REPUBLIQUE DU BENIN
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MINISTERE D’ETAT CHARGE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE SCIENTIFIQUE
(MEESRS)
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UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI (UAC)
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ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI (EPAC)
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DEPARTEMENT DE GENIE DE L’ENVIRONNEMENT (GEn)
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THEME :
Réalisé par:
Etienne M. ALLADASSIVO & Dieudonné TCHIGBLO
Année Académique : 2013-2014
CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE ET BACTERIOLOGIQUE DES EAUX DE PUITS : CAS DU 6
èmeARRONDISSEMENT DE COTONOU
Maître de stage
Dr. Alassane YOUSSAO A. K.
Enseignant-Chercheur à l’EPAC
Superviseur
Prof. Henri H. SOCLO Ecotoxicochimiste
Enseignant-Chercheur à l’EPAC Responsable de l’UREEQ
I
Je dédie ce travail :
A
Mes chers parents Françoise KPEGBE
&
Moïse ALLADASSIVO
En témoignage de ma reconnaissance pour votre amour indéfectible et votre détermination à me voir parvenir au bonheur à travers le travail bien fait. Que Dieu vous accorde longue vie afin que vous jouissiez des fruits de tant d’efforts consentis pour la réussite de vos enfants.
A
Mes chers parents
Feu Kouèchiba Germaine SOBAKIN ASSOU
&
Benoît CHIGBLO
En témoignage de ma profonde reconnaissance pour votre amour indéfectible et tous les nombreux sacrifices, votre tendresse, vos
précieux conseils que vous ne cessez de consentir à mon égard afin de m’assurer un bel avenir, recevez à travers ce travails le fruit de vos multiples efforts.
NOUS VOUS AIMONS ENORMEMENT DEDICACE
Etienne M. ALLADASSIVO
Dieudonné TCHIGBLO
Nos premiers remerciements s’adressent à l’Eternel Dieu tout puissant qui nous a donné le souffle de vie, nous a guidé tout au long de notre cursus et nous a inspiré pour la rédaction de ce mémoire. Que son nom soit glorifié à jamais !
Nos remerciements vont à l’endroit :
du Professeur Félicien AVLESSI, Directeur de l’EPAC ;
du Professeur Clément BONOU, Directeur Adjoint de l’EPAC ;
du Professeur Daniel CHOUGOUROU, Chef de Département de Génie de l’Environnement ;
de tous les enseignants de l’EPAC et particulièrement ceux du Département de Génie de l’Environnement ;
du Professeur Henri H. SOCLO, Responsable de l’UREEQ (Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité), pour nous avoir acceptés dans sa structure, pour la supervision et la mise à notre disposition des moyens nécessaires pour l’accomplissement de nos travaux ;
du Professeur Dominique K. SOHOUNHLOUE, Responsable du LERCA (Laboratoire d’Etude et de Recherche en Chimie Appliquée) pour nous avoir accepté dans son laboratoire et pour sa rigueur dans la conduite des recherches scientifiques ;
du Docteur Alassane YOUSSAO A. Kss., notre encadreur, pour avoir œuvré pour le bon déroulement de nos travaux et pour ses apports malgré ses multiples charges, s’est rendu disponible pour assurer notre encadrement tout au long de notre séjour à l’UREEQ ;
des Docteurs GBAGUIDI, YEHOUENOU, DOVONOU, BOSSOU, SAIZONOU et AGBANGNAN pour leurs divers apports et contributions ;
des Sieurs Jules OSSOULANA, Mahudro YOVO, Ludolphe DEDOME, Koudoro YAYA, et tous les autres docteurs et doctorants du LERCA et de l’UREEQ pour leurs contributions et apports de tout genre ;
de ma grand-mère KEDEGNON Kègnon, pour tes sacrifices sans prix, que ce travail fasse ta fierté et ta joie. Que Dieu te bénisse et t’accorde une longue vie afin que tu puisses jouir des fruits de ce travail et de tes innombrables efforts ;
de mon oncle Laurent C. ASSOHOTO (DG Entreprise ASSEDIL-BTP) pour ses divers conseils, contributions et son soutien indéfectible ;
de mon grand-père Benoît ALLADASSIVO pour ses conseils ;
de tous mes frères et sœurs Dorcas ALLADASSIVO-ASSOHOTO, Vivienne, Aurénith, Lauredie, Patrice, Luc, Lucrèce, Rachelle, Miryam, etc. Pour leurs soutiens ;
de mon oncle Docteur Gaspard D. GBESSI, médecin chirurgien au Centre National Hospitalier et Universitaire Hubert K. MAGA (CNHU) pour ses conseils et son soutien.
Oncle, merci pour tous ce que vous m’avez fait durant ma formation. Dieu vous le rendra énormément ;
de Romaric BAGAN pour son aide et soutien. Que Dieu te bénisse abondamment ;
de la famille KUIKUI en particulier Caroline Semère KUIKUI pour son soutien aussi bien moral que financier. Que notre Seigneur Jésus-Christ nous garde afin que tu puisses jouir des fruits de ce travail ;
de mes frères, sœurs et neveux en particulier Jules CHIGBLO, Marcelline CHIGBLO, Victoire CHIGBLO et Alice CHIGBLO pour votre franchise et l’exemple que vous m’incarnez, votre compréhension et votre générosité envers moi ;
de mes oncles Théodore CHIGBLO et Ferdinand CHIGBLO pour leurs aides et leurs soutiens.
de monsieur OLO Dieudonné pour son apport et contribution ;
de tous nos camarades de la 7ème promotion de la Licence Professionnelle (LP) en particulier Joseph ADANMAWAGBENO, Bernard SODJISSI, Jacques SOSSOU, Gédéon TOSSA et Abel ZINHA pour l’ambiance qui a régnée durant les trois années d’étude. Que Dieu nous aide d’avantage pour la suite de notre étude ;
des Membres du Jury, honorables juges pour l’honneur qu’ils nous font en acceptant d’apprécier la qualité de ce travail à travers leurs critiques nécessaires pour le parfaire;
du Président du Jury, pour le grand honneur qu’il nous fait en sacrifiant une partie de son temps pour apprécier et améliorer la qualité de ce document.
