Année Académique 2014 – 2015 8ème Promotion
--- UNIVERSITE D’ABOMEY CALAVI
---
ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI ---
DEPARTEMENT DE GENIE DE L’ENVIRONNEMENT ---
Option : Aménagement et Protection de l’Environnement
POUR L’OBTENTION DU DIPLOME DE LICENCE PROFESSIONNELLE THEME
Présenté par : Aubin Aurel ZOHOU
Sous la Supervision de : Prof. Henri H. SOCLO Professeur Titulaire (CAMES)
Directeur du LERCA Responsable de l’UREEQ
EVALUATION DES REJETS POLLUANTS ISSUS
DES ACTIVITES DE TEINTURERIES SUR LES
BERGES OUEST DU CHENAL DE COTONOU
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU I
DEDICACE
A
Mes parents
ZOHOU Dieudonné
&
MONTCHO Christine
En témoignage de ma reconnaissance pour votre amour indéfectible et votre détermination pour me garantir un avenir meilleur. Que cette œuvre vous apporte du réconfort et fasse naître en vous un optimisme plus poussé.
Aucun don, aucune affection ne pourra vous récompenser. Que Dieu vous bénisse et vous accorde longue vie afin que vous puissiez jouir des fruits de vos innombrables efforts
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU II
REMERCIEMENTS
Au terme de notre formation pour l’obtention du diplôme de licence professionnelle en Génie de l’Environnement, je tiens à adresser ma profonde gratitude à :
Dieu Tout Puissant ; Maître du temps et de l’espace qui m’a donné la vie, m’a guidé tout au long de mon cursus et m’a inspiré pour la rédaction de ce rapport. Que son nom soit loué éternellement!
Toutes ces personnes grâce à qui ce travail a été possible. Mes remerciements vont à l’endroit de :
Professeur Henri H. SOCLO, enseignant chercheur à l’Ecole Polytechnique d’Abomey- Calavi, Responsable de l’Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité (UREEQ) et du Laboratoire d’Essais et de Recherches en Chimie Appliquée (LERCA), pour avoir accepté de superviser ce travail, malgré ses occupations, avec compétence et amour pour le travail bien fait. Puisse le tout puissant le combler de sa grâce ;
Monsieur KALLO Mamoudou, chef des teinturiers de Kpankpan, pour ses diverses explications ;
A tous les teinturiers de kpankpan et précisément aux Sieurs MOUSSA Konaté, LIZOU Savané, ABOU Kanté ; tous teinturiers à Kpankpan, pour m’avoir accueillis dans leurs ateliers respectifs ;
Monsieur CAMARA Cissé, teinturier à joncquet, pour m’avoir bien orienté durant ma période de stage ;
Monsieur ASSOUMANOU Aboudou Nassirou, pour avoir accepté être mon intermédiaire auprès des teinturiers.
Professeur Jacques B. ADJAKPA, chef du département du Génie de l’Environnement ; pour sa simplicité, sa disponibilité et ses précieux conseils dans ledit département ;
Tous les enseignants de l’EPAC et techniciens de laboratoires notamment ceux du département Génie de l’Environnement (GEn) qui sont intervenus dans notre formation durant les trois (03) années, profonde reconnaissance pour la qualité de formation qu’ils nous ont donnée ;
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU III Mon feu frère Franck ZOHOU, qui est en train de guider les pas de sa famille, puisse la terre lui soit légère ;
Mon frère Boris ZOHOU et son épouse Ghislaine GANSA, qui se sont toujours soucié de mon avenir par leurs soutien moral matériel et financier et tous leurs précieux conseils, puisse Dieu vous le rendre au centuple ;
Mes frères et sœurs Carole, Jim, Boris, Dolorès et Juanita ZOHOU, leurs époux épouses et leurs enfants ; pour leur soutien, encouragements et conseils dans l’élaboration de ce travail ;
Mon frère Charbel ZOHOU, qu’il découvre dans ce travail un exemple à suivre et à dépasser ;
Mes oncles, tantes, nièces, neveux, cousins et cousines notamment : Marius DODO, Frieda CODJIA, Midas ZOHOU, Léonidas ZOHOU et Réominus ZOHOU, qui m’ont soutenu sur tous les plans dans l’élaboration de ce travail ;
Mon amie Nadège KINIGBE pour son amour, son réconfort, ses conseils, et son soutien de tous les jours. Que Dieu nous accorde sa grâce ;
Aux mémorants de l’UREEQ notamment: Ralph GNONLONFOUN, Hermine GLELE et Linda ZOGBASSE, pour leurs conseils et la bonne ambiance qui à régné entre nous tout au long de mon stage. Que Dieu nous prépare à bien affronter la vie active avec détermination et courage ;
Jacques SOSSOU, pour toute son assistance et ses nombreux conseils durant l’élaboration de ce travail ;
Tous mes camarades de la 8ème promotion GEn, en particulier : Maurel TOSSA, Nito AYITE, Boris HOUNWADO, Colombe FOLAHAN, Harmonia AGOSSADOU et Coffi PEDANOU ; pour l’ambiance de fraternité qui à régné entre nous durant les trois (03) ans de formation que nous avons passé ensemble à l’EPAC ;
Tous ceux qui de près ou de loin ont contribué à l’élaboration de ce travail ; Président du jury, pour le grand honneur qu’il me fait en sacrifiant une partie de son temps pour apprécier et améliorer la qualité de ce document ;
Honorables membres du jury, pour le grand honneur qu’ils me font en acceptant d’apprécier la qualité de ce travail à travers leurs critiques nécessaires pour le parfaire.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU IV Table des matières
DEDICACE ... i
REMERCIEMENTS ... ii
LISTE DES FIGURES ... vii
LISTE DES TABLEAUX ... vii
LISTE DES PHOTOS ... vii
LISTE DES ABREVIATIONS ... viii
RESUME ... ix
ABSTRACT ...x
INTRODUCTION ...1
PARTIE I : PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ...4
1.1. Présentation de LERCA ...5
1.2. Présentation de l’UREEQ ...6
PARTIE II : EVALUATION DES REJETS POLLUANTS ISSUS DES ACTIVITES TEINTURIERES ...7
PROBLEMATIQUE ET CONTEXTE ...8
CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LES POLLUANTS D’ORIGINE TEINTURIERES ...9
1.1. DEFINITIONS DE CONCEPTS ...9
1.1.1. Teinturerie ...9
1.1.2. Eaux de rejets...9
1.1.3. Pollution ...9
1.1.4. Polluant ... 10
1.2. LES SOURCES DE POLLUTION ... 10
1.2.1. Pollution d'origine humaine ... 10
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU V
1.2.2. La pollution d'origine non humaine ... 10
1.3. LES PRODUITS UTILISES DANS LES ACTIVITES DE TEINTURERIES ET LEURS POTENTIELS TOXIQUES ... 11
1.3.1. La soude caustique ... 11
1.3.2. L’hydrosulfite de sodium ... 12
1.3.3. Les colorants ... 13
1.3.4. L’amidon ... 17
1.4. LA TEINTURERIE ET LA POLLUTION ... 18
1.4.1. Généralités ... 18
1.4.2. Pollution engendrée par les effluents de teintureries ... 19
CHAPITRE 2 : PRESENTATION DU SITE D’ETUDE ET METHODOLOGIE D’ETUDE .... 21
2.1. Présentation du site d’étude ... 21
2.1.1. Situation géographique et dimensions ... 21
2.1.2. Climat... 22
2.1.2. Hydrologie ... 23
2.1.4. Ressources floristiques et fauniques ... 24
2.1.4.1. Flore ... 24
2.1.4.2. Faune ... 24
2.1.5. Principales activités des riverains ... 24
2.1.5.1. Pêche ... 25
2.1.5.2. Commerce ... 25
2.1.5.3. Exploitation du sable lagunaire ... 25
2.1.5.4. Transport ... 25
2.1.5.5. Artisanat ... 26
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU VI
2.1.6. Problèmes d’assainissement sur la lagune de Cotonou ... 26
2.2. METHODOLOGIE D’ETUDE ... 27
2.2.1. Matériel ... 27
2.2.2. Approche méthodologique ... 27
2.2.3. Visites de terrain ... 28
2.2.4. Méthodologie de collecte de données sur le terrain ... 28
CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSIONS ... 30
3.1. INVENTAIRE DES PRODUITS DE TEINTURERIES ... 30
3.2. MODE OPERATOIRE ... 30
3.3. SOURCES POTENTIELLES DE POLLUTION DES EAUX DU CHENAL DE COTONOU ... 31
3.4. OBSERVATIONS ISSUES DE LA VISITE EXPLORATOIRE ... 31
3.5. RESULTATS ISSUS DES QUESTIONNAIRES ... 32
3.5.1. Port des vêtements de protection... 32
3.5.2. Risques des activités de teintureries sur la santé humaine ... 33
