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SOURCES DE CONTAMINATION DES EAUX SOUTERRAINES
On peut distinguer deux sources de contamination des eaux souterraines :
SOURCES DIRECTES
Les sources « directes » de contamination des eaux souterraines sont ici considérées comme celles qui introduisent des composés (organiques, inorganiques, microbiologiques, etc…) sur le sol ou dans l’aquifère. Les principales sources directes de contamination sont :
a)- La production industrielle, entreposage et transport de produits ; b)- Les sites de disposition de matériaux ou de substances :
– Ce sont les décharges d’ordures, les dépôts extérieurs ou applications localisées au sol de matériaux organiques ou inorganiques et dépotoirs ouverts. Ces sites peuvent être liés aux activités d’élevage (fumiers) ou municipales (résidus domestiques, boues de station d’épuration), à l’incinération de déchets.
Avec les précipitations, les eaux de lixiviations issues de ces sites constituent les vecteurs de transport des contaminants dans l’aquifère superficiel du sol (Fetter, 1993). Ces eaux de lixiviation encore appelées lixiviat, « jus de décharge » ou eau de percolation des décharges sont chargées bactériologiquement et surtout chimiquement de substances tant minérales qu’organiques (Navarro et al 1988, Callace, 2001 et Dialla, 2008). Ils peuvent se mélanger aux eaux de surface comme aux eaux souterraines et donc constituer un élément polluant tant par leur aspect quantitatif que qualitatif.
La source principale en eaux d’une décharge vient des précipitations. Il faut toutefois tenir compte de l’humidité des déchets et, parfois du niveau de la nappe phréatique qui peut remonter jusqu’à la base d’une décharge. Les principaux constituants des eaux de percolation des décharges, sont les éléments et les ions majeurs (Ca2+, Mg2+, Na+, K+, NH4+, SO42-, Cl-…), des traces de métaux lourds (Pb, Cd, Cr…), des micro-organismes (Dialla, 2008).
– sites d’enfouissement (de résidus de fabrication industrielle, de déchets toxiques, de cendres d’incinération etc…) ou d’injection (d’eaux de lixiviation contaminées, d’eaux de ruissellements urbains ou agricoles, d’eaux usées domestiques, etc…), peuvent rapidement affecter la qualité des eaux souterraines.
– Application de fertilisants inorganiques (engrais chimiques) et organiques (fumiers, lisiers, purins, etc…) et l’utilisation de quantités de fertilisants supérieures aux besoins des cultures se traduit par une perte d’azote vers les eaux souterraines, principalement sous sa forme inorganique oxydée (nitrates). Le phosphore provenant des fertilisants se retrouve généralement fixé au sol. Une surfertilisation des cultures peut conduire à long terme à un enrichissement excessif du sol en phosphore et un risque de migration de celui-ci vers les nappes d’eaux souterraines peu profondes. Finalement, l’application pour fertilisant agricole des boues de station d’épuration des eaux usées domestiques est une source de contamination par les métaux lourds dont plusieurs sont toxiques à des concentrations faibles (arsenic, cadmium, plomb, mercure, etc…). Ces contaminations des eaux souterraines par les métaux lourds sont à considérer lors de l’application intensive et à long terme de ces boues (pH du sol < 6) (Olivier et al, 1997).
SOURCES INDIRECTES
L’effet indirecte désigne ici une altération de la qualité de l’eau souterraine provenant d’activités humaines non liées à l’application de composés au voisinage immédiat des environnements hydrogéologiques (c’est- à dire sur le sol ou dans l’aquifère). Les contaminations ayant une origine atmosphérique pourraient éventuellement avoir à long terme des effets sur la qualité de l’eau souterraine, par exemple :
– les gaz à effet de serre participent aux échanges de carbone (principalement le CO2) et azote (principalement le N2O) avec de l’aquifère superficiel du sol ;
– l’intrusion d’eau de mer dans les milieux aquifères des régions côtières et la formation de biseaux salés sont des phénomènes qui peuvent survenir naturellement (nous désignons ici par aquifères côtiers tous les aquifères situés en bordure des mers et océans, où l’eau douce est adjacente à l’eau salée). Une telle intrusion est une source d’altération de la composition des eaux souterraines et peut être exacerbée par l’exploitation excessive de la ressource.
Le pompage intensif abaisse la nappe d’eau souterraine, ce qui peut occasionner le déplacement des eaux salines vers l’intérieur des terres (Ouellet, 1988).
