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Contribution à  l'étude des paramètres physico-chimiques et bactériologiques de l'embouchure de l'oued _Béni-Messous_

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par Mohamed Salim HAMDI et Malik AIT KACI
ISMAL - DEUA sciences de la mer 2008
  

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2. 1 Etude du site

L'oued Béni-Messous (avec une longueur de 11.5km et un débit moyen de 0.245m3/s), véhicule les eaux usées de plusieurs communes (Bouzarea, Hammamet, Dely Brahim, Aïn Benian et Chéraga) et les communique au milieu marin par l'intermédiaire de son embouchure au niveau de la plage « les dunes », qui se situe dans la baie d'El Djamila. (Voir carte ci-dessous).

De graves problèmes de pollution y ont été constatés, ce qui conduit à la fermeture de cette plage, ainsi que de la plage voisine (El Bahdja) ; et à la réalisation d'une station d'épuration par lagunage naturel.

Figure 8: Localisation de l'oued Béni-Messous

2.1.1 Localisation géographique

La zone faisant l'objet de notre l'étude se situe de l'embouchure de l'oued Béni-Messous à environ 300m au large. Cette région se trouve à l'ouest de la baie d'El Djamila, localisée à son tour à environ 30km de l'ouest d'Alger.

2.1.2. Etude démographique de la zone d'étude

En se basant sur derniers recensements fait en 1998 (vu qu'on a pas pu obtenir les données de 2008), et d'après les statistiques de 2004 faites par l'office national de statistiques d'Alger concernant les quatre communes concernées par l'oued Béni-Messous le nombre d'habitant est (voir tableau ci-dessous):

Tableau 4 : Nombre d'habitants par commune.

(Office national de statistiques d'Alger, 2004).

Régions

Nombre d'habitants

Béni-Mes sous

19407

Chéraga

66991

Dély Brahim

34361

Bouzareah

75797

2.1.3. Les caractéristiques des eaux usées de l'oued Béni-Messous

Selon la direction de l'hydraulique et de l'économie de l'eau de la wilaya d'Alger

(DHEEWA, 2004), les caractéristiques des eaux usées de l'oued Béni-Messous sont :

Tableau 5 : Les caractéristiques des eaux usées

de l'oued Béni-Messous (DHEEWA, 2004) .

caractéristiques Valeurs

Débit moyen des eaux usées urbaines 8336 m3 / j

Débit des eaux industrielles 940 m 3/j

Débit moyen total des eaux 9276 m 3/j

Débit moyen horaire des eaux 387 m3 /h

Débit de pointe des eaux usées 773 m 3/j

DBO 5 (charge journalière) 5439 Kg / j

DCO (charge journalière) 8640 Kg / j

Phosphore 174 Kg / j

Azote 1571 Kg / j

2.2.4 Conditions climatiques

Le climat est un facteur important car il influe directement sur l'activité microbiologique.

2.2.4.1 La température

Les moyennes mensuelles des températures de l'air varient entre 11.7 C° et 26.3 C°. Le mois le plus chaud est le mois d'août et le mois le plus froid est le mois de janvier avec une moyenne de 11,7 C°. (ONM, 2004).

Sur la figure suivante, on peut voir la variation moyenne des températures maximales et minimales des mois de Mars, Avril, Mai et Juin, (moyenne établie sur l'intervalle des années [1995 - 2004]) :

Sur la figure suivante, on peut voir le profil de l'ensoleillement moyen des mois de Mars à Juin (moyenne établie sur l'intervalle des années [1995 - 2004]) :

Figure 10: Profil de l'ensoleillement moyen des mois de Mars à Juin dans la région de Béni-Messous (ONM 1995-2004).

2.2.4.3 Les vents

L'analyse des régimes des vents effectuée par l'ONM de Dar EL Beida sur une période de 44ans (1960 - 2004) a montré que les vents les plus fréquents par leur direction sont de secteur (Ouest, Sud-Ouest) et (Nord, Nord-Est) (tableau 21 annexe 2). Pendant la période estivale les vents les plus fréquents sont de secteurs Nord et Nord-Est. La figure suivante donne la fréquence annuelle des vends (moyenne établie sur une période de 44 ans par l'ONM)

Figure 11: Fréquence annuelle des vents de la région de Béni-Mes sous (ONM, moyenne sur l'intervalle [1960-2004])

2.2.4.4 Les houles

En hiver, les houles les plus fréquentes dans la baie d'EL DJEMILA sont engendrées par les vents d'Ouest, avec des amplitudes situées généralement entre 2 et 2,5m et, des amplitudes maximales de 4 à 6m.

