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CHAPITRE II : METHODOLOGIE DE RECHERCHE
La présente étude s’est déroulée dans les neufs arrondissements de la commune d’Abomey-Calavi dans le département de l’Atlantique, au sud du Bénin.
Dans la première partie de ce chapitre, nous allons exposer le cadre général de l’étude. Dans la seconde partie, nous abordons le contexte méthodologique général de la thèse.
2.1 CADRE GENERAL DE L'ETUDE
2.1.1 Le Bénin
L'étude s'est déroulée en République du Bénin, pays situé en Afrique Occidentale et sur le Golfe de Guinée. Il est limité au nord par le fleuve Niger, au nord-ouest par le Burkina Faso, à l’ouest par le Togo, à l’est par le Nigeria et au sud par l’océan Atlantique. Il a un climat chaud et humide marqué par des nuances qui font distinguer trois principales zones climatiques dont celui du sud qui se caractérise par quatre saisons : une grande saison de pluies d’avril à juillet, une petite saison sèche d’août à septembre, une petite saison pluvieuse d’octobre à novembre et une grande saison sèche de décembre à mars. Le pays couvre une superficie de 114 763 km² avec une population estimée à 8 497 827 habitants en 2009 selon l’INSAE avec un taux d’accroissement annuel moyen évalué à 3,25% [1]. Le nombre de femmes est de 4 338 536 soit une proportion de 51,05%. Il compte 12 départements. Les départements sont divisés en 77 communes qui sont subdivisées en 546 arrondissements. L'ensemble des arrondissements compte 3 747 villages et quartiers de villes [1]. Le contexte géomorphologique, climatique et hydrographique influence
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le profil épidémiologique du pays qui est caractérisé par une variété de pathologies tropicales avec une prédominance des affections endémo épidémiques notamment le paludisme, les diarrhées, le choléra et la méningite cérébro-spinale [2].
2.1.2 Commune d'Abomey-calavi
2.1.2.1 Présentation de la Commune d'Abomey-Calavi.
La commune d'Abomey-Calavi est située au sud du Bénin. Elle est limitée au nord par la Commune de Zè, au sud par l'Océan Atlantique, à l'est par la Commune de Cotonou (Littoral) et la Commune de So-Ava, à l'ouest par la Commune de Ouidah et celle de Tori-Bossito. Elle couvre une superficie de 650 km², soit environ 0,48% de l’ensemble du département de l’Atlantique et 21% de la population des départements de l’Atlantique et du littoral. Sa population est de 307 745 habitants par projection, d'après le recensement 2002 avec une densité de 288 habitants au km². Actuellement, la Commune compte 9 arrondissements. Elle est subdivisée en 64 villages et 6 quartiers de ville. Le tableau N°I montre les données démographiques de la commune d’Abomey-Calavi au Bénin.
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Tableau N° I : Données démographiques de la commune d’Abomey- calavi
ARRONDISSEMENTS EFFECTIF TOTAL (HBTS)
EFFECTIF MASCULIN (HBTS)
EFFECTIF FEMININ (HBTS)
AKASSATO 17 197 8177 9020
GODOMEY 153447 74663 78784
GLO-DJIGBE 12827 6093 6734
HEVIE 13450 6494 6955
KPANROUN 7421 3494 3927
OUEDO 10067 4891 5176
ZINVIE 13212 6278 6934
ABOMEY -CALAVI 61450 30589 30861
TOGBA 18674 8983 9691
TOTAL= 307 745 149662 158082
Source : Recensement national et général de la population (INSAE- RNGP, 2003)
La figure 4 précise les limites du département de l’Atlantique et de ses communes, la figure 4 montre la répartition géographique des puits et robinets sélectionnés dans la commune d’Abomey-Calavi au Bénin.
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Figure 4 : Carte du département de l’Atlantique situant la commune d’Abomey-Calavi au Bénin Source : Feuille topographique du Bénin au 1/ 200000 IGN –Bénin
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La figure 5 montre les variations thermiques de la Commune d’Abomey-Calavi de 2009 à 2010.
Figure 5 : Variations thermiques de la Commune d’Abomey-Calavi de 2009 à 2010 Source : ASECNA station de Cotonou
2.1.2.2 Etude physique
La Commune d’Abomey-Calavi dispose d’une topographie très influencée par des facteurs climatiques.
2.1.2.2.1 Caractéristiques géomorphologiques
La plaine côtière de faible altitude (0 à 5 m) est séparée du plateau par la lagune de DJONOU. Elle est entièrement sablonneuse ou marécageuse par endroits, ce qui favorise une infiltration rapide des eaux de pluie et de divers éléments qu’elles
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véhiculent. Cette plaine est faite d’une succession de cordons littoraux récents et anciens jalonnés par des marais et lagunes qui sont relayés vers la mer par de nombreuses passes. Le cordon littoral est assez sableux et présente des terrains à perméabilité élevée ; ce qui favorise une pollution assez rapide de la nappe phréatique sur le littoral avec un faible pouvoir de filtration des éléments véhiculés par l’eau. Les terrains constituant la terre de barre quant à eux ont une porosité assez faible, ce qui rend leur perméabilité moins prononcée que celle des formations de la plaine côtière.
2.1.2.2.2 Données climatiques
Dans la Commune d’Abomey-Calavi, le climat est de type subéquatorial marqué par quatre saisons à savoir :
- une grande saison des pluies (mars à juillet) - une petite saison sèche (juillet à septembre)
- une petite saison de pluies (septembre à novembre) - une grande saison sèche (novembre à mars).
2.1.2.2.3 Données pluviométriques
Les précipitations sont relativement élevées, elles atteignent en moyenne 100 mm de pluie par mois, soit 1200 mm par an.
Le régime pluviométrique est bimodal et concentré sur les mois de juin et octobre dans les deux saisons de pluie.
