GESTION DES RESSOURCES EN EAU

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Préservation des ressources naturelles

Une ressource correspond à une forme d’énergie ou matière indispensable pour assurer les besoins physiologiques, socio-économiques et culturels aussi bien au niveau individuel que collectif. Il existe en effet deux types de ressources naturelles:
-les ressources renouvelables, comme l’eau, le soleil, le vent, la biodiversité, etc ; -les ressources non renouvelables, comme les combustibles fossiles, les minerais.
Pour conserver les ressources naturelles, s’agira de les valoriser et de les protéger. Il y’a différentes formes de valorisation de nos ressources, par exemple le système de création d’aires protégées.

Création d’aires protégées

Une aire protégée est un espace aménagé, délimité en plusieurs zonages. Elle est surveillée par une unité de gestion, par l’exemple le cas de MNP (Madagascar National Park) qui gère l’ensemble des parcs nationaux à Madagascar. Ces aires protégées font entrer de l’argent au pays, créent des emplois localisés. Car, les touristes y viennent visiter en payant une certaine somme à l’entrée de ces aires, ils louent des hôtels, s’approvisionnent aux marchés, achètent différents articles de souvenirs dans les boutiques, donc tous ceux-ci font entrer du l’argent aux citoyens.
Ces aires protégées jouent aussi un rôle pour la production de l’eau. Ces surfaces protégées connaissent un renouvellement permanent du cycle de l’eau. Une eau fraiche à une apparence agréable, qui constitue souvent la source d’eau de boisson de la population riveraine. En effet, l’écotourisme accroit l’économie du pays et sauvegarde l’environnement, en revanche il peut engendrer des impacts négatifs au niveau socioculturel.

Protection des bassins versants

Les bassins versants jouent un rôle primordial dans un écosystème naturel. Œuvrer à une politique de protection relative aux bassins versants, effective, planifiée, visant l’ensemble du public, mais surtout le paysannat, pourrait déboucher sur une conscience communautaire écologique afin de favoriser la bonne gouvernance des bassins versants.

Lutte contre la déforestation

La dégradation de la forêt est un problème majeur, que connait le monde en particulier les pays en développement où le phénomène est considérable. La destruction importante de la forêt peut conduire à la désertification du pays, à la non-rétention du CO2(dioxyde de carbone)émis par les particuliers et à la dégradation des sols.
La destruction des sols prend origine du défrichement des forêts, des feux de brousse pour faire place à l’agriculture ou pour des fins de pâtures. Ces pratiques désastreuses laissent les sols nus et tuent la faune pédologique. A moindre pluies, toute la partie superficielle est emportée par les eaux, car pas de racines qui retiennent le sol.Les études consacrées au défrichage des terres dans les zones tropicales montrent que le déboisement aboutit directement à la dégradation de la structure des sols, en modifie les propriétés chimiques et biologiques, diminue la porosité de la couche superficielle, accroît la compaction et diminue le taux d’infiltration [14].

Lutte contre la pollution urbaine et industrielle

Selon le dico-encarta « La pollution est la contamination de l’air, du sol ou de l’eau (par des substances chimiques, organiques ou radioactives) altérant la santé de l’homme, la qualité de la vie ou le fonctionnement naturel des écosystèmes ». .
Il est nécessaire de lutter contre ces formes de pollutions, parce qu’elles sont causes des méfaits graves sur l’environnement et l’homme. Donc, la mise en place d’une politique de traitement des eaux usées, de recyclage des déchets solides, d’instauration de quotas de rejets des polluants seront des moyens efficaces pour combattre ces formes de pollutions.

CHANGEMENT CLIMATIQUE

Définition

Il désigne un ensemble de perturbations dues à l’homme qui affectent la totalité ou une partie importante de la biosphère. Avec les actions anthropiques dévastatrices contribuent à des changements considérables et remarquables au niveau du quotidien. Les variations climatiques à travers le monde accentuent la vulnérabilité des personnes et les mettent dans une situation à risque important[14].Le changement climatique va parallèlement avec le réchauffement climatique, ce dernier est explicable par plusieurs phénomènes. Notons par exemple l’effet de serre.