Par contre, en été, sous l'effet des vents Nord-Est, les houles sont de direction Nord et Nord-Est, avec des amplitudes généralement plus faible, de 0.5 à 1m. (BAKI.M., 1981 in MAHIOU.M., 1989).

Pendant l'hiver, les houles de secteur Nord-Ouest donnent naissance à des dérives littorales, dominantes, allant d'Ouest Sud-Ouest vers l'Est Nord-Est.

En été, les houles (Nord, Nord-Est) engendrent des courants de surface, de sens dominant (Est, Nord-Est) vers (l'Ouest, Sud-Ouest). (BAKI.M., 1981 in MAHIOUT.M., 1989).

2.2. Le choix des stations

L'une des principales sources de contamination de la plage « les dunes » est évidement les eaux usées apportées par l'oued de Béni-Messous, puisque ce dernier se déverse directement dans cette zone.

Dans ce travail on a essayé d'étudier la propagation des rejets de l'oued de Béni-Messous en mer afin d'évaluer le taux de pollution de cette plage, et cela en analysant les paramètres physico-chimiques et bactériologiques.

Cinq stations ont été choisies dans la zone d'étude en fonction du point de rejet, deux sur terre et trois en mer (l'une à l'est l'autre au centre et la dernière à l'ouest du rejet), la distance entre les stations était d'environ 300m. Les prélèvements ont été effectués entre 9h et 11h.

La figure «12» illustre bien la position des cinq stations :

Figure 12 : Positionnement des stations (source : Google earth)

2.3 Les prélèvements

Les prélèvements ont été réalisés à bord d'une embarcation de l'institut (BABA ARROUDJ), entre 9h et 11h. Ils se sont étalées sur une période de deux mois, le rythme d'échantillonnage était d'un prélèvement par mois, la fréquence était souvent conditionnées par les conditions météorologiques.

Au niveau de chaque station un prélèvement d'eau a été effectué pour l'analyse bactériologique et la mesure des paramètres physico-chimiques. Les mesures de la température, la salinité et de l'oxygène dissous ont été faites sur le bateau à la surface de chaque station.

L'eau destinée à l'analyse microbiologique a été prélevée dans des flacons en verres de 250ml stérilisés pendant une demi-heure à 170°C dans l'étuve.

Les échantillons sont transportés dans une glacière car il est conseillé de garder les échantillons à une température de 4°C et cela pour ralentir l'activité bactérienne (AMINOT et CHAUSSEPIED, 1983). L'analyse se fait le même jour en aucun cas au delà de 24 heures.

2.4 Méthodes d'analyses

2.4.1 Etude paramétrique

2.4.2 Température et potentiel hydrogène (pH)

Pour la mesure du pH nous avons utilisé la méthode électrochimique avec électrode de verre, en utilisant un pH mètre portable de marque Wissenschaftlish Technische Werkstatten « WTW ».

Le pH mètre sert aussi à la mesure de la température. 2.4.3 La salinité

La salinité a été mesurée à l'aide d'un salinomètre de marque Wissenschaftlish Technische Werkstatten « WTW ».

2.4.4 La demande biologique en oxygène DBO5

Elle est représentée par la quantité d'oxygène nécessaire aux microorganismes pour dégrader la matière organique dans l'eau (AMINOT et CHAUSSEPIED, 1983).

C'est une méthode manométrique avec des manomètres de marques OxiTop à affichage numérique qui se fixe directement sur le flacon de DBO.

Mode opératoire : (RODIER et al, 1996)

o la prise d'essai est de 250ml

o introduire 250ml dans un flacon brun en verre contenant un aimant d'agitation magnétique.

o Mettre la pastille qui contient deux pastilles de soude (NaOH) dans la bouteille.

o Les bouchons doivent être fermés à moitié pendant 15 minutes ; puis on procède à leur fermeture complète.

o L'agitation est ensuite enclenchée par un dispositif adéquat.

o La température est équilibrée par un thermostat réglé à 20°C. o Les échantillons sont incubés en obscurité pendant cinq jours.

o Lecture des résultats et multiplication par un coefficient (en relation avec le volume incubé).

2.4.5 Dosage des sels nutritifs

2.4.5.1 Principe de dosage des sels nutritifs dans l'eau

La méthode utilisée pour le dosage des sels nutritifs (ammonium, nitrites, nitrates, et orthophosphates) est basée sur une réaction de coloration. En effet, ces sels réagissent dans certaines conditions (température, pH, présence de catalyseurs, ...) avec des réactifs (voir annexe 2) pour donner une coloration absorbant la lumière à une certaine longueur d'onde (ë).

L'absorption de l'énergie lumineuse dépend de l'intensité de la coloration. Cette dernière est d'autant plus importante que la solution est concentrée en sel dosé.

