caracteristiques physico-chimiques des sols de marais …€¦ · geppa: groupe d’etude pour les...
TRANSCRIPT
UNIVERSITE D’ANTANANARIVOFACULTE DES SCIENCES
DEPARTEMENT DE CHIMIE MINERALE ET CHIMIE PHYSIQUE
MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’ETUDES
APPROFONDIES (DEA)
OPTION : Chimie de l’Environnement
Présenté par
RAMAHAZOMANANA Alhison
Devant la commission de jury composée de :
Président du jury : Monsieur Etienne RAKOTOMARIA, Professeur titulaire
Examinateurs : Madame Josette RAKOTONDRAIBE, Professeur titulaire
Monsieur Marson RAHERIMANDIMBY, Professeur titulaire
02 mai 2008
I
CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES SOLS DE MARAIS DANS LA COMMUNE
URBAINE D’ANTANANARIVO
REMERCIEMENTS
Arrivé à ce niveau d’étude, je tiens à remercier Monsieur Etienne
RAKOTOMARIA, Professeur titulaire à l’Ecole Supérieure Polytechnique
d’Antananarivo, pour le grand honneur qu’il m’a fait en acceptant de présider le jury de ce
mémoire.
Que Le Tout Puissant le bénisse !
Mes sincères remerciements vont aussi à Madame Josette RAKOTONDRAIBE,
Professeur Titulaire Responsable de la formation doctorale en Chimie de l’Environnement
pour ses conseils judicieux et son aide inestimable dans l’encadrement de ce mémoire. Je
voudrais lui exprimer aussi ma gratitude pour les longues et précieuses heures qu’elle m’a
consacrées.
Que Le Tout Puissant la remplisse de sa bénédiction pour l’abnégation dont elle a fait
preuve durant ces longs mois de travail !
Je tiens à remercier également à Monsieur Marson RAHERIMANDIMBY,
Professeur titulaire à la Faculté des Sciences, Directeur de l’Enseignement secondaire.
Malgré vos multiples responsabilités et vous avez accepté avec amabilité de siéger parmi
les membres de jury de ce mémoire. Nous vous adressons notre sincère et profonde
gratitude.
Que Dieu Tout Puissant le bénisse !
Je tiens également à remercier ma femme, mes parents et mes beaux-parents ainsi
que mes frères et sœurs qui n’ont cessé de me soutenir tout au long de mes études sans
tenir compte ni d’argent, ni de fatigue.
Et pour terminer, je réitère ma reconnaissance à tous ceux qui m’ont assisté de près
ou de loin, tout le personnel du laboratoire, famille et amis, pour leur aide à la réalisation
de ce mémoire.
I
TABLES DES MATIERES
REMERCIEMENTS.......................................................................................................I
TABLE DES MATIERES.............................................................................................. II
LISTE DES TABLEAUX...............................................................................................V
LISTE DES FIGURES, GRAPHES ET CARTES.........................................................VII
LISTE DES PHOTOS.....................................................................................................VIII
ABREVIATIONS ET ACRONYMES........................................................................... IX
GLOSSAIRE...................................................................................................................X
INTRODUCTION.......................................................................................................... 1
PREMIERE PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
Chapitre.1- La pollution de l’eau
I- Définition............................................................................................................ 2
II- La pollution urbaine............................................................................................2
III- Les différentes formes de pollution.................................................................... 3
IV- Evaluation de la pollution................................................................................... 4
Chapitre.2- Le marais
I- Définition............................................................................................................ 5
II- Qualités des sols..................................................................................................5
III- Le sol et ses éléments constituants......................................................................5
IV- Les polluants du sol............................................................................................ 9
PAGE
II
Chapitre.3- Les paramètres à analyser
I- Références pour l’interprétation des analyses des sols....................................... 16
II- Principe d’estimation de la fertilité.....................................................................21
III- Conclusion partielle............................................................................................ 22
DEUXIEME PARTIE : TRAVAUX PERSONNELS
Chapitre.1- Présentation des sites
I- Choix des sites.................................................................................................... 23
II- Description des sites, choix des points de prélèvements.................................... 23
Chapitre.2- Travaux sur terrains
I- Interprétation des résultats d’enquêtes, observation des photos......................... 28
II- Définition des points d’échantillonnage............................................................. 29
III- Méthodologie...................................................................................................... 29
Chapitre.3- Etude des eaux d’irrigation
I- Nature de la pollution de l’eau des cinq sites..................................................... 35
II- Qualité de l’eau des cinq sites, choix du site témoin.......................................... 35
II.1- Classement des eaux................................................................................... 35
II.2- Caractéristiques des eaux d’irrigation.........................................................37
III- Conclusion partielle............................................................................................ 41
Chapitre.4 - Etude des sols
I- Etude comparative des analyses sols 2006 et 2007 (4 échantillons S1, S2, S3, S4
par rapport à l’échantillon témoin ST et 4 échantillons S1’, S2’, S3’, S4’ par
rapport à l’échantillon témoin ST’......................................................................42
I.1 – Etude comparative de l’analyse de sols 2006.............................................43
I.2 - Etude comparative de l’analyse de sols 2007..............................................47
III
II- Evolution de la qualité physico-chimique des sols de marais.............................51
II.1 - Evolution spatiale........................................................................................................................................
53
II.2 - Evolution temporelle........................................................................................................................................
56
III- Conclusion partielle............................................................................................ 61
TROISIEME PARTIE : RECOMMANDATIONS ET PROPOSITION DE
SOLUTIONS
Chapitre.1- Recommandations
I- Recommandations d’ordre organisationnel........................................................ 63
II- Recommandations d’ordre technique................................................................. 63
Chapitre.2- Discussions et proposition de solutions
I- Discussions......................................................................................................... 64
II- Proposition de solutions......................................................................................65
II.1 - Conseils aux agriculteurs........................................................................... 65
II.2 - Traitement des eaux................................................................................... 65
RESUME ET CONCLUSION GENERALE..................................................................66
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES........................................................................68
PARTIE EXPERIMENTALE........................................................................................ 70
IV
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1: Caractéristiques des eaux usées domestiques.............................................. 2
Tableau 2: Les différentes formes de pollution............................................................. 3
Tableau 3: Les paramètres d’évaluation de la pollution de l’eau.................................. 4
Tableau 4: Les types de colloïdes et leurs comportements
en milieux basique et acide................................................................................................................8
Tableau 5 : Les catégories de polluants, origine et caractérisation......................................10
Tableau 6 : Les paramètres physico-chimiques déterminant la qualité des sols..............11
Tableau 7 : Les unités utilisées dans l’étude des sols ................................................... 14
Tableau 8: Côte de référence pour les fractions sableuses............................................ 17
Tableau 9: Côte de référence pour les fractions limoneuses......................................... 17
Tableau 10: Côte de référence pour les fractions argileuses......................................... 17
Tableau 11: Côte de référence pour les classes de stabilité structurale......................... 18
Tableau 12: Côte de référence pour les classes de perméabilité....................................18
Tableau 13: Côte de référence pour les matières organiques,
le carbone, l’azote et le phosphore assimilable...............................................................19
Tableau 14: Côte de référence pour les valeurs de pH.................................................. 19
Tableau 15: Côte de référence pour les valeurs de la somme des bases, de
la capacité d’échange et du taux de saturation du sol.................................................... 20
Tableau 16: Côte de référence pour les bases échangeables......................................... 20
Tableau 17: Côte de référence pour la salinité des sols.................................................21
Tableau 18 : Les éléments nutritifs et leur source......................................................... 22
Tableau 19 : Les sites d’étude........................................................................................23
Tableau 20 : Les échantillons prélevés dans chaque marais..........................................29
Tableau 21 : Les paramètres et les objectifs de l’étude................................................. 30
V
Tableau 22 : Méthode d’échantillonnage.......................................................................31
Tableau 23 : Réglementation des rejets d’effluents liquides......................................... 32
Tableau 24 : Choix de site témoin................................................................................. 33
Tableau 25 : Résultats des analyses de l’eau des cinq sites...........................................34
Tableau 26 : Nature de la pollution, d’après le rapport DBO/DCO.............................. 35
Tableau 27 : Classification des eaux de surface............................................................ 36
Tableau 28 : Etude comparative des paramètres physiques, Sol 2006.......................... 43
Tableau 29 : Etude comparative des paramètres biologiques, sol 2006........................ 44
Tableau 30 : Etude comparative des paramètres chimiques, sol 2006.......................... 45
Tableau 31 : Etude comparative des paramètres physiques, sol 2007...........................47
Tableau 32 : Etude comparative des paramètres chimiques, sol 2007.......................... 48
Tableau 33 : Etude comparative des paramètres biologiques, sol 2007........................ 49
Tableau 34 : Résultats de l’analyse de la qualité des sols, juin 2006 et avril 2007....... 52
Tableau 35 : Evolution de la texture et de la perméabilité de S1 et de ST.................... 57
Tableau 36 : Texture et perméabilité de S2, S3 et S4....................................................58
Tableau 37 : Evolution temporelle de la matière organique de S1 et de ST..................59
Tableau 38 : Evolution temporelle de la matière organique de S2, S3 et S4.................60
Tableau 39 : Méthode et appareillages pour l’analyse des sols..................................... i
VI
LISTE DES FIGURES
Figure 1: Schéma représentant les molécules de colloïde..............................................8
Figure 2: Triangle de texture..........................................................................................17
Figure 3 : Circuit de distribution des produits à Antananarivo......................................64
LISTE DES GRAPHES
Graphe 1 : Salinité des eaux des 5 sites d’étude............................................................37
Graphe 2 : Teneur en azote dans les eaux des 5 sites.................................................... 38
Graphe 3 : Teneur en phosphore dans les eaux des 5 sites d’étude ..............................38
Graphe 4 : Teneur en potassium dans les eaux des 5 sites d’étude............................... 38
Graphe 5 : Teneur en Ca++, Mg++, Na+ dans les eaux des 5 sites .................................. 39
Graphe 6 : Sodicité des eaux des 5 sites........................................................................40
Graphe 7 : Charges polluantes des eaux........................................................................41
Graphe 8 : Evolution spatiale de la conductivité et du TDS, eau 2006.........................53
Graphe 9 : Evolution spatiale de la conductivité et du TDS, eau 2007.........................54
Graphe 10 : Evolution spatiale du pH et de la conductivité eau et sol 2006................. 55
Graphe 11 : Evolution spatiale du pH et de la conductivité eau et sol 2007................. 56
VII
LISTE DES CARTES
Carte n°1 : Localisation des 5 sites................................................................................24
Carte n°2 : Points de prélèvement du site M1 à Ankaditoho Marohoho
Tsimbazaza................................................................................................. 25
Carte n°3 : Points de prélèvement du site M2 à Ambodirotra Antsakaviro.................. 25
Carte n°4 : Points de prélèvement du site M3 à Anjanahary IIN.................................. 25
Carte n°5 : Points de prélèvement du site M4 à Andravoahangy Tsena....................... 26
Carte n°6 : Points de prélèvement du site MT à Ankorondrano Andrefana..................26
LISTE DES PHOTOS
Photo n°1: Cabinet d’aisance lié directement au canal d’irrigation
du site M1 à Ankaditoho Marohoho............................................................ 27
Photo n°2: Culture de cresson dans le marais M1......................................................... 27
Photo n°3: Canal d’irrigation du site M2 à Ambodirotra Antsakaviro.......................... 27
Photo n°4: Culture de cresson dans le marais M2......................................................... 27
Photo n°5: WC en bordure du canal d’irrigation du site M3 à Anjanahary IIN............ 27
Photo n°6: Récolte de la culture de cresson dans le marais M3.................................... 27
Photo n°7: Canal d’irrigation du site M4 à Andravoahangy Tsena
pollué avec des déchets solides....................................................................28
Photo n°8: Culture de cresson dans le marais M4......................................................... 28
Photo n°9: Canal d’irrigation du site témoin MT à Ankorondrano Andrefana............. 28
Photo n°10: Culture de cresson dans le marais témoin MT...........................................28
Photo n°11 : Le site témoin d’Ankorondrano Andrefana.............................................. 33
Photo n°12: Préparation des échantillons à tamiser sur l’appareil
à tamisage de Féodoroff ............................................................................ii
Photo n°13: Prélèvement de 20 ml d’échantillon à la pipette
VIII
de Robinson ( Test de I s ).............................................................................................. ii
Photo n°14: Dispositif pour le test de perméabilité ...................................................... xi
Photo n°15: Tube digesteur............................................................................................xv
Photo n°16: Appareil de distillation N Kjeldhal............................................................ xv
Photo n°17: Spectromètre d’Absorption Atomique....................................................... xvi
Photo n°18: Spectromètre UV Visible........................................................................... xix
ABREVIATIONS ET ACRONYMES
C.A.H: Complexe Argilo-Humique
CE: Conductivité électrique
C.E.C ou T: Capacité d’Echange Cationique
DBO: Demande biochimique en Oxygène pendant 5 jours à l’obscurité
DCO: Demande Chimique en Oxygène
I s: Indice d’instabilité structuraleK: Vitesse de filtration de l’eau dans le sol
MES: Matières En Suspension
M.O.: Matière Organique
mn: minute
nm: nanomètre
pH: Potentiel hydrogène ou acidité
SAR: Sodium Absorption Ratio
TDS: Taux De Salinité
CIRAD:Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le
Développement
FAO: Food and Agriculture Organization
GEPPA: Groupe d’Etude pour les Problèmes de Pédologie Appliquée
GRET:Groupe de Recherche et d’Echange Technologique
IRSM: Institut de Recherche Scientifique de Madagascar
OMS: Organisation Mondiale de la Santé
ONU: Organisation des Nations Unies
ORSTOM: Organisation de Recherche Scientifique et Technique d’Outre-Mer
IX
GLOSSAIRE
Absorption
Mécanisme permettant la pénétration de certains éléments à l’intérieur d’un même corps.
Par exemple la nutrition des plantes réalisée par les racines et les radicelles qui absorbent
les sels nutritifs assimilables ionisés dans l’eau du sol.
Adsorption
Phénomène physique de surface réalisant la fixation de certains éléments sur les particules
du sol. L’adsorption considère aussi la fixation des cations échangeables sur les particules
colloïdales du sol comme l’humus, les minéraux argileux, les sesquioxydes…
Agrégat
Dans le sol, unité tridimensionnelle d’assemblage de matériaux, consistant mais induré,
constituant un ensemble meuble ou moins ferme que chacune des unités ou particules
élémentaires.
Altération
Transformation partielle ou complète, isovolumique ou autre de roches accompagnées par
des changements de couleur, de dureté ou de forme.
Amendement
Une matière fertilisante apportant principalement des substances d’origine végétale, mais
pouvant contenir également des déjections animales, solides et liquides.
Battance
Destruction de la structure de la surface du sol sous l’effet de la pluie avec dispersion des
colloïdes puis formation, lors du réessuyage et de la dessiccation, d’une croûte
superficielle, continue et consistante à structure très souvent feuilletée dite de battance.
Colloïde
Substance généralement solide, sous forme de granules de dimension moyenne comprise
entre deux dixièmes et deux millièmes de micromètres, avec une très grande surface
spécifique.
Colloïde hydrophile
X
Substance colloïdale peu sensible à la floculation par des électrolytes. Il montre une vive
action pour l’eau.
Colloïde hydrophobe
Substance colloïdale facilement floculable par des électrolytes. Il montre une faible
attraction pour l’eau.
Colmatage
Technique consistant à amener sur des de moindre qualité, des eaux chargées en limon et
en sable, pour créer un nouveau sol par transformation et par exhaussement du terrain.
Complexe absorbant
Dans le sol, ensemble de forces capables de retenir certains éléments. Il est représenté par
la surface active des constituants organiques et minéraux qui jouent un rôle dans l’échange
des cations.
Epandage
Action d’épandre des effluents et des boues de station d’épuration sur le sol en respectant
des règles techniques, dans le but d’utiliser la capacité d’infiltration et d’épuration des
horizons.
Eutrophisation
Phénomène d’enrichissement excessif du milieu aquatique continental ou littoral en sels
minéraux nutritifs (les nitrates, et surtout le phosphate) résultant d’apport par le
déversement d’effluents urbains pollués par des matières organiques fermentescibles ou
par des pollutions diffuses liées à l’usage excessif d’engrais chimiques dans les terres
cultivées du bassin versant.
Evapotranspiration
Quantité globale d’eau transpirée par la plante et évaporée par le sol. Elle est exprimée en
mm d’eau par jour
Floculation
Destruction de la stabilité d’une solution colloïdale par agglomération des particules sous
forme de flocons, suivie d’une décantation.
Immobilisation
C’est la conservation d’un élément minéral ou organique par les micro-organismes du sol
de telle façon que cet élément ne soit pas facilement disponible pour les autres organismes
ou pour les plantes.
Limon
XI
Fraction granulométrique, matériau dont les dimensions sont comprises entre 2 et 50 µm et
divisé en limon fin (2 – 20 µm), limon grossier (20 – 50 µm)
Pédologie
Science qui étudie les caractères physiques, chimiques et biologiques des sols, leur origine,
leur morphologie, leur évolution, leur distribution dans le paysage ainsi que leur
classification à des fins d’utilisation.
Point isoélectrique
Lorsque les particules colloïdales du sol sont en suspension dans un milieu liquide et qu’on
y plonge deux électrodes, on constate une migration des particules vers les pôles.
Cependant, à un certain degré d’acidité ou de basicité, cette migration est nulle, et les
particules ne sont plus influencées par le passage d’un courant. C’est le point isoélectrique.
Pollution
Accumulation notable d’éléments minéraux, organiques ou pathogènes dans un sol, en
quantité telle que leur présence peut revêtir un danger pour les organismes vivants,
compromettre une ou plusieurs grandes fonctions du sol, compromettre l’usage qui est
habituellement fait de ce milieu.
Rétrogradation
Action d’aller en arrière. Dans le sol, passage d’un élément soluble et rapidement
assimilable dans la solution du sol, à une forme moins soluble ou insoluble, donc peu ou
non assimilable par les plantes. Les ions ayant subi une « rétrogradation » peuvent
difficilement repasser dans les solutions du sol ; ils sont pratiquement perdus pour la
plante. Ils sont fixés sur le réseau cristallin d’argile ou bloqués sous des formes cristallines
insolubles.
Toxicité
Situation provoquée dans le sol par un excès de certains éléments. Il en résulte chez les
végétaux soit des désordres physiologiques, soit des accidents plus graves: lésions,
dépérissement et finalement mort de la plante.
Eutrophisation
Enrichissement des cours d’eau et des plans d’eau en éléments nutritifs, essentiellement le
phosphore et l’azote, qui constituent un véritable engrais pour les plantes aquatiques. Elle
XII
se manifeste par la prolifération excessive des végétaux dont la respiration nocturne, puis
la décomposition à leur mort provoque une diminution notable de la teneur en oxygène. Il
s’ensuit entre autre une diversité animale et végétale amoindrie et des usages perturbés
(alimentation en eau potable, loisirs…)
XIII
INTRODUCTION
Antananarivo est une ville tropicale d’altitude. Les eaux de pluie entraînent les eaux
usées domestiques des hauts quartiers de la ville et se déversent dans les marais situés dans
les bas-fonds. Les marais abritent le plus souvent des cressonnières et parfois des rizières.
