mémoire de fin...

UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

ECOLE SUPERIEURE POLYTECHNIQUE D’ANTANANARIVO

MENTION GENIE GEOLOGIQUE

PARCOURS GEOLOGIE DE L’ENVIRONNEMENT ET DE L’AMENAGEMENT (G.E.A)

Mémoire de fin d’étude en vue de l’obtention du diplôme Master en Géologie, titre Ingénieur

Soutenue publiquement le 12 Juin 2018 par : Mlle RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa

Les membres du jury

Président : Monsieur MANDIMBIHARISON Aurélien Jacques

Examinateurs: Madame RAHARIJAONA RAHARISON Léa Jacqueline

Monsieur RAKOTONDRAINIBE Simon Richard

Monsieur RABE HERITSALAMARIVO Patrick

Rapporteur : Monsieur RAKOTONDRAIBE Nicolas Jacques

Promotion 2017

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page i

REMERCIEMENTS :

En premier lieu, je remercie humblement Dieu pour sa grâce envers moi, de me donner la force et la

santé qui m’ont permis d’achever mes études par ce travail.

Je tiens, ensuite, à exprimer ma gratitude envers tous ceux qui m’ont aidé à élaborer ce présent

mémoire de fin d’étude :

Je remercie tous les responsables et les personnels de la Direction de l’Exploitation des Eaux

de la Jirama pour toutes les aides, conseils et partage d’expérience professionnelle qu’ils

m’ont fourni durant mon séjour au laboratoire

Je remercie cordialement Monsieur RAKOTONDRAIBE Nicolas Jacques, en tant que

rapporteur de ce travail, il s’est montré très disponible tout au long de la réalisation de cette

étude, surtout pour l’aide et les conseils qu’il m’a apporté lors des différents suivis.

Mes sincères remerciements vont aussi à tous les membres du Jury:

Monsieur MANDIMBIHARISON Aurélien, de bien vouloir présider la présentation de ce

mémoire de fin d’étude

Les professeurs qui ont accepté à faire partie du comité des membres du jury :

Madame RAHARIJAONA RAHARISON Léa Jacqueline, Enseignant à l’ESPA

Monsieur RAKOTONDRAINIBE Simon Richard, Enseignant à l’ESPA

Monsieur RABE HERITSALAMARIVO Patrick, Enseignant à l’ESPA

Je remercie très chaleureusement Monsieur MANDIMBIHARISON Aurélien, chef de mention du

génie géologique, sans lui ce mémoire n’aurait pas vu le jour.

Mes remerciements vont aussi à :

Tous les Enseignants du Mention Génie Géologique de l’Ecole Supérieure Polytechnique de

Vontovorona pour tous les connaissances qu’ils nous ont partagé durant ces années d’étude.

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page ii

La Direction de l’APIPA qui a répondu sans hésitation à ma demande de documentation et de

données dont j’ai besoin pour la rédaction de ce présent mémoire de fin d’étude.

Monsieur le Maire de la commune rurale Alakamisy Fenoarivo de m’avoir délivré la

monographie de la commune.

Tous les habitants du Fokontany Antanety II, pour leur aimable accueil et d’avoir répondu

aux questions auxquels nous les avons demandés. Je cite en particulier Mr Prospere.

Je remercie également mes parents qui se sont montrés très patient et m’ont toujours soutenu durant

ces longues années d’étude.

Enfin, mes remerciements vont aussi à tous mes amis de la même promotion.

A tous, Merci !

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page iii

SOMMAIRE :

REMERCIEMENTS : .............................................................................................................................. i

SOMMAIRE : ........................................................................................................................................ iii

Liste des tableaux ................................................................................................................................... vi

Liste des figures :.................................................................................................................................. viii

INTRODUCTION ................................................................................................................................... 1

Partie 1 : L’ETUDE DE LA POLLUTION DE L’EAU DE LA RIVIERE ANDROMBA VONTOVORONA

................................................................................................................................................................. 2

Chapitre I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA POLLUTION DE L’EAU .......................... 3

Chapitre II : GENERALITES ET PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ................................ 10

Chapitre III : L’ETUDE DE LA QUALITE PHYSICO – CHIMIQUE DES ECHANTILLONS D’EAU

PRELEVES : matériels et méthodologie ............................................................................................... 22

Partie II : INTERPRETATION DES RESULTATS DES ANALYSES ET PROPOSITION DE SOLUTIONS

................................................................................................................................................................. 4

Chapitre I : RESULTATS DES ANALYSES AU LABORATOIRE ET INTERPRETATION .......... 42

Chapitre II : SOLUTIONS PROPOSEES : traitement de l’eau et aménagement pour atténuer la pollution de

l’eau sur cette zone ................................................................................................................................ 51

CONCLUSION ..................................................................................................................................... 62

Bibliographie ......................................................................................................................................... 64

ANNEXE ................................................................................................................................................ A

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page iv

Liste des abréviations

APIPA: Autorité pour la Protection contre les Inondations de la Plaine d’Antananarivo

BaCl2 : chlorure de baryum

Cl- : ion Chlorure

DEXO : Direction des Exploitations des Eaux

EDTA : Ethylenediaminetetraacetic acid

JIRAMA: Jiro sy Rano Malagasy

GIEC: Groupe d’expert Intergouvernemental sur l’Evolution du Climat

ha : hectare

HCl : acide chlorhydrique

KMnO4 : permanganate

m3/s : mètre cube par seconde

mg/l : milligramme par litre

mm : millimètre

MO : matière organique

Na2+ : ion sodium

NET : noir ériochrome T

NF : Norme Française

NH4+: ion Ammonium

NNW : Nord Nord Ouest

NO2 - : ion Nitrite

NO3- : ion Nitrate

NTU: nephelometric turbidity unit

pH : Potentiel Hydrogène

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page v

PK: Point kilométrique

RN1: Route National 1

SSE : Sud Sud Est

TA : titre alcalimétrique

TAC : titre alcalimétrique complet

TH : titre hydrotimétrique ou dureté totale

THCa : dureté calcique

T° max : température maximale

T° min : température minimale

T° moy : température moyenne

°C : degré Celsius

μs/cm : micro seimes par centimètre

°F : degré Farad

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page vi

Liste des tableaux

Tableau N°01 : Débit moyen mensuel et hauteur d'eau moyenne mensuelle de la rivière Andromba en période

de crue 2013 – 2016 .............................................................................................................................. 15

Tableau N°02 : Tableau du débit moyen mensuel et hauteur d'eau moyenne mensuelle de la rivière Andromba

en période d’étiage 2013 – 2016,........................................................................................................... 15

Tableau N°03: Température annuelle moyenne en °C .......................................................................... 16

Tableau N°04: Pluviométrie en mm 2012 à 2016. ................................................................................ 17

Tableau N°05: Tableau de la répartition de la population depuis l’année 2005 jusqu’à l’année 2016. 20

Tableau N°06 : Tableau de la TH et la TH Ca ...................................................................................... 35

Tableau N°07 : Tableau de la teneur en Chlorure. ................................................................................ 36

Tableau N°08: Tableau de détermination de TA et TAC. ..................................................................... 37

Tableau N°09: Tableau de la détermination de matière organique. ...................................................... 38

Tableau N°10 : Tableau de la détermination des nitrites. ...................................................................... 39

Tableau N°11 : Tableau de la détermination des nitrates. ..................................................................... 40

Tableau N°12: Tableau de la détermination des sulfates. ..................................................................... 40

Tableau N°13: Tableau de la détermination de l’ammonium. ............................................................... 41

Tableau N°14: Tableau du principe de détermination du fer dans un échantillon d'eau. ...................... 42

Tableau N°15 : Tableau des résultats des analyses organoleptique de l’échantillon d’eau de la rivière

Andromba. ............................................................................................................................................. 42

Tableau N°16: Tableau des résultats des analyses physiques de l’échantillon d’eau de la rivière Andromba.

............................................................................................................................................................... 42

Tableau N°17 : Tableau des résultats des analyses chimiques. ............................................................. 43

Tableau N°18: Tableau représentant la température de l’eau. ............................................................... 44

Tableau N°19 : Tableau de la turbidité. ................................................................................................. 44

Tableau N°20: Tableau de la conductivité. ........................................................................................... 45

Tableau N°21: Tableau de la minéralisation. ........................................................................................ 45

Tableau N°22: Le Tableau du pH. ......................................................................................................... 46

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page vii

Tableau N°23: Le tableau représentant le fer. ....................................................................................... 46

Tableau N°24: Le tableau de la matière organique. .............................................................................. 46

Tableau N°25: Le tableau du résultat de l’ammonium. ......................................................................... 47

Tableau N°26: Le tableau du résultat d’analyse du nitrite. ................................................................... 47

Tableau N°27: Le Tableau du Sulfate ................................................................................................... 48

Tableau N°28: Tableau présentant le chlorure. ..................................................................................... 48

Tableau N°29: TH. ................................................................................................................................ 49

Tableau N°30: Résultat du premier essai Jar- test. ............................................................................... 54

Tableau N°31: Résultats du deuxième essai Jar- test. ........................................................................... 55

Tableau N°32: Résultat de l'essai de désinfection. ................................................................................ 56

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page viii

Liste des figures

Figure N°01: Pollution diffuse: les différentes voies de transfert de la pollution. .............................................. 4

Figure N°02: Figure montrant un exemple de la pollution ponctuelle: contamination des eaux souterraines par

une décharge. ....................................................................................................................................................... 4

Figure N°03: Figure montrant le stade d'eutrophisation d'un lac. ...................................................................... 7

Figure 4: Carte de situation de la commune Alakamisy Fenoarivo. ................................................................. 10

Figure 5: Carte représentant la rivière Andromba, de l’amont vers l’aval. ....................................................... 11

Figure 6: Carte de la situation de la zone d’étude. ............................................................................................ 12

Figure 7: La rivière Andromba et le Lac Lohazozoro. ...................................................................................... 13

Figure 8: Carte de l’hydrographie de la zone d’étude. ..................................................................................... 14

Figure 9: Courbe de débit d’étiage et de débit de crue en m3/s ........................................................................ 15

Figure 10: courbe de température annuelle moyenne ........................................................................................ 16

Figure 11: Courbe de Précipitation. .................................................................................................................. 17

Figure 12: Carte géologique de Vontovorona ................................................................................................... 18

Figure 13: Photo du vue d’ensemble de Vontovorona. Juillet 2017. ................................................................ 19

Figure 14: Carte d'occupation des sols de la zone d’étude. .............................................................................. 20

Figure 15: Photo d'un ionomètre. ..................................................................................................................... 22

Figure 16: Photo d'un conductimètre. ................................................................................................................ 23

Figure 17: Photo d'un turbidimètre. ................................................................................................................... 23

Figure 18: Carte d’itinéraire de la descente sur le terrain. ................................................................................. 24

Figure 19: Photo de la rivière Andromba. Juillet 2017. .................................................................................... 25

Figure 20: Image satellite montrant la rivière Andromba ................................................................................. 25

Figure 21: Photo des champs de culture sur la rive droite de la rivière Andromba et sur le marécage du lac

Lohazozoro. Juillet 2017. .................................................................................................................................. 26

Figure 22: Briqueterie local. .............................................................................................................................. 26

Figure 23: Photo de la rupture de la digue qui sépare le lac Lohazozoro et la rivière Andromba Juillet 2017. 27

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page ix

Figure 24: Photo de l’infiltration de l'eau du Lac vers la rivière Andromba. Juillet 2017. ............................... 27

Figure 25: Photo de la pratique de culture sur les berges. Juillet 2017. ............................................................ 28

Figure 26 : Photo montrant l’extraction de sable sur la rivière Andromba. Juillet 2017. ................................. 28

Figure 27: Photo montrant le passage à gué. Juillet 2017 ................................................................................. 29

Figure 28: Photo montrant le rétrécissement de la largeur de la rivière. Juillet 2017 ....................................... 29

Figure 29 : Figure montrant le défaut de points de prélèvement. ...................................................................... 30

Figure 30: Carte indiquant le point de situation du prélèvement d'échantillon. Novembre 2017. .................... 31

Figure 31: Carte des faits observés sur le terrain. .............................................................................................. 32

Figure 32: Photo de la mesure du pH au laboratoire. ........................................................................................ 33

Figure 33: Photo de la mesure de la turbidité de l’échantillon d’eau. ............................................................... 33

Figure 34: Photo de la mesure de la conductivité. ............................................................................................. 34

Figure 35: Photo montrant la détermination de la TH et de la TH Ca au Laboratoire. .................................... 35

Figure 36: Photo montrant la détermination du teneur en chlorure au laboratoire. ........................................... 36

Figure 37: Photo de la détermination de TA et de TAC au laboratoire. ............................................................ 37

Figure 38 : Photo de la détermination de la matière organique dans l'eau au laboratoire. ................................ 38

Figure 39: Photo de la détermination des nitrites dans l'échantillon de l'eau au laboratoire. ............................ 39

Figure 40: Photo de la détermination des nitrates au laboratoire ...................................................................... 40

Figure 41: Photo de la détermination des sulfates dans l’échantillon d’eau au laboratoire. .............................. 41

Figure 42: Photo de la détermination de la présence d'ammonium au laboratoire. ........................................... 41

Figure 43: Photo de la détermination du fer dans l'échantillon au laboratoire. ................................................. 42

Figure 44 : Carte montrant le lac Lohazozoro. .................................................................................................. 52

Figure 45: Photo des plantes aquatiques dans le lac. Septembre 2017. ............................................................. 52

Figure 46 : Photo de l’essai Jar- test. ................................................................................................................. 53

Figure 47: Courbe de la turbidité de l'E.D en fonction du volume de réactif versé. Essai 1. ............................ 54

Figure 48: Courbe de la turbidité de l'E.D en fonction du volume de réactif versé. Essai 2. ............................ 55

Figure 49: Photo de la chloration. ..................................................................................................................... 56

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page x

Figure 50: Courbe de l’essai de désinfection. .................................................................................................... 56

Figure 51 : Photo de la stabilisation des rives. .................................................................................................. 58

Figure 52 : Photo des rives à aménager par végétalisation. ............................................................................... 58

Figure 53 : Photo des cultures à arrêter. ........................................................................................................... 59

Figure 54 : Exemple d'enrochement d'une berge. .............................................................................................. 59

Figure 55: Carte de proposition d’aménagement de la zone d’étude. ............................................................... 60

Mémoire de fin d’étude

RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page 1

INTRODUCTION

L’eau est un élément essentiel à la vie de tous les êtres vivants. Sa répartition est

différente dans le temps et dans l’espace. L’eau peut être : de surface, souterraine, et aussi

d’origine névale. Malgré son importance, l’eau est une source de danger en cas de pollution.