La quantité de lumière absorbée par la solution, appelée absorbance (A) ou densité optique (D.O), obéit à la loi de BEER LAMBERT qui est exprimée par l'expression suivante :

A= D.O = log (I0/I) = å.l.C

I0 et I : sont respectivement l'intensité lumineuse incidente et émergente du milieu absorbant.

å : le coefficient d'extinction molaire (varie en fonction de la température et de la longueur d'onde).

l : la longueur du milieu traversée exprimée en cm.

C : concentration de la solution absorbante exprimée en mol/l. A : absorbance de la solution.

D.O : densité optique de la solution.

2.4.5.2 Analyse automatique des sels nutritifs

L'analyse automatique des sels nutritifs consiste à réaliser automatiquement les différentes manipulations nécessaires à un dosage manuel : prélèvements, analyse et lecture (RODIER et al, 1996).

Dans notre étude, le dosage des sels nutritifs s'est fait par colorimétrie à flux continu sur chaîne automatisée « Auto-Analyzer SAN pro PLUS » selon les protocoles définis par le fabricant (SKALAR, 2000).

Le fonctionnement de l'appareil repose sur un principe dynamique simple, celui de l'analyse liquide en flux continu :

Une veine liquide progresse par l'intermédiaire d'une pompe péristaltique en continu. Les réactions chimiques s'effectuent dans cette veine en progression. L'analyse des échantillons et réalisé par séquence, ce qui permet une grande cadence de travail.

a) Dosage de l'ammonium :

Le dosage de l'ammonium (NH4 +) est réalisé en suivant la méthode Koroleff (1969) in (AMINOT et CHAUSSEPIED, 1983).

En milieu alcalin (8 < pH < 11,5), l'ammonium dissous réagit sur l'hypochlorite pour former une monochloramine.

Ce composé, en présence de phénol et d'un excès d'hypochlorite (milieu oxydant) donne lieu à la formation d'un bleu d'indophénol. La réaction est catalysée par le nitroprussiate de sodium. Le maximum d'absorption se fait sur une longueur d'onde de 630 nm.

b) Dosage des nitrites :

Les nitrites (NO2-) forment un diazoïque par action avec la sulfanilamide en milieu acide pH < 2. Ce composé formera ensuite en présence de N-naphtylethylènediamine un composé azoïque de couleur rose absorbant la lumière à 540 nm (BENSCHNEIDER et ROBINSON, 1952 ; et SKALAR, 1998).

c) Dosage des nitrates :

La méthode est basée sur la réduction des nitrates (NO3-) en nitrites (NO2-) par passage de l'échantillon sur une colonne de cadmium traité au cuivre (WOOD et al, 1967).

Les nitrites (en réalité NO2- + NO3- réduits) seront ensuite dosés par colorimétrie selon la méthode précédemment décrite. Il suffira alors d'en déduire la concentration des nitrites déterminée directement (dosage des nitrites) pour trouver les concentrations des nitrates (RODIER et al, 1996).

d) Dosage des orthophosphates :

En présence d'antimoine tartrate de potassium à une température de 40°C (bain marie), les ions orthophosphates (PO43-) réagissent avec le molybdate d'ammonium pour former un complexe antimoine phosphomolybdique qui sera réduit par l'acide ascorbique (MURPHY et RILEY, 1962). Cette forme réduite de coloration bleue a un maximum d'absorption à 880 nm.

2.5 L'analyse microbiologique

Les germes teste recherchés sont les coliformes totaux, les coliformes fécaux, Escherichia coli, et les streptocoques fécaux. Ces germes sont peu ou pas pathogènes, ils sont révélateur de contamination fécale et entraînent par leur abondance la présomption de contamination plus dangereuse (FIGARELLA et al, 2001)

Les germes supplémentaires recherchés sont les staphylocoques et cela pour leur intérêt pratique concernant les eaux de baignades (GAUJOUS, 1995 ; RODIER et al, 1996)

La méthode de détermination du nombre le plus probable (NPP) par inoculation des tubes en milieu liquide a été utilisée pour la recherche des germes (JOLY et RAYNAUD, 2003).

La détermination du nombre caractéristique (le nombre de tubes positifs) permettra l'établissement du nombre le plus probable à l'aide de la table de Mc Grady (annexe n° II) (BRISOU et DENIS, 1980 ; RODIER et al, 1996)

2.5.1 Dénombrement des coliformes

La méthode standard (RODIER, 1996), fait appel à deux tests consécutifs à savoir :

Le test présomptif : réservé à la recherche des coliformes totaux, réalisé sur bouillon lactosé, sa fermentation se manifeste par un trouble et un dégagement de gaz observé dans la cloche de Durham (figure 13).

