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
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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.
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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).
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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
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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
28
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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, Paris.
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l’eau potable. Mémoire de C.A.P.E.N.
[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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43
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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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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.
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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