EFFETS DE LA CONTAMINATION DES EAUX SOUTERRAINES
Pour certains types de contaminants (exemple : micro-organismes pathogènes et certains composés organiques toxiques), les normes ou critères de qualité indiquent l’absence de ce contaminant dans l’eau.
D’une façon générale, les restrictions des usages peuvent affecter l’alimentation du bétail, l’irrigation des cultures au champ ou en serres, certaines utilisations industrielles et domestiques. Dans ces derniers cas, une qualité inadéquate de l’eau souterraine peut être, entre autres, source de contamination, d’entartrage (dépôt de CaCO3), de corrosion et de développement microbiologique. L’obtention d’une qualité d’eau appropriée aux activités industrielles ou domestiques nécessite alors le traitement de celle-ci.
MALADIES D’ORIGINE HYDRIQUE
Généralement ces maladies sont d’origine biologique et chimique.
LES MALADIES D’ORIGINE BIOLOGIQUE
L’eau peut être le véhicule de nombreux agents pathogènes responsables de maladies intestinales ou autres, appelées “maladies à transport hydrique”. Elle peut être aussi le lieu de reproduction d’insectes vecteurs de maladies transmissibles. Ces maladies peuvent également se transmettre par les denrées alimentaires souillées ou par le manque d’hygiène personnelle.
Les principales maladies susceptibles d’être véhiculées par l’eau de boisson sont :
a)- Les maladies virales : les virus les plus préoccupants sont ceux qui se multiplient dans l’intestin des individus infectés et qui sont excrétés en grand nombre dans leurs déjections (OMS, 1986). L’aptitude que présente le virus à survivre dans l’eau pendant plusieurs jours voire des mois fait que l’ingestion d’eau pourrait être une source de contamination. Les principales maladies virales rencontrées sont :
– la poliomyélite est due à des entérovirus qui sont les poliovirus 1, 2, 3, elle est transmise par voie oro-fécale et l’homme est le réservoir de virus. Le virus pénètre par les voies digestives, atteint le névraxe par voie sanguine ou nerveuse. Dans sa forme typique, la maladie est caractérisée par des paralysies flasques. Cependant, il existe des formes latentes, des formes abortives et des formes respiratoires.
– l’hépatite virale : il existe plusieurs types de virus et seul le type A est transmissible par l’eau donnant l’hépatite A ou l’hépatite infectieuse. La transmission par l’eau est importante dans les zones où il y a une contamination fécale de l’eau et des aliments.
– le virus ECHO (Enteric Cytopathogenic Human Orphar Virus) est responsable d’une maladie intestinale généralement sans gravité (diarrhée des enfants).
– les Adénovirus attaquant les voies respiratoires supérieures et les yeux mais sont aussi présents dans l’intestin.
– l’Influenza rarement rencontré dans l’intestin mais très abondant dans le mucus nasal.
b)- Les maladies bactériennes : les maladies transmissibles par l’eau les plus fréquents sont :
– les salmonelloses : ce sont des affections intestinales dues à des entérobactéries du genre Salmonella. Les principaux agents sont : Salmonella typhi et Salmonella paratyphi A et B. Ces germes survivent au moins 10 jours dans l’eau. Ils peuvent se multiplier et provoquer des épidémies massives. Dans 80% des cas, la maladie est apportée par les puits contaminés, soit accidentellement, soit d’une façon continue (voisinage des fosses d’aisance) (OMS, 1986).
– les Shigelloses : elles sont dues à des bacilles dysentériques (Shigella dysenteriae, Shigella flexneri) entrainant des dysenteries bacillaires. La maladie est caractérisée par des diarrhées extrêmement abondantes.
– le cholera : cette maladie est due au vibrion cholérique, un germe très mobile. Elle est favorisée par des conditions d’insalubrité de l’environnement et des mauvaises habitudes d’hygiène.
– Autres : Escherichia coli entéropathogène : responsable de gastro-entérites ; Proteus vulgaris : responsable de diarrhées d’infections diverses ; Pseudomonas aeroginosa : responsable également de diarrhée.
Ces maladies bactériennes proviennent donc d’une désinfection déficiente ou même absente, et sont en général ponctuelles. Elles se manifestent le plus souvent par des gastro-entérites et sont souvent difficiles à mettre en évidence car de courte durée et caractérisées par des symptômes attribuables à d’autres sources que l’eau.