TABLE DES MATIERES
DEDICACE ... I ... II TABLE DES MATIERES ... IV SIGLES ET ABREVIATIONS ... VII LISTE DES TABLEAUX ... IX LISTE DES PHOTOS ... IX LISTE DES FIGURES ... IX RESUME ... X ABSTRACT ... XI
INTRODUCTION ... 1
Objectifs ... 3
Objectif général ... 3
Objectifs spécifiques ... 3
Hypothèses ... 3
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ... 4
1- Synthèse bibliographique ... 4
1-1- Définition de quelques concepts ... 4
Environnement ... 4
Eau sur la terre ... 4
Eaux de surface ... 4
Eaux souterraines ... 4
Notion de puits ... 5
Contaminant ... 5
Contamination de l’eau ... 5
Polluant ... 5
Pollution ... 6
Pollution de l’eau ... 6
Qualité de l’eau ... 6
Eau potable ... 6
1-2- Source de dégradation de la qualité de l’eau ... 6
1-3- Quelques paramètres indicateurs de pollution ... 7
1-3-1- paramètres chimiques ... 7
Nitrites ... 7
Nitrates ... 7
L’ammonium ... 8
Phosphates ... 8
Chlorures ... 8
Sulfates ... 8
1-3-2- Paramètres bactériologiques ... 9
Coliformes totaux ... 9
Coliformes fécaux ... 9
Streptocoques fécaux ... 9
Escherichia coli ... 10
DEUXIEME PARTIE : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DU MILIEU D’ETUDE ... 11
2- Présentation de la structure d’accueil et du milieu d’étude ... 11
2-1- Présentation de la structure d’accueil ... 11
2-2- Présentation du milieu d’étude... 13
2-2.1- Localisation géographique du milieu d’étude ... 13
2-2.2- Climat ... 14
2-2.3- Hydrographie ... 14
2-2.4- Démographie... 14
2-2.5- Végétation ... 15
TROISIEME PARTIE : MATERIEL ET METHODOLOGIE ... 16
3- Matériel et méthodologie ... 16
3-1- Matériel ... 16
Matériel de terrain ... 16
Matériel de laboratoire ... 16
3-2- Méthode ... 17
3-2.1- Recherche documentaire... 17
3-2.2- Visites de terrain ... 17
3-2.2.1- Visite exploratoire de terrain ... 17
3-2.2.2- Choix des sites de prélèvement ... 17
3-2.3- Campagne d’échantillonnage ... 18
3-2.3.1- Technique de prélèvement ... 18
3-2.3.2- Mesure on situ des paramètres physico-chimiques ... 19
3-2.4- Analyse au laboratoire ... 20
3-2.4-1- Analyse physico-chimique ... 20
3-2.4-2- Analyse bactériologique ... 21
3-2-5- Traitement des données ... 23
QUATRIEME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION ... 24
4- Résultats et discussion ... 24
4-1- Présentation des résultats ... 24
4-1.1- Caractérisation physico-chimique des eaux ... 24
4-1.1.1- Le pH ... 24
4-1.1.2- La conductivité ... 25
4-1.1.3- L’ion ammonium ... 25
4-1.1.4- Les ions nitrate ... 26
4-1.1.5- Les ions nitrite ... 26
4-1.1.6- Les ions phosphate ... 27
4-1.1.7- Les ions chlorure ... 27
4-1.2- Caractérisation bactériologique ... 28
4-1.2.1- Les coliformes totaux ... 28
4-1.2.2- Les coliformes fécaux ... 29
4-1.2.3- Escherichia coli ... 30
4-1.2.4- Les streptocoques fécaux ... 30
4-2- Discussion ... 31
Conclusion et suggestions ... 34
REFERENCE BIBLIOGRAPHIQUE ... 36
ANNEXE ... 38
SIGLES ET ABREVIATIONS
AES : Analyses Environnementales Scientifiques CI-Eau : Centre International de l’Eau
CNRS : Centre National pour la Recherche Scientifique DG-Eau : Direction Générale de l’Eau
EPAC : Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi
LCQEA : Laboratoire de Contrôle et de Qualité des Eaux et Aliments LERCA : Laboratoire d’Etude et de Recherche en Chimie Appliquée
mg/L : milligramme par litre
nm : nanomètre
OMD : Objectif du Millénaire pour le Développement
OMS : Organisation Mondiale de la Santé
ONG : Organisation Non Gouvernementale
ONU : Organisation des Nation-Unies
PDC : Plan du Développement Communal pH : Potentiel Hydrogène
PNE : Partenariat National de l’Eau
PNUE : Programme des Nations Unies pour l’Eau QA : Assurance Qualité
QC : Contrôle Qualité
RGPH3 : 3ème Recensement Général de la Population et de l’Habitat SONEB : Société Nationale d’Eau du Bénin
UAC : Université d’Abomey-Calavi
UREV : Unité de Recherche sur les Extraits Végétaux
URIM : Unité de Recherche sur les Interactions Moléculaires
UREEQ : Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité
URGEA : Unité de Recherche sur le Génie Enzymatique et Alimentaire µs/cm : Micro Siemens par centimètre
°C : Degré Celsius
% : Pourcent
LISTE DES TABLEAUX
Tableau I : Rapport entre les coliformes fécaux et les streptocoques fécaux. ... 38
Tableau II: Normes nationales et OMS. ... 38
Tableau III: Les coordonnées géographiques des sites de prélèvement ... 39
LISTE DES PHOTOS
Photo 1: Analyses au laboratoire. ... 21Photo 2: Ensemencement des germes après 24h. ... 23
Photo 3: Étuve ... 40
Photo 4: Spectromètre ... 40
Photo 5: Un puits à Ahouansori ... 40
Photo 6: Autoclave ... 40
Photo 7: Un puits à Ladji ... 40
Photo 8: Un puits à Hindé ... 40
Photo 9: Un puits à Djidjè ... 41
Photo 10: Un puits à Gbèdjromèdé ... 41
Photo 11: Un puits à Dantokpa ... 41
Photo 12: Un puits à Aïdjedo ... 41
Photo 13: Un puits à Jéricho ... 41
LISTE DES FIGURES
Figure 1: Carte de la commune de Cotonou présentant le milieu d’étude. ... 13Figure 2: Localisation des sites de prélèvement dans le 6ème arrondissement de Cotonou. ... 18
Figure 3: Variation du pH dans les eaux de puits. ... 24
Figure 4: Variation de la conductivité dans les eaux de puits. ... 25
Figure 5: Variation des teneurs en ions ammonium dans les eaux de puits. ... 25
Figure 6: Variation des teneurs en ions nitrate dans les eaux de puits. ... 26
Figure 7: Variation des teneurs en ions nitrite dans les eaux de puits. ... 27
Figure 8: Variation des teneurs en ions phosphate dans les eaux de puits. ... 27
Figure 9: Variation des teneurs en ions chlorure dans les eaux de puits. ... 28
Figure 10: Variation des effectifs de coliformes totaux dans les eaux de puits. ... 28
Figure 11: Variation des effectifs de coliformes fécaux dans les eaux de puits. ... 29
Figure 12: Variation des effectifs d’E. coli dans les eaux de puits. ... 30
Figure 13: Variation des effectifs de streptocoques fécaux dans les eaux de puits. ... 30
RESUME
Le 6ème arrondissement de Cotonou est l’un des arrondissements les plus peuplés de la ville de Cotonou ; il abrite le plus grand marché du pays, le marché Dantokpa. La population de cette partie de la ville est souvent exposée à des maladies hydriques qui sont attribuées aux activités anthropiques du fait de la mauvaise gestion des déchets générés à 80% par le marché Dantokpa. Au cours de nos travaux qui ont couvert une période de trois mois, les eaux de puits du 6ème arrondissement ont été échantillonnées et analysées. De ces analyses il ressort que 100%
des eaux de puits échantillonnées respectent les normes en vigueur de l’OMS pour le pH, les nitrates et les phosphates.
Ces analyses montrent également que les eaux de puits ont certains paramètres physico- chimiques élevés qui se présentent comme suit : conductivité (463- 2354µS/cm), ammonium (0,6- 7,1 mg/L), une teneur élevée en nitrites (0,18- 0,61 mg/L) enregistrée dans les eaux de puits de 6 localités et en ions chlorure dans la localité de Hindé. Notons qu’aucune de ces valeurs ne respecte les recommandations des directives de qualité de l’OMS pour les eaux de boisson.
Les analyses bactériologiques montrent que 100% des eaux de puits échantillonnées sont contaminées par les matières fécales en raison de (11000-99600/100mL) pour les coliformes totaux, (8200- 98000/100mL) pour les coliformes fécaux, (200- 3800/100mL) pour E. coli et (180- 4300/100mL) pour les streptocoques fécaux.