Les eaux d’irrigation sont donc des eaux usées qui risquent de polluer le sol.
Notre étude se focalise sur l’étude de l’évolution de la qualité physico-chimique des
sols sous l’effet des rejets d’eaux usées domestiques. Cinq sites de la Commune Urbaine
d’Antananarivo: Ankaditoho Marohoho (Tsimbazaza), Ambodirotra-Antsakaviro,
Anjanahary IIN, Andravoahangy Tsena et Ankorondrano Andrefana, ont été choisis.
La méthodologie repose sur des collectes d’information grâce à des recherches
bibliographiques, des enquêtes auprès des utilisateurs du milieu, de réaliser des campagnes
de mesures ou d’analyses physico-chimiques de sols et sur la confrontation des résultats à
des normes.
La première partie porte sur les études bibliographiques.
Dans la deuxième partie, nous entrons dans nos travaux personnels où nous
exposons les résultats des analyses effectués et leurs interprétations.
Enfin, dans la troisième partie, nous formulerons quelques recommandations et
nous proposerons quelques solutions.
1
PREMIERE PARTIE :ETUDES
BIBLIOGRAPHIQUES
PREMIERE PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES
CHAPITRE 1 : LA POLLUTION DE L’EAU
I- Définition [ 17 ]
La pollution de l’eau est toute forme de modification chimique, physique ou
biologique de la qualité de l’eau produisant un effet nocif sur les êtres vivants qui la
consomment. Pour les êtres humains, il y a génération des conséquences sérieuses pour
leur santé. Ainsi, la pollution de l’eau peut rendre l’eau inutilisable pour certains usages
spécifiques.
II- La pollution urbaine
Les eaux usées urbaines sont constituées par un mélange d’eaux usées domestiques
et d’eaux usées industrielles. Une troisième composante est formée par les rejets des
installations à caractère collectif ( les hôpitaux, les habitations familiales…), par les eaux
usées de fontaines publiques et par les eaux ayant servi au lavage des rues.
Dans la Commune Urbaine d’Antananarivo, comme dans la plupart des pays en
développement, les eaux usées urbaines sont à dominance organique. Elles proviennent des
eaux de lavage des rues, des hôpitaux et surtout la majeure partie de la cellule d’habitation
familiale. Elles sont composées d’eaux ménagères et d’eaux vannes comme il est exposé
dans le tableau 1
Tableau 1 : Caractéristiques des eaux usées domestiques
CARACTERISTIQUE SOURCES CONSTITUANTS
Eaux ménagères cuisine et salle de bain-MES ( huiles et graisses )
-Matières dissoutes organiques et minérales (savons, détergents )
Eaux vannes WC-Matières fécales
(germes pathogènes )
-Urines (Cl-, Na+, K+, CO(NH2 )2 )
2
Les eaux usées domestiques renferment donc essentiellement des produits
organiques caractérisés par des taux d’azote ammoniacal élevés et des microbes dont
certains ont des potentialités pathogènes.
III- Les différentes formes de pollution de l’eau
L’eau essentielle à la vie et partout on la trouve, même dans les zones désertiques,
elle est sujette à de nombreuses formes de pollution. Chaque pollution possède ses propres
caractéristiques :
Tableau 2 : Les différentes formes de pollution.
FORMES SOURCES INCONVENIENTS
Pollution par des engrais
(composés de l’azote et du
phosphore)
-Rejets d’activités
industrielles : fabrication
d’engrais
-Egouts communaux : N et P
organiques, P des détergents
-Activités agricoles, élevage
En excès, elle provoque une
prolifération d’algues et
d’organismes vivants :
phénomène d’eutrophisation.
Pollution organique -Eaux usées domestiques
-Industries alimentaires
Diminue la teneur en
oxygène qui entraîne la
mortalité des poissons
Pollution toxique -Usages des pesticides
-Rejets des produits
chimiques industriels.
-Accidents graves
-Produits non
biodégradables, toxiques et
bioaccumulables : Hg, Cd.
Pollution par les matières
fécales
Intestin de l’homme et des
animaux
Pollution de l’eau
IV– Evaluation de la pollution de l’eau [ 10 ]
3
Dans une zone d’étude, il y a fréquemment plusieurs types d’activités polluantes.
L’objectif d’une évaluation rapide consiste à identifier les sources très importantes
(les centrales électriques, les aciéries, les points de rejets d’eaux usées municipaux…)
qu’on soupçonne avoir des répercussions importantes sur l’environnement dans une zone.
Il arrive aussi que les principales sources de pollution soient constituées d’un grand
nombre de plus petites sources individuelles, par exemple des ateliers de travail artisanal
des métaux ou de poteries.
L’évaluation de la pollution s’effectue par le calcul du rapport DBO/DCO. Si le
rapport DBO/DCO est inférieur à 0,2, l’eau est à dominance inorganique, difficilement
biodégradable. Si le rapport DBO/DCO est entre 0,2 à 0,4, les polluants sont moyennement
biodégradables. Si le rapport est DBO/DCO supérieur à 0,4, les polluants sont de
dominances organiques, assez biodégradables. Le tableau 3 représente quelques paramètres
pour l’évaluation de la pollution de l’eau.
Tableau 3 : Les paramètres d’évaluation de la pollution de l’eau
Paramètres Critère
pHCaractéristique fondamental de l’eau représenté par la
concentration en ion H+
Détermine l’acidité ou l’alcalinité de l’eau
CE Capacité à conduire un courant électrique qui la traverse
DCO Représente la quantité de dioxygène nécessaire à
l’oxydation des matières organiques et minérales dans eau
DBO Représente le besoin en dioxygène d’une eau pour assurer la
dégradation des matières organiques
DCO/DBOPermet de connaître la nature de pollution.
Déduit la biodégradabilité des polluants.
CHAPITRE 2 : LE MARAIS
I - Définition [ 17 ]
4
Un marais est un terrain bas considéré comme des fosses remplies d’eau non
stagnante où certaines plantes aquatiques y vivent, comme le cresson.
Dans la Commune Urbaine d’Antananarivo, la plupart des marais sont situés aux
bas fonds. Ce sont à la fois des zones à vocation agricole et des milieux récepteurs d’eaux
usées.
II - Qualité des sols
Les sols les plus adaptés en culture aquatique sont les sols à texture argilo-
limoneuse, avec 70% d’éléments fins ou les sols riches en matière organique.
III - Le sol et ses éléments constituants
III.1- Définition
Le sol est la partie plus ou moins meuble en surface, qui sert de support à une
plante.
Le sol est une formation de surface, à propriétés essentiellement dynamiques,
souvent différencié en couches distinctes, à constituants minéraux et / ou organiques
généralement meubles, qui résulte de la transformation d’une roche mère sous l’influence
de divers processus physiques, chimiques et biologiques.
Le sol a pour rôle le support pour la plante d’une part, et d’autre part un lieu où elle
trouve tous les éléments nécessaires à sa croissance.
III.2- Les fonctions du sol [ 8 ]
La couverture pédologique assume par rapport au besoin et à la santé des hommes,
quatre groupes de fonctions essentielles:
Des fonctions biologiques
Le sol abrite de nombreuses espèces animales et végétales, de nombreux cycles
biologiques incluent le sol. L’activité biologique du sol est essentielle à sa construction, à
son fonctionnement, à sa fertilité : agrégation, porosité, disponibilités des éléments
nutritifs… Le sol n’existe sans activités biologiques abondantes et diversifiées.
Des fonctions alimentaires
5
Le sol produit et contient tous les éléments nécessaires à la vie :Ca, Na, Fe, N,
CO2, eau, air…Il accumule puis met à la disposition des plantes et des animaux la majeure
partie de ces éléments. Il joue le rôle de garde-manger, plus ou moins grand et plus ou
moins rempli.
Une grande partie de ce que les plantes absorbent, respirent, viennent du sol. Les
plantes utilisent directement ou indirectement, la totalité de l’épaisseur du sol jusqu’à
plusieurs mètres de profondeur.
Des fonctions d’échanges et de filtres
Le sol est un milieu poreux traversé en permanence par des flux hydriques et
gazeux. L’eau des puits et des sources passe à travers le sol, la porosité du sol en influence
l’alimentation.
Le sol est un filtre: l’eau, en le traversant, se transforme, la qualité chimique et
biologique des eaux dépend de ses propriétés. Le sol est également en échange constant
avec l’atmosphère.
Des fonctions matériaux et de supports
Le sol est souvent utilisé comme matériau de construction à travers le sable,
l’argile, le cuirasse ferrugineuse, la croûte calcaire. Il est à la fois support et matériau de
bâtiments, de routes, de barrages, de canaux ou de poterie.
En général, pour les sociétés humaines, le sol est sources de vie. Par l’intermédiaire
des plantes, des animaux, de l’eau, des minerais, le sol nourrit les hommes, leur santé et
leurs activités en dépendent. Il est donc essentiel pour tous de le connaître et de savoir
l’utiliser.
III.3 - Les constituants du sol
Le sol est constitué de trois groupes de constituants:
• des fractions solides ou la composition physique du sol
• des fractions liquides ou la solution du sol
• des fractions gazeuses ou l’atmosphère du sol
6
III.3.1- Les fractions solides
Le sol est composé de terre, fractions solides minérales et organiques et de pores ou
lacunes remplies d’air et d’eau.
L’analyse granulométrique, permet de distinguer quatre constituants dans le sol: les
sables ( grossiers ou fins ), constituants assurant la division de la terre, le limon,
l’argile,l’humus. L’argile et l’humus assurent la cohésion grâce au complexe argilo-
humique ou C.A.H.. C’est ce complexe argilo-humique qui tient un rôle essentiel sur
l’aspect physique des sols.
En effet, le complexe C.A.H. a deux fonctions : la cimentation des grains de sable
entre eux ( formation des agrégats ) et la rétention de l’eau dans les lacunes formées entre
les agrégats. C’est dans cette eau retenue par le complexe C.A.H. que se passent les
principales réactions chimiques du sol.
♦ Propriétés des colloïdes du sol
Bien que les argiles offrent une structure finement cristalline, elles présentent
comme l’humus des propriétés colloïdales. Leurs molécules sont affectées de charges
électriques qui conditionnent leur état dans les solutions du sol: l’état est dispersé lorsque
les molécules de même charges se repoussent ), l’état est floculé lorsque les charges se
neutralisent ou les molécules s’agglomèrent les unes aux autres et constituent un ciment
qui peut souder entre elles les particules plus grosses comme le sable et le limon.
Suivant la nature des charges, on distingue dans le sol deux types de colloïdes qui
sont décrits dans le tableau 4
Tableau 4 : Les types de colloïdes et leurs comportements en milieux basique et acide
7
Types de colloïdes ExemplesComportement
Basique Acide
Colloïdes électropositifs
ou basoïdes
(chargés positivement)
Voir fig.1
-hydrates de fer
-hydrates d’aluminium
( sesquioxydes )
Floculation Dispersion
Colloïdes électronégatifs
ou acidoïdes
( chargés négativement )
Voir fig.1
-Argiles
minéralogiques
-Complexes ferro- et
ferri-siliciques
-Les acides humiques
Dispersion Floculation
♦ Affinité pour l’eau
D’après leur affinité pour l’eau, ils se subdivisent en deux groupes: les colloïdes
hydrophobes comme les argiles dont leurs molécules sont entourées d’une mince couche
d’eau et les colloïdes hydrophiles comme les acides humiques, présentant une épaisse
couche d’eau, dite « solvatation » autour des molécules.
Fig.1 : Schéma des molécules de colloïde
Les molécules colloïdales sont entourées de deux couches de charges. La première
couche, qui correspond à la charge de la molécule proprement dite, est une couche serrée,
accolée à la masse de la molécule. En exemple le cas de l’argile qui est un colloïde
+ + + + + +- + + + + + - - + + + + - - + + + + - - - + + - - + + + + + + + + Colloïdes électronégatifs
- - - - - - - - - - - - + + - - + + - - - - + + - - - - + + - - - - + + - - - - - - - - - - Colloïdes électropositifs
8
électronégatif, la première couche est formée de charge négative. La seconde couche, de
signe opposé, correspond aux ions absorbés, c’est une couche lâche, de plus en plus diffuse
à mesure qu’on s’éloigne de la molécule.
En réalité, les colloïdes du sol sont des colloïdes amphotères, qui peuvent changer
de signe pour une valeur déterminée du pH, appelée point isoélectrique.
III.3.2-Les fractions liquides ou la solution du sol
♦ Composition chimique
Au cours du temps, les constituants de la terre (le sable, l’argile, le limon, l’humus )
se décomposent lentement. Les produits de cette décomposition peuvent être assimilés à
des entités chimiques, atomes ou molécules.
Les éléments chimiques et eau lacunaire constituent LA SOLUTION DU SOL.
C’est cette fraction qui favorise les échanges avec les fractions solides.
Dans la solution du sol, il y a des éléments essentiels à la vie des plantes, ce sont:
l’hydrogène, l’azote, le phosphore, le potassium, le calcium
♦ Rôle du complexe C.A.H. vis à vis de la solution du sol
Le complexe C.A.H. a un rôle fondamental vis à vis des éléments chimiques de la
solution du sol. Il attire et retient plus ou moins fortement les éléments de la solution du
sol. C’est ce pouvoir de RETENTION du C.A.H. qu’on appelle Complexe absorbant.
III.3.3- Les fractions gazeuses ou atmosphère du sol
Les fractions gazeuses sont généralement constituées d’air et de gaz comme le
méthane ou le gaz carbonique.
IV- Les polluants du sol
IV.1– Qu’est-ce qu’un polluant? [ 22 ]
On appelle polluant tout facteur susceptible d’entraîner ou de provoquer la
modification du milieu naturel : dégrader sa qualité ou perturber son fonctionnement.
IV.2– Quels sont les principaux polluants du sol ? [ 21 ]
9
Les polluants résultent des rejets de l’activité humaine. Ils proviennent du
déversement des substances chimiques par les laboratoires ou par les industries.
Il y a deux grandes catégories de polluants du sol : les polluants organiques et les
polluants inorganiques, présentés par le tableau 5
Tableau 5 : Les catégories de polluants, origine et caractérisation
Catégorie
de polluantsExemples Origine et caractérisation
Polluants
Organiques
Les pesticides, les hydro-
carbures, les organismes
pathogènes, les huiles, les
graisses, les solvants, les
boues de raffineries et les
ordures ménagères.
-Déversements des égouts urbains et
des égouts particuliers raccordés
directement au milieu récepteur
-Biodégradables.
Polluants
inorganiques
Eléments traces : Hg, Cd,
Pb, Cr…, les cyanures
comme les sels d’acide
cyanhydrique, les nitrates,
P, Mg, Na, O3
-Créer par des industries : textile,
papier, engrais ; présentent une forte
teneur en résidu solide ; très toxiques,
non biodégradables dans
l’environnement.
-S’adsorbent difficilement dans le sol
jusqu’à ce qu’ils soient dénitrifiés.
-Indispensables aux cycles vitaux.
CHAPITRE 3 : LES PARAMETRES A ANALYSER DETERMINANT
LA QUALITE DES SOLS
Les paramètres à analyser déterminant la qualité des sols comme la texture,
l’acidité, la salinité, la perméabilité, la Matière Organique, le phosphore assimilables…
sont rapportés dans le tableau 6.
10
Tableau n°6 : Les paramètres physico-chimiques déterminant la qualité des sols
Paramètres Caractéristiques
Paramètres physiques
L’acidité du sol ou pH Déterminant la concentration en ion H+ actuellement dissociés dans la solution du sol.
Texture Indiquant la proportion des éléments : argile, limon, sable, appelée composition granulométrique
La perméabilité Permettant de connaître le rôle épurateur du sol et les risques pour la contamination des eaux souterraines
La conductivité CE Déterminant la concentration des sels dissoute dans la solution du sol.
Paramètres chimiques
L’aciditéMesure le degré d’acidité ou d’alcalinité d’un sol
Influe sur les comportements physiques, chimiques et biologiques du sol
La capacité d’échange cationique C.E.C. ou T
Indiquant la quantité de cations métalliques pouvant être fixée par le sol.
La notion de pouvoir absorbant ou d’échange d’ion
Propriété que possède le sol d’adsorber et de retenir certains éléments solubles des solutions qui le traversent.
L’adsorption est la propriété qu’ont les particules colloïdales électronégatives finement dispersées d’adsorber les différents cations du sol, les ions H+, les «cations métalliques», dont les plus important sont : le Ca++, le Mg++, le K+, le Na+, les anions en faible quantité.
11
La texture
La texture est définit par la proportion des éléments du sol ( sable, argile, limon ),
classés par catégories de grosseur, après destruction des agrégats.
L’analyse granulométrique détermine la proportion des différentes particules selon
leur diamètre. La détermination se fait après élimination des graviers et cailloux après
tamisage à 2mm. La proportion de l’une ou de l’autre de ces classes en pourcentage définit
la texture de l’échantillon. La texture est déterminée par le diagramme triangulaire ou
«triangle des textures»
On peut définir ainsi quatre types de texture: la texture sableuse, la texture
limoneuse, la texture argileuse, la texture équilibrée.
La structure n’est pas une valeur constante, elle varie dans le temps, avec la saison,
en fonction de l’humidité et l’effet de la culture. L’agent destructeur principal de la
structure du sol est l’eau. On peut distinguer des sols stables résistants à l’action de l’eau
dont les agrégats ne se délitent pas en milieu humide et des sols instables sensibles à
l’action de l’eau.
Les principaux facteurs de dégradation les plus courants sont: en saison humide, la
dégradation des structures fragmentées par gonflement des argiles, les orages violents,
provoquant la rupture des agrégats par action mécanique des gouttes, la disparition des
ciments organiques par biodégradation, l’acidification et changement de l’état de l’humus,
le tassement par les instruments et outils lourds sur le sol cultivé, provoquant une baisse de
porosité avec disparition des pores grossiers.
Les structures ont une stabilité variable. On les désigne par l’indice d’instabilité
structurale que nous traduirons la plus ou moins grande sensibilité des sols à l’action de
l’eau. Cet indice augmente quand la stabilité de la structure diminue, il peut prendre les
valeurs suivantes: 0 pour les sols stables, 0 à 0,5 pour des horizons superficiels des sols
riches en matières organiques, valeurs supérieures à 5 pour les sols à très mauvaises
stabilités.
L’indice d’instabilité de la structure I s, est représentée par la formule ci-après :
% maximum ( Argile + Limon )I
s =
% moyen des agrégats – 0,9 (% de sables grossiers)
12
La perméabilité [ 7 ]
Les mouvements de l’eau dans le sol relèvent de deux processus opposés:
-les mouvements descendants de l’eau de gravité, qui s’infiltre après les pluies, et qui sont
liés à la perméabilité du profil,
-les mouvements ascendants, plus limités qui interviennent en saison sèche et compense de
manière imparfaite les pertes par évaporation (ou évapotranspiration si le sol est occupé
par une végétation). La répartition de l’eau en profondeur est une résultante de ces deux
processus.