Les maladies parasitaires :
– les risques sanitaires dus aux protozoaires : trois protozoaires intestinaux pathogènes sont transmissibles par l’eau de boisson :
• l’amibiase est due à Entamoeba histolytica. Cette maladie se rencontre plus spécialement dans les pays chauds. La transmission peut être directe (mains souillées) ou transmise par les mouches et aussi par l’eau car les kystes peuvent survivre dans l’eau d’égout et même les eaux d’alimentation. Entamoeba histolytica peut provoquer une forme asymptomatique ou des symptômes mineurs ; cependant, il peut survenir des cas mortels. Cliniquement, elle se manifeste par une gastro-entérite caractérisée par une diarrhée légère ou une intense dysenterie sanglante. Diverses amibes comme Naegleria, Hartmanella, Acanthamoeba, véhiculées par l’eau, peuvent être à l’origine de maladies fréquemment mortelles. Selon l’OMS, environ 10% de la population mondiale seraient affectées par l’amibiase.
• la Giardiase a pour agent un flagelle également susceptible de s’enkyster : Giardia (Lamblia) intestinalis. Il provoque des entérocolites avec diarrhée. La Giardiase est une parasitose cosmopolite mais elle est particulièrement répandue dans le monde tropical, en particulier en Afrique noire.
• la Balantidiose est due à l’agent Balantidium coli et est causée par l’ingestion d’eau de boisson renfermant la trophozoїte et ⁄ ou le kyste qui sont tous deux infectants pour l’homme. Il s’agit d’une affection rare en Afrique et qui persiste essentiellement dans trois foyers endémiques : En Amérique centrale (Mexique) en Amérique du sud (Brésil) et au Moyen-Orient. Balantidium coli n’est pathogène que dans certaines conditions encore mal connues. Ces formes cliniques aiguës simulent une dysenterie amibienne.
– les Helminthiases : des œufs et des larves d’helminthes d’une grande diversité ont été décelés dans l’eau de boisson. On note entre autres :
• les filarioses : parmi elles, la Dracunculose qui a pour agent Dracunculus medinensis. Elle provoque de petites tumeurs aux membres inférieurs et est transmise à l’homme par un petit crustacé : le cyclops vivant dans l’eau. La transmission se fait par absorption d’eau contenant des cyclops infectés.
• les Schistosomoses (Bilharzioses) : elles sont apportées par des trématodes du genre Schistosoma, plus fréquentes dans les régions tropicales et subtropicales. Elle provoque des lésions de la vessie avec hématurie (bilharziose vésicale) ou des lésions intestinales (bilharziose intestinale). L’OMS estime que quelques 200.000.000 de personnes sont infectées par cette maladie et près de 200.000 en meurent chaque année (OMS, 2000). Au Sénégal on note une augmentation de la bilharziose intestinale (40% de maladies dès 1990) et la plupart d’entre eux sont des travailleurs saisonniers, ceci au niveau de la région du fleuve. Les prévalences enregistrées chez les bovins tournent autour de 35 à 40% contre 12% seulement en 1978 aux abattoirs de Saint-Louis (Ndoye, 1993). Il existe d’autres helminthiases telles que : l’Oxyurose (Enterobius vermicularis) ; l’Ascaridiose (Ascaris lumbricoїdes) ; Trichocéphalose (Trichuris trichiura) ;etc…qui causent, la plupart du temps des gastro-entérites avec prédominance des diarrhées et des complications variant d’une maladie à une autre.
Si les risques biologiques sont plus considérés en analyse des eaux du fait même des effets immédiats, les risques chimiques y occupent de plus en plus une grande part, même si la plupart des produits chimiques contaminants ont des effets à long terme.
LES MALADIES D’ORIGINE CHIMIQUE
Certains éléments chimiques se trouvant dans l’eau sont utiles voire indispensables à la santé de l’homme, mais peuvent devenir dangereux et même toxiques lorsqu’ils sont absorbés en trop grande quantité, ces éléments sont :
– Les nitrates et nitrites. Très solubles dans l’eau, les nitrates constituent aujourd’hui la cause majeure de pollution des grands réservoirs d’eau souterraine du globe qui par ailleurs, présentent en général une qualité chimique et bactériologique satisfaisante pour l’alimentation. Cette pollution a débuté à la fin des années 1950 et n’a fait qu’augmenter depuis lors.
