EVALUATION DE LA QUALITE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX SOUTERRAINES DANS LA COMMUNE DE KALALE :

(1)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 0 REPUBLIQUE DU BENIN

MINISTERE D’ETAT CHARGE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE

UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI

ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI

DEPARTEMENT DE GENIE DE L’ENVIRONNEMENT

OPTION : AMENAGEMENT ET PROTECTION DE L’ENVIRONNEMENT

RAPPORT DE FIN DE FORMATION POUR L’OBTENTION DU DIPLOME DE LICENCE PROFESSIONNELLE

THEME :

Présenté et soutenu par:

O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO

Superviseur :

Dr. Léonce Firmin DOVONON Maître-Assistant du CAMES

Enseignant-chercheur EPAC/UAC Directeur de l’Information sur l’Eau/DG Eau

EVALUATION DE LA QUALITE PHYSICO-CHIMIQUE DES EAUX SOUTERRAINES DANS LA COMMUNE DE KALALE :

Cas des villages de Bouka et de Gbéssassi-Bouka

Maître de stage :

Mr Jean-Pierre MONTCHO Responsable du Laboratoire d’Analyse des Eaux de Parakou Service de l’Eau du Borgou

Année académique : 2014-2015

(2)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page i DEDICACE

Nous dédions ce travail à mes parents :

 Mon père Orou Boro OROU WAGOU et

 Ma mère Mariatou DANKORO

Pour tous les sacrifices qu’ils ont consentis à mon égard ont été pour moi depuis ma naissance jusqu’à ce jour source d’inspiration, de sagesse et de courage. Vos soutiens inconditionnels et sans faille m’ont permis d’accomplir cette mission. Pour le mieux-être de leurs enfants, puisse Dieu vous accorder la longévité afin de jouir le fruit de vos peines.

(3)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page ii REMERCIEMENTS

C’est l’occasion pour nous, de témoigner notre reconnaissance à toutes les personnes qui de près ou de loin ont contribué à l’aboutissement de ce document.

Nous adressions particulièrement nos remerciements à l’endroit :

 d’Allah, le Tout Miséricordieux, le Très Miséricordieux, Seigneur de l’Univers, qui m’a assisté et m’a guidé durant tout mon parcours.

 du Professeur Félicien AVLESSI, Directeur de l’EPAC.

 du Professeur Clément BONOU, Directeur-Adjoint de l’EPAC.

 du Dr. Léonce Firmin DOVONON, Maître-Assistant du CAMES, Enseignant-chercheur à l’EPAC, Directeur de l’Information sur l’Eau à la DG Eau, pour avoir accepté superviser ce travail malgré ses nombreuses occupations ; sa simplicité, sa patience et sa joyeuse sympathie ont créé des conditions inestimables de travail. Que sa modestie et son esprit de sacrifice puissent servir d’exemple.

 de Mr. Jean-Pierre MONTCHO, notre maître de stage ; Responsable du Laboratoire d’Analyses des Eaux de Parakou au Service de l’Eau du Borgou, pour son attention et ses conseils.

 du corps professoral de l’EPAC pour toute leur attention durant ces trois années.

 du Professeur Jacques B. ADJAKPA, Chef du Département de Génie de l’Environnement pour sa disponibilité et ses précieux conseils.

 des Enseignants qui interviennent à divers niveaux dans la formation en Génie de l’Environnement pour avoir donné leurs connaissances, prodigué de conseils.

(4)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BOROPage iii

 des membres du jury, pour avoir accepté malgré leurs multiples occupations professionnelles d’apprécier ce travail de recherche.

 du Dr. Aboubakar KISSIRA, Directeur de la DDERPMEDER/B-A qui m’a permis de faire mon stage dans la structure.

 du personnel de la DDERPMEDER/B-A.

 de Mr. Idrissou ALAGBE, Mécanicien d’ouvrages hydrauliques à Bouka pour son soutien, sa disponibilité, son conseil au cours de mon enquête.

 de Mme Mariatou ZIME N’GOBI pour son aide et son soutien.

 des Messieurs Amine ALASSANE et Mora BIO GUENE pour leur conseil, leur apport, leur disponibilité et leur accompagnement dans l’accomplissement de ce document.

 de Mr. Farouk MAZOU, Technicien du Laboratoire d’Analyse des Eaux de Parakou pour son conseil, son apport et sa disponibilité dans le suivi de notre travail.

 de Mr. Ives Pascal AGOUA, Chef Cellule Informatique et du Suivi- Evaluation de la DDERPMEDER pour son soutien et sa disponibilité.

 de mes frères Samad, Zyad et Nadirou pour leur soutien.

 de mes oncles et tantes sans exception pour leur aide et soutien.

 de mes amis Abdou-Latif IMOROU, Samiou ALAGBE, Bio YESSI, Génice NASSARA, Raïmatou SOUROKOU, Fabrice DEGBEY pour leur aide et conseil.

 de tous les étudiants de la huitième promotion de Génie de l’Environnement pour l’esprit fraternel et de solidarité développé au cours de ces trois dernières années.

Loin d’avoir oublié les autres personnes, au risque de ne pouvoir finir, l’éthique de la rédaction m’oblige à demander à tous ceux qui ont apporté leur grain de sel à cette œuvre de bien vouloir accepter sans être cités, mes profonds remerciements.

(5)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page iv SOMMAIRE

DEDICACE ... 0

REMERCIEMENTS ... ii

SOMMAIRE ... iv

LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS ... vi

LISTE DES FIGURES ... viii

LISTE DES TABLEAUX ... ix

RESUME ... x

ABSTRACT... xii

INTRODUCTION ... 1

PROBLEMATIQUE ... 3

CHAPITRE 1 : CADRE DE L’ETUDE ET OBSERVATION DU STAGE ... 6

1.1. Cadre de l’étude ... 6

1.2. Observation du stage ... 9

CHAPITRE 2 : CADRE THEORIQUE ET METHODOLOGIE DE LA RECHERCHE ... 12

2.1. Cadre théorique de l’étude ... 12

2.2. Considération méthodologique de l’étude... 21

2.3. Technique de traitement et d’analyse des données ... 35

CHAPITRE 3 : PRESENTATION DES RESULTATS, DISCUSSIONS ET RECOMMANDATIONS ... 37

3.1. Résultats d’enquête ... 37

3.2. Qualités d’eaux consommées dans les deux villages ... 38

3.3. Recommandations ... 49

(6)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page v

CONCLUSION ... 50

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES ... 51

TABLE DES MATIERES ... 53

ANNEXES ... 56

(7)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page vi LISTE DES SIGLES ET ABREVIATIONS

AEV : Adduction d’Eau Villageoise

DDERPMEDER/B-A : Direction Départementale de l’Energie, des Recherches Pétrolières et Minières, de l’Eau et du Développement des Energies

Renouvelables /Borgou-Alibori

CIEau : Centre d’Information sur l’Eau DG Eau : Direction Générale de l’Eau

EPAC : Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi

FLASH : Faculté des Lettres, Arts et Sciences Humaines GEn : Génie de l’Environnement

GPS : Global Positionning System IGN : Institut Géographique National

MERPMEDER : Ministère de l’Energie, des Recherches Pétrolières et Minières, de l’Eau et du Développement des Energies Renouvelables mg/l : Milligramme par litre

