UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

FACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE CHIMIE MINERALE ET DE CHIMIE PHYSIQUE

Mémoire pour l’obtention du Diplôme d’Etudes Approfondies (D.E.A) en Chimie

Option : « Chimie Minérale et Chimie Appliquée »

SUIVI ESUIVI ESUIVI ESUIVI ET EVALUATION DES PARAMETRES T EVALUATION DES PARAMETRES T EVALUATION DES PARAMETRES T EVALUATION DES PARAMETRES

PHYSICO PHYSICO PHYSICO PHYSICO –––– CHIMIQUESCHIMIQUESCHIMIQUESCHIMIQUES

DE L’EAU DE CONSOMMATIONDE L’EAU DE CONSOMMATIONDE L’EAU DE CONSOMMATIONDE L’EAU DE CONSOMMATION ::::

CAS DE LA COMMUNE CAS DE LA COMMUNE CAS DE LA COMMUNE CAS DE LA COMMUNE RURALERURALERURALERURALE DE VONDROZODE VONDROZODE VONDROZODE VONDROZO

REGION ATSIMO ATSINANANAREGION ATSIMO ATSINANANAREGION ATSIMO ATSINANANAREGION ATSIMO ATSINANANA

Présenté et soutenu publiquement le 05 Janvier 2013

Par :

RASOLONJOKINOMENJANAHARY Fransco Gaston

Membres du Jury

Président du Jury : Monsieur RAZANAMPARANY Bruno Richard

Professeur

Examinateur : Monsieur RAJAOARISOA Andriamanjato

Docteur

Rapporteur : Monsieur RAVELONANDRO Pierre Hervé

Professeur

REMERCIEMENTS

A Notre Dieu Tout Puissant et Jésus-Christ Notre sauveur

⁄⁄⁄⁄XàXàXàXà ÖâÉ| Öâx äÉâá ytáá|xÖâÉ| Öâx äÉâá ytáá|xÖâÉ| Öâx äÉâá ytáá|xÖâÉ| Öâx äÉâá ytáá|xé? xÇ ÑtÜÉÄx Éâ xÇ ‚âäÜx? yt|àxá àÉâà tâ ÇÉÅ wâ áx|zÇxâÜé? xÇ ÑtÜÉÄx Éâ xÇ ‚âäÜx? yt|àxá àÉâà tâ ÇÉÅ wâ áx|zÇxâÜé? xÇ ÑtÜÉÄx Éâ xÇ ‚âäÜx? yt|àxá àÉâà tâ ÇÉÅ wâ áx|zÇxâÜé? xÇ ÑtÜÉÄx Éâ xÇ ‚âäÜx? yt|àxá àÉâà tâ ÇÉÅ wâ áx|zÇxâÜ

]°áâá? xÇ ÜxÇwtÇà ÑtÜ Äâ| wxá tvà|ÉÇá wx zÜúvxá õ W|xâ Äx c¢ÜxAÓ VÉÄÉáá|xÇá F]°áâá? xÇ ÜxÇwtÇà ÑtÜ Äâ| wxá tvà|ÉÇá wx zÜúvxá õ W|xâ Äx c¢ÜxAÓ VÉÄÉáá|xÇá F]°áâá? xÇ ÜxÇwtÇà ÑtÜ Äâ| wxá tvà|ÉÇá wx zÜúvxá õ W|xâ Äx c¢ÜxAÓ VÉÄÉáá|xÇá F]°áâá? xÇ ÜxÇwtÇà ÑtÜ Äâ| wxá tvà|ÉÇá wx zÜúvxá õ W|xâ Äx c¢ÜxAÓ VÉÄÉáá|xÇá F MDJMDJMDJMDJ

A la mémoire de ma mère

« Ton souhait se réalise enfin maman, ton âme pouvait reposer en paix maintenant.»

A mon père

« Merci pour tout papa, grâce à ton sacrifice, je deviens ce que je suis maintenant »

A ma grande sœur, à mon cadet et à ma femme

« Merci pour tout et n’oubliez jamais que : à cœur vaillant, rien est impossible »

A ma belle mère (Mama Hely)

« Je n’oublierai jamais l’affection maternelle que tu m’a donnée, à ma grande sœur et à mon frère.

Grâce à toi, nous ne sentons plus abandonnés comme des orphelins. Mille mercis »

A mes oncles et à mes tantes

« Merci pour tout »

A toute la famille

« Mes vifs remerciements »

A toutes les promotions et à mes amis

« Merci de votre aide et votre soutien moral »

A NOTRE MAITRE ET PRESIDENT DE MEMOIRE

Monsieur : RAZANAMPARANY Bruno Richard

« Qui nous a fait le très grand honneur d’accepter la présidence de ce mémoire. Veuillez trouver

l’expression de nos respects et de nos plus chaleureux remerciements. »

A NOTRE MAITRE ET HONORABLE JUGE DE MEMOIRE

Monsieur : RAJAOARISOA Andriamanjato

« Tu nous as partagé la sympathie et la gentillesse en acceptant de juger ce mémoire, même si ton

responsabilité soit immense»

Tous nos profonds respects et sincères remerciements.

A NOTRE MAITRE ET RAPPORTEUR DE MEMOIRE

Monsieur : RAVELONANDRO Pierre Hervé

« Qui n’a pas ménagé son temps pour nous encadrer avec patience et bonne volonté pour la réalisation

de ce travail, eut malgré ses nombreuses et lourdes responsabilités, a bien voulu nous faire l’honneur

de rapporter et de défendre notre mémoire. »

Veuillez accepter l’assurance de notre profonde considération et nos sincères reconnaissances.

A NOS MAITRES DE LA FACULTE DES SCIENCES DE L’UNIVERSITE D’ANTANANARIVO

Qui nous ont donné le meilleur d’eux – mêmes pour faire de leurs étudiants de bons praticiens.

« Tous nos respects et l’expression de notre vive reconnaissance. »

A TOUT LES PERSONNELS DE LA FACULTE DES SCIENCES DE L’UNIVERSITE

D’ANTANANARIVO

« Votre précieuse collaboration nous restera en mémoire. » Vifs remerciements !

Page

Introduction 1

Première Partie : GENERALITES SUR L’EAU

GENERALITES SUR L’EAU 2

l : Définition des eaux 2

1 : Eau minérale naturelle 2

2 : Eau de source 2

ll : Paramètres de qualités des eaux 2

1 : Paramètres organoleptiques 2

a : Couleur 3

b : Odeur 3

c : Saveur 3

2 : Paramètres physiques 3

a : Température 3

b : Potentiel d’hydrogène 4

c : Conductivité 4

d : Turbidité 5

e Dureté ou titre Hydrotimétrique 5

3 : Paramètres chimiques 6

3 - 1 : Alcalinité 6

3 - 2 : Eléments majeurs 7

3 – 2 – 1 : Cations majeurs 7

a : calcium 7

b : sodium 7

c : magnésium 8

d : potassium 8

3 – 2 – 2 : Anions majeurs 8

a : bicarbonates 8

b : chlorures 9

c : sulfates 9

3 – 3 : Eléments indésirables 9

3 – 3 - 1 : Matières organiques 9

3 – 3 - 2 : Fer et manganèse 10

3 – 3 - 3 : Fluor 10

3 – 3 - 4 : Phosphates 10

3 – 3 - 5 : Composés azotés 11

a : nitrates 11

b : nitrites 12

c : ammonium 12

3 – 4 : Eléments toxiques 12

3 – 4 - 1 : Définition 12

3 – 4 - 2 : Origines 12

3 – 4 - 3 : Différents types d’éléments toxiques 13

3 – 4 - 3 – 1 : Micropolluants minéraux 13

a : Arsenic 13

b : Cadmium 13

c : Cuivre 14

d : Chrome 14

e : Mercure 14

f : Nickel 15

g : Plomb 15

h : Zinc 16

3 – 4 - 3 – 2 : Micropolluants organiques 16

a : Polychlorobiphényles 16

b : Solvants chlorés 16

c : Benzène et ses dérives 17

d : Phénol et ses dérivés 17

e : Aniline et ses dérivés 17

3 – 5 : Eléments microbiologiques 17

a : Escherichia Coli 17

b : Coliformes thermo tolérants 18

c : Coliformes totaux 18

d : Streptocoques fécaux ou entérocoques 18

lll : Recommandation de Norme de potabilité de l’eau de consommation 18

lV : Pollution de l’eau 20

1 : Définition 20

2 : Types de pollutions 20

2 – 1 : Pollution chimique 20

2 – 1 - 1 : Pollution chimique chronique 20

2 – 1 - 2 : Pollution chimique diffuse 21

2 – 1 - 3 : Pollution chimique accidentelle 21

2 – 2 : Pollution microbienne 21

Deuxième Partie : MATERIELS ET METHODOLOGIES

A : MATERIELS 22

l : Présentation de la zone d’étude 22

1 : Origine du nom 22

2 : Localisation de la zone d’étude 22

ll : Situation Géographique 23

1 : Relief 23

2 : Climatologie 24

3 : Contexte Topographique 24

4 : Contexte hydrographique 25

5 : Contexte géologique 26

B : METHODOLOGIES 27

1 : Description de la source d’eau 27

2 : Prélèvement 27

3 : Analyses physico - chimiques 27

a : Mesure de la couleur 27

b : Mesure de la Température 28

c : Mesure du Potentiel d’Hydrogène 28

d : Mesure de la Conductivité 28

e : Mesure de la turbidité 29

f : Mesure du titre hydrotimétrique ou Dureté 29

g : Mesure des Alcalinités 30

h : Mesure de la teneur en matière organique 30

i : Dosage des métaux 31

j : Dosage des nitrates 32

k : Dosage des nitrites 32

l : Dosage des chlorures 33

m : Dosage des fluorures 33

n : Dosage des ions ammoniums 34

o : Dosage des sulfates 34

p : Dénombrement des coliformes totaux 35

q : Dénombrement de Coliformes thermo tolérants 35

Troisième Partie : RESULTATS ET DISCUSSIONS

lll : RESULTATS ET DISCUSSIONS 36

1 : Paramètres organoleptiques 36

2 : Paramètres physiques 36

3 : Paramètres chimiques 37

a : Eléments normaux 37

b : Eléments indésirables 38

c : Eléments toxiques 39

d : Germes pathogènes et indicateur de pollution fécale 40

CONCLUSION 41

Bibliographies 42

ANNEXE : METHODES DE MESURES POUR CHAQUE PARAMETRE

Mesure de la couleur 45

Mesure du potentiel d’hydrogène 45

Mesure de la conductivité 46

Mesure de la turbidité 46

Mesure de la dureté totale ou titre hydrotimétrique 46

Mesure de la dureté calcique 47

Mesure du titre alcalimétrique et titre alcalimétrique complet 47

Mesure de la teneur en matière organique 48

Dosage des nitrates 49

Dosage des nitrites 50

Dosage des chlorures 51

Dosage des fluorures 51

Dosage des ions ammoniums 52

Dosages des sulfates 52

Dénombrement des coliformes totaux 53

Dénombrement de Coliformes thermo tolérants 53

LISTE DES FIGURES

Figure n°1 : Localisation de la commune rurale de Vondrozo

Figure n°2 : Carte hydrologique de la commune rurale de Vondrozo

Figure n°3 : Carte géologique de la commune rurale de Vondrozo

LISTE DES TABLEAUX

Tableau n°1 : Classification de la dureté d’une eau

Tableau n°2 : Relation entre les titres alcalimétries et les ions hydroxydes, carbonates et

bicarbonates

Tableau n°3 : Norme de potabilité de l’eau de l’OMS

Tableau n°4 : Résultats d’analyses des paramètres organoleptiques de l’échantillon