Le test confirmatif : réservé à la recherche des coliformes fécaux dits coliformes thermo tolérants, et des Escherichia coli à une température de 44°C, à partir des tubes positifs du test précèdent (figure 14).

1ml 1ml 1ml 1ml

10-1 10-2 10-3 10-n

Solution
mère

Dilution dans
9ml d'eau
physiologique

1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml

1 0ml

Bouillon
lactosé
simple

concentration

Incubation à 37° pendant 48h

Trouble + gaz dans la cloche
(Réaction positive)

(Réaction négative)

 
 

Présence de coliformes totaux

 

Figure 13 : Technique de dénombrement des Coliformes dans l'eau
<<Test présomptif>>

(Tube positif)
Prélèvement de 5 gouttes

VBL

1 0ml

Incubation à 44° pendant 24h

EPI 5ml

1 à 3 gouttes du réactif Kovacs

Présence de coliformes fécaux Présence d'Escherichia coli

Trouble + gaz dans la

cloche

Anneau
rouge

Figure 14 : Technique de dénombrement des Coliformes fécaux et Escherichia coli dans l'eau
<<test confirmatif>>

2.5.2 Dénombrement des Streptocoques fécaux

La technique de recherche des Streptocoques fécaux indiquée dans les figures 15 et 16, nécessite deux tests consécutifs (RODIER et al, 2001) :

Un test présomptif : réalisé sur le milieu de Rothe.

Un test confirmatif : qui consiste à repiquer les tubes positifs sur le milieu d'Eva Litsky. 1ml 1ml 1ml 1ml

10-1 10-2 10-3 10-n

Solution
mère

Dilution dans
9ml d'eau
physiologique

1ml 1ml 1ml 1ml 1ml 1ml

 
 
 
 

10ml

 

Bouillon Rothe simple concentration

Incubation à 37°C pendant 48h

(Réaction positive) (Réaction négative)

Présence de Streptocoques

Figure 15 : Technique de dénombrement des Streptocoques dans l'eau
<<Test présomptif>>

5 gouttes à partir du tube positif de Rothe

Bouillon Eva Litsky

10
ml

 

Incubation à 37°C pendant 24h

Trouble + pastille violette au fond du tube

(Réaction positive)

(Réaction négative)

 
 

Présence de streptocoques fécaux

Figure 16 : Technique de dénombrement des Streptocoques Fécaux dans l'eau
<<Test confirmatif>>

2.5.3 Recherche des Staphylocoques sur le milieu de Chapman gélosé Préparation du milieu :

Au moment de l'emploi faire fondre un flacon contenant la gélose Chapman, et la couler dans des boites de pétri ; puis sécher.

Ce milieu est caractérisé par sa forte concentration en chlorure de sodium ce qui permet un isolement sélectif des staphylocoques. La fermentation du mannitol est indiquée par le virage au jaune de l'indicateur coloré, « le rouge de phénol », autour des colonies (RODIER et al, 1996).

Ensemencement :

A partir de la solution mère et des dilutions décimales, on porte aseptiquement ~0. 1ml

(2 gouttes) dans les boites de pétri qu'on étale à l'aide d'un râteau (ou en utilisant la méthode des cadrans).

Incubation :

L'incubation se fait à 37°C pendant 48 heures, (figure 17).

0.1ml de la solution mère

Gélose Chapman

Incubation à 37°C pendant 48h

Figure 17 : Recherche des Staphylocoques

Aspect du milieu après
développement des
Staphylocoques

Afin de mieux caractériser le profil biochimique et morphologique des bactéries recherchées, un test a été effectué, il s'agit de la coloration de Gram dont le protocole est décrit ci-dessous :

- Protocole de la coloration de Gram :

Un frottis fixé à la chaleur et coloré pendant une minute avec une solution de violet de gentiane, le frottis coloré est rincé rapidement avec une solution iodo-ioduré de Lugol, et il y est maintenu pendant une minute.

Le frottis est ensuite décoloré avec l'alcool à 95 % pendant quelques secondes jusqu'à élimination de l'excès du colorant puis rincé immédiatement avec l'eau du robinet.

Le frottis est ensuite traité avec un colorant qui est une solution de Fushine, rincé rapidement au robinet et séché.

Après ce traitement, les cellules Gram négatif apparaissent roses et les cellules Gram positif apparaissent sous une couleur violette (SINGLETON et SAINSBURY, 1984)

- Le principe de la coloration :

Le principe de cette coloration est que le violet de gentiane se fixe sur des composants cytoplasmiques et après ce temps de coloration, toutes les bactéries sont violettes. Chez les bactéries à Gram négatif, la paroi, riche en lipides, laisse passer l'alcool qui décolore le cytoplasme et adopte la couleur rosâtre de la Fushine, alors que chez les bactéries a Gram positif, la paroi constitue une barrière imperméable à l'alcool et le cytoplasme demeure coloré en violet (PELMONT, 1993).