La variation mensuelle des précipitations pour la période de 2009 à 2010 se présente comme indique la figure 6
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Figure 6: variations mensuelles de la pluviométrie dans la Commune d’Abomey-Calavi de 2009 à 2010 Source : ASECNA station de Cotonou
2.1.2.2.4 Les données géologiques et hydrogéologiques
Selon la carte géologique au 1/200 000, exécutée par l’OBEMINES, feuille de Lokossa – Porto-Novo, le substratum géologique sur lequel s’étend le secteur d’étude est constitué de deux grands types de formations géologiques. Il s’agit de :
Les formations quaternaires qui sont des dépôts sableux du cordon littoral, des dépôts lagunaires, faits d’argiles et de sables et de dépôts alluvionnaires constitués de sable et d’argiles. Les sables grossiers sur la façade littorale ont une épaisseur d’environ 6 m avec une porosité dépassant 40%. En remontant la côte, les sables silteux marins fins, grisâtres ont une épaisseur de 15 m et une porosité avoisinant les 35%. Enfin, suivent les sables graveleux argileux,
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provenant des alluvions et dont les caractéristiques sont assez voisines des sables dunaires de la façade littorale.
Les formations du tertiaire quant à elles sont constituées essentiellement d’argile et de sable du continental terminal. Deux grandes unités peuvent être distinguées dans ce groupe :
- La première est constituée de dépôt sablo-argileux altérés en faciès terre de barre datant du Miocène supérieur. Dans cette unité et un peu plus en profondeur, on note la présence d’une alternance d’argile et de sable quartzeux et plus bas, du gravier avec une granulométrie qui est soit croissante ou décroissante vers le haut.
- La seconde est faite de dépôt de graviers arrondis et anguleux qui baignent dans une matrice sablo-argileuse généralement de couleur rouge brique et altérée en faciès terre de barre.
La perméabilité des différents matériaux est liée à leur porosité et à la vitesse de passage de l’eau à travers ces vides.
Le cordon littoral est assez sableux et présente des terrains à perméabilité élevée, ce qui favorise une pollution assez rapide de la nappe phréatique sur le littoral avec un faible pouvoir de filtration des éléments véhiculés par l’eau. Les terrains constituant la terre de barre quant à eux ont une porosité assez faible, ce qui rend leur perméabilité moins prononcée que celle des formations de la plaine côtière. Selon les travaux réalisés par le SERHAU-SEM en 1997, on distingue trois couches aquifères sur le plateau :
- la couche aquifère du continental terminal peu profonde (120 m) ; - la couche aquifère du paléocène à 320 m de profondeur ;
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- la couche aquifère du mastrichien à 1500 m de profondeur.
L’eau de consommation est surtout puisée dans la couche aquifère du continental terminal.
La figure 7 montre la situation hydrogéologique d’Abomey-Calavi
Figure 7 : carte hydrogéologique de la commune d’Abomey-Calavi Source : Carte hydrogéologique du Bénin au 1/600000 ORSTOM
10 2.1.2.3 Données socio-culturelles
- Les ethnies rencontrées
Les ethnies qui peuplent actuellement la région sont venues de divers horizons, à une période relativement lointaine. Les mouvements migratoires se sont orientés du Nord au Sud puis d’Ouest en Est.
Sur le plan ethnique, les Fon représentent 83,6% de la population totale, les Adja 9,5%, les yoruba 4,3%, les Yomlokpa 2%; les autres 1,5%, les Bariba 0,38% ; les Dendi 0,2%, les Otamari 0,2% et enfin les peuhl 0,1%.
- Les religions pratiquées
Au plan religieux, 48,8% de la population totale pratiquent la religion chrétienne, 28,3% la religion traditionnelle, 18,8% pour les autres religions et enfin 4,1%
pratiquent la religion musulmane.
- Scolarisation et alphabétisation
La Commune d’Abomey-Calavi compte 219 écoles primaires, 41 collèges d’enseignement général dont 8 collèges avec le second cycle (seconde, première et terminale), 23 écoles maternelles, 29 Centres d’alphabétisation construits pour l’alphabétisation des enfants et des adultes en langues nationales (Fon, Aïzo, Adja).
- Répartition des habitants
Avec une superficie de 650 km², la Commune d’Abomey-Calavi a vu sa population passer de 126507 habitants en 1992 à 307745 habitants en 2002. Plusieurs raisons
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expliquent cet accroissement de population noté dans la Commune d’Abomey- Calavi. Au nombre de ces raisons, nous pouvons citer :
- la proximité de la ville de Cotonou ;
- les conditions d’habitation favorable dans la Commune ; - la disponibilité de terrains à un coût relativement acceptable.
De nos jours, la Commune d’Abomey-Calavi se distingue par une abondance d’habitats construits avec une architecture moderne surtout dans les quartiers périphériques et nouveaux. Plusieurs activités socio-économiques sont pratiquées par les populations de la Commune.
2.1.2.4 Activités économiques
Sur le plan économique, trois secteurs d’activités couvrent l’essentiel de la vie des populations dans la Commune d’Abomey-Calavi.
Le secteur primaire : Il est le plus important et occupe près de 80 % de la population.
Deux activités dominent :
- l’agriculture est l’activité la plus dominante de ce secteur et pratiquée sur l’ensemble de la Commune ;
- la pêche qui est surtout pratiquée par les populations riveraines qui sont pour la plupart des Toffin.
L’élevage est faiblement développé, et est surtout de type familial, on y élève des ovins, des porcins et des volailles.
Le secteur secondaire : Il n’est représenté que par quelques unités de productions mineures telles que les savonneries et les boulangeries qui fournissent aux habitants
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l’essentiel des denrées consommables. L’artisanat est représenté par les activités telles que la vannerie, le tissage de nattes et la fabrique de claie.
Le secteur tertiaire :
Il regroupe les services, l’administration et les activités commerciales. Ces dernières sont constituées essentiellement de quelques marchés, restaurants et boutiques qui permettent aux populations de se procurer à proximité les produits tant manufacturés que locaux. Somme toute, les besoins sans cesse croissants de la commune d’Abomey-Calavi, dus à un afflux massif de population, ont engendré un accroissement des services au nombre desquels figurent les services sanitaires.