Tableau n°5 : Résultats d’analyses des paramètres physiques de l’échantillon

Tableau n°6 : Résultats d’analyses des éléments normaux de l’échantillon

Tableau n°7 : Résultats d’analyses des éléments indésirables de l’échantillon

Tableau n°8 : Résultats d’analyses des éléments toxiques de l’échantillon

Tableau n°9 : Résultats d’analyses des germes pathogènes de l’échantillon

LISTE DES ABREVIATIONS

°C : degré Celsius

C° : concentration

T° : Température

C .E : Conductivité électrique

DO : Densité optique : absorbance

l : longueur

log : logarithme

% : pourcentage

m : mètre

nm : nanomètre

L : litre

g : gramme

mg : milligramme

mL : millilitre

mg/L : milligramme par litre

µs : micro Siemens

NO3- : Ion nitrates

NO2- : Ion nitrites

NH4+ : Ion ammonium

pH : potentiel d’hydrogène

NTU : Néphélométrie Turbidity Unit

LMD : Limite de détection

O.M.S : Organisation Mondial de la Santé

C. E : Conductivité électrique

T A : Titre alcalimétrique

TAC : Titre alcalimétrique Complet

T H : Titre hydrotimétrie

AFNOR : Association Française de Normalisation

Pt - CO : platine cobalte

EPT : Eau péptonnée

VRBL : Violet Red Bil Agar

EMB : Eosine Méthylène Bleu

h : heure

E . Coli : Escherichia Coli

Ufc / mL : Unité formant colonie par millilitre d’échantillon

JI.RA.MA : Jiro sy Rano Malagasy

CNRE : Centre National de Recherche sur l’Environnement

URGPGE : Unité de Recherche en Génie des Procédés et Génie de l’Environnement

GLOSSAIRE

Contamination : Présence des microorganismes indésirables.

Filtration : C’est un procédé physique permettant de repérer les substances

solides dans un liquide .La filtration se fait à travers des

substances poreuses , calibrées pour réunir des particules

d’une certaine taille.

Ensemencement : Introduction sur un milieu solide neuf des germes prélevés

dans un milieu de culture mère, pour les faire proliférer.

Colonie : Groupe des bactéries en provenant d’une même cellule mère.

Inocula : Microorganismes à ensemencer.

Anthropique : C’est quelque chose dont la formation ou l’apparition vient de

l’intervention humaine.

Eutrophisation : Accroissement anarchique de la quantité de sels nutritifs (en

particulier des composés azotés ou de phosphores) d’un

milieu. Elle se manifeste par la prolifération excessive des

algues,…. Dont la respiration nocturne puis la décomposition à

leur mort provoque une diminution notable de la teneur en

oxygène (désoxygénation).

Micropolluant : C’est un composé minéral ou organique dont les effets sont

toxiques à très faible concentration.

Plancton : Ensemble des êtres microscopique, de petite taille en

suspension dans l’eau douce ou dans la mer.

Bactéries : Ce sont des microbes unicellulaires de forme allongée ou

sphérique.

Biodégradable

: Qui peut être décomposé sous l’action des champignons et des

micro- organismes présents dans le milieu.

Colloïdes : Les particules de très petites dimensions contenu dans l’eau,

dont le diamètre fait entre 20 à 2000 angströms responsable

entre autre de la couleur et de la turbidité des eaux de surface

.Elles sont souvent chargées électriquement, dispersées dans un

fluide qui ne peuvent pas se décanter naturellement. Ce terme

s’applique aussi à des fines matières en suspension qui

décantent très difficilement. Elles peuvent être éliminées par

coagulation – floculation.

Matières en suspension : Ce sont des matières insolubles, fines, minérales ou organiques

biodégradables ou non.

1

Introduction

A l’échelle planétaire, l’eau est un des éléments essentiels, elle assume un rôle capital dans la

vie humaine autant sur le plan biologique qu’ industriel. Une des raisons prépondérantes de

son importance , elle consiste à être destinée à la consommation, bien que parfois elle soit

une source de maladies pour les êtres humains, dont entre autres la diarrhée et la Carie

dentaire. Donc, des bactéries par contamination microbienne pourraient exister ou des

carences en éléments. Pour pouvoir les déterminer, notre travail est axé sur le suivi des

paramètres physico - chimiques de la source d’eau près du site du CORRIDOR FORESTIER

Fandriana - Vondrozo et leur évaluation à travers des procédés d’analyses : pour le cas de la

commune rurale de Vondrozo Région Atsimo Atsinanana.

Les sources et les eaux souterraines constituent traditionnellement des ressources privilégiées

en eau potable, car elles sont plus à l’abri des pollutions que les eaux de surfaces Toutefois,

certaines caractéristiques minimales sont exigées pour qu’elles puissent servir à la production

d’eau potable qui doit , elle-même , satisfaire aux normes de qualité physico chimiques et

biologiques.

Ainsi, l’intérêt de cette étude se consacre à faire connaître, à tout le public et à l’entreprise

qui veut exploiter de cette source, l’évaluation de ses paramètres y afférents, en tant qu’eau

de consommation. A cet effet, pour mieux l’appréhender, ce travail comporte trois parties, à

savoir :

� La première développe les généralités sur l’eau,

� La deuxième est axée sur les matériels et les méthodes,

� La troisième et dernière partie compile les résultats et les discussions.

Première partie

Généralité sur l’eau

2

Partie l - GENERALITES SUR L’EAU

l : Définition des eaux

1 : Eau minérale naturelle

Une eau minérale naturelle ne peut être que d’origine souterraine, et se situer à l’abri de tout

risque de pollution .Microbiologiquement saine dès sa source, elle n’est perturbée par aucune

contamination d’origine humaine. La principale caractéristique de l’eau minérale naturelle

réside dans sa pureté originelle, laquelle est une exigence requise par la réglementation. Les

eaux minérales naturelles ont une composition physico chimique stable qui permet d’y

reconnaitre de propriétés favorables à la santé humaine.

2 : Eau de source

Les eaux de sources sont comme les eaux minérales naturelles, exclusivement d’origine

souterraine, microbiologiquement saines, préservées de la pollution d’origine humaine, et

aptes à la consommation humaine sans traitement ni adjonction ; contrairement aux eaux

minérales naturelles, leur composition n’est pas systématiquement stable .Les eaux de sources

répondent aux mêmes critères de potabilités que l’eau de robinet. Par ailleurs, leur nom

commercial n’est souvent pas spécifique à une source .Tout en restant conforme aux règles

de l’étiquetage, une même marque peut parfois recouvrir plusieurs sources et donc avoir des

compositions minérales différentes.

ll : Paramètres de qualités des eaux

Les paramètres physico – chimiques sont ceux qui constituent les paramètres organoleptiques,

les paramètres physiques, les paramètres chimiques et les paramètres microbiologiques.

1 : Paramètres organoleptiques

Il s’agit de la saveur, de l’odeur, de la couleur, et de la transparence de l’eau ; ce sont les

qualités essentielles à l’étude de l’eau destinée à la consommation de l’être humain. Ils n’ont

pas de signification sanitaire, mais par leur dégradation, ils peuvent indiquer une pollution ou

un mauvais fonctionnement des installations de traitement ou de distribution.

3

a : Couleur

La couleur est un caractère organoleptique très préjudiciable pour l’esthétique de l’eau. Elle

est due à certaines impuretés minérales (fer, manganèse) et/ou, le plus souvent à la présence

des matières organiques dissoutes ou colloïdales. Ces matières sont d’origine naturelle

provenant de la dégradation des matières végétales .Pour l’eau potable, le degré de la couleur

doit être inférieur à 15 NTU.

b : Odeur

L’odeur peut être définie comme l’ensemble de sensation perçue par l’organe olfactif, en

flairant certaines substances volatiles. Dans l’eau, diverses molécules sont responsables des

odeurs. Elles proviennent essentiellement de la dégradation des composés azotés ou soufrés,

ammoniac etc. Mais, la molécule qui pose des problèmes est généralement l’hydrogène sulfuré

qui possède une odeur désagréable (œuf pourri).

c : Saveur

Elle est définie comme l’ensemble de sensations gustatives et de sensibilités chimiques

perçues lorsque l’alimentation ou la boisson est dans la bouche. Dans l’eau, la saveur est

causée par la présence des matières organiques dissoutes provenant des végétaux, de résidus

agricoles, de rejets urbains ou industriels ou les croissances des micro – organismes vivants

comme certaines algues, des champignons microscopiques et aussi des sels minéraux

(chlorure, sulfates ….).

2 : Paramètres physiques

Les paramètres sus – mentionnés constituent des éléments physiques nécessaires à l’étude

de l’eau de consommation, tels : la turbidité, la conductivité, la température et le potentiel

d’hydrogène.

a : Température

La température joue un rôle dans la solubilité des sels et surtout des gaz, dans la dissociation

des sels dissous donc pour la conductivité électrique, elle joue aussi un grand rôle dans la

détermination du potentiel d’hydrogène, pour la connaître de l’origine de l’eau et ses

mélanges éventuels.

4

Pour l’eau potable, la température maximale acceptable est de 25°C. Dans les eaux naturelles

si elle est au dessus de 25°C, il y a un risque de croissance accélérée des microorganismes

des algues, entraînant des goûts et des odeurs désagréables ainsi qu’une augmentation de la

couleur et de la turbidité.

b : Potentiel d’hydrogène

Le potentiel d’hydrogène est un paramètre physique qui mesure l’acidité ou l’alcalinité d’une

eau. Il correspond, pour une solution diluée, à la concentration en ions hydroniums. Dans l’eau

naturelle, noté, le pH varie de 4 à 10 en fonction de la nature des terrains traversés et il a

une relation avec les matières minérales ou organiques dissoutes dans l’eau.

Si le pH est faible (eaux acides), il augmente notamment le risque de présence de

métaux sous une forme ionique plus toxique.

Si le pH est élevé (eaux alcalines), il affecte la croissance et la survie des micros –

organismes aquatiques.

Pour l’eau potable, la valeur du pH doit être comprise entre 6, 5 et 8,5. L a détermination du

pH est donc à effectuer primordialement ; aussi, pour ce faire, il faut utiliser un pH – mètre.

c : Conductivité

La conductivité est la mesure de la capacité d’une eau à conduire un courant électrique. Elle

est reliée à la concentration et à la nature des substances dissoutes .En général, les sels

minéraux sont de bon conducteur par opposition à la matière organique et colloïdale, qui

conduit peu.

Dans les cas des eaux fortement chargées en matières organiques, la conductivité ne donne

pas forcément une idée immédiate de la charge. Cela permet de mettre en évidence une

pollution.

Dans les autres cas, elle permet d’évaluer rapidement le degré de minéralisation et de valider

les analyses physico- chimiques de l’eau.

5

La conductivité varie en fonction de la température et doit impérativement être mesurée sur

le terrain, car elle permet d’obtenir un indice très utile pour caractériser l’eau, et la valeur

relevée sur le terrain doit être comparable à celle mesurée au laboratoire.

d : Turbidité

La turbidité est la mesure de l’aspect trouble de l’eau .C’est la réduction de la transparence

d’un liquide, due à la présence de matières non dissoutes .Elle est causée, dans l’eau, par la

présence de matières en suspensions (MES) comme les argiles, les limons et les

microorganismes. Une faible part de la turbidité peut être due également à la présence de

matières colloïdales d’origine organique ou minérale.

La turbidité résulte de la diffusion de la lumière qui est ainsi déviée dans toutes les directions.

