Soutenance mémoire
Condition de vie en milieu aquatique
Mouvement de l’eau Le milieu aquatique adapté à ces plantes est composé d’eaux de mare et d’étangs, bref des eaux calmes. Les eaux de mares sont dites dormantes parce qu’elles sont immobiles ou presque.
Température Même si l’eau a une amplitude thermique moins importante que l’air, les espèces vivant dans la mare doivent tout de même supporter, entre l’hiver et l’été, une importante variation de température. Ces conditions microclimatiques impliquent des zones refuges pour les petits organismes et une activité cyclique des êtres vivants.
Lumière La lumière est nécessaire à la photosynthèse des plantes, donc à l’oxygénation de l’eau. Dans l’eau, les variations de lumière sont importantes. A une certaine profondeur, variable suivant l’exposition et la transparence de l’eau, les plantes ne peuvent pousser par manque de lumière : on parle de niveau de compensation.
Nutrition des plantes La nutrition végétale est l’ensemble des processus qui permettent aux végétaux d’absorber dans le milieu ambiant et d’assimiler les éléments nutritifs nécessaires à leur différentes fonctions physiologiques comme la croissance, le développement, la reproduction. Pour les végétaux inférieurs et les plantes aquatiques, la nutrition fait appel à des processus d’absorption de gaz et de solutions minérales qui se fait directement dans l’eau.
Lagunage à macrophyte
Les algues macroscopiques et les plantes aquatiques sont les végétaux que l’on rencontre dans la lagune à macrophyte. Cette filière d’épuration s’appuie sur le pouvoir épurateur des végétaux aquatiques : algues, hydrophytes (plantes d’eau libre) et hélophytes (plantes du bord des eaux). Ils sont capables d’absorber l’ammonium, le nitrate et le phosphate et de les mettre en valeur. Les plantes aquatiques fixent également les sels minéraux pour leur croissance ; des micro-organismes se développent alors, ils se nourrissent des plantes elles-mêmes. Quant aux hydrophytes, elles absorbent les nutriments en excès à travers les parois cellulaires de leurs tiges et feuilles très ramifiées et produisent de l’oxygène nécessaire à la décomposition des matières organiques et à l’oxydation de l’azote ammoniacal préjudiciable au milieu aquatique. [17]
Elimination de l’azote des eaux usées Le rôle des plantes aquatiques dans l’élimination de l’azote semble être prépondérant soit par stockage dans ses tissus, soit par stimulation des réactions de nitrification/dénitrification. Ces différentes réactions sont contrôlées par la concentration en oxygène dissous du milieu. L’ammonium est la forme d’azote préférentiellement utilisée par les plantes aquatiques, son assimilation est fonction de la productivité de la plante. L’assimilation des nitrates semble être contrôlée par un processus enzymatique, alors que c’est un phénomène de diffusion qui contrôle le prélèvement de l’ammonium. [18]
Elimination du phosphore des eaux usées La présence des plantes crée un environnement physico-chimique favorable à l’absorption et à la complexation du phosphore inorganique, qui est ainsi assimilé sous forme d’ortho-phosphate au niveau des racines et des parties immergées. Cette assimilation est influencée par la disponibilité de l’azote. Elle s’accroît avec les concentrations d’azote et peut donc être freinée par une carence en azote. L’assimilation du phosphore augmente avec la productivité et la densité de la plante. [18]
Choix des paramètres pour l’analyse des eaux
Les paramètres étudiés figurent dans le tableau 13.
– La valeur de l’oxygène dissous donne la concentration en oxygène de l’effluent, c’est un élément essentiel à la vie des organismes aquatiques. On l’exprime en %
– La turbidité désigne la teneur d’un liquide en matière qui le trouble. Elle est causée par des particules colloïdales qui absorbent, diffusent et/ou réfléchissent la lumière. La limpidité de l’eau est un facteur écologique important. On l’exprime en FTU.
– le sulfate, le nitrate et l’ammonium, le phosphate et le potassium sont des éléments essentiels au développement des plantes.
Le phosphate favorise le phénomène d’eutrophisation. L’azote est un facteur limitant de l’eutrophisation, il est signe de la dégradation de la qualité de l’eau car l’eutrophisation diminue le taux d’oxygène du milieu aquatique [20]. En anaérobie, le sulfate est transformé par les bactéries en sulfures ou en hydrogène sulfuré toxique et responsable de mauvaise odeur ; l’excès de sulfate peut nuire à la qualité de l’eau et peut limiter la production biologique de la plante.[07]
-L’excès de la concentration en métaux dans l’eau peut être toxique à dose excessive pour les plantes.