3.5.3. Réaction des ouvriers sur l’impact de leur activité sur le chenal ... 34
3.6. Résultats des travaux effectués sur le terrain ... 35
3.6.1. Quantité moyenne de tissus teintés par jour ... 35
3.6.2. Quantité moyenne d’eau utilisée pour teinter un tissu en fonction des nuances. 36 3.6.3. Quantité de produits chimiques utilisés par chaque atelier ... 37
3.6.4. Quantité moyenne journalière de la totalité d’eau utilisée par chaque atelier .... 39
CONCLUSION ET SUGGESTION ... 40
REFERENCES BIBLIOGRPHIQUES ... 43
ANNEXES... 44
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU VII
LISTE DES FIGURES
Figure 1: Situation géographique du chenal de Cotonou ... 22
Figure 2: Avis des teinturiers sur la raison pour laquelle ils ne portent pas des vêtements de protection. ... 33
Figure 3: Risques des activités de teintureries sur la santé des teinturiers ... 34
Figure 4: Réaction des ouvriers face l’impact de leurs activités sur le chenal de Cotonou ... 35
Figure 5: Quantité moyenne journalière de complets teintés ... 36
Figure 6: Quantité d’eau utilisée par chaque atelier pour teinter un complet en fonction des nuances. ... 37
Figure 7: Quantité moyenne journalière de produits chimiques utilisés par chaque atelier... 38
Figure 8: Quantité moyenne journalière d’eau utilisée par chaque atelier ... 39
LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Coordonnées Géographiques des différents ateliers ... 29
Tableau 2 : Quantité de tissus teintés par chaque atelier selon les nuances ... xlvii Tableau 3 : Quantité d’eau utilisée par chaque atelier pour teinter un complet selon les nuances ... xlviii Tableau 4 : Quantité moyenne journalière d’eau utilisée pour amidonnage par chaque atelierxlviii Tableau 5: Quantité moyenne d’eau utilisée par chaque atelier pour rincer un complet ... xlix Tableau 6 : Quantité d’eau totale utilisée par jour par chaque atelier ... xlix Tableau 7 : Quantité d’eau utilisée par chaque atelier pour teinter un complet ... l LISTE DES PHOTOS Photo 1 : Balance utilisée pour peser les produits………xviii
Photo 2 : Etat d’un atelier de teinturerie……….xviii
Photo 3 : Couleur des eaux usées……….xviii
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU VIII Photo 4 : Ouverture par laquelle les eaux usées sont déversées dans le chenal ………..xviii
LISTE DES ABREVIATIONS 2IE : Institut International de l’Eau
ABE : Agence Béninoise pour l’Environnement
ASECNA : Agence pour la Sécurité de la Navigation Aérienne
DEA : Diplôme d’Etudes Approfondies
DIT : Diplôme d’Ingénieur des Travaux
EPAC : Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi
FLASH : Faculté des Lettres Arts et Sciences Humaines
FSA : Faculté des Sciences Agronomiques
GPS IFTH
: Global Positionning System
: Institut Français du Textile et de l’Habillement INRS : Institut National de Recherche et de Sécurité
Kg : Kilogramme
LERCA : Laboratoire d’Etude et de Recherche en Chimie Appliquée mg/L : Milligramme par litre
NH4+ : Ion ammonium
NO2- : Ion nitrite NO3- : Ion nitrate
OMS : Organisation Mondiale de la Santé
ONG : Organisation Non Gouvernementale
pH : Potentiel d’Hydrogène
PNUD : Programme des Nations Unies pour le Développement
UAC : Université d’Abomey-Calavi
UREEQ : Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU IX
RESUME
La présente étude intitulée « Evaluation des rejets polluants issus des activités de teintureries sur les berges ouest du chenal de Cotonou » a été effectuée au sein de l’UREEQ/LERCA/UAC, dont les activités de recherches sont consacrées essentiellement à la chimie analytique et à l’étude de la pollution chimique des systèmes naturels (air, eau, sols, tissus biologiques). Elle se limite à une introduction à la détermination de l’impact des activités de teintureries (pratiquées au niveau des berges de la lagune de Cotonou) sur la qualité de l’eau et sur les organismes aquatiques qui y vivent. A cet effet, nous avons élaboré une fiche de questionnaire bien structurée, adressé à tous les teinturiers d’akpakpa-kpankpan ; nous avons également effectué pendant 40 jours, un suivi sur les différentes pratiques de teintureries dans les quatre (04) ateliers qui exercent leurs activités sur les berges de la lagune. Il ressort de ce suivi que pour teindre un vêtement, quatre (04) produits chimiques sont utilisés : la soude caustique, l’Hydrosulfite de sodium, les colorants et de l’amidon et une grande quantité d’eau. Chaque jour, en moyenne 111,825 Kilogrammes de ces produits sont utilisés par les quatre (04) ateliers, et les déchets issus de cette utilisation sont déversés directement dans le chenal de Cotonou. Aussi, la quantité moyenne journalière d’eau utilisée est-elle non négligeable (3448,6 litres). 75% de ces produits chimiques sont non biodégradables et ont des impacts nocifs sur la qualité de l’eau, sur la survie des organismes vivants aquatiques et même sur la santé humaine. Parmi ces impacts, nous pouvons citer : les troubles respiratoires, une augmentation du pH des eaux, l’enrichissement du milieu par des gaz toxiques tels que le SO2 (dioxyde de souffre) et le H2S(dihydrogène de souffre), une contribution à la pollution azotée du milieu et une diminution de la transparence des eaux ayant pour conséquence immédiate la limitation de la photosynthèse par les organismes photosynthétisants. Il est alors impérieux de mener des actions urgentes de correction et de diminution du niveau de pollution qui permettront d’améliorer la qualité des eaux et de contribuer à la sauvegarde des organismes vivants aquatiques.
Mots clés : Berges de la lagune, Produits chimiques, Teintureries, Déchets, Pollution.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU X
ABSTRACT
This study entitled "Evaluation of releases of pollutants from dyeing operations on the western banks of the Cotonou channel" was performed in the UREEQ / LERCA whose research activities are essentially devoted to analytical chemistry and the study of chemical pollution of natural systems (air, water, soil, and biological tissues). It merely an introduction to the determination of the impact of dyeing activities (performed at the banks of the lagoon) on the water quality and aquatic organisms that live there. To this end, we have developed a well-structured questionnaire form, addressed to all of dyers Akpakpa-kpankpan; also have - we performed for 40 days, follow up on the various practices in the four dry-cleaners (04) workshops which operate on the banks of the lagoon. It follows from that followed for dyeing a garment, four (04) chemicals are used:
Caustic soda, sodium hydrosulfite, coloring and starch; and a large amount of water. Each day, an average of 111.825 Kilograms of these products are used by four (04) workshops and waste resulting from this use are dumped directly into the channel of Cotonou. Also, the average daily amount of water used it is not negligible (3448.6 liters). 75% of these chemicals are not biodegradable and have adverse impacts on the quality of the water, on the survival of aquatic organisms and even human health. Among these impacts, we can mention: Respiratory disorders, increasing the pH of the water, environmental enrichment by the toxic gases such as SO2 and H2S, a contribution to nitrogen pollution of the environment and a reduction in transparency Water with immediate consequence the limitation of photosynthesis by organisms photosynthesis. It is then imperative to carry out urgent actions to correct and decrease pollution levels that allow to improve water quality and contribute to the preservation of aquatic organisms.