NTU : Nephelometric Turbidity Unit OMS : Organisation Mondiale de la Santé PDC : Plan de Développement Communal PNE : Partenariat National de l’Eau

SONEB : Société Nationale des Eaux du Bénin UAC : Université d’Abomey-Calavi

UC : Unité de Couleur

µs/cm : Micro Siemens par Centimètre

(8)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page vii

°C : Degré Celsius

% : Pour cent

(9)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page viii

LISTE DES FIGURES

Figure 1 : Carte de la situation géographique de la commune de Kalalé ... 7

Figure 2 : Les valeurs du pH des eaux des points de prélèvement. ... 43

Figure 3 : Les taux de chlorures des eaux des points de prélèvement. ... 44

Figure 4 : Les taux de calcium des eaux des points de prélèvement. ... 45

Figure 5 : Les valeurs de la couleur des eaux des points de prélèvement. ... 46

Figure 6 : La teneur en nitrates des eaux des points de prélèvement. ... 47

Figure 7 : Les taux d’ammonium des eaux des points de prélèvement. ... 48

(10)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page ix LISTE DES TABLEAUX

Tableau I : Coordonnées géographiques des sites de prélèvement... ...24

Tableau II : Résultats des analyses physico-chimiques...38

(11)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page x RESUME

La pénurie d’eau est devenue un problème crucial vécu par toutes les sociétés, en particulier, celles des pays en voie de développement. En effet, l’accroissement des populations et le développement des agglomérations, des unités industrielles et des terres cultivées ont eu pour corollaire une dégradation de la qualité des eaux souterraines et une baisse très significative des réserves qui représentent parfois les seules ressources d’eau pour l’alimentation des populations (Baali, 2001). Pour cerner la nature et l’ampleur du phénomène, notre stage s’est porté sur le thème : « Evaluation de la qualité physico-chimique des eaux souterraines dans la commune de Kalalé : Cas des villages de Bouka et de Gbéssassi-Bouka ».

Dans un premier temps, une enquête a été faite sur le terrain. Elle a permis de rencontrer le chef des deux villages respectifs et de personnes ressources, de recueillir des données au niveau de la population par rapport aux types d’eau consommée, aux conditions hygiéniques et d’assainissement de base afin de discuter du problème lié à l’eau et de sa pertinence. Dans un second temps, des prélèvements d’eau ont été faits au niveau de quatorze localités. Ces localités choisies sont celles des ménages qui ont recours à l’eau de forage, de puits moderne, les adductions d’eaux villageoises comme eau de boisson afin d’évaluer leur qualité physico-chimique. Les résultats obtenus au cours de ce travail montrent que la plupart des échantillons prélevés et analysés ne respectent pas les normes de potabilité de l’OMS. Quelques valeurs des paramètres tels que le pH (6,49), le calcium (122,64-161,92), les chlorures (259,15), la couleur (55), les nitrates (70,4-213,4) et l’ammonium (0,774-

2,1285) sont supérieurs à la norme. Sur la base des résultats obtenus, il est très important de susciter des mesures hygiéniques et d’assainissement de base pour

(12)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page xi améliorer la qualité de l’eau offerte par les ouvrages hydrauliques dans ces villages.

Mots clés : Eaux souterraines, Eau de qualité, Bouka, Gbéssassi-Bouka, Kalalé, Bénin.

(13)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page xii

ABSTRACT

The shortage of water has become an important issue lived by all the societies in particular those of the third world countries. The increase of populations and the growth of conglomeration, the industrial processing unit and the cultivated lands have for corollary the damage of the underground waters quality and a drop very significante in reserves that represente the only resources of water for feeding the population (Baali, 2001). For surrounding the nature and the extent of phenomen, our training course learred on the present note entitled : « Evaluation of physico-chemical quality of drinkable waters in the Commune of Kalale : Cases of Bouka and Gbessassi-Bouka villages ».

In first phase, we made an investigation on the land. That enabled to come across each chief of the two villages respectivelly and experimented persons to collect the data from the populations compared with the types of water consumed to the hygienic conditions and purification of basis in order to discuss the problem linked to water and of his relevance. In the second phase, the removals of water have been done at the level of fourteen localities. These chosen localities are those of house work which need drilling water, the modern wells, the villageous waters supplies like drink water in order to mesure their physico-chemical quality. During this work, the outcomes show that most of the removed and analysed samples are not within the norms of the potability of the World Health Organisation (WHO). Somes values of the parameters such as : the pH (6,49), the calcium (122,64-161,92), the chlorides (259,15), the colour (55), the nitrates (70,4-213,4) and the ammonium (0,774-2,1285) are more superior to the norm. On the basis of the outcomes obtained, it’s very important to create the hygienic mesures and basis of purification for improving the quality of the water offered of the hydraulic books in these villages.

(14)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page xiii

Keywords : Underground waters, Water quality, Bouka, Gbessassi-Bouka, Kalale, Benin.

(15)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 1 INTRODUCTION

L’eau est essentielle à tous les aspects de la vie et constitue à ce titre la clé du développement durable. (PNE, 2008).

L’accès à l’eau potable, surtout difficile en Afrique sub-saharienne et au Proche Orient, fait aujourd’hui défaut à plus d’un milliard de personnes. Ce manque est source de maladies telles que le choléra.

Les eaux souterraines représentent plus de 95% des réserves d’eau douce exploitables du globe et contribue largement à entretenir l’humidité du sol, les débits fluviaux et les marécages. (UNESCO, 1992). L’eau souterraine a des qualités exceptionnelles comme eau de boisson : en règle générale, elle est largement répandue, fiable, peu couteuse, et ne requiert que peu de traitement préalable. Plus de la moitié de la population mondiale est tributaire des eaux souterraines pour son approvisionnement en eau potable.

Cette ressource « invisible », emmagasinée entre des grains de sable et dans les fissures des roches situées au-dessous de la surface de la terre, est sensible à la pollution et à la surexploitation. La plupart des activités de l’homme à la surface du sol, notamment l’agriculture, l’industrie et l’urbanisme, aboutissent toujours à une dégradation de sa qualité. Les conditions d’approvisionnement en eau affectent donc la santé, la sécurité alimentaire (la faim), la pauvreté et le développement des communautés.

Cet état désastreux des conditions d’accès à l’eau et à l’assainissement résultent en partie d’un manque d’infrastructures, mais aussi d’une mauvaise gestion conduisant au gaspillage, à la contamination et à la dégradation des ressources en eau et de l’environnement.

Les pénuries d’eau peuvent provoquer des tensions susceptibles d’évoluer en conflits entre individus, entre communautés ou entre pays. Toutefois, dans les

(16)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 2 pays en développement, l’exploitation de la nappe phréatique prend souvent le pas sur sa gestion et sa protection.

Et c’est dans ce cadre que s’inscrit ce travail qui porte sur le thème « Evaluation de la qualité physico-chimique des eaux souterraines dans la commune de Kalalé : Cas des villages de Bouka et Gbéssassi- Bouka ». Cette étude permettra de connaître la qualité des eaux de ces villages afin de prendre des mesures susceptibles de les améliorer pour la consommation par la population.

Pour mieux circonscrire les contours de ce thème, nous nous proposons de structurer la présente étude en trois (03) chapitres, en dehors de l’introduction et de la conclusion. Le premier chapitre comporte le cadre institutionnel et observation du stage. Le deuxième chapitre présente le cadre théorique et méthodologie de la recherche, enfin le troisième et dernier chapitre la présentation des résultats, discussions et recommandations.

