LA QUALITE DES EAUX DESTINEES A LA CONSOMMATION HUMAINE

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Résultats et interprétations

Pour une description détaillée du secteur d‟étude, des sites de prélèvement et pour une présentation des résultats d‟analyses des échantillons d‟eaux prélevés et leurs interprétations, nous renvoyons le lecteur à la publication [P5] jointe à ce document (L. V. Randriamanivo et al. 2016).
Le secteur d‟étude choisi a été le secteur géographique formé par l‟ensemble de zones qui englobe quelques fivondronana localisés au sud et à l‟est de la ville d’Antananarivo : Antananarivo-Atsimondrano, Behenjy, Ambatolampy, Andramasina, Antananarivo-Avaradrano, Manjakandriana. Les analyses des paramètres physico-chimiques des 44 échantillons d‟eau prélevés ont permis d‟apprécier la qualité globale des eaux naturelles utilisées par la population concernée par l‟étude pour son usage domestique.

Qualité globale des eaux de la nappe du secteur d’étude

L‟appréciation de la qualité des eaux souterraines s‟effectue par l‟étude des paramètres de pollution, puis par l‟interprétation de la qualité globale sur la base d‟une échelle simplifiée [8] (cf. tableau 7) comportant quatre paramètres indicateurs de pollution physico-chimique et azotée. Ces paramètres sont :
– les Sels Totaux Dissous (STD) et les chlorures qui renseignent sur la qualité minéralogique des eaux ;
– les nitrates et le plomb, principaux indicateurs d‟une pollution d‟eaux souterraines.
Le tableau 8 qui détaille les informations concernant les points d‟eaux contrôlés, indique que 56% des points échantillonnés sont de bonne qualité, 32% sont de qualité moyenne et 11% sont de très mauvaise qualité.
Les résultats présentés dans la publication [P5] montrent que les eaux du secteur sont généralement de bonne qualité en raison de l‟excellente qualité des chlorures lesquels les teneurs oscillent entre 2,02 et 2,25 méq/L et aussi de leur faible minéralisation. Il ressort également de cette étude que les eaux de mauvaise qualité proviennent toutes des puits à savoir les puits 44 d‟Ambatofotsy Gare (plomb), 66 d‟Ambatolampy (nitrates), 68 de Behenjy (nitrates), 72 d‟Ambalavaokely (nitrates) et 8 de Tanjon‟Andriana (nitrates et STD).

 Assurance qualité et contrôle qualité des analyses de l’eau

A l’INSTN, nous avons constaté la nécessité de mettre en place des outils et des méthodologies d‟analyses plus performants pour l‟amélioration de la qualité des données de surveillance chimique de l‟environnement physique (l‟eau, l‟air, le sol, les aliments). Les travaux réalisés incluent plusieurs projets en collaboration avec :
– l‟Agence Internationale de l‟Energie Atomique (AIEA) dans le cadre des projets RAF/4/018 « Quality Management and Control in institutions using nuclear and related technologies », RAF/0/027 « Consumer Safety and Trade Development through Competent Nuclear Testing and Metrology Laboratories », MAG/8/005 et MAG/8/007 « Establishment of a National Quality
Control Standard for foodstuffs and fishery products », MAG/7/002 « Effects of water and air pollution on public health »
– le Ministère de l‟Enseignement Supérieur et de la Recherche Scientifique dans le cadre du projet
F@DES SP99v1b_21 « Contribution à l‟évaluation de la pollution environnementale par des études pluridisciplinaires ».
Au cours des projets sus-mentionnés, les activités entreprises en vue de l‟amélioration des mesures des paramètres susceptibles de dégrader l‟état de l‟environnement sont développées selon trois axes : la formation, les essais inter-laboratoires et l‟évaluation des performances du laboratoire.
La formation acquise, la participation aux exercices de comparaison inter-laboratoires (contrôle externe) et l‟utilisation de matériaux de référence certifiés (contrôle interne) constituent les outils permettant d‟ assurer la validité et la comparabilité des données, que ce soit pour les programmes de surveillance nationaux et internationaux ou dans le domaine de la recherche. En fait, ces deux types de contrôle sont les seuls qui permettent d‟évaluer de façon régulière et fiable la qualité des résultats analytiques d‟un laboratoire.
Les objectifs des essais inter-laboratoires pour les laboratoires d‟analyses peuvent inclure les points suivants :
− vérifier la qualité et la performance du laboratoire ;
− démontrer la valeur des résultats analytiques vis-à-vis de l‟administration, des collectivités locales ou des clients ;
− évaluer les incertitudes sur les résultats liées aux méthodes mises en œuvre (répétabilité, reproductibilité) et améliorer la qualité d‟un laboratoire ;
− obtenir les accréditations officielles et les agréments délivrés par les autorités.
Ainsi, pour évaluer la fiabilité des résultats et mieux cerner les difficultés qui subsistent, nous avons exploité l‟ensemble des résultats de 2007 à 2013, obtenus au cours de notre participation aux essais inter-laboratoires réalisés sur les eaux naturelles. Le programme a été initié par le Southern African Development Community in Measurement Traceability (SADCMET) qui a créé le Southern African Development Community (SADC) WaterLab Association. Cette dernière regroupe plus de 100 laboratoires d‟analyses d‟eau de la région de SADC et d‟autres pays africains dont le but commun est d‟assurer la qualité des eaux distribuées à la consommation humaine. Les essais inter-laboratoires ont débuté en 2004 et ont lieu régulièrement une fois par an.
La pollution de l’environnement dans quelques communes des régions d’Analamanga et de Vakinankaratra : apport des techniques d’analyses nucléaires et connexes
Les objectifs de l‟association sont les suivants :
− Faciliter la coopération technique entre les laboratories d‟analyses de l‟eau de la région
− Développer et harmoniser les méthodes d‟analyses
− Promouvoir l‟accréditation des laboratories
− Organiser des essais inter-laboratoires
− Promouvoir le Système de Management de Qualité au sein des laboratoires
− Identifier les priorités pour le développement de la cooperation technique en termes d‟analyses
− Etablir un forum d‟échange d‟information
− Collaborer en matière de formation
− Faciliter la relation entre les laboratoires et les organismes accréditeurs sur le sujet relatif à l‟ accréditation
− Mobiliser les ressources en vue de l‟amélioration de la qualité des laboratoires.
Les pays participant au programme de SADC Waterlab Association regroupent Namibia, Zimbabwe, Uganda, Botswana, Swaziland, Madagascar, Zambia, Malawi, Tanzania, Kenya, Mauritius, Ethiopia, Burundi, Rwanda, Seychelles, Lesotho, Ghana et Democratic Republic of Congo.