Key words: Banks of the lagoon, Chemicals, Dyeing, Waste, Pollution.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 1
INTRODUCTION
L’eau est une ressource précieuse et nécessaire à la vie des hommes, des végétaux et des animaux (Zakaria, 1992). D’après l’Agenda 21 de 1997, elle constitue un milieu de vie, un habitat naturel pour de multiples animaux (poissons, batraciens, oiseaux et mammifères) dont la vie y est liée.
Malheureusement, au cours des dix dernières années, la pollution de l’eau est de plus en plus élevée et sa qualité dans les milieux naturels s’est gravement dégradée, causant souvent assez de dégâts (IFEN, 2003).Or, l’eau des rivières et des fleuves est largement utilisée par l’homme pour ses différents besoins domestiques, agricoles et industriels dans une proportion de 85% de l’eau prélevée dans la nature (LEBOIS, 2004).
La ville de Cotonou est confrontée à une croissance démographique sans cesse galopante.
Pour s’épanouir, les populations mènent des activités à caractères économique, social et culturel impactant négativement l’environnement et les ressources naturelles de la ville. Le chenal de Cotonou, est un milieu naturel qui a une importance écologique et environnementale pour le Bénin. C’est un milieu à fortes potentialités économiques pour la région du Sud-Bénin (TOSSOU, 2000). En effet, la plupart des produits halieutiques tels que les poissons, les crabes et les crevettes consommés par la population proviennent du complexe lac Nokoué-Chenal de Cotonou. De ce fait il constitue la source la plus importante de l’alimentation en protéines animales pour les populations (SINTONDJI et al. ,2010).
Malheureusement, le chenal de Cotonou fait partie des plans d'eau les plus pollués du Bénin à cause de la poussée démographique, des activités anthropiques et des rejets de déchets dans les eaux de ce chenal. Ainsi, les sources de pollution du chenal sont assez nombreuses et diversifiées. Les déchets déposés par les riverains dans ce chenal et sur ses berges sont très hétérogènes et nocifs à l’organisme humain.
Face à cet état de chose, de nombreuses mesures ont été prises par le gouvernement pour assainir le milieu. Mais malgré tous les efforts, les problèmes de pollution persistent avec de plus en plus d’acuité parce que l’incivisme, l’ignorance et les insuffisances du système de gestion des déchets rendent les solutions peu efficaces, dont aucune matrice environnementale n’est épargnée. C’est le cas des écosystèmes aquatiques en général et ceux du chenal de Cotonou et du lac Nokoué en
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 2 particulier qui sont, du point de vue socioéconomique, les plus importants des zones humides du Sud-Bénin (SOSSOU, 2014).
Parmi les activités anthropiques précurseurs de pollution des eaux du chenal de Cotonou, une d’entre elles retient notre attention dans le cadre du présent rapport: la teinturerie. Cette activité est pratiquée sur les berges de la lagune, elle nécessite l'utilisation de divers produits chimiques et constitue sans doute l’une des principales activités qui ont accentué la pollution des eaux dudit chenal.
Les effets de l’utilisation des produits chimiques dans les activités de teintureries sont très peu maitrisés. De plus comme les teinturiers s’installent près de la lagune, ils adoptent des pratiques susceptibles d’endommager la qualité de l’eau : rejet direct des eaux usées issues de leurs activités dans la lagune et autres. Ces pratiques sont l’une des causes de la contamination des eaux de la lagune de Cotonou par les agents chimiques et ont un impact nocif sur les organismes aquatiques qui y vivent.
Conscients de l'importance d'un plan d'eau comme le chenal de Cotonou et soucieux du maintien de l’intégrité de notre environnement, nous avons décidé d’étudier les déchets issus de cette activité à travers le thème : « Evaluation des rejets polluants issus des activités de teintureries sur les berges ouest du chenal de Cotonou ».
Cette étude vise à évaluer l’impact des activités de teinturerie sur la qualité de l’eau du chenal de Cotonou et sur les organismes vivants aquatiques.
De façon spécifique, il s’agira de :
Recenser les sites de teinturerie installés le long des berges du chenal de Cotonou;
Inventorier les substances utilisées dans les activités de teinturerie et présenter leur potentiels toxiques;
Identifier les substances chimiques susceptibles de contaminer l’environnement lagunaire de Cotonou et les usagers ;
Présenter le mode de rejet des déchets;
Proposer des approches de solutions en vue de limiter l’impact négatif des produits de teinturerie sur l’environnement aquatique du chenal de Cotonou et sur la santé des teinturiers.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 3 De par les constats, l’hypothèse suivante a été émise :
Les teinturiers utilisent divers produits qui contiennent des agents chimiques capables de polluer l'eau de la lagune ;
Dans la première partie du présent document, nous présenterons la structure dans laquelle s’est déroulé notre stage. Ensuite la deuxième partie intitulée évaluation des rejets polluants issus des activités teinturières sera composée de 3 chapitres dont le premier nous parlera des Généralités sur les polluants d’origine teinturières le second présentera le site d’étude et la méthodologie d’étude, puis enfin les résultats obtenus seront présentés et discutés dans le troisième chapitre qui sera suivi d’une conclusion et de quelques suggestions.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 4
PARTIE I : PRESENTATION DE LA STRUCTURE
D’ACCUEIL
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 5
1. Présentation de la structure d’accueil 1.1. Présentation de LERCA
Le LERCA est un laboratoire de recherche et d'enseignement dirigé par le Professeur Henri H.
SOCLO, Professeur Titulaire (CAMES). Ce dernier est assisté d’une équipe constituée de Professeurs Titulaires, Maitres de conférences, Maitres assistants et de plusieurs doctorants.
Ce laboratoire accueille des doctorants et mémorants pour leur stage de fin de formation ou de perfectionnement. Le LERCA participe actuellement à l'enseignement à l'EPAC, dans certaines entités de l'UAC, en formation initiale, continue ou en troisième cycle. Il réunit des chimistes et des biologistes, modélisateurs ou expérimentateurs autour des sciences de la nature. Le champ de compétences de base du laboratoire est la chimie appliquée, avec pour objectif général la compréhension et/ou la modélisation des phénomènes.
Les activités au LERCA sont conduites dans quatre unités de recherche à savoir :
1. L’Unité de Recherche sur les Extraits Végétaux et Arômes Naturels (UREV) :
Elle étudie la chimie des substances naturelles telles que les extraits volatils et non volatils et est dirigée par le Professeur Félicien AVLESSI, spécialiste en Chimie organique, Professeur Titulaire (CAMES).
2. L’Unité de Recherche sur les Interactions Moléculaires (URIM) : Elle a pour thématique la valorisation des agro-ressources dans le but de contribuer à l'amélioration de la rentabilité de filières au Bénin. Il s'agit de mettre au point des procédés et d'adapter les propriétés fonctionnelles des produits à l'évolution du marché. Elle est dirigée par le Professeur Dominique C.K.
SOHOUNHLOUE, spécialiste en Chimie Physique, Professeur Emérite (CAMES).
3. L’Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité (UREEQ) : Elle étudie la chimie de l'environnement et les normes de qualité. Elle est dirigée par le Professeur Henri SOCLO, spécialiste en Chimie de l’environnement, Professeur Titulaire (CAMES).
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 6 4. L’Unité de Recherche en Génie Enzymatique et Alimentaire (URGEA) : Elle a pour objectif, la valorisation des substances lipidiques par catalyse enzymatique. Elle est dirigée par le Professeur Mohamed M. SOUMANOU, spécialiste en Biochimie, Professeur Titulaire (CAMES).
Vu que notre étude a pour objet la pollution des systèmes naturels, nous avons effectué notre stage au sein de l’UREEQ
1.2. Présentation de l’UREEQ
L’Unité de Recherche en Ecotoxicologie et Etude de Qualité (UREEQ) est une entité du LERCA.
Elle est aussi dirigée par le professeur Henri H. SOCLO.