Evaluation de la qualité de l’eau usée du site
– L’eau d’irrigation est principalement composée d’eaux ménagères et d’eaux vannes et une partie peut être due à une pollution diffuse.
– La teneur en phosphate de l’eau (84 mg/l) dépasse largement les normes ; cette valeur élevée du degré de pollution de l’eau usée en matière de charge eutrophisant dans le canal d’irrigation peut être due à l’emploi de détergents et de savons sources de PO43- et de SO42-, que les riverains déversent par l’intermédiaire des eaux domestiques surtout des eaux de lessive.
– L’apport en azote dans l’eau est dû aux déjections humaines et à la dégradation de la matière organique ; ceci est aussi justifié par la turbidité de l’eau dépassant les normes (Turbidité > 25 FTU). On remarque l’existence de fosses perdues sur les canaux d’irrigation.
– La teneur en cuivre (1,2mg/l) dépasse largement les limites recommandées pour des eaux d’irrigation. Ceci est probablement dû à l’emploi de pesticides riches en organo-métallique pour le traitement du cresson.
– la valeur élevée du taux de potassium est attribuée aux cendres et aux urines, déversées directement dans les canaux d’évacuation.
Eau traitée par Hydrocotyle verticillata
On constate une baisse de concentration en phosphate du 1èr au 5 ème jour. L’élimination du phosphore de l’eau est proportionnelle à la productivité de la plante (apparition des nouvelles pousses) [18]. Cependant, à partir du 10 ème jour, on constate une élévation de la concentration en phosphate dans l’eau ; cette augmentation est signe de rejet de phosphore qui peut être dû à la décomposition de certaines parties de la plante (flétrissement des tiges) dans l’eau causée par l’excès de phosphate (noircissement des feuilles) [08].
|
Table des matières
INTRODUCTION
4.1 Définition
4.2 Principe
4.3 Lagunage à microphyte
4.1 Lagunage à macrophyte
4.2 Lagunage de finition
1.1 Etude préliminaire
1.2 Etude n° 01 : Etude comparative de la qualité de l’eau dans un système dimensionnelle (à l’entrée et sortie des cressonnières)
1.3 Etude n° 02 : suivi systématique de l’eau dans un système discontinu
2.1. Objectif
2.2. Présentation du site étudié
2.3 Etude comparative des eaux : Etude n° 01
3.1. Objectif
3.2. Présentation de l’expérimentation
3.3 Paramètres de suivis
4.1 Objectif
4.2 Choix des paramètres pour l’analyse des eaux
Les paramètres étudiés figurent dans le tableau 13
Le phosphate favorise le phénomène d’eutrophisation. L’azote est un facteur limitant de l’eutrophisation, il est signe de la dégradation de la qualité de l’eau car l’eutrophisation diminue le taux d’oxygène du milieu aquatique [20]. En anaérobie, le sulfate est transformé par les bactéries en sulfures ou en hydrogène sulfuré toxique et responsable de mauvaise odeur ; l’excès de sulfate peut nuire à la qualité de l’eau et peut limiter la production biologique de la plante
4.3 Outils et matériels
5.1 Etude n° 01 : Etude comparative de la qualité des eaux E et S
1.1 Les normes et les résultats des paramètres physiques et biologiques de l’eau
1.2 Les normes et résultats des paramètres chimiques de l’eau
1.3 Interprétations des résultats
2.1. Variation de la teneur en sulfate dans l’eau
Nous représentons sur les graphes 1 à 4 le comportement des 4 plantes expérimentées vis-à-vis du sulfate contenu dans l’eau d’irrigation
2.2 Variation de la teneur en phosphate dans l’eau
Nous représentons sur les graphes 5 à 8, le comportement des 4 plantes expérimentées vis-à-vis du phosphate contenu dans les eaux de cressonnière
2.3 Variation de la teneur en azote dans l’eau
Nous représentons sur les graphes 9 à 12, le comportement des 4 plantes expérimentées vis-à-vis de l’azote contenu dans les eaux de cressonnière
2.4 Variation de la teneur en potassium dans l’eau
2.5 Variation de la turbidité en fonction du temps
Télécharger le rapport complet