L’essentiel de cette pollution est dû à la différence entre les apports en nitrates sous-forme d’engrais et ce qui est réellement consommé par les plantes. La pollution par les nitrates est un problème complexe outre d’être des nutriments, pour les plantes, les nitrates sont également consommés par les micro-organismes (bactéries, champignons) présents dans la terre. Ils participent ainsi à la synthèse des matières organiques du sol qui stockent en leur sein l’azote contenu dans les nitrates qui n’ont pas été consommés dans l’année par les plantes, et ce jusqu’à leur mort. Leur décomposition par les bactéries libère alors l’azote qu’elles contiennent sous la forme de nitrates. Les nitrates emportés par les eaux d’infiltration au cours d’une année ne proviennent donc que pour une faible part des engrais apportés cette même année.
En principe, une eau contenant des nitrites n’est pas potable. La tolérance est plus grande pour les nitrates, qui à faibles doses communiquent à l’eau une sensation agréable de fraîcheur. Néanmoins ces éléments à dose plus forte (CMA= 50mg ⁄ l) peuvent être néfaste aux jeunes enfants et particulièrement aux nourrissons dont l’alimentation est le lait coupé d’eau ou de plus en plus le lait en poudre dilué dans l’eau. Les nitrates, non toxiques, sont réduits en nitrites par les colibacilles, hôtes habituels et normaux de l’intestin. Or les nitrites transforment l’hémoglobine en méthémoglobine, provoquant chez l’enfant une cyanose qui se traduit par une teinte légèrement ardoisée de la face, des lèvres et des extrémités, rappelant un peu l’affection cardiaque dite “maladie bleue”(Guyot, 1974). La cyanose peut s’accompagner d’asphyxie, mais généralement l’évolution est bénigne et la guérison complète avant 24 heures après le remplacement de l’eau incriminée par une eau dépourvue de nitrites ou de nitrates. Plus récemment, l’attention a été attirée sur un nouveau problème, celui des nitrosamines. Celui-ci se forme lorsque les nitrates se trouvent en présence de précurseurs organiques convenables (certains acides aminés notamment présents dans le milieu vivant) et d’une flore microbienne adaptée. Ces nitrosamines peuvent, chez l’animal, provoquer des cancers du nasopharynx, de l’œsophage et de l’estomac (Bontoux, 1983).
– Le cadmium est utilisé pour faire des revêtements anticorrosion, par dépôt électrolytique ou par trempage, des batteries d’accumulateurs, et des piles électriques ; il entre dans la composition d’alliage, pour la fabrication de roulement à bille, des câbles, des fusibles, de fils et de bâtons de soudure, de semi-conducteurs, de cellules photo-électriques, son oxyde et ses sels sont employés comme pigments et comme stabilisants de matières plastiques (Buckler et al, 1986).
La toxicité rénale apparait à partir de 4,5µg/g de créatine (concentration normale de Cd dans l’urine < 2µg/g de créatine).
L’eau de boisson ne contient normalement que de très peu de cadmium, environ 1μg ⁄ l. En cas d’intoxication, on a constaté que c’est le cortex rénal qui est l’organe le plus atteint. Les effets sur les reins s’accompagnent d’une protéinurie, d’une glycosurie et d’aminoacidurie. Les études faites sur l’animal ont montré une action toxique spécifique sur les organes reproducteurs des animaux.