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 - Les activités menées à l’UREEQ durant notre stage sont : - La recherche
- La conception des stratégies et méthodes de travail sur le terrain - Le traitement des données issues des résultats de travail sur le terrain
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 7
PARTIE II : EVALUATION DES REJETS POLLUANTS
ISSUS DES ACTIVITES TEINTURIERES
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 8
PROBLEMATIQUE ET CONTEXTE
Les termes “environnement’’ et “développement durable’’ sont de plus en plus utilisés dans le vocabulaire moderne. Dans le but d’améliorer son cadre de vie, l’homme ne cesse de poser des actes pour satisfaire ses besoins. Cependant, ces actes ne tiennent pas toujours compte des répercussions sur la qualité de l’environnement. Ce dernier comporte plusieurs compartiments qui sont interconnectés et interdépendants. L’hydrosphère est l’un de ces compartiments qui subit une pollution aussi bien physique, chimique que biologique. Les eaux de surface sont les plus touchées par ces formes de pollution.
Compte tenu de la vulnérabilité des eaux de surface, il est souvent plus aisé et moins onéreux d’alimenter les populations en eau potable à partir des ressources souterraines (ADJAGBA, 2003 cité par INOUSSA 2010). Mais l’accès à ces eaux posent d’énormes problèmes à cause de la nature des sols de certaines localités, obligeant les acteurs du secteur de l’eau à faire recours aux eaux de surface.
La lagune de Cotonou, une eau de surface connue de tout le monde, reçoit des effluents issus de plusieurs activités anthropiques dont la teinturerie.
Les effets de l’utilisation des produits chimiques dans les activités de teintureries sont très peu maitrisés. De plus comme les teinturiers s’installent près de la lagune, ils adoptent des pratiques capables d’endommager la qualité de l’eau : rejet direct des eaux usées issues de leurs activités dans la lagune et rejets d’autres déchets (solides) dans la même lagune. Ces pratiques sont la cause de la contamination des eaux de la lagune de Cotonou par les agents chimiques notamment les métaux lourds.
En effet, d’après une étude menée par SOSSOU en 2014, les eaux de la lagune de Cotonou sont de qualité douteuse à cause des forts taux de DCO enregistrés au niveau de cette lagune.
Les différents facteurs de pollution de la lagune de Cotonou ont été abordés par plusieurs acteurs mais très peu de travaux ont traité l’impact des déchets de teintureries sur les écosystèmes de ce chenal. C’est dans cette optique que notre travail s’intitule: « Evaluation des rejets polluants issus des activités de teintureries sur les berges ouest du chenal de Cotonou »
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 9
CHAPITRE 1 : GENERALITES SUR LES POLLUANTS D’ORIGINE TEINTURIERES
1.1. DEFINITIONS DE CONCEPTS 1.1.1. Teinturerie
La teinturerie est l'action de teinter (modifier la couleur d'un support par absorption d'un colorant).
Elle s’applique en cosmétique pour les cheveux et la peau, en ameublement pour teinter les bois ou les textiles, en confection pour les vêtements, en maroquinerie pour le cuir, en peinture, etc. Le terme teinture désigne la substance colorante elle-même.
1.1.2. Eaux de rejets
Ce sont des eaux altérées par les activités humaines à la suite d’un usage domestique, industriel, artisanal, agricole ou autre. Elles sont de nature à contaminer les milieux dans lesquels elles sont déversées. Elles sont donc considérées comme polluées et doivent être traitées.
1.1.3. Pollution
Selon la loi cadre sur l’environnement en République du Bénin (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.
La notion de pollution appelle donc celle de contamination d'un ou plusieurs compartiments de l’environnement (air, eau, sol), d'un organisme (qui peut être l'Homme) ou d'un groupe d'organismes (animaux ou végétaux), ou ayant une incidence sur l'écosystème, au- delà d'un seuil ou norme. La contamination peut notamment s'étendre ou se modifier via le réseau trophique (chaîne alimentaire). Aujourd’hui les différents compartiments de l’environnement (air, sol, eau) et les organismes qu’ils contiennent sont presque menacés par la pollution ou la contamination. C’est ainsi, qu’on distingue la pollution de l’air, des sols et de l’eau (douce ou marine).
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 10 La pollution de l'eau peut se présenter sous différentes formes : chimique, bactériologique, thermique, etc... Les eaux ou masses d'eau concernées peuvent être douces, saumâtres ou salées, souterraines ou superficielles.
1.1.4. Polluant
Un polluant est un altéragène biologique, physique ou chimique, qui au-delà d'un certain seuil et parfois dans certaines conditions (potentialisation), développe des impacts négatifs sur tout ou une partie d'un écosystème ou de l'Environnement en général. Ceci revient à définir le polluant comme un contaminant d'un ou plusieurs compartiments des écosystèmes (air, eau, sol) et/ou d'un organisme (qui peut être l'homme) ou ayant une incidence sur l'écosystème au-delà d'un seuil ou norme
1.2. LES SOURCES DE POLLUTION
La pollution peut être anthropique (c'est-à-dire créée par l'Homme) ou d'origine non humaine 1.2.1. Pollution d'origine humaine
Les pollutions d'origine humaine, dites aussi anthropiques, ont de nombreuses formes pouvant être locales, ponctuelles, accidentelles, diffuses, chroniques, génétiques, volontaires, involontaires, etc...
On parle de :
• « pollution diffuse », lorsque les sources d'un polluant sont multiples (pots d'échappement, épandage de pesticides..) et de,
• « Pollution chronique » lors d'émissions répétées ou constantes de polluant, et parfois lorsqu'un polluant est très rémanent (KAYALTO, 2009).
1.2.2. La pollution d'origine non humaine Ces pollutions peuvent être :
• les conséquences directes ou indirectes de catastrophes naturelles, tels que les volcanismes, les séismes ;
• une pollution liée à des phénomènes naturels, tels que les éruptions solaires;
• une pollution d'un captage d'eau potable par un animal qui fera ses besoins à proximité, ou qui serait mort et en décomposition dans l'eau (KAYALTO, 2009).
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 11
1.3. LES PRODUITS UTILISES DANS LES ACTIVITES DE TEINTURERIES ET LEURS POTENTIELS TOXIQUES
1.3.1. La soude caustique Présentation
La soude caustique ou hydroxyde de sodium (NaOH) est un produit très hygroscopique qui absorbe rapidement l’humidité de l’air et, en même temps, fixe le dioxyde de carbone avec lequel il forme du carbonate de sodium (INRS (2012)).
La dissolution de l’hydroxyde de sodium dans l’eau s‘accompagne d’une libération très importante de chaleur, la réaction peut être violente. Les solutions aqueuses libèrent également de la chaleur lorsqu’elles sont diluées : une solution à 40 % ou plus d’hydroxyde de sodium génère, lors de sa dilution dans l’eau, une grande quantité de chaleur portant la température au-delà du point de fusion, ce qui peut conduire à des projections sporadiques et incontrôlées de liquide corrosif. Des recommandations sont préconisées pour les opérations de dissolution ou de dilution.
La décomposition thermique de l’hydroxyde de sodium à haute température conduit à la formation de fumées d’oxyde de sodium.
Certains métaux tels que l’aluminium, le zinc, l’étain, le plomb ainsi que le bronze et le laiton sont attaqués par les solutions aqueuses d’hydroxyde de sodium avec dégagement d’hydrogène, gaz très inflammable et explosible.
Propriétés toxicologiques : Pour l’Homme
Inhalation : Ne représente pas de danger d'inhalation, à moins d'être transformé en poussière ou en brume en suspension dans l'air. Peut causer une grave irritation du nez et de la gorge.
Le contact avec la peau peut causer de la douleur, des rougeurs, des brûlures, des vésications et des cicatrices permanentes. Une forte exposition peut causer la mort. Les brûlures pourraient ne pas être immédiatement douloureuses; la douleur peut se manifester après quelques minutes ou quelques heures.