Ce sont des particules en suspensions dans l’eau qui est le responsable de la diffusion de la

lumière. Leur origine est variable : érosion des roches, entrainement des matières minérales ou

organiques du sol, déversement d’eaux usées domestiques ou industrielles riches en matières

grossières en suspension.

e : Dureté ou titre Hydrotimétrique

La dureté ou titre Hydrotimétrique correspond essentiellement à la présence des sels de

calcium et de magnésium aux quels s’ajoutent quelque fois du fer, de l’aluminium et du

manganèse.

Dans les eaux naturelles, la dureté peut se distinguer en quatre parties :

- La dureté totale : correspond à la somme des concentrations en calcium et en

magnésium.

- La dureté calcique : correspond à la teneur globale en sels de calcium ;

- La dureté magnésienne : correspond à la teneur globale, en sels de magnésium ;

- La dureté carbonatée : correspond à la teneur en carbonate et hydrogénocarbonate de

calcium et en magnésium.

Puis la dureté d’une eau peut être classifiée comme suit :

6

Tableau n° 1 : Classification de la dureté d’une eau

Classe de l’eau Titre Hydrotimétrique en (°F)

Eau douce 1 - 5

Eau à dureté faible 5 - 12

Eau dureté moyenne 12 - 25

Eau très dure 25 - 50

Eau de dureté très élevée 150

3 : Paramètres chimiques

Quant à ces derniers, ils permettent de relever les alcalinités, les éléments majeurs, les

éléments indésirables, les éléments toxiques, , ainsi que les éléments microbiologiques que

contient l’eau.

3 - 1 : Alcalinité

L’alcalinité d’une eau correspond à la présence d’ions hydroxydes, de carbonates et

bicarbonates et, dans une moindre mesure, aux ions phosphates et silicates, ou encore aux

pièces moléculaires des acides faibles. On distingue deux types d’alcalinités :

- Le titre alcalimétrique qui mesure les alcalis libres et les carbonates alcalins.

- Le titre alcalimétrique complet correspond à la quantité d’alcalis libres, de carbonates

et de bicarbonates.

Le tableau ci – dessous affiche la relation existant entre les ions hydroxyde, carbonates et les

bicarbonates :

7

Tableau n°2: Relation entre les titres alcalimétriques et les ions hydroxydes, les carbonates et

les bicarbonates

Les ions TA = 0 TA <���

� TA =

���

� TA >

���

� TA = TAC

[OH- ] 0 0 0 2TA - TAC TAC

[CO32-

] 0 2TA TAC 2(TAC – TA) 0

[HCO32-

] TAC TAC -2TA 0 0 0

T A : Titre alcalimétrique

TAC : Titre alcalimétrique complet

3 - 2 : Eléments majeurs

3 – 2 – 1 : Cations majeurs

a : calcium

Le calcium est un élément alcalin terreux, très abondant dans la nature et, en particulier, dans

les roches calcaires sous forme de carbonates, surtout à l’état d’hydrogénocarbonate et en

quantité inférieure sous forme de sulfate de calcium et de chlorure de calcium.

Il est un élément majeur dans la dureté des eaux naturelles, les eaux minérales en contiennent

plusieurs centaines de grammes par litre, mais sa teneur doit être limitée et doit suivre la

recommandation destinée à la consommation humaine. Si la teneur en calcium dans l’eau est

très supérieure à la norme donnée par l’OMS. Elle provoque l’entartage dans la canalisation et

entraine une maladie grave pour l’être humain tel que le calcul rénal, l’accélération du

vieillissement.

b : sodium

Le sodium est un élément alcalin, très abondant dans la nature, présent dans l’eau sous forme

de chlorure de sodium en proportion très variable. Il est nécessaire à l’homme pour le

maintien de l’équilibre hydrique de son organisme et le fonctionnement de ses muscles et de

ses nerfs. La concentration très excessives en sodium provoque à l’être humain une

insuffisance rénale et favorise le risque d’hypertension artérielle.

8

c : magnésium

Le magnésium est un alcalin – terreux dominant dans l’eau .Il est le plus abondant à l’état

naturel .Il est essentiel à la dureté de l’eau.

Il est rarement présent dans les eaux naturelles ; par contre, dans les eaux minérales, sa teneur

est largement supérieure. Il dépend du terrain traversé sans dépasser celui de la norme de

l’eau destinée à la consommation humaine.

d : potassium

C’est un élément alcalin, très répandu dans la nature sous forme de sels .Il est beaucoup moins

abondant que le sodium et rarement présent dans l’eau .Le potassium est indispensable à

l’organisme et ne présente aucun inconvénient particulier.

3 – 2 – 2 : Anions majeurs

Toutes les eaux contiennent des éléments de base : les bicarbonates, les chlorures et les

sulfates.

a : bicarbonates

Les bicarbonates sont, généralement, le produit de l’équilibre chimique entre les trois phases :

- Une phase solide (les roches),

- Une phase liquide (l’eau),

- Une phase gazeuse (gaz carbonique).

L’équation générale :

XCO3 (roche) + CO2 + H2O ↔ X++

+ 2HCO32-

(X++

peut être le Ca2+

ou Mg2+

),

Leur origine principale est la dissolution des roches calcaires, ou roches carbonates ou

gypsifères, (trias). Sa teneur est en fonction de la concentration du CO2 dissous, de la

température et du pH de l’eau.

9

b : chlorures

Les chlorures sont des sels dissouts dans l’eau avec une proportion variable. Ils peuvent avoir

une origine multiple : la dissolution des sels par le lessivage des terrains salifères, l’action

humaine à partir du salage des routes et la contamination par les eaux usées. En général, la

teneur en chlorures est en fonction de la nature des terrains traversés et a un rapport avec le

degré de la minéralisation. Les chlorures affectent le goût, rendant désagréable l’eau de

consommation. Ils posent le problème de corrosion dans les canalisations et les réservoirs à

partir des références données par l’OMS.

c : sulfates

Les sulfates sont présents dans les eaux naturelles à des proportions très variables. Ils peuvent

provenir de la dissolution des roches gypseuses ou de la dissolution des minéraux sulfates,

d’une manière générale, à l’exemple de la pyrite.

Ils peuvent également provenir de rejets industriels divers et leur présence est liée à la nature

des sols traversés et une concentration élevée peut avoir un effet laxatif sur le consommateur

et agir sur la corrosion des métaux constituant la pompe.

3 - 3 : Eléments indésirables

Les éléments indésirables sont certaines substances organiques ou minérales dissoutes dans

l’eau qui peuvent soit créer un désagrément pour le consommateur : goût , odeur et couleur

(matière organique, fer , manganèse…) , soit causer des effets gênant pour la santé humaine

(nitrates , fluor , ammonium, etc. ).

3 - 3 – 1 : Matières organiques

Oxydabilité au permanganate de potassium

Les matières organiques sont des substances en faibles dimensions dissoutes dans l’eau et

mesurées par l’oxydabilité au permanganate de potassium.

L’Oxydabilité au permanganate de potassium permet d’évaluer la quantité de matières

organiques et minérales dans l’eau, à l’aide d’un oxydant permanganate de potassium lequel

va oxyder les matières organiques d’origine animale en milieu alcalin et celles d’origine

végétale en milieu acide. L’oxydation est effectuée dans une condition opératoire précise et sa

valeur élevée peut indiquer une contamination microbienne.

10

3 - 3 – 2 : fer et manganèse

Le fer et le manganèse sont des éléments métalliques présents dans de nombreux types de

roche. Ils sont également fréquents dans l’eau et sont indispensables, en petites quantités, à

tous les organismes vivants. Les sources les plus fréquentes de fer et de manganèse dans l’eau

sont naturelles. Il s’agit entre autres de l’altération météorique de minéraux et des roches qui

en contiennent : les magnétites, les minéraux d’argile ferrugineuse etc.

Le fer et le manganèse sont associés à des paramètres d’esthétique, ils peuvent modifier le

gout, l’odeur et la couleur de l’eau .Ils ne posent pas de risques sérieux pour la santé, leur

présence peut indiquer que l’eau est de mauvaise qualité et peut été révélateur de l’existence

d’autres problèmes susceptibles d’avoir des effets nocifs pour la santé.

3 - 3 – 3 : fluor

Le fluor est un élément indésirable dissout dans l’eau. Les sources principales de fluor dans les

eaux sont des roches sédimentaires (fluo apatite des bassins phosphatés) mais, également, les

roches magmatiques et certains filons. Le fluor est reconnu comme un élément essentiel pour

la protection des dents .Cependant une ingestion régulière d’eau dont la concentration en

fluor est supérieure à la norme fixée par l’Organisation Mondiale de la Santé peut entrainer

des problèmes de fluorose osseuse et dentaire (coloration en brun des dents pouvant évoluer

jusqu’à leur perte) et les enfants sont, particulièrement, vulnérables à cette atteinte.

3 - 3 – 4 : phosphates

Les phosphates sont la forme de phosphore assimilable par les plantes. Ce sont des

éléments nutritifs essentiels au métabolisme des organismes. En effet, ils jouent un rôle

important dans l’accumulation et les transferts d’énergie et leur teneur trop élevée peut

générer des phénomènes d’eutrophisation.

L’origine des phosphates peut être naturelle par le lessivage des sols ou la décomposition de

la matière organique ou avoir une origine anthropique par les engrais, les détergents,

l’industrie chimique …..Ce sont des indicateurs de productivité d’eaux et sont responsables de

l’accélération des phénomènes d’eutrophisation, car ils favorisent la croissance algale.

11

3 - 3 – 5 : Composés azotés

L’azote est un élément essentiel de la matière vivante .IL peut se présenter sous deux

formes :

- Une forme non oxydée et peu soluble (protéines, acides aminés, urée, etc.),

- Sous forme minérale soluble, résultant de la dégradation de la forme organique par

hydrolyse.

Dans l’eau l’azote minérale se présente sous trois formes principales :

• Les nitrates NO3-,

• Les nitrites NO2-,

• L’azote ammoniacal (ammoniac NH3 et ammonium NH4+).

a : nitrates

Ce sont des sels qui représentent la forme plus oxydée de l’azote. Ils sont indicateurs de

pollution ; la présence des nitrates dans les ressources en eau devient de plus en plus un

problème pour l’approvisionnement en eau potable.

D’un point de vue sanitaire, leur présence dans l’organisme humain pourrait provoquer des

troubles ( hypertension , anémie , troubles nerveux, etc.) aux quels s’ajoutent des

présomptions sur leur pouvoir cancérigène et leur implication dans des cas de cyanoses ,

notamment chez les nourrissons .

Au point de vue environnemental, la présence excessive de nitrates provoque également un

impact sur l’environnement .ils sont à l’origine avec d’autres substances : telles les phosphates,

de l’eutrophisation des cours d’eau et du littoral.

Le nitrate en lui même n’est pas très toxique. Sa toxicité vient de la chaine de réaction :

nitrates - nitrites - nitrosamines .Une eau chargée de nitrates est déconseillée aux femmes

enceintes et aux nourrissons et elle nécessite un traitement spécifique pour pouvoir être

consommée.

12

b : nitrites

Les nitrites représentent une forme moins oxydée et moins stable de l’azote .Ils sont des

produits intermédiaires de la nitrification de l’ammonium par des bactéries nitrifiantes telles

que Pseudomonas. Leur présence est signe de pollution d’origine bactériologique et

organique. Ce sont des éléments chimiques instables et toxiques. Le principal risque consiste à

la faculté de l’organisme humain à transformer les nitrates ingérés en nitrites. Cette réduction

de nitrates en nitrites est le fait des micro - organismes. Les nitrites ainsi formés sont

susceptibles de se fixer sur l’hémoglobine .Celle ci est alors oxydée en méthémoglobine, qui ne

peut plus absorber l’oxygène. Dans les eaux exemptes de pollution, il n’existe pas (ou très peu)

de nitrites et il est important de vérifier régulièrement sa concentration.

c : ammonium

L’ammonium est un élément dérivé de l’ammoniac, il provient soit de la réduction des

nitrates, soit des conditions réductrices régnant dans une nappe .L’ammonium n’a pas d’effet

appréciable sur la santé du consommateur, mais sa présence dans les eaux est un indicateur

de pollution ( microbiologique ).Il doit être éliminé dans les eaux de consommation , car cet

élément peut permettre à certaines bactéries de proliférer dans les réseaux de distribution

3 - 4 : Eléments toxiques

3 - 4 - 1 : Définition

Les éléments toxiques sont des substances naturelles ou synthètiques, minérales ou

organiques, que l’homme introduit dans un biotope donné, dont elles y modifient ou y

augmentent les teneurs lorsqu’elles sont spontanément présentes.