(17)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 3 PROBLEMATIQUE

L’eau est la base de toute forme de vie. Elle est à la fois aliment, moyen de production et de transport.

Malgré cette importante ressource hydrique dont la terre dispose, force est de constater que l’homme est confronté à un sérieux problème d’approvisionnement en eau potable. En effet, la plus grande partie de l’eau présente sur la terre est salée et l’eau douce n’est pas bien repartie entre les différents pays ou régions du globe (CIEau, 2010). Cette eau salée représente les 97,2% du volume total d’eau et les 2,8% restant représentent les eaux douces des terres émergées: glace, eaux souterraines, cours d’eaux sont concentrés dans les glaces des pôles et la majeure partie du reste se trouve dans les sols sous forme d’humidité ou dans des nappes souterraines très profondes et inexploitables pour l’homme (CIEau, 2010).

L’approvisionnement en eau potable à partir des eaux souterraines demeure l’un des enjeux majeurs sur lequel l’Etat béninois réfléchit à cause de l’inégale répartition et de l’abondance relative aux eaux souterraines. Les eaux souterraines, sont en général plus propres à la consommation que les eaux de surface (HOUENOU, 2010). Bien qu’elles ne soient pas aussi vulnérables que les eaux de surface, les eaux souterraines ne sont pas exemptes de souillures car les contaminants peuvent atteindre les puits et par ricochet les ménages.

La commune de Kalalé, située dans le département du Borgou présente ce sérieux problème. Certaines localités des villages de Bouka et de Gbéssassi- Bouka en témoignent suite à une consommation d’eau salée produites par les ouvrages hydrauliques (sels minéraux en fortes concentrations) ; Même si à notre connaissance aucune étude ne prouve qu’elle soit affectée par les activités humaines.

(18)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 4 En présence d’eau dure, le savon mousse difficilement. Pendant la période de sécheresse, le besoin en eau se fait sentir d’autant plus qu’on observe un tarissement de source en eau. De ce fait, la majorité des ménages fait recours donc à l’eau de puits à ciel ouvert comme eau de boisson. L’utilisation de ces puits combinée au tarissement d’ouvrages d’approvisionnement en eau potable est loin d’être idéale en matière d’hygiène et d’assainissement.

La contamination de l’eau est souvent liée à la nature du matériel géologique suite à leur déplacement à travers les roches et les sols sédimentaires suivie de la qualité de l’eau de recharge. Ceci a pour conséquence parfois des teneurs en sels minéraux très élevées.

Au-delà, des problèmes liés à la nature, le véritable problème que pose ce travail de recherche est d'évaluer la qualité de ces eaux en identifiant les probables sources de pollution sans oublier celui de la gestion des ressources en eau depuis le prélèvement jusqu’à sa consommation.

(19)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 5

OBSERVATION DU STAGE

CHAPITRE 1 : CADRE DE L’ETUDE ET OBSERVATOIN DU STAGE

(20)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 6 CHAPITRE 1 : CADRE D’ETUDE ET OBSERVATION DU STAGE

1.1. Cadre de l’étude

1.1.1. Situation géographique et administrative

La commune de Kalalé est l’une des huit (8) communes du Département du Borgou. Elle se situe au centre de ce département dans la partie Nord-Est de la République du Bénin. Elle est limitée au Nord par la Commune de Ségbana (Département de l’Alibori), au Sud par celle de Nikki, à l’Est par la République Fédérale du Nigeria et à l’Ouest par les Communes de Bembèrèkè et de Gogounou.

Elle s’étend sur une superficie de 3586 km² représentant 13,87% de la superficie du département et 3,18% de la superficie nationale du Bénin. Les terres de protection, correspondant à l’aire de la Forêt classée des Trois Rivières, occupent une grande partie de la superficie totale.

La Commune compte quarante-quatre (44) villages administratifs répartis sur six arrondissements que sont : Basso, Bouka, Dérassi, Dunkassa, Kalalé et Péonga. Le Conseil Communal de Kalalé compte 17 conseillers. La Commune a à sa tête un maire élu au sein des conseillers et 6 chefs d’arrondissements. La liste des villages est présentée par arrondissement. (PDC Kalalé, Avril 2006).

(21)

Figure 1 : Carte de la situation géographique de la commune de Kalalé

1.1.2. Relief, Climat et Hydrographie

La Commune de Kalalé présente un relief peu accidenté formé de quelques élévations de collines avec des escarpements à l’ouest de la route nationale N°6 entre Dérassi et Kalalé et les collines de Kidaroukpérou, Bouka et Basso.

Le climat est de type soudano sahélien et est caractérisé par deux saisons dans l’année : une saison pluvieuse d’avril à octobre et une saison sèche de novembre à mars.

Le régime des vents est caractérisé par le mouvement alternatif de l’harmattan qui souffle pendant la saison sèche et de la mousson, vent humide, qui souffle pendant la saison des pluies. Il faut ajouter à ces deux types, des vents forts et

(22)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 8 violents de tornade observés au début et vers la fin des saisons de pluies et qui occasionnent beaucoup de dégâts.

Les principaux cours d’eau qui traversent la Commune sont l’Oli au sud, la Sota au nord et le Tassinet et le Wena à l’ouest. La plupart tarissent en saison sèche à l’exception de la Sota. Le réseau des eaux souterraines n’est pas encore maîtrisé ; la plupart des nappes aquifères se trouvent sous le socle cristallin ce qui rend difficile la construction des puits. Certains tarissent en saison sèche.

(PDC Kalalé, Avril 2006).

1.1.3. Sols et végétations

Les principaux types de sols sont ferrugineux tropicaux. Ce sont des sols ayant une profondeur de 150 m ; leur perméabilité et leur porosité sont généralement bonnes. Par contre, ils ont des réserves minérales et une acidité forte et une saturation réduite. Ces sols apparaissent comme le résultat d’une altération intense et profonde. Presque partout, ils manifestent une grande homogénéité physique. Les terres utilisables correspondent à des sols relativement profonds de 1 à 4 m généralement très bien drainés au moins sur 1 m de profondeur. On les rencontre en position de plateau, de sommet ou de haut de pente. Très cultivés, les sols sont sensibles à l’érosion avec d’importantes contraintes sur l’agriculture. (PDC Kalalé, Avril 2006).

Quant à la végétation, elle est composée de savane clairsemée de type Soudano-guinéen à flore arborescente herbacée et arbustive. Bien que la plus grande partie de la Forêt classée des Trois Rivières se trouve sur le territoire de la Commune, on y trouve une mosaïque de cultures, des aires de pâturage et de jachères. (PDC Kalalé, Avril 2006).

(23)

Présenté et soutenu par O. Bogo Abdoul-Hack OROU WAGOU OROU BORO Page 9 1.1.4. Activités socio-économiques

La santé et l’éducation constituent les principaux secteurs sociaux qui bénéficient d’une attention particulière des différents acteurs dans la commune de Kalalé.

Les activités économiques de la commune de Kalalé se fondent notamment sur le secteur primaire et le développement de petites unités de production. Ainsi, l’économie locale est dominée par l’agriculture et l’élevage qui emploient l’essentiel de la population active. Toutefois, une partie non négligeable de la population est occupée par le petit commerce et l’artisanat. (PDC Kalalé, Avril 2006).