2.1.2.5 Situation sanitaire
La Commune d’Abomey-Calavi dispose de deux hôpitaux (un hôpital de zone ou de district et l’hôpital La Croix de Zinvié), d’un centre de santé communal, d’un dispensaire isolé, de 10 centres de santé d’arrondissements et 13 dépôts pharmaceutiques. Les maladies les plus fréquentes sont le paludisme, les maladies hydriques, les infections respiratoires et les IST/VIH-SIDA [3]
2.1.2.6 Situation en approvisionnement en eau potable.
Bien que le plateau de Calavi soit la source pourvoyeuse pour la consommation d’eau potable de Cotonou et de la commune, 14 villages et quartiers de ville sur les 70, seulement sont desservis par le réseau d’adduction d’eau de la Société Nationale des eaux du Bénin (SONEB) et la majorité est concentrée dans les arrondissements de Godomey et d’Abomey-Calavi. La commune est alimentée par le Société Nationale des Eaux du Bénin (SONEB) depuis les forages de Godomey et d’Abomey-Calavi. La
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majorité de la population utilise l’eau de puits. Actuellement les données statistiques de la SONEB rapportent que beaucoup de quartiers de la Commune ne sont pas couverts. On distingue deux groupes :
- le groupe de ceux qui utilisent l’eau de raccordement comme eau de boisson et l’eau de puits pour les travaux domestiques. Tous n’ont pas de robinet à domicile et ceux qui n’en ont pas viennent s’approvisionner auprès des possédants en payant un prix fixé par les abonnés eux-mêmes ;
- le groupe de ceux qui utilisent l’eau de puits comme eau de boisson et pour les usages domestiques.
2.1.3 Collaboration pour le soutien Scientifique et la réalisation des études Le laboratoire de santé publique du département « des risques santé environnementaux et industriels » de l’Université Libre de Bruxelles (ULB), le laboratoire de contrôle de qualité des eaux et aliments de la direction de l’hygiène et de l’assainissement de base (DHAB) du ministère de la santé au Bénin, le laboratoire de microbiologie du centre national hospitalier et universitaire(CNHU) de Cotonou et enfin le laboratoire central de la société nationale des Eaux du Bénin (SONEB) ont servi de cadre à notre travail de recherche en ce qui concerne le volet analyse de laboratoire.
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2.2 METHODE D'ETUDE
La thèse a permis de réaliser cinq études sur les facteurs associés à la problématique de la qualité des eaux de boisson et la santé des populations dans la Commune d’Abomey-Calavi au Bénin. Ces études ont donné une vision globale pour contribuer aux differents facteurs en vue de pouvoir prendre des mesures pour améliorer la santé des populations y compris les populations fragiles.
2.2.1. Première étude : Etude de l’analyse des risques
Cette étude pour évaluer les incidences des activités humaines (objectif spécifique c) sur les eaux de puits. Pour se faire nous avons conceptualisé un modèle à partir de DPSIR (Driving Forces, Pressures, State, Impact, Responses) pour expliquer le mécanisme de contamination chimico-biologique des eaux de puits (objectif spécifique a).
Ce mécanisme de contamination des eaux de puits a été étudié selon le modèle.
L’étude à travers ce modèle nous a permis de faire l’analyse des risques sur le mécanisme de contamination chimico-biologique des eaux de boisson en mettant en évidence une structuration qui a permis d’établir les liens entre les différents compartiments de l’environnement et les activités humaines.
Pour les problèmes de santé liés à notre environnement nous avons utilisé cet indicateur descriptif qui répond à la question « que ce passe -t-il au niveau de l’environnement et de l’homme ? ».
Cet indicateur descriptif interactif appelé DPSIR (Driving force, Pressure, State, Impact, Response) développé par l’Agence Européenne de l’Environnement
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constitue notre cadre conceptuel qui a permis de mettre en évidence les liaisons entre les différents thèmes.
Les indicateurs de force directrice se situent en amont du phénomène étudié, ils en forment le cadre social et économique qui sous-tendent le contexte de la description (données sur la population, pratiques industrielles, le niveau de consommation).
Les indicateurs de pression présentent les données sur les pressions exercées par l’ensemble de la société et les différents secteurs d’activité sur l’environnement (par exemple la quantité de gaz à effet de serre rejeté dans l’atmosphère, les pollutions diverses et la contamination des sols).
Les indicateurs d’état permettent d’évaluer l’état d’un compartiment de l’environnement (par exemple l’épaisseur de la couche d’ozone ou le taux de reboisement, le niveau piézométrique des nappes, indice de pollution organique, qualité des eaux et des sols etc.)
Les indicateurs d’impact traduisent le lien entre l’état et ses conséquences sur la santé humaine ou sur les compartiments environnementaux qui lui sont liés.
Enfin les indicateurs de réponses mettent en évidence les réactions apportées par la société pour corriger l’état des compartiments environnementaux ainsi que les progrès réalisés lors de la mise en place des politiques environnementales ou ayant un impact sur l’environnement.
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Figure 8 : Mécanisme de contamination chimico-biologique des eaux de puits selon le modèle DPSIR Impact (Impacts)
Exposition
Driving Force (Forces Directrices)
-Ressource en eau (Croissance économique et démographique, Pratique agricole, social et culturel)
-Qualité de l’eau (Pratiques agricoles, industrielles)
-Urbanisation
Pressure (Pressions)/ Emission Prélèvements (eau), Niveau d’utilisation de l’eau, Rejets industriels d’eau usée, Contamination des sols
State (Etat) / Imission -Niveau piézométrique des nappes, - Eaux souterraines (contaminants chimiques),
- Eaux de surface (pollution organique, écotoxicité, qualité biologique),
- Eaux de distribution (contaminant chimico- biologique)
-Mesures de la qualité des eaux et des sols
Response (Réponses) -Tarifs de l’eau distribuée
-Montant des redevances sur les prélèvements (taxes)
-Zone de prévention (zone protégée)
-Abandon des captages
-Epuration des eaux et égouttage
-Taxes sur le
déversement des eaux
-Les textes de lois
-Information, sensibilisation et éducation
-Promotion de la santé
-Prise en charge thérapeutique Impact sur les
écosystèmes
Effets sur la santé des populations Maladies hydriques (diarrhées et autres)
17 2.2.2. Deuxième étude
2.2.2.1. Type d'étude
Une deuxième étude transversale a porté sur les indicateurs physico-chimiques et microbiologiques des eaux de boisson (objectif spécifique b), les facteurs de risques intrinsèques et extrinsèques liés à cette contamination (objectif spécifique a) et l’étude de la cartographie des puits et robinets prélevés dans la zone d’étude (objectif spécifique d).