L’utilisation de ces eaux pourrait constituer un risque sanitaire important pour les ménages de cet arrondissement.
Mots-clés : physico-chimiques, eau de puits, qualité, Cotonou, bactériologie.
ABSTRACT
The 6th precinct of Cotonou is one of the precincts the more populated of the city of Cotonou;
he/it shelters the biggest market of the country, the Dantokpa market. The population of this part of the city is often exposed to illnesses hydriques that is assigned to the activities anthropiques because of the bad management of the garbage generated to 80% by the Dantokpa market. During our works that covered a period of three months, the waters of well of the 6th precinct have been sampled and analyzed.
Of these analyses he/it comes out again that 100% of the waters of well sampled respect the norms in force of the WHO for the pH, the nitrates and the phosphates.
These analyses also show that the waters of well have some elevated physico - chemical parameters that present themselves as follows: conductivity (463 - 2354µS/cm), ammonium (0,6 - 7,1 mg/L), a content raised in nitrites (0,18 - 0,61 mg/L) recorded in the waters of well of 6 localities and in ions chloride in the locality of Hindé. Let's note that no of these values doesn't respect the recommendations of instructions of quality of the WHO for the waters of drink.
The bacteriological analyses show that 100% of the waters of well sampled are contaminated by the fecal matters because of (11000-99600/100mL) for the total coliformes, (8200 - 98000/100mL) for the fecal coliformes, (200 - 3800/100mL) for the Ë. coli and (180 - 4300/100mL) for the fecal streptococci.
The use of these waters could constitute a sanitary risk importing for the households of this precinct.
Keywords: physico - chemical, water of well, quality, Cotonou, bacteriology.
INTRODUCTION
L’alimentation en eau potable constitue l’un des besoins essentiels de l’homme qui pour sa survie exige une eau saine et en quantité suffisante, puisque l’eau contribue au bon fonctionnement de l’organisme et à l’équilibre de la physiologie humaine. En effet, elle intervient dans les divers processus biochimiques dans l’organisme. Aussi faudrait-il l’eau pour les besoins agricoles, domestiques, de navigation, de loisirs, de baignade, industriels, etc.
(Http : www. Wikipédia.org).
Une grande partie de l’eau présente sur la terre est salée et l’eau douce n’est pas bien répartie entre les différents pays ou régions du globe. 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, lacs. 70% des 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 les nappes souterraines très profondes et inexploitables pour l’homme. Ainsi, l’homme ne peut utiliser que moins de 1% du volume total d’eau douce présent sur la terre soit environ 0,028%
de l’hydrosphère. Ceci englobe les cours d’eau, les réservoirs naturels ou artificiels (lacs, barrages) et nappes souterraines dont la profondeur n’est pas très importante pour qu’elles soient exploitables à des coûts abordables (CI-Eau, 2010) (Http : www. Wikipédia.org).
Malgré cette ressource hydrique disponible sur la terre, l’homme est confronté à un sérieux problème qu’est l’approvisionnement en eau potable. En effet, en 1994, le Fonds des Nations Unies pour l’Enfance estime que parmi les 37 maladies majeures qui sévissent dans les pays en développement, 27 sont liées à l’eau. Dans les pays les moins avancés, 15 millions d’enfants meurent chaque année des suites de l’absorption d’eau contaminée, du manque d’hygiène ou de malnutrition. L’OMS (1993) estime que 80% de tous ces cas de maladies sont en relation avec une alimentation en eau souillée et un assainissement inadéquat.
En Afrique subsaharienne, 42% de la population n’a toujours pas accès à des sources de bonne qualité (CNRS. France, 2004). L’ONU a bien compris le danger potentiel que représente cette boisson d’eau non potable, ce qui l’a amené à fixer comme objectif à atteindre d’ici 2015 :
‘‘Réduire de moitié le pourcentage de la population qui n’a pas accès de façon durable à un approvisionnement en eau de boisson potable’’ (OMD, Objectif 7, cibles 10).
Pour atteindre cet objectif au Bénin, le taux effectif d’accès à l’eau potable doit être porté à 67,5% dans les zones rurales et semi urbaines et à 75% dans les zones urbaines en 2015 alors que ces taux ne sont que respectivement de 41% et 50% en 2005. (PNE. Bénin, 2005).
Au Bénin et plus précisément dans le sixième arrondissement de Cotonou, malgré que l’eau de la SONEB soit disponible, une frange de la population continue d’utiliser l’eau de puits pour divers besoins. Cependant, cette population n’est pas épargnée des maladies d’origine hydrique comme la diarrhée, le choléra, la fièvre très fréquente.
Dans la conception de tous les projets d’alimentation en eau potable aujourd’hui partout dans le monde, en particulier dans beaucoup de pays en voie de développement comme le Bénin, l’aspect de la qualité est de plus en plus pris en compte (BOKOSSA et NOUDOGBESSI, 2008).
La ville de Cotonou n’est pas en marge des difficultés d’approvisionnement en eau potable et des problèmes d’assainissement.
En effet, les quartiers périphériques et ceux qui sont développés dans les bas-fonds sont particulièrement tranchés par des maladies hydriques. Les deux phénomènes mis en relief ont été étudiés par plusieurs auteurs.
Ainsi les travaux de BOSSOU (2002) ont permis de caractériser la contamination des eaux de puits dans le 6ème arrondissement de Cotonou. Ces travaux ont montré la présence de germes fécaux et il a proposé des pistes d’aménagement pour l’amélioration de la qualité des ressources hydriques exploitées.
De même, AÏSSI en 1992 a abordé l’étude de l’impact des déchets domestiques sur la qualité de la nappe phréatique à Cotonou. Il est arrivé à la conclusion que les eaux des puits sont contaminées par la mauvaise gestion des déchets solides et liquides provenant des activités humaines.
Dans la commune d’Abomey-Calavi également, DEGBEY en 2004 a ressorti que les eaux de puits étaient chimiquement et bactériologiquement polluées.
La présente étude a pour but d’actualiser et d’approfondir les données sur l’état de qualité des eaux de puits dans le sixième arrondissement de Cotonou.
Objectifs
Objectif général
La présente étude a pour but d’étudier l’état physico-chimique et bactériologique des eaux souterraines dans le 6ème arrondissement de Cotonou.
Objectifs spécifiques
Mesurer les paramètres physico-chimiques et bactériologiques des eaux de puits échantillonnées dans le 6ème arrondissement de Cotonou ;
Comparer les résultats obtenus avec les normes nationales et internationales recommandées pour l’eau de boisson ;
Identifier les sources de contamination ;
Proposer des solutions éventuelles pour une meilleure qualité de l’eau.
Hypothèses
Les eaux de puits dans le 6ème arrondissement de Cotonou sont contaminées du point de vue physico-chimique et bactériologique ;
Les paramètres physico-chimiques et bactériologiques ne répondent pas aux critères d’une eau potable ;
Les sources de contamination ne sont pas connues ;
Il existe des moyens adéquats pour améliorer la qualité des eaux et réduire les impacts sanitaires liés à leurs consommations.
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE 1- Synthèse bibliographique
1-1- Définition de quelques concepts
Environnement
Selon la loi cadre sur l’environnement en République du Bénin (ANONYME, 1999), l’environnement est l’ensemble des éléments naturels et artificiels ainsi que des facteurs économiques, sociaux et culturels qui influent sur les êtres vivants et que ceux-ci peuvent modifier.