- Test de catalase :

Cette enzyme catalyse la décomposition du peroxyde d'hydrogène (H2O2) qui est produit par certaines réactions cellulaire et est très toxique, donc c'est l'une des enzymes chargée d'éponger l'eau oxygénée par la dismutation (PELMONT, 1993).

La réaction catalysée est la suivante : 2 H2O2 O2 + 2H2O

Le test de la catalase consiste essentiellement à ajouter du peroxyde d'hydrogène à des bactéries : la présence de catalase donne lieu à l'apparition de bulles d'oxygène (tableau 4).

Tableau 6 : Recherche de la catalase.

Aspect du test positif

 

Techniques

Résultats

 


·

Sur une lame propre et

- Apparition de bulles,
dégagement gazeux de

 
 

séchée, déposer une goutte d'eau

dioxygène : catalase (+).

 
 

oxygénée à 10 volumes.

- Pas de bulles : catalase (-).

 


·

A l'aide d'une pipette Pasteur, ajouter un fragment d'une colonie

bactérienne isolée.

 
 


·

Observer immédiatement.

 

2.5.4 Dénombrement des Sulfito-réducteurs

Ce test permet de mettre en évidence une pollution fécale ancienne, en effet, le caractère sporulant de ces germes sont plus résistantes que les autres formes (RODIER et al, 1996).

La technique de recherche des sulfito-réducteurs est résumée dans le tableau ci-dessous : Tableau 7 : méthode de recherche des sulfito-réducteurs

Mode opératoire

Résultats

Aspect du tube positif

· La gélose viande foie (VF)

Les résultats sont directement

 

est régénérée par ébullition au

obtenus par le comptage des

 

bain Marie.

spores qui ont germées.

 

· Une ampoule d'Alun de fer

Ces résultats sont exprimés en

 

et une autre de sulfite de

sodium sont ajoutées à 250 ml de gélose.

(spores / 20 ml).

 

· Les tubes contenants 2 ml

de solution mère ou de

dilution sont maintenus à

 
 
 
 

80°C au bain Marie 5 à 10 minutes.

 
 
 
 

· On ajoute 18 ml de la gélose

 
 

(VF) à l'aide d'une pipette stérilisée.

 
 

· Laisser refroidir.

 
 

· Les tubes sont incubés à

 
 
 

37°C pendant 24 heures.

 
 

2.5.5 Techniques de recherche des Salmonelles

La recherche des salmonelles se fait par la méthode qualitative réalisée en trois étapes successives : le pré enrichissement, l'isolement, et l'identification biochimique. (RODIER et al, 1996) (Figures 18, 19)

La recherche des Salmonelles comporte plusieurs étapes :

- Préenrichissement

Ensemencement du milieu liquide (eau peptonée tamponnée), ajouter l'échantillon à un volume égal d'eau peptonée tamponnée, puis incuber à 37 °C pendant 16 heures au moins et 20 heures au plus.

- Enrichissement

Cette étape consiste en l'ensemencement du milieu sélectif SFB à partir du bouillon de préenrichissement puis incubation à 37°C pendant 48 heures.

- Isolement

Ensemencement du milieu sélectif solide Hektoen à partir du bouillon d'enrichissement; l'incubation se fait à 37°C pendant 24 heures.

- Identification des colonies présumées à l'aide de tests biochimiques ou sérologiques.

100ml d'eau prélevée + 100ml d'eau peptonée tamponnée

Incubation à 37°C pendant 24h

Prélèvement de 3 à 5 gouttes

Bouillon SFB : 20ml

Additif SFB

Incubation à 37°C pendant 24h

Tube positif
(couleur
orange)
Présence de
Salmonelles

Figure 18 : Dénombrement des Salmonelles : [pré-enrichissement - enrichissement]

0.1ml à partir du tube positif

Incubation à 37°C pendant 24h

Aspect du milieu
après développement

des Salmonelles (Colonies vertes ou bleues-vertes à centre noir)

Figure 19 : Isolement des Salmonelles

3.1 Les paramètres physico-chimiques : 3.1.1 La salinité :

Le tableau regroupe les valeurs moyennes de la salinité qui sont en nette croissance du point de rejet (S1) à la station la plus éloignée.

Tableau 8 : Valeurs moyennes de la salinité

Stations

Salinité(PSU)

S1

0.63

S2

17.86

S3

36.53

S4

36.33

S5

36.73

Les valeurs moyennes de salinité sont tout à fait celles attendues ; en effet, la station S1 a une salinité très faible (0.63PSU), ce résultat concorde à celui obtenu par (MAHIOUT, 1989).