1.2. Observation du stage

1.2.1. Présentation et mission du Laboratoire d’Analyse des Eaux

Notre stage s’est effectué dans le Laboratoire d’Analyses des Eaux de Parakou. Il est situé sur la route inter-état Parakou Malanville à côté du feu tricolore du quartier Tranza dans l’enceinte de la Direction Départementale de l’Energie, des Recherches Pétrolières et Minières, de l’Eau et du Développement des Energies Renouvelables du Borgou-Alibori (DDERPMEDER/B-A). Ce laboratoire est une division du Service de l’Eau du Borgou ayant pour mission essentielle de contrôler et de surveiller la qualité de l’eau fournie à la population dans le cadre de l’approvisionnement en eau potable des populations rurales.

C’est également une structure déconnectée de la Direction Générale de l’Eau (DG Eau) même, la direction technique du MERPMEDER chargée de la mise en œuvre de la politique nationale de la gestion des ressources en eau.

Ce laboratoire est subdivisé en deux sections :

 Une section d’analyses physico-chimiques qui se fait par méthodes volumétrique et spectrophotométrie.

(24)

 Une section de bactériologique où se font les analyses bactériologiques.

Ces deux sections énumérées sont tous munies d’équipements nécessaires pour les analyses de contrôle et de la qualité de l’eau de boisson. Il est également constitué d’un bureau, d’un magasin et d’une salle d’accueil.

1.2.2. Mission du stage

Dans le but de renforcer notre formation théorique, un stage de fin de formation de Licence Professionnelle d’une durée de trois mois s’est effectué au Laboratoire d’Analyses des Eaux de Parakou. C’est pour cette raison que la descente sur le terrain est complète à la théorie que l’on reçoit à l’université afin d’acquérir d’expériences et se conformer aux réalités du service administratif.

(25)

CHAPITRE 2 : CADRE THEORIQUE ET METHODOLOGIE DE LA RECHERCHE

(26)

CHAPITRE 2 : CADRE THEORIQUE ET METHODOLOGIE DE LA RECHERCHE

2.1. Cadre théorique de l’étude 2.1.1. Intérêt de l’étude

L’intérêt de l’étude est non seulement d’évaluer la qualité physico-chimique des eaux souterraines de la commune de Kalalé mais aussi de proposer des approches de solution pour son amélioration.

2.1.2. Objectifs

 Objectif général

D’une façon générale, le présent travail se fixe pour but de contribuer à l’amélioration de la qualité de l’eau offerte par les ouvrages hydrauliques.

 Objectifs spécifiques

L’objectif général se décline en trois objectifs spécifiques. Il s’agit de :

Obj1- Inventorier les types d’ouvrages hydrauliques pour l’approvisionnement en eau potable des villages de Bouka et de Gbéssassi- Bouka.

Obj2- Analyser les paramètres physico-chimiques de ces eaux et de vérifier s’ils répondent aux normes de potabilité de l’OMS.

Obj3- Rechercher les sources probables de pollution de ces eaux.

Obj4- Proposer des approches de solution à partir des résultats pour améliorer la qualité des eaux produites par les ouvrages hydrauliques de ces deux villages.

(27)

2.1.3. Hypothèses de recherche

Hyp1- Les types d’ouvrages hydrauliques sont inventoriés.

Hyp2- La qualité des eaux de ces ouvrages ne répond pas aux normes de potabilité d'eau de consommation de l’OMS.

Hyp3- Les sources probables de pollution de ces eaux sont liées à la nature géologique des roches ainsi qu’aux activités anthropiques.

Hyp4- Il existe des mesures à partir des résultats pour améliorer la qualité des eaux des ouvrages hydrauliques de ces deux villages.

2.1.4. Revue de littérature

 Définition de quelques concepts Eau potable

Pour être une eau potable, une eau ne doit contenir des germes, des substances toxiques. Elle doit par ailleurs être limpide, incolore et ne présenter aucun goût ou odeur désagréable (AHONON, 2011).

Eau de qualité

C’est une eau dont les normes sont recommandées par l’Organisation Mondiale de la Santé sur le plan microbiologique, physico-chimique et toxicologique (AHONON, 2011).

Eaux souterraines

Les eaux souterraines se trouvent dans des nappes libres ou nappes captives.

Ces dernières tirent leurs sources à partir de l’infiltration des eaux de pluie ou de surface dans le sol. Les eaux souterraines pénètrent par gravité dans les pores, les microfissures, les fissures des roches humidifiant des couches de plus en plus profondes, jusqu’à rencontrer une couche imperméable ou elles s’accumulent,

(28)

remplissant le moindre vide. Les eaux souterraines sont souvent contenues dans les couches aquifères : une couche aquifère est une strate saturée, suffisamment conducteur d’eau souterraine pour permettre l’écoulement significatif d’une nappe souterraine et le captage de quantités d’eau appréciables.

Le gisement des eaux souterraines est fonction de la formation géologique en place. Les roches cristallines et métamorphiques, ainsi que les quartzites, les grès massifs et les schistes sont quasi imperméables en l’absence de toute altération ou de fractures. Les formations altérées renferment localement un aquifère qui peut être essentiellement exploité par les puits.

Sources de dégradation de la qualité des eaux souterraines

Bien qu’elles ne soient pas aussi vulnérables que les eaux de surface, les eaux souterraines peuvent être exposées aux polluants ou être très riches en sels minéraux à cause des couches géologiques traversées. Dans un premier cas, les polluants proviennent très souvent des activités anthropiques. La consommation peut être liée à l’évacuation de déchets d’une manière directe (système privés d’évacuation d’eau d’égout, élimination des déchets solides, eaux usées municipales, retenue d’eau usée, propagation des déchets radioactifs etc.) ou de manière indirecte (accident, certaines activités agricoles, exploitation, routes dégivrées etc.). Dans le second cas, même sans l’action humaine, les eaux souterraines contiennent quelques impuretés naturelles dépendant de la nature du matériel géologique traversé pour atteindre les nappes. Ceci a pour conséquence parfois des teneurs en sels minéraux très élevées (HOUENOU, 2010).

(29)

Eau et santé

Le lien étroit qui existe entre l'eau et la santé n'est plus à démontrer. Lorsqu'on fournit une eau potable à une population, on améliore considérablement sa santé.

Le corps humain est composé d'eau à plus de 60%. Certaines réactions qui se passent à l'intérieur de l'organisme ne peuvent se dérouler qu'en présence d'eau.

Grâce à ses propriétés physico-chimiques, l'eau apporte à l'organisme les éléments minéraux et certains oligo-éléments dont il a besoin pour bien fonctionner. L'eau permet d'éliminer les toxines contenues dans les muscles et ce faisant, de supprimer les crampes. L'eau que l'on boit, chaque jour, doit aussi compenser les pertes dues à la déshydratation et à l'eau éliminée par les urines et les excréments. Un adulte moyen de 70 kilogrammes doit ingérer 2,5 à 3 litres par jour dont 1 à 1,5 litre sous forme de boisson pour se maintenir en bonne santé. Pour le nourrisson, le besoin en eau rapporté à son poids corporel est encore plus important. Lorsque ce besoin n'est pas satisfait ou lorsque l'eau est de mauvaise qualité, la santé de l'homme est menacée. A l'échelle de la planète, ce problème de manque d'eau potable, combiné au manque d'assainissement est à l'origine de 80% des cas de maladies (La filière de l'eau, PROTOS 2006).