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Table des matières
INTRODUCTION
PREMIERE PARTIE : SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
CHAPITRE I : GENERALITES SUR LES DECHETS
I- DEFINITION DES DECHETS
II- CLASSIFICATION DES DECHETS
II-1- TYPOLOGIE DES DECHETS SELON LEUR ORIGINE
II-1-1- Les déchets non dangereux
II-1-2- Les déchets dangereux
II-2- TYPOLOGIE DES DECHETS SELON LEUR NATURE
III- GESTION DES DECHETS
III-1- LA COLLECTE
III-2- LE TRAITEMENT
III-2-1- L’incinération
III-2-2- Le compostage associé au tri sélectif
III-3- LE STOCKAGE DES DECHETS
III-4- LE CONTEXTE PARTICULIER DU SENEGAL
III-4-1- Situation générale
III-4-2- Système préconisé pour la collecte et le traitement des déchets
III-4-3- Le fonctionnement du système
III-5- CADRE JURIDIQUE DE LA GESTION DES DECHETS
CHAPITRE II : LES EAUX SOUTERRAINES
I- DEFINITION
II- LES ORIGINES DES EAUX SOUTERRAINES
II-1- LES EAUX METEORIQUES
II-1-1- Rappel sur les constituants des eaux météoriques
II-1-2- Source d’eau souterraines
II-2- LES EAUX DE SURFACE
II-3- LES EAUX JUVENILES
III- CAPTAGES DES EAUX SOUTERRAINES
III-1- CAPTAGE PAR PUITS
III-2- CAPTAGE PAR FORAGE
III-3- CAPTAGE PAR CONSTRUCTION DE PIEZOMETRE
IV- SITUATION DES EAUX SOUTERRAINES AU SITE DE MBEUBEUSS ET ENVIRONS
IV-1- RAPPEL SUR LE CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE
IV-2- EXPLOITATION DES EAUX SOUTERRAINES AU SITE DE MBEUBEUSS
IV-2-1- Exploitation par les forages
IV-2-2- Exploitation par les puits
IV-2-3- Exploitation par les « Céanes »
V- CARACTERISTIQUES DES EAUX SOUTERRAINES
VII- SOURCES DE CONTAMINATION DES EAUX SOUTERRAINES
VII-1- SOURCES DIRECTES
VII-2- SOURCES INDIRECTES
VIII- EFFETS DE LA CONTAMINATION DES EAUX SOUTERRAINES
IX- MALADIES D’ORIGINE HYDRIQUE
IX-1- LES MALADIES D’ORIGINE BIOLOGIQUE
IX-2- LES MALADIES D’ORIGINE CHIMIQUE
I- CADRE D’ETUDE
II- MATERIELS ET METHODES
II-1- MATERIELS
II-1-1- Appareillage
II-1-2- Réactifs utilisés
II-2- METHODES
II-2-1- Echantillonnage
II-2-1-1- Périodicité des prélèvements
II-2-1-2- Sélection des ouvrages ou points de prélèvement
II-2-1-3- Prélèvements
II-2-2- Analyses
II-2-2-1- Profondeur de la nappe
II-2-2-2- Paramètres physiques
II-2-2-3- Paramètres chimiques
II-2-2-3-1- Dosage des ions majeurs (Na+, Cl-, Ca2+, Mg2+, NH4+ NO3-, SO42- )
II-2-2-3-2- Détermination des matières organiques (MO)
II-2-2-3-3- Dosage des métaux lourds
II-2-2-4- Paramètres microbiologiques
II-2-2-4-1- Isolement de bactéries coliformes fécaux
II-2-2-4-2- Recherche de salmonelles
II-2-2-4-3- Lecture
III- RESULTATS
III-1- PROFONDEUR OU NIVEAU DE L’EAU PAR RAPPORT A LA SURFACE DU SOL
III-2- PARAMETRES PHYSIQUES
III-2-1- pH
III-2-2- Température
III-2-3- Conductivité
III-3- PARAMETRES CHIMIQUES
III-3-1- Sodium (Na+)
III-3-2- Chlorures (Cl-)
III-3-2-1- Situation par rapport à la position géographique des ouvrages
III-3-2-2- Situation par rapport à leurs distances de la décharge
III-3-3- Calcium (Ca2+)
III-3-4- Magnésium (Mg2+)
III-3-5- Ammonium (NH4+)
III-3-6-1- Situation par rapport à la position géographique des ouvrages
III-3-6-2- Situation par rapport à la distance de la décharge
III-3-7- Sulfates (SO42-)
III-3-8- Matières organiques (MO)
III-3-8-1- Situation par rapport à la position géographique des ouvrages
III-3-8-2- Situation par rapport à la distance de la décharge
III-3-9- Métaux lourds (Pb, Cd et Cr)
III-3-9-1- Situation par rapport à la position géographique des ouvrages
III-3-9-2- Situation par rapport à la distance de la décharge : cas du plomb Signet non défini.
III-4- PARAMETRES MICROBIOLOGIQUES
III-4-1- Coliformes fécaux (CF)
III-4-1-1- Situation par rapport à la position géographique des ouvrages
III-4-1-2- Situation par rapport à la distance de la décharge Erreur ! Signet non défini.
III-4-2- Salmonelles
IV- DISCUSSION
IV-1- METHODOLOGIE
IV-2- PROFONDEUR
IV-3- PARAMETRES PHYSIQUES
IV-4- PARAMETRES CHIMIQUES
IV-5- PARAMETRES MICROBIOLOGIQUES
V- CONCLUSION ET RECOMMANDATIONS
REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES
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