Au point de contact (S2), la salinité augmente de 17.86 PSU pour atteindre les valeurs normales d'eau de mer aux stations S3, S4, S5.

La figure (1) montre que les valeurs moyennes enregistrées aux stations S3, S4, S5 au cours de la période de prélèvement, sont voisines des moyennes observées près de nos côtes (36- 37PSU) (IFREMER, 1986).

Figure 20 : Valeurs moyennes de la salinité pour les différentes stations

3.1.2 La température :

Les résultats représentés dans le tableau ci-dessus montrent que les températures sont comprises entre 23.8C° à la station (S1) et 19.6C°au niveau des stations (S5) et (S4).

Cette différence pourrait être expliquée par le fait que l'eau est peu profonde dans l'oued Béni-Messous, donc elle a tendance à être chauffée plus rapidement que l'eau de mer.

Tableau 9 : Valeurs moyennes des températures

Stations

Température °C

S1

23.8

S2

23.13

S3

20

S4

19.6

S5

19.6

D'après la figure 4, nous remarquons que l'écart de température entre (S1, S2) et (S3, S4, S5) augmente quand on s'approche de la période estivale. La montée en température est probablement due à :

- le lit de l'oued étant devenu en partie, noir (à cause de l'activité microbiologique), a tendance à capter plus de rayons lumineux et donc à se réchauffer d'avantage ;

-le ciel étant dégagé en cette période (fin mai), laisse passer plus de lumière par rapport aux mois précédents.

Figure 21 : Variation des températures des stations, en fonction de la période de prélèvements

3.1.3 Le potentiel d'hydrogène (pH)

Le pH est considère comme étant l'un des paramètres les plus importants de la qualité de eaux. Il doit être étroitement surveillé au cours de la période de prélèvement. (BRISOU et DENIS, 1980)

D'après le tableau (3), nous observons qu'en moyenne, le pH des stations S1 (7.44) et

S2 (7.39) est faible comparé à celui des autres stations. Ces résultats concordent avec ceux de MAHIOUT (1989).

Tableau 10 : Valeurs moyennes du pH

Stations

pH

S1

7.39

S2

7.44

S3

7.88

S4

7.9

S5

8

L'augmentation du pH enregistrée à partir du point de la station S3 (7.88) pourrait s'expliquer par le fait que ces stations soient dans une zone ouverte vers le large, soumise à un

brassage important avec l'eau de mer. Ces valeurs sont très voisines du pH moyen de l'eau de mer (AMINOT et CHAUSSEPIED, 1983).

Figure 22 : Variations des valeurs moyennes du potentiel hydrogène (pH) en fonction

des stations

3.1.4 La demande biologique en oxygène (DBO5) :

La demande biologique en oxygène (DBO5) constitue un moyen valable pour l'étude du phénomène de dégradation de la matière organique. Elle renvoie sur les teneurs de la matière organique présente dans l'eau et donne une idée sur l'activité bactérienne dans l'eau.

Tableau 11 : Valeurs moyennes de la DBO5

Stations

DBO5 mg/l

S1

39

S2

51.66

S3

0.8

S4

1.66

S5

0.4

La demande biochimique en oxygène des eaux de rejet S1 et du point de contact S2 est élevée, en moyenne de (45,33mg/l), quant aux stations S3, S4 et S5, elle tend vers une moyenne de 0,95mg/l.

Les valeurs moyennes de la DBO5 des stations S1 et S2 sont supérieures à la valeur (35mg/l) décrites par le journal officiel de la république Algérienne (2006).

La figure (8) montre une réduction de la DBO5 à partir de la station S3, cela pourrait s'expliquer par des phénomènes physiques et biologiques liés aux mécanismes très complexes de l'autoépuration des eaux marines.

Figure 23 : Variation de la DBO5 des stations, en fonction de la période

de prélèvements

3.1.5 Nitrites et nitrates

D'après la figure (30), on remarque que les valeurs de nitrates se situent entre 22,11 umol/l à la station (S1) et 0.03 8umol/l à la station (S5). Ce qui est le cas aussi pour les nitrites. De même, des taux élevés de nitrates ont été observés par rapport aux nitrites.

Figure 24 : Concentrations moyennes des nitrates et nitrites

Vu la nature de notre site, nous devrions nous attendre d'après (AMINOT et CHAUSSEPIED, 1983) à des teneurs en nitrites supérieurs à 5 umol/l dans S1 et S2 ; ce qui est le cas ici.