Effet de serre

C’est un phénomène thermique bien connu sur la Terre où l’atmosphère laisse passer une partie du rayonnement du soleil qui vient frapper le sol. Réchauffé, celui-ci émet un rayonnement infrarouge qui est en partie ou totalement piégé par l’atmosphère rendue«imperméable» par la présence de gaz à effet de serre3.
La plupart des gaz à effet de serre (GES) sont d’origine naturelle. Mais certains d’entre eux sont uniquement dus à l’activité humaine ou bien voient leur concentration dans l’atmosphère augmenter en raison de cette activité. C’est le cas en particulier de l’ozone (O3), du dioxyde de carbone (CO2) et du méthane (CH4).

INSTRUMENTS DE PROTECTION

Les rapports de l’homme avec son milieu ont changé, il ne vit plus en symbiose avec lui, il a rejeté dans la nature tout ce qui n’était pas dû à sa création et il le consomme sans se rendre compte que le traitement qu’il lui inflige met en danger l’ensemble des êtres vivant sur la terre [12].L’instauration des instruments de protection de la nature, comme l’aspect réglementaire, et la gérance ou la gouvernance environnementale peut atténuer de la destruction massive de l’environnement.

Aspect de réglementation directe

Il s’agit de l’approche première suivie de la plupart des pays. Cetteapproche dicte les responsabilités environnementales davantage qu’elle n’encourage les gens à les assumer.
En vertu de cette approche, un organisme ayant compétence pour la gestion d’une activité édicte des règles pouvant par exemple prévoir que : l’exploitation de certaines ressources est assujettie à des quotas (permis d’exploitation forestière, permis miniers etc.)[12].Toutefois, des niveaux limites sont imposés pour certains déchets pouvant être jetés dans l’environnement (eaux usées, polluants, émissions atmosphériques etc.).Et, elle ne suffit pas seule pour composer efficacement avec les problèmes que connait l’environnement.

Instrument économique

Les instruments économiques sont des outils dont nous nous servons pour changer le comportement des gens en ce qui concerne l’utilisation qu’ils font d’une ressource et en matière d’exploitation ou d’utilisation abusive de l’environnement [12]. Afin de persuader le pollueur d’arrêter ou de réduire le rejet d’effluents dans un cours d’eau, une imposition de taxe établie en fonction de la quantité d’effluents rejetée. Cette redevance serait fixée en accord avec l’importance des dommages causés par le rejet d’effluents [12].
Exemple : taxe sur un pollueur
Notons le principe de pollueur payeur qui a été adopté par l’OCDE en 1972, en tant que principe économique visant à la prise en charge, par le pollueur, des « coûts de mesures de prévention et de lutte contre la pollution arrêtées par les pouvoirs publics pour que l’environnement soit dans un état acceptable ». Ce principe est un des principes essentiels qui fondent les politiques environnementales des pays. Comme le stipule l’article L110-1 du code de l’environnement français « Toute personne doit contribuer à la réparation des dommages qu’elle cause à l’environnement dans les conditions fixées par la loi4 ».Ce principe contribue à la réduction de rejets de polluants des entreprises sur l’environnement.

Gérance environnementale

L’expression «gérance environnementale» désigne essentiellement tout ce qui influence les préférences des gens en ce qui concerne tous les services et les sentiments de bien-être que leur procure l’environnement [12]. Comme fonctions relevant de la gérance environnementale, on peut citer:
l’éducation et la formation en matière de problèmes environnementaux ;
la communication au public d’information sur l’environnement et sa valeur ;
la multiplication des opérations visant à conscientiser les gens aux interactions entre ; l’économie, la collectivité et les valeurs sociales, d’une part, et l’environnement d’autre part ;
L’observation volontaire des règles d’une entreprise ayant une activité polluante.

Valorisation de certains résidus

Le recyclage est une filière intéressante en vue de diminuer certains polluants et un gain en retour d’un environnement agréable. De même pour le traitement des effluents constitue une obligation afin de ne pas abimer le milieu naturel où ils seront finalement déversés.

Traitement des effluents

Le traitement des eaux usées de provenance ménagère ou industrielle s’avère nécessaire pour éliminer les produits susceptibles de nuire la nature, en particulier le sol, les micro-organismes, la vie aquacole, l’écosystème naturel en général. Le traitement est un ensemble d’opérations que l’industriel procède pour supprimer terriblement des éléments indésirables contenus dans les eaux usées, avant son rejet dans les différents milieux naturels.

