Contribution À L'étude De La Qualité Physico-Chimique Et Mic.Pdf
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REPUBLIQUE ALGERIENNE DEMOCRATIQUE ET POPULAIE MINISTERE DE L'ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCH SCIENTIFIQUE UNIVERSITE 08 Mai 1945 de GUELMA FACULTÉ DES SCIENCES ET DE L'INGÉNIERIE DÉPARTEMENT DE BIOLOGIE MEMOIRE Présenté en vue de l’obtention du Diplôme de Magister en Biologie Option : Hydro-écologie : Santé, Eau et Environnement. THÈME Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et microbiologique des eaux de surface et souterraine de la région de Ain Makhlouf (Wilaya de Guelma) Présenté par : CHIBANI Somia Membres de jury : Président : KACHI S. (M.C) Université de Guelma Promoteur : HOUHAMDI M. (Pr.) Université de Guelma Examinateurs : BENOUARTH D.E. (Pr.) Université de Guelma BENDJEDDOU D. (M.C) Université de Guelma 2009 Dédicace À la mémoire de mon frère Ali, qui avec sa disparition une des pages les plus prestigieuses de ma vie était tourée. À: Ma chère mère, et qui je souhaterais une longue vie; Mon chèr père, ce lui qui a été toujours à coté de mois toutes ces années; Mon chèr frère : Adel; Mes chères sœurs : Sana, Amel, Baida et son marie Mouhamed et leurs filles : Koukou, Nounou et Sousou; Toute ma famille surtout : Zahia, Hadda, Malika et Houria; Mes cousines : Naouel, Nadia, Imen, Laila et Khawla; Mes amies : Raihana, Meriem, Manel, Amina A tous qui m'ont connue. Somia REMERCIEMENT Au terme de ce travail, je tiens à exprimer mes remerciements et ma profonde gratitude, avant tout à Dieu le tout puissant qui m'a donné le courage et la force pour mener a bout ce modeste travail. Comme je tiens à remercier toute personne ayant participé à l'élaboration de ce présent mémoire. Ma première pensée va tout naturellement à mon encadreur M. Houhamdi Moussa qui suit fidèlement mon travail. Je tiens à le remercier pour son encadrement et son soutien, je le remercie pour la confiance qu'il ma témoignée en me confiant ce travail. J'ai apprécié sa grande chaleur humaine. Mes remerciements vont aussi au M. Kachi S. du quel j'ai en l'honneur et le plaisir de recevoir les conseils, qu'il soit ici vivement remercie d'avoir accepté de présider ce jury de mémoire. Je voudrais aussi remercier vivement M. Benouarth D.E. pour m'avoir fait l'honneur de faire partie de mon jury. Je voudrais exprimer ma gratitude au Mme Bendjeddou D. pour m'avoir fait l'honneur de faire partie de mon jury. Je voudrais aussi remercier vivement M. Touati L. pour m'avoir fait l'honneur de faire partie comme membre invité de mon jury. J'adresse aussi mes sincères remerciements à tous les enseignants et les travailleurs du département de Biologie. Je remercie vivement mon père qui m'accompagne tout le long de mes sorties. Je remercie vivement ma sœur Sana. Je remercie aussi et vivement le personnel de la D.D.S de la wilaya de Guelma, en particulier M. Kebieche Hassan et Mlle.Talhi Nadia pour leurs aides. Mes remerciements vont également à : M. Ounissi M. et son équipe de laboratoire surtout Raouf et Nabila. M. Amar ingénieur du laboratoire de chimie industrielle. Les personnels du laboratoire du département de Biologie : Nhineh R., Djorfi H. et Bouchlaghem E-H. Nedjah R., Merzoug S-E, Bensaci T. Guergueb E-Y., Terea C. Mes collègues de la promotion : hydro-écologie : Santé Eeau et Environnement. SOMMAIRE Introduction…………………………………………………………………………………….. 01 RECHERCHE BIBLIOGRAPHIQUE CHAPITRE I : GENERALITES SUR L’EAU 1. Le cycle de l'eau ………………………………………………………………………... 03 1.1. Evapotranspiration…………………………………………………………………. 03 1.2. Précipitations……………………………………………………………………….. 03 1.3. Ruissellement……………………………………………………………………….. 04 1.4. Infiltration ………………………………………………………………………….. 04 2. Les ressources hydriques………………………………………………………………... 05 3. Les sources d'approvisionnement en eau ………………………………………………. 05 3.1. Les eaux de pluies…………………………………………………………………... 06 3.2. Les eaux de surface…………………………………………………………………. 06 3.3. Les eaux souterraines……………………………………………………………….. 07 3.3.1. Définitions……………………………………………………………………. 07 3.3.1.1. Les eaux souterraines………………………………………………………. 07 3.3.1.2. Nappe aquifère……………………………………………………………... 07 3.3.2.Différents types de nappes……………………………………………………. 07 3.3.2.1. Nappe active (ou nappe libre)……………………………………………… 07 3.3.2.2. Nappe captive……………………………………………………………… 08 3.3.2.3. Nappe alluviale…………………………………………………………….. 08 3.3.2.4. Nappe phréatique………………………………………………………….. 08 3.3.3. Propriétés physiques et chimiques…………………………………………… 08 3.3.4. Critère de choix pour l’implantation d’un point d’eau souterraine…............... 10 4. Les ressources en eau en Algérie ……………………………………………………...... 10 4.1. L'eau de surface …………………………………………………………………. 11 4.2. Les eaux souterraines……………………………………………………………. 11 CHAPITRE II : QUALITE ET POLLUTION DES EAUX 1. Qualité de l'eau …………………………………………………………………………. 