La vitesse de filtration dépend de la structure du sol et de la granulométrie. Elle est en
relation étroite avec les pores et plus particulièrement avec les volumes des pores grossiers
( diamètre > 50 µm ) conditionnant l’écoulement rapide de l’eau de gravité.
La perméabilité est obtenue par le calcul du coefficient K, donné par la relation :
L’acidité du sol
L’acidité du sol indique la concentration en ions H+ actuellement dissociés dans la
solution du sol. A l’état libre dans la solution du sol. Il varie de 0 à14.
La capacité d’échange cationique C.E.C. ou T
C’est la quantité maximum de cations métalliques pouvant être fixée par le sol. Elle
est donnée en milliéquivalents pour 100 g de sol.
Le méq / 100 g est le rapport de la quantité d’un élément en mg à l’équivalent-
gramme de cet élément. Le tableau suivant présente les principaux équivalents-grammes
utilisés pour le sol.
K = IV/ (HS)
Où I est la hauteur en cm de la colonne de terre, V est le volume en
cm3 recueilli au cours de la première heure de percolation, H est la
hauteur en cm dans le tube entre la toile filtrante, S est la section
intérieure du tube en cm2, K est l’indice de percolation en cm/h
13
Tableau 7 : Les unités utilisées dans l’étude des sols
(Poids moléculaire ou masse atomique divisée par valence )
Elément Na+ K+ Ca++ Mg++
Equivalent-gramme 23 39 20 12
Le milliéquivalent (méq ) en est le millième, par exemple un sol qui a une C.E.C.
ou T de 20 méq pourrait retenir :
en Na ( monovalent ) : 20 méq x 23 = 460 mg de Na / 100 g de sol
en K ( monovalent ) : 20 méq x 39 = 780 mg de K / 100 g de sol
en Ca ( bivalent ) : 20 méq x20 = 400 mg de Ca / 100 g de sol
en Mg ( bivalent ) : 20 méq x 12 = 240 mg de Mg / 100 g de sol.
Les cations et bases échangeables
Les cations échangeables Ca++, Mg++, K+, NH4+ sont les plus essentiels. Ils sont
absorbés par les racines sous forme minérale. Ces formes assimilables, immédiatement
disponibles pour les plantes s’opposent aux réserves, actuellement non disponibles, mais
qui peuvent devenir progressivement assimilables, par altération pour les réserves
minérales, par minéralisation pour les réserves organiques.
On distingue ainsi deux catégories de réserves :
-les réserves stables qui n’évoluent que très lentement et sous certaines conditions
particulières,
-les réserves mobilisables susceptibles de se transformer beaucoup plus rapidement en
formes minérales assimilables, comme dans le cas du Ca (CO) 3 actif et du K.
Les « bases échangeables » dont la somme est S, font parti des cations
échangeables, car ils peuvent faire l’objet d’une substitution avec les cations de la solution
du sol en fonction de l’énergie d’absorption de chaque ion dans l’ordre Ca++, Mg++, K+, et
Na+ et en fonction de la concentration des ions dans la solution du sol. Elles sont extraites
dans une solution d’acétate d’ammonium utilisée pour la détermination préalable de la
capacité d’échange T.
14
La somme des bases échangeables S est la quantité des cations métalliques
échangeables fixés sur le complexe à un moment donné. Elle s’exprime en méq/100 g de
sol et la différence (T – S) représente la quantité d’ions H+ fixés sur le complexe.
• Le calcium
En tant que nutriment de base de la plante, il joue un rôle non négligeable dans la
physiologie de la plante, surtout en fonction des rapports Ca++ / Mg++ ou Ca++ / K+. Il joue
aussi un rôle important dans la conservation de la structure du sol en amendement calcaire.
Il existe sous différentes formes, mais ce qui nous intéresse est la forme échangeable
adsorbée par le complexe.
• Le magnésium
Le magnésium peut-être apporté au sol, en sol acide sous forme de calcaire
dolomitique ou chaux magnésienne, en sol alcalin sous forme de sulfate de magnésium.
Il peut également être apporté aux feuilles sous formes de solution en pulvérisation, mais
ce qui nous intéresse est le magnésium assimilable absorbé par le complexe qui est en
équilibre avec le sel de calcium soluble.
• Le potassium
Le potassium existe sous deux formes. La forme assimilable est soluble ou
échangeable. Cette forme assimilable peut à nouveau s’intégrer aux formes insolubles
(minéraux en cours d’altération), moins disponibles dans certaines
conditions,« rétrogradation » pour les formes minérales, « immobilisation » pour les
formes organiques.
• Le sodium
Il est indispensable à certaines plantes, il supplée dans certains cas le potassium et
le libère. L’excès entraîne des modifications de la structure du sol, comme la dispersion
des argiles et le colmatage de la porosité.
15
• L’ammonium
C’est un ion provenant de la minéralisation des matières organiques animales et
végétales. Il prend la forme échangeable et est fixé sur le complexe adsorbant. Il existe
aussi sous forme insoluble, combiné à des fragments d’argile.
Il est difficile de donner des valeurs brutes pour les bases échangeables, mais on
peut les exprimer par le pourcentage de leur somme S ou par le pourcentage de leur
capacité d’échange cationique T.
• Le taux de saturation V :
Le taux de saturation V est le rapport entre la somme des bases échangeables S et la
capacité d’échange T :
Il peut renseigner sur la qualité de la structure du sol et la quantité des cations
effectivement fixés.
• Le phosphore
Il existe, sous deux formes. Insolubles, il est combiné à des fragments de roche ou à
des matières organiques, constituant ainsi les réserves du sol. Solubles dans la solution du
sol ou sous forme échangeable, il est fixé sur le complexe absorbant.
Dans notre étude qui ne présente que des sols acides, nous avons utilisé « la
méthode Bray » pour apprécier le phosphore assimilable.
I– Les côtes de références utilisées pour l’interprétation des analyses des sols
I.1– La texture [ 7 ]
Les constituants minéraux de la terre fine de diamètre inférieur à 2mm sont
regroupés en trois fractions: argile: 0 à 2µm, limon: 2 à 50µm, sable : 50 à 2000µm.
V=(S/T) 100Où S est la somme des bases échangeables,
T est la capacité d’échange,
V est le taux de saturation en %.
16
La texture est obtenue par l’analyse granulométrique en utilisant le «triangle des
textures» qui est décrit par la figure 2
Figure 2 : Triangle des textures
Les côtes de références sont représentées dans les tableaux 8, 9 et 10
Tableau 8 : Référence pour les fractions sableuses
Sol Sableux Normal Elevé Très élevé
% > 55 < 20 20 – 30 >30
Tableau 9 : Référence pour les fractions limoneuses
Sol Limoneux Faible Normal Elevé Très élevé
% > 50 < 15 15 à 25 25 à 35 > 35
Tableau 10 : Références pour la fraction argileuse
Sol Argileux Très faible Faible Normal Elevé Très élevé
% > 25 < 8 8 à 15 15 à 25 25 à 35 > 35
I.2 – La stabilité structurale [ 7 ]
17
La stabilité structurale peut être mesurer par l’indice d’instabilité représenté par
« log 10 I s » qui s’échelonne, de 1 à 3 permettant de rendre un comportement structurale
probable. Monnier et Stengel ont proposé un classement empirique d’interprétation de cet
indice que nous rapportons sur le tableau 11.
Tableau 11 : Références sur les classes de stabilité (Monnier et Stengel 1982)
Stabilité Très stable Stables Stabilité
MédiocreInstable Très
instable
Log 10 Is < 1 1,0 à 1,3 1,3 à 1,7 1,7 à 2,0 > 2
I.3 –La perméabilité ou vitesse de filtration [ 7 ]
La perméabilité ou vitesse de filtration est une mesure de l’indice de perméabilité
K, que nous avons effectuée en laboratoire. Le tableau 12 représente les classes de
perméabilité d’après la valeur de K
Tableau 12 : Les classes de perméabilité d’après le coefficient K (Aubert 1979)
Vitesse de filtration K en 10 - 5 m / s K en cm / h
Très lente 0 à 0,03 0 à 0,1
Lente 0,03 à 0,13 0,1 à 0,5
Assez lente 0,13 à 0,55 0,5 à 2,0
Moyenne 0,55 à 1,8 2,0 à 6,5
Assez rapide 1,8 à 3,4 6,5 à 12,5
Rapide 3,4 à 6,9 12,5 à 25
Très rapide > 6,9 >25
Le sol est non perméable lorsque K est inférieur à 0,036.
Le sol est modérément perméable lorsque K est compris entre 0,036 et 0,36.
Le sol est perméable pour 3,6 < K < 36,0.
Le sol est très perméable lorsque K est supérieur à 36,0.
(Source : GEPPA, Commission Cartographique, 1970 – 1981)
I.4– Les matières organiques [ 13 ]
La matière organique renferme à la fois du carbone et de l’azote dans des
proportions qui varient avec son état d’évolution.
18
Un rapport C/N compris entre 8 et 12 correspond à une matière organique bien
décomposée. Ce qui veut dire que l’humus est stable.
Tableau 13 : Côte de références pour les matières organiques, le carbone, l’azote et le
phosphore assimilable (Riquier, 1991)
Très pauvre Pauvre Moyen Riche Très riche
M.O. % < 0,3 0,3 à 0,6 0,6 à 1,7 1,7 à 3 > 3
C % < 0,5 0,5 à 1 1 à 3 3 à 5 > 5
N % < 0,05 0,05 à 0,1 0,1 à 0,15 0,15 à 0,25 > 0,25
P (ppm) < 2,5 2,5 à 5 5 à 10 10 à 25 >25
Le rapport C/N varie suivant l’horizon du sol étudié, un C/N élevé (15 à 25)
correspond à une matière organique mal décomposée, un C/N voisin de 10 (8 à 12)
correspond à une matière organique bien décomposée, un C/N<10 correspond à des sols
minéralisés, à faible réserve en matière organique.
I.5– L’acidité
Le degré d’acidité est mesuré par la détermination du pH.
Tableau 14 : Références pour les valeurs du pH
pH
(électrode
en verre)
Extrêmement
acide
Très fortement
acide
Fortement
acide
Moyen-
nement acide
Faiblement
acide
< 4,5 4,5 à 5,0 5,1 à 5,5 5,6 à 6,0 6,1 à 6,5
Neutre Moyennement
alcalin
Légèreme
nt alcalin
Fortement
alcalin
Très
fortement
alcalin
6,6 à 7,3 7,4 à 7,8 7,9 à 8,4 8,5 à 9,0 > 9.0I.6 – La capacité d’échange cationique T, les bases échangeables et taux de
saturation
La capacité d’échange cationique T, les bases échangeables et taux de saturation,
sont représentés par le tableau 15.
Tableau 15 : Références pour la valeur de la somme des bases, de la capacité d’échange
cationique et du taux de saturation du sol.
19
Très faible Faible Moyenne Forte Très forte
Somme des bases :(Ca+ Mg+ K+ Na)
méq/100g
< 2 2 à 5 2 à 5 10 à 15 > 15
Capacité d’échange
T en méq/ 100g< 5 5 à 10 10 à 25 25 à 40 > 40
Complexe en %V = (S/ T) 100 15 15 à 40 40 à 60 60 à 90 90 à 100
Tableau 16 : Références pour les bases échangeables
Bases échangeables en méq/ 100g
Interprétation CaO MgO K2O
Très pauvre < 1 < 0,4 < 0,1
Pauvre 1 à 2,3 0,4 à 1 0,1 à 0,2
Moyen 2,3 à 3,5 1 à 1,5 0,2 à 0,4
Riche 3,5 à 7 1,5 à 3 0,4 à 0,8
Très riche > 7 > 3 > 0,8
I.7 –La salinité des sols
Les principaux ions responsables de la salinité des eaux sont : Ca++, Mg++, Na+, Cl-,
SO42-, HCO3
-…. Nous allons voir les références sur la salinité des sols au tableau 17.
Tableau 17 : Références pour la salinité des sols
Degré de salinité Non salin Légèrement
salinSalin Très salin Extrêmement
salin
20
CE à
25°C
µmhos
Extrait
1/10
< 250 250 à 500 500 à1000 1000 à 2000 > 2000
Extrait
1/5
< 500 500 à 1000 1000 à 2000 2000 à 4000 > 4000
(Extrait 1/10 : 10g de sol dans 100ml d’eau ; Extrait 1/5 : 10g de sol dans 50ml d’eau)
II– Principe d’estimation de la fertilité
II.1 –Besoins des plantes en éléments nutritifs
Une des fonctions essentielles du sol consiste à fournir aux plantes les éléments
nutritifs qui leur sont nécessaire. Ces nutriments sont absorbés par les racines sous forme
minérale. Les nutriments de bases sont absorbés en quantité élevée par la plante. Il s’agit
du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène, de l’azote, du phosphore, du potassium, du
soufre et du calcium. Les éléments traces ou oligo-éléments indispensable à faible dose
sont le bore, le fer, le zinc, le manganèse et le cuivre. Certains sont toxiques lorsqu’ils sont
en excès.
II.2 –Dynamismes des éléments nutritifs et leur rôle
Les éléments nutritifs correspondent à l’ensemble des ions présent dans le sol,
rapidement assimilables par les plantes. Ce sont les ions dissous dans le sol, les ions fixés
sur les sites externes du complexe adsorbant et qui peuvent être rapidement libérés dans la
solution.
Ces ions sont entraînés vers les racines par les mouvements d’eau dans le sol par
lessivage. Par diffusion dans la solution du sol, sans mouvement, ils se déplacent d’une
zone à forte concentration vers une zone où le sol est appauvri.
Tableau 18 : Les éléments nutritifs et leur source
Eléments Sources
21
Azote
-De la matière organique : l’humus, M.O. plus ou
moins décomposées, micro-organismes morts et
racines dans le sol.
-De l’azote de l’air fixé par les micro-organismes
morts et libérés dans le sol.
-Des engrais azotés et des déchets.
Phosphore
-Moteur de la photosynthèse.
-Facteur de croissance, il favorise le
développement radiculaire.
-Facteur de précocité, il joue un rôle dans la
fécondation et la mise à fruit.
Potassium
-Régulateur de fonction dans l’assimilation
chlorophyllienne favorisant la synthèse et
l’accumulation des glucides. La potasse permet une
meilleure économie de l’eau dans les tissus. Elle
leur donne une plus grande rigidité. Elle accroît la
résistance des végétaux aux maladies. C’est un
élément d’équilibre, de santé et de qualité
III- Conclusion partiellePour conclure cette première partie, nous constatons que la pollution domestique
provient des rejets de l’activité humaine. Elle est constituée de deux catégories de
polluants, polluants d’origine organique comme les huiles et graisses et d’origine
inorganique, comme les éléments traces, les nitrates et les cyanures…
D’autre part, les marais par l’intermédiaire des canaux de déversements et des
réseaux d’égouts reçoivent directement les polluants dans les eaux. Ces eaux polluées sont
réutilisées comme eau d’irrigation dans les marais. C’est pourquoi nous avons choisi les
marais comme sites d’étude.
Après cette première partie qui concerne les études bibliographiques, nous allons
exposer nos travaux personnels
22
DEUXIEME PARTIE :TRAVAUX PERSONNELS
DEUXIEME PARTIE : TRAVAUX PERSONNELS
CHAPITRE 1 : PRESENTATION DES SITES
I - Choix des sites
Les raisons de choix des cinq lieux comme site d’étude sont les suivantes :
• ils sont tous des périmètres agricoles localisés dans la Commune Urbaine
d’Antananarivo,
• ce sont des milieux récepteurs d’eaux usées pour chaque quartier aux alentours,
• les eaux usées sont utilisées sans traitement préalable.
II - Description des sites et choix des points de prélèvement
Le marais M1 est localisé à Ankaditoho Marohoho, M2 à Ambodirotra
Antsakaviro, M3 à Anjanahary IIN, M4 à Andravoahangy Tsena, M5 à Ankorondrano
Andrefana.
M5 a été choisi comme marais témoin MT car son eau a la conductivité, la DBO, la
DCO les plus faibles.
Dix échantillons d’eaux ont été prélevés à raison de deux par site, un en amont et en
aval d’une parcelle étudiée.
En ce qui concerne les sols, cinq échantillons ont été prélevés sur chaque site.
Tableau 19 : Les sites d’étude
M1 M2 M3 M4 MT
NOM Ankaditoho
Marohoho
Ambodirotra
Antsakaviro
Anjanahary
IIN
Andravoahangy
Tsena
Ankorondrano
Andrefana
SUPERFICIE
m2
851341,47 214.880,41 313.029,14 175.664,91 296304,67
CODE_FKT 4_11 3_02 5_16 3_13 3_18
LONGITUDE 47°32’ et
47°33’ Est
47°32’ et
47°33’ Est
47°32’ et
47°33’ Est
47°31’12’’ et
47°32’Est
47°31’12’’ et
47°32’Est
LATITUDE 18°55’ et
18°56’Sud
18°55’ et
18°54’Sud
18°53’ et
18°54’Sud
18°54’ et
18°53’Sud
18°54’ et
18°53’SudLégende
23
CODE_FKT : Code du Fokontany, par exemple 4_11 code d’Ankaditoho Marohoho, le
premier chiffre 4 indique qu’il se trouve dans le IVe Arrondissement et le second chiffre est
son classement par rapport au Fokontany dans ce même Arrondissement.
Les cartes n°1 et n°2, 3, 4, 5, 6, montrent les 5 sites et les points de prélèvement.
Carte n°1 : Localisation des 5 sites
Carte n° 2 : Points de prélèvement du site M1 à Ankaditoho Marohoho Tsimbazaza
Site M43_13
Site M2
3_02
Site M35_16
Site M1
Site M53_18
24
Carte n°4 : Point de prélèvement du site M2 (Ambodirotra Antsakaviro)
Carte n°3 : Points de prélèvement du site M2 à Ambodirotra Antsakaviro
Carte n°5 : Point de prélèvement du site M3 (Anjanahary IIN)
Carte n°4 : Points de prélèvement du site M3 à Anjanahary IIN
Carte n°
Carte n°5 : Points de prélèvement du site M4 à Andravoahangy Tsena
SITE M3
ANDRAVOAHANGY TSENA
Légende
Point de prélèvementSens d’écoulement de l’eau
SITE M2
SITE M2
AMPAHIBE
ANKADIVATO II L
MAHAVOKY
SITE M2
AssembléeNational
Tsimbazaza Vers Parc Tsimbazaza
SITE M1
GALANA
Légende Point de prélèvementSens d’écoulement de l’eau
25
SAINTE ANTOINNE SITE M4
Canal d’Andrianampoinimerina
Carte n°6 : Points de prélèvement du site MT à Ankorondrano Andrefana
Source : Earth google
CHAPITRE 2 : TRAVAUX SUR TERRAINS
Légende Point de prélèvementSens d’écoulement de l’eau
ANDRAVOAHANGY TSENA
TerrainESCA
SOCIMEX
ESCA
ConquêteAntanimena
Route des Hydrocarbures
SITE M5
26
PHOTOS PRISES DANS LES SITES D’ETUDE
Photo n°1 : Cabinet d’aisance lié directement Photo n°2 : Culture de cresson du site M1 au canal d’irrigation du site M1
Photo n°3 : Canal d’irrigation du site M2 Photo n°4 : Culture de cresson du site M2déversé
Photo n°5 : WC en bordure du canal d’irrigation Photo n°6 : Agriculteurs en pleine récolte M3 du site M3
27
Photo n°7 : Canal d’irrigation du site M4 pollué Photo n°8 : Culture de cresson du site M4 avec des déchets solides.