Sa qualité peut se dégrader, ce qui augmente le coût de son traitement, surtout, lorsqu’elle est

destinée à la consommation. A Madagascar, le problème de la pollution des eaux commence à

devenir de plus en plus préoccupant. L'absence de législation relative à la prévention de la

pollution contribue à accélérer le processus de la dégradation des ressources en eau. Le

problème de la qualité des eaux doit être envisagé de façon très sérieuse car il conditionne

également la disponibilité de ressources utilisables pour les besoins humains.[1] La

dégradation de la qualité des ressources est liée à des facteurs environnementaux d'origine

naturelle (érosion), indirectement provoqués par l'homme (déforestation, mauvaise gestion

dans l'aménagement de l'espace), ou suite à des actions directes de l'homme sur la nature

(pollution).

Ce mémoire s’intitule : « la pollution de l’eau de la rivière Andromba Vontovorona :

analyse physico - chimique et proposition de solution ». L’objet de cette étude est de détecter

les sources de pollution de l’eau de la rivière pour pouvoir gérer, limiter et atténuer la

dégradation de sa qualité naturelle.

Pour la réalisation de ce travail, nous avons adopté une méthodologie. Des recherches

bibliographiques précèdent les descentes sur le lieu d’étude pour connaitre et observer les faits

existants et de délimiter la zone d’étude. Nous avons, ensuite, prélevé des échantillons d’eau

pour l’analyse au laboratoire. Il faut noter que toutes les analyses sont réalisées dans le

laboratoire de la Direction des Exploitations des Eaux (DEXO) de la Jirama à Mandroseza

Ce travail comportera deux (2) grandes parties dont la première partie est consacrée à

l’étude de la pollution de l’eau de la rivière Andromba Vontovorona.



Cette partie est divisée en trois (3) chapitres distincts, à savoir :

- La synthèse bibliographique concernant la pollution de l’eau ;

- La présentation de la zone d’étude et généralités ;

- L’étude de la qualité physico – chimique des échantillons d’eau prélevée: matériels et

méthodologie

La deuxième partie interprète les résultats des analyses et on proposera des solutions pour

atténuer la pollution de l’eau de la zone d’étude:

- Le premier chapitre présentera les résultats des analyses au laboratoire et interprétation

- Le deuxième chapitre est consacré à la proposition de solutions : traitement de l’eau et

aménagement pour atténuer la pollution de l’eau sur cette zone. Une vision perspective

pour l’alimentation en eau du lac Lohazozoro pour le futur sera abordée sur ce

chapitre.

Les résultats issus de ce travail contribueront à l’amélioration de la qualité naturelle de l’eau

de la rivière Andromba Vontovorona.

Partie 1 : L’ETUDE DE LA

POLLUTION DE L’EAU DE LA

RIVIERE ANDROMBA

VONTOVORONA



Chapitre I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA POLLUTION DE L’EAU

L’eau est le résultat de la combinaison d’hydrogène et de l’oxygène naturel. C’est une

ressource naturelle autour de laquelle la vie des êtres vivants se maintient et se développe.

Malgré la reconnaissance de son importance pour la santé et l’environnement, toutes nos

activités dépendent en son utilisation : industrie, agriculture, différents construction et surtout

nos besoins quotidiens. La pollution est inhérente.

I. DEFINITION DE LA POLLUTION DE L’EAU :

Par définition, la pollution de l’eau est le résultat d’un déversement de certaines matières qui

peuvent dégrader sa qualité. N’importe quelle matière déversée à l’eau ; au-delà de sa capacité

à le détruire ; est considéré comme de la pollution [2]. L’utilisation de l’eau polluée est

dangereuse pour la santé humaine, animale ou végétale.

II. LES DIFFERENTES CATEGORIES DE POLLUTION DE L’EAU :

On distingue deux (2) catégories de pollution de l’eau :

la pollution diffuse ;

la pollution ponctuelle.

II.1. La pollution diffuse :

C’est une contamination des eaux due à des multiples rejets de polluants dans le temps et dans

l’espace. L’origine de la pollution diffuse est généralement connue mais il est difficile voire

impossible de la repérer géographiquement dans les milieux aquatiques. [3]

Exemple : la pollution de l’eau, par l’agriculture, due au déversement de nitrate et des

pesticides. En effet, elle se produit sur tout le territoire, d’année en année et affecte

grandement la qualité des eaux et les écosystèmes.



Figure N°01: Pollution diffuse: les différentes voies de transfert de la pollution. Source: michel.deleuil.free.fr

II.2. La pollution ponctuelle :

C’est la pollution qui se produit accidentellement, ponctuellement et souvent massivement.

Elle provient d’un point unique et identifiable.

Exemple : effluent d’une usine, épandage d’engrais directement dans les fossés, utilisation des

cours d’eau comme passage à gué, déjection animal dans les cours d’eau, débordements des

égouts, etc [4]

Figure N°02: Figure montrant un exemple de la pollution ponctuelle: contamination des eaux souterraines par une décharge. Source : www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/service/eau-apercu/pollution-causes-effets/contamination-souterraines.html

III. LES TYPES DE POLLUTION DE L’EAU

Nombreuses sont les différentes sources de la pollution de l’eau

Lixiviation



III.1. La pollution de l’eau par l’agriculture :

La pollution de l’eau due aux activités agricoles provient des eaux de pluies ou d’arrosage qui

ruissellent et/ou s’infiltrent dans le sol. Ces eaux sont chargées de produit de traitement

comme l’engrais et le pesticide. Elles sont ensuite transporter vers les cours d’eaux et/ou

nappe phréatique. L’élevage intensif entraine un excèdent de déjection animal [5]. Le

ruissèlement de l’eau et l’infiltration dans le sous-sol enrichissent les cours d’eau et les

nappes souterraines en dérivés azotés et constituent une source de pollution bactériologique.

III.2. La pollution urbaine :

Les agglomérations urbaines produisent une part importante de la pollution de l’eau générée

par les habitants et les activités qui s’y trouvent. La pollution provient des différents usages

domestiques et collectifs de l’eau. Après usage, l’eau s’écoule chargée de détergents, de

graisses, de solvant, des débris organiques, des matières organiques azotées et de germes

fécaux. [6]

III.3. La pollution de l’eau due aux activités industrielles :

Les rejets d’eau industrielle induisent l’accumulation de certains éléments comme les métaux,

les substances toxiques, etc, dans les lacs ou rivières.

III.4. La pollution de l’eau due à la pollution atmosphérique :

Les polluants primaires comme le CO, NO2, SO2, PM10, émis dans l’air ambiant sont

diffusés par les courants atmosphériques. Sous l’action du soleil et de l’humidité, ils

subissent des transformations chimiques donnant naissance à des polluants dits secondaires

(par exemple l’ozone O3). Ces éléments secondaires sont responsables de l’acidité des pluies,

d’où, l’acidification des eaux des lacs ou rivière. [7]

IV. LES CAUSES DE LA POLLUTION D’UNE RIVIERE ET/OU D’UN LAC

L’eau des rivières et des lacs les moins influencés par les activités humaines n'est pas pure.

Elle contient de nombreuses substances, dissoutes ou en suspension, que l'on retrouve partout

dans la nature (bicarbonates, sulfates, sodium, calcium, magnésium, potassium, azote,



phosphore, aluminium, fer, etc.). Ces éléments proviennent du sol, du sous-sol, de la

végétation, de la faune, des précipitations, des eaux de ruissellement. Ces éléments sont aussi

issue des processus biologiques, physiques et chimiques qui ont lieu dans le cours d'eau lui-

même. À ces substances d’origine naturelle peuvent s’ajouter des produits découlant de la

simple présence d’activité humaine (phosphore, azote et micro-organismes contenus dans les

eaux usées domestiques) ou des activités industrielles et agricoles (substances toxiques,

métaux, pesticides)

V. LA POLLUTION DE L’EAU DUE AU CHANGEMENT CLIMATIQUE

Le changement climatique est un enjeu global majeur qui est de plus en plus prégnant sur la

scène internationale. L’eau est au cœur de ces changements. Le cycle hydrologique se trouve

perturber : modification des régimes de précipitations, du ruissellement, augmentation du

niveau de la mer, processus de désertification. Les disparités de répartition des ressources en

eau s’amplifient. Selon les projections du Groupe d’expert Intergouvernemental sur

l’Evolution du Climat (GIEC), au-delà de 2°C de réchauffement, par référence à 1990, chaque

degré supplémentaire pourrait entraîner une réduction des ressources en eaux.

Bref, avec le changement climatique, la quantité d’eau dans les cours d’eau pourrait diminuer

s’il y a augmentation de la température et diminution des précipitations. S’il y a moins d’eau,

les polluants seront plus concentrés dans l’eau, ce qui diminuera sa qualité

VI. L’EUTROPHISATION DES LACS :

C’est un processus naturel lent, selon lequel les lacs contiennent une grande quantité de

nutrition, comme l’azote et le phosphore, qui stimule la croissance des algues et des plantes

aquatiques. Elle est accentuée par les activités humaines, telle la pratique agricole, provoquant

des changements dans l’équilibre des systèmes aquatiques. [8] Le niveau trophique des lacs

évolue en trois stades :

o Stade d’oligotrophe : Le lac est généralement profond. L’eau est transparente. Les

matières nutritives présentes dans le lac sont en faible quantité



o Stade de mésotrophe : les matières organiques et les organismes aquatiques (végétaux,

animaux, bactéries, …) présents dans l’eau augmentent.

o Stade eutrophe : le lac est riche en matière nutritif, son profondeur diminue. Le lac est

recouvert d’une large ceinture de végétation aquatique.

Figure N°03: Le stade d'eutrophisation d'un lac. Source : www.zonebayonne.com/2015/pages/lacs/eutrophisation.html

Les conséquences de l’eutrophisation des lacs sont :

- Abondance des plantes aquatiques et des algues ;

- Dégradation de la qualité de l’eau et accumulation des sédiments ;

- L’eau devient turbide ;

- Apparition des fleurs d’eau importante de cyanobactérie ;

- Changement de la biodiversité animale et végétale.

VII. LA QUALITE DE L’EAU :

Au cours d’une année, d’une saison et même d’une journée, la qualité de l’eau peut être très

variable. Les phénomènes de ruissellement et d’érosion, de même que les précipitations et les

variations du débit d’un cours d’eau influencent énormément la qualité de l’eau. En période

d’étiage, les concentrations de certaines substances présentes dans l’eau peuvent être

o Eau claire o Pauvre en éléments nutritifs o Faible productivité biologique o Généralement profond

o Eléments nutritifs en quantité élevés

o Productivité biologique modérée o Changement d’espèces présentes

o Enrichi en éléments nutritifs o Production biologique élevée o Perte d’espèces présentes

initialement



beaucoup plus élevées que pendant le reste de l’année. À l’inverse, en période de crue,

certaines substances se trouvent diluées dans un plus grand volume d’eau alors que d’autres,

qui atteignent le cours d’eau par ruissellement, se retrouvent en concentration plus importante.

Ainsi, les concentrations des substances naturelles non dissoutes provenant d’un processus

d’érosion augmentent avec le débit : c’est le cas, notamment des éléments d’origine

géologique (fer, aluminium, etc.) et des différentes substances (telles que les phosphates) qui

y sont liées. Par ailleurs, les concentrations des divers polluants rejetés artificiellement et

régulièrement dans un cours d’eau (engrais ou pesticides étendus sur les terres) diminuent

lorsque le débit augmente. Une très bonne connaissance du régime hydrologique d’un cours

d’eau est donc nécessaire pour interpréter correctement les données sur la qualité de l’eau.

VII.1. La qualité physico – chimique de l’eau :

La qualité physico- chimique de l’eau indique le degré de pollution de l’eau. Les critères qui

définissent la qualité de l’eau se base sur les sept groupes de paramètre suivants :

organoleptique, physico – chimique, microbiologique, paramètre concernant les substances

indésirables, les éléments toxiques, les pesticides et les produits apparentés, paramètre

concernant les eaux adoucies ou déminéralisées. [9]

VII.2. La qualité microbiologique de l’eau :

L’analyse microbiologique est complémentaire à l’analyse physico- chimique. Elle consiste à

déterminer les germes dans l’eau.

VIII. ESSAI DE TRAITEMENT DE L’EAU : le Jar – test

Le Jar – test est un procédé de traitement physico – chimique d’épuration de l’eau, utilisé pour

le traitement de potalisation ou le traitement d’eau usée. [10]

C’est une étape qui consiste à corriger ou modifier les caractéristiques physico- chimiques de

l’eau pour pouvoir l’adapter aux usages.