Le contact avec les yeux provoque de graves brûlures accompagnées de rougeurs, de gonflement, de douleur et d'une vision floue. Des dommages permanents, y compris la cécité, pourraient en résulter.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 12 L’ingestion peut brûler les lèvres, la langue, la gorge et l'estomac. Les symptômes peuvent comprendre des nausées, des vomissements, des crampes abdominales, la diarrhée et même la mort.
Effets d'une exposition de longue durée (chronique) : Les études limitées qui sont disponibles ne permettent pas de tirer de conclusions. Elle peut causer une peau sèche, rougeâtre et gercée (dermatite) à la suite d'un contact cutané.
Pour l’Environnement et les Organismes aquatiques
La soude caustique augmente le pH des cours d’eau, représentant ainsi une menace potentielle pour la faune et la flore aquatiques (surtout les acidophiles). La soude caustique s'infiltre dans la terre et peut nuire à l'agriculture comme à l'environnement des végétaux, des minéraux et des animaux proches ou lointains (rivière, fleuve, nappe phréatique)
1.3.2. L’hydrosulfite de sodium Présentation
Encore appelé dithionite de sodium, il est obtenu en faisant réagir le bisulfite de sodium avec du zinc :
2 NaHSO3 + Zn Na2S2O4 + Zn(OH)2
C’est un composé chimique dangereusement réactif et inflammable. IL devient spontanément combustible au contact de la vapeur d’eau. La réaction avec l’eau donne deux gaz toxiques le dioxyde de soufre : SO 2 et le dihydrogène de soufre :H2S.
Na 2O4S2 + 2H2O 2NaOH + SO2 + H2S + 2O2
Aspect: solide poudreux ou en cristaux blancs ou jaunâtre à odeur de soufre
Propriétés toxicologiques : Pour l’Homme
L’absorption par les voies digestives entraîne des nausées, des troubles gastriques tels que des vomissements et des diarrhées. Par les voies respiratoires, on note de la toux et des difficultés de respiration. On note aussi une irritation des yeux et de la peau.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 13 Pour l’environnement et les organismes aquatiques
Le SO2 est un gaz très nocif pour l’homme et est aussi un agent précurseur des pluies acides d’après les demi-équations suivantes
Dans un premier temps, le dioxyde de souffre réagit avec le dioxygène : 2SO2(g) + O2(g) --> 2SO3(g)
Puis le trioxyde de souffre ainsi formé réagit avec l'eau des nuages : SO3 (g) + H2O (l) --> H2SO4 (aq)
De l'acide sulfurique H2SO4 est ainsi formé, et en solution (2H3O+ (aq) + SO42-
(aq)), ses ions oxoniums sont le principal facteur de l'acidité des pluies, qui ont un impact néfaste sur notre environnement.
Sur le plan écologique, l’hydrosulfite de sodium présente une CL50 comprise entre 10-100 mg/l; en 48 h chez une espèce de poisson : le Golden orfe (INRS (2012)).
A une concentration allant de 10 à 100 mg/l, l’hydrosulfite de sodium tue 50% d’une population donnée du poisson Golden Orfe en 48heures.
1.3.3. Les colorants
Nous avons deux sortes de colorants : les colorants naturels et les colorants synthétiques. Les colorants synthétiques sont les plus utilisés par les teinturiers de kpankpan; mais nous n’avons pu obtenir des renseignements satisfaisants sur leur nom scientifique car ils sont importés sans dénomination officielle, la plupart dans des emballages non originaux. Il n’existe pas non plus de facture entre le vendeur et l’acheteur. Cependant, suite à l’interrogation de certains teinturiers, nous avons appris que les colorants proviendraient probablement de la Chine (qualité médiocre), du Nigeria (qualité médiocre), de la Malaisie (qualité moyenne voire médiocre) et de l’Allemagne (bonne qualité).
Les teintures provenant de Chine restent les plus utilisées car elles sont bon marché.
Généralités sur les colorants synthétiques Il existe plusieurs familles de colorants à savoir :
Les colorants azoïques
Les colorants azoïques sont caractérisés par la présence au sein de la molécule d'un groupement azoïque reliant deux noyaux benzéniques.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 14 Les colorants azoïques insolubles sont utilisés en teinturerie pour la teinture des fibres cellulosiques sous toutes ses formes.
Particularités : ce sont des colorants pour ainsi dire incomplets dans leur fabrication et qui sont achevés au sein de la fibre en fin de teinture. Ainsi le colorant se présente d'un part sous forme de - naphtol insoluble et d'autre part sous forme d'une base à diazoter ou d'un sel prêt à l'emploi.
En teinturerie, on parle généralement de Naphtol et non de colorants azoïques insolubles. Ceci est également valable pour les marques concurrentes.
Groupement caractéristiques des colorants azoïques
Les colorants anthraquinoniques
Ils constituent la famille de colorant la plus répandue après la famille des colorants azoïques. Ils sont dérivés de l'anthraquinone. L'anthraquinone appartient à la famille chimique des hydrocarbures aromatiques polycycliques. C'est un dérivé de l'anthracène. Présent à l'état naturel chez un certain nombre d'animaux et de plantes, il est aussi une substance active de produit phytosanitaire (ou produit phytopharmaceutique, ou pesticide), qui présente un effet répulsif à l'égard des oiseaux. Isolé, il a l'apparence d'une poudre cristalline solide, du jaune et du gris-clair au gris-vert. Les autres noms de l'anthraquinone sont 9,10-dihydro-9,10-dioxoanthracène, anthradione, 9,10-anthraquinone et anthracène-9,10-quinone.
Groupement caractéristiques des colorants anthraquinoniques
Les colorants indigoïques
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 15 Ils sont dérivés de l’indigo qui, était auparavant extrait des feuilles des plantes comme l’Indigotier et Isatis. Ces colorants ont été synthétisés par Adolf Von Baeyer en 1883. En 1910 les producteurs d’Indigotiers (Indigofera) aux Indes et à Java, ne pouvaient plus lutter contre cette concurrence.
Groupement caractéristique des colorants indigoïques
Les triarylmethanes
Les triarylmethanes forment une famille de colorants synthetiques composés de matière organiques contenant des squelettes de triphenylmethane qui est un hydrocarbure composés de trois cycles phényle liés à un carbone central. On retrouve cette structure de base dans un grand nombre de composés organiques colorés, tels que les colorants organiques ou encore les indicateurs de pH.
Groupement caractéristique des triarylmethanes
Les colorants de Chlorine
En chimie organique, la chlorine est un noyau aromatique hétérocyclique constitué de trois cycles pyrrole et d'un cycle azoline formant un macrocycle fermé par quatre ponts méthine. À l'inverse de la porphine, constituée de quatre cycles pyrrole et formant le noyau des porphyrines, la chlorine n'est pas aromatique sur l'ensemble de sa circonférence. Un composé apparenté, dont le macrocycle compte deux pyrroles et deux azolines, est appelé bactériochlorine. Les chlorophylles sont des chlorines qui chélatent un cation de magnésium Mg2+ au centre du macrocycle ; elles constituent la
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 16 principale classe de pigments photosynthétiques dans les chloroplastes. En raison de leur photosensibilité, les chlorines sont utilisées comme photosensibilisant en photochimiothérapie.
Groupement caractéristique de la chlorine
Les colorants de Polyméthine
Les polyméthines constituent une classe de colorants possédant le motif —(CH=CH—)n. Les polyméthines comportent un nombre impair de CH reliés au sein d'une chaîne carbonée conjuguée en zig-zag.
Groupement caractéristique des colorants de polyméthine
Selon une étude menée par MOUSSA (2005) sur les eaux résiduaires des tanneries et des teintureries à Bamako au Mali, et par OUINSOU (2014) sur la mise à niveau au plan sanitaire et environnementale d’un atelier de teinturerie artisanale à koudougou au Burkina Faso, les colorants les plus utilisés pour teinter les textiles sont des colorants azoïques. De plus, le mode d’utilisation des colorants azoïques correspond au mode opératoire adopté par les teinturiers d’Akpakpa-kpankpan.