2.2.2.2. Population d’étude
La population d’étude est constituée des eaux de boisson de la commune d’Abomey calavi et des populations qui les consomment.
2.2.2.3. Echantillonnage
2.2.2.3.1 Méthode d’échantillonnage
Il s’agit d’une méthode d’échantillonnage par tirage aléatoire simple des ménages, des puits et des robinets d’eau du réseau d’adduction de la Société Nationale des Eaux du Bénin (SONEB) de la commune d’Abomey-calavi..
2.2.2.3.2 Technique d’échantillonnage pour les puits
La Commune d’Abomey-Calavi est constituée de six quartiers et 64 villages répartis dans neuf arrondissements.
Des neuf arrondissements, six ont été retenus sur choix raisonné sur la base de:
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- les conditions environnementales liées au lotissement (la société nationale des eaux du Bénin n’a pas étendu son réseau d’adduction d’eau pour permettre la consommation de l’eau de boisson de bonne qualité) ;
- la gestion des déchets ménagers solides et liquides (aucune politique de bonne gestion des déchets ménagers ce qui pourra avoir un impact sur la nappe phréatique) ; - l’existence de ménages utilisant exclusivement comme eau de boisson l’eau de puits ; - la faible profondeur de la nappe ;
- la nature des sols et la perméabilité de l’aquifère exploité.
2.2.2.3.3 Technique d’échantillonnage pour l’eau de la Soneb
En tenant compte de la couverture du réseau de distribution de l’eau potable par la Société Nationale des Eaux du Bénin dans les 14 quartiers sur 70 dans cette commune, les ménages ont été sélectionnés par tirage aléatoire simple.
2.2.2.3.4 Critères d’inclusion et d’exclusion de la population cible a) Critères d’inclusion
La population ciblée pour cette étude consomme exclusivement soit l’eau distribuée par la société nationale des Eaux du Bénin (SONEB,) soit l’eau de puits.
Les puits retenus pour cette étude ne sont pas suivis (conseils de traitement et d’hygiène des puits) par la Direction de l’Hygiène et de l’Assainissement de Base (DHAB) du Ministère de la Santé.
b) Critères d’exclusion
Les populations utilisant à la fois l’eau de la SONEB et l’eau de puits n’ont pas été prises en compte dans l’étude.
2.2.2.3.5 Taille de l’échantillon
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L’étude a porté sur 110 puits et 60 robinets de la société nationale des eaux du Bénin qui sont respectivement sélectionnés par tirage aléatoire simple dans l’ensemble des puits et robinets des régions choisies où se trouvent les 55898 ménages de la commune d’Abomey Calavi et dans les 14 quartiers desservis par le réseau d’adduction d’eau de la Société Nationale d’eau du Bénin (SONEB). Dans cette commune nous avons des arrondissements. Chaque arrondissement subdivisé en zones ou localités. Dans chaque zone trois ménages tirés au sort à partir de la liste des ménages. Un puits et un robinet tirés au hasard parmi les 3 ménages. Cette étude a permis de définir la relation entre l’eau de puits et celle de robinet sur plan qualité physico-chimique et microbiologique.
2.2.2.4. La technique de collecte et analyse des données 2.2.2.4.1 La technique de collecte
a) Prélèvement des eaux
- Equipement et méthode de stérilisation
Les flacons en verre de 500 mL sont utilisés. Ils sont lavés et rincés avec de l’eau distillée. Après séchage, l’ouverture des flacons est bouchée avec du coton cardé et emballé dans du papier kraft en aluminium. Ils sont ensuite stérilisés à l’autoclave. Les bouchons sont aussi lavés rincés de la même manière, séchés, emballés dans du papier kraft en aluminium et stérilisés à l’autoclave à 121° pendant 30 minutes.
- Technique de prélèvement de l’eau de puits
Le prélèvement dans les puits est réalisé à l’aide des flacons stérilisés lestés au bout desquels est fixée une ficelle permettant de faire descendre le flacon dans le puits.
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L’eau est prélevée à environ 50 cm de la surface libre. La figure 9 illustre la technique de prélèvement.
Figure 9 : Technique de prélèvement des échantillons d’eau dans les puits pour analyses physico-chimiques et microbiologiques
Source : OMS
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NoNouuss aavvoonnss ooppttéé ppoouurr ll’’uuttiilliissaattiioonn ssiimmuullttaannééee ddeess ffllaaccoonnss eenn mmaattiièèrree ppllaassttiiqquuee ppoouurr l
leess pprrééllèèvveemmeennttss ddeessttiinnééss aauuxx aannaallyysseess pphhysysiiccoo--cchhiimmiiqquueess eett eenn vveerrrree ppoouurr lleess
prprééllèèvveemmeennttss ddeessttiinnééss aauuxx aannaallyysseess bbaaccttéérriioollooggiiqquueess.. UUnn ggrraanndd ssooiinn aa ééttéé pprriiss ppoouurr lleess flflaaccoonnss eenn mmaattiièèrree ppllaassttiiqquuee ccaarr lleeuurr rrééeemmppllooii ppeeuutt ppoosseerr ddeess pprroobbllèèmmeess ddee
coconnttaammiinnatatiioonn ssii llee nneettttooyyaaggee nn’’aa ppaass ééttéé ssuuffffiisasammmmeenntt ffaaiitt aavvaannt t ll’’éécchhaannttiilllloonnnnaaggee.. - Technique de prélèvement de l’eau de la SONEB
Flamber et faire couler préalablement l'eau, de façon à réduire la contamination périphérique. Le prélèvement a été effectué après écoulement de 2 à 3 minutes (température de l’eau stable) de façon à recueillir l'eau en amont en flacon(s) stérile(s), sans faire déborder et laisser un volume d’air d’environ un 1/10 du volume du flacon . On veille à ne pas toucher avec les doigts le col et l’intérieur du bouchon.