Le Jar – test a pour but de déterminer la nature et les doses de réactif (coagulant et floculant)

à utiliser pour assurer la clarification ou la déferrisation d’une eau.



Son principe consiste à apprécier la qualité de la floculation ainsi que la turbidité minimale

après introduction de quantité croissante d’ingrédients en solution dans 5 béchers de 1litre.

IX. NORME DE QUALITE DE L’EAU :

Une norme est une limite supérieure à ne pas dépasser, une limite inférieure à respecter ou

une fourchette comprise entre un minimum et un maximum. Elle représente et/ou fixe la

présence et la quantité d’un élément présent dans l’eau [11]. Un critère donné est rempli,

lorsque la norme est respectée pour un paramètre donné.

Une eau de consommation ne doit pas contenir de germes des maladies à transport hydrique,

de substances toxiques ni de quantité excessive de matières minérales et organiques. Elle doit

par ailleurs, être limpide, incolore et ne posséder aucun goût ou odeur désagréable.

En outre l’eau potable doit contenir sans excès d’un certain nombre d’éléments

minéraux dont la présence lui confère une saveur agréable à l’exclusion de ceux qui

seraient l’indice d’une contamination ainsi que toute substance toxique

Pour cette étude, on a pris comme référence la norme française sur la qualité des eaux brutes.

On trouvera ces chiffres dans l’interprétation des résultats de notre analyse dans la deuxième

partie de ce travail.



Chapitre II : GENERALITES ET PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE

I. SITUATION GEOGRAPHIQUE DE LA ZONE D’ETUDE :

La Rivière Andromba, qui fait l’objet de notre étude, se trouve à Vontovorona, dans la

commune rurale Alakamisy Fenoarivo, Fokontany Antanety II. La commune est située dans

la partie sud-ouest de la Région Analamanga, district Antananarivo Atsimondrano et se trouve

à l’Ouest de la capitale en traversant la route nationale RN1, PK 15. Elle est de 25 km2 de

superficie et est délimitée [12] :

au Nord-Nord-Est par la Commune rural Fenoarivo ;

à l’Est par la Commune rural d’Ampitatafika et d’Alatsinainy-Ambazaha ;

au Sud -Ouest par la Commune rural d’Ambatomirahavavy.

Figure 4: Carte de situation de la Commune Alakamisy Fenoarivo. Source : auteur



La rivière Andromba est un affluent de la rive gauche de la rivière Ikopa. Elle se trouve à 18°

49’ 60’’ S, 47° 21’ 0’’ E et à l’altitude 1279 m. La rivière prend sa source dans la région

Vakinakaratra dans le versant Est Ankaratra, traverse Behenjy, puis la commune Alakamisy

Fenoarivo avant de se déversée à Bevomanga Mahitsy.

La zone d’étude s’étend de 450m à vol d’oiseau, partant du barrage situé à Antaramanana vers

le Sud-Ouest, amont de la rivière.

Figure 5: Carte représentant la rivière Andromba, de l’amont vers l’aval. Source : Google Earth



Figure 6: Carte de la situation de la zone d’étude. Source : Image Google Earth

REGION ANALAMANGA

Rivière Andromba

Barrage : 18°59’26.21’’S 47°26’12.26 ‘’E 1261m



II. HYDROGRAPHIE DE VONTOVORONA :

Le réseau hydrographique est représenté par la rivière d'Andromba. Elle sillonne la zone en

partant du Sud vers le Nord – Ouest. La rivière a la forme amygdalienne. A 100m, à l’ouest de

la rivière se trouve le Lac Lohazozoro connu sous le nom lac Vontovorona. C’est un lac

d’origine volcanique, établi dans le cratère d’ancien volcan. L’eau de surface du lac

Lohazozoro occupe une superficie de 33 ha (33000m3). Sa profondeur moyenne, mesurée en

1984, est de 3m. Le lac est utilisé par la JIRAMA pour l’adduction en eau potable de la

commune.

Figure 7: La rivière Andromba et le Lac Lohazozoro. Juillet 2017. Source : Auteur

Le lac et la rivière subissent l'influence du climat régional qui lui confère un régime de basses

eaux pendant l'hiver et une période de crue pendant l'été. Les plaines de Vontovorona sont

quasiment séchées toute l'année sauf durant la saison de pluie où pratiquement les bas-fonds

sont inondés.



Figure 8: Carte de l’hydrographie de la zone d’étude. Source : Auteur

Les mesures effectués par l’APIPA (à la station situé sur le pont à Vontovorona) montre les

valeurs de débit mensuel moyen (en m3/s) et la hauteur d’eau (en m) mensuelle moyenne de

la rivière Andromba depuis l’année 2013 jusqu’à l’année 2016. Ces résultats sont représentés

dans le tableau suivant :

Année Débit de crue

en (m3/s)

2013 10.66

2014 15.11

2015 8.30

2016 8.25

Année

Hauteur d’eau en

période de crue (m)

2013 2.22

2014 2.21

2015 2.02

2016 1.83



Tableau N°01 : Débit moyen mensuel et hauteur d'eau moyenne mensuelle de la rivière Andromba en période de crue 2013 – 2016, Source APIPA

Année Débit d’étiage

en (m3/s)

2013 2.60

2014 1.76

2015 4.67

2016 2.52

Tableau N°02 : Le débit moyen mensuel et hauteur d'eau moyenne mensuelle de la rivière Andromba en période d’étiage 2013 – 2016, Source APIPA

Figure 9: Courbe de débit m3/s. 2013 à 2016. Source : Auteur

En observant la courbe, on constate une diminution du débit de la rivière d’Andromba durant

ces quatre (4) dernières années. Ceci peut être dû par l’insuffisance de la recharge d’eau.

III. LE CLIMAT ET LA PLUVIOMETRIE

III.1. Le climat

La commune fait partie du régime climatique tropical d’altitude, supérieure à 900 mètres.

Elle est caractérisée par une température moyenne annuelle inférieure ou égale à 20° C. Ce

domaine climatique englobe l’axe central de la haute terre et couvre une grande partie de la

Province d’Antananarivo. L’année comporte deux saisons bien individualisées : une saison

0

5

10

2012 2013 2014 2015 2016 2017

Déb

it e

n m

3/s

Année

courbe de débit (m3/s)

Débit…

Année

Hauteur d’eau en période

d’étiage (m)

2013 1.30

2014 1.19

2015 1.6

2016 1.28



pluvieuse et moyennement chaude, de Novembre à Mars et une autre fraîche et relativement

sèche, durant le reste de l’année. Il existe de nombreux sous-climats [12].

Année Température

2012 19.6

2013 19.5

2014 19.6

2015 19.1

2016 19.4

Tableau N°03: Température annuelle moyenne en °C

Figure 10: courbe de température annuelle moyenne

D’après la courbe, la variation de la température moyenne durant ces quatre dernières années

n’a pas un écart remarquable. L’année 2015 a connu une baisse de température.

III.2. Précipitation :

Le tableau 4 suivant présente la précipitation annuelle de Vontovorona :

Période de crue en mm

Période d’étiage en mm

2012 Pluies 188.5 7.68 Jours 87 46

2013 Pluies 197.9 27.6 Jours 93 19

2014 Pluies 192.1 3.6 Jours 86 19

2015 Pluies 171.8 5.8

19

19.2

19.4

19.6

19.8

2010 2012 2014 2016 2018

Tem

pe

ratu

re e

n °

C

Année

COURBE DE TEMPERATURE MOYENNE

TEMPERATURE



Jours 79 47 2016 Pluies 119.4 5.3

Jours 67 49 Tableau N°04: Pluviométrie en mm 2012 à 2016. Source: Météo Ampandrianomby

Figure 11: Courbe de Précipitation. Source : Auteur

Le climat a une influence sur la pollution de l’eau. En effet, plus la température augmente et

moins de précipitation, le polluent dans l’eau devient concentré, l’eau n’a pas la capacité

nécessaire pour dissoudre ces éléments pollueurs. La courbe de précipitation montre une

diminution de pluie durant ces cinq dernières années.

IV. GEOLOGIE DE VONTOVORONA

La zone d’étude appartient au Domaine d’Antananarivo, largement migmatisé et en majeure

partie granitisé. Cette granitisation a épargné des ensembles importants de la série

paragneissique du vieux précambrien rattaché au système du graphite, ancien dénomination

de H. Besairie. Le faciès charnockitique y est présent dans la plupart des formations et qui,

soit granitiques, soit migmatitiques, soit encore gneissiques. Les migmatites granitoïdes et

granites migmatitiques, par leurs caractères de gisement harmonique de structure à enclaves,

et de texture corrodée, semble bien résulter d'une granitisation in situ. L'affleurement des

roches saines (la syénite, de gneiss, de granite migmatitique et de granite graniodiorite) de

couleur gris noirâtre et rose blanchâtre se découvre sur le flanc Nord. [13]

0

50

100

150

200

250

2010 2012 2014 2016 2018

Pré

cipi

tati

on e

n m

m

Année

Période de crue

Période d'étiage



Légende : Rivière

Alluvion Migmatite

Ankaratrite Migmatite granitoïde

Granite filonien d’Ambatomiranty Granite

Figure 12: Extrait de la Carte géologique d’Antananarivo Echelle 1/100 000, source : Editeur Science Géologique.

Le granite filonien a une direction générale Nord Est.

V. GEOMORPHOLOGIE, PEDOLOGIE ET OCCUPATION DES SOLS DE LA ZONE D’ETUDE :

V.1. Géomorphologie :

La zone d’étude présente un relief de forme allongé suivant la direction NNW au SSE dont

l’altitude varie entre 1200 et 1400m. Elle est composée de collines escarpées et de larges

plaines inondables. [12]

. : Pendage



Figure 13: Photo du vue d’ensemble de Vontovorona. Juillet 2017. Source : Auteur

V.2. Pédologie :

Elle est caractérisée par des :

sol latéritique rouge issue de l’altération sur place des roches mères

alluvion du bas fond

sol organique sous rizière

V.3. Occupation des sols de la zone d’étude :

La zone d’étude est occupée en majorité par des champs de culture et de rizière.

Piton volcanique de Vontovorona

Plaines



Figure 14: Carte d'occupation des sols de la zone d’étude. Source : Auteur

VI. L’ACCROISSEMENT DE LA POPULATION DE LA COMMUNE :

La commune a connu une croissance rapide de la population depuis l’installation du campus

universitaire, de l’Ecole Supérieure Polytechnique d’Antananarivo, dans les années 1975.

[12]

Le tableau n°05 ci- après représente la répartition de la population depuis l’année 2005

jusqu’à l’année 2016 :

Années 2005 2007 2014 2016

Populations 11 293 15 859 21 730 24 923

Tableau N°05: La répartition de la population depuis l’année 2005 jusqu’à l’année 2016.

Source : Monographie de la commune



VII. CONCLUSION PARTIELLE

Bref, l’étude de la pollution de la rivière nécessite ces données sur le climat, l’hydrographie et

l’occupation des sols de la zone d’étude afin de savoir en avance l’état du lieu durant les

années précédentes, d’évaluer la pollution que ce soit naturelle ou provenant de l’action

humaine, et d’analyser l’évolution des activités anthropiques sur la zone d’étude.



Chapitre III : L’ETUDE DE LA QUALITE PHYSICO –

CHIMIQUE DES ECHANTILLONS D’EAU PRELEVES :

matériels et méthodologie Ce chapitre a pour objet de décrire les états actuels de la zone d’étude et présente le

déroulement des essais au laboratoire effectué sur l’échantillon d’eau.

I. MATERIELS

I.1. Echantillonnage :

Dans le cadre de cette étude, nous avons utilisé un bidon de 20litres. Le prélèvement a été

effectué à mi - profondeur de la surface de l’eau pour éviter le contact avec l’oxygène pouvant

induire à une réaction d’oxydation durant le transport de l’échantillon au laboratoire. Le

Prélèvement se passait sur la rive gauche de la rivière et face au courant. Le prélèvement a été

fait sur un point de la rivière et on a prélevé un échantillon d’eau de 20 litres.

I.2. Matériels utilisés au laboratoire :

→ Ionomètre : mesure du pH de l’eau ;

Figure 15: Photo d'un ionomètre. Source : auteur

→ Conductimètre : mesure de la conductivité, température de l’eau et la minéralisation totale

de l’eau ;



Figure 16: Photo d'un conductimètre. Source : Auteur

→ Le turbidimètre : mesure de la turbidité de l’eau ;

Figure 17: Photo d'un turbidimètre. Source : Auteur

→ Becher, fiol, eau distillé, pipette, réchaud.

Les réactifs utilisés sont :

Dosage en fer : dithiolite de sodium, dimethyl de dioxine, ammoniaque 1%

Concentration en Matière organique : bicarbonate, permanganate, acide sulfurique, sel

de Morh

Concentration en ammonium : phénol, nitroprusside, oxydant (tri citrate de sodium,

eau de javel)

Concentration en sulfate : acide chlorhydrique, chlorure de baryum

Concentration en nitrite : Zambelli, ammoniaque

Titre alcalimétrique TA : phénolphtaléine, acide sulfurique, hélianthine

Chlorure : chromate, nitrate d’argent

Dureté total : tampon pH, NET, EDTA

Dureté calcique : soude, Patton et rider, EDTA



II. METHODOLOGIE

L’étude consiste, en premier, à décrire l’état actuel du site. En effet, on a effectué une

descente sur les lieux d’étude, afin d’en tirer les problèmes qui affectent la qualité de l’eau de

la rivière Andromba.