3 - 4 - 2 : Origines

Les substances toxiques peuvent être présentes dans le milieu naturel et dans les rejets sous

plusieurs formes :

- Dissoutes dans l’eau,

- Adsorbées par les matières en suspension ou les sédiments,

- Accumulées dans les tissus des organismes aquatiques animaux ou végétaux.

13

3 - 4 - 3 : Différents types d’éléments toxiques

Les éléments toxiques ou les micropolluants peuvent se diviser en deux grands types :

3 - 4 - 3 – 1 : Micropolluants minéraux (les métaux et les métalloïdes)

Ces micropolluants minéraux sont constitués par des métaux lourds : l’arsenic, le cadmium,

le chrome, le cuivre, le nickel, le plomb et le zinc, lesquels sont rencontrés dans les rejets et

même partout ailleurs. Ils révèlent des caractéristiques non biodégradables, toxiques

cumulatives (accumulation dans les tissus des organismes vivants) et toxiques quand ils sont

présents en grande quantité.

a : arsenic

L’arsenic est un constituant naturel de la croûte terrestre .Il est contenu dans les fonds

géochimiques une des principales sources de contamination des cours d’eau et des eaux

souterraines, mais il peut également pénétrer dans l’environnement par des processus

d’origine anthropique. Il est essentiellement utilisé en métallurgie ; tannerie, coloration des

verres et céramiques, dans la fabrication de pesticides et pour la conservation du bois .La

toxicité de l’arsenic dépend essentiellement de sa forme chimique : ses composés minéraux

sont plus toxiques que ces composés organiques. Il est classé comme une substance très

toxique pour l’environnement aquatique.

b : cadmium

Le cadmium est un métal lourd peu répandu dans la croute terrestre .Il ne se trouve pas à

l’état élémentaire dans la nature ; il est généralement présent dans des minerais de zinc ou

de plomb. Sa présence dans des eaux est surtout d’origine anthropique, notamment par les

rejets industriels liés à la métallurgie , au traitement de surface , à la fabrication de

céramique et à l’industrie des colorants mais également à l’usure des pneumatiques sur les

chaussées .Il est bio accumulable , répertorié comme toxique et prioritairement dangereux

sous ses formes sulfure et oxyde de cadmium.

14

c : cuivre

Le cuivre est assez fréquemment retrouvé dans la nature, par exemple sous forme

chalcopyrite. Ses caractéristiques chimiques n’autorisent cependant pas l’existence de fortes

concentrations dans les eaux naturelles. Elles sont donc plutôt d’origine anthropique. Le

cuivre est utilisé dans les domaine d’électricité et de la métallurgie Les sels de cuivre sont

utilisés dans l’industrie de la photographie ; les tanneries (les fabrications des pigments ) ,

l’industrie textile , les traitements de surface (circuit imprimés , galvanoplastie , dépôt

chimiques …..) et les fongicides , etc. Il est également utilisé en agriculture, en particulier dans

l’alimentation des porcs. Le cuivre métallique est insoluble dans l’eau, mais la plupart de ses

sels sont solubles : chlorures, nitrates et sulfates de cuivre. Les carbonates, hydroxydes et

sulfures de cuivre sont quant à eux insolubles.

d : chrome

Le chrome est présent naturellement dans les roches magmatiques et dans les sédiments

calcaires et argileux. Dans les eaux naturelles, il peut provenir essentiellement de filons

métallifères (chromite). Ce pendant, la présence de chrome dans les eaux naturelles sont

assez rares, du faite de sa faible solubilitée. Sa présence dans les eaux est en général due aux

rejets d’eaux usées. A l’état pur , le chrome n’est utilisé que pour la fabrication d’acier

spéciaux , et pour le traitement de surface ( dépôt anticorrosion dans l’industrie automobile

et chromage ). Ses sels sont utilisés comme pigments dans l’industrie textile, la céramique, la

verrerie et la photographie. Les dérives du chrome se retrouvent dans l’eau essentiellement

sous forme oxydée : le chrome trivalent (Crlll) et le chrome hexa valent (Cr Vl ) . Ces deux

dérivés du chrome sont classés comme très toxiques pour les organismes aquatiques, et

pouvant entrainer des effets néfastes à long terme pour l’environnement aquatique.

e : mercure

Le mercure est un métal lourd que l’on retrouve dans la croute terrestre. Il est plus fréquent

dans les zones volcaniques. Du fait de sa grande volatilité , le mercure peut être largement

répandu dans la nature sous forme de traces .Il se rencontre souvent sur les particules en

suspension dans l’eau ou la matière organique : on peut le retrouver , de ce fait , dans les

sédiment des rivières . Par contre , la présence de mercure dans les eaux souterraines est

essentiellement d’origine anthropique, liée à son utilisation dans l’industrie électrique (piles ,

15

tubes fluorescentes……) , et dans l’industrie chimique du chlore . Sa présence dans le milieu

est liée également à la combustion des combustibles fossiles et à l’élimination des déchets

contenant du mercure : thermomètre , pile , peintures …….. , ainsi qu’à sa présence dans les

amalgames dentaires. Dans les sédiments, le mercure est transformé par des bactéries en

méthylmercure. C’est sous cette forme , très soluble dans le lipides , qu’il s’accumule

fortement dans les graisses animales donc sa concentration augmente au fur et à mesure que

l’on s’élève dans la pyramide trophique. Le mercure est classé comme substance dangereuse

très toxique pour les organismes aquatiques et pouvant entrainer des effets néfastes à long

terme pour l’environnement aquatique.

f : nickel

La source principale de nickel dans les eaux naturelles est l’oxydation de la pyrite contenant du

nickel substitué au fer. La teneur en nickel est contrôlée par le pH et le potentiel

d’oxydoréduction. La pollution des eaux par le nickel peut également être liée aux rejets des

eaux industrielles car il est employé dans la préparation des alliages, la production d’acier

inoxydable, les dépôts chimiques et électrolytiques. Il sert également de catalyseur en chimie

organique.

g : plomb

Le plomb peut être présent naturellement même si des eaux naturelles avec présence de

plomb sont assez rares. Les principales sources d’émission du plomb sont les industries du

plomb et surtout le trafic routier .Il est utilisé dans l’imprimerie, la métallurgie (fonderie), dans

l’industrie des batteries , dans les dépôts d’étain - plomb ( connectique), les soudures dans

l’industrie électronique . Par ailleurs, la présence du plomb dans l’eau distribuée pour la

consommation humaine peut provenir de tuyauteries anciennes contenant du plomb. La

source anthropique était jusqu’à ces dernières année, sa présence dans les carburants

d’automobile.

Le plomb est actuellement classé comme une substance prioritaire présentant des dangers

d’effets cumulatifs et des risques possibles d’altération de la fertilité.

16

h : zinc

Le zinc est un métal relativement courant, présent dans les filons métallifères,

essentiellement sous forme de blende. On le retrouve également dans le charbon, les bitumes

et le pétrole .Il est couramment présent dans les zones minières. Il peut également avoir une

origine anthropique. Le zinc et ses composés ont très nombreuses applications industrielles :

revêtement des métaux (galvanisation ….) préparation d’alliages, imprimerie et teinture. Les

sels de zinc sont utilisés dans la fabrication de pigments pour le peintures, émaux , matières

plastiques , caoutchouc , la préparation des produits pharmaceutiques et d’insecticides . Sa

présence dans le milieu provient également de l’usure de pneumatiques sur le chaussées,

des glissières de sécurité et des lampadaires galvanisés et de l’usure des chenaux (zinguerie)

des bâtiments.

3 - 4 - 3 – 2 : Micropolluants organiques

Ce sont majoritairement des produits de synthèse issue de l’activité anthropique. Ils

constituent :

a : polychlorobiphényles

Ce sont des composés chlorés très stables (résistants au feu et non biodégradables). Ils étaient

utilisés dans le transformateur électrique comme isolants. Ils entraient également dans la

composition de vernis, encres, peintures, solvants. Leur combustion peut générer des

dioxines et des furanes, substances cancérigènes et mutagènes.

Ils ont une très faible solubilité dans l’eau et une forte affinité pour les matières en

suspensions et les lipides. Ils s’accumulent dans le milieu naturel et se bio s’accumulent

fortement dans la chaine d’alimentation.

b : solvants chlorés

Ils sont essentiellement utilisés pour le dégraissage de pièces métalliques (industries

mécaniques), le décapage de peintures et le nettoyage à sec (pressings). Ils entrent également

dans la formulation de différents solvants utilisés par le grand public. Certains dérivés servent

à la fabrication de pesticides (dichloropropène). Ils sont des substances très toxiques pour les

organismes aquatiques et dangereux pour l’environnement.

17

c : benzène et ses dérivés

Cette famille de composés regroupe des molécules très diverses utilisées presque

exclusivement dans l’industrie comme solvant d’extraction (en particulier dans l’industrie des

parfums) et intermédiaires de fabrication. Il est classé prioritairement un composé toxique.

d : phénol et ses dérivés

Ils sont utilisés dans l’industrie des matières plastiques, des fibres synthétiques, dans

l’industrie pharmaceutique. Ils servent également pour la fabrication de détergents, de

colorants, de pesticides (notamment les chlorophénols). Ils sont toxiques pour les organismes

aquatiques.

e : aniline et ses dérivés

L’aniline est utilisée en synthèse organique pour la fabrication industrielle de nombreux

produits dans l’industrie de polymères du caoutchouc, des matières colorantes, ainsi que des

pesticides et des produits pharmaceutiques.

3 - 5 : Eléments microbiologiques

Dans l’eau, il existe des organismes microscopiques unicellulaires (bactérie, virus, etc.) qui sont

responsables de la pollution fécale :

a : Escherichia Coli

Escherichia Coli est un bacille gram négatif radio résistant de la famille des Enterobacteriaceae

pesant 110 femto grammes. C’est un hôte commun de la microflore commensale intestinale de

l’Homme et des animaux homéothermes. Son établissement dans le tractus digestif s’effectue

durant les premières heures ou journées qui suivent l’accouchement. Escherichia Coli constitue

alors tout au long de la vie de l’hôte l’espèce bactérienne dominante de la flore aérobie

intestinale. Certaines souches spécialisées d’Escherichia Coli sont associées à des pathologies

très diverses tant chez l’être humain que chez l’animal : diarrhées, gastro –entérites, infections

urinaires, méningites, septicémies [10]

18

b : Coliformes thermo tolérants

Les coliformes fécaux, les coliformes thermo tolérants, sont un sous groupe des coliformes

totaux capables de fermenter le lactose à une température de 44 plus ou moins 0,5° C.