- Emballage des échantillons en vue de leur transport.
Une fois le prélèvement fait, les flacons ont été numérotés et rangés dans une glacière pour être immédiatement acheminés au laboratoire en vue de leur analyse.
2.2.2.4.2 Analyse des données
Les données ont été analysées par les techniques suivantes.
a) Analyse physique
Elle a été effectuée in situ à l’aide d’un multi paramètre portatif marque WTW 350i fourni par VWR avec une précision relative de ±0,004 /±0,01pour le pH et ±0,5% pour la conductivité et concerne les paramètres suivants :
- La température (La valeur seuil est de 25° C) ;
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- le potentiel hydrogène (le pH d’une solution est le cologarithme décimal de sa concentration en ion hydronium (H3O+)) : pH = colog [H3O+] = - log [H3O+] de valeur normale comprise entre 6,5 et 9,5) ;
- la conductivité électrique (Cs La valeur normale est de 400 s/cm) ; - le total des sels dissous (TDS La valeur indicative est de 2000mg/l)
- la turbidité a été mesurée par un turbidimètre marque HACH type 2100 N d’une précision de ± 2% de la valeur ou 0,01NTU de 0 à 1000NTU fournie par VWR.
b) Analyse chimique
L’analyse chimique concerne les paramètres ci-dessous cités avec leurs méthodes de dosage dont leur présence à une certaine concentration indique une contamination probable, ce sont :
Les nitrates (NO3-), les nitrites (NO2-), l’azote ammoniacal (NH4+), le fer total (Fe) et l’aluminium (Al3+), les fluorure (F-), les sulfates (SO4²-), les phosphates (PO43-) ont été déterminés par dosage colorimétrique à l’aide d’un spectrophotomètre (DR/2800). Les réactifs utilisés sont des kits HACH. Les réactions chimiques mises en jeu sont les suivantes : la méthode par diazotation grâce au Nitri Ver 3 pour les nitrites, la méthode de réduction au cadmium grâce au Nitra Ver 5 pour les nitrates, la méthode au NESSLER pour l’ammonium, la méthode à la phénantroline -1,10 pour le fer dont la réaction consiste en une formation d’un complexe rouge orangé ,la méthode aluminon grâce au réactif Alu Ver 3 pour l’aluminium. Les limites admissibles par l’OMS sont de 45 mg/L pour les nitrates, 0,1 mg/L pour les nitrites, 0,5 mg/L pour l’ammonium, 0,3 mg/L pour le fer et 0,2 mg/L pour l’aluminium. Le calcium (Ca2+) et
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le magnésium (Mg 2+) ont été dosés par complexométrie ou par la méthode volumétrique à l’EDTA [98] avec des limites admissibles qui sont respectivement de 100 et 50 mg/L. L’oxydabilité des matières organiques (MO) qui a pour norme 5 mgO2/L a été déterminée par oxydation à chaud en milieu acide [4]. L’arsenic (As) a été dosé par la spectrométrie d’absorption atomique équipé d’une lampe à cathode creuse d’arsenic avec génération d’hydrure. Le principe de ce dosage demande que tous les composés de l’arsenic soient à la valence III. La totalité de l’arsenic est donc oxydé à l’état V. L’arsenic (V) a été alors réduit quantitativement en arsenic III par l’iodure de potassium (KI). Puis l’arsenic (III) a été réduit à l’état d’hydrure (H3As) par le borohydrure de sodium. L’hydrure libéré dans le réacteur est entraîné dans un tube en silice chauffé. Le cadmium (Cd) et le plomb (Pb) en présence de la flamme émettent des photons de longueurs d’ondes déterminées dont l’intensité a été mesurée par spectrophotométrie. Le mercure (Hg) a été dosé par spectrophotométrie d’absorption atomique sans flamme après minéralisation au brome. Après oxydation et minéralisation par le brome à 45°C, le mercure a été libéré de sa solution par réduction et entraîné par un courant de gaz inerte. Le chrome (Cr) par spectrophotométrie d’absorption avec flamme après complexation au sel d’ammonium, d’acide pyrrolidinodithiocarboxylique et l’extraction par la méthylisobutylcétone ont été déterminés par la spectrométrie d’absorption atomique en flamme dont les limites admissibles par l’OMS sont respectivement de 50, 5, 50, 1 µg/L et 0,05 mg/L. Le zinc (Zn2+) a été dosé par spectrométrie d’absorption atomique en flamme. Les chlorures et le chlore ont été déterminés par la méthode de Mohr (Argentimétrie) qui consiste à doser les chlorures avec du nitrate d'argent en présence de chromate de potassium
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(indicateur d’ions Ag+). L’oxygène dissous (O2) a été mesuré par la méthode électrochimique à la sonde (oxymètre).
c) Analyse microbiologique - Analyse bactériologique
Elle a consisté à évaluer dans les eaux de consommation :
la microflore totale aérobie mésophile.
Il s’agit de l’ensemble des microorganismes capables de se multiplier en aérobiose à des températures optimales de croissance comprise entre 20°C et 44°C. Nous avons recherché notamment les microorganismes aptes à croître en 72 heures à 30°C. La recherche de la microflore totale aérobie mésophile nous a permis d’évaluer l’indice de qualité sanitaire.
Certes il n’y a pas toujours de relation étroite entre une valeur élevée de la microflore totale aérobie mésophile.
Les microflores indicatrices de contamination fécale (coliformes et coliformes thermo tolérants)
Les microflores indicatrices de contamination fécale ont été représentées par les microorganismes vivant normalement dans l’intestin de l’homme et des animaux.
Leur présence dans l’eau révèle une contamination fécale et la présence éventuelle d’une bactérie pathogène responsable de toxi-infection.
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Les streptocoques fécaux
Leur présence dans les eaux témoigne d’une contamination fécale, car ils ont tous un habitat fécal. En fonction de l’importance de la microflore totale aérobie mésophile, la recherche d’autres indices de contamination a pu être réalisée (Clostridium sulfitorédurecteurs).
Les analyses bactériologiques ont été faites par filtration car la concentration bactérienne dans l’eau a été faible.