Photo n°9 : Canal d’irrigation du site témoin MT Photo n°10 : Culture de cresson du site MT
I - Interprétation des résultats d’enquête et observations des photos
I.1 - Interprétation des résultats d’enquête
D’après les enquêtes menées auprès des agriculteurs, les marais sont des lieux
irrigués par des eaux non traitées. Les agriculteurs utilisent de fertilisants même si les eaux
apportent des nutriments nécessaires aux plantes. Ils utilisent des pesticides comme le
malathion, l’ultracide, le karaté, le flavylan…
I.2 - Observations des photos
Les photos nous permettent de dire que l’eau est très polluée sur les sites M3 et M4.
Les eaux sont de couleur grisâtre, d’apparence trouble. Des déchets solides ont une odeur
désagréable résultant de la biodégradation des matières organiques et de la présence de
latrines en bordure des canaux d’irrigation.
II - Définition des points d’échantillonnage
28
Les échantillons et les prélèvements dans chaque marais sont décrits dans le tableau 20.
Tableau 20 : Les échantillons prélevés dans chaque marais
Echantillons prélevés
Eau
Amont AvalSol Marais Zone
E1 E11 S1 Ankaditoho Marohoho
Tsimbazaza
M1
E2 E21 S2 Ambodirotra Antsakaviro M2
E3 E31 S3 Anjanahary IIN M3
E4 E41 S4 Andravoahangy Tsena M4
E5 ou
ET1
E51 ou
ET2
S5 ou
ST
Ankorondrano Andrefana M5 ou MT
Définition des échantillons
E1, E2, E3, E4, ET1 sont les eaux à l’entrée et E11, E21, E31, E41, ET2 sont les eaux à la
sortie des zones M1, M2, M3, M4, MT.
S1, S2, S3, S4, ST sont respectivement les échantillons de sols prélevés dans M1, M2, M3,
M4, MT.
III - La méthodologie
III.1- Choix des paramètres
Les paramètres ont été choisis afin d’atteindre les objectifs résumés dans le tableau 21.
Tableau 21 : Les paramètres et les objectifs de l’étude
29
Paramètres Objectifs
E
Paramètres organoleptiques :
odeur, couleur
Paramètres physico-
chimiques :
pH, température, conductivité, TDS,
MES, sels solubles, nutriments,
substances indésirables
Paramètres biologiques :
DBO, DCO
Déterminer le degré de pollution
de l’eau
Donner un classement par ordre
croissant ou décroissant le degré
de pollution des sites
Connaître son aptitude à
l’irrigation
Suivre l’évolution des eaux en
espace d’une année
S
Texture
pH
Conductivité
Capacité d’échange cationique
T, bases échangeables
Matières organiques (MO)
Azote Kjeldhal
Phosphore assimilable
Déterminer l’étendue de la
pollution du sol
Connaître son aptitude à
l’agriculture
Classer les sols par ordre de
qualité croissante ou décroissante
Suivre l’évolution de la qualité
des sols
Légende :
TDS : Taux De Salinité
MES : Matières En Suspensions
DBO : Demande Biologique en Oxygène
DCO : Demande Chimique en Oxygène
MO : Matière Organique
30
III.2 - Méthode d’échantillonnageTableau 22 : Méthode d’échantillonnage
Analyseseffectuées Date de prélèvement Paramètres analysés Nombre
d’échantillonnagePoints de
prélèvements
E
Analyses en laboratoire
9 août 2006
• Paramètres organoleptiques :odeur, couleur• Paramètres physico-chimiques :pH, température, conductivité, TDS, MES, nutriments, sels solubles, substances indésirables• Paramètres biologiques :DBO, DCO, oxygène dissout (OD)
1 par site En amont des cressonnières
1 par site En aval des cressonnières
Analyses in situ
05,17,29,30,31 mai 2006 • Température• Conductivité• TDS• OD
1 par site En amont des cressonnières
S Analyses en laboratoire
- 06 juin 2006- 21 avril 2007
• Texture• pH• Conductivité• Capacité d’échange cationique,
bases échangeables• Matières Organiques• Azote Kjeldhal• Phosphore assimilable
2 par site Dans la première parcelle de culture
31
Les paramètres que nous avons choisis afin d’apprécier les pollutions des eaux sont
le pH, la conductivité, la DBO, la DCO, la température, les MES et les paramètres
organoleptiques comme l’aspect, la couleur et l’odeur.
Pour les sols, nous considérons le pH, la dégradation de la structure et la
perméabilité.
Les indicateurs des degrés de pollutions sont donnés par la différence entre le
paramètre mesuré dans le marais étudié et le même paramètre étudié dans MT.
CHAPITRE 3 : ETUDE DES EAUX D’IRRIGATIONL’étude préalable de l’eau : la nature de pollution, le classement des eaux,
l’aptitude à l’irrigation et l’étude de son évolution, permet de déterminer les indicateurs de
pollution d’un sol, les effets des eaux usées urbaines sur la qualité physico-chimique des
sols et l’aptitude à l’agriculture.
Les différents indicateurs et paramètres sont rapportés dans le tableau 25 et les
graphes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.
• Directive pour l’interprétation d’une eau d’irrigation
Tableau 23 : Réglementation des rejets d’effluents liquides [ 20 ]
Paramètre Unité Normes
FACTEURS
BIOLOGIQUES
DCO mg/l 50
DBO mg/l 150
FACTEURS
CHIMIQUES
Sulfate mg/l 250
Chlorure mg/l 250
Azote N-NO3 mg/l 5-30
FACTEURS
ORGANIQUES ET
PHYSIQUES
PH - 6,0-9,0
CE µS/cm 200
MES mg/l 60
T° °C 30
Légende : DCO : Demande Chimique en Oxygène MES : Matières en Suspension
DBO : Demande Biochimique en Oxygène CE : Conductivité• Le site témoin
32
M5 a été choisi comme site témoin : les valeurs des paramètres indicateurs de
pollution comme le pH, la température, la CE, les MES, la DCO, la DBO sont inférieures
aux valeurs recommandées pour les rejets d’effluents liquides (cf tableau 26).
Tableau 24 : Choix de site témoin
Paramètre Normes [20] M5
FACTEURS
BIOLOGIQUES
DCO 50 10
DBO 150 2
FACTEURS
ORGANIQUES ET
PHYSIQUES
PH 6,0-9,0 6,62
CE 200 176
MES 60 10
T° 30 20,1
Les valeurs des paramètres indicateurs de pollution sont également inférieures aux
valeurs se rapportant aux échantillons M1, M2, M3, M4 (cf tableau 26)
Photo n°11 : Le site MT (Ankorondrano Andrefana)
• Résultats des analyses des eaux
Les résultats des analyses des eaux des 5 sites sont rapportés dans le tableau 26.
Tableau 25 : Résultats des analyses de l’eau des cinq sites.
33
M1 M2 M3 M4 M5=MT
Paramètre E1 E11 E2 E21 E3 E31 E4 E41 ET1 ET2
MES mg/l 23 21 82 45 60 102 100 20 20 10
DBO mg/l 15 10 5 3 100 10 60 5 2 1
DCO mg/l 81 61 43 32 245 61 113 43 10 5
N-NH4 mg/l 1,25 1,0 1,71 1,26 4,22 3,18 2,53 1,67 0,54 0,16
N-NO3 mg/l 5,0 3,0 0,14 0,43 0,2 0,3 0,2 0,11 1,24 0,66
Mg++ mg/l 52,80 45,6 64,8 57,6 72 81,6 57,6 55,2 12 19
Ca++ mg/l 120 124 224 234 240 228 200 204 132 120
K+ mg/l 7,5 6,5 9 7,5 13 10,5 8,5 8,5 4,5 1
Na+ mg/l 24 23 28 25,5 50 31 30 26,5 19 14
SAR 5,76 5,58 5,25 5,4 2,71 5,57 5,90 5,21 1,58 1,18
pH 6,84 6,91 7,05 7,11 7,19 7,3 6,72 6,9 6,69 6,62
T° °C 20 19,5 21,3 21,1 20,7 21,1 21,1 21,3 20,8 20,1
CE µS/cm 268 237 331 289 501 422 400 318 205 176
TDS mg/l 142,5 126 176 155 267 225 212 169 109 93
P-PO4 mg/l 0,01 0,01 0,02 0,00 0,05 0,01 0,02 0,02 0,00 0,00
Source : Nos résultats d’analyses, mai et septembre 2006.
E1, E2, E3, E4 sont les échantillons d’eau à l’entrée des sites M1, M2, M3, M4
E11, E21, E31, E41, sont les échantillons d’eau à la sortie des ces mêmes sites.
ET1 et ET2 sont les échantillons d’eau à l’entrée et à la sortie du site témoin MT.
MES : Matières En Suspension, DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène,
DCO : Demande Chimique en Oxygène, CE : Conductivité Electrique,
SAR : Sodium Absorption Ratio, TDS : Taux De Salinité, T : Température.
I - Nature de la pollution de l’eau
La nature de la pollution de l’eau est déterminée par le rapport DCO/DBO.
34
Tableau 26 : Nature de la pollution, d’après le rapport DBO/DCO
M1 M2 M3 M4 MT
VARIABLE E1 E2 E3 E4 ET NORMES
DCO 81 43 245 113 10 50
DBO 15 5 100 60 2 150
DBO/DCO 0,19 0,12 0,41 0,53 0,2 3
Les valeurs en rouges sont hors norme [20]
• Interprétation
Les eaux usées des cinq sites sont à dominance organique. Les polluants de M3,
M4 sont assez biodégradables. Ceux de M1, M2 sont difficilement biodégradables.
On ne constate aucune industrie en amont de ces rejets, le rapport DBO/DCO est en
effet inférieur à 0,1, pour les rejets industriels. Les eaux proviennent surtout des habitations
familiales ou des égouts communaux.
II - Qualité des eaux usées dans chaque site, choix du site témoin
II 1- Classement des eaux
Les eaux peuvent être :
• de classe A : excellent qualité, très satisfaisante pour tout usage
• de classe B : qualité moyenne, passable pour l’eau d’irrigation, apte à la navigation,
nécessite un traitement de potabilisation
• de classe C : qualité médiocre pour l’irrigation, baignade interdite
• hors classe : inapte pour tout usage, constitue une menace pour la santé publique.
Le décret 2003/464 du 15 avril 2003 promulgué par le Ministre de
l’Environnement, de Eaux et Forêts malgache, classifie les eaux de surface en fonction des
concentrations des éléments présents dans l’eau.
La classification dépend de plusieurs paramètres. C’est le paramètre le plus
mauvais qui détermine la classe d’une eau.
Tableau 27 : Classification des eaux de surfaces
35
Paramètres Classe A Classe B Classe C Hors classe
FACTEURS PHYSIQUES ET CHIMIQUES
Température °C Θ<25 25< Θ <30 30< Θ <35 35< Θ
pH 6≤pH≤8,5 5,5<pH<6,0
ou
8,5<pH<9,5
pH≤5,5
ou
9,5≤pH
-
MES mg/l MES<30 30<MES<60 60≤MES100 100<MES
CE µS/cm CE≤250 250<CE≤500 500<CE≤3000 3000<CE
FACTEURS BIOLOGIQUES
Oxygène Dissout
OD mg/l
5≤OD 3<OD<5 2<OD≤3 OD<2
DCO mg/l DCO≤20 20<DCO≤50 50<DCO≤100 100<DCO
DBO5 mg/l DBO5≤5 5< DBO5≤20 20< DBO5≤70 70< DBO5
Source : Décret N°2003/464 du 15/04/03 (Madagascar)
Nous représentons sur les graphes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 les caractéristiques des eaux
d’irrigation que nous avons étudiées.
II.2- Caractéristiques des eaux d’irrigation
36
II.2.1- Salinité des eaux usées des quatre sites et du site témoin MT
Les principaux ions responsables de la salinité des eaux sont les ions Ca++, Mg++,
Na+, Cl-, SO42-, HCO3
-. Une valeur élevée de la salinité signifie une grande quantité d’ions
en solution, ce qui rend difficile l’absorption de l’eau et des sels minéraux par les plantes.
Les sels proviennent des détergents, des savons, des eaux vannes.
• Interprétation du graphe
Selon le graphe 1, les eaux d’irrigation dans les 4 sites ont une salinité supérieure à
celle du site témoin(CE et TDS à l’entrée 205µS/cm et 109mg/l). Le site M3 a une salinité
la plus élevée, ce qui s’explique par la présence de 3 latrines en bordures son canal
d’irrigation et par la valeur de la conductivité et la valeur du TDS de ce site est les plus
élevés par rapport aux autres (CE à l’entrée = 501µS/cm et TDS entrée de 267 mg/l), suivie
de M4, puis de M2 et enfin de M1.D’après la différence de salinité qui figure sur ce
graphe, la quantité retenue par le sol et absorbée par les plantes des sites M1, M2 est
inférieure à celle de M3 et M4.
Nous constatons que les salinités ont diminué en aval de chaque site. Ces
régressions sont dues à la filtration par les sols et à l’absorption par les cultures.
37
0
100
200
300
400
500
600
CE
en
µS
/cm
TD
S e
n m
g/l
Graphe 1: Salinité des eaux
M1 267,5 237 142,5 126
M2 331 298 176 155
M3 501 422 267 225
M4 400 318 212 169
MT 205 176 109 93
Norme 200
CE entrée
CE sortie
TDS entrée
TDS sortie
0,01
0,02
0,05
0,02
0 0,010 0,01
0,020
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
Ten
eur
en m
g/l
P-PO4 en amont P-PO4 en aval
Graphe 3: Teneur en phoshore dans les eaux des 5 sites
M1 M2 M3 M4 MT
7,5 9
13
8,5
4,56,5 7,5
10,58,5
10
5
10
15
Ten
eur
en m
g/l
K+ en amont K+ en aval
Graphe 4: Teneur en potassium dans les eaux des 5 sites
M1 M2 M3 M4 MT
II.2.2- Les nutriments des eaux usées des quatre sites et du site témoin MT
D’après les graphes 2, 3, 4, les eaux usées de chaque site contiennent des
nutriments (NPK) pour les besoins des cultures.
38
Graphe 2: Teneur en azote dans les eaux usées des 5 sites
0123456
N-NH4 en amont N-NH4 en aval N-NO3 en amont N-NO3 en aval
Ten
eur
en m
g/l
M1 M2 M3 M4 MT Limite minimum
L’échantillon d’eau E1 à l’entrée du site M1 présente un taux élevé en azote dont
1,25mg/l d’azote ammoniacal et 5mg/l de nitrate.
L’échantillon d’eau E3 à l’entrée du site M3 présente 0,05mg/l de phosphore et
13mg/l de potassium, qui sont les valeurs les plus élevées dans chaque site.
Ces trois valeurs sont supérieures par rapport à celles du site témoin, mais qui ne
présentent aucun problème si nous se référons à la norme des rejets [20].
L’azote résulte de la dégradation de la matière organique et minérale des eaux
vannes. Les nitrates et les nitrites de l’oxydation de l’azote ammoniacal.
La teneur élevé en potassium du site M3 est due à la composition de l’urine. Ainsi, nous
constatons que les quantités des nutriments en aval de chaque site ont diminué.
II.2.3 – Sodicité, concentrations des ions Ca ++ , Mg ++ , Na + dans les eaux des 5 sites
Le sodium est l’un des éléments les plus indésirables de l’eau d’irrigation. Il influe
sur l’infiltration de l’eau dans le sol et la perméabilité du sol. Les concentrations en Ca++,
Mg++, Na+, permettent d’évaluer le Sodium Absorption Ratio ou SAR.
39
0
50
1 00
1 50
200
250
Teneur
en
mg/l
Graphe 5: Teneur en Ca++, Mg++, Na+ dans les eaux des 5 sites
M 1 1 20 1 24 52,8 45,6 24 23M 2 224 234 64,8 57,6 28 25,5M 3 240 228 72 81 ,6 50 31M 4 200 204 57,6 55,2 30 26,5M T 1 32 1 20 1 2 1 9 1 9 1 4
C a++ amont
C a++ aval
M g++ amont
M g++ aval
N a+ amont
N a+ aval
0
1
2
3
4
5
6
Sodi
um A
bsor
ptio
n R
atio
SA
RGraphe 6: Sodicité de l'eau des 5 sites
M1 5,76 5,58
M2 5,25 5,4
M3 2,71 5,57M4 5,9 5,21MT 1,58 1,18
SAR amont SAR aval
D’après ce graphe, les eaux des sites présentent des quantités remarquables en
calcium, elles varient de 120 à 240 mg/l. Cet apport en ions calcium proviendrait de la
dégradation des roches dans les canaux pendant le parcours des eaux.
Le SAR à l’entrée pour chaque site diminue progressivement en passant de M4 à
M1 à M3 à M2 dont les valeurs sont respectivement 5,9 ; 5,76 ; 2,71 ; 2,25.
Le SAR diminue à la sortie des sites M1 (5,76 à 5,58), M4 (5,9 à 5,21) et MT (1,58
à 1,18), ce qui s’explique par l’augmentation de la teneur en calcium pour M1, M2 et de la
teneur en magnésium pour MT. Ce qui entraîne un risque de sodicité sur les propriétés
physiques du sol comme la dégradation de la structure (dispersion des particules,
éclatement des agrégats) et la perméabilité du sol.
Pour M2 et M3, l’augmentation de SAR à la sortie des parcelles signifie que le
drainage de l’eau est meilleur.
40
II.2.4 – Charges polluantes des eaux
Les charges polluantes des sites M1, M2, M3, M4 et MT sont rapportées sur le
graphe 7 suivant.
Les valeurs les plus élevées de DBO, de DCO et de MES sont observées pour le
site M3, qui sont estimées respectivement à 100 mg/l, à 245 mg/l et à 60 mg/l. Si nous se
référons aux normes des rejets d’effluents liquides [20], ces eaux ne peuvent pas être
rejetées dans le milieu naturel. Nous pouvons dire que des 5 sites, c’est le plus pollué.