Il est composé de l’environnement aquatique (hydrosphère ou eau), atmosphérique (atmosphère ou air), terrestre (géosphère ou terre), biologique (biosphère ou monde vivant) et anthropologique (anthroposphère ou technologie) ; ces différentes composantes étant interconnectées ; une action sur l’une peut se répercuter sur l’autre.
Eau sur la terre
L’eau est un composé chimique ubiquitaire sur la terre, essentiel pour tous les organismes vivants. C’est le milieu de vie de la plupart des êtres vivants. Elle se trouve en général dans son état liquide et possède à température ambiante des propriétés uniques : c’est notamment un solvant efficace pour la plupart des corps. L’eau est quelquefois désignée sous le nom de
« solvant universel ». Cependant, l’eau contient souvent des substances dissoutes qui lui apportent couleur, goût et saveur. (Http : www. Wikipédia.org).
Eaux de surface
On entend par eaux de surface, toutes les eaux qui s’écoulent ou qui stagnent à la surface de l’écorce terrestre (lithosphère) et regroupant les eaux douces superficielles, les estuaires et les eaux côtières. C’est également une étendue d’eau qui est en contact avec le milieu extérieur (air, êtres vivants…) (TAWEMA, 2005 cité par Evelyne KPLE, 2008).
Eaux souterraines
Les eaux souterraines sont une partie des eaux de pluies qui s’infiltrent dans le sol. Elles constituent une provision d’eau potable inestimable pour l’humanité. Dans plusieurs pays, c’est
principalement la plus importante source d’approvisionnement en eau potable (RODIER, 1976 cité par Mireille A. KOTCHADAN, 2011).
Les eaux de surface et souterraines peuvent être contaminées par des corps étrangers tels que les microorganismes, des déchets industriels, des produits chimiques ou autres qui entrainent sa pollution.
Notion de puits
Un puits est un trou vertical cylindrique d’un diamètre assez important permettant l’exploitation d’une nappe d’eau souterraine autrement dit un aquifère. L’eau peut être remontée au niveau du sol grâce à un seau ou une pompe manuelle. Les puits sont très divers, que ce soit par leur profondeur, leur volume d’eau (COULIBALY et al.,2004 cité par H. Sandrine et L. Amal 2013). On distingue deux types de puits : les puits traditionnels et les puits modernes. Les puits traditionnels sont les formes anciennes de puits, installées dans la plupart des localités par des artisans puisatiers. La profondeur de ces puits varie d’une zone à une autre (BLALOGOE, 2002 cité par H. Sandrine et L. Amal 2013). Les puits modernes comportent quant à eux systématiquement un cuvelage en béton armé et un captage par des buses perforées sur plusieurs mètres.
Contaminant
Selon l’ABE en 1999, c’est une matière solide, liquide ou gazeuse, un microorganisme, un son, une vibration, un rayonnement, une chaleur, une odeur, une radiation ou toute combinaison de l’un ou de l’autre susceptible d’altérer, au-delà des normes légales habituellement admises, la qualité de l’environnement.
Contamination de l’eau
C’est une altération qui rend son utilisation dangereuse et/ou qui perturbe l’écosystème aquatique. Elle peut concerner les eaux superficielles (rivières, plan d’eau) et/ou les eaux souterraines.
Polluant
Le polluant est un altéragène chimique, physique ou biologique qui, présent dans un milieu déterminé, provoque un gène ou une nuisance (TERNISIEN, 1972 cité par MONTCHO P., 2005).
Pollution
D’après l’article 2 de la loi-cadre sur l’environnement en République du Bénin (ANONYME, 1999), la pollution est « toute contamination ou modification directe ou indirecte de l’environnement provoquée par tout acte susceptible :
d’affecter défavorablement une utilisation du milieu profitable à l’homme ;
de provoquer une situation préjudiciable à la santé de l’homme, de la flore et de la faune, ou à la sécurité des biens collectifs et individuels ».
Elle est l’introduction directe ou indirecte ou la présence d’un polluant dans un milieu déterminé, au-delà d’une concentration minimale ; elle est occasionnée par l’homme, mais elle peut avoir aussi pour origine des causes naturelles.
Pollution de l’eau
La pollution de l’eau se définit comme étant une altération qui rend son utilisation dangereuse et (ou) perturbe l’écosystème aquatique. Elle peut concerner les eaux superficielles (fleuves, cours d’eau) et/ ou les eaux souterraines (GUILLEMIN et al. 1992 cité par Saidou B.
SAMARI, 2008)
La pollution de l’eau est presque toujours due aux activités humaines. Elle peut être agricole, industrielle, domestique ou pétrolière.
Qualité de l’eau
C’est l’état caractéristique de l’eau, lié à la présence de facteur physique, chimique et bactériologique (ALLOGON, 2004 cité par Céleste M. EZIN, 2012).
Eau potable
L’Organisation Mondiale de la Santé (OMS, 2004) définit l’eau potable comme étant celle dont la consommation est sans danger pour la santé. Pour que l’eau soit qualifiée de potable, elle doit satisfaire à des normes relatives aux paramètres organoleptiques, physico- chimiques, microbiologiques. C’est en effet un terme générique qui ne peut s’appuyer sur un type unique, car toute eau que l’on peut consommer sans danger peut être considérée comme eau potable.
1-2- Source de dégradation de la qualité de l’eau
L’infiltration d’eau de mer associée à la surexploitation des couches aquifères ou à la lixiviation naturelle est la source de pollution des eaux souterraines. La plupart des contaminations des
eaux souterraines sont dues à l’activité humaine. La contamination humaine des eaux souterraines peut être liée à l’évacuation des déchets d’une manière directe (systèmes privés d’évacuation d’eaux d’égout, élimination des déchets solides, propagation du cambouis dans la terre, formation de saumure dû à certaines industries de pétrole, élimination des eaux usées, les déchets radioactifs) ou de manière indirecte (certaines activités agricoles, routes dégivrées, pluies acides, mauvais entretiens des puits, sel de route).
1-3- Quelques paramètres indicateurs de pollution 1-3-1- paramètres chimiques
Nitrites
Les nitrites constituent une étape importante dans la métabolisation des composés azotés ; ils s’insèrent dans le cycle de l’azote entre l’ammoniaque et les nitrates. Leur présence est due, soit à l’oxydation bactérienne de l’ammoniaque, soit à la réduction des nitrates. Ils ne représentent qu’un stade intermédiaire et sont facilement oxydés en nitrates (par voies chimique et bactérienne) dans l’environnement.
Tout comme les nitrates, les nitrites sont présents à l’état naturel dans les sols, les eaux et les plantes mais généralement à faible quantité. Une trop forte concentration de nitrites dans l’organisme peut provoquer des maladies graves notamment les cyanoses en particulier chez les nourrissons dont l’alimentation est constituée essentiellement de lait réhydraté (http : www.wikipédia.org).
La présence de nitrites d’origine naturelle est très rare. En présence d’une eau d’excellente qualité mais contenant des nitrites il est donc indispensable d’effectuer conjointement une analyse bactériologique et une analyse chimique. (R.BREMOD et C. PERRODON, 1979 cité par Simplice MONTCHO, 2005).