L’identification des bactéries a été faite par la galerie API 20 E pour les bacilles à Gram- et la galerie API-STREPTO pour les Streptocoques fécaux.
Première étape : Filtration sur membrane.
La méthode de filtration sur membrane : un volume défini de l’échantillon a été filtré et la membrane a été incubée sur un milieu gélosé spécifique. Différents milieux et conditions d’incubation (temps et température) ont pu être utilisés selon le type de bactéries fécales recherché [5,6]. Le résultat s’est exprimé en UFC (unité formant colonie) par unité de volume. Les milieux gélosés spécifiques utilisés pour l’énumération des coliformes sont : le milieu m-Endo et le milieu lactosé TTC-Tergitol.
Dans notre étude, le milieu lactosé TTC-Tergitol, et le milieu m-Endo ont été utilisé pour le dénombrement des coliformes fécaux ou coliformes thermotolérants. La gélose de Slanetz et Bartley pour les streptocoques fécaux, le milieu TSN (Trypcase sulfite néomycine) pour le Clostridium perfringens, le milieu BAIRD-PARKER pour les Staphylocoques et le milieu SS (Salmonella-Shigella) pour les salmonelles et les shigelles [7, 8,9]. Les boîtes de Pétri ont été placées en position inversée dans un incubateur à
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37°C et 44°C ± 0,5°C pendant 24 heures ± 2 heures à 48 heures aussitôt après la filtration. L'incubation de ces milieux à 37°C pendant 24h à 48 heures permet le dénombrement des coliformes, streptocoques fécaux, staphylocoques, salmonelles, shigelles et à 44°C ± 0,5°C pour les coliformes thermotolérants.
Deuxième étape : Numération des colonies.
Numération des colonies à la loupe binoculaire après incubation des boîtes de Pétri pendant 24 à 48 heures. Cette numération a été faite après avoir posé sur la platine la boîte de pétri ensemencée, puis décompté au grossissement 45x a l’aide d’un hémoleucomètre tout en repérant avec un crayon feutre les colonies pour éviter d’oublier ou d’en compter une deux fois.
Troisième étape : identification des bactéries.
L’identification a été faite par la galerie API 20E (bio Mérieux sa 69280 Marcy- L’Etoile/France) constituée de 20 microtubes prêts à l’emploi permettant de réaliser 23 tests biochimiques afin d’identifier des bacilles Gram –, appartenant à la famille des entérobacteriaceae ou non. Cette méthode a consisté à prélever une colonie suspecte bien isolée pour en faire l’inoculum à partir de l’eau distillée stérile. L’inoculum a été distribué dans les microtubes contenant des substrats déshydratés de la galerie API 20 E. Cette galerie a été incubée dans une étuve à 37°C pendant 24 heures. Les réactions produites pendant la période d’incubation se traduisent par des virages colorés spontanés ou révélés par l’addition de réactifs (tryptophane désaminase : TDA, JAMES pour indole, VP1+VP2 pour le pyruvate de sodium).
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La lecture a été faite à l’aide d’un tableau de lecture et l’identification a été obtenue par un catalogue analytique bioMérieux.
Pour les cocci à Gram+ leurs identifications ont été faites de la manière suivante : - les tests de catalase et de coagulase (caractérisation) ont été fait pour l’identification des staphylocoques ;
- les colonies caractéristiques dénombrées catalase négative ont été ensemencées sur gélose biliée à l'esculine. La culture avec hydrolyse de l'esculine (noircissement de la gélose) confirme la présence de streptocoques du groupe D ou streptocoques fécaux
La culture de clostridium perfringens a consisté dans un premier temps à couler une première couche d’environ 2 mm du milieu TSN dans les boîtes de pétri puis laisser solidifier sur une surface froide et chauffer l’inoculum afin de détruire les formes végétatives et d’activer les spores puis filtrer 20 mL. Déposer la membrane dans la boîte, face supérieure tournée vers le bas, en s’assurant qu’il ne reste pas de bulles d’air emprisonnées sous le filtre. Dans un deuxième temps une nouvelle couche de gélose a été coulée de façon à porter l’épaisseur total de gélose à 5 mm environ. Laisser solidifier sur une surface froide et Incuber dans une jarre pendant 44 heures à 46°C.
Les colonies de clostridium perfringens apparaissent sur le milieu TSN entourées d’une auréole noire de taille importante due à la réduction du sulfite qui provoque une précipitation de sulfure de fer.
La figure ci-dessous nous renseigne sur l’algorithme de recherche des germes identifiés.
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Présence de germes banals
Recherche présomptive de coliformes
Recherche des coliformes fécaux (Escherichia coli)
Recherche de coliformes totaux 37 ° C Streptocoques
fécaux
Identification
Recherche de BHAA
(Gélose ordinaire) Non
Négative Positive
Coliformes thermo tolérant
44 °C
Recherche de vibrio
Négative Positive
Identification
Négative Positive
Identification Négative Positive
Oui
Identification
Négative Positive Négative Positive Identification
Négative Positive Identification
Légende :
BHAA = Bactéries Hétérotrophes Aérobies et Anaérobies facultatives (Achromobacter, Aeromonas, Bacillus, Clostridium, Klebsiella, Legionella, Mycobacterium, Proteus, Pseudomonas, Serratia et Xanthomonas etc.).
Les coliformes fécaux (E. coli, Citrobacter, Enterobacter, klebsiella, Salmonella, Shigella etc.) ;
Les coliformes thermo-tolérants (Citrobacter, Enterobacter, Salmonella, Shigella etc.) ;
Les coliformes totaux (Citrobacter, Enterobacter, Escherichia, klebsiella, Serratia, Yersinia etc.)
Figure 10 : Algorithme de recherche des germes dans les eaux de boisson
29 - Analyse parasitologue et mycologique
Contrairement aux bactéries, les parasites ne peuvent pas se multiplier dans des milieux de culture permettant de les identifier.
De manière générale, les méthodes de détection, d’énumération et d’identification ont été toutes basées sur le même principe : les parasites contenus dans un volume d’eau de 1 à 1000 mL ont été concentrés dans une goutte d’eau qui est ensuite observée au microscope.