III – Conclusion partielle
En résumant tout ce que nous avons vu, les caractéristiques des eaux de chaque site
sont :
les eaux usées en amont des cinq sites M1, M2, M3, M4, MT sont de nature organique
d’après les valeurs du rapport DBO/DCO (0,19 pour M1 ; 0,12 pour M2 ; 0,41 pour
M3 ; 0,53 pour M4 et 0,2 pour MT), qui varient entre 0,1 à 0,6. Ce qui veut dire que les
rejets ne viennent pas d’une industrie car le rapport DBO/BCO est inférieur à 0,1, la
pollution rencontrée sur chaque site est donc de nature domestique.
41
Graphe 7: Charges polluantes des eaux usées des 5 sites
0
50
100
150
200
250
300
Tene
ur e
n m
g/l
M1 15 10 81 61 23 21M2 5 3 43 32 82 45M3 100 10 245 61 60 102M4 60 5 113 43 100 20MT 2 1 10 5 20 10Norme 50 150 60
DBO amont
DBO aval
DCO amont
DCO aval
MES amont
MES aval
le degré de pollution des eaux est déterminé par la valeur de la DCO. L’échantillon
d’eau E1 du site M1 est de classe C (DCO=81mg/l). E2 du site M2 est de classe B
(DCO=43mg/l). E3 du site M3 est hors classe (DCO=245mg/l). E4 du site M4 est hors
classe (DCO=113mg/l). ET1 du site MT est de classe A (DCO=10mg/l).
E3 est le plus pollué, viennent ensuite E4 et E2. E1 est le moins pollué.
les valeurs des DBO de E3 (100mg/l) et de E4 (60mg/l), les teneurs en DCO de E3
(245mg/l) et de E4 (113mg/l), les valeurs en MES de E2 (82mg/l), de E3 (60mg/l) et de
E4 (100mg/l) sont élevées et hors normes[20]. La DBO, la DCO, les MES sont donc
les principaux facteurs limitant pour l’utilisation de ces eaux en agriculture.
de 2006 à 2007, aucun changement n’a été noté pour les sites M1, M4 et MT. Par
contre, le pH des eaux de M2 diminue de 7,05 à 6,84 et celui de M3 de 7,2 à 6,35.
Cette diminution est due à la régression de la concentration en ions H+ apportés par les
molécules organiques dans l’eau de ces 2 sites.
Après avoir étudier les eaux, qui nous a permis de donner la nature de pollution, le
classement des eaux et l’aptitude à l’irrigation, nous allons passer maintenant à l’étude des
sols afin de connaître leur qualité et de suivre son évolution du mois de juin 2006 au mois
d’avril 2007.
CHAPITRE.4 : ETUDE DES SOLS
Les différents indicateurs et paramètres sont rapportés dans les tableaux 29, 30, 31,
32, 33, 34, 36, 37, 38 et les graphes 8, 9, 10, 11, 12, 13 et 14.
I- Etude comparative des analyses de sols 2006 et 2007
Les échantillons de sols S1 (Ankaditoho Marohoho), S2 (Ambodirotra
Antsakaviro), S3 (anjanahary IIN), S4 (andravoahangy Tsena), ST ( Ankorondrano
Andrefanaà) sont prélevés le 06 juin 2006.
S1’, S2’, S3’, S4’, ST’ sont prélevés le 21 avril 2007 sur les mêmes lieux.
42
I 1- Etude comparative des 4 échantillons S1, S2, S3, S4 par rapport à l’échantillon témoin ST, Analyse 2006
Tableau 28 : Etude comparative des paramètres physiques, sol 2006
PARAMETRE S1 S2 S3 S4 ST
Granulométrie
%
Argile 14 16 30 20 20
Limon 28 30 42 48 32
Sable 58 54 28 32 48
Texture Limon sableux. Limoneuse. Limon argileux. Limon fin. Limoneuse.
Acidité pH et
Interprétation
6,05Faibleme
nt acide
5,6Fortemen
t acide
5,85
Moyennement
acide
5,75
Moyennement
acide
5,50Fortem
ent
acide
Salinité
µmho/cm
CE et
interprétation
575Salin
425Légèreme
nt salin
850
Salin900
Salin
225Non
salin
D’après ce tableau, S2 présente la même texture, la même acidité par rapport à ST, mais de salinité différente où CE=450µmho/cm
pour ST qui est inférieur à celle de S2 de CE=850µmho/cm.
Pour S1, S2, S3 les valeurs de conductivité sont respectivement de 575µmho/cm, 850µmho/cm, 900µmo/cm. Ces valeurs sont hors
normes et présentent un danger sur l’infiltration et la perméabilité des sols.
Tableau 29: Etude comparative des paramètres biologiques, sol 2006
43
PARAMETRE S1 S2 S3 S4 ST
Matière
Organique
%
Carbone et
interprétation
1,43
Moyen
1,59
Moyen
3,62
Riche
3,26
Riche
1,88
Moyen
Azote et
Interprétation
0,17
Moyen
0,15
Moyen
0,23
Riche
0,30
Très riche
0,15
Riche
C/N et
Interprétation
8,41
MO bien
décomposée
10,16
MO bien
décomposée
15,74
MO mal
décomposée
10,9
MO bien
décomposée
12,5
MO bien
décomposée
D’après les rapports C/N, les matières organiques des échantillons S1, S2, S4 sont estimées à 8,41, à 10,16, à 10,9. Elles sont bien
décomposées et celle de S4 (15,74) est mal décomposée.
S1 se décompose plus vite que S2, et S4 se décompose très lentement par rapport à ST.
Tableau 30 : Etude comparative des paramètres chimiques, sol 2006
PARAMETRE S1 S2 S3 S4 ST
44
Capacité
d’Echange
Cationique %
Calcium et
Interpré
tation
5,3
Riche
5,9
Riche
13,7
Très
riche
13,4
Très
riche
1,3
Pauvr
e
Magnésium et
Interpré
tation
1,42
Moyen
1,75
Riche
2,83
Riche
0,77
Pauvre
0,68
Pauvr
e
Potassium et
Interpré
tation
0,63
Riche
0,52
Riche
0,77
Riche
0,73
Riche
0,33
Moye
n
Sodium 0,58 0,32 0,68 0,87 0,22
Somme : S et
Interpré
tation
7,93
Moyenn
e
8,49
Moyenn
e
18
Forte
15,74
Très
forte
2,73
Faible
C.E.C. : T et
Interpré
tation
6,5
Faible
6,4
Faible
15,1
Moyenn
e
12,5
Moyenn
e
6,0
Faible
Saturation : V% et
Interpré
tation
124
Très
forte
133
Très
forte
119
Très
forte
126
Très
forte
45,5
Moye
nne
Fertilité des sols Fertilité moyenne Très bonne fertilité
45
Les bases sont moyennement retenues pour S1 et S2 car ils présentent les mêmes
valeurs de la somme S moyenne qui sont respectivement 7,9 et 8,5. Pour ST, les bases sont
faiblement retenues par le sol car la somme S est faible, d’où les bases des deux
échantillons précédents sont beaucoup plus retenues par rapport à ST.
Les valeurs de la Capacité d’Echange Cationique T de S1, S2 et ST sont les mêmes,
et estimées à 6,5, à 6,4, à 6,0. Ce qui signifie que ces trois échantillons ont les mêmes
pouvoir de faible fixation des cations dans l’ordre croissant suivant, ST, S1 et S2.
Pour cette année 2006, les caractéristiques des sols sont les suivants :
Pour les paramètres physiques
• les valeurs du pH des échantillons des 4 sites S1, S2, S3, S4 (6,05 ; 5,6 ; 5,85 ; 5,75)
sont supérieures par rapport à celle de ST (5,5)
• D’après les valeurs de conductivité S1(CE=575µmho/cm), S3 (CE=425µmho/cm)
S1(CE=850µmho/cm), nous pouvons dire que les sols sont salins.
Pour les paramètres biologiques
• Les valeurs des rapports C/N de S1 (8,41), de S2 (10,6), de S4 (10,9) signifient des
matières organiques bien décomposées. Par rapport à ST(12,5), les trois échantillons se
décomposent plus vite. Et pour S3 où C/N=15,74 signifie une matière organique mal
décomposée dont la dégradation est très lente à celle de ST.
Pour les paramètres chimiques
• S1 et S2 ont les valeurs de la somme des bases S de 7,93 et de 8,49, qui sont moyennes.
Ils ont donc le même pouvoir de rétention moyenne des cations. Donc S1 et S2
retiennent moyennement les bases par rapport à ST.
Celles de S3 et S4 sont fortes, car les valeurs de la somme S sont respectivement 18 et
15,74, d’où S3 et S4 retiennent fortement les bases par rapport à ST.
• Les valeurs de la Capacité d’Echange Cationique T de S1, S2 et ST sont les mêmes, et
estimées à 6,5, à 6,4, à 6,0. Ce qui signifie que ces trois échantillons ont les mêmes
pouvoir de faible fixation des cations dans l’ordre croissant suivant, ST, S1 et S2.
Quant à S3 et S4, ils ont les mêmes pouvoir de moyenne fixation et ils fixent plus les
cations que ST.
46
I 2- Etude comparative des 4 échantillons S1’, S2’, S3’, S4’ par rapport à l’échantillon témoin ST’, Analyse 2007
Tableau 31 : Etude comparative des paramètres physiques et biologiques, sol 2007
PARAMETRE S1’ S2’ S3’ S4’ ST’
Granulométrie
%
Argile 20 18 22 24 22
Limon 27 21 33 41 23
Sable 53 61 45 35 55
Texture Limon argilo-
sableuse.
Limon sableux. Limoneuse. Limoneuse. Limon argilo-
sableuse.
Perméabilité
cm/h
Vitesse K et
Interprétation
2,98
Sol à perméabilité
modéré +
12,08
Sol perméable
++++
5,56
Sol perméable
++
1,90
Sol à perméabilité
modéré -
2,60
Sol à
perméabilité
modéré+
AciditéPH et
Interprétation
5,66
Moyennement
acide
5,44
Fortement acide
6,11
Faiblement acide
5,90
Moyennement
acide
5,51
Fortement acide
Salinité
µmho/cm
CE (1/5) et
Interprétation
130 155 453 400 55
Non salin Non salin Non salin
Tableau 32 : Etude comparative des paramètres chimiques, sol 2007
PARAMETRE S1’ S2’ S3’ S4’ ST’
47
Capacité
d’Echange
Cationique %
Calcium
Interprétation
4,25
Riche
4,60
Riche
12,4
Très riche
10,8
Très riche
4,65
Riche
Magnésium
Interprétation
1,083
Moyen
1,33
Moyen
2,41
Riche
2,58
Riche
0,37
Très pauvre
Potassium
Interprétation
0,384
Moyen
0,435
Riche
0,615
Riche
0,820
Très riche
0,333
Moyen
Sodium 0,183 0,282 0,334 0,747 0,226
Somme : S
Interprétation
5,9
Moyenne
6,647
Moyenne
15,76
Très forte
14,974
Forte
5,579
Moyenne
C.E.C. : T
Interprétation
8,5
Faible
8,1
Faible
14,2
Moyenne
19,6
Moyenne
5,0
Faible
Saturation : V%
Interprétation
69,41
Forte
82,06
Forte
110,97
Très forte
76,26
Forte
117,9
Très forte
Fertilité des sols Bonne fertilité Fertilité moyenne Bonne fertilité Fertilité moyenne
Tableau 33 : Etude comparative des paramètres biologiques, sol 2007
PARAMETRE S1’ S2’ S3’ S4’ ST’
48
Matière
Organique
%
Carbone et
interprétation
2,21
Moyen
2,31
Moyen
3,46
Riche
6,26
très riche
1,45
Moyen
Azote et
Interprétation
0,21
Riche
0,26
Très riche
0,36
Très riche
0,42
Très riche
0,11
Moyen
C/N et
Interprétation
10,47
MO bien
décomposée
8,98
MO bien
décomposée
9,55
MO bien
décomposée
15,08
MO mal
décomposée
12,8
MO bien
décomposée
Parmi les valeurs de C/N, la MO de S2’ se décompose rapidement que celle des autres.
49
Les caractéristiques des sols de l’année 2007 d’après les Paramètres
physiques, chimiques et biologiques sont donnés selon chaque cas :
Cas de S1’ et ST’
• Les deux échantillons S1’, ST’ ont même texture limon argilo-sableuse, qui est une
texture moyenne, favorable à la culture.
• Ils ont une vitesse de filtration comparable, signifiant une même perméabilité dont les
valeurs sont de 2,98cm/h pour S1’ et 2,60cm/h pour ST’.
• Les deux échantillons S1’, ST’ ont des valeurs comparables de T (8,5 et 5,0) : valeur
faible signifiant faible fixation des cations.
• Les mêmes valeurs de S des deux échantillons signifient que les bases des deux sites
sont moyennement retenues.
Nous pouvons en déduire que : le pH moyennement acide de S1, avec la teneur
en M.O. élevé, signifie que cet échantillon est influencé par les rejets dominés par les
produits organiques, puis des éléments échangeables, d’eaux usées venant des égouts.
Cas de S2’ et ST’
• La valeur de K de S2’ est nettement supérieure à celle de ST’, ce qui signifie que S2’
est plus perméable que ST’.
• Le pH fortement acide des deux sols, la même richesse en M.O., signifient que la
quantité d’acide minéral ( H+) est plus élevée par rapport à la quantité d’acides
organiques.
• Les deux échantillons ont la même valeur de T faible (8,1 et 5,1), ce qui signifie qu’ils
ont un faible fixation des cations métalliques. Mais d’après ces valeurs, c’est S2’ qui
fixe plus les cations.
Les éléments échangeables incompatibles avec les valeurs de T pourraient
provenir aussi de ces rejets et de l’extérieur.
Cas de S3’
• La valeur de K de S3’=5,56, supérieure à celle K de ST’=2,6 signifie que S3’ est 2 fois
plus perméable devant ST’. La valeur moyenne T de S3’ (14,2), comparée à celle de
ST’ (5,0) faible, favorise bien la fixation des cations métalliques.
50
• La valeur moyenne de S de ST’ (5,58), inférieure à celle S de S3’ (15,8) qui est très
forte signifie que les bases sont beaucoup plus retenues pour le sol S3’.
Le pH de S3 faiblement acide, signifie que le sol a reçu une quantité élevée de
M.O. et différents éléments venant des rejets.
Cas de S4’
• La valeur de K de ST est supérieure à celle de S4, cela signifie que les deux sols ont
une imperméabilité comparable : le sol est modérément perméable.
• La valeur moyenne de T pour S4’=19,6 favorise plus la fixation des cations métalliques
si nous comparons à celle de ST’=5,0 qui est faible.
• La valeur moyenne de la somme S de l’échantillon ST’=5,58 est inférieure à celle de
S4’=14,97 qui est forte. Cela signifie que les bases sont beaucoup plus retenues pour
S4’.
L’influence des rejets domestiques à dominance organique sur le sol du site
M4 explique la richesse en MO. Le pouvoir absorbant moyen et le pH moyennement
acide sont dus à la teneur élevée en acide organique.
II - Evolution de la qualité physico-chimique des sols de marais
Cette évolution peut être mise en évidence par l’interprétation des graphes 7, 8, 9,
10 en comparant les résultats 2006 et 2007, présentés sur le tableau 34
M1 : marais à Ankaditoho Marohoho Tsimbazaza, S1 échantillon de sol prélevé en 2006 et
S1’en 2007
M2 : marais à Ambodirotra Ansakaviro, S2 échantillon de sol prélevé en 2006 et S2’en
2007
M3 : marais à Anjanahary IIN, S3 échantillon de sol prélevé en 2006 et S3’en 2007
M4 : marais à Andravoahangy Tsena, S4 échantillon de sol prélevé en 2006 et S4’en 2007
MT : marais à Ankorondrano Andrefana, ST échantillon de sol prélevé en 2006 et ST’en
2007
51
Tableau 34 : Résultats de l’analyse des sols, juin 2006 et avril 2007
2006 2007
M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4
SOL S1 S2 S3 S4 S1’ S2’ S3’ S4’
pH eau 6,05 5,60 5,85 5,75 5,66 5,44 6,11 5,90
CEµmho/cm
575 425 850 900 260 310 906 800
N%
0,168 0,154 0,231 0,301 0,211 0,257 0,362 0,415
Pppm
129 72 124 107 33,2 21,0 60,7 29,2
méq%0,631 0,518 0,772 0,733 0,384 0,435 0,615 0,820
Caméq%
5,3 5,9 13,7 13,4 4,25 4,60 12,4 10,8
Mgméq%
1,42 1,75 2,83 2,33 1,083 1,33 2,41 2,58
Na, méq%
0,578 0,322 0,683 0,874 0,183 0,282 0,334 0,747
C%
1,43 1,59 3,62 3,26 2,21 2,31 3,46 6,26
Cuppm
1,6 3,0 0 0 0 0,4 0,5 0,1
Znppm
25,6 14,4 91,0 38,0 6,9 5,9 10,8 8,9
Fe ppm
2,5 0 2,0 0 1,8 0 0 0
C.E.Cméq%
6,4 6,4 15,1 12,5 8,5 8,1 14,2 19,6
Légende : méq% : milliéquivalent pour 100g de sol ppm : partie par millionC.E.C. : Capacité d’Echange Cationique.CE : conductivité du sol
52
II.1 - Evolution spatiale
Nous considérons les paramètres suivants : la conductivité, le TDS et le pH
II 1.1 – Taux De Salinité (TDS) et conductivité de l’eau, analysés en 2006
Légende : CE : Conductivité
TDS : Taux De Salinité
D’après ce graphe, les deux courbes présentent la même allure et nous constatons
que la conductivité varie avec le TDS. Nous pouvons en déduire que la conductivité et le
TDS sont proportionnels avec un coefficient de proportionnalité de 1,88.
Pour l’année 2006, en observant de point par point, nous avons remarqué une
augmentation de la conductivité de M1 à M3 ( de 268 à 501µS/cm). Ce qui s’explique par
la présence des fosses d’aisance au bord du canal de ces 3 sites.
De M3 à MT, la conductivité diminue. Nous pensons que les eaux, en traversant les
cressonnières, se déminéralisent : certaines quantités d’éléments sont adsorbés par le sol et
d’autres sont absorbés par les cultures.
Graphe 8: Evoution spatiale de la conductivité et du TDS (eau 2006)
0
100
200
300
400
500
600
CE
en
µS
/cm
T
DS
en
mg
/l
CE 268 331 501 400 205
TDS 143 176 267 212 109
M1 M2 M3 M4 MT
53
II.1 2 - Taux De Salinité (TDS)et conductivité de l’eau, analysés en 2007
Légende : CE : Conductivité
TDS : Taux De Salinité
Pour l’année 2007, de M1 à M2 il y a une diminution de la conductivité de 287 à
280µS/cm, qui varie avec le TDS, c’est à dire quand le TDS diminue la conductivité
diminue aussi. Ce qui est contraire aux observations faites en 2006.