L’espèce la plus fréquemment associée à ce groupe bactérien et Escherichia Coli et dans une

moindre mesure , certaines espèces des genres Citrobacter , Entérobacter et Klebsiella . La

bactérie E.Coli représente toutefois 80 à 90% Les coliformes thermo tolérants détectés.

c : Coliformes totaux

Le Coliforme est une entérobactérie fermentant le lactose avec production de gaz. Parmi Les

Coliformes totaux, il faut distinguer les coliforme thermo tolérants (fécaux) qui fermentent le

lactose à 44°C .Ils sont d’origine fécale, ils sont présents dans les eaux usées et sur le sol ; Les

Coliformes étant des bactéries vivant dans les intestins humains ou d’animaux, leur présence

dans l’eau indique une pollution fécale .Ce sont donc des organismes indicateurs de qualité de

l’eau.

d : Streptocoques fécaux ou entérocoques

Ces entités microbiennes possèdent une substance anti - D. Les Streptocoques sont assez

résistants et moins virulents que les coliformes fécaux dans les matières fécales humaines. Les

Streptocoques de groupe D, sont les microorganismes se développant en 48 heures à 37 °C,

sur un milieu sélectif à l’azoture de sodium .Ces Streptocoques donnent des colonies typiques

réduisant la chlorure de triphényl -2, 3,5 tétrazolium qui, produit une réaction positive en 24

et 48 heures à 37 °C , sur une gélose biliée à l’esculine ou dans le milieu de litsky [12 ;13].

lll : Recommandation de Norme de potabilité de l’eau de consommation

Les normes des eaux destinées à la consommation humaine sont élaborées à partir des

analyses effectuées par les professionnels de l’eau jusqu’aux résultats accordés par

l’académie de médecine, en établissant les valeurs des paramètres suivants : organoleptiques,

physiques, chimiques et microbiologiques.

En général, chaque pays doit suivre les normes de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS).

19

Tableau n° 3 : norme de potabilité de l’eau de l’OMS

PARAMETRES ORGANOLEPTIQUES UNITES VALEUR ACCEPTABLE

Odeur Absence

Couleur mg de Pt -Co Incolore

Saveur désagréable Dilution Absence

PARAMETRES PHYSIQUES

Température °C < 25

Turbidité NTU < 5

Conductivité µS/Cm < 3000

Potentiel d’Hydrogène 6 ,5 - 9

PARAMETRES CHIMIQUES NORME MAXIMA

ELEMENTS NORMAUX

calcium mg .L-1 200

magnésium mg .L-1 50

chlorure mg .L-1 250

sodium mg .L-1 200

potassium mg .L-1 12

sulfate mg .L-1 250

Dureté TH mg.L-1 en CaCO3 500

ELEMENTS INDESIRABLES

MATIERES ORGANIQUES mg .L-1 2 (milieu alcalin)

mg .L-1 5 (milieu acide)

ammonium mg .L-1 0,5

nitrite mg .L-1 0,1

nitrate mg .L-1 50

fluore mg .L-1 1

azote total mg .L-1 2

manganèse mg .L-1 0,1

fer total mg .L-1 0,5

phosphore mg .L-1 pas de valeur

zinc mg .L-1 5

argent mg .L-1 0,01

cuivre mg .L-1 2

ELEMENTS TOXIQUES

cadmium mg .L-1 0,002

arsenic mg .L-1 0,05

chrome Total mg .L-1 0,05

cyanure mg .L-1 0,05

plomb mg .L-1 0,05

nickel mg .L-1 0,05

mercure mg .L-1 0,001

20

GERMES PATHOGENES ET INDICATEURS DE POLLUTIONS FECALES

Coliformes Totaux 0/ 100 mL

Streptocoques Fécaux 0/ 100 mL

Coliformes Thermo – Tolérants (E.COLI) 0/ 100 mL

Clostridium Sulfito – Réducteur < 2/ 20 mL

Source : lenntech : norme de potabilité de l’eau d e l’OMS

lV : Pollution de l’eau

1 : Définition

La pollution de l’eau est une modification néfaste des eaux, causée par la présence de

substances susceptibles d’en changer la qualité, l’aspect esthétique et son utilisation à des

fins humaines.

2 : Types de pollutions

La ressource en eau est exposée à plusieurs types de pollution :

- La pollution chimique

- La pollution microbienne

2 – 1 : Pollution chimique

Dans l’eau la pollution chimique peut classer en trois classes :

2 – 1 - 1 : Pollution chimique chronique

Elle a des origines diverses notamment le lessivage des sols, mais aussi des chaussés et des

toits par les pluies. Cette pollution est causée par fois au rejet d’effluents par les industries.

21

2 – 1 – 2 : Pollution chimique diffuse

Cette pollution est marquée parfois par la présence des substances nutritives ou nutriments

comme l’azote et le phosphore. La source de cette pollution est parfois due aux pratiques

agricoles.

2 – 1 – 3 : Pollution chimique accidentelle

Elle résulte de déversement accidentel de produits toxiques dans le milieu naturel. Ce type

d’accident peut avoir graves pour l’environnement et pour la santé publique. Dans certains

cas, ils obligent à interrompre la distribution d’eau potable.

2 – 2 : Pollution microbienne

Cette pollution est parfois marquée par la présence des virus et bactéries pathogènes : leur

source est les rejets provenant de l’intestin des animaux et de l’homme ont été évacués dans

le sol ou déversés dans les cours d’eau. Ils y subissent une épuration naturelle, s’ils

proviennent trop rapidement à une ressource en eau .Ils peuvent provoquer une pollution

microbiologique.

Deuxième partie

Matériel et méthodologie

22

Partie ll - MATERIELS ET METHODOLOGIES

A - MATERIELS

l : Présentation de la zone d’étude

1 : Origine du nom

La dénomination « VONDROZO » a été donné par un migrant appelé RATSAHOA qui a

découvert sur le site les fleurs de cet arbuste, aux pétales roses voulant dire en malgache

« Vonin-draozy » .C’est par défaut de prononciation que le premier Administrateur colonial

mentionne dans son rapport le nom « VONDROZO ».

2 : Localisation de la zone d’étude

La commune rurale de VONDROZO à la fois Chef lieu de district, est située à 870 Km au Sud Est

d’Antananarivo par voie routière. Elle est localisée près de la falaise (CORRIDOR FORESTIER

Fandriana – Vondrozo) :

- à 64 Km à l’Ouest du District de Farafangana Chef lieu de la Région Atsimo

Astinanana ;

- à 200 Km à l’Est du District d’Ihosy et à 100 Km de Vangaindrano (Via Ihara).

- Elle en traversée par la route nationale 27 reliant Ihosy – Vohibe – Vondrozo –

Farafangana, elle est composée de 4 Fonkotany: Ankadibe, Analavaky, Masitafika et Antevongo.

23

Figure n° 1 : Localisation de la commune rurale de Vondrozo

Source : Avant Projet Sommaire de Vondrozo

ll : Situation Géographique

La commune s’étend actuellement sur une superficie totale de 27 km². Elle est bâtie dans

une cuvette entre 150 et 230 m d’altitude, aux coordonnées 22°49’04.1’’ S / 47°19’48.1’’EO. La

zone laissant place à une étendue de plaines à perte de vue associe crêtes thalwegs et est

traversée de Nord au Sud par la rivière Namoràna et d’Ouest par la rivière Vorongeo.

1 : Relief

Le relief est caractérisé par l’existence d’un corridor forestier dénommé COFFAV Fandriana-

Vondrozo allant du Nord au Sud et tendu dans toutes les bordures occidentales du District

dont le point culminant est BEZAVO (720 m). Ce corridor lui sépare du District d’Ivohibe et celui

de Midongy du Sud. Des collines étroites à fortes pentes et des vallées sont remarquables.

24

2 : Climatologie

Dans l’ensemble de la zone, le Climat est chaud et humide, il se caractérise par une différence

notable entre la zone de falaise et la région Côtière .Ce climat est de type tropical humide à

hiver chaud et été austral. Le climat est marqué par la proximité de la bordure occidentale de

l’anticyclone de l’océan Indien. De ce fait, un alizé constant souffle d’Est en Ouest entrainant

des masses d’air humides et chaudes accompagnées de moyennes pluies.

Le nombre de jours de pluies par année varie entre 140 et 175. La saison pluvieuse se situe

entre le mois de décembre et le mois de mars. Le mois le moins arrosé est celui de septembre.

Sur la partie Ouest de la région ( sur le CORADO Fandriana – Vondrozo ) règne un climat

tropical humide à pluviométrie supérieure à 1500 mm , avec une température moyenne

mensuelle toujours supérieure à 15° C et sans mois sec .

Enfin, des cyclones tropicaux traversant l’Océan indien frappent périodiquement la partie Sud

Est.

3 : Contexte Topographique

La commune rurale de vondrozo fait partie de deux ensembles de relief d’Ouest en Est :

La falaise, constituée par des éléments accidentés de l’escarpement de faille de l’Est malgache

dont l’altitude varie entre 300 m et plus. Des pentes fortes aux dénivellations importantes sont

ponctuées par des chutes d’eau. Les vallées sont étroites et profondes.

La zone des collines (ou tanety) moyennes et basses ; dont l’altitude varie entre 50 et 300m.

Au centre des collines aux sommets arrondis, dénudées par le tavy, sont séparées par des

vallées plus larges.

A l’Est, le relief est coupé par des collines, moyennes et basses ayant une altitude de l’ordre de

100 à 275 m .Tous les villages sont situés au sommet des collines .Ils sont séparés les uns des

autres par des vallées plus larges.

La partie Ouest est marquée par le mont « Fandriana – Vondrozo » dont les sommets s’élèvent

entre 500 et 750 m à cause de la présence d’escarpement de direction générale d’Est en Ouest

s’étalant sur plusieurs kilomètre et qui constitue la ligne de crête hydrographique .Les

principaux écoulements y prennent leur source.

25

4 : Contexte hydrographique

De nombreux cours d’eau traversent l’étendue du district, certains marais de petite dimension

sont éparpillés dans divers endroits et assurent l’humidité constante du territoire.

Figure n° 2 : Carte hydrologique de la commune rurale de Vondrozo

Source : Avant Projet Sommaire de Vondrozo

26

5 : Contexte géologique

A cause de cette zone d’escarpement « Fandriana – Vondrozo » :

La partie Ouest est composée en grande partie de système Graphite, de Gneiss et de migmatite

à graphite en alternance avec des Gradiorites, Sillimanites et Quartzites à migmatites

La partie Est est occupée par la formation de migmatites à Quartzites à migmatites

charnockites de Vohimena .

En d’autres termes, la géologie de Vondrozo est formée essentiellement de roches plutoniques

dures connaissant un degré plus ou moins fort de métamorphisme avec des possibilités des

formations de couches d’altération (surtout dans la zone de bas – fonds)

Figure n° 3 : Carte géologique de la commune rurale de Vondrozo

Source : Avant Projet Sommaire de Vondrozo

27

B - METHODOLOGIES

1 : Description de la source d’eau

Le cours d’eau prend sa source dans les montagnes du CORRIDOR - FORESTIER Fandriana -

Vondrozo. Le point de captage est situé au pied de la montagne à environ 7 Km du centre ville

de Vondrozo. Cet éloignement amenuise le contact de la population avec la source, en

d’autres termes, il réduit aussi la pollution d’origine domestique. Cet écoulement engendre

une forêt dense et de végétaux dans le terrain humide sans apport d’engrais chimique.

2 : Prélèvement

Nous avons effectué un prélèvement sur le lieu de captage, l’échantillon peut être conservé

quelques jours ,mais il est préférable d’effectuer le dosage des éléments chimiques le plus tôt

possible , par ailleurs certains éléments comme les nitrates et nitrites peuvent subir des

modifications lors de sa conservation.

3 : Analyses physico - chimiques

Nous avons précédé à des analyses physico - chimiques de l’échantillon d’eau et tous les

éléments très importants par paramètre ont été analysés, à savoir :

a : Mesure de la couleur

Cette mesure a été réalisée aux laboratoires du C.N.R.E.