Nitrates
Les nitrates constituent le stade final de l’oxydation de l’azote et sont donc présents à l’état naturel dans les sols et les eaux. L’activité est indubitable dès que l’on observe des concentrations dépassant 1mg/L. Les apports proviennent du lessivage des engrais et de l’azote reminéralisé sur les zones de culture, des eaux usées domestiques et parfois industrielles. Les nitrates en eux-mêmes ne présentent pas de danger particulier pour la santé, c’est leur transformation en nitrites dans l’estomac par le phénomène chimique de réduction (élimination d’oxygène) qui peut être toxique. Les teneurs en nitrates des eaux souterraines sont de nos jours
souvent problématiques pour l’utilisation en Approvisionnement en Eau Potable (AEP).
(Saidou B.SAMARI, 2008 cité par Pierre H.DOSSA, 2013).
L’ammonium
L’ammoniaque constitue un des maillons du cycle complexe de l’azote. Sont désignées sous le terme ammoniaque, des formes ionisées (ion ammonium NH4+) et non NH3 de l’azote ammoniacal. La présence d’azote ammoniacal dans l’eau, comme celle des nitrites, provient de la décomposition des déchets végétaux et animaux. Sous sa forme ionisée, une forte concentration de l’azote ammoniacal dans l’eau peut être signe d’une pollution par les matières fécales ou par des rejets industriels (Http : www.wikipédia.org).
Phosphates
Les phosphates peuvent être d’origine naturelle (produit de décomposition de la matière vivante, lessivage de minéraux) mais, à l’heure actuelle, leur présence dans les eaux est plutôt d’origine artificielle (engrais, polyphosphate des formulations détergentes, industries chimique, etc.). Ils sont généralement responsables de l’accélération des phénomènes d’eutrophisation dans les lacs ou rivières. Ils peuvent avoir un effet bénéfique comme le sel nutritif, notamment en mer où ils sont présents à faible dose (50 à 100µg/L). Ils ne sont pas toxiques vis-à-vis des poissons. Indices de contamination fécale, ils peuvent avoir une origine naturelle ou humaine (Saidou B.SAMRI, 2008).
Chlorures
Ils sont très répandus dans la nature, généralement sous forme de sels de sodium (NaCl), de potassium (KCl) et de calcium (CaCl2). De façon générale, l’ion chlorure est présent dans toutes les eaux, à des concentrations variables (Http : www.wikipédia.org).
Sulfates
Composés naturels des eaux, les ions sulfates sont liés aux cations majeurs : calcium, magnésium et sodium. Les organismes ont besoin de sulfates (acides aminés soufrés), mais un excès peut limiter la production biologique. Dans un milieu réducteur (anaérobiose), les sulfates sont transformés par les bactéries en sulfites ou en hydrogène sulfuré (Http : www.wikipédia.org).
1-3-2- Paramètres bactériologiques
Coliformes totaux
Les coliformes totaux sont utilisés depuis très longtemps comme indicateurs de la qualité microbienne de l’eau parce qu’ils peuvent être indirectement associés à une pollution d’origine fécale. Les coliformes totaux sont des bactéries anaérobies facultatives, à gram négatif, non sporulées, en forme de bâtonnet, qui fermentent le lactose en produisant du gaz et de l’acide dans les 48 heures à 35°C ; (APHA et al., 2005 cité par Céleste EZIN, 2012). Les principaux genres inclus dans le groupe sont : Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, Klebsiella et Serratia (CEAEQ, 2000 dans Analyses Environnementales Scientifiques (AES)). La presque totalité des espèces sont non pathogènes et ne représentent pas de risquedirect pour la santé (Edbergetal., 2000 ; OMS, 2000 dans AES), à l’exception de certaines souches d’Escherichia coli (E. coli) ainsi que de rares bactéries pathogènes opportunistes.
Coliformes fécaux
Ils sont encore appelés coliformes thermotolérants ; les coliformes fécaux sont un sous-groupe des coliformes totaux capables de fermenter le lactose avec production du gaz et de l’acide (36 à 44°C) en moins de 24 heures. L’espèce la plus fréquemment associée à ce groupe bactérien est Escherichia coli (E. coli) et dans une moindre mesure certaines espèces des genres Citrobacter, Enterobacter et Klebsiella (Santé Canada, 199 ; Edberg et al., 2000 dans AES).
La bactérie E. coli représente toutefois 80 à 90% des coliformes thermotolérants détectés (Barthe et al., 1998 ; Edberg et al., 2000 dans AES). Bien que la présence de coliformes fécaux témoigne habituellement d’une contamination d’origine fécale, plusieurs coliformes fécaux ne sont pas d’origine fécale, provenant plutôt d’eaux enrichies en matières organiques, tels les effluents industriels du secteur des pâtes et papiers ou de la transformation alimentaire (Barthe et al., 1998 ; OMS 2000 dans AES). C’est pourquoi il serait plus approprié d’utiliser le terme générique « coliforme thermotolérants » plutôt que celui de « coliforme fécaux » (OMS, 1994 ; Robertson, 1995 dans AES). Les coliformes thermotolérants (44°C) sont considérés d’origine humaine (GAUJOUS, 1995).
Streptocoques fécaux
Ces bactéries appartiennent à la famille de Streptococcaceae, au genre Streptococcus et au groupe sérologie D de LanceField (SHARPE, 1979 cité par Mohamed S. HAMDI et AITKACI ISMAL, 2008). Ils sont définis comme étant des cocci gram positifs. Ils se disposent le plus souvent en diplocoques ou en chaînettes, se développent le mieux à 37°C. Il y a 5 espèces
faecium. Ils sont témoins de contamination fécale assez résistants y compris dans les milieux salés (GAUJOUS, 1995). Ils peuvent aussi se multiplier dans les milieux présentant des pH allant jusqu’à 9,6. On peut par conséquent les utiliser comme indicateurs d’organismes pathogènes qui ont une résistance similaire au pH élevé (PNUE/OMS, 1977 cité par Mohamed S. HAMDI et Malik AITKCI ISMAL, 2008).
Escherichia coli
Escherichia coli, également appelée colibacille et abrégée en E. coli, est une bactérie intestinale (Gram négatif) des mammifères, très commune chez l'être humain. En effet, elle compose environ 80 % de notre flore intestinale aérobie. C'est un coliforme fécal généralement commensal. Cependant, certaines souches d’E. coli peuvent être pathogènes, entraînant alors des diarrhées, gastro-entérites, infections urinaires, méningites, septicémies, etc.
DEUXIEME PARTIE : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DU MILIEU D’ETUDE
2- Présentation de la structure d’accueil et du milieu d’étude 2-1- Présentation de la structure d’accueil
- Présentation de l’UREEQ
L’UREEQ est une unité du Laboratoire d’Etude et de Recherche en Chimie Appliquée (LERCA) qui est un laboratoire de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC) situé dans le Campus universitaire d’Abomey-Calavi. Ce laboratoire compte quatre (04) unités de recherches à savoir : Unité de Recherche sur les Extraits Végétaux et Arômes Naturels (UREV) ; Unité de Recherche sur les Interactions Moléculaires (URIM) ; Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité (UREEQ) ; Unité de Recherche sur le Génie Enzymatique et Alimentaire (URGEA). Notre stage s’est déroulé précisément au laboratoire de l’Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité (UREEQ).
L’UREEQ conduit des investigations dans les domaines ci-après :
écotoxicochimie des systèmes naturels (air, eau, sol, tissus animaux et végétaux….) ;
développement de méthodes d’analyses chimiques des micropolluants organiques et inorganiques basées sur le principe d’Assurance Qualité/Contrôle Qualité (QA/QC) ;
traitement des pollutions (de l’air, de l’eau et des sols) ;
valorisation agronomique et énergétique des déchets solides ménagers.