En passant de M2 à M3, la conductivité augmente brusquement de 280 à 427
µS/cm. Ceci s’explique par la montée des quantités d’ions solubles dans la solution. Ces
ions proviendraient des eaux vannes, des savons et des détergents.
De M3 à M4, jusqu’à MT, la conductivité diminue à nouveau de 427µS/cm à 271
puis à 176µS/cm. Cette régression serait due à la filtration par le sol et l’absorption par les
plantes.
Graphe 9: Evolution spatiale de la conductivité et du TDS (eau 2007)
0
100
200
300
400
500CE
en
µS/c
m
TDS
en m
g/l
CE 287 280 427 271 176
TDS 153 149 220 144 93
M1 M2 M3 M4 MT
54
II.1.3 - Acidité et conductivité eau – sol, analysées en 2006
Légende : CE : Conductivité
TDS : Taux De Salinité
pH eau : acidité de l’eau
pH sol : acidité du sol
Les valeurs du pH des 5 échantillons d’eau 2006 dans les sites M1, M2, M3, M4,
MT sont supérieures aux valeurs du pH des sols de ces mêmes sites. Il varie de 6,69 à 7,2
pour les eaux et de 5,5 à 6,05 pour les sols. Ce qui est évident car le pH de l’eau varie en
fonction de la végétation et de la nature chimique des sols qu’elle traverse.
En ce qui concerne la conductivité, les valeurs de la conductivité des eaux sont
inférieures aux valeurs de la conductivité des sols. Pour les eaux, elle varie entre 200
µS/cm à 500µS/cm et de 225µmho/cm à 900µmho/cm pour les sols. Ce qui s’explique par
l’infiltration des éléments solubles dans les sols, comme les sels minéraux (Ca++, Mg++, K+,
Na+, NH4+...). Ils sont fixés directement sur le complexe argilo-humique, c’est pour ces
raisons que les valeurs de la conductivité des sols sont supérieures à celles des eaux.
Graphe 10: Evolution de pH eau-sol et conductivité eau-sol 2006
0
2
4
6
8pH
01002003004005006007008009001000
CE e
au e
n µS
/cm
CE
sol e
n µm
ho/c
m
pH eau 6,84 7,05 7,2 6,72 6,69
pH sol 6,05 5,6 5,9 5,8 5,5
CE eau 268 331 501 400 205
CE sol 575 425 850 900 225
M1 M2 M3 M4 MT
55
II.1.4 – Acidité et conductivité eau – sol, analysées en 2007
Pour les 5 sites, en 2007 comme en 2006, le pH eau est supérieur au pH sol. Les
valeurs varient de 6,62 à 6,85 pour les eaux et de 5,51 à 6,11 pour les sols, il y a très peu de
changement.
Il y a un brusque changement des valeurs de conductivité pour les sols de M1 et de
MT. Des diminutions de conductivités sont constatées pour ces deux points.
Pour les points M2, M3, M4 les valeurs des conductivités sont respectivement
260µmho/cm et 110µmho/cm. Elles sont inférieures à celles des eaux (287 et 176µS/cm)
L’évolution de la conductivité des sols des cinq sites s’explique par le changement
de la qualité des eaux, des activités biologiques et des conditions climatiques.
II.2 - Evolution temporelle
Les paramètres suivants sont considérés : la texture, la perméabilité, la matière
organique.
Graphe 11: Evolution du pH eau-sol et conductivité eau-sol 2007
0
2
4
6
8
pH
01002003004005006007008009001000
CE e
au e
n µS
/cm
CE s
ol e
n µm
ho/c
m
pH eau 6,85 6,84 6,35 6,71 6,62
pH sol 5,66 5,44 6,11 5,51 5,51
CE eau 287 280 427 271 176
CE sol 260 310 906 800 110
M1 M2 M3 M4 MT
56
II.2.1 – Texture et perméabilité
La texture permet d’évaluer la solidité de la structure du sol et sa résistance aux
agents de dégradations, en tenant compte de la proportion d’argile limon. Une évolution
certaine de la texture pendant un laps de temps d’analyse va alors changer la perméabilité
du sol, par un changement de la vitesse d’infiltration de l’eau.
II.2.1.1 - Texture et perméabilité des échantillons de sols S1 et ST
Tableau 35 : Evolution dans le temps de la texture et de la perméabilité de S1, S2
2006 2007 2006 2007
S1 S1’ ST ST’
Argile % 14 20 20 22
Limon % 28 27 32 23
Sable % 58 53 48 55
Texture Limon sableux
Limon Argilo-Sableuse
Limoneuse Limon Argilo-Sableuse
Vitesse de filtration K
12,08 2,98 5,56 2,60
Perméabilité 4*+ + ++ +
Légende :
S1 échantillon de sol prélevé en août 2006
S1’ échantillon de sol prélevé en avril 2007
ST échantillon de sol prélevé en août 2006
ST’ échantillon de sol prélevé en avril 2007
• Cas de S1
57
- En une année, la perméabilité des sols S1 et S1’ a varié de 12,08 à 2,98. S1 est devenu 4
fois plus perméable que S1’,ce qui veut dire que l’écoulement de l’eau dans le sol S1 est
plus rapide par rapport à celui de S1’.
- La texture limon sableuse est devenue limon argilo-sableuse. En une année, la
modification de la texture influe sur la vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol. Cette
modification s’explique par l’augmentation de la teneur en argile de 14% à 20% et la
diminution de sable de 58% à 53% dans les deux échantillons.
• Cas de ST
- En une année, la perméabilité des sols ST et ST’ se trouve sur une même échelle (5,56 et
2), toutefois ST est 2 fois plus perméable que ST’, ST est donc devenu moins perméable
qu’avant.
- La texture limoneuse est devenue limon argilo-sableuse par augmentation des teneurs en
argile (20 à 22%) et de sable (48 à 55%) en espace d’une année.
Dans les deux cas, nous constatons un changement d’état, de la texture et de la
perméabilité. L’interdépendance entre ces deux paramètres nous permet de dire que la
texture limon sableuse est plus perméable que la texture limoneuse et la texture limon
argilo-sableuse.
II.2.1.2 - Texture et perméabilité des échantillons de sols S2, S3 et S4
Tableau 36 : Evolution dans le temps de la texture et de la perméabilité de S2, S3, S4
2006 2007 2006 2007 2006 2007
S2 S2’ S3 S3’ S4 S4’
Argile % 16 18 30 22 20 24
Limon % 30 21 42 33 48 41
Sable % 54 61 28 45 32 35
Texture Limoneuse Limon sableux
Limon argileux
Limoneuse Limoneuse Limoneuse
58
Vitesse de filtration K
6,52 12,1 0,5 5,6 4,5 1,9
Perméabilité + ++ + 10*+ ++ +
Pour de S2, nous avons constaté les faits suivants :
• Changement brusque de la vitesse de filtration K de 6,52 en 2006 (S2) à 12,1 en 2007
(S2’) : le sol est devenu 2 fois plus perméable qu’avant.
• La texture limoneuse devenue limon sableuse s’explique par l’augmentation de la
teneur remarquable en sable (de 54 à 61%). Cette augmentation montre que le sol de
l’année 2007 est nettement plus perméable qu’auparavant car les sables laissent passer
facilement l’eau.
Pour S3, nous avons noté :
• un changement de la texture limon argileuse en texture limoneuse. Ce changement
modifie 10 fois plus qu’avant la perméabilité de S3 (de 0,5 à 5,56 cm/h) ; le sol
argileux est moins perméable que les sols limoneux.
• La texture limon argileuse est moins perméable par rapport à la texture limoneuse en
raison de la compacité de l’argile.
Concernant S4 :
• La texture n’a pas changé en un an. Elle est toujours limoneuse.
• En ce qui concerne la perméabilité, il y a une petite différence entre S4 et S4’. S4 est 2
fois plus perméable que S4’, ce qui s’explique par l’augmentation de la teneur en sable
(de 32 à 35%) au cours d’une année.
II 2.2 – La Matière Organique
II 2 2.1 – Matière Organique de S1 et de ST
Tableau 37 : Evolution temporelle de la MO de S1 et ST
2006 2007 2006 2007
S1 S1’ ST ST’
MO % 2,46 3,8 3,23 2,49
C % 1,43 2,21 1,88 1,45
N % 0,18 0,21 0,15 0,11
59
C/N8,41
MO bien décomposée
10,47
MO bien décomposée
12,5
MO bien décomposée
12,8
MO bien décomposée
L’évolution de la matière organique est estimée par le rapport C/N qui indique la
richesse en azote dans le sol.
• Pour S1, les rapports C/N de S1 et S1’ sont respectivement 8,41 et 10,47. S1 et S2
présentent les mêmes processus de décomposition, mais d’après la valeur de C/N, la
MO de S1’ se décompose plus lentement que celle de S1.
• Pour ST, les rapports C/N de ST et ST’ sont respectivement 12,5 et 12,8.
Les matières organiques des 4 échantillons sont bien décomposées durant l’année
2006 et l’année 2007. Nous constatons aussi que les échantillons de l’année 2006 sont plus
sains que ceux de l’année 2007 : l’apport en matières fécales était plus important en 2007.
II 2 2.2 – Matière Organique de S2, S3 et S4
Tableau 38 : Evolution temporelle de la MO de S2, S3 et S4
2006 2007 2006 2007 2006 2007
S2 S2’ S3 S3’ S4 S4’
MO
%
2,73 4,1 6,22 6,1 5,6 10,8
C%
1,59 2,31 3,62 3,46 3,26 6,26
N%
0,17 0,26 0,23 0,36 0,3 0,42
C/N9,35
MO bien décomposée
9,11
MO bien décomposée
15,74
MO mal décomposée
9,55
MO bien décomposée
10,9
MO bien décomposée
14,9
MO mal décomposée
• Les deux échantillons S2 et S2’ présentent les mêmes processus de décomposition.
Mais d’après le rapport C/N=9,35 pour S2 en 2006, supérieur à celui de S2’ (C/N=9,11
en 2007), l’échantillon S2 se décompose moins vite que l’échantillon S2’.
60
• Pour S3 (2006), le processus de décomposition est lent. En effet, l’eau traverse le sol en
permanence toute l’année, formant un milieu anaérobiose pour les micro-organismes.
Ces derniers ont besoin d’oxygène pour décomposer la matière organique. Par contre,
la matière organique est bien décomposée pour S3’ (2007), le sol est devenu sain.
• Concernant S4 pour l’année 2006, la matière organique est bien décomposée, le sol est
devenu sain qui est contrairement à celle de l’échantillon S4’ en 2007 où le processus
de décomposition est lent. Cette évolution s’explique par la perturbation de la
minéralisation des éléments. Le sol est devenu riche en matière organique.
III – Conclusion partielle
En résumé, lors de l’infiltration dans le sol, les grosses molécules d’eau se fixent
sur les particules du sol et se décomposent selon les conditions du milieu. Ainsi pour
chaque site, nous pouvons tirer les conclusions suivantes :
Concernant les études comparatives
• S1’ a un rapport C/N (12,5) supérieur à celui de ST’ (10,47). La MO est bien
décomposée pour les 2 échantillons, la MO de S1 se dégrade plus vite que celle de ST’.
La quantité d’azote (0,21%) et la quantité de phosphore (33,2ppm) résultent de la
décomposition de la matière organique.
• Les valeurs du rapport C/N de S2’ et ST’ sont respectivement 8,98 et 12,5. Elles sont
comprises entre 8 et 12, ce qui est synonyme de MO bien décomposée, mais de vitesse
de dégradation différente.
La richesse en azote (0,26%) et la richesse en phosphore (21ppm) résultent de la
décomposition des matières organiques.
• Pour S3’, le rapport C/N est de 9,55, il est supérieur à celui de ST’, la décomposition
de ST’ est plus lente que celle de S3’.
• Pour S4’, le rapport C/N est de 15,08 : les MO contenues dans les effluents sont mal
décomposées. Ce rapport est supérieur à celui de ST’, la MO de ST’ se décompose vite
et celle de S4’ se décompose très lentement.
Concernant l’évolution de la qualité des sols
61
En ce qui concerne l’évolution de la qualité des sols pendant les deux années
d’études, nous constatons beaucoup de changements pour les mêmes échantillons prélevés
sur les 5 sites selon les paramètres analysés.
Changement au niveau des textures, sauf pour S4 :
• S1 de texture limon sableuse (juin 2006) devient S1’ de texture limon argilo-sableuse
(avril 2007)
• S2 de texture limoneuse (juin 2006) devient S2’ de texture limon sableuse (avril 2007)
• S3 de texture limon argileuse (juin 2006) devient S3’ de texture limoneuse (avril 2007)
• ST de texture limoneuse (juin 2006) devient ST’ de texture limon argilo-sableuse
(avril 2007)
Changement au niveau des MO, sauf pour les 2 échantillons S2 et ST :
• Pour S1, C/N est égal à 8,41 en 2006. Il passe à 10,47 en 2007
• Pour S2, C/N est égal à 9,35 en 2006. Il passe à 9,11 en 2007
• Pour S3, C/N est égal à 15,74 en 2006. Il passe à 9,55 en 2007
• Pour S4, C/N est égal à 10,9 en 2006. Il passe à 14,9 en 2007
Les changements au niveau de la texture et de la MO changeront donc la vitesse
d’infiltration de l’eau dans le sol et influenceront sur quelques paramètres, comme l’acidité
et la salinité des sols. Nous résumons ci-dessous l’évolution spatiale de ces deux
paramètres de 2006 à 2007.
• Pour l’année 2007, dans le cas des sites M1, MT, la conductivité des sols régresse de
575 à 260µmho/cm pour M1 et de 225 à 110µmho/cm pour MT. Ce phénomène n’est
pas observé sur les autres sites.
• La conductivité des eaux est inférieure à celle des sols dans la majeure partie des cas,
sauf pour les sites M1 et MT en 2007.
• L’acidité des sols est toujours inférieure à celle des eaux. De 2006 à 2007, aucune
variation n’a été notée.
62
63
TROISIEME PARTIE :
RECOMMANDATIONS ET
PROPOSITIONS DE
SOLUTIONS
TROISIEME PARTIE : RECOMMANDATIONS ET PROPOSITION
DE SOLUTIONS
CHAPITRE 1 : RECOMMANDATIONS
I - Recommandations d’ordre organisationnel
Les agriculteurs doivent être conscientisés sur les effets des eaux polluées sur les
sols de marais, support de cultures de cressons, et doivent réagir face aux éventuels dégâts
engendrés par les pollutions.
Ils devraient aussi entretenir les canaux pour assurer un meilleur drainage.
Les sols des marais M1, M2, M3 et M4 sont contaminés par des bactéries
pathogènes, car au bord de l’eau d’irrigation de chaque site, nous avons repéré des fosses
d’aisance source de bactéries (photos n°1, n°3 et n°5 des sites M1, M2 et M3). L’analyse
bactériologique ( eau, sol, plante ) serait nécessaire avant la mise en vente des produits de
consommation cultivés sur ces sites.
Une campagne d’information et de formation bien organisée doit être planifiée. Son
premier objectif sera de déclencher la conscience collective et de présenter la réutilisation
de l’eau usée comme une technique de substitution fiable.
Les agriculteurs et le public devraient se rendre compte non seulement des
avantages qui résultent de la réutilisation des eaux, mais aussi des risques sanitaires et
environnementaux.
II - Recommandations d’ordre technique
Les sols des marais sont des sols pourvus en matière organique, certains ont un
rapport C/N élevé lorsque la minéralisation est faible. Un meilleur drainage de l’eau
pourrait résoudre ce problème.
Les carences en N, P, K, ne sont pas observées dans chaque site, par contre des
carences en fer, élément nécessaire aux plantes pour M2, M3, M4 et MT dues à une forte
teneur en calcium dans les sols semblent provenir des eaux usées.
63
CHAPITRE.2 : DISCUSSIONS ET PROPOSITION DE SOLUTIONS
I – Discussions
I.1 – La réutilisation des eaux usées
Les eaux usées contiennent des bactéries, des virus et des parasites nuisibles. Il y a
donc des risques affectant ceux qui consomment cru les produits cultivés dans ces eaux
usées non traitées. Ces eaux polluées contaminent le sol et la nappe souterraine.
Pour les 4 sites que nous avons étudiés, le traitement des eaux usées avant
utilisation est préconisée pour protéger la santé humaine et réduire les risques.
I.2 – Circuit de distribution des produits à Antananarivo
Presque tous les produits sont commercialisés à Antananarivo. Il n’existe pas de véritables
collecteurs, les ventes se font de 2 manières :
• les cultivateurs fournissent des légumes à des revendeurs grossistes du marché
d’Anosibe qui livrent à des vendeurs de marchés de quartiers.
• les agriculteurs écoulent directement leurs produits sur les marchés de quartiers, donc
immédiatement aux consommateurs.
Figure 3 : Circuit de distribution des produits à Antananarivo
1.1. Agriculteurs
2. Grossistes Anosibe
3. Détaillants4. Revendeurs Anosy, Mahamasina,
Anlalakely, Isotry, Andravoahangy, Besarety
5. Consommateurs
64
II – Proposition de solutions
II.1– Conseils aux agriculteurs
Les agriculteurs devraient utiliser un sol plat pour que l’eau couvre également et
entièrement le sol après reprise des plantes. L’utilisation d’une eau de puits ou de rivière
est préconisée. Après repiquage, les paysans devraient vider les champs afin d’assurer une
bonne alimentation en oxygène aux plants, et enlever les azola pour que les plantes
puissent avoir des feuilles assez grandes.
II.2- Traitement des eaux usées
Le traitement des eaux usées peut se faire par un système de lagunage naturel,
comme le traitement biologique en cultivant des plantes dans les canaux de déversement
(des processus biologiques comme le lagunage, les cultures libres, les cultures fixes qui
vont éliminer les matières polluantes solubles.)
65
RESUME ET CONCLUSION GENERALE
Dans ce mémoire, nous avons étudié les caractéristiques physico-chimiques de
quatre échantillons de sols de marais de la Commune Urbaine d’Antananarivo. Ils sont
devenus des périmètres agricoles, irrigués par les eaux venant des égouts communaux.
L’étude préalable effectuée pour les analyses des eaux démontre que :
les rejets venant des égouts communaux et les rejets liés à l’activité agricole ont
apporté quelques effets sur les sols.
• D’où les sols S1, S2, S3, S4 des quatre sites M1(Ankaditoho Marohoho Tsimbazaza),
M2(Ambodirotra Antsakaviro), M3(Anjanahary IIN), M4(Andravoahangy Tsena),
envahis par les eaux usées se sont enrichis en éléments échangeables Ca++, Mg++, NH4+,
K
• Une teneur élevé en azote a plusieurs sources : l’utilisation des engrais chimiques, les
matières organiques venant des latrines en bordure des canaux, les ordures ménagères.
• La dégradation de la qualité des sols, en particulier la perméabilité peut présenter un
risque pour les eaux souterraines, la santé humaine et l’environnement qui influence
sur la vitesse de filtration de l’eau dans le sol.