Les parasites incriminés sont les suivants :
- les protozoaires dont Entamoeba histolytica, Giardia lamblia ou intestinalis, Balantidium coli, Cryptosporidium parvum etc.
- les helminthes dont Dracunculus medininsis, Ancylostoma duodenalae, Ascaris lumbricoïdes et les Schistosoma.
Les champignons sont aussi recherchés dans l’eau par méthode directe et par culture sur sabouraud cloramphenicol ou à la gentalline.
d) Traits organoleptiques
Ils ont été appréciés à partir de nos organes de sens (l’œil, le nez, et la langue). Par la vue, nous avons apprécié la couleur et le caractère trouble des eaux prélevées ; par l’odorat, leur odeur ; par le goût, leur saveur.
2.2.2.5 Enquête ménage
Un questionnaire sous forme d’interview a été réalisé par le chercheur et trois sociologues formés par ce dernier. Les informations recueillies ont porté sur les caractéristiques et la disposition des puits, les installations septiques ainsi que sur
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l’activité agricole dans un rayon d’environ 500 m par rapport aux puits, les données sociodémographiques des membres du ménage questionné, le niveau économique du ménage , les problèmes de santé actuels et antérieurs au prélèvement d’eau, la consommation d’eau et autres facteurs de risque de gastro-entérite, la présence de problèmes de santé ayant nécessité une consultation médicale au cours de la dernière année, sur la présence de symptômes de gastro-entérite survenus la semaine précédente et la consommation quotidienne d’eau et de la présence de symptômes de gastro-entérite survenus la semaine subséquente au prélèvement d’eau.
Quant au réseau d’adduction d’eau de la SONEB, le questionnaire a porté sur le mode de gestion de l’eau, le renouvellement, le stockage et le transport. Ce questionnaire soumis préalablement à la validation des professionnels de santé a été traduit en langue nationale parlée dans la région pour faciliter la compréhension des participants.
2.2.2.6 Traitement des données et interprétations
Les données ont été codifiées, saisies, nettoyées et analysées à l’aide des logiciels EXCEL, Epi info et STATA, version 10.0 sous Windows. Les mesures statistiques usuelles ont été utilisées en fonction du type de variables. Nous pouvons citer entre autres le calcul des moyennes avec leurs déviations standards, des médianes avec les percentiles 25 et 75, des pourcentages, des prévalences, les tests de comparaison de proportions (le test exact de Fisher et le test du Chi² de Pearson) avec 0,05 comme seuil de signification.
31 2.2.2.7 Variables mesurées
a) Variables dépendantes
La qualité de l’eau de boisson représente la variable dépendante. Elle a deux modalités : elle est bonne ou mauvaise. Elle a été appréciée par les paramètres physico-chimiques et bactériologiques considérés comme les indicateurs de qualité.
b) Variables indépendantes
Elles représentent les variables contribuant à la détermination de la qualité de l’eau.
Ce sont :
- les paramètres physiques à savoir : la température, le potentiel d’hydrogène (pH), la conductivité, la turbidité, le total des sels dissous ;
- les paramètres chimiques : appréciés à travers la présence d’ammonium, de nitrates, de nitrites, de phosphates, de fer, de manganèse et de l’oxydabilité au KMnO4 dans l’eau ;
- les paramètres bactériologiques par la recherche des coliformes et des streptocoques fécaux.
Les variables indépendantes telles que les paramètres chimiques et bactériologiques ont été influencés par des facteurs tels que :
- les facteurs démographiques et économiques (taille du ménage, niveau économique du ménage, profession) ;
- les facteurs environnementaux (la distance et la position du puits par rapport aux latrines, les excréta humains et animaux, les dépotoirs sauvages, le dispositif de
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protection de puits, les industries, l’atmosphère, l’agriculture et l’élevage, les habitations et zones urbaines ;
- les facteurs socioculturels (niveau d’instruction, connaissances sur l’eau de boisson) ;
- les facteurs comportementaux (recueil de l’eau, transport de l’eau, stockage de l’eau, manipulation de l’eau pour l’utilisation).
2.2.2.8. Limites de l’étude
Cette étude nous a permis d’avoir une idée précise de la qualité de l’eau de boisson ainsi que des conditions d’hygiène et d’assainissement de cet environnement.
Toutefois, elle présente l’inconvénient de ne pas nous renseigner sur la situation réelle dans le temps, du degré de la pollution. Le degré de pollution peut être en effet influencé par la saison (sèche ou pluvieuse), par le niveau d’assainissement qui est variable dans le temps. On ne peut donc tirer d’une telle étude des conclusions définitives. L’idéal serait de faire une étude s’étendant sur plusieurs mois couvrant de deux saisons sèches et de deux saisons pluvieuses.
2.2.3. Troisième étude
2.2.3.1. Type d'étude
Une troisième étude descriptive a été réalisée sur l’alimentation en eau de boisson pour évaluer le niveau de contamination des eaux de puits et les risques liés à la santé des populations (objectifs spécifiques b et c)
33 2.2.3.2. Population d’étude
Les eaux de puits de la région et les populations qui les consomment.
2.2.3.3. Echantillonnage
2.2.3.3.1. Méthode d’échantillonnage
Il s’agit d’une méthode d’échantillonnage probabiliste par tirage aléatoire simple sur l’ensemble des puits de la région.
2.2.3.3.2. Technique d’échantillonnage pour les puits
La Commune d’Abomey-Calavi est constituée de six quartiers et 64 villages répartis dans neuf arrondissements. Des neufs arrondissements, quatre (Godomey, Hêvié, Ouèdo, Togba) sélectionnés dans la commune d’Abomey-Calavi sont retenus pour abriter l’étude après des choix raisonnés, fondés sur les conditions environnementales rendant l’étude possible, tels :
- le lotissement et la gestion des déchets ménagers solides et liquides ; - la consommation exclusive d’eau de puits par les ménages.
2.2.3.3.3 Critères d’inclusion et d’exclusion de la population cible
a) Critères d’inclusion
- La population ciblée pour cette étude consomme exclusivement l’eau de puits ; - Les puits retenus pour cette étude ne sont pas suivis (conseils de traitement et d’hygiène des puits) par la Direction de l’Hygiène et de l’Assainissement de Base (DHAB) du Ministère de la Santé.