Recyclage des déchets

La gestion des déchets par le biais de recyclage diminue les éléments nuisibles sur l’environnement. En effet, la maîtrise des déchets est un processus intégrant la production et le traitement. La production correspond au choix des produits à la source et à leur valorisation. Ainsi, le traitement des déchets correspond à un processus global enveloppant collecte, transport, stockage, tri, ainsi que son recyclage.

GESTION DE L’EAU

CONTEXTE GENERAL

Le 22 Mars est une journée symbolique de la célébration de l’eau. Cette journée veut bien montrer la valeur indéniable de cette source naturelle précieuse. L’eau est une ressource naturelle renouvelable d’origine minérale, et fait partie du patrimoine commun de la Nation. Une ressource, dont une partie de la population la savoure bien sans risque avec un accès facile et une autre partie reste encore beaucoup à faire.
L’eau joue un rôle crucial dans le développement économique des pays et dans la survie des écosystèmes naturels. Les diverses utilisations de l’eau influent sur sa disponibilité, des points de vue de la quantité, de la qualité et du temps des divers besoins économiques, sociaux et écologiques [13].

LES RESSOURCES HYDRIQUES

Depuis, fort longtemps l’homme a toujours voulu dominer le secteur eau et rechercher encore à l’exploiter pour ses besoins fondamentaux, son usage dans différents domaines à savoir la domestique, l’agriculture, l’élevage, l’industrie, etc. L’eau est et sera une source indispensable à tout organisme vivant. Suite à son exploitation excessive due à l’augmentation de la demande des usagers, l’eau devient de plus en plus insuffisante et rare [2].
Cependant, il ya trois sortes de ressources en eaux : les eaux atmosphériques, les eaux souterraines, les eaux superficielles, et toutes proviennent d’un même cycle naturel
La circulation de l’eau à travers la planète obéit à un système hydrologique. De nombreux phénomènes agissent simultanément et permettent ainsi son fonctionnement : les précipitations, l’évaporation, l’évapotranspiration (transpiration des végétaux), la condensation et le ruissellement. Chauffée par l’énergie solaire, l’eau s’évapore et se disperse dans l’atmosphère sous forme de vapeur d’eau. Se refroidissant, l’eau se condense et forme de fines gouttelettes qui s’agrègent et constituent ainsi des masses nuageuses. L’eau retombe ensuite dans les océans ou sur terre sous forme de grêle, précipitation ou neige. L’eau ruisselle ou s’infiltre dans le sol régénérant ainsi les nappes phréatiques.

GARANTIR L’EAU POUR LA POPULATION

L’accès à l’eau potable reflète la distribution des richesses. Bien souvent, les pauvres paient une eau de qualité médiocre plus chère que les riches. Dans la majorité des pays, la proximité d’eau permanente et d’accès facile est encore un facteur notable d’occupation et d’aménagement du territoire [13].
L’accès à des services d’eau potable et d’assainissement amélioré, conjugué à une éducation efficace aux pratiques d’hygiène, peut avoir des effets positifs à la fois sur la santé et la productivité, ainsi que la qualité de vie meilleure pour les ruraux et les urbains ainsi que d’atteindre les OMD(Objectifs du millénaire pour le Développement), c’est-à-dire de fournir à 52 % de la population rurale et à 77 % de la population urbaine l’accès à l’eau potable et à l’assainissement d’ici à 2015 à Madagascar [Banque mondiale, 2005].L’eau joue un rôle crucial dans le développement économique d’un pays et dans la survie des écosystèmes naturels.

En milieu rural

En milieu rural, où l’enclavement est un secteur afférent, et l’insuffisance d’assainissement de base accroissent le nombre des non-accès en alimentation en eau salubre. Des nombreux villages à Madagascar connaissent toujours de difficultés d’accès à une eau saine et s’il existe un point d’eau à s’approvisionner, se trouve à une distance importante, encore pire un approvisionnement d’une eau impropre à la consommation [Diorano-wash].

