neige se produisent surtout sur les reliefs, au cours de la saison froide. Sur la partie littorale du bassin versant la température moyenne annuelle est de 17.9°C.
Le taux d’humidité relative de l’air reste élevé toute l’année (71 à 78%) et les paramètres climatiques secondaires (vent, évaporation,…etc.) ne présentent pas de variation saisonnière remarquable (Krika et krika, 2017).
1.4. Végétation et agriculture
De point de vue de la végétation la plaine de Kaous est caractérisée par une couverture forestière importante dominée dans sa majeure partie parle chêne liège en amont. La partie alluvionnaire avale est en général occupée par des cultures maraichères localement consommés (Hassaine et Roula, 2013).
2. Présentation des sites de prélèvement et échantillonnage 2.1. Choix des sites de prélèvement
Trois (03) points de prélèvement ont été échantillonnés, choisis en fonction de l’urbanisation du bassin versant, de la situation des points de prélèvement par rapport aux rejets polluants et de l’accessibilité au cours d’eau (Fig. 3a-b).
Figure 3a. Localisation des points de prélèvement.
LEDENDE Zone Urbaine
Oued mencha St : Station // : Ponts
St1
1
St2
1
St3
1
19
Figure 3b. Illustrations des trois stations de prélèvement (a: station1, b: station2 et c:
station3).
2.2. Echantillonnage et prélèvement
Au cours de ce travail, on a procédé à un échantillonnage ciblé, qui consiste généralement à prélever des échantillons à des endroits où l’on soupçonne la présence d’une altération de la qualité du cours d’eau d’une part et d’autre part, ce choix est guidé par un souci de comparaison entre l’amont de l’oued et son aval d’autre part.
Le prélèvement d’un échantillon d’eau est une opération délicate à laquelle le plus grand soin doit être apporté. Il conditionne cependant les résultats analytiques et leur interprétation. L’échantillon doit être homogène représentatif et obtenu sans modifier les caractères physico-chimiques de l’eau (Rodier, 2009).
Le prélèvement de l’eau doit se faire au milieu du lit de l’oued en plein courant à une profondeur d’environ 50 cm ou à mi-profondeur si la hauteur de l’eau est inférieure à 50 cm.
Selon Rodier et al. (2005), il est impératif de prélever loin des rives et des obstacles naturels ou artificiels, en dehors des zones mortes et des remous, tout en évitant la remise en suspension des dépôts.
a b
c
20
L’échantillonnage a été effectué le 9 avril 2017, de la manière suivante : deux échantillons d’environ un litre et demi (1,5L) sont prélevés en chacune des trois stations dans des bouteilles en plastique préalablement rincées et bien nettoyées avec l’eau à analyser remplies jusqu’au bord, puis bouchées en évitant la formation des bulles d’air.
2.3. Transport et conservation des échantillons
La teneur initiale en germes des eaux risque de subir des modifications dans le flacon, après le prélèvement. C’est pour cela que toute analyse doit être effectuée le plus rapidement possible (Aminot et Chaussepied, 1983).
Si la durée de transport dépasse 1 heure, et si la température extérieure est supérieure à 10°C, les prélèvements seront transportés dans des glacières dont la température doit être
comprise entre 4 °C à 6 °C (Rodier, 2005).
2.4. Laboratoire d’analyse
Le travail de laboratoire a été effectué dans deux lieux pour des raisons de non disponibilité de certains appareillages :
• Laboratoire d’analyse de l’Algérienne des eaux (A.D.E) de Jijel pour les analyses bactériologiques (les coliformes fécaux, les coliformes totaux, streptocoque fécaux) ;
• Laboratoire d’analyse de l’Office Notionnel d’Assainissement (O.N.A) d’El Milia: pour les analyses physico-chimique (pH, CE, O2, DBO5, DCO,PO4-2, NH4+, NO3-, et NO2-).
3. Les paramètres étudiés
La présente étude portera sur l’analyse des paramètres physicochimique (pH, CE, O2, DBO5, DCO,PO4-2, NH4+, NO3-, et NO2-) et microbiologique (coliformes fécaux, coliformes totaux et streptocoque fécaux) de l’oued Mencha afin d’établir un diagnostic de l’état de l’eau de surface de cette rivière.
4. Analyses physico-chimiques 4.1. Méthodes potentiométriques
Elles mettent en œuvre le plus souvent des électrodes qui sont utilisé par immersion dans l’eau. La potentiometrique s’applique à la mesure de pH, la température, l’oxygène dissous et la conductivité électrique (Rodier, 2009).
21 4.1.1. Le pH
L’appareil utilisé est un pH-mètre qui porte la marque HACH, l’eau à analyser est versée dans un récipient en verre ou l’électrode du pH-mètre est ensuite plongée ; lorsque l’écran d’affichage se stabilise sur une valeur, l’appareil émet un bip et on peut noter le résultat. Pour procéder à l’analyse de l’échantillon suivant, il faut rincer le récipient et faire plonger l’électrode dans de l’eau déminéralisée. Les résultats sont exprimés en unité de pH.
4.1.2. La conductivité électrique
Elle a été mesuré à l’aide d’un conductimètre même monde d’emploi que le pH-mètre modèle HACH, l’électrode est plongée dans l’eau à analyser ; lorsque l’écran d’affichage se stabilise sur une valeur, l’appareil émet un bip et on peut noter le résultat. Les résultats sont exprimés en µs/cm.