Eau, hygiène et assainissement

Le manque d'hygiène ou d'assainissement altère la qualité de l'eau avant sa consommation. Les moyens de transport et de stockage ont un impact sur sa qualité. Il est clair qu'une eau potable transportée dans un récipient non couvert ou stockée sans les précautions d'hygiène élémentaire peut être contaminée avant son utilisation. De simples mesures d'hygiène telles que se laver les mains après un passage aux toilettes suffisent pour éviter un bon nombre de maladies.

En Afrique de l'Ouest, 50% de l'eau potable deviendrait impropre à la consommation humaine parce qu'elle est transportée ou conservée dans des

(30)

récipients souillés ou par manque d'hygiène (La filière de l'eau, PROTOS 2006).

Un milieu non assaini où l'eau stagne est un milieu propice pour le développement des vers et insectes vecteurs de maladies. Pour avoir un impact réel sur la santé, les projets d'eau potable doivent donc être associés aux conditions d'assainissement et d'hygiène. La sensibilisation de la population à une meilleure hygiène, gestion des déchets, évacuation des excréta s'impose.

Pollution

La pollution est l’incapacité du sol à jouer son rôle de fertilité en présence d’un corps étranger. Cette pollution se fait de plus en plus remarquée au cours de ces dernières années. Les eaux de surface et les nappes phréatiques sont les plus exposées. Les cours d'eau sont devenus des lieux privilégiés pour recevoir des ordures ménagères et des matières fécales. Dans les ménages, les déchets et les excréta sont mal gérés. La collecte des ordures n'est pas bien organisée même dans les grandes villes. L'accès à l'assainissement est de 32% (PNE, 2008).

Même les eaux souterraines qui semblent être protégées aujourd'hui pourraient être atteintes dans l'avenir si aucune mesure adéquate n'est prise. Ces pollutions ont pour conséquence la disparition de certaines espèces de poissons dans les cours d'eau, la présence de nitrate dans les puits à une concentration trop élevée, l'augmentation des maladies liées à l'eau.

 Apport de quelques auteurs sur l’étude de la qualité physico-chimique des eaux souterraines

Le « développement durable » (ou développement soutenable) est, selon la définition proposée en 1986 par la Commission mondiale sur l’environnement et le développement dans le Rapport Bruntland [1] : « un développement qui répond aux besoins du présent sans compromettre la capacité des générations futures de répondre aux leurs ».

(31)

En effet, pendant longtemps, l’homme a pensé qu’il peut continuer à prélever les ressources de la terre sans rien craindre. Dans le domaine de l’eau, les ressources doivent être bien gérées en évitant la surexploitation et la pollution des nappes.

Ces dernières années, les activités agricole et para agricole se sont développées dans la région entrainant un accroissement des besoins en eau et une dégradation de la qualité de la ressource. Les résultats obtenus montrent l’existence d’une dépression du niveau piézométrique et des concentrations élevées en nitrates dues aux activités anthropiques. Des valeurs de 80 à 120 mg/l ont été obtenues dans de nombreux puits captant la nappe. (Baali, 2001)

Le rapport d’adsorption du sodium (SAR) nous a permis de qualifier les eaux souterraines destinées à l’irrigation et les causes de salinisation du sol lors de l’utilisation de ces eaux dans ce domaine. Plusieurs facteurs déterminants ont été mis en évidence dans la contamination des eaux souterraines par ces polluants, à savoir : l’apport en fertilisants azotés, la nature du sol, la lithologie, la perméabilité de l’aquifère et la distance du puits par rapport aux sources de pollution que sont les eaux usées. (Sanae Kholtei et al., 2006).

Sur le plan physico-chimique la qualité de l’eau des sources est bonne (même si certains contiennent de faibles concentrations en ETMs) et cette qualité se conserve le long de la chaîne de l’eau. Sur le plan microbiologique les deux étapes de la chaîne de l’eau sont sources de recontamination, principalement à cause du manque d’efficacité du nettoyage des récipients utilisés. Le calcul d’une corrélation positive et suffisamment haute entre la qualité des eaux et le comportement rapporté confirme que la contamination de l’eau le long de la chaîne d’utilisation est bien la résultante de mauvais comportements et de manque de moyens. L’impact des formations à l’hygiène et à la conservation de l’eau est visible sur le degré de contamination. (Lalanne, 2011-2012)

(32)

L’eau est une substance très essentielle, indispensable à toute vie. Elle est un atout et un facteur de développement puisqu’elle ne doit pas être un bien marchand mais un patrimoine commun qu'il faut absolument défendre et protéger pour l'intérêt de tous.

C’est également une ressource qui est menacée et constitue de ce fait une source de danger voire de mort, lorsqu’on sait que près de 80% des maladies au monde seraient attribuées à la mauvaise qualité de l’eau. A cause de son lien étroit avec la santé, elle est devenue l'aliment le plus contrôlé dans le monde.

Selon le PNUD (1998), plus de 50% de la population d’Afrique n’ont pas accès à l’eau potable. L’accès à l’eau potable devient un problème crucial en Afrique. Ce phénomène se fait remarquer plus en milieu rural qu’en milieu urbain vue la distribution de l’eau par la SONEB dans les villes.

Le Bénin dispose d’importante ressource en eau. Malgré cela, force est de constater que l’homme est confronté à un sérieux problème d’approvisionnement en eau potable. S’agissant de la gestion des eaux souterraines au Bénin, il est actuellement difficile de quantifier les réserves d’eau contenues dans les aquifères compte tenu de la complexité de l’évaluation de la ressource eau. Néanmoins, on estime leur capacité de recharge à environ 1,9 milliard de mètres cubes par an en moyenne. (CIEau, 2010).

Malheureusement, l’accroissement des populations et le développement des agglomérations, des unités industrielles et des terres cultivées ont eu pour corollaire une dégradation de la qualité des eaux souterraines et une baisse très significative des réserves qui représentent parfois les seules ressources d’eau pour l’alimentation des populations (Baali, 2001).

Au Bénin, l'objectif fixé lors de la décennie de l'eau 1990-2000 était de fournir de l'eau potable à 80% de la population : 60 litres par jour à chaque

(33)

habitant du milieu urbain et 10 à 20 litres par jour à chaque habitant en milieu rural (AMEGEE ,1992). Mais à la fin de cette décennie, l'objectif n'était pas atteint. Les maladies hydriques font de nombreuses victimes au sein de la population qui continue de consommer les eaux de faible qualité. Dans le cadre de la lutte contre ces maladies principalement en milieu rural, des efforts importants ont été consentis par l’Etat Béninois et ses partenaires pour augmenter le taux d’accès à une eau de qualité par la construction de points d’eau potable dont : les forages équipés de pompe à motricité humaine, les puits modernes, les adductions d’eau villageoise associées de bornes fontaines.