34 b) Critères d’exclusion
Les populations utilisant à la fois l’eau de la SONEB et l’eau de puits n’ont pas été prises en compte dans l’étude.
2.2.3.3.4 Taille de l’échantillon
L’étude a porté sur 30 puits sélectionnés par tirage aléatoire simple sur l’ensemble des puits des quatre arrondissements retenus dans la commune. Compte tenu du nombre de ménages au sein de chaque arrondissement, le nombre de puits affecté à chacun de ces différents arrondissements est représenté dans le tableau ci-dessous.
Tableau N°II : Répartition du nombre des puits sélectionnés par arrondissement.
Arrondissement Nombre de ménages Nombre de puits
Godomey 8525 15
Hêvié 1553 4
Ouèdo 1449 4
Togba 1280 7
35 Remarque :
La technique de collecte et d’analyse des données, les enquêtes de ménage, le
traitement et l’interprétation des données ainsi que les variables étudiées sont décrits dans la deuxième étude (page 157)
2.2.4. Quatrième étude 2.2.4.1. Type d'étude
Une quatrième étude transversale descriptive et comparative sur l’alimentation en eau de boisson a été réalisée pour évaluer la qualité de l’eau de puits et de la SONEB (société nationale des Eaux du Bénin) consommée par une frange de la population et sa relation avec leurs difficultés en santé (objectifs spécifiques b et e)
2.2.4.2. Population d’étude
Les eaux de boisson (eau de puits et de la SONEB) de la commune d’Abomey calavi et les populations vulnérables (personnes âgées, femmes enceintes, nourrissons) qui les consomment.
2.2.4.3. Echantillonnage
2.2.4.3.1. Méthode d’échantillonnage
Il s’agit d’une méthode d’échantillonnage par tirage aléatoire simple sur l’ensemble des ménages( grappes), des puits et des robinets d’eau du réseau d’adduction de la Société Nationale des Eaux du Bénin (SONEB) en tenant compte de leurs répartitions
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géographiques et de la couverture du réseau de distribution de l’eau dans cette commune
Remarque :
Les techniques d’échantillonnage, les critères d’inclusion et d’exclusion, la taille de l’échantillon, l’enquête de ménage et les variables mesurées sont décrits dans la deuxième étude (page 157)
La technique de collecte et d’analyse des données est, quant à elle, identique à celle de la deuxième étude, à la différence que des prélèvements biologiques (selles, urines) ont été réalisés sur 110 personnes vulnérables (personnes âgées, femmes enceintes, nourrissons) sélectionnées par tirage aléatoire simple dans les régions choisies où se trouvent les 55898 ménages que comprend cette commune. Dans les arrondissements de cette commune subdivisés en zones ou localités où trois ménages de chaque zone tirés au sort à partir de la liste des ménages. Une personne consommant l’eau de puits et de robinet tirée au hasard parmi les 3 ménages.Ces prélèvements ont été analysés en laboratoire selon les techniques d’analyses de références habituelles en matière de la biologie médicale.
En ce qui concerne le traitement des données, en dehors des tests statistiques de la deuxième étude nous avons effectué les mesures de prévalences entre les exposés, les non exposés et les rapports de prévalence.
37 2.2.5. Cinquième étude
2.2.5.1. Type d'étude
Une cinquième étude transversale descriptive à visée analytique sur la qualité de l’eau de boisson et la santé des populations d’une part, d’autre part sur les symptômes et les maladies hydriques dans les centres de santé de la zone d’étude (objectifs spécifiques b, f et g).
2.2.5.2. Population d’étude
La population de l’étude est constituée par les eaux de puits, les populations qui les consomment et les centres de santé de la commune d’Abomey-Calavi
2.2.5.3. Echantillonnage
2.2.5.31. Méthode d’échantillonnage
Un nouvel échantillon de ménage a été sélectionné aléatoirement selon la méthode décrite pour l’étude 2 (page 157)
Remarque :
Les techniques d’échantillonnage, de collecte et d’analyse des données, la taille de l’échantillon, l’enquête de ménage, le traitement des données et interprétation sont décrits dans le chapitre VI (page 271).
En ce qui concerne les variables étudiées, en plus des variables de la deuxième étude nous avons également pris en compte les effets de santé (maladies hydriques) au niveau des centres de santé et les caractéristiques sociodémographiques (l’âge, le sexe, le niveau d’instruction des patients et leurs professions).
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REFERENCES
1. Institut National de Statistiques et d’Analyse Economique (INSAE). Projections départementales révisées des données du RGPH3. Bénin, 2008.
2. Ministère de la santé publique. Annuaire des statistiques sanitaires, DPP/SSDRO Bénin ; 2004.
3. Bénin. Programme d’appui au démarrage des communes, mission de décentralisation. Monographie de la commune d’Abomey-calavi. Afrique conseil ; 2006.
4. Rodier J. L’analyse de l’eau: eaux naturelles, eaux résiduaires, eau de mer : physico-chimie, bactériologie et biologie. 8ème éd. Paris: Dunod; 2005: 1382 p.
5. Rompré A, Servais P, Baudart J, De Roubin MR, Laurent P. Methods of detection and enumeration of coliforms in drinking water: a review. J Microbiol Methods 2002;
49: 31–54.
6. Servais P , Garcia-Armisen T, Lepeuple A S, Lebaron P . An early warning method to detect faecal contamination of river waters. Annals of Microbiology 2005; 55 :67-72 7. Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec. Recherche et dénombrement des entérocoques : méthode par filtration sur membrane. Québec:
Gouvernement du Québec ; 2004.
8. Centre d’expertise en analyse environnementale du Québec. Recherche et dénombrement des coliformes fécaux ; méthode par filtration sur membrane.
Québec: Gouvernement du Québec ; 2000.
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9. Afnor. Qualité de l’eau. Analyses biochimiques et biologiques-Analyses microbiologiques Tome 4. Agence Française de Normalisation. Paris: France; 2001.