Principe

La couleur est exprimée en couleur apparente ou en couleur vraie en suspension, en filtrant

ou en centrifugeant un échantillon et on détermine la couleur vraie.

Monde opératoire

Les détails du mode opératoire sont communiqués en annexe l.

Expression de résultat

Le résultat est exprimé en mg.L-1

de Pt - Co

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b : Mesure de la Température

La mesure de la température a été effectuée au laboratoire U R G P G E à l’aide d’un

thermomètre incorporé à l’oxymétrie, étalonné avant chaque manipulation et on lit

directement la température en degré Celsius (°C) y indiquée.

c : Mesure du potentiel d’Hydrogène

Nous avons adopté une méthode électro métrique avec électrode combinée, conformément

aux normes, au laboratoire U R G P G E

Principe

Cette méthode consiste à plonger dans l’échantillon une électrode spécifique à la mesure de

potentiel d’hydrogène puis le résultat s’affiche sur l’écran.

Mode opératoire

Le mode opératoire correspondant est détaillé en annexe.

Expression du résultat

Le résultat ne comporte aucune unité

d : Mesure de la Conductivité

Pour déterminer la conductivité, on prend la mesure de la résistance électrique de la

solution. Un voltage est appliqué entre deux électrodes plongées dans l’échantillon, et la chute

du voltage implique la résistance de la solution puis vient s’afficher sur l’écran de l’appareil.

Cette opération a été effectuée au laboratoire U R G P G E.

Mode opératoire

Le mode opératoire figure en annexe.

Expression du résultat

Le résultat est exprimé en microsiems.

29

e : Mesure de la turbidité

La méthode adoptée est celle de la néphélométrie. Elle a été réalisée au laboratoire U R G PG E

Principe

La méthode néphélométrie : le faisceau lumineux traverse horizontalement la cuvette

contenant l’échantillon, une partie de cette lumière est diffusée par effet Tyndall grâce aux

particules en suspension. Le photomultiplicateur d’électron situé à un angle de 90° par rapport

au faisceau lumineux capte les photons diffus et transforme cette énergie lumineuse en signal

électrique dont le potentiel est en fonction de la turbidité.

Mode opératoire

Le mode opératoire est détaillé en annexé.

Expression du résultat

Le résultat est exprimé en NTU.

f : Mesure du titre hydrotimétrique ou Dureté

La méthode considérée est celle du complexon III. Elle a été accomplie aux laboratoires de la

JIRAMA.

Principe

Les ions calcium et magnésium présents dans l’eau forment un complexe par l’acide Ethylène

Diamine Tetraacétate ; la disparition des dernières traces d’éléments libres à doser est décelée

par le virage d’un indicateur spécifique de la dureté : le noir d’eriochromeT. La méthode permet

de doser la somme des ions calcium et magnésium.

Mode opératoire

Le mode opératoire correspondant est donné en annexe.

Expression du résultat

Soit V : le volume en mL de la solution d’acide Ethylène Diamine Tetraacétate versé pour une

prise d’essai, TH en °F = V en mL de solution D’EDTA versée.

30

g : Mesure des Alcalinités

Elle a été exécutée aux laboratoires de la JIRAMA.

Principe

Ces déterminations sont basées sur la neutralisation d’un certain volume d’eau par l’acide

minérale dilué en présence d’un indicateur coloré, à savoir :

� Le Titre Alcalimétrique : mesure la teneur de l’eau en alcalins libres et en carbonates

alcalins coustiques ;

� Le Titre Alcalimétrique Complet TAC : mesure la teneur de l’eau en alcalins libres,

carbonates et bicarbonates.

Mode opératoire

Le mode opératoire est détaillé en annexe.

Expression du résultat

Soit V le Volume d’acide sulfurique dilué versé pour une prise d’essai.

TAC en °F = V mL d’acide sulfurique versé avec 1 ° F en TAC = 12,2 mg /L en HCO3-.

h : Mesure de la teneur en matière organique

Nous avons eu recours à la méthode de la volumétrie. Elle a été réalisée aux laboratoires de

la JIRAMA.

Principe

L’opération consiste à mesurer en milieu alcalin la quantité d’oxygène enlevée au

permanganate par les matières organiques d’origines animales ou végétales contenues dans

une eau

Mode opératoire

Son mode opératoire figure en annexe.

31

Expression du résultat

L’oxydabilité des matières organiques est exprimée en mg .L-1 d’oxygène.

i : Dosage des métaux :

(Potassium, sodium, argent, fer, manganèse, les métaux lourds : zinc, cuivre, cadmium, plomb)

La méthode adoptée est celle de la spectrophotométrie d’absorption atomique. Il s’agit

essentiellement d’ une méthode d’analyse quantitative qui convient beaucoup mieux à la

détermination des traces qu’à celles des composants majeurs : elle présente de nombreux

avantages : haute sensibilité , grande spécificité, rapidité et facilité de la préparation d’étalon .

Toutes ces opérations ont été accomplies aux laboratoires du C N R E.

Principe

Cette méthode physique d’analyse utilise la propriété qu’ont les atomes neutres d’absorber à

une certaine longueur d’onde un quantum d’énergie. Lorsque les atomes d’un élément ont été

excités, leur retour à l’état fondamental s’accompagne de l’émission de photons, de fréquence

F bien définie et propre à cet élément. L’utilisation de ce phénomène constitue la base de la

spectrophotométrie d’émission .Le même élément, dispersé à l’état atomique dans la flamme

possède également la propriété d’absorber tout rayonnement de la même fréquence F .Il en

résulte une absorption du rayonnement incident liée à la concentration de l’élément

considéré par une relation de la forme log �

�= ε L C

Io : intensité de la radiation incidente,

I : intensité de la radiation après traversée de la flamme,

L : longueur d’onde de chemin optique,

C : concentration dans la solution de l’élément considéré.

Mode opératoire

NB : pour doser les éléments cationiques majeurs ; faire diluer la solution obtenue à l’aide de

la solution spécifique à l’élément majeur à doser à raison de 10% du volume de dilution finale.

Pour le sodium : solution de lanthane oxyde,

32

Pour le potassium : solution de chlorure de césium.

Expression du résultat

Soit DO : la densité optique : absorbance de l’élément à déterminer

[C°] en mg .L-1 = DO

S’il existe une dilution

[C°] en mg .L-1 = DO * F avec F : facteur de dilution finale

j : Dosage des nitrates

Nous avons procédé à l’analyse par la méthode colorimétrique, aux laboratoires du C N R E.

Principe

La méthode colorimétrique : les nitrates présents dans l’eau forment du paranitrosalicylate de

sodium en présence d’une solution de salicylate de sodium qui couplée avec la solution de

tartrate double de sodium et de potassium, donne un complexe jaune susceptible d’un dosage

colorimétrique à la longueur d’onde 415 nm.

Mode opératoire

Ce mode opératoire est communiqué en annexé.

Expression du résultat

Le résultat est exprimé en mg/L de nitrates dans l’eau à analyser.

k : Dosage des nitrites

La méthode d’analyse adoptée est identique à la précédente. Elle a été réalisée aux

laboratoires du C N R E.

Principe

La méthode colorimétrique, en mélangeant des volumes respectés de l’échantillon d’eau, d’une

solution de sulfanilamide et d’une solution N–1 – naphtyléthylène diamine, donne un complexe

coloré susceptible d’un dosage colorimétrique à la longueur d’onde visible 543 nm.

33

Mode opératoire

Le mode opératoire correspondant est détaillé en annexe.

Expression du résultat

Le résultat est exprimé en mg .L-1 de nitrites dans l’eau à analyser.

l : Dosage des chlorures

Nous avons adopté la méthode de Mohr (Volumétrique), aux laboratoires de la JIRAMA.

Principe

Pour la méthode de Mohr ; le nitrate d’argent précipite les chlorures dissous dans l’eau sous

forme de chlorure d’argent (AgCl2). La fin de réaction est repérée par l’apparition de la teinte

rouge brique du chromate d’argent.

Mode opératoire

Ce mode opératoire est donné en annexe.

Expression du résultat

Soit V : le volume en mL de nitrate d’argent versé dans l’eau à analyser jusqu’ au virage rouge

brique. Donc, V Cl- (mg .L-1) = VmL * 35,5

m : Dosage des fluorures

La mesure est obtenue par l’utilisation de la méthode colorimétrique. Elle a été réalisée aux

laboratoires de la JIRAMA.

Principe

La méthode colorimétrique : les ions fluorures présents dans l’échantillon d’eau forment avec le

zirconium et en présence d’ériochromocyamine R, un complexe coloré susceptible d’un

dosage spectrométrique à la longueur d’onde 540 nm.

Mode opératoire

Le mode opératoire est communiqué en annexe.

34

Expression du résultat

Le résultat est exprimé en mg .L-1 de fluorures dans l’eau à analyser.

n : Dosage des ions ammoniums

La méthode adoptée est celle de la colorimétrie, et a été appliquée aux laboratoires de la

JIRAMA.

Principe

En milieu alcalin et en présence de nutroprussiate, qui agit comme catalyseur, les ions

ammoniums traités par une solution d’hypochlorite de sodium et de phénol donnent du bleu

d’indophénol susceptible d’un dosage colorimétrique.

Mode opératoire

Le mode opératoire correspondant figure en annexe.

Expression du résultat

Le résultat est exprimé en mg .L-1 d’ammonium.

o : Dosage des sulfates

Nous avons eu recours à la méthode de la colorimétrie. Elle a été effectuée aux laboratoires

de la JIRAMA.

Principe

Les sulfates sont précipités en milieu chlorhydrique à l’état de sulfate de baryum.Le précipité

ainsi obtenu est stabilisé à l’aide d’une solution de TWEE 20 ou de polyvinyl – pyrolidine, des

suspensions homogènes sont mesurées au spectromètre.

Mode opératoire

Ce mode opératoire est donné en annexe.

Expression du résultat

Le résultat est exprimé en mg .L-1 des sulfates.

35

p : Dénombrement des coliformes totaux

La méthode utilisée est le dénombrement des coliformes totaux, après l’incubation des boites

de pétri à 44 °C. Elle a été accomplie aux laboratoires du CNRE.

Principe

Il s’agit d’ensemencer, en profondeur, le milieu VRBL avec une quantité déterminée de la

solution mère et de dilutions décimales appropriées des échantillons d’eau à analyser.

Mode opératoire

Ce mode opératoire est donné en annexe.

Expression du résultat

Le résultat est obtenu par dénombrement après l’incubation.

q : Dénombrement de Coliformes Thermo – Tolérants (E.COLI)

Nous avons adopté la méthode de la filtration, aux laboratoires du C N R E.

Principe

Le milieu Eosine méthylène bleu est ensemencé en surface avec une quantité déterminée de

la solution mère et des dilutions décimales appropriées des échantillons d’eaux à analyser.

Mode opératoire

Le mode opératoire correspondant est communiqué en annexe.

Expression du résultat

Le résultat est obtenu par dénombrement après l’incubation.

Troisième partie

Résultats et discussions

36

Partie lll - RESULTATS ET DISCUSSIONS

Les résultats d’analyses physico-chimiques sont affichés dans les différents tableaux ci-dessous

1 : Paramètres organoleptiques

La couleur, le goût et l’odeur sont les paramètres analysés et les résultats sont regroupés

dans le tableau ci-dessous :

Tableau n°4 : Résultats d’analyses des paramètres organoleptiques de l’échantillon

PARAMETRES ORGANOLEPTIQUES UNITES VALEUR Norme OMS

Odeur - Absence

Couleur mg de Pt -Co 0,000 Incolore

Saveur désagréable dilution - Absence

Les résultats d’analyses de l’échantillon d’eau sur les paramètres organoleptiques sont

acceptables : cela signifie que l’absence d’odeur ou de goût de l’eau est due à une faible

teneur ou à une absence totale en matières organiques, inorganiques et micro organiques dans

la ressource en eau.