En effet, dans les départements du Borgou et de l’Atacora, plus de la moitié de la population urbaine et rurale n’ont pas accès à l’eau de qualité malgré la réalisation des ouvrages hydrauliques ; ce qui est dû parfois au mauvais fonctionnement des comités de gestion. La contamination de l’eau est souvent liée à la nature du matériel géologique suite à leur déplacement à travers les roches et les sols sédimentaires suivie de la qualité de l’eau de recharge. Ceci a pour conséquence parfois des teneurs en sels minéraux très élevées. Malgré, la présence de latrines publiques la situation en matière d’hygiène et d’assainissement est loin d’être idéale. En effet, l’eau et l’environnement sont pollués par la défécation à l’air libre, la mauvaise gestion des ordures ménagères et des eaux de douches ou encore les déchets des animaux.

La commune de Kalalé, située dans le Nord du Bénin présente ce sérieux problème. Certaines localités en témoignent suite à une consommation d’eau salée produites par les ouvrages hydrauliques. La présente étude se fixe pour but de contribuer à l’amélioration de la qualité de l’eau offerte des ouvrages hydrauliques par des analyses physico-chimiques.

(34)

La qualité physico-chimique doit être assurée en toutes circonstances et faire l’objet d’une surveillance très stricte. Ainsi, on distingue les normes relatives aux paramètres physico-chimiques.

Les paramètres organoleptiques sont les propriétés de l’eau telles que la

couleur, odeur, goût et aspect qui sont perceptibles par les organes sensoriels.

On considère que les paramètres organoleptiques n’ont aucune incidence sur la santé. La Dureté ou Titre Hydrotimétrique (TH) est la concentration totale en calcium et magnésium. En présence d’une eau dure, le savon mousse difficilement. La présence de nitrates dans l’eau est un indice de pollution d’origine agricole (engrais), domestique (excréta) ou industrielle. Le nitrate ne constitue pas un danger direct pour la santé humaine. Mais il se transforme, dans l’organisme humain, en nitrite qui présente un danger, surtout pour les nourrissons. En effet, les nitrites réagissent avec l’hémoglobine normale pour former la méthémoglobine, affectant ainsi la capacité du sang à transporter suffisamment d’oxygène jusqu’aux cellules de l’organisme. Il faut noter que les nitrates ont un rôle secondaire dans l’eutrophisation des cours d’eau : le facteur principal étant le phosphore qui participe à la diminution de l’oxygène dissous.

Pour plusieurs auteurs ayant travaillés sur l’étude de la qualité de l’eau, la conception de tous les projets en eau potable aujourd’hui nécessite l’aspect de la qualité qui est de plus en plus pris en compte (BOKOSSA et NOUDOGBESSI, 2008). L’eau étant source de vie, nécessite que sa production répondre aux réglementations nationales (décret 2001-094 du 20 Février 2001 portant normes de l’eau potable en République du Bénin) et aux recommandations de l’OMS en matière de qualité des eaux. En conséquence, il est alors impérieux que chaque fois qu’un paramètre se retrouve hors norme, un traitement spécifique soit mené pour le ramener au seuil admissible.

(35)

2.2. Considération méthodologique de l’étude 2.2.1. Matériel et Méthodes

 Matériel

Pour atteindre les objectifs énumérés ci-dessus, un certain nombre de matériel est utilisé aussi bien sur le terrain lors du prélèvement des échantillons d’eau qu’au laboratoire pour l’analyse de ces derniers. Il s’agit de :

 Sur le terrain Nous avons utilisé :

 une moto ;

 un carnet de note et un stylo ;

 un crayon, une gomme et un marqueur ;

 un GPS map 62 stc de marque GARMIN (Global Positioning System) pour prendre les coordonnées géographiques des différents ouvrages ;

 un appareil photo numérique pour la prise des différentes vues ;

 des bouteilles de Possotomè de capacité 1,5 L pour le prélèvement des échantillons d’eau ;

 Au laboratoire

Les analyses se sont effectuées au Laboratoire d’Analyses des Eaux du Service de l’Eau du Borgou sise à Parakou. Il s’agit :

 des échantillons d’ouvrages hydrauliques à analyser : adduction d’eau villageoise, forage équipé de pompe à motricité humaine, puits modernes ;

 des réactifs de laboratoire ;

 de l’eau distillée ;

 d’erlenmeyers gradués, de burettes graduées, de pipettes graduées et

(36)

d’éprouvettes graduées ou fioles jaugées ;

 un multi-paramètre WTW 3420 pour mesurer le pH, la température et la conductivité de l’eau ;

 un agitateur magnétique de marque IKAMAG REO plus aimant pour homogénéiser les dosages de: la dureté totale, la dureté calcique, la dureté magnésienne, chlorures, et l’alcalinité dans le but de connaitre leur volume et concentration ;

 un spectrophotomètre de marque Palinest 7100 permettant de détecter les teneurs de certains paramètres tels que les nitrates, le fer, les phosphates, la couleur, la turbidité, les sulfates, les fluorures et l’ammonium ;

 un ordinateur.

 Méthodes

Les travaux de recherche entrant dans le cadre de la réalisation de l’évaluation de la qualité de l’eau sont effectués à travers diverses investigations afin de mieux cerner le sujet, et de disposer de données nécessaires pour atteindre les objectifs fixés. Il s’agit :

 de la recherche documentaire ;

 d’enquête sur le terrain ;

 du traitement des données.

(37)

2.2.2. Recherche documentaire

Pour la réalisation de la présente étude, des recherches documentaires ont été faites sur des documents tels que les archives, les mémoires, les thèses et des livres de diverses bibliothèques comme celles du Département de Génie de l’Environnement (GEn), du Laboratoire d’Analyse des Eaux du Service de l’Eau du Borgou, de la FLASH de l’UAC, du Plan de Développement Communal et de données statistiques. Il faut noter le moteur de recherche : www.google.fr qui a joué un rôle majeur dans l’acquisition des informations.

2.2.3. Méthode d’enquête

Une première étape a consisté à rencontrer le chef des deux villages respectifs et de personnes ressources afin de discuter du problème lié à l’eau dans ces villages et de sa pertinence.

Ensuite, le prélèvement d’eau s’est déroulé dans quelques localités des villages de Bouka et de Gbéssassi-Bouka situées dans l’arrondissement de Bouka de la commune de Kalalé. Le prélèvement a été basé sur un choix raisonné et compte tenu de l’emplacement d’ouvrages hydrauliques et des ménages qui ont recours à l’eau de puits comme eau de boisson.

2.2.4. Echantillonnage

Dans l’objectif de suivre la qualité des eaux produites par les ouvrages hydrauliques, une étude s’est déroulée dans l’arrondissement de Bouka au sein des villages de Bouka et Gbéssassi-Bouka. Parmi ces deux villages suscités quatorze localités ont été choisies. Il s’agit respectivement des localités de Banikanni, Bouka worou 1, Bouka centre 1, Danon, Centre Santé Kpawolou, Bouka worou 2, Bouka centre 2, Gnel Boukatou centre, Tchimilidji, Bouka Gando, Bouka Peulh et de Gbéssassi centre, Gbéssassi 2, AEV Bouka. Ces localités choisies sont celles qui utilisent les eaux de forage, de puits, les

(38)

adductions d’eaux villageoises comme eau de boisson. Les enquêtes ont été menées pour les différentes sources en eau.

2.2.5. Choix des sites de prélèvement

Le critère de sélection des sites de prélèvement, est basé d’abord, sur l’absence du réseau de la SONEB dans les villages puis ensuite sur l’affluence des populations vers les points d’eau ciblés. Quatorze points de prélèvement ont été alors retenus et un GPS map 62 stc de marque GARMIN a permis de prendre les coordonnées des sites. Le tableau I présente les coordonnées géographiques des sites de prélèvement.