En effet, le milieu est pollué et donc pauvre en oxygène à cause de sa consommation par les bactéries, d'ailleurs on peut voir, en examinant les données de l'oxygène dissous que S1 et S2 en sont les plus démunis; il en découle, toujours d'après (AMINOT A., CHAUSSEPIED M., 1983) que les nitrates sont réduits en nitrites, ce qui fait augmenter la concentration de ces derniers. Mais ce que nous remarquons, c'est que malgré les taux importants de nitrites ; les nitrates restent toujours en surnombre. Ceci est visiblement, le reflet d'un apport massif et continuel de nitrates ou d'une éventuelle nitrification de l'azote ammoniacal (AMINOT A., CHAUSSEPIED M., 1983).

Au niveau des stations (S3), (S4) et (S5), les nitrites sont à des taux normaux d'après (AMINOT A., CHAUSSEPIED M., 1983), sauf en ce qui concerne les nitrates. Mais ceci est normal car il faut de l'espace et du temps pour que l'apport de l'oued soit dilué et/ou assimilé par le phytoplancton.

3.1.6 Ammonium

L'azote ammoniacal provient des excrétions animales et de la décomposition bactérienne des composés organiques azotés. Il est utilisé par le phytoplancton comme source d'azote et oxydé par les bactéries nitrifiantes. Les concentrations sont très variables en fonction du lieu et de la saison.

D'après (AMINOT A., CHAUSSEPIED M., 1983) on aurait dû avoir des taux de l'ordre de plusieurs dizaines, voire plusieurs centaines de umol/l au niveau de S1 et S2 ; ce qui n'est pas le cas ici. Sachant que notre site présente une pollution microbiologique élevée, nous supposons que l'ammonium est oxydé par les bactéries nitrifiantes, d'où les taux élevés de nitrites et nitrates trouvés précédemment.

Quant aux stations 3, 4 et 5, les taux d'ammonium restent dans les normes d'après (AMINOT A., CHAUSSEPIED M., 1983)

Figure 25 : Concentrations moyennes de l'ammonium

3.1.7 Orthophosphates

Figure 26 : Concentrations moyennes des orthophosphates

Les teneurs en orthophosphates sont faibles dans toutes les stations, avec cependant une légère supériorité des concentrations au niveau de S1 et S2 par rapport aux autres stations, car S1 est une source d'apport terrigène (AMINOT et CHAUSSEPIED, 1983).

3.2 Les paramètres bactériologiques : 3.2.1) Les coliformes

Tableau 12 : Concentrations moyennes des Coliformes totaux, fécaux et E. coli

Stations

Valeur moyenne (NPP/100ml)

Coliformes totaux Coliformes Fécaux

Escherichia Coli

S1

158333 146667

116667

S2

4134833 1134833

1134833

S3

4678 4676

4672

S4

57 55

55

S5

1 0

0

Nous pouvons déduire à travers le tableau 15 ci-dessus, que la population des Coliformes totaux aux stations 3 et 4, est représentée presque exclusivement par les Coliformes fécaux. De même ; les Coliformes fécaux sont uniquement représentés par les Escherichia coli, sauf pour la station S1 (figure 33)

fait remonté le sédiment. Nous pouvions d'ailleurs voir que l'eau avait pris la couleur du sable. Il nous est donc facile de déduire que les germes se sont accumulés au fur et à mesure, sur le sédiment, donnant à la fin des concentrations supérieures à celles de S1.

Concernant E. coli qui est le plus important des paramètres microbiologiques pris en compte dans le contrôle de la qualité des eaux de baignades et sa présence suffit à confirmer qu'il y a effectivement pollution (JOLY et REYNAUD, 2003), la figure (27) montre l'existence d'une grande similitude entre les profils d'évolution des valeurs moyennes des coliformes fécaux et des E. coli.

Et selon la directive communautaire 76/160/CEE du 8 décembre 1975 (annexe 2), les eaux de bonne qualité ne sont atteintes qu'à partir de la station (S4).

3.2.2 Les streptocoques fécaux

Les résultats représentés dans le tableau 17 montrent que les teneurs en streptocoques fécaux sont les plus faibles de tous les germes indicateurs de contamination fécale recherchés. D'une façon générale, les concentrations en streptocoques fécaux sont dans les milieux naturels autres que ceux spécifiquement pollués par le bétail, inférieures à celles des coliformes fécaux (RODIER et al, 1996).

Tableau 13 : Concentrations moyennes des Streptocoques fécaux

Stations

SF (NPP/100ml)

S1

80175

S2

375

S3

575

S4

15

S5

5

.1E+05

.1E+04

.1E+03

.1E+02

.1E+01

.1E+00

80175

1S 2S 3S 4S 5S

575

375

STATIONS

15

5

Figure 28 : Nombre moyen de Streptocoques par 100ml

Nous constatons que (S1) et (S2) ont des concentrations dépassant la norme impérative de salubrité, pour les eaux de baignade (CEE, 1975 in RODIER et al, 1996). Par contre, les points en mer sont à des niveaux acceptables (selon les normes décrites dans BRISOU et DENIS, 1980) (figure 35).