En milieu urbain

Contrairement, en milieu rural, l’accès à l’eau potable est beaucoup plus amélioré en milieu urbain. Mais, l’accroissement de la population urbaine dû à des raisons multiples peut rehausser la demande d’approvisionnement en eau potable. Des études réalisées par les Nations unies soulignent les risques de graves difficultés d’approvisionnement à moyen terme, et parfois même l’absence d’accès à l’eau potable pour une grande partie de la population urbaine [13].
Nous avons ci-dessus deux tableaux d’annuaire de desserte en eau potable et en assainissement à Madagascar de l’année 2011.

TRAITEMENT DES EAUX

Afin de ne pas polluer l’environnement, et de ne pas nuire la sante des hommes les eaux doivent faire l’objet d’un traitement prealable.les eaux usées proviennent de l’agriculture, des habitations, des industries et transportent toutes sortes de détritus et de matières dissoutes. Pour éliminer ces matières indésirables, des processus à plusieurs étapes sont mènes, avant son rejet dans les milieux naturels, à savoir ; le prétraitement, le traitement primaire, le traitement secondaire ainsi que le traitement tertiaire. Ces étapes sont valables pour le traitement des eaux potables. Seulement, le traitement d’eaux potables est moins complexe que celles des eaux usées, dépendant encore plus du degré des eaux brutes à traiter.

EXEMPLES DE TRAITEMENT DES EAUX

Cas des eaux usées

Les eaux usées sont toutes les eaux chargées de différents éléments provenant de la population mais aussi des activités commerciales et industrielles du fait qu’elles ont été utilisées pour le ménage, le lavage ou les toilettes, qui sont de nature à polluer les milieux dans lesquelles elles seront finalement déversées.
Dans un souci de respecter ces différents milieux, des traitements doivent se réaliser sur ces effluents par le réseau d’assainissement urbain ou l’usine concernée.

Prétraitement

Cette étape utilise des techniques modestes comme le dégrillage, le dessablage, le dégraissage pour enlever les polluants solides et grossiers. Elle protège ainsi les ouvrages du traitement en aval, élimine les rudiments susceptibles d’embarrasser les prochains procédés d’épuration5.
– le dégrillage qui retire de l’eau les grosses particules insolubles, telles que les branches, les plastiques, etc ;
– le dessableur qui enlève les matières decantables (le sable, etc) ;
– le dégraisseur ou le déshuileur qui enlève les matières flottantes (graisses alimentaires, lipides, etc).

Traitement primaire

Le procédé de coagulation-floculation est un traitement primaire qui permet de débarrasser les eaux usées de ses impuretés. La coagulation a donc pour but principal de déstabiliser les fines particules en suspension, rompre les liaisons colloïdales pour ainsi faciliter leur agglomération.
De manière générale, l’ajout, en premier lieu, d’un agent coagulant soumet l’eau usée à certaines conditions de brassage puis, l’ajout d’un floculant qui viendra agréger les agrégats déjà formés par le coagulant. Généralement caractérisé par l’injection et la dispersion rapide de produits chimiques, ce procédé permet d’augmenter substantiellement l’efficacité des
traitements secondaires [11]. Enfin, la floculation est généralement utilisée de manière combinée avec la coagulation. Et cette technique coagulation-floculation est utilisée en traitement des eaux usées accompagnées d’une décantation et d’une élimination des flocs. Ce traitement élimine 50 à 55% des matières en suspension et réduit 30% d’environ de DBO (demande biologique en oxygène) et DCO (demande chimique en oxygène)[12].

Traitement secondaire

Le traitement secondaire consiste a utilisé des bactéries pour éliminer les polluants restant. Des cultures bactériennes appropriées mises en contact à l’eau à traiter éliminent certains éléments indésirables. Ceci est accompli en forçant le mélange entre les eaux usées, les bactéries et l’oxygène [11]. Ce dernier aide les bactéries à éliminer plus rapidement les polluants. L’eau est ensuite mise dans d’autres réservoirs où les particules solides se déposent à nouveau dans le fond, rendant l’eau entre 90 et 95% sans polluants. Le traitement secondaire enlève environ 85 à 90% des DBO et des particules en suspensions et environ 90 à 99% des bactéries coliformes [safewater].