Propriétés toxicologiques des colorants azoïques Pour l’homme
Ces colorants peuvent être à l'origine :
• du cancer du foie, des voies urinaires (en particulier de la vessie), et parfois de l'intestin
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 17
• du risque d’intoxication aiguë, notamment la méthémoglobinémie, qui peut produire des effets nocifs sur les globules rouges;
• de la sensibilisation, surtout de la peau, mais parfois aussi des voies respiratoires.
Ils contiennent aussi du naphtol dont l'absorption se fait par la peau et les voies digestives et peut provoquer :
• une irritation au niveau de la peau (possible), des yeux, des membranes muqueuses;
• des dommages oculaires;
• si ingéré en grande quantité: des vomissements, la diarrhée, des douleurs abdominales, la jaunisse, l’hématurie, la néphrite, des convulsions, des dommages aux reins, l’hépatomégalie et si possible la mort.
Pour l’environnement et les organismes aquatiques
Les colorants azoïques peuvent provoquer l’eutrophisation des plans d’eau, ce qui peut conduire à une bioaccumulation de l’azote au sein des espèces. Les espèces qui se trouvent à l'extrémité supérieure de la chaîne alimentaire, y compris l'homme, se retrouvent exposées à des teneurs pouvant être jusqu’à mille fois plus élevées que les concentrations initiales dans l'eau.
1.3.4. L’amidon Présentation
L'amidon (du latin amylum, non moulu) est un glucide complexe (polysaccharide) composé de chaînes de molécules de D-glucose. Il s'agit d'une molécule de réserve pour les végétaux supérieurs et un constituant essentiel de l'alimentation humaine et d’un composé naturel extrait de végétaux et biodégradable. L’amidon utilisé par les teinturiers est obtenu à partir du manioc séché et pilé.
Propriétés toxicologiques Pour l’homme
L'amidon de maïs peut causer de la sensibilisation cutanée (eczéma, urticaire) et respiratoire (toux sèche). Il peut causer aussi des chocs anaphylactiques.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 18 Pour l’environnement et les organismes aquatiques
En nous basant sur la visquosité et l'opacité de l'empois d'amidon, nous pouvons dire que l'excès d'empois d'amidon dans un milieu aquatique contribuerait à la diminution de la transparence des eaux;
car elle contribue à l’apport de particules en suspensions dans l’eau, ce qui a pour effet direct la limitation de la photosynthèse par les organismes photosynthétisants. L’amidon est un composé organique. Sa présence dans l’eau provoquera la diminution de la teneur en oxygène dissous de l’eau, à cause des phénomènes d’auto-épuration.
1.4. LA TEINTURERIE ET LA POLLUTION 1.4.1. Généralités
La teinturerie est une technique pour colorer une matière textile dans laquelle un colorant est appliquée au support de manière uniforme, afin d’obtenir une nuance homogène. Dans les ateliers de teinturerie, les colorants qui sont utilisés sont insolubles. Il va donc logiquement falloir dans un premier temps les rendre soluble en les mettant dans un milieu alcalin (basique, pH
> 7, souvent en présence de soude) et réducteur(en présence d'hydrosulfite ou dithionite de sodium généralement) : c’est l’action de cuver ou de réduire un colorant. Il se trouve maintenant sous la forme d'un leuco-dérivé, c'est-à-dire le colorant de cuve sous forme soluble. Après la teinture, il faut oxyder (généralement en présence d’air) les leuco-dérivés pour régénérer la forme insoluble du colorant au sein de la fibre. Il est intéressant de noter que le leuco-dérivé n'a pas la même couleur que le colorant dans sa forme finale, c'est-à-dire non soluble. Par exemple, l'indigo qui est de couleur bleu profond dans sa forme insoluble, a un leuco-dérivé jaune. Ces différences de couleur permettront de suivre l'avancement de la teinture sur le textile.
A la fin de la teinture, on obtient donc un tissu avec une belle couleur, stable et solide vis-à-vis de tout lavage, de toute transpiration, de toute oxydation de l’air et de la lumière. Le coté artisanale de t’activité de teinture, fait qu’on a autant de procédés de teinture que de teinturier(ère).
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 19 1.4.2. Pollution engendrée par les effluents de teintureries
La pollution est beaucoup plus accentuée avec l’utilisation de la teinture ou du colorant.
Pour préparer la teinture, les teinturiers utilisent des colorants insolubles qu’ils vont rendre solubles avec des agents réducteurs en milieu fortement alcalin : c’est l’action de cuver ou de réduire. C’est ce qui justifie le nom de « colorant de cuve » attribué aux colorants insolubles.
D’après les résultats des travaux de OUINSOU (2014) dont le thème est: « LA MISE A NIVEAU AU PLAN SANITAIRE ET ENVIRONNEMENTAL D’UN ATELIER DE TEINTURERIE ARTISANALE A KOUDOUGOU AU BURKINA FASO », la caractérisation physico-chimique des colorants de cuve utilisés pour la teinturerie, a révélé qu’ils sont des colorants azoïques avec comme structure moléculaire de base l’azobenzène. Un kilogramme de colorant de cuve contient 750 g de colorants azoïques pures et 250g d’impuretés. Les 250 g d’impuretés sont des minéraux qui sont ajoutés aux colorants de cuve soit pour faciliter la fixation des colorants azoïques sur la fibre (mordant), soit pour intensifier ou entretenir la couleur du colorant ou soit pour sa conservation dans le temps. Mais ces minéraux peuvent être constitués d’éléments traces métalliques (jusqu’à 3 g/Kg) qui sont connus être pour très toxiques pour l’homme et l’environnement à partir d’un certain seuil. Des tests de toxicité réalisés sur des bactéries en milieux aqueux, ont confirmé la toxicité de ces colorants à des doses efficaces CE50 comprises entre 47mg/L et 150 mg/L.
Les colorants azoïques sont interdits d’utilisation à cause de leur toxicité avérée sur l’homme, au Bénin. Selon l'Institut Français du Textile et de l'Habillement (IFTH), un article textile teint avec un colorant à risque mal fixé présente des solidités de teintures plutôt faibles, ce qui peut entraîner, en cas de transpiration par exemple, un dégorgement du colorant sur la peau. La liaison chimique azoïque est alors rompue et l'amine aromatique ainsi libérée est assimilée par l'organisme.
Celle-ci, par l'intervention des azoréductases (enzymes dégradant l'amine), peut ainsi provoquer un risque de cancer. Le principal risque d'absorption est le contact avec la peau car les amines aromatiques sont liposolubles.
Les effluents issus de ce secteur d’activité peuvent être très colorés et difficile à traiter. La caractérisation physico-chimique de ces effluents a révélé une quantité énorme de molécules d’azobenzène (colorants azoïques) à des teneurs moyennes de 10,2 g/L, une basicité élevée (pH moyen=9), une forte coloration (valeur moyenne de 6823 PtCo) non détectable dans le domaine du visible (entre400nm et 800nm), une quantité moyenne de matières en suspension, une forte
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 20 minéralisation des eaux (Salinité moyenne de 6,1 g/L)et surtout une valeur de matières organiques (DCO moyenne de 2392 mg/L de O2) « très élevée » qui est six fois plus que ce que la limite de 400 mg/L O2 proposée par la norme OEKO-TEX (label le plus stricte et le plus utilisé dans le domaine du textile internationalement admis). L’effluent issu du bain de teinture a donné une DCO de 11993 mg/L de O2 qui est très proche de celle trouvée dans une étude menée sur un bain de teinture épuisé avec des colorants de cuve qui est de 14340 mg/L de O2 selon les travaux de OUINSOU (2014).
Dans les industries du textile, les effluents entraînent de sérieux problèmes sur l’environnement à cause de leur coloration intense, leurs teneurs élevées en matières organiques difficilement biodégradables, en matières en suspension et en sels. De plus des tests de toxicité réalisés sur des bactéries par OUINSOU (2014), ont relevé la toxicité de tous les effluents produits tout au long de la chaîne de production. Ces effluents ne répondent pas aux critères de rejet dans l’environnement (sol, eaux de surface).