Figure 18: Carte d’itinéraire de la descente sur le terrain. Source: Auteur

II.1. Période de l’étude

En général, l’étude de la pollution de l’eau d’une rivière doit être réalisé et mesuré au cours

d’un période de cinq (5) années ou au moins pendant le période d’étiage et le période de crue

d’une année définit. Mais ce travail était réalisé sur une période allant du mois de Juillet 2017



au mois de décembre 2017. Cette période n’est pas suffisante car l’étude ne couvre qu’une

saison de l’année : la saison sèche.

II.2. Description des états actuels de la zone d’étude :

L’eau de la rivière Andromba a un aspect jaunâtre en permanence sur notre zone d’étude. On

peut en constater déjà que sa turbidité est très élevée. Les travaux de terrassement pour la

construction d’une centrale hydroélectrique et la petite exploitation d’or à Behenjy (amont de

la rivière) peuvent avoir une influence sur la turbidité de cette eau parce que les particules

fines en suspension, comme le limon, issues de ces activités sont transportées par le courant

vers l’aval, ainsi que les éléments pollueurs non dissous.

Figure 19: Photo de la rivière Andromba. Juillet 2017. Source : Auteur

La rivière se trouve en aval du lac Lohazozoro et se trouve à l’altitude 1262 m, latitude S 18°

59’ 35.44’’, longitude E 47° 26’ 07.84’’.

Figure 20: Image satellite montrant la rivière Andromba. Source : Google Earth 2017

Rivière Andromba S 18° 59’ 35.44’’ E 47° 26’ 07.84’’ Altitude : 1262 m

Amont du Lac Lohazozoro

Aval du lac Lohazozoro



1ère arrêt : Antaramanana : sur la digue devant briqueterie

Coordonnée : S 18° 59’ 28.08’’ E 47° 26’ 21.80’’ Altitude : 1261 m On observe des champs de culture (patate douce, patate, rizière) de part et d’autre de la rivière

ainsi que dans le marécage du lac Lohazozoro. Ces activités agricoles déstabilisent la berge,

augmentent l’apport des éléments organiques et des éléments provenant des engrais dans

l’eau, et accentuent le dépôt de sédiment dans la rivière par le phénomène d’érosion.

Figure 21: Photo des champs de culture sur la rive droite de la rivière Andromba et sur le marécage du lac Lohazozoro. Juillet 2017. Source : Auteur

En période d’étiage, les habitants utilisent les sols sur le marécage, entre la rivière et le lac,

pour la fabrication de brique. Cette pratique change le profil de la digue qui sépare le lac et la

rivière.

Figure 22: Briqueterie locale. Source : Auteur



2ème arrêt :

Coordonnée : S 18° 59’ 28.17’’ E 47° 26’ 12.78’’ Altitude : 1261 m La digue qui sépare la rivière Andromba et le lac Lohazozoro est menacée. D’après notre

observation sur le terrain, l’eau de la rivière érode la rive. La pression (laboure des terres,

briqueterie) sur le marécage affaisse et diminue la capacité de la digue à se stabiliser. En effet,

la digue a le même niveau que le marécage. Il est possible qu’en période de forte pluie, la

digue se rompt totalement par érosion

Figure 23: Photo de la rupture de la digue qui sépare le lac Lohazozoro et la rivière Andromba Juillet 2017. Source : Auteur

Durant la descente sur la zone, l’eau du lac Lohazozoro s’infiltre vers la rivière Andromba à

travers la digue fissurée.

Figure 24: Photo de l’infiltration de l'eau du Lac vers la rivière Andromba. Juillet 2017. Source : Auteur

La pratique de culture sur les berges est considérable.

Infiltration depuis le Lac Lohazozoro

Rivière Andromba

Erosion de la digue



Figure 25: Photo de la pratique de culture sur les berges. Juillet 2017. Source : Auteur

Cette berge s’érode et ensable la rivière. La largeur de la rivière ne serait pas maintenue. Les

insecticides et les engrais utilisés sur ces cultures font partie de la cause de la dégradation de

la qualité de l’eau de la rivière. La faible couverture végétale des terres en culture, l’absence

de barrières éoliennes et le dénuement fréquent des rives des cours d’eau font des territoires

agricoles un milieu particulièrement propice à l’érosion.

Les habitants utilisent le long de la rivière pour en extraire du sable.

Figure 26 : Photo montrant l’extraction de sable sur la rivière Andromba. Juillet 2017. Source : Auteur

En complément de ces faits observés précédemment, la géologie de cette zone pourrait aussi

avoir un impact sur la qualité de l’eau de la rivière. Vue que la zone d’étude est caractérisée

en majeur partie par de la latérite rouge. En effet, la latérite rouge est riche en hydroxyde de

fer ou en hydroxyde d’aluminium et pauvre en silice et en élément comme le calcium,

magnésium, potassium, sodium. L’eau pluviale lessive la roche et emporte ces éléments dans

l’eau et il y aura un excès de quantité de ces éléments qui nuit à sa qualité. L’analyse

Culture sur la berge



d’échantillon des sols au laboratoire précise exactement le type d’élément hydroxyde présent

dans l’eau. Théoriquement, la couleur de la latérite vue à l’œil nu permet de déduire la

présence de l’hématite.

Les habitants utilisent la rivière comme zone de passage à gué. Le passage à gué modifie le

profil de la digue et accentue la turbidité de l’eau de la rivière.

Figure 27: Photo montrant le passage à gué. Juillet 2017, source : Auteur

Le rétrécissement de la largeur de la rivière est considérable. En effet, la berge n’est plus

stable, il y a dépôt excessif de sédiment. La digue s’affaisse et la largeur de la rivière se

rétrécit.

Figure 28: Photo montrant le rétrécissement de la largeur de la rivière. Juillet 2017, source : Auteur

Après avoir identifié les causes susceptibles de nuire à la qualité de l’eau dans ces zones sur le

terrain, l’étude se poursuit en laboratoire.



II.3. L’étude de la qualité de l’eau de la rivière Andromba au laboratoire

II.3.1. Le prélèvement d’échantillon d’eau sur le terrain

Le prélèvement d’échantillon d’eau a été effectué le début du mois de Novembre 2017.

Coordonnée : S 18° 59’ 33.44’’ ; E 47° 26’ 07.13’’ ; Altitude : 1261 m. 20 litres d’eau ont été

prélevé. Cet échantillon va servir pour l’analyse physico –chimique standard au laboratoire.

En effet, plusieurs types d’analyses sont réalisés afin de détecter et caractériser la pollution.

La figure N°30 ci- dessous montre le point de situation (1) du prélèvement. Sur ce point, le

critère naturel du tronçon de la rivière est homogène. En effet, il est préférable d’effectuer un

prélèvement en dehors de la zone influencée par un seuil. On n’obtient pas un résultat

d’analyse fiable si le prélèvement a été effectué sur une zone où le critère géomorphologique,

hydrologique et ou anthropique du milieu est hétérogène.

Par exemple : dans un méandre, le prélèvement ne doit pas être effectué sur la virgation mais

sur la partie linéaire car des paramètres comme la turbidité, la vitesse l’écoulement d’eau, etc,

ne sont pas identiques sur ces deux zones.

Figure 29 : Le défaut de points de prélèvement.



Figure 30: Carte indiquant le point de situation du prélèvement d'échantillon. Novembre 2017. Source : image Google Earth

La figure 31 suivante résume les éléments observés sur le terrain qui sont des facteurs

responsable de la pollution de l’eau de la rivière.



Figure 31: Carte des faits observés sur le terrain. Source : Auteur

II.3.2. Analyse physico – chimique au laboratoire :

L’analyse physico-chimique a pour but de déterminer les caractéristiques d’une eau facilitant

ainsi la recherche du mode de traitement correspondant.



II.3.2.1 Analyses physiques

→ Mesure du pH :

On a utilisé la méthode électro métrique avec électrode combinée suivant la norme AFNOR.

Elle consiste à plonger dans l’échantillon d’eau une électrode spécifique.

Figure 32: Photo de la mesure du pH au laboratoire. Source : Auteur

→ La mesure de la turbidité :

C’est la mesure de la transparence du liquide qui reflète l’absence des matières non dissoutes.

Le résultat est exprimé en NTU (Nephelometric Turbidity Unit). Plus la turbidité est faible,

plus l’eau est propre (aspect : limpide). Elle est mesurée à l’aide d’un turbidimètre.

Figure 33: Photo de la mesure de la turbidité de l’échantillon d’eau. Source : Auteur

→ Conductivité et température de l’eau :

La conductivité permet de connaitre la salinité de l’eau. Le résultat est exprimé en μS/cm.

Elle est fonction de la température de l’eau. L’appareil utilisé pour la mesure est la

conductimètre.



Figure 34: Photo de la mesure de la conductivité. Source : Auteur

→ Minéralisation de l’eau :

Cette mesure permet d’avoir le taux total des éléments minéraux dans l’eau à analyser. Ce

sont le calcium, le magnésium, sodium, sulfate, etc. Le résultat est exprimé en mg / l.

II.3.2.2 Analyse chimique des échantillons d’eau :

On distingue deux (2) types d’analyse chimique :

Analyse volumétrique : qui utilise une solution titrant

Analyse colorimétrique.

II.3.2.3 Analyse volumétrique :

L’analyse consiste à ajouter dans la solution à analyser différents réactifs correspondant au

paramètre recherché et à titrer cette solution par un autre réactif neutralisant ceux présent dans

la solution. Le résultat correspond au volume de solution versée après virage de l’indicateur

coloré.

Dureté total TH et dureté calcique TH Ca :

La dureté total permet de connaitre la teneur en Ca2+ et Mg2+ tandis que la dureté calcique

celle du Ca2+. Le tableau 5 qui suit représente les réactifs et indicateur coloré utilisés durant

l’essai.



TH dureté total THCa dureté calcique

Solution à titrer Eau brute de la rivière Andromba

Eau brute de la rivière Andromba

Solution titrante E.D.T.A N/50 (acide Ethylène Diamine TétraAcétique) ou complexon III

E.D.T.A N/50 (acide Ethylène Diamine TétraAcétique) ou complexon III

Solution tampon / catalyseur Tampon TH (pH : 10) Solution NaOH 3N (pH : 12)

Indicateur coloré NET 0,4% (noir ériochrome T, couleur violet)

Poudre de Patton et Reeder (couleur bleu violet)

Couleur de départ Rouge vineuse Rouge vineuse

Virage couleur Bleu vert Bleu

Expression du résultat °f TH (Volume versé pour 100 ml)

°f THCa (Volume versé pour 100 ml)

Tableau N°06 : La TH et la TH Ca (source du document : mode opératoire de l’analyse de la Jirama)

L’indicateur utilisé durant l’analyse est le noir ériochrome ou NET pour la TH et est la poudre

de patton et reeder pour la détermination de la TH Ca. En présence du calcium et du

magnésium, la solution vire en bleu.

La figure ci- dessous représente le déroulement de l’essai au laboratoire. On trouvera le mode

opératoire dans l’annexe A

Figure 35: Photo montrant la détermination de la TH et de la TH Ca au Laboratoire. Source : Auteur



Chlorure Cl - :

Teneur en Cl -

Solution à titrer Eau brute de la rivière Andromba

Solution titrant Solution Nitrate d’Argent AgNO3 N/10

Indicateur coloré Gouttes de Chromate de Potassium 10% K2CrO4

Couleur de départ Jaune

Virage couleur rouge brique (Chromate d’argent)

Expression du résultat Cl- (mg / l) = V ml x 35,5

Tableau N°07 : La teneur en Chlorure. Source : mode opératoire de l’analyse de la Jirama

Le chlore présent dans l’échantillon réagit avec le chromate et forme une coloration rouge

brique proportionnelle à la concentration du chlore

Figure 36: Photo montrant la détermination du teneur en chlorure au laboratoire. Source : Auteur

Titre alcalimétrique TA et titre alcalimétrique complet TAC - :

Le titre alcalimétrique (TA) mesure la teneur de l’eau en alcalins libres et en carbonates

alcalins caustiques.

Le titre alcalimétrique complet (TAC) correspond à la teneur de l’eau en alcalins libres,

carbonates et bicarbonates.



TA (titre alcalimétrique)

Existence couleur rose ; titrage

TAC (titre alcalimétrique

complet)

Solution à titrer Eau de la rivière Andromba Eau de la rivière Andromba

Solution titrant Solution H2SO4 N / 50 Solution H2SO4 N / 50

Indicateur coloré Phénolphtaléine Hélianthine

Couleur de départ Rose pH > 8,3 Jaune pH > 4,2

Virage couleur Incolore à pH = 8,3 Jaune Orangé pH = 4,2

Expression résultat °f TA (V versé pour 100 ml) °f TAC (V versé pour 100 ml)

Tableau N°08: La détermination de TA et TAC. Source: mode opératoire de l’analyse de la

Jirama

La détermination de l’alcalinité de l’eau se base sur la neutralisation d’un certain volume de

cette eau par un acide minéral dilué en présence d’indicateur coloré.

Figure 37: Photo de la détermination de TA et de TAC au laboratoire. Source : Auteur



Matière organique :

Matière organique

Solution à titrer Eau de la rivière Andromba

Solution Tampon 1. NaHCO3 saturé (basique) en milieu chaud

2. H2SO4 ½ (acide) en milieu refroidi

Solution d’oxydation KMnO4 N / 80

Solution de réduction Sel de Mohr 5g/l

Solution titrant KMnO4 N / 80

Couleur de départ incolore

Virage couleur Rose

Expression du résultat MO (mg / l) = V1 – V0 ; V1 : volume KMnO4 N / 80 versé pour 100 ml d’eau à analyser, V0 : volume KMnO4 N / 80 versé pour

100ml d’eau distillée blanc

Tableau N°09: La détermination de matière organique. Source: mode opératoire de l’analyse de la Jirama

Figure 38 : Photo de la détermination de la matière organique dans l'eau au laboratoire. Source : Auteur

II.3.2.4 Analyse colorimétrique :

L’analyse consiste à ajouter dans la solution à analyser un réactif coloré ; la couleur ainsi

obtenue est fonction de la concentration de l’élément minéral recherché. Le résultat qui est la

concentration correspondant à l’intensité de la couleur se lit à l’aide du spectrophotomètre.