Nous remarquons aussi que malgré que les concentrations en germes augmentent au niveau de S1 ; les autres stations restent stables ou voient leurs concentrations baisser. Ce n'est probablement pas à cause de la salinité, car les Streptocoques y sont résistants (GAUJOUS,1995).

Ce n'est pas non plus à cause d'une éventuelle compétition interspécifique, car (S1) n'est pas touchée ; pourtant les bactéries y pullulent. Nous supposons donc que c'est à cause de la turbidité de l'eau que la population des Streptocoques n'arrive pas à survivre. Aux stations (S3) et (S5), il faut ajouter le phénomène de dilution.

3.2.3 Les staphylocoques

La plus part des colonies, observables sur le milieu de Chapman après une incubation de 24 heures à 37°C, sont des Gram positifs, catalase positif.

Ces caractères montrent qu'il s'agit du profil classique de l'espèce S.aureus, décrit par (SINGLETON et SAINSBURY ,1984).

Tableau 14 : Profil morphologique et biochimique des Staphylocoques. (SINGLETON et SAINSBURY, 1984).

caractères

 

Aspect, couleur des

colonies

Rondes,
blanches

Rondes,
jaune vif

Rondes,
translucides

Aspect des cellules

Coques en

amas

Coques en amas

Coques
amas

Gram

+

+

+

Catalase

+

+

+

Coagulase

+

+

-

Nom de l'espèce

S.aureus

S.aureus

S.epidermidis

3.2.4 Les bactéries sulfito-réductrices

Les stations 3, 4 et 5 ne comportaient pas de bactéries sulfito-réductrices, par contre, les stations S1 et S2 contenaient respectivement : 2500 et 500 UFC/100 ml en moyenne.

3.2.5 Les salmonelles

Les boites comportaient des cultures soit indénombrables (nombre de colonies <20 ou >300) ayant l'aspect caractéristique des salmonelles ; soit étaient submergées par d'autres bactéries de couleur orange, qui ont rendu le comptage impossible.

~~~~~~~~~~

La pollution en provenance des eaux d'égouts et les déchets solides, est un problème important pour les pays en voie de développement, spécialement dans les zones urbaines et périphériques ce qui est le cas pour notre zone d'étude.

Ce présent travail a pour objectif de vérifier la qualité physico-chimique et microbiologique de l'eau de l'oued Béni-Messous, préalablement traitée par lagunage naturel (station d'épuration par lagunage naturel de Béni-Messous).

Nos résultats ont démontré que dès l'arrêt de la station d'épuration (que nous espérons, momentané), la qualité de l'eau de l'oued a commencé à se détériorer jusqu'à atteindre des sommets de pollution microbiologique et physico-chimique (nitrites, nitrates...).

Bien que notre étude ne soit pas exhaustive dans la mesure ou elle n'a pas concerné l'analyse des MES et la recherche de certains germes recommandés pour l'étude de salubrité, comme les Vibrions; Cela nous a permis néanmoins de présenter un état des lieux de la zone d'étude en faisant ressortir certains résultats. La synthèse de ces derniers nous ramène à un zonage de notre site d'étude en fonction de la distance par rapport au point de rejet :

y' Une aire polluée, qui correspond aux stations 1 et 2 où les eaux présentent de faibles salinités, des DBO5 supérieures aux limites de propreté et une population bactérienne très abondantes.

y' Une aire moins polluée qui englobe la station 3 et sa proximité. Cette superficie ne présente pas une grande pollution physicochimique mais les concentrations bactériennes observées dépassent les normes.

y' Une aire plus ou moins salubre correspondant aux stations 4 et 5 où la pollution microbiologique est en dessous des normes et la DBO5 qui tend vers 0 mg/L.

Les concentrations bactériennes décroissent au fur et à mesure qu'on s'éloigne du point de rejet. Cette décroissance est sans doute due à la combinaison de phénomènes physiques (adsorption, dilution, dispersion et sédimentation) et aux phénomènes d'inactivation biologiques et mortalités bactériennes.

Bien que les plages, situées de part et d'autre de l'embouchure, soient interdites à la baignade, Nous avons pu observer au cours de nos sorties sur site, la présence de pêcheurs et puis, des « baigneurs » lorsque l'oued avait atteint son summum de pollution. Ceci montre bien l'importance des stations d'épuration, et c'est là aussi que notre étude est arrivée à point pour rappeler la nécessité de les entretenir et de veiller à leur bon fonctionnement.

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