- Activités menées à l’UREEQ
Plusieurs activités ont été menées dans le cadre de notre stage au laboratoire de l’Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité à savoir :
Actualisation du fichier des produits chimiques
Elle a consisté à recenser les produits chimiques et réactifs disponibles dans les différents placards que nous avons numéroté de 1 à 13 en faisant une liste par placard des produits chimiques, des réactifs et du matériel de laboratoire. Ceci a permis de produire un tableau précisant les quantités, l’état (solide ou liquide) et les dates d’expiration (produit périmé
de remettre en service ceux des appareils en mauvais état de fonctionnement tels que l’ultra son, le réfrigérateur, le déminéralisateur, le photomètre Nova 60 et l’ionomètre de marque Consort D130.
Préparation et test de réactifs
Elle a consisté, dans un premier temps, à préparer les différents réactifs devant servir pour les analyses de laboratoire et de terrain. Il s’agit par exemple des réactifs de dosage des ions nitrate, nitrite, ammonium, phosphate, sulfate, de la DCO et le Kit de dosage de l’oxygène dissous sur le terrain par la méthode de Winkler. Dans un second temps, nous avions procédé au test des différents réactifs préparés et des kits de dosage tels que ceux de sulfite, de sulfure et de chlorure sur des eaux usées ou de forage collectés à domicile et au robinet de laboratoire.
Sorties exploratoires
Nous avons effectué des sorties exploratoires sur le chenal de Cotonou, le lac Nokoué et dans le 6e arrondissement de Cotonou en vue de mieux connaître notre milieu d’étude et de bien élaborer un plan d’échantillonnage et de mesures. Ceci a permis d’identifier les sources potentielles de pollution des milieux d’étude en prenant en compte les activités (artisanales et/ou industrielles) qui sont pratiquées dans les environs des points de prélèvement choisis.
Campagnes d’échantillonnage
Nous avons participé lors de notre séjour à l’UREEQ à différentes campagnes d’échantillonnage dans le 6eme arrondissement de Cotonou, le chenal de Cotonou, le lac Nokoué et dans tous les départements du Bénin. Dans l’Ouémé – Plateau, nous avons parcouru les retenues d’eau de Pafilav à Ayékotonian et Samiondji ; dans le Zou-Colline, nous avons parcouru les sites tels que la rivière Agbado à Savalou, la retenue de Bétékoukou à Dassa, le fleuve Ouémé à Glazoué sans oublier les deux retenues de Savè pour ne citer que ceux là.
Analyses au laboratoire
Nous avons effectué nos analyses dans le laboratoire de l’UREEQ, au Laboratoire des Sciences du Sol, Eau et Environnement (LSSEE) pour ce qui concerne les analyses chimiques et au Laboratoire de Contrôle de Qualité des Eaux et Aliments (LCQEA) pour les analyses bactériologiques.
2-2- Présentation du milieu d’étude
2-2.1- Localisation géographique du milieu d’étude
La ville de Cotonou constitue le département du littoral située au croisement des 6°20 et 6°23 de latitude Nord et de 2°22 et 2°30 de longitude Est. Capitale économique du pays, Cotonou couvre une superficie de 79km2 avec une population de 665.100 habitants (RGPH, 2002) répartie sur 13 Arrondissements et 144 quartiers de ville. Le sixième arrondissement est l’un des 13 arrondissements qui compose cette ville et est limité au Nord par le lac Nokoué, au Sud par le cinquième arrondissement, à l'Est par la lagune de Cotonou, et à l'Ouest par les septième, huitième, et neuvième arrondissements. Cet arrondissement comprend 19 quartiers de ville à savoir : Aïdjèdo I, II, III et IV, Agata, Towéta I et II, Gbèdjromèdé I et II, Ladji, Dantokpa, Hindé I et II, Jéricho I et II, Agué, Vossa, Djidjè I et II (Troisième Recensement Général de la Population et de l'Habitat 2002). C'est un arrondissement qui se situe dans la zone périphérique de Cotonou. Ses marécages communiquent avec la lagune et, selon leur profondeur, font partie du système lagunaire (cf. PDC janvier 2008 p.18 cité par Irma S.M.
KEMAVO, 2010). La figure 1 présente la localisation de la commune de Cotonou.
Figure 1: Carte de la commune de Cotonou présentant le milieu d’étude.
2-2.2- Climat
La ville de Cotonou est dans une zone de climat subtropical c’est-à-dire chaud et humide, où la température moyenne est de 27,3°C (ASECNA, 2010). Les mois de février, mars et avril, les plus chauds, connaissent des amplitudes fortes : journées ensoleillées et chaudes (30 à 31°C) suivies de nuits fraîches (24 à 26°C). En moyenne, l’amplitude thermique ne dépasse pas 8°C. L’insolation totale annuelle avoisine les 1700 heures. Cette insolation est liée aux saisons et conditionne la production halieutique du lac Nokoué.
D’avril à novembre, souffle un vent humide venant de l’océan : c’est la mousson. Puis, de décembre à mars, souffle un vent sec, froid et poussiéreux venant du Sahara : c’est le harmattan.
Le Bénin méridional, où se situe la ville de Cotonou est caractérisé, par quatre séquences saisonnières à savoir :
- une grande saison sèche de mi-novembre à mi-mars ; - une grande saison pluvieuse de mi-mars à mi-juillet ; - une petite saison sèche de mi-juillet à mi-septembre ;
- une petite saison pluvieuse de mi-septembre à mi-novembre.
Cotonou reçoit en moyenne 1300 mm de précipitations par an avec un pic au mois de juin (entre 200 et 500mm) où les populations souffrent le martyr sous les eaux qui stagnent çà et là.
Un creux est observé en Août avec en moyenne moins de 20mm. (ASSOGBA, 2010).
2-2.3- Hydrographie
Le sixième arrondissement de Cotonou ne dispose pas de cours d’eau, mais le lac Nokoué et quelques bas-fonds constituent ses réservoirs à eaux. Le lac Nokoué qui couvre en temps normal une superficie de 150km2, se prolonge à l’embouchure de l’Océan Atlantique par un chenal appelé « lagune de Cotonou ». L’inondation dans cet arrondissement est due généralement à une forte crue du lac Nokoué de septembre à novembre. (ASSOGBA, 2010).
2-2.4- Démographie
Selon le troisième Recensement Général de la Population et de l’Habitat en 2002 (RGPH3, 2002), le sixième arrondissement de Cotonou compte 71085 habitants avec 34686 hommes contre 36399 femmes dont les Fons et apparentés représentent 56,7% ; Adja et apparentés 18,3% ; Dendis et apparentés 1,4% ; Yorubas et apparentés 11,5% ; autres ethnies 12,1%.
(ASSOGBA, 2010).
2-2.5- Végétation
Les formations végétales sont pratiquement inexistantes à Cotonou cependant on peut distinguer un peu partout dans la ville, une végétation formée des essences de reboisement telles que : Eucalyptus camaldidulensis, Azadiracta indica (neems), Terminalia cattapa (colatiers).