Nitrites NO2-:

Les nitrites réagissent avec la solution de Zambelli et forme un complexe rose en présence

d’ammoniaque.



Nitrite NO2 -


Blanc réactif Eau distillée

Solution tampon Zambelli

Indicateur coloré Ammoniaque 2%

Couleur rose

Expression Résultats Lecture au spectromètre

Tableau N°10 : La détermination des nitrites. Source : mode opératoire de l’analyse de la

Jirama

Figure 39: Photo de la détermination des nitrites dans l'échantillon de l'eau au laboratoire. Source : Auteur

Nitrates NO3- :

Les nitrates présentent dans l’échantillon réagissent avec la soude concentré. Il reste un

précipité blanc après séchage à l’étude à 210 °C. Le résultat est obtenu après lecture au

spectromètre d’absorption atomique.



Nitrates NO3 -


Blanc réactif Eau distillée

Solution tampon Solution concentré de NaOH

couleur Rose


Tableau N°11 : La détermination des nitrates. Source: mode opératoire de l’analyse de la Jirama

Figure 40: Photo de la détermination des nitrates au laboratoire. Source : Auteur

Sulfates SO42- :

Les ions sulfates réagissent avec le chlorure de baryum et forme un précipité blanc.

Sulfates SO42-


Solution tampon Solution HCl 1/10

Indicateur coloré Solution BaCl2 100g/l

Couleur Précipité blanc

Expression du résultat Lecture au spectromètre

Tableau N°12: La détermination des sulfates. Source du document: mode opératoire de l’analyse de la Jirama



Figure 41: Photo de la détermination des sulfates dans l’échantillon d’eau au laboratoire. Source : Auteur

Ammonium NH4+:

L’échantillon d’eau est oxydé en présence d’un catalyseur appelé nitroprussite pour former un

complexe coloré bleu.

Ammonium

Solution titrant Eau de la rivière Andromba

Solutiontampon Phénol alcoolique et nitropusside

Indicateur coloré Solution oxydante : 4/5 tricitrate de sodium et 1/5 eau de Javel

Couleur bleu

Blanc réactif Eau distillé


Tableau N°13: La détermination de l’ammonium. Source: mode opératoire de l’analyse de la Jirama

Figure 42: Photo de la détermination de la présence d'ammonium au laboratoire. Source : Auteur

Fer total:

Les réactifs, poudre de dithionite de sodium et Diméthylglyoxine forment un complexe de

couleur rose avec les traces de fer dans l’échantillon.



Fer total


Réactif de réduction Poudre de dithionite de sodium

Réactif complexant Diméthylglyoxine 0,5%

Indicateur coloré Solution Ammoniaque 10%

Couleur de la solution Rose ou rouge

Résultat Lecture au Comparateur Hydrocure la concentration correspondante à la couleur comparée sur plaquette

Tableau N°14: Le principe de détermination du fer dans un échantillon d'eau. Source: mode

opératoire de l’analyse de la Jirama

Figure 43: Photo de la détermination du fer dans l'échantillon au laboratoire. Source : Auteur

III. Conclusion partielle :

Bref, les observations sur le lieu d’étude sont nécessaires pour l’interprétation des résultats des

analyses des échantillons d’eau au laboratoire. En effet, les activités sur la berge et sur le

marécage sont les facteurs visibles qui influencent la pollution de la rivière. Des séries

d’analyses ont été effectué pour déterminer la présence des éléments pollueurs dans la rivière.

Partie II : INTERPRETATION DES RESULTATS

DES ANALYSES ET PROPOSITION DE

SOLUTIONS



Chapitre I : RESULTATS DES ANALYSES AU

LABORATOIRE ET INTERPRETATION

Ce chapitre présentera les résultats des analyses effectués précédemment.

I. RESULTATS DE L’ANALYSE PHYSICO - CHIMIQUE DE L’EAU BRUTE DE LA RIVIERE D’ANDROMBA

I.1. Paramètres organoleptiques :

Les paramètres organoleptiques concernent la qualité sensible de l’eau : sa couleur, son odeur,

sa saveur et sa transparence. Le résultat d’analyse est la suivante :

Paramètres organoleptiques

Odeur aucune

Couleur Jaune rougeâtre

Saveur Désagréable (non buvable)

Transparence Non transparent

Tableau N°15 : Les résultats des analyses organoleptique de l’échantillon d’eau de la rivière Andromba. Source : Auteur

I.2. Paramètres physiques:

Les paramètres physiques représentent les caractéristiques de l’eau qu’elle a

acquise durant son trajet : sa température, sa turbidité, sa conductivité, son pH et

sa minéralisation. Le résultat de l’analyse est représenté par le tableau N°16

suivant :

Paramètres physique Unité

Température °C 23.2

Turbidité NTU 403

Conductivité µS/cm 16.1

Ph 7.47

Minéralisation mg/l 15

Tableau N°16: Résultats des analyses physiques de l’échantillon d’eau de la rivière Andromba. Source : Auteur



I.3. Paramètres chimiques:

Les paramètres chimiques concernent les éléments chimiques présentent dans l’eau. Ces

éléments peuvent être d’origine naturel comme le calcium mais aussi provenant de la

pollution comme l’ammonium,… Le résultat d’analyse est présenté par le tableau N° suivant :

Unité Rivière Andromba

Fer mg/l 3

Matière organique mg/l 4.2

Ammonium (NH4 +) mg/l 1.345

Sulfate (SO2 -) mg/l 3.284

Nitrite (NO2 -) mg/l 0.107

Nitrates (NO3 -) mg/l 0

Chlorure (Cl -) mg/l 7.1

Titre alcalimétrique (TA) °F 0

Titre alcalimétrique complet (TAC) °F 1.9

Dureté total (TH) mg/l 0.2

Dureté calcique (THCa) °F 1.2

Tableau N°17 : Les résultats des analyses chimiques. Source : Auteur

II. INTERPRETATION DES RESULTATS DE L’ANALYSE :

Les éléments chimiques présents dans l’eau sont liés principalement à la nature du terrain

dont elle traverse. L’eau contient naturellement de calcium, de magnésium, de sodium, de

potassium, …etc. La présence en excès de ces éléments est un indice de pollution de l’eau.

La pollution de l’eau d’une rivière peut être d’origine anthropique ou encore causée par la

dégradation du bassin versant qui l’entoure.

Des normes ont été établit pour définir les critères de qualité d’une eau de surface. Cette

norme indique, jusqu’à une telle valeur, que l’eau peut être de bonne qualité, la vie aquatique

peut se maintenir. Au-delà du seuil de valeur définit, on peut déduire que l’eau a été

contaminée par des polluants. Faute de donnée, on s’est référencé au norme française.



II.1. Paramètres physiques :

II.1.1. La température de l’eau :

Paramètre Unité Normes NF Résultats de l’analyse

Température ° C 20 23.2

Tableau N°18: La température de l’eau. Source : Auteur

D’après ce résultat, la température de l’eau est élevée par rapport à la norme. La pollution est

dite pollution thermique. La pollution thermique provient, en général, du rejet d’eau chaude

industriel mais notre zone d’intervention ne se situe pas dans une zone industrielle.

On peut constater donc que l’augmentation de la température de l’eau de cette rivière provient

de la forte température atmosphérique. En effet, depuis 40 ans, l’année 2017 a été une année

plus chaude, affirmation prononcé durant la journée internationale de la météo le 21 mars

2018. La recharge de la rivière est insuffisante. Plus la température augmente, plus le

phénomène d’évaporation augmente aussi. Ce phénomène influence la température de l’eau.

II.1.2. La turbidité :

Paramètre Unité Norme NF Caractéristique de l’eau Résultat de l’analyse

Turbidité NTU

< 5 Eau claire

403 <30 Eau légèrement trouble

>50 Eau trouble

Tableau N°19 : La turbidité. Source : Auteur

D’après ce résultat, la turbidité de l’eau de la rivière Andromba est très élevée ce qui explique

sa couleur jaune rougeâtre. Elle est due à la présence de matière fine en suspension : matière

organique et limon.

Les activités anthropiques accentuent la turbidité de cette eau. L’extraction de sable, les

cultures sur la berge et l’utilisation de la rivière comme zone de passage à gué sont les

principaux facteurs directs qui rendent cette eau trouble. En outre, la dégradation du bassin

versant autour de la rivière impacte la turbidité de cette eau. Par le phénomène d’érosion, les



sédiments provenant des versants se déverse dans la rivière. Le bassin versant ne possède

qu’une faible quantité de couverture végétale et rend le sol propice à l’érosion.

II.1.3. La conductivité :

Paramètre Unité Norme NF Minéralisation Résultat de l’analyse

Conductivité μS / cm

<100 Très faible

16.1

100 – 200 Faible

200 – 333 Moyenne accentué

<1000 Importante

>1000 Excessive

Tableau N°20: La conductivité. Source : Auteur

La conductivité permet d’évaluer approximativement la minéralisation globale de l’eau. Ce

résultat montre que la minéralisation de l’eau est très faible, elle ne dépasse pas 100 μS/cm.

En effet, on peut en déduire que le changement de la composition de l’eau est faible, en

particulier sa concentration en minéraux. Le résultat de la minéralisation suivante précise ce

résultat.

II.1.4. La minéralisation :

Paramètre Unité Norme NF Résultat de l’analyse

Minéralisation mg/l 200 15

Tableau N°21: La minéralisation. Source : Auteur

Elle permet de connaitre le taux de sels minéraux dans l’eau et de classifier son goût. L’indice

de salinité de l’eau est obtenu par la somme des teneurs en ions Mg ++

, Na ++

, SO4 2–

et Cl-

Elle est donnée par :

S = [Na ++

] + [Cl - ] ( [SO4

- - ] – [Na

++] )

Le résultat de l’analyse montre que la minéralisation de l’eau analysée est faible c’est-à-dire

que l’eau ne contient qu’une quantité infime de sels minéraux dissous.



II.1.5. Le pH :


pH Aucune 6 à 8 7.47

Tableau N°22: Le résultat du pH. Source : Auteur

Le pH est lié principalement à la nature du terrain traversée par l’eau. L’eau est plus ou moins

basique selon le résultat de l’analyse.

II.2. Paramètres chimiques :

II.2.1. Matière organique :

La matière organique présente dans l’eau est le reste de la partie non décomposé, présente

naturellement dans l’eau, de la pollution organique. La pollution est accentuée par les

effluents agricoles provenant des multiples cultures sur la berge : les déchets organiques des

plantes.

Paramètre Unité Norme NF Nature de l’eau Résultat de l’analyse

Matière organique mg/l

<1 Pure

4.2 1 à 2 Potable

2 à 4 Pollution Suspecte

>4 Mauvaise

Tableau N°23: Le résultat de la matière organique. Source : Auteur

L’analyse montre que l’eau est suspecte de pollution. L’activité agricole sur les berges de la

rivière favorise la présence élevée de ces matières organiques.

II.2.2. Le fer :


Fer mg/l 0.5 3

Tableau N°24: Le résultat de l’analyse du fer. Source : Auteur



Le résultat de l’analyse montre que la teneur en fer dans l’eau analysée est en excès. On en

déduire que la géologie de la zone d’étude explique ce teneur élevé. En effet, on est en

présence de sol latéritique rouge. La latérite est une roche riche en hydroxyde de fer. Pour

cela, ce teneur élevé en fer développe la turbidité de cette eau.

Le pH est un des paramètres qui influe la teneur en fer présent dans l’eau.

Ce teneur élevé peut s’expliquer par la présence de fer fixé à la matière organique déversé

dans l’eau, par le phénomène complexolyse.

En excès, le fer n’est pas nocif mais il faut passer à la déferrisation surtout pour l’eau destinée

à la consommation.

II.2.3. Ammonium :


Ammonium mg/l 0.5 1.34

Tableau N°25: Le résultat de l’analyse de l’ammonium. Source : Auteur

L’ammonium est un indicateur chimique de pollution direct dans l’eau de rivière. Elle

provient d’un rejet de polluant provenant des engrais et des pesticides. En effet, l’enquête sur

la zone d’étude a même confirmé l’utilisation du « zezika vazaha » (NPK) sur toute la culture.

Le résultat montre une teneur élevé en ammonium. Ce teneur élevé provient du lessivage du

terrain cultivé situé aux côtés de la rivière. Cet élément est le reste de l’ammonium non

lessivé.

II.2.4. Nitrite :


Nitrite mg/l 0.1 0.107

Tableau N°26: Le résultat d’analyse du nitrite. Source : Auteur



Le nitrite provient de la transformation de l’ammonium. En effet, le nitrite est le produit de

l’oxydation de l’ammonium. Le résultat de l’analyse montre une teneur pas assez alarmante.

II.2.5. Nitrate :

On n’a pas détecté la présence de nitrate dans l’eau de la rivière.

II.2.6. Sulfate :

Le sulfate dans l’eau est lié généralement à la présence de gypse mais on a pas détecté la

présence de gypse dans la zone d’étude.

Paramètre Unité Norme Résultat de l’analyse

Sulfate mg/l 3.28

Tableau N°27: Le résultat de l’analyse du Sulfate

En fait, il n’y a pas de valeur seuil fiable pour la teneur en sulfate dans l’eau de rivière mais

pour l’eau potable la norme française a défini la teneur en sulfate à 250 mg/l.