La valeur obtenue par la couleur de l’eau est inférieure à la norme requise par l’organisation

mondiale de la santé (5 mg Pt – Co /L), cela indique qu’elle est pauvre en substance humique.

2 : Paramètres physiques

Nous avons réalisé des analyses des paramètres physiques concernant la température, la

turbidité, la conductivité et le potentiel d’hydrogène, leurs résultats sont indiqués dans le

tableau ci-dessous :

Tableau n° 5 : Résultats d’analyses des paramètres physiques de l’échantillon

PARAMETRES PHYSIQUES UNITES VALEUR Norme OMS

Température °C 24,2 < 25

Turbidité NTU 4 ,15 < 5

Conductivité µS/Cm 22,2 < 3000

Potentiel d’Hydrogène 7,05 6 ,5 - 8 ,5

37

Selon la mesure prise au laboratoire, la température de nos échantillons est de 24,5°C, donc

inférieure à la norme requise par l’OMS mais acceptable pour la consommation.

Le pH mesure l’alcalinité ou l’acidité d’une solution (eau) ; le résultat obtenu donne 7,05; selon

l’OMS, le pH d’une eau potable doit être compris entre 6,5 et 8,5, cela signifie que l’eau brute

a donc un pH voisin de la neutralité.

Comme la valeur de la conductivité obtenue est faible cela implique la faible minéralisation de

l’eau .Cette faiblesse traduit une moindre teneur en ions cationiques et anioniques y dissous;

elle est, essentiellement, due à la nature très diverse traversée par ce cours d’eau.

La turbidité mesure l’aspect trouble d’une eau ; et le résultat ainsi obtenu de 4 ,15 NTU est

inférieure à la norme fixée par OMS , cela explique que cette eau est faiblement chargée en

matière colloïdale, d’ argile et de plancton.

3 : Paramètres chimiques

Par la suite, nous avons réalisé des analyses sur les différents éléments existant dans l’eau,

qu’ils soient normaux, indésirables, toxiques et microbiologiques. D’ailleurs, ils sont regroupés

par classification dans les tableaux qui suivent :

a : Eléments normaux

Leur liste énumère les valeurs respectives de chacun des éléments découverts dans

l’échantillon d’eau analysé par rapport aux normes préconisées par l’OMS.

Tableau n° 6 : Résultats d’analyses des éléments normaux de l’échantillon

PARAMETRES CHIMIQUES UNITES VALEUR Norme OMS

ELEMENTS NORMAUX

calcium mg .L-1 1,20 < 200

magnésium mg .L-1 3,16 < 50

sodium mg .L-1 3,45 < 200

potassium mg .L-1 0,484 < 12

chlorures mg .L-1 5,32 < 250

sulfates mg .L-1 0,000 < 250

38

bicarbonates mg .L-1 4,88

Dureté TH °F 1,60 < 50

Dureté Calcique °F 0,30

Titre alcalimétrique °F 0,00

Titre alcalimétrique complet °F 0,40

Nous pouvons y constater que la teneur en calcium de 1,20 mg .L-1 et celle du magnésium de

3,16 mg .L-1 . Ceux qui permettent de la faible dureté, nous avons donc une eau très douce.

Nous observons une faible concentration en chlorure et en sulfates. Ces deux éléments sont

responsables du goût de l’eau et sa faible teneur en chlorure et en sulfates y explique

l’absence de saveur.

Les résultats obtenus sur la mesure des alcalinités montrent que cette eau ne contient ni

hydroïdes, ni carbonates, mais seulement des bicarbonates en faible quantité.

b : Eléments indésirables

Nous avons pu relever les éléments indésirables y contenus, qui influents sur la qualité de

l’eau. Leurs résultats sont affichés dans le tableau ci-dessous :

Tableau n° 7 : Résultats d’analyses des éléments indésirables de l’échantillon

ELEMENTS INDESIRABLES UNITES VALEUR Norme OMS

MATIERES ORGANIQUES mg .L-1 1,84 <2

ammonium mg .L-1 0,05 <0,5

nitrite mg .L-1 0,000 <0,1

nitrate mg .L-1 1 <50

fluore mg .L-1 0,000 <1,5

azote total mg .L-1 0,000 <2

manganèse mg .L-1 < Lmd 0,05

fer total mg .L-1 0,00 <0,5

argent mg .L-1 < Lmd 0,01

Lmd : limite de détection

39

La mesure d’Oxydabilité au KMnO4 permet d’évaluer les teneurs en matières organiques et

inorganiques oxydables. Le résultat obtenu est faible par rapport à la norme requise par

l’OMS. Cette basse quantité explique que l’eau ne contient que peu de matières organiques et

inorganiques oxydables.

Par contre, la présence des éléments d’indices de pollution chimique est remarquée : les ions

ammoniums et nitrates, mais en quantités faibles. Elles sont inférieures à la norme de l’OMS.

La faible teneur en composés azotés résulte de l’absence des activités agricoles et réduit les

risques d’eutrophisation du cours d’eau .Cette eau est donc de bonne qualité par rapport à la

pollution azotée.

Par ailleurs, nous avons observé l’absence de l’élément fluor, qui est responsable de la Carie

dentaire chez les êtres humains. En quantité excessive, il présente un danger pour la santé

humaine en particulier la fluorose. La norme acceptable est fixée à 0,6 mg /L.

En outre, il faut y noter aussi l’absence de l’élément fer et la faible teneur en manganèse ;

ces deux éléments responsables de la qualité esthétique de l’eau et leur faible densité ne

risquent pas de modifier son goût, ni son odeur, ni sa couleur.

c : Eléments toxiques

En fait, d’autres analyses de quelques micropolluants minéraux (métaux ou métalloïdes) ont

donné les résultats récapitulés dans le tableau ci dessous :

Tableau n° 8 : Résultats d’analyses des éléments toxiques de l’échantillon

ELEMENTS TOXIQUES UNITES VALEUR Norme OMS

cadmium mg .L-1 < Lmd 0,005

arsenic mg .L-1 - 0,05

chrome Total mg .L-1 < Lmd 0,05

cyanure mg .L-1 - 0,05

cuivre mg .L-1 < Lmd 1

zinc mg .L-1 < Lmd 5

plomb mg .L-1 < Lmd 0,05

Lmd : limite de détection

40

Ainsi, ces résultats obtenus permettent de remarquer l’absence des éléments comme le

cadmium, le plomb, l’arsenic, le cuivre et le zinc. Ce qui est particulièrement du à l’absence

des activités humaines et industrielles avoisinant cet endroit où se situe la ressource en eau

de consommation, telle qu’une exploitation minière. Cette source d’eau n’est donc pas

contaminée par des micropolluants minéraux.

d : Germes pathogènes et indicatrices de pollution fécale

Pour dénombrer quelques germes indicatrices de pollution fécale comme les coliformes

totaux et les Coliformes Thermo – Tolérants (E.COLI), il en résulte ce qui suit :

Tableau n° 9 : Résultats d’analyses des germes pathogènes de l’échantillon

Coliformes Totaux 0/ 100 mL

Streptocoques Fécaux -

Coliformes Thermo – Tolérants (E.COLI) 0/ 100 mL

Clostridium Sulfito – Réducteur -

La recherche effectuée sur ces germes n’a permis de découvrir les bactéries indicatrices de

pollution fécale. Les résultats montrent l’absence de Coliformes Totaux et Coliformes Thermo –

Tolérants (E.COLI). Cette eau semble être potable pour la consommation. Au cas où elle

contiendrait des germes de contamination fécale, elle devrait être désinfectée par un oxydant

tel que l’hypochlorite de sodium ou hypochlorite de calcium.

41

CONCLUSION

Compte tenu de tout ce qui précède, nous pouvons retenir que l’étude réalisée sur l’échantillon

prélevé à la ressource en eau de consommation de la commune centrale de Vondrozo révèle

que :

Elle appartient à une classe de faible minéralisation, due essentiellement à la nature

des terrains qu’elle traverse ;

Elle est conforme à la norme de potabilité de l’eau fixée par l’Organisation Mondiale de

la santé. Mais elle ne contient pas du fluor, ce qui la rend responsable de la Carie dentaire

de la population dans cette zone.

Pour son exploitation éventuelle, les caractéristiques physico – chimiques sont conformes à la

norme de potabilité de l’eau, n’exigent qu’un simple traitement avant qu’elle soit distribuée

aux utilisateurs.

L’eau potable ne doit pas contenir de virus, ni de pathogènes, ne doit surtout comporter de

traces de bactéries E. Coli ou entérocoques, si tel était le cas, il serait essentiel de la faire

bouillir ou la désinfecter avant la consommation. Enfin, l’eau est la vie , les valeurs de ces

paramètres physico - chimiques ne sont pas stables et il serait indispensable de les surveiller ,

au moins une fois , tous les trois mois, pour veiller à l’évolution de ses éléments minéraux ou

organiques ainsi que des microorganismes dissous dans cette ressource en eau .

42

BIBLIOGRAPHIES

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[11] RASOLONJOKINOMENJANAHARY, Fransco, Gaston. 2009. Analyse qualitative et

quantitative des eaux minérales gazeuses de la région d’Antsirabe : Ampatana et Antsirakely

Sud. Mémoire de C.A.P.E.N.

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[13] KASSIM, C. 2005. Etude de la qualité physico chimique et bactériologique de l’eau de

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[14] RABEMANANTSOA, E .2006. Analyse physico chimique des eaux de puits de la ville

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édition, Masson et O.R.S.T.O.M, Paris.

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approvisionnement en eau potable (AEP) en milieu rural et semi – urbain : cas de la petite

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[20]BELKHIRI Lazhar. 2011. Etude de la pollution des eaux souterraines : cas de la pleine

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d’Antananarivo .Mémoire de licence d’ingénierie en science et technique de l’eau faculté des

sciences universités d’Antananarivo.

44

WEBOGRAPHIES

www.santé eau. Com

www . Centre d’information sur l’eau .Com

www.oieau . Org / ReFEA / module 2 d html

www. Eau minérale naturelle. fr

www. Lenntech. Com

Les éléments minéraux dans l’eau et la santé

www. polytech – montpellier. fr / olargues / index . php ?option=com

www. Cnrs. fr

www.cap .sciences .net

Eau minérale naturelle.

45

ANNEXE : METHODES DE MESURES POUR CHAQUE PARAMETRE

Mesure de la couleur

Mode opératoire

Mettre l’appareil sous tension.

Entrer le programme mémorisé pour la couleur.

Ajuster la longueur d’onde 410 nm pour calibrer l’appareil.

Placer le blanc dans l’appareil.

Ajuster le zéro de l’appareil en appuyant sur la touche zéro.

Retirer le blanc et introduire l’échantillon à mesurer.

Appuyer Read et le résultat en unités Pt –Co s’affiche.

Mesure du potentiel d’hydrogène

Mode opératoire

Appuyer sur le bouton ON/OFF pour mettre l’appareil sous tension.

Rincer l’électrode avec l’eau distillée.

Plonger l’électrode dans un Becher contenant de l’échantillon à mesurer.

Attendre que la valeur soit stable avant la lecture.

Retirer l’électrode et mettre dans son étui de protection.

NB : on refait la même manipulation à chaque fois qu’on change l’échantillon.

46

Mesure de la conductivité

Mode opératoire

Mettre l’appareil sous tension

Rincer l’électrode avec l’eau distillée.

Plonger l’électrode dans un Becher contenant de l’échantillon à mesurer.