Rapport des résultats des essais inter-laboratoires de SADCMET

Les résultats obtenus par l‟INSTN-Madagascar dans la période de 2007-2013 au travers les essais inter-laboratoires de SADC Waterlab Association sont récapitulés dans ce paragraphe.
Pour de plus amples informations concernant nos performances en matière d‟analyses de l‟eau, nous invitons le lecteur à se rendre à la publication [P3] jointe à ce manuscrit.
Les paramètres de l‟eau analysés concernent :
– Les ions mineurs et majeurs : Cl –, F –, NO3 –, SO4 2–, PO4 3–, K +, Na +, Ca 2+, Mg 2+
– Les éléments traces métalliques : Al, Cr, Mn, Fe, Ni, Co, Cu, Zn, As, Cd, Pb
Le critère d‟évaluation est basé sur la méthode statistique « Z-score ».
Z-score est donné par l‟équation :
Z  VlabVassignée Sd
où Vlab représente la valeur rapportée par le laboratoire , Vassignée la valeur assignée et Sd le standard de déviation.
Par ailleurs, le jugement qui suit ressort de l‟ ISO Guide 43 :
─ Les résultats dont |Z| ≤ 2 sont satisfaisants
─ Les résultats dont 2 < |Z| ≤ 3 sont douteux
─ Autrement (|Z| > 3), les résultats sont insatisfaisants
Pour un élément donné, si le laboratoire réussit à obtenir au moins deux résultats satisfaisants sur les trois analyses effectuées, la mention « acceptable » lui est décernée. Le taux de réussite sera donc calculé de la manière suivante :
avec nacceptable : nombre de mesures « acceptables » et nmesures : nombre total de mesures
Tenant compte du critère mentionné ci-dessus, la Fig. 9 ci-après résume le rapport d‟évaluation de
la performance du laboratoire d‟analyses de l‟eau de l‟INSTN-Madagascar.
Ces résultats ont permis de cadrer un programme d‟action destiné à améliorer la qualité des résultats pour les analyses de l‟eau effectuées à l‟INSTN-Madagascar. Un ensemble de mesures a ainsi été planifié et visait en priorité certains éléments chimiques pour lesquels des problèmes de comparabilité des résultats ont été mis en évidence.