L’étude des paramètres indicateurs de pollution des sols comme la salinité ou la
conductivité, le taux de matières organiques, la texture, permettent de classer les sols
par ordre de degré de pollution.
En considérant la conductivité analysée en 2007 comme indicateur de pollution, le
degré de pollution par ordre décroissant est : S3’, S4’, S2’, S1’.
En considérant la qualité des sols à travers la perméabilité et la fertilité, le classement
est le suivant : S1’, S4’, S2’, S3’, S1’ étant le plus fertile et S3’ le moins fertile.
La matière organique en excès dans les eaux des quatre sites est transformée en
nutriments pour les cultures, que la transformation soit lente ou rapide. Grâce à ces
transformations, les sols des 4 sites sont aptes à l’agriculture.
66
Les sols évoluent dans le temps en fonction de la qualité des eaux des 4 sites, des
activités biologiques et des conditions climatiques comme la température et l’humidité.
Pour atténuer les impacts négatifs créés par les eaux usées domestiques, il nous a
été important d’étudier :
• le devenir des différents éléments dans le sol, comme la dégradation des molécules
organiques qui sont estimée par le rapport C/N, le changement au niveau de la texture
estimé par la proportion d’argile, de limon et de sable, le classement des sols par ordre
de degré de pollution estimé par la considération des indicateurs de pollutions comme
la conductivité, la matière organique…
• l’aptitude à la productivité qui a été bien mise en évidence d’après la transformation
des matières organiques en nutriments pour les cultures.
D’après cette étude, nous avons déterminé la qualité des eaux usées :
• E2 de classe B est passable pour l’irrigation.
• E1 de classe C est médiocre
• E3 et E4, hors classes, sont inaptes pour l’irrigation
Ces eaux usées domestiques ne devraient pas être rejeter dans la nature sans traitement.
Les principaux facteurs limitant pour la réutilisation de ces eaux sont la DBO, la DCO et
les MES.
Pour réduire les effets négatifs créés par les eaux usées sur les sols, une campagne
d’information et de formation bien organisée doit être planifiée. Son premier objectif sera
de déclencher la conscience collective et de présenter la réutilisation de l’eau usée comme
une technique de substitution fiable. Le traitement par lagunage naturel permettrait de bien
gérer et de mieux contrôler l’utilisation des eaux usées, en se rendrant compte non
seulement des avantages qui résultent de la réutilisation, mais aussi des risques sanitaires et
environnementaux.
67
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
[ l ] : CENTRE TECHNIQUE DE COOPERATION AGRICOLE ET RURALE ( CTA ),
1989. Terres et Vivres, Pays-Bas, pp. 21 – 64
[ 2 ] : . MARQUESTAUT (J.) ET GUEDET (P.),1962. Cours de conservation des sols,
pp.20 – 25
[ 3 ] : DUCHAUFOUR (P.), 1960. Précis de pédologie, MASSON ET COMPAGNIE,
1970. Précis de pédologie; MASSON ET COMPAGNIE,
[ 4 ] : AYERS (R.S.) ET WESTCOT (D.W.), 1984. Qualité de l’eau en agriculture.
BULLETIN FAO D’IRRIGATION ET DE DRAINAGE, n°29, ONU, ROME, 180 p.
[ 5 ] : MINISTERE DE LA COOPERATION, République française, 1974.Mémento de
l’agronome
[ 6 ] : LOZET (J.) ET MATHIEU (C.). Dictionnaire des sciences du sol, 4 e édition, 2002
[ 7 ] : MATHIEU (C.) ET PIETAIN (F.), 1998. Analyses physiques des sols, Technique et
document, pp. 107 – 120
[ 8 ] : CIRAD–GRET, Ministères des affaires étrangères, 2002. Mémento de l’agronome
[ 9 ] : RUELLAN (A.) ET DOSSO (M.), 1993. Regard sur le sol
[ 10 ] : Extrait du cours dispensé en AEA par Madame Josette RAKOTONDRAIBE
[ 11 ] : SOURDAT (M.), ORSTOM, 1972. Carte pédologique d’Antseva à 1/100.000
[ 12 ] : ORSTOM, IRSM, HERVIEU (J.), RAKOTOMIHARO (J. D.), RATASILAHY (J.
R.); Notice explicative, 1° partie, de la carte pédologique au 1/10.000
[ 13] : MINISTERE DE LA COOPERATION ET DU DEVELOPPEMENT,
COOPERATION FRANÇAISE, 1991.Mémento de l’agronome, , 4e édition, pp. 687 – 716
[ 14 ] : ANGLADETTE (A.), 1966. Le riz, Maisonneuve et La rose, 930 p.
[ 15 ] : RAKOTONDRAIBE J. ET RABARISON A., 2004. Etat de l’Environnement dans
le Parc de Tsarasaotra : Qualité des sols, Communication interne Faculté des Sciences
[ 16 ] : RAKOTONDRAIBE J. ET RASAMOELINA A., 2004. Devenir de la qualité
physico-chimique des sols dans une zone industrielle, Communication interne Faculté des
Sciences
[ 17 ] : RAKOTONDRAIBE J. ET RASAMOELA L., 2005. La réutilisation des eaux
usées urbaines en agriculture : Qualité et aptitude à l’irrigation des eaux usées de la
Commune Urbaine d’Antananarivo (Cas de la vallée d’Ambanidia). Communication
interne Faculté des Sciences
68
[ 18 ] : M. AMBOARASOA; 2006. Riziculture et pollution industrielle, Thèse d’Ingéniorat
en Agronomie
[ 19 ] : RAKOTONDRAIBE J.ET ANDRIANARISON T., 2007. Caractéristiques des eaux
de marais dans la Commune Urbaine d’Antananarivo. Communication interne Facultés des
Sciences
1. AUTRES SOURCES
[ 20 ] : http ://fr search.yahoo.com/ search ?p=Normes+pour+rejets+effluents+liqudes
[ 21 ] : http ://thierry.free.fr /sommaire/analyse.htm
[ 22 ] : http ://thierry.free.fr /sommaire/analysesite.htm
[ 23 ] : http ://www.environnement.ccip.fr/icpe-sites/sites-sols/définition.htm
[ 24 ] : http://www.environnement.ccip.fr/icpe-sites/sites-sols/technique-traitement.htm
[ 25 ] : http://www.environnement.ccip.fr/icpe-sites/sites-sols/étude-sols.htm
69
PARTIE EXPERIMENTALEECHANTILLONNAGE
1- Matériels
Une truelle de maçon
Des sacs en plastique
Une balance
Des étiquettes et un stylo
Une agrafeuse
***Modèle de l’étiquette
2- Principe
Dans une parcelle agricole, il s’agit d’une méthode générale d’échantillonnage des
sols en vue des analyses destinées à une interprétation physico-chimique pour l’évaluation
de certains paramètres de sa fertilité.
Le principe repose sur l’exécution d’un certain nombre de prélèvements
élémentaires dans un site présumé homogène et d’une couche d’épaisseur choisie, de
profondeur donnée, puis la constitution par mélange et la réduction d’un échantillon pour
laboratoire, représentatif du niveau moyen d’une ou plusieurs caractéristiques données du
sol.
La profondeur du sol à prélever dépendra de la profondeur d’enracinement de la
plante considérée. Pour les cultures annuelles, on estime que 70 à 80 % de l’apport
nutritionnel provient de la couche superficielle : 0 à 20, 30 cm. Les analyses pour
déterminer la qualité des sols se font donc sur des échantillons de surface pour la plupart de
cultures.
Lieu …..Date …..Profil ….. N° ……Profondeur …..Remarque …..Opérateur …..
70
3- Echantillonnage
Dans notre cas, il s’agit d’une analyse diagnostic c’est à dire de localiser les sites
les plus différenciés dans leur comportement cultural, avec l’aide des utilisateurs. Nous
avons pris sur chaque site, un échantillon représentatif.
Chaque prélèvement élémentaire doit être conserver individuellement, constituant
ainsi un échantillon global.
Chaque échantillon est versé dans un emballage imperméable et l’étiquette de
renseignement, est à agrafer sur le sachet d’emballage.
**Les échantillons humides sont exposés à des transformations surtout d’origine
microbienne. Dans le cas d’une prospection de terrain de plusieurs journées et/ou un délai
de route de plus de trois jours avant la réception au laboratoire, il est recommandé
d’effectuer un séchage sur place.
Les démarches suivies au cours des analyses sont représentées par le tableau suivant :
Tableau 39 : Méthodes et appareillages pour l’analyse de sols
Paramètres Unités Méthodes Appareils
pH eau - Rapport eau/sol (2/5) pH-mètre de CONSORT
Conductivité µmho/cm Rapport eau/sol (2/5) Conductimètre de CONSORT
Granulométrie % Densimétrie Densimètre de Bouyoucos
CEC méq/100g Extraction à l’acétate d’ammonium, suivi de dosage volumétrique
Appareil à distillation (Gerhart, n°de série :
13II/94))
Bases
échangeables
méq/100g Extraction par l’acétate d’ammonium et déterminées par un spectromètre d’absorption atomique
Spectromètre d’absorption atomique,
PERKIN ELMER 1100 B
Carbone
organique
% Dosage volumétrique en milieu
acide (WALKLEY-BLACK :
réaction d’oxydo-réduction)
Titrateur en verre
(Suite tableau 39 : Méthodes et appareillages pour l’analyse de sols)
i
P
a
r
a
m
è
t
r
e
s
Unités Méthodes Appareils
A
z
o
t
e
K
j
e
l
d
h
a
l
%
Minéralisation de l’azote, suivie d’une distillation de NH3 capté par
l’acide borique, puis titrage à l’acide sulfurique concentré
Tube digesteur, distillation à la vapeur,
titrateur en verre
Phosphore
assimilable
ppmExtraction par le molybdate
d’ammonium en milieu acide (Méthode Bray II), suivi d’un
dosage colorimétrique
Spéctrocolorimètre
UV Visible SECOMAM S 250
Zn, Cu ppm Extraction par l’acide chlorhydrique et dosage par un spectromètre
d’absorption atomique
Spectromètre
d’absorption atomique,
PERKIN ELMER
1100 B
ii
Fe ppm Extraction par l’acétate d’ammonium et dosage par un
spectromètre d’absorption atomique
Spectromètre
d’absorption atomique,
PERKIN ELMER
1100 B
Photo n°12 : Préparation des échantillons pour Photo n°13 : Prélèvement de 20 ml d’échantillons à la le test d’d’instabilité structurale. pipette de Robinson (suite du test d’instabilité Appareil à tamiser (ou à tapotement) structurale).de Féodoroff, LABOTEST, Z 10247.
PREPARATION D’ECHANTILLONS DE SOL DANS LE
LABORATOIRE
Après réception des échantillons collectés sur terrain, au laboratoire, nous avons
procédé comme suit pour arriver à analyser les échantillons :
Nous avons versé et étalé la terre sur une feuille de papier portant la référence.
Nous avons glissé le sac d’origine sous l’échantillon afin de ne pas le séparer de ce
dernier.
Deux ou trois fois par jour, nous avons écrasé à la main les mottes de terre afin de
favoriser le séchage. L’échantillon est sec lorsqu’il ne s’effrite plus entre les doigts
sans coller.
iii
Chaque échantillon est ensuite tamisé sur un tamis de 2mm d’ouverture. Après chaque
opération de tamisage, nous avons versé le refus sur une feuille de papier et celui-ci
contient encore de la terre agglomérée, le mettre dans un mortier en porcelaine, et à
l’aide d’un pilon, nous avons écrasé les petites mottes de terre sans taper ni appuyer
trop fort.
Pour les analyses, nos avons conservé environ 500g de cet échantillon dans un sachet
plastique portant la référence. Cet échantillon est réservé à l’analyse du carbone
organique et l’azote total.
LA GRANULOMETRIE
1- Matériels et réactifs
Un mixeur
Un cylindre jaugé de 1litre
Un Becher de 500ml
Un densimètre de Bouyoucos gradué en g/l
Un thermomètre
D’Hexametaphosphate de Sodium 5% (50ml par échantillon)
De l’Alcool amylique
Un chronomètre
2- Procédure pour chaque échantillon
iv
Nous avons pesé 50g de sol séché à l’abri de la lumière dans un Becher de 500ml
Nous avons ajouté50ml d’Hexametaphosphate de Sodium et 100ml d’eau distillée
Chaque échantillon est ensuite bien mélangé et laissé reposer pendant une nui
Après, nous l’avons agité pendant 5mn à l’aide du mixeur
Nous avons transvasé le mélange dans un cylindre de 100 litres et à l’aide de l’eau de
rinçage, nous avons complété le volume jusqu’au trait. Nous avons ajouté 65ml d’eau
distillée sur le mélange et afin d’obtenir l’équilibre thermique avant le milieu ambiant,
nous avons laissé se reposer quelques minutes.
Nous avons bouché le cylindre et pendant 1mn, nous avons retourné vivement le
mélange à plusieurs reprises. Nous l’avons laissé se reposer et ensuite débouché.
Après 40s et 2h de repos, nous avons introduit le densimètre dans le liquide surnageant
afin de pouvoir faire la lecture.
Remarques :
L’introduction du densimètre se fait 10s avant la lecture
S’il y a formation de mousses à la surface, ajouter quelques gouttes d’alcool amylique
pour les faire disparaître.
Faire un essai à blanc dans les mêmes conditions.
2- Calcul
Soient :
L b40 la lecture après 40s de blanc
L b2h la lecture après 2h de blanc
L 40 la lecture après 40s de l’échantillon
L 2h la lecture après 2h de l’échantillon
t° 40 la température après 40s
t° 2h la température après 2h
0,36 ( t°-20) correction en température (t° en °C)
%Sable = 100 – 2 [ L 40 – L b40 + 0,36(t°40 – 20)
%Argile = 2 [L 2h – L b2h + 0,36(t°40 – 20) ]
%Limon = 100 – ( %Sable + %Argile ) v
La texture s’obtient en rapportant ces valeurs dans le triangle de texture.
TEST DE STABILITE STRUCTURALE(METHODE HENIN)
1- Appareillage et divers
• Une balance analytique à 1mg et une balance à 10mg
• Un tonnelet avec robinet, 10l pour eau déminéralisée
• Une étuve chauffée, ventilée et réglée à 105 °C
• Une pipette de Robinson de 20ml (voir photo n°12)
• Un tamis de 2 mm Ø verrerie par échantillon 20cm avec fond
• Un tamis de 0,2 mm Ø 10cm
• Un tamis de 0,2 mm Ø 20cm
• 2 éprouvettes de 10ml
• 1 éprouvette de 100ml
vi
• 1 pissette de 500ml et 1 pissette à ajustage coudé
• 1 plateau de 20 x 30cm pour étaler les échantillons
• 1 main à poudre
• 1 chronomètre
2- Verrerie par échantillon
• 3 bechers de 250ml
• 3 erlenmeyers de 750ml
• 3 entonnoirs en verre Ø 13cm à tige courte
• 1 cristallisoir de 1 l à fond plat Ø 15cm h = 8cm
• 3 capsules de porcelaine de 500ml
• 3 capsules de porcelaine de 50ml ou 90-100ml
• 2 microcristallisoirs Ø 50mm h 25mm avec bec
• 3 allonges de sédimentation de 1000ml à bouchon émeri sans bec
3- Produits
• Alcool éthylique dénaturé (95°)
• Benzène pour analyse
• Eau oxygénée à 20 volumes
• Hexametaphosphate de Sodium (50g/l)
4- Procédure
• L’échantillonnage au cours des pesées est très délicat. Etendre la terre en un couche
d’un cm d’épaisseur, dans un plateau (30 x 20cm environ). Eviter de secouer le plateau,
ce qui entraînerait un triage des particules.
vii
• Nous prélevons à l’aide d’une main à poudre les prises d’essai de 10g nécessaires à
l’étude de Is en 5 à 6 prises réparties sur le plateau (prise dans les 200g de sol tamisé à
2 mm)
• Nous plaçons chaque prise d’essai de 10g au fond d’un becher de 250ml bien sec
• Nous versons doucement dans le 1er becher 10ml d’alcool amylique, dans le second
10ml de benzène et nous remplissons le 3 e avec de l’eau distillée
• 5mn plus tard, nous complétons les bechers 1 et 2 avec de l’eau distillée
• une demi-heure après, nous vidons le contenu du 1er becher dans un erlenmeyer de
750ml par l’intermédiaire d’un entonnoir de verre de 13cm de diamètre à tige courte.
Nous rinçons le becher à la pissette en évitant d’envoyer le jet sur les agrégats et toute
la terre étant passée dans l’erlenmeyer bouché après rinçage de l’entonnoir
• nous agitons 20 retournements successifs assez énergiques de l’erlenmeyer (qui doit
être identique avec tous les échantillons en 20s)
• nous versons le contenu de l’erlenmeyer sur un tamis de 0,2mm Ø 10cm placé dans un
cristallisoir de 1 l à fond plat, bien rincer l’erlenmeyer à l’eau distillée
• nous tapotons 5 à 6 fois le tamis contre le fond de la capsule pour éliminer les bulles
d’air qui se sont formées sous le tamis
• Nous tamisons au tamis de Féodoroff (mouvement hélicoïdal, assez vigoureux pour
qu’on entende crisser le sable sur la toile du tamis) ; 20 allers et retours.
• Nous conservons dans une allonge de 1l le contenu du cristallisoir pour la
détermination de : (argile + limon fin) ;
• Nous retirons le tamis, le retournons sur une capsule en porcelaine de 500ml et par un
jet de pissette tangent à la toile, nous faisons passer les agrégats restés sur la toile dans
la capsule (bien rincer le tamis) ;
• Nous décantons le liquide de la capsule de 500ml dans l’allonge
• D’un jet de pissette, nous faisons passer les agrégats dans une petite capsule de
porcelaine de 50ml
• Nous décantons le liquide de cette petite capsule dans l’allonge et nous séchons les
agrégats à l’étuve à 105°C pendant 48h.
• Après dessiccation pendant 30mn, nous laissons refroidir à l’air et nous pesons.
** -Même opération pour les bechers 2 et 3.
5- Calculs
viii
-Taux d’agrégats
Les poids obtenus x 10, donnent le % d’agrégats stables à l’eau, après pré-traitement à
l’alcool et à celui du benzène. Nous effectuons la moyenne des chiffres obtenus.
-Taux maximum d’argile et de limon
• Nous complétons à 1 l avec l’eau distillée, le contenu de l’allonge de sédimentation
• Nous déterminons le taux (A + L) sans dispersant à la pipette de Robinson. Pour
l’agitation (6 à 7 fois)
• Nous retournons encore une fois l’allonge, après ajout d’un dispersant :
hexametaphosphate de sodium de dose habituelle comme à l’analyse granulométrique ;
et la posons sous la pipette de Robinson
• Nous prélevons 20ml de suspension et la recueillir dans un microcristallisoir
préalablement taré
• Nous portons à l’étuve à 105°C pendant 48h
• Nous laissons refroidir et soit Pal le poids en gramme d’argile et de limon fin sans la
tare et nous déduisons le % d’après la formule :
-Taux de sables grossiers
• Nous recueillons dans un même becher les agrégats issus des trois traitements, en
détruisant les M.O. par l’eau oxygénée, puis en ajoutant 15ml d’hexametaphosphate de
sodium à 50g/l
• Nous complétons à 100ml environ de l’eau déminéralisée en agitant, puis en laissant se
reposer durant quelques heures
• Nous tamisons sur un tamis de 200microns, en rinçant le contenu du becher avec l’eau
déminéralisée, puis en récupérant à l’aide d’un jet de pissette, les sables grossiers qui
sont transvasés dans un microcristallisoir taré et nous portons ensuite à l’étuve 105°C
pendant 48h.