II.2.7. Chlorure :

La teneur en chlorure dans l’eau est variée et étroitement liée à la nature de terrain.


Chlorure mg/l <50 7.1

Tableau N°28: Le résultat de l’analyse du chlorure. Source : Auteur

Le résultat est largement faible.



II.2.8. Dureté de l’eau TH ou titre hydrométrique :

Cette analyse permet de classifier la dureté d’une eau.

Paramètre Unité Valeur seuil Nature de l’eau Résultat de l’analyse

TH °F <15 Eau douce

0.2 15 – 35 Eau dure >35 Eau très dure

Tableau N°29: TH. Source : Auteur

L’eau est douce.

III. DISCUSSION :

Ce travail a pour objectif d’étudier la pollution de l’eau de la rivière Andromba Vontovorona.

L’étude consiste à déterminer les facteurs de pollution de cette eau sur le terrain et au

laboratoire par l’analyse physico – chimique standard sur l’échantillon de l’eau prélevé.

Quelques paramètres physiques et chimiques, indicateurs de pollution, ont été analysé et ont

permis de déduire les sources de pollution de cette eau. Cette étude permettra de gérer et

d’atténuer la pollution de cette eau pour son utilisation future. Il faut noter que la présence

d’élément chimique dans l’eau dépend de la nature du terrain.

La pollution de l’eau de la rivière Andromba Vontovorona est influencée principalement par

l’activité anthropique sur cette zone. La présence de champs de culture sur la berge de la

rivière, l’utilisation de la rivière pour passage à gué en période d’étiage, les activités en amont

de la rivière et l’extraction de sable accentuent la pollution. Les résultats de l’analyse au

laboratoire montrent que les paramètres chimiques suivants marquent des teneurs

remarquables dans l’eau :

Le fer : sa présence est liée principalement à la géologie du terrain. A cela s’ajoute

que le prélèvement d’échantillon a été effectué en début de période de pluie.

La précipitation, le phénomène de ruissèlement et d’érosion et même le débit de la

rivière ont un influence sur cette teneur élevé : le résultat de l’analyse a donné une teneur

3mg/l mais la norme est de 0.5mg/l. En effet, en période de crue, les éléments non

dissoute provenant du ruissellement et de l’érosion se déversent dans la rivière avec une



concentration plus importante surtout si l’élément est d’origine géologique. C’est le cas

du Fer. L’eau est turbide car l’eau de ruissellement chargée de sédiment s’y déverse.

L’ammonium : la norme indique 0.5 mg/l mais le résultat de l’analyse a donné une

teneur de 1.34 mg/l. La présence d’ammonium en quantité excessive dans l’eau

s’explique par la présence de champs de culture sur les berges de la rivière. En effet,

l’ammonium est présent dans les engrais. L’utilisation de ce dernier contamine et

dégrade les sols. Puis le phénomène d’érosion augmente et ces contaminants seront

transporter dans l’eau par le phénomène de ruissellement.

Les nitrites : sa présence n’est pas alarmante mais lié à l’activité agricole et

provenant de l’oxydation de l’ammonium.

Matières organiques : ce sont les principaux pollueurs de l’eau de rivière et, sont en

teneur élevé : 4.2 mg/l dans la zone d’étude. La norme indique une teneur inférieur à

2mg/l. on remarque que ce polluant provient des déchets agricoles déversé

directement et par le phénomène d’érosion dans la rivière.

Bref, la pollution de l’eau de la rivière Andromba est de type diffus et provient en

générale par l’activité agricole existant sur le lieu depuis un certain temps non limité.



Chapitre II : SOLUTIONS PROPOSEES : traitement de l’eau et aménagement pour atténuer la pollution de l’eau

sur cette zone

I. PROPOSITION DE TRAITEMENT DE L’EAU BRUTE DE LA RIVIERE ANDROMBA : perspective d’avenir

Pourquoi propose t- on une solution de traitement de cet eau ?

On propose d’utiliser la rivière Andromba pour renforcer l’alimentation en eau du lac

Lohazozoro utilisé par la Jirama pour fournir de l’eau potable à la commune Alakamisy

Fenoarivo et à ses communes environnant. En effet, l’eau du lac Lohazozoro est considérée

comme une eau stagnante. Une eau stagnante est riche en matière organique, augmentant ainsi

son coût de traitement. A l’avenir, la demande en eau potable augmentera et ce lac ne suffirait

pas pour satisfaire le besoin. Le pompage excessif aura un impact néfaste pour l’avenir de ce

lac et accélère son eutrophisation. Actuellement, le lac rencontre des contraintes. Selon notre

enquête sur le lieu, ce lac se tarit en période d’étiage. D’après Monsieur Prospère, un habitant

enquêté durant la visite, ce lac est épuisé l’année 2013. Pour cela, la Jirama a pris l’initiative

d’installer un barrage situé à l’aval du lac à Antaramanana. Sans ce barrage, disait Mr

Prospère, le lac se tarit en période d’étiage. Environ 2000 à 3000 m3 d’eau sont à pomper par

jours par la Jirama. Le lac a une superficie de 33ha et de profondeur moyenne de 3m mesuré

en 1984.

Durant notre descente sur le lieu, on constate aussi que la profondeur moyenne du lac n’atteint

plus le 3m. Le lac est ensablé dû au transport des sédiments venant des versants qui l’entoure.

En effet, À l’exception de quelques parcelles de reboisement, la surface du bassin versant

autour du lac est occupée par de la savane herbeuse. De ce fait, le sol est facilement érodible

et dès qu’il y a précipitation, le sédiment produit de l’érosion hydrique se déverse facilement

dans le lac.



Figure 44 : Carte montrant le lac Lohazozoro. Image google earth 2017

On observe également la présence excessive de plante aquatique, comme les algues, les

Voahirana, etc, dans l’eau du lac. Ces plantes réduisent la limpidité de l’eau.

Figure 45: Photo des plantes aquatiques dans le lac. Septembre 2017. Source : Auteur

L’utilisation de l’eau de la rivière Andromba peut résoudre, même partiellement, ce problème

de tarissement surtout pour le période d’étiage et même pour le besoin en eau à l’avenir. On

pompe l’eau de la rivière vers le lac. L’installation de barrage de rétention d’eau dans la

rivière est nécessaire. Puisque l’eau de la rivière Andromba a une turbidité élevée, le lac va

servir de bassin de décantation. Les particules en suspension seront déposées au fond du

bassin par gravité et diminuera sa turbidité jusqu’au captage. Pour cela, par ce travail, nous

allons proposer un mode de traitement de l’eau de cette rivière. Le résultat de ce traitement

Captage du Jirama

Ensablement du lac

Barrage de la Jirama



permettra de savoir si l’eau de la rivière peut être mélangée avec celle du lac Lohazozoro

parce que si le taux des produits de traitement de ce mélange d’eau dans ces deux zones est

élevé, le projet est irréalisable.

Il faut noter que ceci est juste une étude réalisé au laboratoire sur les échantillons prélevés.

I.1. Traitement de l’eau :

Il existe plusieurs types de traitements de l’eau : les traitements physiques, les traitements

chimiques et les traitements biologiques. Le traitement permettant de rendre potable une eau

prélevée dans l’environnement est réalisé dans des usines de traitement et comporte plusieurs

étapes : le dégrillage et le tamisage (élimine les objets flottants), la floculation et la

décantation (élimine les particules en suspension), la filtration sur sable, (élimine les

particules en suspension), l’ozonation (tue les micro-organismes), la filtration sur charbon

actif (élimine les molécules organiques et les polluants dissous), la chloration (protège l’eau

jusqu’à sa distribution).

L’essai réalisé pour cette étude est : la floculation (clarification) et la désinfection.

I.1.1. Essai de floculation ou le Jar- test :

L’essai consiste à déterminer la nature et les doses de réactifs à utiliser pour la clarification ou

la déferrisation d’une eau. On apprécie la qualité de la floculation et la turbidité minimale de

l’eau après introduction de quantité croissante de réactif en solution dans six (6) béchers d’un

(1) litre. Le réactif utilisé pour cet essai est le sulfate d’alumine (S.A) 10g/l.

Figure 46 : Photo de l’essai Jar- test. Source : Auteur



Le mode opératoire de l’essai sera donné en annexe.

Après deux (2) essais, le résultat est donné par le tableau ci – dessous :

1ère essai :

Becher

n°1 Becher

n°2 Becher

n°3 Becher

n°4 Becher

n°5 Becher

n°6

Dose de réactif (mg/l) 15 20 25 30 35 40

Volume du réactif (ml) 1.5 2 2.5 3 3.5 4

Aspect des flocs Flocs visible et de faible granulométrie

Cohésion des boues Non cohérent

Turbidité de l’E.D 11 11.9 11.7 12.7 11.8 13.1

Tableau N°30: Résultat du premier essai Jar- test. Source Auteur

Figure 47: Courbe de la turbidité de l'E.D en fonction du volume de réactif versé. Essai 1. Source : Auteur

D’après ce résultat, plus la dose de réactif versée est élevée, plus la turbidité de l’eau décantée

est aussi élevé. On prend alors comme dose optimum de réactif celle qui est en rouge sur le

tableau et on reprend l’essai. La dose de réactif utilisée ne doit plus dépasser les 15.5 mg/l

10.5

11

11.5

12

12.5

13

13.5

0 1 2 3 4 5

volu

me

du r

éact

if

Dose de réactif

Dose optimum



2ème essai :

Becher n°1

Becher n°2

Becher n°3

Becher n°4

Becher n°5

Becher n°6

Dose de réactif (mg/l) 13 13.5 14 14.5 15 15.5

Volume du réactif (ml) 1.3 1.35 1.4 1.45 1.5 1.55

Aspect des flocs Flocs visible et petit Cohésion des boues Non cohérent

Turbidité de l’E.D 8.13 7.87 7.33 6.96 7.48 6.96

Tableau N°31: Résultats du deuxième essai Jar- test. Source : Auteur

Figure 48: Courbe de la turbidité de l'E.D en fonction du volume de réactif versé. Essai 2. Source : Auteur

D’après ce résultat, pour une dose de sulfate d’alumine de 14.5mg/l, on a une turbidité

6.96NTU. Ce résultat est satisfaisant. Donc, la dose de sulfate d’alumine à utiliser pour

clarifier l’eau de la rivière Andromba est de 14.5 mg/ l ou de volume v = 1.45 ml.

Le calcul du volume du réactif à utiliser pour l’essai sera donné en annexe

I.1.2. Essai de désinfection ou demande en chlore ou chloration :

Elle consiste à introduire des produits chlorés dans l’eau siphonnée, après l’essai de

clarification, pour éliminer, de façon simple et à faible coùt, les micro- organismes qu’elle

contient. Après un temps d’action de trente (30) minute, l’eau est normalement potable.

6.8

7

7.2

7.4

7.6

7.8

8

8.2

1.2 1.3 1.4 1.5 1.6

volu

me

des

réac

tifs

Dose des réactifs

Doses optimum



L’essai détermine le volume optimum de réactif à utiliser pour le traitement. L’essai a été

réalisé sur dix (10) échantillons d’eau siphonnée.

Le mode opératoire sera donné en annexe.

Figure 49: Photo de la chloration. Source : Auteur

Le tableau suivant présente le résultat de l’essai :

Echantillon n° 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Taux de traitement en mg/l 3.5 3.75 4 4.25 4.50 4.75 5 5.25 5.50 5.75

Volume de réactif versé en ml 0.35 0.375 0.4 0.425 0.450 0.475 0.5 0.525 0.550 0.575

Chlore libre mg/l trace 0.35 0.6 0.6 0.8 0.9 1 1.4 2 2

Tableau N°32: Résultat de l'essai de désinfection. Source : Auteur

Figure 50: Courbe de l’essai de désinfection. Source : Auteur

Le chlore libre contenu dans l’eau potable ne doit pas excéder 2mg/l, donc, d’après le résultat

présenté ci- dessus, pour un simple traitement, le taux de traitement optimum de réactif est de

0

0.5

1

1.5

2

2.5

0 0.3 0.6 0.9

Chl

ore

libr

e en

mg/

l

volume de réactif versé en ml



4.25 mg/l. Pour le traitement de l’eau dans une usine, le taux de traitement est de 5.25 mg/l.

Le calcul du volume de réactif versé sera donné en annexe.

II. MESURE A PRENDRE POUR LIMITER LA POLLUTION DU RIVIERE

ANDROMBA :

L’entretien de l’environnement autour des cours d’eau et/ ou rivière est nécessaire pour

préserver le lit, les berges, la végétation et favoriser la biodiversité. Elle permet de maintenir

ou rétablir la dynamique morphologique : la diminution de la divagation du lit et de

l’érosion des berges, l’accès au cours d’eau. Elle permet surtout de maintenir la bonne qualité

d’eau et de limiter l’impact des crues.

Pour le cas de la zone d’étude, on propose quelques solutions pour réduire la pollution et la

dégradation de la qualité de l’eau, permettant ainsi de diminuer son coût de traitement au cas

où on l’utilise pour adduction d’eau potable pour le futur.

II. 1. Stabilisation et végétalisation des rives :

Le système racinaire des plantes protège les rives contre l’érosion. La bande de végétation

riveraine filtre les nutriments et les polluants provenant des terrains adjacents. Elle

contribue à la régularisation de la température de l’eau et à réduire l’érosion éolienne (effet

brise-vent).

Sur cette partie de la rive droite de la rivière Andromba, on voit que la berge est stabilisée

grâce à la présence de ces plantes qui la maintiennent, on ne voit aucune forme d’érosion.