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 21
CHAPITRE 2 : PRESENTATION DU SITE D’ETUDE ET METHODOLOGIE D’ETUDE
2.1. Présentation du site d’étude
2.1.1. Situation géographique et dimensions
La lagune de Cotonou encore appelée le chenal de Cotonou, cadre de notre étude, est située dans le Sud-Est du pays, entre les parallèles 2026’30’’ et 2026’22’’ Nord et les méridiens 6020’et 6023’ Est. Il est directement relié au lac Nokoué et rejoint directement l’océan atlantique. Il est traversé par trois ponts et coupe la ville de Cotonou en deux portions. C’est un chenal de direction Nord-Sud actuellement long de 4500 m avec une largeur moyenne de 300 m. Il occupe alors une superficie de 1, 35 km2. Sa fonction est de limiter l’intrusion saline en période sèche tout en évitant l’inondation de la ville de Cotonou lors des crues. Le chenal de Cotonou commence à la hauteur de Hindé (rive Ouest) et d’Agbato (rive Est) et traverse la ville de Cotonou avant de déboucher dans l’océan Atlantique au niveau de Placodji (rive Ouest) et Akpakpa Dodomey (rive Est).
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 22 Figure 1: Situation géographique du chenal de Cotonou
2.1.2. Climat
Sur le plan climatique, le chenal de Cotonou est essentiellement influencé par le climat sub- équatorial du sud - Bénin qui est caractérisé par quatre(04) saisons dont deux pluvieuses et deux sèches à savoir :
Une grande saison des pluies de mi-mars à juillet avec un maximum des précipitations en juin et parfois de fortes pluies en mars ;
Une petite saison des pluies de deux mois qui va de mi-septembre à mi-novembre avec un maximum des précipitations en octobre ;
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 23 Une grande saison sèche de quatre mois environ (de novembre à mars) et
Une petite saison sèche centrée sur le mois d’août qui s’intercale entre les deux saisons pluvieuses. La pluviométrie annuelle moyenne est d’environ 1300 mm d’eau.
Par ailleurs, il est également influencé par le climat soudanien qui règne au nord Bénin avec les caractéristiques suivantes :
Une grande saison des pluies qui s’étend d’avril à septembre avec une pluviométrie annuelle moyenne variant entre 900 et 1000 mm ; les plus fortes précipitations sont enregistrées dans le mois d’août ;
Une grande saison sèche d’Octobre à Mars. La pluviométrie annuelle moyenne est d’environ 1300 mm d’eau.
La température moyenne des minima est de 25 °C correspondant à la baisse du rayonnement solaire (5h d’insolation en moyenne par jour de juin à août). Celle des maxima 31°C correspondant à l’augmentation des rayonnements solaires (7h07mn d’insolation en moyenne par jour de novembre à mars). (ASECNA Cotonou, 2002 cité par SOSSOUKPE, (2008)).
2.1.2. Hydrologie
Le régime hydrologique du chenal de Cotonou est essentiellement contrôlé par le fleuve Ouémé et la rivière Sô. En effet, l’Ouémé et la Sô, partageant le même champ d’inondation au niveau du lac Nokoué, sortent de leurs lits respectifs en période de crue et inondent une superficie parfois plus large que le lac. Une partie des eaux drainées par le fleuve Ouémé venant du Nord - Bénin se déverse dans l’Océan Atlantique au Nigéria en passant par la lagune de Porto-Novo et l’autre partie se déverse directement dans le lac Nokoué comme le font d’ailleurs les eaux de la rivière Sô. Ces eaux regagnent ensuite l’océan Atlantique. Le Chenal reçoit également des apports d’eaux pluviales et usées urbaines de Cotonou à travers des caniveaux qui débouchent sur ce dernier TAWEMA, (2005) cité par SOSSOUKPE, (2008).
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 24
2.1.4. Ressources floristiques et fauniques 2.1.4.1. Flore
La flore de la lagune de Cotonou se compose essentiellement de : Typha australis (Typhacée), Cyperus articulatis (Cypéracée), Rhizophora racemosa (Rhizophoracée) et Avicennia germinans (Avicenniacée) (LAWANI, 2007 cité par SOSSOU, 2014 )
2.1.4.2. Faune
Sur le plan de la richesse faunique, la lagune de Cotonou présente une grande diversité à cause de l’influence alternée des eaux douces et des eaux marines. Elle est en effet fréquentée par les espèces marines, continentales et estuariennes. On peut citer en exemple quelques espèces de poissons :
- Comme espèces estuariennes strictes : Sarotherodon melanotheron, Tilapia guineensis, Hemichromis faciatus, chrysichthys nigrodigitatus
- Comme espèces marines : Acanthurus monronviae, Lagocephalus laevigatus, Lutjanus goreensis, Selene dorsalis, Dicentrarchus labrax,
- Comme espèces continentales : Schlibe intermedius, Clarias gariepinus, Gerres nigri
Il faut noter que la production en ressources halieutiques dans la lagune de Cotonou a progressivement chuté d’après les statistiques de la Direction des Pêches menées dans le cadre du projet "Pêche Lagunaire". Cette production qui était de 21779,90 tonnes en 1987, a diminué au fil des années et s’est retrouvée à 19061,43 tonnes en 1999 (SOSSOU, 2014). Aujourd’hui la pêche est massivement remplacée par l’activité d’exploitation du sable lagunaire car les ressources halieutiques se raréfient. Difficilement on s’approvisionne en poissons pour les travaux de recherche.
2.1.5. Principales activités des riverains
Les riverains de la lagune sont essentiellement des « Toffin, des « Aïzo » dont les principales activités sont la pêche, le commerce, l’exploitation du sable lagunaire, le transport et l’artisanat.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 25 2.1.5.1. Pêche
Cette activité est surtout pratiquée la nuit parce que le jour il y a un trafic important par des barques motorisées qui font assez de bruit. C’est donc la nuit que les pêcheurs enregistrent de bonnes prises. Différents types de pêche sont utilisés :
• la pêche à la ligne ;
• la pêche au filet (filet “épervier’’ ; filet maillant) ;
• la pêche à la nasse.
2.1.5.2. Commerce
Le commerce est une activité remarquable dans les abords du Chenal de Cotonou. Plusieurs centres commerciaux tels que Xanadu, Supermarché du Pont et autres, viennent s’ajouter au grand marché Dantokpa pour rendre très actif le secteur commercial. Les populations des villages lacustres passent par le chenal pour se rendre au marché Dantokpa. Il y a la vente en détails et en gros de presque toutes les catégories de produits. Des baraques de vente sont également construites sur les rives du chenal. Le commerce des produits pétroliers se fait également aux environs du chenal de Cotonou.
2.1.5.3. Exploitation du sable lagunaire
L’exploitation et la vente du sable lagunaire sont d’actualité sur le chenal. Le sable lagunaire est l’une des potentialités minières de la lagune de Cotonou. Son extraction se fait dans les quartiers tels que Hindé et Djidjè à petite échelle de façon artisanale. Ceci favorise en même temps le dragage de la lagune et réduit l’utilisation du sable marin dont l’exploitation provoque l’érosion côtière. Cette activité florissante d’année en année remplace la pêche qui est en voie de disparition sur le chenal de Cotonou.
2.1.5.4. Transport
Les barques motorisées sont utilisées pour le transport des riverains, des populations lacustres et des visiteurs d’une rive du chenal à l’autre. Certaines femmes et certains enfants conduisent aussi de petites pirogues aux pagaies. Le trafic des produits pétroliers en provenance du Nigéria vers
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 26 le Bénin, passe par le chenal. Un autre circuit amène les trafiquants à aller chercher ces produits sur la mer en passant par le chenal. Il faut noter que cette activité peut créer des nuisances à l’eau. Notons qu’avec la présence des trois ponts érigés sur la lagune, un trafic très important s’observe chaque jour au-dessus de ce plan d’eau.
2.1.5.5. Artisanat
Plusieurs activités artisanales sont menées par les populations riveraines du chenal. Parmi les artisans, on peut citer : des couturiers, des coiffeurs, des soudeurs, des mécaniciens, des vulcanisateurs, des teinturiers, des peintres , des imprimeurs, etc.