Mais il subsiste encore une végétation primitive constituée essentiellement d’espèces marécageuses dont Typha australis est souvent l’espèce dominante. (SEIDOU, 2013)
TROISIEME PARTIE : MATERIEL ET METHODOLOGIE 3- Matériel et méthodologie
3-1- Matériel
Pour atteindre les objectifs énumérés ci-dessus, un certain nombre de matériel a été utilisé aussi bien sur le terrain qu’au laboratoire. On peut citer :
Matériel de terrain
un GPS (Global Positioning System) pour prendre des coordonnées géographiques des sites de prélèvement ;
un multi-paramètre de type Combo by HANNA pour la mesure du pH, la température, la conductibilité ;
un cahier de notes, un crayon;
des flacons de 500mL stérilisés et de 1,5L pour le prélèvement d’eau ;
des glacières et des accumulateurs pour la conservation des échantillons ;
des étiquettes pour étiqueter les bouteilles de prélèvement ;
un appareil photographique numérique pour la prise des vues ;
une moto pour le déplacement.
Matériel de laboratoire
un réfrigérateur pour la conservation des échantillons et des milieux de cultures ;
une étuve pour l’incubation des germes ;
un spectromètre de marque spectroquant pharo 100 pour la détermination des paramètres physico-chimique ;
des réactifs pour les différentes analyses ;
des boîtes de pétri dans lesquelles sont coulés les milieux de cultures préparés ;
une balance de précision de type BEL ENGINEERING pour les différents pesés ;
une spatule pour prélever les réactifs ;
un autoclave pour la stérilisation des milieux et des matériels ;
des milieux de cultures pour l’ensemencement des bactéries ;
la verrerie de laboratoire.
3-2- Méthode
3-2.1- Recherche documentaire
Une fois que le thème de recherche ou d’étude a été connu, nous avons eu à faire le point des travaux existants dans le domaine. Ce qui nous a permis de disposer de données initiales pour une bonne conduite du présent travail. Pour ce faire, plusieurs documents ont été exploités à la bibliothèque de l’EPAC, au Département de Génie de l’Environnement (GEn), à la Faculté des Sciences Agronomiques (FSA), sur l’internet où il a été consulté des documents, thèses, mémoires, livres, articles et rapports ayant un lien quelconque avec le sujet
.
3-2.2- Visites de terrain
3-2.2.1- Visite exploratoire de terrain
Les visites sur le terrain ont été menées en vue d’identifier les différents usages que la population fait de l’eau de puits dans le 6ème arrondissement de Cotonou. En effet cette visite nous a permis de parcourir 114 ménages parmi lesquels (56 utilisent à la fois les eaux de SONEB et de puits, 32 utilisent l’eau de SONEB et 26 utilisent l’eau de puits). Cette partie de la population qui utilise l’eau de puits, l’utilise pour la lessive, le bain, la vaisselle et la boisson.
La majorité des puits sont non protégés et la distance (15 m) puits-latrines fixée par l’OMS n’est pas souvent respectée. La plupart des ménages ne respectent pas les règles d’hygiène et d’assainissement autour des puits.
3-2.2.2- Choix des sites de prélèvement
Le critère de sélection des sites de prélèvement repose sur l’affluence des ménages vers ces points d’eau, de la distance qui sépare leur WC du puits et aussi compte tenu du fait que les maladies hydriques se sont faites remarquées dans certains quartiers de cet arrondissement de Cotonou. Dix quartiers ont été identifiés à savoir Ahouansori, Aïdjèdo, Dantokpa, Djidjè, Gbèdjromédé, Hindé, Jéricho, Ladji, Towéta et Vossa. Nous avons ensuite échantillonné dix puits à raison d’un puits par quartier. Un GPS nous a permis de prendre les coordonnées géographiques des puits. Le tableau III (annexe 3) illustre les coordonnées géographiques des sites de prélèvement et la figure 2 présente la localisation des sites de prélèvement dans le 6ème arrondissement de Cotonou.
Figure 2: Localisation des sites de prélèvement dans le 6ème arrondissement de Cotonou.
Source : réalisée par T. Dieudonné et A. Etienne, 2014
3-2.3- Campagne d’échantillonnage 3-2.3.1- Technique de prélèvement
Avant l’échantillonnage, des flacons de 500 mL ont été soigneusement rincés à l’eau de robinet et stérilisés au Laboratoire de Contrôle de la Qualité des Eaux et Aliments (LCQEA) de la DNSP pour l’analyse bactériologique alors que des bouteilles de 1,5 L ont été rincées à l’eau de robinet puis à l’eau déminéralisée pour le prélèvement d’eau destinée à l’analyse physico- chimique. Sur le terrain, ces matériels ont été rincés deux à trois fois au moins avec l’eau à échantillonner. Ensuite, le prélèvement a été fait avec les puisettes habituellement utilisées au niveau de chaque point d’eau par les populations. Le prélèvement a été fait au cours de la petite saison sèche (Août). Ainsi, dix (10) prélèvements ont été faits pour les analyses physico-
#
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# VOSSA
LADJI
HINDE TOWETA DJIDJE
AIDJEDO
JERICHO
DANTOKPA AHOUANSORI
GBEDJROMEDE
Points échantillonnés
#
Zone d'étude
LEGENDE
S N
E W
100000 0 100000 Kilometers
434500
434500
435000
435000
435500
435500
436000
436000
436500
436500
437000
437000
437500
437500
438000
438000
703500 703500
704000 704000
704500 704500
705000 705000
705500 705500
706000 706000
706500 706500
707000 707000
Source: Carte de la ville de Cotonou CBMS 2006
chimiques et bactériologiques. Les échantillons ont été conservés dans une glacière comportant des accumulateurs de froid puis transportés au laboratoire où tous les paramètres ont été mesurés.
3-2.3.2- Mesure on situ des paramètres physico-chimiques
Les paramètres physico-chimiques analysés sur le terrain sont : la température, le pH, la conductivité électrique.
Température, pH et conductivité
Ces paramètres ont été mesurés sur le terrain avec le multi-paramètre du type Combo by HANNA. En effet, ces paramètres sont très sensibles aux conditions de milieu et sont susceptibles de changer dans des proportions importantes s’ils ne sont pas mesurés sur le site d’échantillonnage.
La température
La température correspond au degré d’échauffement ou de refroidissement de l’eau (Rodier, 1978). Elle est exprimée en °C.
Le potentiel d’hydrogène (pH)
Le pH définit l’équilibre acide-base des eaux ; il dépend du taux d’ion H3O+ présents dans le milieu. Sa mesure est indispensable, car sa valeur conditionne un grand nombre d’équilibre chimique dont la formation, l’altération et la dissolution des minéraux ainsi que l’équilibre ionique de l’eau.
La conductivité
La conductivité traduit la teneur globale des ions dans l’eau. Elle donne une idée sur la capacité de l'eau à conduire le courant entre deux électrodes. Elle varie en fonction de la composition ionique de l’eau et dépend fortement de la température; elle est importante lorsque la température augmente. C’est un moyen de validation des analyses physico-chimiques de l’eau. Elle est obtenue à l’aide d’un conductimètre de terrain de type Combo by HANNA et est exprimée en µs/Cm.
3-2.4- Analyse au laboratoire
Deux types d’analyses ont été effectués au laboratoire à savoir : - l’analyse physico-chimique
- l’analyse bactériologique
3-2.4-1- Analyse physico-chimique
Les paramètres physico-chimiques analysés au laboratoire sont : les ions nitrate, nitrite, ammonium, phosphate, chlorure et sulfate. Des méthodes appropriées ont été utilisées pour la détermination de ces paramètres.