Traitement tertiaire

Le traitement tertiaire ou avancé enlève les substances dissoutes, comme la couleur, les métaux, les produits chimiques organiques et les substances nutritives comme le phosphore et l’azote. Il y a un certain nombre de processus de traitement physiques, chimiques et biologiques qui sont utilisés pour le traitement tertiaire.

Eau potable : Cas général

Il faut une eau brute prélevée dans les cours d’eau ou dans les nappes souterraines, puis transportée vers l’usine de traitement pour la rendre potable. Une eau brute est une eau à l’état naturel, non traitée, qui contient encore de nombreux éléments minéraux et organiques dissous ou en suspension.
Afin de devenir propre à la consommation, elle y subit divers traitements répondants aux normes définies par la réglementation. Ces normes peuvent être différentes d’un pays à l’autre.

Caractéristiques des particules à enlever

Les composés retrouvés dans l’eau sont généralement regroupés dans trois catégories : les matières en suspension (MES), les matières colloïdales et les matières dissoutes. Les matières en suspension sont d’origine minérale ou organique et possèdent un diamètre supérieur à 1µm. Leur temps requis pour décanter d’un mètre varie de quelques dixièmes de secondes à plusieurs jours selon leur diamètre et leur densité [4].

Stabilité des particules

Les particules colloïdales dans l’eau possèdent une charge électrique qui est généralement négative. Comme elles ont toutes la même charge, elles se repoussent et n’ont pas tendance à former des agrégats plus gros et donc plus facile à éliminer. Elles demeurent donc stables d’où la flottation. Une particule typique est représentée dans la figure ci-dessous.