Remarquons que les vulcanisateurs rejettent les batteries usagées et autres déchets solides et liquides sur le sol, non loin des caniveaux, ou dans les caniveaux, ce qui parvient finalement au chenal par le biais des eaux de ruissellement. Des teinturiers installés derrière le lycée technique Coulibaly déversent directement leurs eaux usées dans le chenal. Ces différentes activités sont susceptibles d’apporter des résidus métalliques et autres produits toxiques dans les eaux du chenal (SOSSOUKPE, 2008).
2.1.6. Problèmes d’assainissement sur la lagune de Cotonou
En dehors des multiples exutoires naturels entourant le chenal et qui apportent les eaux de toute nature, les infrastructures d’assainissement construites à travers la ville de Cotonou débouchent dans leur grande majorité sur le chenal de Cotonou où elles drainent les eaux pluviales, les eaux usées industrielles et les eaux usées ménagères. C’est le cas :
- sur la rive Ouest, des caniveaux derrière le Lycée Technique, à Dantokpa, Hindé, Djidjè;
- sur la rive Est des caniveaux situés dans les environs de l’Hôtel du Lac, d’Aboki-Codji, de Sègbèya, de Midombo et d’Agbato. Il se pose de sérieux problèmes d’assainissement dans les abords de la lagune : des dépotoirs sauvages tout au long des deux rives et les déversements d’eaux usées de toute nature se font dans les caniveaux.
Un autre problème d’assainissement, est celui des latrines sur pilotis érigées sur une sorte de mirador fait de branchages de bois et protégées des regards discrets par des palissades faites de
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 27 claies ou de nattes ; le plan d’eau constitue ainsi pour les populations environnantes et surtout celles du marché Dantokpa, la "fosse de réception" des matières fécales et des urines.
2.2. METHODOLOGIE D’ETUDE 2.2.1. Matériel
2.2.1.1. Moyens de transport
Véhicule pour les déplacements sur le terrain
Barque motorisée pour les déplacements sur le plan d’eau
2.2.1.2. Matériel de collecte des données sur le terrain Une fiche de questionnaire adressée aux teinturiers
Appareil d’orientation et de repérage : un GPS (Global Positioning System) ; Une balance
Des bidons avec des capacités définies Un entonnoir
Un appareil photographique numérique
2.2.2. Approche méthodologique 2.2.2.1. Recherche documentaire
Dans le cadre de la présente étude, nos investigations ont été menées sur la thématique de travail dans les bibliothèques de l’UREEQ, du département Génie de l’Environnement, de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi (EPAC), de la Faculté des Sciences Agronomiques (FSA) puis celle du Ministère de l’Environnement Chargé de la Gestion des Changements Climatiques, du Reboisement et de la Protection des Ressources Naturelles et Forestières (MECGCCRPRNF).
2.2.2.2. Recherche Webographique
Nous avons consulté des documents sur internet pour completer les références bibliographiques.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 28 2.2.3. Visites de terrain
Dans le cadre de mieux connaître notre milieu d’étude et de bien élaborer un plan d’échantillonnage et de mesures, nous avons effectué des sorties exploratoires qui ont visé les objectifs suivants :
Découvrir le nombre d’atelier de teinturerie qui existent sur les berges ouest du chenal de Cotonou ;
Apprécier la méthode utilisée pour teinter un vêtement.
Nous avons donc visité la berge de la lagune ; ce qui a permis d’avoir une idée sur le déroulement de cette activité et de distinguer quatre (04) différents ateliers de teinturerie. Cette information nous a permis de savoir comment nous organiser pour la suite de ce travail.
2.2.4. Méthodologie de collecte de données sur le terrain
Pour mener à bien nos travaux, nous avons décidé de passer dix (10) jours dans chaque atelier de teinturerie. Pendant ce temps, nous prélevons des données chaque jour que nous traitons. Les techniques de prélèvement de ces données sont exposées si dessous.
Technique de collecte de données sur l’activité
Pour que tous les sujets intéressants soient abordés pendant les entretiens et qu’aucun aspect ne soit oublié, un questionnaire a été réalisé (ANNEXE 1). Celui-ci vise à :
- Evaluer la qualité des effluents : ce qu’ils contiennent, leurs origines.
- Evaluer la quantité des rejets, en estimant le nombre d’employés, le volume d’eau, la quantité de teinture utilisée, et la longueur de tissus produits.
- Evaluer l’impact des produits utilisés sur la santé et l’environnement, les précautions prises, et savoir si les teinturiers maitrisent les effets secondaires de ces produits.
- Cerner les problèmes auxquels les teinturiers sont confrontés.
Les coordonnées GPS des différents sites ont été notées dans le but de faciliter les prochaines rencontres.
Notons que le questionnaire a été présenté aux teinturiers le premier jour passé dans leur atelier.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 29
Atelier N° Coordonnées Géographiques
1 N 6,373739 E 2,438392
2 N 6,374166 E 2,438393
3 N 6,375298 E 2,438117
4 N 6,375824 E 2,438048
Tableau 1: Coordonnées Géographiques des différents ateliers
Technique de mesure de la quantité d’eau utilisée
La connaissance de la quantité d’eau utilisée dans ce travail est très nécessaire puisqu’elle nous permettra d’évaluer la quantité moyenne d’eau usée déversée quotidiennement dans le plan d’eau.
Pour mesurer la quantité d’eau, nous avons utilisé un petit sceau d’une capacité de 7Litres, des bidons en plastiques de 5Litres, 2Litres, 1Litre et 1/2Litre. Pour de teinter un linge, nous remplissons ces bidons d’eau que nous déversons ensuite dans le récipient de teinture. Cette technique nous permet de connaitre la quantité exacte d’eau utilisée pour réaliser une teinture. Après teinture du linge, avant de déverser l’eau dans le chenal, la même opération est reprise pour connaitre la quantité d’eau exacte déversée. Il en est de même pour la quantité d’eau utilisée pour amidonner un tissu bazin.
Technique de mesure de la quantité de produit chimique utilisée
Elle est aussi importante que la quantité d’eau utilisée. Elle nous permettra d’avoir une idée sur la teneur des eaux usées en produits chimiques et donc de déterminer l’impact de ces eaux usées sur la qualité des eaux de la lagune et sur les écosystèmes aquatiques.
Pour évaluer la quantité de produits chimiques (soude caustique, hydrosulfite de sodium, colorant et amidon) utilisés, nous nous sommes servis d’une balance de type (Camry emperos) ; c’est d’ailleurs la même balance qu’utilisent les vendeurs de produits de teintureries.
Présenté par Aubin Aurel ZOHOU 30
CHAPITRE 3 : RESULTATS ET DISCUSSIONS 3.1. INVENTAIRE DES PRODUITS DE TEINTURERIES
Comme nous l’avons dit précédemment, les produits utilisés par les teinturiers sont - la soude caustique
- l’hydrosulfite de sodium - les colorants azoïques - l’amidon
3.2. MODE OPERATOIRE Pour teinter un linge, il faut :
Verser dans un récipient, dans des proportions bien définie (1/16 Kg) l’hydrosulfure de sodium, la soude caustique et le colorant (couleur voulue) ;
Verser de l’eau bien chaude dans le récipient contenant les 3 produits chimiques et mélanger correctement ;
Plonger le vêtement à teinter dans le mélange puis imprégner correctement pendant cinq (05) à six (06) minutes ;
Retirer le linge du récipient puis le rincer dans de l’eau froide et le sécher ;
Ensuite, préparer de l’empois d’amidon en faisant dissoudre l’amidon en poudre dans de l’eau chaude au feu puis remuer correctement afin d’obtenir un mélange visqueux.
Après séchage, tremper le vêtement teinté dans l’empois d’amidon pendant sept (07) à huit (08) minutes puis le sécher à nouveau.
NB :
o Il est préférable de teinter les tissus par coupon de 4m au plus
o Dans les ateliers de teintureries parcourues, seuls les tissus bazins sont plongés dans l’empois d’amidon