4.1.3. L’oxygène dissous (OD)
Il a été mesuré à l’aide d’un oxymètre modèle (HACH). La lecture se fait par immersion de la sonde directement après l’ouverture de la bouteille qui doit être remplis jusqu’au bord, et le bouchon doit être placé de telle façon qu’il n’y ait aucune bulle d’air et qu’il ne soit pas éjecté au cours du transport. La lecture s’exprime en mg d’oxygène par litre.
4.2. Méthodes spectrophotométriques (Annexe 01)
Le dosage des nitrates, nitrites, phosphates et d’ammonium nécessite le recours aux techniques de spectrophotométrie.
C’est une méthode analytique quantitative qui nécessite la mise en œuvre d’abord, d’une réaction colorée spécifique à une espèce chimique donnée, puis à mesurer l’absorbance (densité optique) de cette solution une fois traversée par un faisceau lumineux, ce dernier est choisi en fonction de l’espèce chimique en solution. Généralement, plus l'échantillon est concentré, plus il absorbe la lumière dans les limites de proportionnalité.
La densité optique des échantillons est déterminée par un spectrophotomètre préalablement étalonné sur la longueur d'onde (λ) d'absorption de la substance à étudier (Rodier, 2009).
22 4.3. Demande biochimique en oxygène (DBO5)
La DBO est mesurée au bout de 5 jour (=DBO5), à 20 °C (température favorable à l’activité des micro-organismes consommateur d’O2) et l’obscurité (afin d’éviter toute photosynthèse parasite) (Ramade, 2002).
Le principe de la mesure peut être schématisé de la manière suivante. Une quantité d’eau est versée dans une bouteille d’incubation de 300 ml, fermée avec un bouchon muni d’un capteur de pression (oxytop). Le volume choisi est fonction de la gamme de mesure
souhaitée. L’appareil de mesure, de type IS 602, est placé dans un réfrigérateur maintenu à 20 °C. On suit ensuite, en fonction de temps, qui se traduit par une diminution de la pression
d’air. Les résultats sont lus directement et exprimes en mg/l d’oxygène consommé (Rejsek, 2002).
4.4. Demande chimique en oxygène (DCO)
La matière oxydable contenue dans un échantillon est oxydée par chauffage à reflux en milieu fortement acide avec une quantité connue de dichromate de potassium dans une éprouvette fermée en présence de sulfate d’argent (jouent le rôle de catalyseur d’oxydation) et de sulfate de mercure (agent complexant des chlorures).
La consommation d’oxygène par l’échantillon provoque un changement de couleur dont l’absorbance est proportionnelle à la quantité de dichrome de potassium réduit et se mesure en équivalent d’oxygène (Rodier et al., 2005).
5. Analyses microbiologiques
La méthode utilisée dans l’analyse bactériologique de l’eau est la méthode du nombre le plus probable (NPP) en milieu liquide, cette méthode recoure à la pratique du teste présomptif (coliformes totaux, streptocoques) et du teste confirmatif (coliforme fécaux).
5.1. Recherche et dénombrement des coliformes totaux et thermo tolérant (Annexe 02) 5.1.1. Test présomptif
La méthode consiste à inoculer une série de tubes (3 tubes) par un seul volume différents d’échantillon (10 ml) les trois tube contient un milieu nutritif (Bouillon lactosé au pourpre de Bromocrésol, (BCPL) ; double concentration qui permette de mettre en évidence la fermentation de lactose, plus une cloche de Durham pour la mise en évidence de la production du gaz. Après une incubation de 24h à 37°C, les tubes « positif » (production de gaz, virage de couleur) sont repiqués pour un test confirmatif.
23 5.1.2. Test confirmatif
La confirmation des coliformes est réaliser à partir des bouillons lactosé positifs par une culture à une température de 44°C sur un milieu plus spécifique (Schubert : milieu indol mannitol) avec la cloche. Après 24h d’incubation, à 44°C, tous les tubes présentant un trouble, du gaz dans la cloche sont considérés comme positifs.
4.2.2. Recherche et dénombrement des streptocoques fécaux 4.2.2.1. Test présomptif
La recherche des streptocoques fécaux consiste à utiliser un milieu de présomptif de Rothe. Aprés une culture pendant 24h à 37°C, l’observation d’un trouble confirme un tube positif présumé contenir des streptocoques fécaux. On note le nombre de tubes positifs dans chaque série et on se rapporte à la table de Mac Grady, pour obtenir le nombre de streptocoque fécaux, présents dans 100 ml d’échantillon.
6. Analyse statistique
Les résultats obtenus ont fait l’objet des traitements suivants :
1- l’analyse de la variance à 1 facteur (ANOVA) permet de comparer des moyennes sur plusieurs échantillons. Elle est suivie par un test post hocde Newman-Keuls mettant en évidence les différences dans les comparaisons et spécifiant le ou les groupes responsables d’une ou plusieurs différences. Cette analyse de la variance vise à mettre en évidence l’effet des variables étudiées lorsque celles-ci sont significatives aux seuils de 5% ;
2- l’analyse statistique par le test de corrélation de Pearson (matrice de corrélation) a permis de mettre en relief les relations potentielles entre les différentes variables à tester ;
3- Les analyses descriptives ont été réalisé afin d’obtenir les moyennes et les écart-types des différents paramètres étudiés dans l’ensemble des échantillons analysés. Les résultats des paramètres sont illustrés sous forme d’histogrammes.
Tous les traitements statistiques ont été effectués à l’aide du logiciel STATISTICA (verssion8.0).