Tableau I : Coordonnées géographiques des sites de prélèvement

Village Localité Coordonnées Nord

Coordonnées Est

Altitude Source de l’eau

Banikanni 10°20’97.4’’ 003°13’59.1’’ 344m Eau de forage Bouka

worou 1

10°21’53.1’’ 003°13’35.9’’ 328m Eau de forage Bouka

centre 1

10°21’66.2’’ 003°13’63.8’’ 324m Eau de forage Danon 10°21’68.0’’ 003°13’73.7’’ 322m Eau de forage

(39)

Bouka

Centre de Santé Kpawolou

10°21’10.7’’ 003°14’22.0’’ 340m

Eau de puits moderne Bouka

worou 2

10°21’61.8’’ 003°13’60.5’’ 327m Eau de puits moderne Bouka

centre 2

10°21’50.6’’ 003°13’61.1’’ 329m Eau de puits moderne Bouka

Gando

10°18’68.4’’ 003°16’22.6’’ 377m Eau de forage Bouka

Peulh

10°18’33.0’’ 003°16’55.3’’ 381m Eau de forage Gnel

Boukatou centre

10°19’26.1’’ 003°08’90.2’’ 357m

Eau de puits moderne Tchimilidji 10°20’45.8’’ 003°08’33.8’’ 351m Eau de

forage

Gbéssassi- Bouka

Gbéssassi centre

10°22’25.6’’ 003°14’72.3’’ 346m Eau de forage Gbéssassi

2

10°22’30.4’’ 003°15’03.3’’ 343m Eau de forage

(40)

2.2.6. Technique de prélèvement

Le prélèvement a été basé sur un choix raisonné et compte tenu de l’emplacement d’ouvrages hydrauliques ainsi que des ménages qui ont recours à l’eau de puits comme eau de boisson.

Avant l’échantillonnage, les bouteilles de Possotomè de capacité de 1,5 L ont été rincées à l’eau de robinet et à l’eau distillée. Sur le site, ces bouteilles sont de nouveau rincées plusieurs fois avec de l’eau à échantillonner avant d’être remplies à ras sans emprisonner de bulles d’air. Pour le puits, le prélèvement se fait avec les puisettes habituellement utilisées au niveau de chaque point d’eau par la population.

Sur chaque échantillon, sont inscrit la date et l’heure du prélèvement, les coordonnées géographiques du lieu de prélèvement, la localité, le village, l’arrondissement, le type d’ouvrage et le numéro de l’échantillon.

2.2.7. Quelques techniques de conservation des échantillons avant l’analyse Les échantillons d’eau devraient être prélevés dans des récipients propres, rincés plusieurs fois avec l’eau à analyser, et fermés hermétiquement sans laisser de bulles d’air dans le flacon. Ils sont conservés dans une glacière (2 à 4°C) jusqu’au moment de l’analyse. Les analyses sont faites au maximum 72 heures après la prise d’échantillons. Si ce laps de temps ne peut être respecté, il est nécessaire de préparer les échantillons à la conservation. Pour les cations l’échantillon est filtré sur un filtre de 0,45µm (il est possible d’utiliser le système de filtration des analyses bactériologiques) puis acidifier avec HCl

AEV Bouka

10°22’12.2’’ 003°14’91.4’’ 340m AEV

(41)

jusqu’à obtenir un pH<2. Pour les anions il n’y a pas de problème majeur de conservation. Les échantillons préparés peuvent se conserver pendant 06 mois.

2.2.8. Analyse effectuée

L’analyse physico-chimique des échantillons s’est déroulée en une étape. Elle a été faite suivant les modes opératoires habituellement utilisés au Laboratoire d’Analyses des Eaux de Parakou, au Service de l’Eau du Borgou. De nombreuses méthodes sont utilisées pour appréciation de la qualité de l’eau des ouvrages hydrauliques.

La potentiométrie est appliquée à l’analyse quantitative des paramètres dont : le pH, la température et la conductivité.

 Le pH

Le pH caractérise la concentration d’une eau ou d’une solution aqueuse en ions hydronium. C'est un paramètre très important dans la qualité de l'eau.

 La température

Les variations de la température sont liées à la climatologie, à la géologie et aux activités humaines. Elle n’a pas d’incidence directe sur la santé de l’homme.

 La conductivité

Elle représente la conductance d’une colonne d’eau comprise entre deux électrodes métalliques. La conductivité renseigne sur le niveau de minéralisation d’une eau. La détermination de la conductivité se fait par la mesure de la résistance électrique de la solution. Plus l’eau est riche en sels minéraux ionisés, plus la conductivité est élevée. La conductivité varie en fonction de la température. La plupart du temps, la conductivité a une origine naturelle due au lessivage des terrains lorsqu’il pleut.

(42)

Ce lessivage entraîne naturellement la dissolution d’un certain nombre de sels minéraux. Elle peut également avoir pour origine l’activité humaine causée par les effluents agricoles, industriels ou domestiques qui contiennent des sels contribuant eux aussi à l’accroissement de la conductivité.

Elles se font toutes à l’aide d’un multi-paramètre WTW 3420. Une fois allumé, les électrodes du multi-paramètre sont bien rincées à l’eau distillée puis avec l’eau à analyser avant d’être plongées dans l’échantillon. On sélectionne l’icône d’un paramètre puis on appuie sur la touche AR et sur la touche MENU ENTER. Les lectures sont faites après stabilisation de l’appareil.

La titrimétrie est appliquée aux divers dosages. Il s’agit de : la dureté calcique, la dureté totale et la dureté magnésienne par la méthode complexométrique.

Quant aux chlorures, elle est faite par la méthode volumétrique au nitrate d’argent (argentométrie) et en fin de l’alcalinité par la même méthode avec un indicateur coloré.

 Dosage de la Dureté calcique : calcium (Ca²⁺)

Le calcium est un métal alcalino-terreux extrêmement répandu dans la nature et en particulier dans les roches calcaires sous forme de carbonate.

Il contribue aux propriétés de dureté de l’eau et les résultats des dosages sont habituellement reportés en dureté calcique (équivalent de carbonate de calcium en mg/l). Le calcium provient de la dissolution du calcaire et du gypse. Le calcium n’est en aucun cas un élément toxique pour l’homme.

Le dosage se fait selon le mode opératoire suivant : on prélève 50 ml d’eau à analyser à l’aide d’une éprouvette graduée de 50 ml, on y ajoute 2 ml d’une solution de KOH 8 N (hydroxyde de potassium) 8 N (pH comprise entre 12 et 13) à l’aide d’une pipette de 10 ml puis une gélule de Calver. Ensuite on titre avec une solution d’EDTA 0,02N (Acide Diamine Tétra Acétique) 0,02 N à

(43)

l’aide d’une burette jusqu’au virage de l’indicateur du rouge bordeau (ou rose foncé) au bleu. On note le volume V (ml) de la solution d’EDTA 0,02 N utilisé.