12 1.1. Définition …………………………………………………………………………. 12 1.2. Etude globale de la qualité de l'eau ……………………………………………….. 12 2. L'eau potable ……………………………………………………………………………. 13 3. Qualité de l'eau d'irrigation……………………………………………………………… 15 3.1. Qualité physique…………………………………………………………………... 15 3.2. La qualité biologique……………………………………………………………… 15 3.3. Qualité chimique…………………………………………………………………... 16 4. Classes de qualité des eaux……………………………………………………………… 17 5. La surveillance de la qualité de l’eau …………………………………………………... 18 6. La pollution de l'eau ……………………………………………………………………. 20 6.1. Définition…………………………………………………………………………… 20 6.2. Origine de la pollution……………………………………………………………… 20 6.2.1. Les phénomènes naturels………………………………………………... 21 6.2.2. La pollution domestique………………………………………………… 21 6.2.3. La pollution urbaine……………………………………………………... 21 6.2.4. Pollution d'origine agricole……………………………………………… 21 6.2.5. Pollution industrielle…………………………………………………….. 22 6.3. Les polluants de l'eau……………………………………………………………….. 22 6.3.1. Les polluants physiques………………………………………………….. 22 6.3.2. La pollution chimique…………………………………………………….. 24 6.3.3. les composés toxiques…………………………………………………….. 25 6.3.4. Les polluants biologiques………………………………………………… 25 Chapitre III : Description du site d'étude 1. Présentation de la commune ……………………………………………………………. 28 1.1. Description des unités topographiques ……………………………………………. 28 1.2. La géologie ………………………………………………………………………… 29 1.3. La tectonique …………………………………………………………………….... 31 1.4. Aspect hydrologique ………………………………………………………………. 31 1.5. Les formes géomorphologiques …………………………………………………… 32 1.5.1. Le paysage collinaire ……………………………………………………... 32 1.5.2. Les cuvettes ………………………………………………………………. 32 1.5.3. Les karsts …………………………………………………………………. 34 1.6. Faune et flore ……………………………………………………………………… 34 2. Choix des stations de prélèvement ……………………………………………………... 34 2.1. Description des sites d'étude ………………………………………………………. 35 2.1.1. La retenue collinaire ……………………………………………………… 35 2.1.2. Les eaux souterraines …………………………………………………….. 37 3. Climatologie ……………………………………………………………………………. 39 3.1. Précipitations ………………………………………………………………………….. 39 3.2. La température ………………………………………………………………………… 41 3.3. Synthèse climatique …………………………………………………………………… 41 3.3.1. Diagramme Ombrothermique de Bagnouls et Gaussen …………………………… 42 3.3.2. Quotient pluviométrique et climagramme d'Emberger …………………………… 43 PARTIE II : PARTIE PRATIQUE CHAPITRE IV : MATRIEL ET METHODES 1. Compagnes de prélèvement …………………………………………………………….. 44 2. Organigramme de travail ……………………………………………………………….. 44 3. Analyses physicochimiques de l'eau …………………………………………………… 44 3.1. Méthodes de prélèvement …………………………………………………….. 44 3.2. Transport et conservation des échantillons …………………………………… 44 3.3. Mesures in situ (Analyses préliminaires) …………………………………….. 46 3.3.1. La conductivité électrique ……………………………………………….. 46 3.3.2. La température …………………………………………………………… 46 3.3.3. L'oxygène dissous ………………………………………………………... 46 3.4. Les analyses et dosages au laboratoire ………………………………………… 47 3.4.1 Le pH …………………………………………………………………….. 47 3.4.2. La minéralisation totale (TDS) …………………………………………... 47 3.4.3. La turbidité ……………………………………………………………… 47 3.4.4. Le titre hydrotimétrique (TH) …………………………………………… 48 3.4.5. Dosage du calcium : méthode titrimétrique à l' EDTA …………………... 49 3.4.6. Dosage du magnésium …………………………………………………... 50 3.4.7. L'alcalinité ………………………………………………………………... 50 3.4.8. Dosage des chlorures …………………………………………………….. 52 3.4.9. Dosage du sodium et de potassium ……………………………………… 52 3.4.10. Dosage des sulfates par la méthode néphélométrique ………………….. 53 3.4.11. L'azote ammoniacal ……………………………………………………... 55 3.4.12. Dosage de l'azote nitreux ……………………………………………….. 57 3.4.13. Les nitrates ……………………………………………………………… 58 3.4.14. Les orthophosphates ……………………………………………………. 60 4. Analyses microbiologiques de l'eau ……………………………………………………. 63 4.1. Prélèvement et conservation des échantillons …………………………………………. 63 4.1.1. Méthodes de prélèvement ……………………………………………………… 63 4.1.2. Conservation et transport des échantillons ……………………………………... 65 4.2. Dénombrement des microorganismes revivifiables (germes totaux) ………………….. 65 4.3. Recherche et dénombrement des germes témoignant d'une contamination fécale…….. 66 4.3.1. Recherche et dénombrement des coliformes et des coliformes thermo - tolérants : Méthode par ensemencement en milieu liquide et détermination du NPP)…………. 67 4.3.2. Recherche et dénombrement des streptocoques du groupe D………………………. 68 4.3.3. Recherche et dénombrement des spores de bactéries anaérobies sulfitoréductrices et de Closridium sulfito-réducteurs : Méthode par incorporation en gélose en tubes profonds (norme NFT 90-415) ……………………………………………………... 69 4.4. Recherche microbiologique...………………………………………………………… 72 4.4.1. Isolement de différentes flores microbiennes ……………………………………….