Pal = (1000/20ml) (100/10g) = Pal x 500 = %(A+L)
ix
• Après refroidissement, nous déterminons le poids Psg (poids des sables grossiers,
correspondant aux 3 prises d’essais des 10g), puis le % de sables grossiers s’obtient par
la formule :
- L’indice d’instabilité structurale I s :
TEST DE PERMEABILITE( METHODE HENIN )
1- Appareillage et verrerie
• 1 balance de précision à 0,01g
• toile filtrante de 0,5mm
• tube en caoutchouc, pince de Mohr et verrerie
• tubes de percolation de 32mm de Ø et de 160mm de longueur, courbés à une extrémité,
pour fixation d’une toile filtrante
• graviers de quartz de 2 à 4mm de Ø lavés et conservés sous l’eau
% de sable grossiers = (Psg/10 x 3) 100
I s = % maximum (Argile + Limon)/ (% moyen des agrégats – 0,9 % des sables grossiers)
x
• 1 bac à alimentation à niveau constant
• entonnoirs en plastique à large ouverture
• bechers de 250ml
• main à poudre
• pince à trois doigts, noix universelles, statifs excentrés pour dispositif, voir photo n° 13
2- Remplissage des tubes à percolation
La prise d’essai est de 50g prélevés en une dizaine d’endroits différents de l’échantillon
homogénéisé et étalé.
• nous fermons les tubes à percolation à une extrémité par une toile filtrante découpée
dans une étamine à mailles de 0,5mm environ
• pour éviter le colmatage de la toile, nous mettons au fond du tube du gravier fin lavé et
conservé dans l’eau pour lui assurer une bonne mouillabilité
• nous disposons des tubes garnis de graviers dans des bechers de 250ml formes hautes
et ajoutons de l’eau distillée de façon que le niveau commun dans le becher et dans le
tube s’établie à 20mm environ au-dessus de la surface supérieure de la colonne de
graviers
• nous introduisons progressivement 1/5 exactement pesé de l’échantillon de terre de
façon que les particules tombent au milieu du tube.
• Nous ajoutons 20mm d’eau dans le tube au-dessus de la surface de la terre et nous
égalisons la surface par rotation après avoir amené l’eau dans le bêcher au même
niveau
• Une deuxième fraction de 10g est alors introduite et nous recommençons l’opération
jusqu’à épuisement de l’échantillon.
• Lorsque le remplissage est terminé, nous ajoutons de l’eau dans le tube jusqu’à 1cm du
bord supérieur
• Nous laissons s’établir l’équilibre pendant 10mn, en éliminant l’eau de percolation
recueillie pendant ce temps
• Au bout de 10mn, nous commençons à recueillir l’eau qui s’écoule à la base du tube et
nous notons le temps, puis mesurons la quantité écoulée au bout d’une heure, entre
10mn et 1h10mnK = IV/HS
I : hauteur de la colonne en cm de terre (les 20mm
de graviers non compris)
V : volume en cm3 recueilli au cours de la première
heure de percolation
H : hauteur en cm dans le tube entre la toile filtrante
(limite inférieure de la colonne d’eau)
S : section intérieure du tube en cm3
K : s’exprime en cm/h.
xi
3- Calcul :
Photo n°14 : Appareil pour le test de perméabilité
LE pH-metrie DU SOL
Détermination du pH du sol dans l’eau
1- Appareillage et réactifs
♦ Un pH-mètre en électrode de verre
♦ Un becher de 50ml
♦ Solution tampon pour étalonnage (pH4 et pH7)
2- Procédure
♦ Dans un Becher de 50ml, nous avons pesé 25g de sol de diamètre 2mm séchés à l’air ;
xii
♦ Nous introduisons 25ml d’eau distillée ;
♦ Nous les avons laissés en contact pendant 30mn tout en agitant de temps en temps à
l’aide d’une baguette de verre ;
♦ Après étalonnage du pH-mètre, nous avons introduit avec précaution l’électrode du pH-
mètre dans la suspension pour pouvoir faire la lecture.
*** A noter qu’il ne faut pas agiter la suspension durant la mesure.
LA MATIERE ORGANIQUE ( C, Walkey Black )
1- Réactifs
♦ Bichromate de potassium 1N : Nous avons dissous 49,04g de bichromate dans une
fiole jaugée de 1l avec de l’eau distillée ; le volume est à compléter jusqu’au trait de
jauge.
♦ Acide sulfurique concentré : 20ml par échantillon
♦ Sulfate ferreux 0,5N : nous avons dissous 140g de sulfate ferreux (FeSO4; 7H2O) dans
une fiole jaugée de 1l avec de l’eau distillée. Puis nous avons ajouté 15ml d’H2SO4
concentré ; le volume est à compléter à 1l avec de l’eau distillée.
♦ Complexe ferreux-ortho-phénantroline monohydraté et 0,695 de ( FeSO4; 7H2O ) dans
de l’eau distillée et compléter le volume à 100ml.
xiii
3- Procédure
♦ Nous avons pesé à peu près 0,5g de sol de diamètre 0,5mm. Nous l’avons transféré
dans un erlenmeyer de 500ml ;
♦ Après, nous avons ajouté rapidement 20ml d’acide sulfurique concentré. Nous avons
tournoyé l’erlen et pendant 1mn nous l’avons agité vigoureusement ;
♦ Nous l’avons laissé se reposer pendant 30mn ;
♦ Puis, nous avons ajouté 20ml d’eau distillée et 4 gouttes d’indicateur ;
♦ Et titrer la solution avec le Sulfate ferreux 0,5N ;
*** La fin de la réaction s’observe par le virage d’une coloration vert intense au rouge
violacée.
♦ Nous avons fait un essai à blanc dans les mêmes conditions.
3- Calcul
Légende
ox. = bichromate
red. = sulfate ferreux
MESURE DE L’AZOTE TOTAL ( N, Kjeldhal )
1- Principe
Transformation de l’Azote organique en Azote minéral qui n’est autre que l’Azote
ammoniacal afin de pouvoir titrer le dernier par acidimétrie après l’avoir capté dans nu
milieu acide et mis en milieu basique.
2- Réactifs
♦ Acide Sulfurique H2SO4 concentré
♦ Acide Sulfurique H2SO4 (0,01N)
Carbone organique ( % ) = [ 0,39 ( N ox x Vox – N red x V red ) ] / masse du sol
xiv
♦ Acide borique H3BO3 (2%) :
Nous avons pesé 40g de H3BO3 dans un Becher de 200ml ;
-Puis, nous avons ajouté environ 1600ml d’eau distillée, après, nous avons agité le
mélange ;
-Nous l’avons chauffé pendant quelques minutes ;
-Nous avons ensuite introduit 40ml d’indicateur coloré ;
-Avec l’eau distillée, nous avons ajusté le volume
♦ Soude NaOH (10N) :
-Nous avons pesé 400g de NaOH ;
-Puis, nous avons ajouté environ 800ml d’eau distillée, après, nous avons agité le
mélange avec une baguette de verre dans la hotte ;
-Après refroidissement, nous avons ajouté de l’eau distillée jusqu’à 1l
♦ Indicateur coloré :
Dans une fiole de 100ml ; nous avons mis 0,098g de vert de bromocrésol et 0,066 de
rouge de méthyl, nous avons rempli la fiole avec de l’alcool, après, nous l’avons bien agité.
♦ Pastille catalyseur (kjetabs) : 3,5g de sulfate de potassium = 0,4g de sulfate de cuivre II
3- Procédure
♦ Nous avons pesé 1g d’échantillon de sol dans un tube à essai ;
♦ Après, nous avons mis une pastille catalyseur et 10ml de H2SO4 concentré, après, nous
l’avons agité.
♦ La digestion se fait pendant 30mn à 430°C
♦ Après 15mn d’attente, nous avons mis le contenu dans un fiole de 50ml, et avec de
l’eau distillée, nous avons ajusté le volume jusqu’au trait de jauge ;
♦ Extraction :
Nous avons pipeté 10ml de la solution préparée et nous l’avons mis dans l’appareil
Kjeldhal, et nous avons ajouté 10ml de NaOH (10N)
Après, Nous avons capté la valeur dégagée avec une solution d’Acide borique, nous avons
continué pendant 15mn
♦ Le titrage est effectué avec une solution 0,01N d’acide sulfurique.
4- Appareillages:
xv
Photo n°15 : Tube digesteur transformant Photo n°16 : Appareil de distillation servant l’azote organique en azote minéral à distiller l’azote NH3 pour devenir NH4,
(Marque : Gerhart, n° de série : 13 II / 94).
MESURE DES BASES ECHANGEABLES
1- Réactifs
Acétate d’ammonium NH4OCH2CH3 : peser 77,08g d’acétate d’ammonium et le dissoudre
dans de l’eau distillée à 1l
2- Procédure
♦ Nous avons placé 10g de sol de diamètre 2mm dans un erlenmeyer de 125ml. Nous
avons ajouté 40ml d’acétate 1N.
♦ Après nous l’avons tournoyé et pendant 1h ou plus, nous l’avons laissé se reposer.
xvi
♦ Puis, nous avons transféré le contenu de l’erlen dans un Büchner de 8mm de diamètre
adapté à une fiole à vide et garni d’un papier filtre.
♦ Nous avons bien rincé à plusieurs fois le contenu de l’erlen par 10ml d’acétate. Nous
l’avons transféré dans le Büchner jusqu’à l’obtention d’un volume de 100ml ; le
volume est ensuite complété jusqu’au trait de jauge par l’acétate.
♦ Les concentrations en Ca, Mg, K, Na, sont déterminées par le spectromètre
d’Absorption Atomique (voir photo n°16)
Photo n°17 : Spectromètre d’Absorption Atomique, PERKIN ELMER 1100B
MESURE DE LA CAPACITE D’ECHANGE CATIONIQUE
La mesure de la capacité d’échange cationique continue tout de suite après la
mesure des bases échangeables
Procédure
♦ L’acétate d’ammonium de chaque échantillon est lavé avec 50ml d’alcool éthylique
(60%)
♦ Nous l’avons versé petit à petit 100 ml de NaCl (1N) dans une fiole de 100ml,
contenant l’échantillon
♦ Nous avons pipeté 10ml de la solution préparée et nous l’avons mis dans l’appareil
Kjeldhal,
xvii
♦ Après, nous avons ajouté 5ml de NaOH (10N)
♦ Pendant 10mn, nous avons capté la valeur dégagée avec une solution d’acide borique
Le titrage s’est fait avec une solution d’acide sulfurique (0,01N).
MESURE DU PHOSPHORE ASSIMILABLE (Spectroscopie UV Visible)
Méthode BRAY II
1- Réactifs
♦ NH4F (1N) : Dans une fiole jaugée de 1l, Nous avons dissous 37g de fluorure
d’ammonium avec de l’eau distillée. Le volume est ensuite complété à 1l. Nous avons
stocké cette solution dans une bouteille en polyéthylène.
♦ HCl 2N : Nous avons dilué 80,8ml de HCl concentré par l’eau distillée pour avoir un
volume total de 500ml.
♦ Solution extractante : Nous avons ajouté 15ml de fluorure et 25ml de HCl (2N) dans
460 ml d’eau distillée. Cette solution nous donne 0,03 et 0,1N de HCl. Cette solution
est ensuite stockée dans une bouteille en verre pendant 1an.
xviii
♦ SnCl2 2H2O concentré : nous avons dissous 10 g de chlorure stanneux dans 25ml de
HCl concentré. La solution est stockée dans une bouteille à compte goutte sombre
pendant 6 semaines.
♦ Molybdate d’ammonium : Nous avons dissous 15g de paramolybdate d’ammonium
dans 350ml d’eau déionisée. La solution est stockée dans une bouteille en verre sombre
pendant 2 mois.
♦ Solution de SnCl2 : Nous avons dilué 3 gouttes de chlorure stanneux concentré dans
50ml d’eau distillée. Cette solution est à renouveler toutes les 2h
♦ Solution mère étalon de P : 100ppm. Nous avons dissous 0,2129g de KH2PO4 séché à
l’étuve à 110°C dans de l’eau distillée. Nous avons complété le volume à 50ml en
utilisant une fiole de 500ml
♦ Solution fille de 10ppm : Nous avons mis 10 ml de la solution mère étalon de P 100
ppm, dans une fiole de 100ml. Nous ajoutons de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge.
♦ Solutions standards : 1ppm, 2ppm, 3ppm, 5ppm. A partir de la solution fille de P
10ppm, nous avons mis respectivement 2,5ml, 5ml, 7,5ml, 12,5ml dans 4 différentes
fioles jaugées de 25ml portant chacune leur référence, et nous ajoutons de l’eau
distillée jusqu’au trait de jauge.
2- Procédure
♦ Nous pesons 2g de sol (0,5mm) dans une bouteille nalgène de 125ml.
♦ Nous ajoutons 14ml de la solution extractante.
♦ Nous fermons bien la bouteille et nous agitons rigoureusement pendant 1mn.
♦ Nous filtrons avec un papier filtre Watman n°42. Le filtrat ainsi obtenu contient le P
assimilable contenu dans la solution de sol.
-Préparation des étalons
♦ Dans un tube à essai, nous mettons respectivement 1 ml de la solution standard de 1
ppm de P, 2ml de la solution extractante, 4ml d’eau distillée, 2ml de la solution de
molybdate d’ammonium et 1ml de la solution diluée de chlorure stanneux. Bien
homogénéiser le contenu du tube à essai à l’aide d’un mélangeur Vortex
♦ Nous répétons les mêmes opérations avec les autres solutions standard de P.
-Préparation des échantillons
xix
♦ Dans un tube à essai, nous mettons successivement 2ml de filtrat, 5ml d’eau distillée,
2ml de la solution de molybdate d’ammonium et 1ml de la solution diluée de chlorure
stanneux. Bien homogénéiser le contenu du tube à essai
***Nous faisons un essai à blanc.
♦ Nous attendons 20mn pour la stabilisation de la coloration ainsi obtenue, puis nous
effectuons les mesures au spectromètre UV Visible à la longueur d’onde de 660nm.
3- Résultats
Avec un multiplicatif de 3,5, l’appareil donne la teneur en P assimilable de l’échantillon de
sol.
Photo n° 18 : Spectromètre UV Visible, marque SECOMAM, S 250
xx
LOCALISATION DES SITES
• M1 : Ankaditoho marohoho se trouve dans le 4 e Arrondissement ; limité :
- Au Nord par le Fokontany d’Andohamandry, codé : 2_25 du deuxième
Arrondissement.
- Au Sud par le Fokontany Androndrakely, codé : 2_05 encore du deuxième
Arrondissement
- A l’Est par le Fokontany Ampamantanana-Androndrabe, codé : 2_18 du deuxième
Arrondissement
- A l’Ouest par la rivière Ikopa.
• M2 : Ambodirotra-Antsakaviro se localise dans le 3 e Arrondissement ; limité :
- Au Nord par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany d’Anjanahary IIO, codé :
5_17
- Au Sud par le deuxième Arrondissement, par le Fokontany Ankazotokana Ambony, de
code 2_24
- A l’Est par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany d’Andraisoro, codé : 5_13
- A l’Ouest par le premier Arrondissement, par le Fokontany Faravohitra Ambony,
codé : 1_36
• M3 : Anjanahary IIN se trouve dans le cinquième Arrondissement ; limité :
- Au Nord par la rivière Mamba
- Au Sud par le troisième Arrondissement, par le Fokontany Besaraty, codé : 3_27
- A l’Est par le troisième Arrondissement, par le fokontany de Soavinandriana, codé :
3_33
- A l’Ouest par le troisième Arrondissement, par le Fokontany Mahavoky, codé : 3_29
• M4 : Andravoahangy Tsena se trouve dans le 3 e Arrondissement ; limité :
- Au Nord par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany de Manjakaray IID,
codé : 5_23
- Au Sud par le premier Arrondissement, par le Fokontany Ambondrona-Tsiazotafo,
codé : 1_44
- A l’Est par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany Anjanahary IIO, codé :
5_17
- A l’Ouest par le premier Arrondissement, par le Fokontany Antohomadinika-
Antaniavo, codé : 1_25
ii
• M5 : Ankondrano Andrefana se localise dans le 3 e Arrondissement ; limité :
- Au Nord par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany d’Alarobia Amboniloha ,
codé : 5_09
- Au Sud par le premier Arrondissement, par le Fokontany Lalamby sy ny manodidina,
codé : 1_35
- A l’Est par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany Manjakaray IID, codé :
5_23
- A l’Ouest par le sixième Arrondissement, par le Fokontany Ankazoma,ga Atsimo, codé
6_13
AUTEUR : RAMAHAZOMANANA Alhison
ADRESSE: Lot II H 35 VL Ankadindramamy Mahazo 101 Antananarivo MADAGASCAR
E-MAIL : [email protected] ; Contact : 0324146871
TITRE : CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES SOLS DE
MARAIS DANS LA COMMUNE URBAINE D’ANTANANARIVO
LABORATOIRE D’ACCEUIL : Laboratoire de Chimie de l’Environnement
ENCADREUR : Mme Josette RAKOTONDRAIBE, Professeur Titulaire Responsable de la formation doctorale en Chimie de l’Environnement Facultés des Sciences Université d’Antananarivo.
RESUMELes marais reçoivent directement des eaux usées, avec ou sans traitement préalable, en provenance des égouts communaux.Dans le présent mémoire, la mauvaise qualité des eaux usées nous a incités d’étudier les caractéristiques physico-chimiques des sols des marais de la Commune Urbaine d’Antananarivo.La nature de l’eau polluée est déterminée par le calcul du rapport DCO/DBO.La qualité physico-chimique des sols est déterminée par l’utilisation des côtes de référence. La comparaison de nos résultats 2006 et 2007, montre l’évolution de la qualité des sols.
MOTS CLES : eau, sol, pollution, marais, analyses physico-chimique
ABSTRACTThe swamps receive directly tippings of sewing waters, with or without previous treatment.In the present memorandum, after chemical analysis, the bad quality of the sewing waters incited us to study the physico-chemical characteristics of soil swamps.The nature of polluted water is determined by calculation of DCO/DBO.The physico-chemical quality of soils is determined by using the reference quotations. The evolution of the quality is given by the comparison of 2006-2007 results
KEY WORDS: water, soil, pollution, swamp, physico-chemical analysis.