Lire la valeur de la conductivité.

Retirer l’électrode et mettre dans son étui de protection.

Mesure de la turbidité

Mode opératoire

Appuyer sur le bouton d’alimentation situé en arrière de l’appareil.

Presser sur la touche OK et le scan Blanc s’afficher sur l’écran.

Placer le flacon de Blanc TU dans le puits de mesure et fermer le capot.

Presser encore sur la touche OK et le scan échantillon s’afficher sur l’écran.

Placer le flacon qui contient de l’échantillon à mesurer dans le puits de mesure et fermer le

capot.

Presser sur la touche OK !

Lire et noter le résultat affiché sur l’écran.

Mesure de la dureté totale ou titre hydrotimétrique

Réactifs :

Solution de NET [TH] (noir d’ériochrome T)

Solution tampon de titré Hydrotimétrique

Solution d’acide Ethylène Diamine Tétra acétique

47

Mode opératoire

Prélever 100 mL d’eau à analyser.

Ajouter 2 mL de la solution tampon TH et 4 gouttes de la solution NET.

Titrer avec la solution d’acide Ethylène Diamine Tétra acétique, en agitant constamment

jusqu’à l’obtention du virage du rose au Bleu – Vert.

NB : soit V le volume en mL de la solution EDTA versée jusqu’au virage.

Mesure de la dureté calcique

Réactifs :

Solution d’hydroxyde de sodium 3 N

Cristaux de Patton et reeder (TH Ca)

Solution d’acide Ethylène Diamine Tétra acétique [EDTA] .

Mode opératoire

Prélever 100 mL d’eau à analyser.

Ajouter 2 mL de la solution d’hydroxyde de sodium et quelques cristaux de Patton et Reeder

(TH Ca).

Titrer avec la solution d’acide Ethylène Diamine Tétra acétique, en agitant constamment

jusqu’à l’obtention du virage du rose au Bleu – Vert.

NB : soit V le volume en mL de la solution EDTA versée jusqu’au virage.

Mesure du titre alcalimétrique et titre alcalimétrique complet

Réactifs :

Solution alcoolique de phénolphtaléine

Solution d’hélianthine

Solution d’acide sulfurique

��

48

Mode opératoire pour TA

Prélever 100 mL d’eau à analyser.

Ajouter 2 ou 3 gouttes de la solution de phénolphtaléine.

Soit :

TA = 0 ; s’il n’y a pas de changement de couleur de la solution à analyser.

TA = o ; si la valeur du pH < 8,3. Si non

Titrer avec solution d’acide sulfurique , en agitant constamment jusqu’à l’obtention du virage

rose en orange.

NB : soit V1 le volume en mL de la solution d’acide sulfurique versée jusqu’au virage.

Mode opératoire pour TAC

Prélever 100 mL d’eau à analyser.

Ajouter 2 ou 3 gouttes de la solution de phénolphtaléine et 2 ou 3 gouttes d’hélianthine (pour

virer la coloration de la solution en jaune).

Titrer avec solution d’acide sulfurique, en agitant constamment jusqu’à l’obtention du virage

jaune en orange.

NB : soit V2 le volume en mL de la solution d’acide sulfurique versée jusqu’au virage.

Mesure de la teneur en matière organique

Réactifs :

Eau distillée

Hydrogénocarbonate de sodium NaHCO3

Solution d’acide sulfurique

�

Sel de Mohr

Solution de permanganate de potassium

�

49

Mode opératoire

Prélever 100 mL d’eau à analyser.

Ajouter 5 mL de la solution Hydrogénocarbonate de sodium.

Porter à l’ébullition.

Ajouter 10 mL de la solution de permanganate de potassium.

Porter à l’ébullition pendant 10 mn.

Laisser refroidir, en ajoutant 5 mL de la solution d’acide chlorhydrique et 10 mL de sel de Mohr

pour décolorer la solution.

Titrer avec la solution de permanganate de potassium, en agitant constamment jusqu’à

l’apparition d’une teinte rouge persistance.

NB : soit V1 le volume en mL de KMnO4 versé pour l’échantillon.

Recommencer les mêmes opérations avec de l’eau distillée.

NB : soit V2le volume en mL de KMnO4 versé pour l’eau distillée.

Expression du résultat

VMO en mL = V1 - V2

Dosage des nitrates

Réactifs :

Eau distillée

Solution de tartrate double de sodium et de potassium

Solution d’Hydroxyde de sodium

Solution de salicylate de sodium (0,5 %)

Solution d’acide sulfurique concentré

50

Mode opératoire

Prélever 10 mL d’eau à analyser.

Ajouter 2 ou 3 gouttes de soude et 1 mL de la solution de salicylate de sodium.

Evaporer dans l’étuve à 80°C pendant 2 heures.

Ajouter 25 mL d’acide sulfurique concentré et agiter.

Reposer 10 mn.

Ajouter 15 mL d’eau distillée et 15 mL de la solution de tartrate double de sodium et de

potassium.

Effectuer les lectures au spectromètre d’émission à une longueur d’onde 415 nm, en utilisant

le blanc comme témoin.

Dosage des nitrites

Réactifs :

Eau distillée

Solution de sulfanilamide

Solution de N-1-naphtyléthylène diamine

Mode opératoire

Prélever 50 mL d’eau à analyser.

Ajouter 1mL de solution de sulfanilamide et attendre 5 mn.

Ajouter 1 mL de Solution de N-1-naphtyléthylène diamine.

Incuber durant 30 mn.

Recommencer les mêmes manipulations avec de l’eau distillée.

Effectuer les lectures au spectromètre d’émission à une longueur d’onde 543 nm, en utilisant

le blanc comme témoin.

51

Dosage des chlorures

Réactifs :

Solution de dichromate de potassium

Solution de nitrate d’argent

��

Mode opératoire

Prélever 100 mL d’eau à analyser.

Ajouter 3 ou 5 gouttes de la solution de dichromate de potassium.

Titrer avec la solution de nitrate d’argent en agitant constamment jusqu’au virage rouge

brique.

Expression de résultat

NB : Soit V le volume en mL de nitrate d’argent versé jusqu’au virage.

VCl- en mg /L = VmL * 35 ,5

Dosage des fluorures

Réactifs :

Eau distillée

Solution d’Eriochromocyamine R

Solution d’oxychlorure de zirconium

Mode opératoire

Prélever 5 mL d’échantillon

Ajouter 1 mL d’oxychlorure de zirconium, 1 mL d’Eriochromocyamine R et 3 mL d’eau distillée.

Agiter été laisser reposer 15mn

Effectuer les lectures au spectromètre à la longueur d’onde 540 nm, en utilisant le blanc

comme témoin.

52

Dosage des ions ammoniums

Réactifs :

Eau distillée

Solution de phénol

Solution de nutroprussiate

Solution oxydante (mélange de 2,5 mL d’eau de javel et 10 mL de Trisodium –Citrate)

Mode opératoire

Prélever 25 mL d’eau à analyser.

Ajouter 1 mL de la solution phénol, 1 mL de la solution de nitroprussiade et 2,5 mL de la

solution oxydante.

Agiter et reposer 1 Heure.

Effectuer les lectures au spectromètre à la longueur d’onde 640 nm, en utilisant le Blanc

comme témoin.

Dosages des sulfates

Réactifs :

Solution d’acide sulfurique

Solution de chlorure de baryum

Mode opératoire

Prélever 40 mL d’eau

Ajouter 1 mL d’acide sulfurique et 5 mL de chlorure de baryum.

Agiter et reposer 15 mn

Effectuer les lectures au spectromètre à la longueur d’onde 650 nm, en utilisant le blanc

comme témoin.

53

Dénombrement des coliformes totaux

Mode opératoire :

Prélever 1 mL de la solution mère

Diluer à 10-1

; 10-2

; 10-3

mL puis transférés dans des boites de pétri à l’aide des cônes stériles

Couler dans chaque boite de pétri 20 mL de milieu VRBL refroidi entre 45°C et 50°C au

bain mari.

Les inocula et les milieux de culture sont mélangés soigneusement par mouvement de rotation

des boites de pétri sur une surface plane.

Les mélanges sont laisser se solidifier sur une surface fraiche et horizontale ; puis incubées

37°C pendant 24h.

Dénombrement des Coliformes thermo tolérants

Mode opératoire :

Couler préalablement 1 mL de milieu EMB dans une boite de pétri et laisser se solidifier.

Déposer 0,1 mL de la solution mère et 0,1 mL d’échantillon à l’aide d’un cône stérile sur le

milieu de culture.

L’inoculum est ensuite étalé à l’aide d’un étayeur stérile et incuber les boites de pétri à 37° C

pendant 24 h.

Nom : RASOLONJOKINOMENJANAHARY

Prénoms : Fransco Gaston

Adresse : Lot V T 1 Ter U Andohaniato Ambohipo TANA 101

Tél : 032 80 535 47

Titre: SUIVI ET EVALUATION DES PARAMETRES PHYSICO –CHIMIQUES DE L’EAU DE CONSOMMATION

CAS DE LA COMMUNE RURALE DE VONDROZO, REGION ATSIMO ATSINANANA

Nombre de pages : 53

Nombre de tableaux : 09

Nombre de figures : 03

RESUME :

Cette étude se concentre sur les processus d’analyse des paramètres liés à la qualité de l’eau : couleur

,T° , pH ,C E , minéralisation , dureté et aussi les élément majeurs, indésirables, toxiques et

microbiologiques afin de pouvoir en établir un suivi relatif à la source d’eau de consommation pour le

cas de la commune rurale de Vondrozo Les prélèvements ont été effectués au point de captage situé

au pied de la montagne du CORRIDOR FORESTIER Fandriana – Vondrozo, en période sèche.

Les résultats ainsi obtenus montrent l’évaluation suivante : l’eau est de faible minéralisation. Les

concentrations des éléments majeurs ainsi que les éléments considérés comme indésirables dissouts

dans l’eau sont très faibles par rapport à la limite de potabilité de l’eau fixée par l’OMS. L’absence du

fluor aussi est à souligner durant l’analyse ce qui provoque le problème de Carie dentaire de la

population dans cette zone. La faible quantité de nitrate : (1mg.L-1), d’ ammonium (0.05 mg.L-1),

d’oxydabilité du KMnO4 ( 1,84mg.L-1) et l’absence des germes indicatrices de pollution fécale comme

les Coliformes thermo tolérants et les coliformes totaux ont permis de déclarer que cette eau semble

être potable pour la consommation humaine car elle est éloignée de la pollution d’origine animale et

humaine.

Mots – clés : Analyse physico – chimique, source en eau, contamination

ABSTRACT:

This study focuses on the analysis processes parameters related to water quality: color, T°, pH, C E, mineralization, hardness and also the element major, adverse toxic and microbiological able to establish a follow- up on the source of drinking water for the case of the rural town of Vondrozo. The samples were taken at the point of capture at the foot of the mountain CORRIDOR FOREST Fandriana-Vondrozo, during dry periods. The results obtained show the following assessment: the water is low mineralization. The concentrations of the major elements and the elements considered undesirable dissolved in water are very low compared to the limit for drinking water set by the WHO. The absence of fluorine as be noted during the analysis what causes the problem of dental Carie in this population area. The small amount of nitrate(1mg.L-1), ammonium (0.05mg.L-1),oxydabilité of the KMnO4( 1 ,82

mg.L-1) and the absence of the fecal pollution germs indicators as Coliforms and thermo tolerant coliforms have to say that this seems to be drinking water for human consumption because it is far from the pollution of animal and human origin. Keys-words : analysis physico-chemical, source in water, contamination,

Rapporteur : RAVELONANDRO Pierre Hervé, Professeur