Dosage des ions nitrate
Les teneurs en nitrate de l’eau peuvent être mesurées par différentes méthodes : méthode au 2-6-xylénol, réduction au Cadmium, en flux continu, ionométrie, ou par la méthode au salicylate de sodium. Selon le principe qui fonde la méthode, les nitrates donnent, en présence de salicylate de sodium, du paranitrosalicylate de sodium qui, coloré en jaune, est susceptible d’un dosage colorimétrique, l’intensité de la couleur est fonction de la concentration en nitrate (RODIER, 1978).
Dosage des ions nitrite
Plusieurs méthodes peuvent être utilisées pour le dosage des nitrites, à savoir : la méthode à la sulfanilamide, la méthode par flux contenu et la méthode au réactif de Zambelli. Utilisée dans le cadre de la présente étude, la méthode au réactif de Zambelli est basée sur la capacité de l’acide sulfanilique à former, en présence des ions nitrites en milieu chlorhydrique, en présence d’ammoniaque pure et du phénol, un complexe coloré en jaune dont l’intensité est proportionnelle à la concentration en nitrites et susceptible d’être mesuré par colorimétrie.
(RODIER, 1978).
Dosage des ions ammonium
Il est possible de doser l’azote ammoniacal par la méthode au bleu d’indophénol, la méthode ionométrique, la méthode par ‘’microdiffusion’’, la méthode volumétrique et la méthode de Nessler, celle-ci étant adoptée au cours de la présente étude. (RODIER, 1978).
Dosage des ions phosphate
Pour la détermination de la teneur en ions phosphates de l’eau, la méthode au molybdate d’ammonium a été utilisée.
En milieu acide et en présence de molybdate d’ammonium, les orthophosphates donnent un complexe phosphomolybdique qui, réduit par l’acide ascorbique, développe une coloration bleue susceptible d’un dosage colorimétrique. (RODIER, 1978).
Photo 1: Analyses au laboratoire.
Source : cliché de T. Dieudonné, Août 2014
3-2.4-2- Analyse bactériologique
Dans ce cas, quatre types de germes ont été dénombrés. Il s’agit des coliformes fécaux, des coliformes totaux, des streptocoques fécaux et des Escherichia coli (E. coli).
Les coliformes et l’E. coli
Pour leur détermination, trois étapes ont été suivies, il s’agit de la préparation du milieu de culture, du coulage suivi de l’ensemencement et du dénombrement.
Première étape : préparation du milieu de culture
Pour ces germes, le milieu de culture CHROMOCULT a été utilisé.
- On pèse 26,5g de CHROMOCULT à l’aide d’une balance électronique ;
- On verse le milieu de culture pesé dans 1L d’eau déminéralisée contenue dans un erlenmeyer ;
- On porte la solution obtenue à l’ébullition sous agitation constante jusqu’à ce que le milieu de culture soit entièrement dissous ;
- On laisse la solution se refroidir jusqu’à une température comprise entre 45 à 50°C.
Deuxième étape : coulage et ensemencement
- On fait couler dans les boîtes de pétries préalablement stérilisées, l’échantillon à analyser ;
- On laisse couler le milieu de culture sur l’échantillon puis on remue la boîte de pétri pour bien mélanger l’échantillon au milieu de culture ;
- On les laisse se solidifier et on incube les coliformes fécaux, l’E. coli dans l’étuve à 44°C et les coliformes totaux à 37°C.
Troisième étape : dénombrement
L’étape de dénombrement a consisté à compter le nombre de colonies (germes totaux) qui se sont développées dans chaque boîte de pétri après 24 à 48 heures sur les milieux coulés. L’E.
coli apparaissent en bleue et violet alors que les coliformes (fécaux et totaux) et les streptocoques fécaux apparaissent en rose.
Les streptocoques fécaux
Le milieu de culture SLANETZ a été utilisé pour ces germes. Le processus d’ensemencement et de dénombrement des streptocoques fécaux est le même que celui des coliformes et les E. coli seulement que l’incubation des streptocoques fécaux se fait à 37°C et la préparation des deux milieux de cultures diffère. Pour les streptocoques fécaux :
- On pèse 41,5g du milieu à l’aide d’une balance électronique ;
- On verse le milieu pesé dans 1L d’eau déminéralisée contenue dans un erlenmeyer ;
- On porte la solution à l’ébullition sous agitation constante jusqu’à ce que le milieu de culture soit entièrement dissous.
- On laisse la solution se refroidir jusqu’à une température comprise entre 45 à 50°C.
Photo 2: Ensemencement des germes après 24h.
Source : Cliché de A. Etienne (Août 2014)
3-2-5- Traitement des données
Les résultats des analyses physico-chimiques et bactériologiques ont été traités avec un micro-ordinateur au moyen de divers programmes de logiciels notamment Word qui a permis la rédaction et la mise en forme du texte manuscrit et Excel pour la réalisation des histogrammes. Les diagrammes et photos ont été réalisés pour l’interprétation des résultats afin d’atteindre les objectifs fixés.
QUATRIEME PARTIE : RESULTATS ET DISCUSSION 4- Résultats et discussion
4-1- Présentation des résultats
4-1.1- Caractérisation physico-chimique des eaux
Les résultats des différents paramètres physico-chimiques mesurés sont les suivant :
4-1.1.1- Le pH
Le graphe suivant présente les résultats du pH.
Figure 3: Variation du pH dans les eaux de puits.
De la figure 3, il ressort que toutes les valeurs de pH des échantillons d’eau de puits analysés se situent dans l’intervalle de pH définit par la directive de l’OMS pour l’eau de boisson qui est de 6,5 à 8,5. En effet, l’eau de boisson ayant le plus fort pH (8,46) est enregistrée à VOSSA alors que celle ayant la plus faible valeur (7,8) se trouve dans le quartier de TOWETA. La moyenne est de 7,98. Avec de telles valeurs, on pourrait qualifier les eaux de puits de potables pour la consommation.
0 1 2 3 4 5 6 7 8 9
VOS GBE TOW LADJ DJI AHOU AÏDJ HIN JERI DAN
pH
Sites d'échantillonnage
pH norme inf/OMS norme sup/OMS
4-1.1.2- La conductivité
Le graphe suivant présente les résultats de la conductivité.
Figure 4: Variation de la conductivité dans les eaux de puits.
Quant à la figure 4, on constate que 100% des échantillons prélevés ne respectent pas la norme recommandée par l’OMS qui est de 200 µS/cm ; la valeur la plus élevée (2354 µS/cm) est enregistrée dans la localité de LADJI et celle la plus faible (463 µS/cm) enregistrée dans la localité de DANTOKPA avec une moyenne de 1244,4 µS/cm.
4-1.1.3- L’ion ammonium
Le graphe suivant présente les résultats de l’ammonium.
Figure 5: Variation des teneurs en ions ammonium dans les eaux de puits.
La figure 5 montre que toutes les eaux échantillonnées ne respectent pas la recommandation des directives de qualité de l’OMS qui est de 0,5mg/L pour l’eau de
0 500 1000 1500 2000 2500
VOS GBE TOW LADJ DJI AHOU AÏDJ HIN JERI DAN
conductivité (µs/cm)
Sites d'échantillonnage
conductivité (µs/cm) norme
0 2 4 6 8
VOS GBE TOW LADJ DJI AHOU AÏDJ HIN JERI DAN
Teneurs de NH4+( en mg/l)
Sites d'échantillonnage