Conclusion

Cette étude a permis de visualiser la situation actuelle des eaux des aquifères du secteur d‟étude (Sud et Est d‟Antananarivo) de point de vue hydrochimique et qualité. L‟approche de la qualité chimique montre que les eaux de source, de ruissellement et de borne-fontaine sont de qualité meilleure que celle des eaux de puits. L‟analyse des résultats a révélé que les eaux des puits contrôlés sont affectées par une pollution d‟origine anthropique. La dégradation de la qualité de ces eaux est due essentiellement à la présence des nitrates qui semblent être liés aux activités humaines (déchets organiques d‟origine humaine et animale, épandage de lisiers) et en l‟absence d‟un réseau d‟assainissement collectif dans la région.
Dans l‟ensemble, les eaux des sources et des bornes-fontaines sont aptes à la consommation mais nécessitent dans certains cas, un contrôle avant approvisionnement. Par contre, les analyses de la qualité globale des eaux ont révélé que 37% des eaux de puits contrôlées sont de bonne qualité, 37% de qualité moyenne et 26% sont de très mauvaise qualité. Les paramètres les plus déclassants pour leur usage en eau de consommation publique ont été le nitrate et le plomb. Les eaux provenant des puits 5, 8, 66, 68 et 72 localisés respectivement à Ambohibato, Tanjon‟Andriana, Ambatolampy, Behenjy et Ambalavaokely avaient une teneur en nitrate supérieure aux normes nationales de potabilité de 0,81 méq/L. Quant au plomb, l‟eau issue du puits 44 d‟Ambatofotsy Gare avait une teneur élevée et au-dessus des normes nationales de potabilité fixées à 50 µg/L.
Par ailleurs, la classification par le diagramme de Piper a révélé que les eaux analysées sont à environ 50% à faciès bicarbonaté dont plus de 36% bicarbonaté mixte. Les autres, soit 50% des points d‟eaux contrôlés sont à faciès chloruré et nitraté dont plus de 43% provenant des puits.
Etant donné la situation actuelle des eaux des aquifères du secteur d‟étude, la population peut alors être conduite à utiliser pour son usage domestique des eaux de source ou de ruissellement dont les qualités hygiéniques, non contrôlées, sont discutables.

Table des matières

INTRODUCTION
A- LA QUALITE DES EAUX DESTINEES A LA CONSOMMATION HUMAINE
A.1- Les généralités sur l‟eau
A.1.1- La chimie de l‟eau
Notion de milliéquivalent
Diagrammes de Piper et de Schöeller-Berkaloff
Analyses des éléments métalliques
A.1.2- Les principaux types de polluants et leurs origines
A.2- Le secteur Eau à Madagascar
A.2.1- Les infrastructures d‟approvisionnement en eau
A.2.2- Le cadre légal et réglementaire relatif au contrôle de la qualité de l‟eau
A.2.3- Les normes de potabilité
A.3- Méthodologie adoptée pour l‟évaluation de la qualité physico-chimique des eaux
naturelles consommées par la population rurale d‟Antananarivo
A.3.1- Présentation de la zone d‟étude : Antananarivo
(i) Aperçu démographique et limitation géographique
(ii) Aperçu climatologique
(iii) Aperçu hydrographique
iv) Aperçu géologique
A.3.2- Les méthodes d‟échantillonnage
A.3.3- Les méthodes analytiques
(i) Mesures sur terrain
(ii) Mesures des ions majeurs et mineurs
(iii) Mesures des métaux lourds
A.3.4- Résultats et interprétations
Qualité globale des eaux de la nappe du secteur d‟étude
A.4- Assurance qualité et contrôle qualité des analyses de l‟eau
Rapport des résultats des essais inter-laboratoires de SADCMET
A.5- Conclusion
B- LA POLLUTION ATMOSPHERIQUE URBAINE
B.1.1- Les origines des particules
B.1.2- Les effets sur la santé et la réglementation
B.1.3- Les effets sur l‟environnement
B.2- Axes de recherche étudiés et objectifs
B.2.1- Pollution de l‟air à l‟échelle locale dans l‟approche chronologique
B.2.1.1. De 1992 à 1996
B.2.1.2. De 1998-2002
Méthodes d‟échantillonnage et d‟analyses
Résultats et interprétations
B.2.1.3. En 2003
Méthodes d‟échantillonnage et d‟analyses
Résultats et interprétations
La pollution de l’environnement dans quelques communes des régions d’Analamanga et de Vakinankaratra : apport des techniques d’analyses nucléaires et connexes
B.2.1.4. De 2007-2008
Méthodes d‟échantillonnage et d‟analyses
Résultats et interprétations
B.2.2- Pollution à l‟échelle micro locale : la pollution de l‟ambiance de travail et l‟exposition du personnel
Méthodologie
Résultats, interprétation et recommandations
1- SOCIETE U1
2- SOCIETE U2
C- CONCLUSION ET PERSPECTIVES
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
ANNEXES

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