Table des matières

INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : ASPECTS THEORIQUES
Chapitre 1: GESTION DE L’ENVIRONNEMENT
I.1.CONTEXTE GENERAL
I.2. GESTION DE L’ENVIRONNEMENT
I.2.1. La pauvreté
I.2. 2. Préservation des ressources naturelles
I.2.2.1.Création d’aires protégées
I.2.2.2.Protection des bassins versants
I.2.2.3 Lutte contre la déforestation
I.2.2.4.Lutte contre la pollution urbaine et industrielle
I.4.CHANGEMENT CLIMATIQUE
I.4.1. Définition
I.4.2. Effet de serre
I.5.INSTRUMENTS DE PROTECTION
I.5.1.Aspect de réglementation directe
I.5.2.Instrument économique
I.5.3.Gérance environnementale
I.5.4.Valorisation de certains résidus
I.5.4.1.Traitement des effluents
I.5.4.2Recyclage des déchets
Chapitre 2 : GESTION DE L’EAU
II.1.CONTEXTE GENERAL
II.2.LES RESSOURCES HYDRIQUES
II.3.GARANTIR L’EAU POUR LA POPULATION
II.3.1 En milieu rural
II.3.2 En milieu urbain
II.4 GESTION DES RESSOURCES EN EAU
II.4.1.Pollutions des eaux
II.4.2.Raréfaction des ressources en eau
II.4.3.Une ressource précieuse et vectrice de maladies
Chapitre 3: TRAITEMENT DES EAUX
III.1. EXEMPLES DE TRAITEMENT DES EAUX
III.1.1.Cas des eaux usées
III.1.1.1.Prétraitement
III.1.1.2.Traitement primaire
III.1.1.3.Traitement secondaire
III.1.1.4.Traitement tertiaire
III.1.2.Eau potable : Cas général
III.1.2.1. Caractéristiques des particules à enlever
III.1.2.1.1.Stabilité des particules
III.1.2.1.2.Potentiel Zêta
III.1.2 2.Coagulation
III.1.2.2.1.Compression de la double couche
III.1.2.2.2.Adsorption et neutralisation
III.1.2.2.3.Emprisonnement des particules dans un précité
III.1.2.2.4.Adsorption et pontage entre les particules
III.1.2.3.Les principaux coagulants utilisés
III.1.2.4.Aides coagulant (adjuvant de floculation)
III.1 .2.5.Paramètres affectant la coagulation
III.1.2.5.1.Effet de la température
III.1.2.5.2.Effet du pH
III.1.2.5.3.Effet de l’alcalinité
III. 1.2.6.Floculation
III.1.3. Filtrations
III.1.3.1.Filtration lente
III.1.3.2.Filtration rapide
III.1.3.3.Autres techniques de traitement
III.1.3.3.1.Technologie membranaire
a- Microfiltration
b- Ultrafiltration
c- Nanofiltration
d- Osmose inverse
III.1.3.3.2. Notion de procédé par oxydation
a- Ozonation (O3)
b- Peroxyde d’hydrogène (H2O2)
c- Rayonnement ultraviolet (UV)
Chapitre 4: TRAITEMENT DE L’EAU POTABLE
IV.1.TRAITEMENT CLASSIQUE DE L’EAU POTABLE
IV.1.1.Prétraitement
IV.1.2.Préoxydation
IV.1.3.clarification
IV.1.3.1.Coagulation-floculation
IV.1.3.2.Décantation
IV.1.3.3.Filtration
IV.1.4. Désinfection
IV.2. LE NON POTABILITE DE L’EAU
IV.2.1.Origine de l’eau
IV.2.2.Eaux brutes
IV.3. CLASSIFICATION DE POLLUANTS DE L’EAU
DEUXIEME PARTIE : ETUDE DES CAS ET RESULTATS
Chapitre 5 : TRAITEMENT D’EAU POTABLE A MADAGASCAR
V.1.CONTEXTE GENERAL
V.2. OBJET ET JUSTIFICATION DE L’ETUDE
V.3.ETUDE DES CAS
SECTION 1 : TRAITEMENT D’EAU POTABLE ISSUE D’UNE EAU DE BONNE QUALITE : CAS DE NOSY-BE
V.3.1.1. Présentation de Nosy-Be
V.3.1.3.Traitement de l’eau d’Amparibe
V.3.1.3.1.Prétraitement
V.3.1.3.2. Phase de clarification
a- La décantation
b- La filtration à sable
V.3.1.3.3.Phase de stérilisation
SECTION 2: TRAITEMENT D’EAU POTABLE ISSUE D’UNE EAU DE MOYENNE QUALITE : CAS DE FIANARANTSOA
V.3.2.1.Présentation de Fianarantsoa
V.3.2.2.Aperçu général du traitement de l’eau d’Ankidona
V.3.2.2.1.Essai de traitement d’eau brute au laboratoire
a- .Mode opératoire
b- Clarification de l’eau
i – Suivi du protocole expérimental
ii- Résultats
iii .Processus de filtration
a- Prétraitement
b- Phase de clarification
i – Coagulation
ii -Floculation
iii- Decantation
iv- Filtration à bicouche
– Couche à anthracite :
– Couche au sable :
c- Phase de stérilisation
chapitre 6 :OBSERVATIONS ET INTERPRETATIONS SUR LES RESULTATS
VI.1. LES NORMES DE QUALITE
VI.1.1.Notion de pollution
VI.1.2Normes de qualité
VI.2 RESULTATS D’ANALYSE
VI.2.1. Analyse et observation des résultats
VI.2.1.1.Salinité
VI.2.1.2 Eléments indésirables dans l’eau de boisson
VI. 3. ELEMENTS D’INTERPRETATION
Chapitre 7 : OBSERVATIONS ET RECOMMANDATIONS
VII.1LA QUALITE DE L’EAU DE BOISSON
VII.1 .1 Au niveau des deux sites
VII.1.1.1.Paramètres physiques et organoleptiques
VII.1.1.2.Paramètres chimiques et organiques
VII.1.1.3.Paramètres chimiques : cations
VII.1.1.4.Paramètres chimiques : anions
VII.1.2.Quelques paramètres caractérisant les eaux de surface
VII.1.2.1.Le DBO5 (Demande biologique en oxygène)
VII.1.2.2.La DCO (Demande Chimique en Oxygène)
VII.1.2.3. pH
VII.2.CAS DE NOSY-BE
VII.2.1.Améliorer le procédé de traitement
VII.2.2.Mettre en place un Laboratoire d’analyse
VII.2.3.Mettre au point un programme de surveillance
VII.3. CAS DE FIANARANTSOA
VII.3.1. Protéger Ankidona
VII.3.2.Renforcement des équipements du Laboratoire
VII.4.CONTROLE DES CANALISATIONS
CONCLUSION GENERALE
BIBLIOGRAPHIE

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