Figure 51 : Photo de la stabilisation des rives. Source : Auteur

Sur ce périmètre, la plante qui s’y trouve semble adapter sur ce type de sol et tient en place la

bordure de la berge. Pour l’aménagement des autres rives en dégradation, on propose de

garder ces plantes pour la végétalisation.

Figure 52 : Photo des rives à aménager par végétalisation. Source : Auteur

Bref, le Volotsangana semble s’adapter sur le type de sol de la zone d’étude. Son utilisation

pour la végétalisation des rives est favorable.

II. 2. Arrêt des cultures sur la digue :

L’agriculture est considérée comme le principal responsable de l’augmentation de la

concentration des produits phytosanitaires, le premier émetteur de la pollution azotée et le

deuxième émetteur de phosphore. Cette pollution, causée par l’agriculture, affecte la qualité

de l’eau. Il faut arrêter toutes les cultures sur la digue, séparant la rizière et la rivière, et sur le

marécage du lac.

Volotsangana

Aménager par végétalisation des

rives



Figure 53 : Photo des cultures à arrêter. Source : Auteur

Ces cultures empêchent la stabilité de la berge et accentue son érosion.

II .3. Enrochement de la berge :

Il faut protéger la berge rompu à l’aide des enrochements pour atténuer l’érosion hydrique sur

la berge et son affaissement. La longueur totale à enrocher est de 31m (voir sur la carte de la

figure 55).

Figure 54 : Exemple d'enrochement d'une berge. Source : cours aménagement des bassins versant 4e année

II.4. Remblayage de la digue rompu :

Le remblayage de la digue érodé est nécessaire pour éviter toute éventuelle fissuration en

période de pluie et empêchera l’eau du lac à déborder vers la rivière. La longueur de la digue

à remblayer est de 65 m. (voir figure 55)

L’installation d’un pont sur la rivière est utile pour éviter le passage à gué et facilite le

déplacement de la population en période des hautes eaux.

Rivière Enrochement



Il faut enlever les alluvions sur la rivière. Ces alluvions modifient la profondeur de la rivière

et la vitesse de l’écoulement de l’eau favorisant ainsi l’inondation de la zone en amont en

période de forte pluie.

La proposition d’aménagement de la zone d’étude est illustrée dans la figure 55 suivante :

Figure 55: Carte de proposition d’aménagement de la zone d’étude. Source : Auteur



II. 4. Sensibilisation des habitants :

Les autorités responsables doivent faire une campagne de sensibilisation pour la population

sur les risques que peuvent causer leurs activités excessives sur la dégradation de la qualité de

l’eau ; que ce soit agricole ou construction. Le reboisement est un moyen efficace pour limiter

la dégradation du bassin versant. Les racines des arbres atténuent l’érosion des sols, limitant

ainsi l’apport des sédiments dans la rivière.

L’Etat doit aménager un terrain, éloigner de la rivière et du lac, pour la pratique de culture des

populations environnantes et former les paysans sur la protection de l’environnement.

L’autorité responsable a le devoir de faire connaitre aux habitants les lois qui régissent la

gestion de l’eau et les lois sur l’utilisation de la rivière. Il doit veuillez à ce que le code de

l’eau soit respecter. On trouvera ce code en annexe.

II.5. Installation de périmètre de protection :

Il faut définir une limite de protection de 5 mètre aux alentours du lac Lohazozoro et de la

rivière, partant de la ligne des hautes eaux. Cette limite interdit les activités (agriculture,

nouvelle construction ou installations) et dépôts susceptibles d'entraîner une pollution de

nature à rendre l'eau impropre et qui nuisent à la stabilité de la berge de la rivière. Cet écart

permet de freiner une partie de la pollution.



CONCLUSION

Aux termes de ce travail, malgré l’étude partiel qu’on a pu mener, on peut conclure

que cette étude nous a permis de connaitre les contraintes que subit la rivière Andormba qui

passe à Vontovorona. On a pu décrire l’état actuel causant principalement la pollution de la

zone d’étude. L’étude sur le terrain a permis d’estimer, en panorama, les principales causes et

sources de la pollution de l’eau sur cette zone afin d’apporter quelques suggestions pour

atténuer la pollution.

Nous avons procéder à l’étude au laboratoire par analyse de quelques paramètres physiques et

paramètres chimiques pour évaluer la contamination de l’eau par des polluants. On a pris

comme référence les valeurs seuil indiquant la qualité de l’eau de surface de la norme

française.

Le résultat des analyses physiques au laboratoire a confirmé la turbidité élevé de l’eau due

essentiellement à la géologie du milieu, accentué par les activités anthropiques et agricoles sur

les berges. Ces activités favorisent l’augmentation de la quantité de la matière en suspension

dans l’eau par le phénomène d’érosion. Le prélèvement d’échantillon a été effectué en début

de période de pluie le mois de novembre 2017.

Les analyses chimiques ont montré aussi une teneur importante en fer, en ammonium et en

matière organique. Ce résultat permet de déduire que ces éléments proviennent de

l’agriculture sur les berges. Il y a diffusion de ces éléments par infiltration d’eau de pluie et à

l’érosion des sols chargé d’éléments provenant des engrais, ainsi que le déversement des

déchets de culture, qui explique la présence de matière organique en excès dans la rivière.

Pour cela, des solutions ont été proposé pour limiter et gérer cette pollution afin de garder la

qualité naturelle de l’eau de la rivière :

o Il faut végétaliser les berges pour le maintenir et la protéger contre l’érosion.

o Il faut arrêter les cultures sur les berges



o Il faut que les autorités responsables sensibilisent la population sur les inconvénients

des pratiques qui polluent la rivière et de veillez à ce que l’environnement autour de

la rivière soit protéger. Le reboisement est nécessaire.

En perspective d’avenir, on propose d’utiliser la rivière pour renforcer l’alimentation en eau

du lac Lohazozoro, utilisé par la Jirama pour l’adduction en eau potable de la commune. On

pompe l’eau de la rivière vers le lac. De ce fait, le lac devient un bassin de décantation. On

estime que cette technique diminuera la teneur en matière organique dans le lac et améliore la

turbidité de l’eau. Le traitement sera moins couteux et bénéfique pour la société.

Pour cela, un traitement de clarification et de chloration de l’eau de la rivière Andromba a été

proposé. Le résultat de ce traitement est utile pour la comparaison avec celui du lac pour

savoir si l’eau de ces deux zones peut être mélangée. Une autre étude détaillée est

recommandé comme l’étude de la qualité de mélange de l’eau sur ces deux zones, la

faisabilité du projet et l’étude d’impact environnementale de l’installation de barrage de

rétention d’eau dans la rivière Andromba pour l’alimentation du lac Lohazozoro.



Bibliographie Agence de l'eau Loire Bretagne. Le prélèvement d’échantillons en rivière. Guide

technique. Novembre 2006.[14]

Bechaux Coordonné par Jacques Memento technique de l'eau [Ouvrage]. - 1972. -

8e.[11]

Claire MICHAUD Elisabeth BUSSIERES, Pascal SARRASIN, Suzanne LEPAGE

Guide interpretation . Revisé en 2015.[13]

controle d'une eau. - Mars 2010. - TS2TM.[8]

Comité de recherche et de sensibilisation d’eau secour. Pollution de l’eau. Novembre 2006 [3]

Coulibaly kassim Etude de la qualité physico - chimique et bacteriologique de l'eau

des puits de certain quartier du district de Bamako // thèse. - 2005.[14]

Document de la JIRAMA. analyse physico - chimique de l'eau 2006 [10]

Eau Coalition Eau et changement climatique. - Juillet 2014.[5]

Eco aqua Suivi de la qualité des rivières et petits cours d'eau. - 2018. [6]

Guide ATS Chap 7.

Claire MICHAUD, Elisabeth BUSSIERES, Pascal SARRASIN, Suzanne LEPAGE. Revisé en 2015. Guide interpretation. Revisé en 2015 [13]

Houle Jaques Fondation des lacs et rivières du Canada.[4]

Laurentides CRE Trousse des lacs [Ouvrage]. - 2009. - 2e édition.[9]

PNUD (UNDDSMS/MAG/91/007 - Banque mondial (IDA/2125MAG) Rapport sur

l'etat de l'environnement à Madagascar.

IBGE – BIM . Principaux effet des polluants atmosphérique sur la santé et l’environnement [7]



MAIGA PR Amadou Hama Traitement des eaux de consommation. Institut

Internationale d'Ingenieurie de l'eau et de l'environnement, Aout 2009. [15]

Monographie de la commune rurale Alakamisy Fenoarivo. Edition 2015. [12]

RODIER J. Analyse de l'eau. 9e édition. [16]

Voahangy RAHARIMALALA Situation des principaux indicateurs environnementaux

de Madagascar. 2007. [1]

Webographie :

http://inspiration.demarque.com/applicationWeb/pages/publique/index.php

http://www.mddelcc.gouv.qc.ca/eau/eco_aqua/rivieres/annexes.htm

www.mt.com

michel.deleuil.free.fr

www.canada.ca/fr/environnement-changement-climatique/service/eau-apercu/pollution-

causes-effets/contamination-souterraines.html

www.zonebayonne.com/2015/pages/lacs/eutrophisation.html



ANNEXE


RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page A

ANNEXE

I. MODE OPERATOIRE DES ANALYSES CHIMIQUE AU LABORATOIRE :

I.1 Dosage en fer :

- Prise : 100 ml de l’eau brute ;

- Verser 2ml de solution de dithiolite de sodium ;

- Puis verser 2ml de solution de diméthyle de dioxine ;

- 2 ml d’ammoniaque 1% ;

- Après quelques minutes, mesurer au comparateur.

I.2 Matière organique :

- Prise : 100ml de l’eau brute ;

- Verser 5ml de bicarbonate dans l’échantillon ;

- Faire bouillir l’échantillon avec 10ml de solution de permanganate au résistance pendant

10 minutes ;

- Après 10 minutes ôtez du feu et laisser refroidir l’échantillon ;

- Verser 10 ml d’acide sulfurique et 10 ml de sel de Morh ;

- Titré avec le permanganate jusqu’à virage rose cristal ;

- On soustrait le volume versé de permanganate avec la solution blanc (1.2 ml) pour obtenir

la matière organique présent dans l’échantillon.

I.3 Sulfate :


- Verser 0.5 ml d’acide chloridrique HCl ;

- Puis 2.5 ml de chlorure de baryum ;

- Lire au spectromètre le résultat après 1 heure.


RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page B

I.4 Ammonium NH4+ :


- Phénol 1ml ;

- Nitroprusside 1ml ;

- Oxydant 2.5ml : 4/5 tricitrate de sodium et 1/5 d’eau de javel ;

- Blanc réactif : eau distillé additionné par tous les réactifs précédent ;

- Lire le résultat au spectro après 1 heure (NH49 avec absorbance < 0.019).

I.5 Nitrite NO2- : méthode de Zambelli

- Blanc réactif ;


- Solution de Zambelli 2ml ;

- Ammoniac 30% 2ml ;

- Lecture au spectromètre (NitZ).

I.6 Nitrate NO3- :

- Prise : 10ml de l’eau brute ;

- Salycilate 0.5% : 1ml ;

- Une goutte de soude ;

- Mettre à l’étuve à température 210°C jusqu’à ce que l’échantillon sèche ;

- Oter de l’étuve et verser 10 ml de l’acide sulfurique HSO4 ;

- Puis 15 ml d’eau distillée ;

- Verser enfin 15 ml de solution de salycilate, potassium sodium, tetrate tetrahydrate ;

- Lire au spectromètre.

I.7 ChlorureCl - :

- Prise : 100 ml ;

- 5 gouttes de chromate ;


RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page C

- Titré avec la nitrate d’argent (AgNO3) jusqu’au virage rouge brique ;

- La concentration en chlorure est donné par : [Cl-] = Vversé(AgNO3) * 35.5

I.8 Dureté totale TH :

- Prise : 100 ml ;

- Tampon pH : 2ml ;

- Quelques gouttes de NET. Si le taux en Fe est supérieure à 3 (>3) on ajoute de sodium ;

- Titré avec de l’EDTA jusqu’au virage bleu ;

- Le résultat est donné par : VEDTA versé = TH en °F .

I.9 Dureté calcique ou THca :

- Prise : 100 ml ;

- 2 ml de soude ;

- 1 pincer de paton et rider ;

- Titré avec de l’EDTA ;

- Le résultat est donné par : TH (Mg) = TH (Mg, Ca) – TH Ca.

I.10 Titre alcalimétrique ou TA :

- Prise : 100 ml ;

- Verser quelques gouttes de phénolphtaléine ;

- Titré avec l’acide sulfurique ;

- Le résultat est donné par : TA = Vversé en °F.

I.11 Titre alcalimétrique complet ou TAC :

Si TA = 0, on continue l’opération.

- Verser 2 gouttes d’hélianthine sur l’échantillon précèdent ;

- Titré avec l’acide sulfurique H2SO4 jusqu’à virage orangé ;

- Le résultat est donné par : TAC = VH2SO4 versé en °F .


RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page D

II. MODE OPERATOIRE DU JAR - TEST ET CHLORATION II.1 Le Jar - test :

Prélever l’eau brute dans un seau de 10l, noter son aspect ;

Mesurer la turbidité, le pH, le teneur en fer et éventuellement les matières organiques ;

Remplir les béchers jusqu’au trait 1000 ml avec de l’eau brute agitée ;

Brancher le floculateur ;

A l’aide d’une pipette, introduire dans chaque bécher des quantités croissante de réactifs ;

Placer les béchers sur le floculateur et abaisser les hélices dans l’eau ;

Effectuer une agitation rapide à 100tr/mn pendant 2mn, puis une agitation lente à 40tr/mn

pendant 20mn, noter le temps d’apparition des premiers flocs. Après 15mn d’agitation

lente, on évaluera la qualité de la floculation (aspect des flocs) ;

Laisser décanter 10 à15mn, noter la vitesse et la cohésion des boues ;

Siphonner la moitié de la hauteur d’eau de chacun des béchers ;

Contrôler le pH, la turbidité, le fer, les M.O. sur les eaux siphonnées ;

Noter chaque bécher selon la qualité de la floculation.