 Dosage de la Dureté Totale

Le dosage se fait selon le mode opératoire suivant : on prélève 50 ml d’eau à analyser à l’aide d’une éprouvette graduée de 50 ml, on y ajoute 2 ml d’une solution tampon (pH= 10) à l’aide d’une pipette de 10 ml et 5 gouttes de NET (Noir d’Eriochrome T). Ensuite on titre avec une solution d’EDTA 0,02 N à l’aide d’une burette jusqu’au virage de l’indicateur du rouge bordeau (ou rose foncé) au bleu. Noter le volume V(ml) de la solution d’EDTA 0,02 N utilisé.

 Dosage de la Dureté magnésienne

Elle est déterminée par la différence entre la dureté totale et la dureté calcique.

 Dosage du chlorure Cl^-

Les chlorures sont dosés par la méthode volumétrique : on prélève 100 ml d’échantillon à l’aide d’une éprouvette graduée de 100 ml, on y ajoute 2 à 3

Dureté calcique = V EDTA (Ca²⁺) × 8,016

[Ca²⁺] mg/l = V EDTA (Ca²⁺) × 8,016

Dureté Totale = V EDTA × 20

Dureté magnésienne = Dureté totale – Dureté calcique

[Mg²⁺] mg/l = (V EDTA – V EDTA (Ca²⁺)) × 4,864

(44)

gouttes d’une solution de bichromate de potassium 10%, (K2CrO4) ainsi la couleur devient jaune ; puis on agite en utilisant un agitateur magnétique.

Ensuite on titre goutte à goutte et en agitant avec la solution de nitrate d’argent jusqu’à apparition d’une teinte rouge brique marquant la fin du dosage des chlorures. On note le volume de nitrate d’argent utilisé.

 Dosage de l’alcalinité : bicarbonates (HCO3 -)

Son principe repose sur la méthode de neutralisation de la solution par l’acide minéral dilué : acide sulfurique en présence d’un indicateur mixte. Pour doser les bicarbonates, on prélève 100 ml d’échantillon à l’aide d’une éprouvette graduée de 100 ml, on y ajoute quelques gouttes (5 gouttes au moins) d’indicateur mixte. Ensuite on ajoute avec une burette graduée, goutte à goutte, la solution d’acide sulfurique à 0,2 N jusqu’au virage de la solution. On note le volume V de la solution d’acide utilisé.

La spectrophotométrie est appliquée à l’analyse quantitative d’échantillon d’eau à analyser afin de détecter les teneurs de certains paramètres tels que la couleur, la turbidité, les nitrates, les sulfates, le fer, les phosphates, les fluorures et l’ammonium ;

[Cl^-] mg/l = V H2O× 35,5

[HCO3

-] mg/l = V× 61

Alcalinité = V× 50

(45)

 La couleur

La couleur est un paramètre essentiel de la pollution esthétique. Il n’y a pas d’ailleurs pas de relation entre la couleur et la dose de matières organiques, ces dernières pouvant être ou non colorées.

La directive de qualité de l’OMS recommande pour l’eau de boisson une valeur de 15 Unités Couleur.

Pour la mesure, on prélève 10 ml de l’échantillon à analyser et 10 ml d’eau distillée comme témoin dans des cuvettes respectives. La lecture est faite à l’aide d’un spectrophotomètre de marque Palinest 7100, calibré sur le numéro 47.

 La turbidité

L’origine de la turbidité de l’eau provient de la présence de matières en suspension (argiles, limons, particules fibreuses, particules organiques colloïdales, plancton…). La directive de qualité de l’OMS recommande pour l’eau de boisson une valeur de 5 NTU.

Pour la mesure, on prélève 10 ml de l’échantillon à analyser et 10 ml d’eau distillée comme témoin dans des cuvettes respectives. La lecture est faite à l’aide d’un spectrophotomètre de marque Palinest 7100, calibré sur le numéro 48.

 Les nitrates (NO3-

)

Les nitrates se trouvent naturellement en concentration faible dans les eaux.

Mais ils peuvent aussi avoir une origine artificielle due à leur utilisation en tant que fertilisants pour les cultures (engrais minéraux et organiques, déjections animales…). Les excès non absorbés par les plantes sont lessivés par les pluies et rejoignent les eaux souterraines et les eaux superficielles. En excès, ils

(46)

contribuent néanmoins à l’eutrophisation des eaux superficielles (en relation avec les phosphates).

On prélève dans deux flacons 25 ml de l’échantillon d’eau à analyser ; On ajoute dans l’un des flacons une gélule de réactif Nitra Ver puis on agite pendant 1 mn, le second flacon sert de témoin.

Après 5 minutes de réaction, on fait la lecture du témoin puis celle de l’échantillon avec l’appareil HACH, modèle NI-11. La valeur lue (solution contenant l’échantillon) est multipliée par 4,4.

Les précautions d’usage fixées par l’OMS sont les suivantes :

-au-delà de 50 mg/l : eau déconseillée aux nourrissons et aux femmes enceintes.

-au-delà de 100 mg/l : eau déconseillée pour toutes les catégories de population.

 Les sulfates (SO4 2-)

Les sulfates présents naturellement dans les eaux (concentration inférieure à 1g/l) peuvent se lier avec de nombreux cations (calcium, magnésium, sodium, plomb, baryum, strontium…). L’origine de ces sulfates peut également être humaine : pollution d’industries papetières, textiles, minières ou traitement pour la potabilisation de l’eau (sulfates d’aluminium et de fer utilisés pour la floculation).

La lecture se fait avec un spectrophotomètre de marque Palinest 7100, calibré sur le numéro 32. On prélève 25 ml de l’échantillon d’eau à analyser.

On y ajoute ensuite un sachet du réactif (Sulfa Ver). On homogénéise et on laisse reposer pendant 5 minutes. On lit au spectrophotomètre la concentration de sulfate contenu dans l’échantillon.

[NO3-

] mg/l = V × 4,4

(47)

 Le fer Total (Fe)

Le fer dans les eaux souterraines est normalement présent à l’état ferreux (Fe²⁺) ou soluble qui est facilement oxydé en ferrique (Fe³⁺) ou insoluble exposé à l’air.

Son dosage consiste à prélever 10 ml de l’échantillon à analyser dans deux flacons différents, on y ajoute un sachet de réactif (Ferro Ver) et on laisse réagir pendant 3 minutes. Ensuite on fait le zéro avec l’échantillon témoin. La lecture est faite de l’appareil Iron de marque HACH, modèle IR-18B.

 Les phosphates (PO43-

) Ils sont issus de la décomposition de la matière organique. Ils jouent un rôle très important dans la croissance des microorganismes. Cependant ils représentent un facteur limitant dans la productivité des eaux. (AHOUANSE, 2008). Il est dosé sur le fait qu’en milieu acide et en présence de molybdate d’ammonium, les phosphates donnent un complexe phosphomolybdique qui, réduit par l’acide ascorbique, développe une coloration bleue susceptible d’un dosage colorimétrique. Certains formes organiques pouvant être hydrolysées au cours de l’établissement de la coloration et donner des orthophosphates, le développement de la coloration est accéléré par l’utilisation d’un catalyseur, l’émétique, tartrate double d’antimoine et de potassium (Rodier, 1978).

La lecture se fait avec un spectrophotomètre de marque Palinest 7100, calibré sur le numéro 28. On prélève 25 ml de l’échantillon d’eau à analyser, on y ajoute un sachet du réactif (Phos Ver), puis on homogénéise et on laisse pendant 3 minutes. On lit au spectrophotomètre la concentration de phosphate contenu dans l’eau.