II.2 Chloration :

Prise : dix (10) échantillons de 100 ml de l’eau siphonner précédemment ;

Verser dans chaque échantillon une quantité croissante de hypochlorure de calcium ;

Couvrir les échantillons et laisser reposer 30 minutes ;

Après le temps de repos, verser quelques gouttes d’orthotoridine sur chaque échantillon ;

Mesurer au comparateur la concentration en chlore libre.

III. CALCUL DU DOSAGE DES REACTIFS POUR LES ESSAIS DE

TRAITEMENT :

Nous avons utilisé la formule de la pompe doseuse pour le calcul de taux de réactif utilisé

pour le traitement des eaux. Elle est donnée par :


RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page E

Q x T = C x D

Essai au laboratoire :

Q = Volume à traiter (l)

T = Taux de traitement (mg/l)

C = Concentration solution mère (g/l)

D = Prise à partir de la solution mère (ml)

Essai sur le terrain :

Q = Débit à traiter (m3/h)

T = Taux de traitement (g/m3)

C = Concentration solution mère (g/l)

D = Débit pompe doseuse (l/h)

IV. CARACTERISTIQUE DES APPAREILS DE MESURE UTILISES AU

LABORATOIRE :

Turbidimètre hach 2100P/2100P ISO :

Appareil portable disponible en lumière blanche (2100p) et en infra rouge (2100p ISO). Il est

muni du 2100 Plui apportant une plus grande sensibilité de mesure sur une gamme plus large

allant de 0 à 1000 NTU

pH/ionomètre de paillasse – seven compact S220 Mettler Toledo :

Instrument universel de mesure de pH, de mV/ redox et de concentration ionique.

Plage de pH: -2000 à 2000

Précision relative du pH : +ou – 0.002

conductimètre :

Marque : WTW, modèle : LF 538, cellule de mesure : tetracon 325, erreur max : 0.5%


RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa Page F

V. LE CODE DE L’EAU :

Les principales dispositions à retenir sur le code de l’eau sont :

→ Les ressources hydrauliques appartiennent à l’État dans leur totalité.

→ L’État est désigné comme le gestionnaire principal des ressources hydrauliques, et

responsable de leur protection

→ Dans le cadre de la protection des ressources nationales, des périmètres de protection sont

institués par déclaration d’utilité publique en vue de préserver les points de prélèvement

des eaux destinées à la consommation humaine.

→ L’État peut transférer une partie de ces ressources au profit d’une collectivité

décentralisée qui sera chargée d’en assurer la conservation et la gestion.

→ Le Code de l’Eau définit les utilisations prioritaires de l’eau en mettant au premier rang

l’approvisionnement en eau destinée à :

o la satisfaction des besoins en eau potable de la population ;

o la satisfaction des besoins en eau pour l’agriculture, la pêche et la pisciculture ;

o la satisfaction des besoins en eau pour la production d’énergie ;

o la satisfaction des besoins en eau pour l’industrie ;

o la mise en valeur de l’eau à des fins de navigation ;

o la mise en valeur de l’eau à des fins récréatives et touristiques

TABLE DE MATIERE

REMERCIEMENTS : ................................................................................................................. i

SOMMAIRE : ........................................................................................................................... iii

Liste des tableaux ...................................................................................................................... vi

Liste des figures ...................................................................................................................... viii

INTRODUCTION ...................................................................................................................... 1

Partie 1 : L’ETUDE DE LA POLLUTION DE L’EAU DE LA RIVIERE ANDROMBA

VONTOVORONA ..................................................................................................................... 2

Chapitre I : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LA POLLUTION DE L’EAU ............. 3

I. DEFINITION DE LA POLLUTION DE L’EAU : ............................................................ 3

II. LES DIFFERENTES CATEGORIES DE POLLUTION DE L’EAU : ............................. 3

II.1. La pollution diffuse : .......................................................................................................... 3

II.2. La pollution ponctuelle : ..................................................................................................... 4

III. LES TYPES DE POLLUTION DE L’EAU ....................................................................... 4

III.1. La pollution de l’eau par l’agriculture : ............................................................................ 5

III.2. La pollution urbaine : ........................................................................................................ 5

III.3. La pollution de l’eau due aux activités industrielles : ....................................................... 5

III.4. La pollution de l’eau due à la pollution atmosphérique : .................................................. 5

IV. LES CAUSES DE LA POLLUTION D’UNE RIVIERE ET/OU D’UN LAC .............. 5

V. LA POLLUTION DE L’EAU DUE AU CHANGEMENT CLIMATIQUE ...................... 6

VI. L’EUTROPHISATION DES LACS : ............................................................................. 6

VII. LA QUALITE DE L’EAU : ............................................................................................ 7

VII.1. La qualité physico – chimique de l’eau : ......................................................................... 8

VII.2. La qualité microbiologique de l’eau : .............................................................................. 8

VIII. ESSAI DE TRAITEMENT DE L’EAU : le Jar – test .................................................... 8

IX. NORME DE QUALITE DE L’EAU : ......................................................................... 9

Chapitre II : GENERALITES ET PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE ................... 10

I. SITUATION GEOGRAPHIQUE DE LA ZONE D’ETUDE : ........................................ 10

II. HYDROGRAPHIE DE VONTOVORONA : .................................................................. 13

III. LE CLIMAT ET LA PLUVIOMETRIE ....................................................................... 15

III.1. Le climat .......................................................................................................................... 15

III.2. Précipitation : .................................................................................................................. 16

IV. GEOLOGIE DE VONTOVORONA ............................................................................ 17

V. GEOMORPHOLOGIE, PEDOLOGIE ET OCCUPATION DES SOLS DE LA ZONE

D’ETUDE : .............................................................................................................................. 18

V.1. Géomorphologie : ............................................................................................................. 18

V.2. Pédologie : ........................................................................................................................ 19

V.3. Occupation des sols de la zone d’étude : .......................................................................... 19

VI. L’ACCROISSEMENT DE LA POPULATION DE LA COMMUNE : ...................... 20

Chapitre III : L’ETUDE DE LA QUALITE PHYSICO – CHIMIQUE DES

ECHANTILLONS D’EAU PRELEVES : matériels et méthodologie ..................................... 22

I. MATERIELS .................................................................................................................... 22

I.1. Echantillonnage : ............................................................................................................... 22

I.2. Matériels utilisés au laboratoire : ....................................................................................... 22

II. METHODOLOGIE ........................................................................................................... 24

II.1. Période de l’étude ............................................................................................................. 24

II.2. Description des états actuels de la zone d’étude :............................................................. 25

II.3. L’étude de la qualité de l’eau de la rivière Andromba au laboratoire .............................. 30

II.3.1. Le prélèvement d’échantillon d’eau sur le terrain ......................................................... 30

II.3.2. Analyse physico – chimique au laboratoire : ................................................................. 32

II.3.2.1 Analyses physiques ...................................................................................................... 33

II.3.2.2 Analyse chimique des échantillons d’eau : .................................................................. 34

II.3.2.3 Analyse volumétrique : ................................................................................................ 34

II.3.2.4 Analyse colorimétrique :.............................................................................................. 38

III. Conclusion partielle : .................................................................................................... 42

Partie II : INTERPRETATION DES RESULTATS DES ANALYSES ET PROPOSITION

DE SOLUTIONS ..................................................................................................................... 42

Chapitre I : RESULTATS DES ANALYSES AU LABORATOIRE ET INTERPRETATION

.................................................................................................................................................. 42

I. RESULTATS DE L’ANALYSE PHYSICO - CHIMIQUE DE L’EAU BRUTE DE LA

RIVIERE D’ANDROMBA ...................................................................................................... 42

I.1. Paramètres organoleptiques : ............................................................................................ 42

II. INTERPRETATION DES RESULTATS DE L’ANALYSE : ........................................... 43

II.1. Paramètres physiques : ..................................................................................................... 44

II.1.1. La température de l’eau : ............................................................................................... 44

II.1.2. La turbidité : .................................................................................................................. 44

II.1.3. La conductivité : ............................................................................................................ 45

II.1.4. La minéralisation : ......................................................................................................... 45

II.1.5. Le pH : ........................................................................................................................... 46

II.2. Paramètres chimiques : ..................................................................................................... 46

II.2.1. Matière organique : ........................................................................................................ 46

II.2.2. Le fer : ........................................................................................................................... 46

II.2.3. Ammonium : .................................................................................................................. 47

II.2.4. Nitrite : ........................................................................................................................... 47

II.2.5. Nitrate : .......................................................................................................................... 48

II.2.6. Sulfate : .......................................................................................................................... 48

II.2.7. Chlorure : ....................................................................................................................... 48

II.2.8. Dureté de l’eau TH ou titre hydrométrique : ................................................................. 49

III. DISCUSSION : .................................................................................................................. 49

Chapitre II : SOLUTIONS PROPOSEES : traitement de l’eau et aménagement pour atténuer

la pollution de l’eau sur cette zone ........................................................................................... 51

I. PROPOSITION DE TRAITEMENT DE L’EAU BRUTE DE LA RIVIERE

ANDROMBA : perspective d’avenir ....................................................................................... 51

I.1. Traitement de l’eau : .......................................................................................................... 53

I.1.1. Essai de floculation ou le Jar- test : ................................................................................ 53

I.1.2. Essai de désinfection ou demande en chlore ou chloration : .......................................... 55

II. MESURE A PRENDRE POUR LIMITER LA POLLUTION DU RIVIERE

ANDROMBA : ........................................................................................................................ 57

II. 1. Stabilisation et végétalisation des rives : ......................................................................... 57

II. 2. Arrêt des cultures sur la digue : ....................................................................................... 58

II .3. Enrochement de la berge : ............................................................................................... 59

II.4. Remblayage de la digue rompu : ...................................................................................... 59

La proposition d’aménagement de la zone d’étude est illustrée dans la figure 55 suivante : .. 60

II. 4. Sensibilisation des habitants : .......................................................................................... 61

II.5. Installation de périmètre de protection : ........................................................................... 61

CONCLUSION ........................................................................................................................ 62

Bibliographie ............................................................................................................................ 64

ANNEXE .................................................................................................................................. A

I. MODE OPERATOIRE DES ANALYSES CHIMIQUE AU LABORATOIRE : ............... A

I.2 Matière organique : .............................................................................................................. A

I.3 Sulfate : ................................................................................................................................ A

I.4 Ammonium NH4+ : ............................................................................................................... B

I.5 Nitrite NO2- : méthode de Zambelli ...................................................................................... B

I.6 Nitrate NO3- : ........................................................................................................................ B

I.7 ChlorureCl- : ......................................................................................................................... B

I.8 Dureté totale TH : ................................................................................................................ C

I.9 Dureté calcique ou THca : ................................................................................................... C

I.10 Titre alcalimétrique ou TA : .............................................................................................. C

I.11 Titre alcalimétrique complet ou TAC : .............................................................................. C

II. MODE OPERATOIRE DU JAR - TEST ET CHLORATION ......................................... D

II.1 Le Jar - test : ....................................................................................................................... D

II.2 Chloration : ......................................................................................................................... D

III. CALCUL DU DOSAGE DES REACTIFS POUR LES ESSAIS DE TRAITEMENT :

D

IV. CARACTERISTIQUE DES APPAREILS DE MESURE UTILISES AU

LABORATOIRE : ...................................................................................................................... E

V. LE CODE DE L’EAU : ...................................................................................................... F

TABLE DE MATIERE ......................................................................................................... - 1 -

Titre du mémoire :

La pollution de l’eau de la rivière Andromba Vontovorona : analyse physico –

chimique et proposition de solution.

Présentée par : Mlle RAKOTOMIHAJARIVO Hobisoa

Contact : +261 34 18 813 49

e-mail : [email protected]

Nombre de pages : 92

Nombre des tableaux : 32

Nombre des figures : 55

RESUME :

Ce travail a pour objectif de détecter les sources de la pollution de la rivière Andromba à

Vontovorona afin d’en proposer une solution de dépollution. Des échantillons d’eau ont été

prélevés et analysés au laboratoire du DEXO de la Jirama Mandroseza. Le résultat de cette

analyse nous a permis de définir réellement les éléments polluants présents en excès dans

l’eau. Nous avons ainsi proposé des solutions pour atténuer la pollution afin de maintenir la

qualité naturelle de l’eau de la rivière. Par cette étude, nous recommandons, comme

perspective, d’utiliser la rivière Andromba pour renforcer l’alimentation en eau du lac

Lohazozoro pour l’adduction en eau potable de la commune pour la génération future.

Mots clef : eau, pollution, analyse, Andromba

ABSTRACT:

This work aims to detect the source of Andromba River’s pollution in Vontovorona in order

to propose a depollution solution. Samples of water were taken and analyzed in the laboratory

of DEXO Jirama Mandroseza. The result of this analysis allowed to really defining the

polluting elements present in excess on the water. We have proposed a solution to attenuate

the pollution and maintain the natural quality of the water. At the last, we recommend to use

the river to reinforce to feed the Lohazozoro Lake for the drinking supply of the commune for

the future generation.

Keywords: water, pollution, analysis, Andromba

Rapporteur : Monsieur RAKOTONDRAIBE Nicolas Jacques

mémoire de fin...

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