ETUDE DE LA QUALITÉ DE L’EAU DE L’ADDUCTION D’EAU …

Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020

ETUDE DE LA QUALITÉ DE L’EAU DE L’ADDUCTION

D’EAU POTABLE SIMPLIFIÉE (AEPS) DE GARPÉNÉ DANS

LA COMMUNE RURALE DE DAPÉLOGO AU BURKINA FASO

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’INGENIEUR 2IE AVEC

GRADE DE MASTER

SPECIALITE : EAU ET ASSAINISSEMENT

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Présenté et soutenu publiquement le 6 juillet 2020 par

Dramane COULIBALY (2016 0087)

Directeur de mémoire : Dr. Boukary SAWADOGO, enseignant chercheur en Eau

et Assainissement à 2iE

Maître de stage : M. Ayouba YAGUIBOU, chef des projets Croix-Rouge

Luxembourgeoise

Croix-Rouge Burkinabè

Jury d’évaluation du mémoire :

Président : Pr Yacouba KONATE

Membres et correcteurs : Dr Seyram SOSSOU

Dr Boukary SAWADOGO

M. Ayouba YAGUIBOU

Promotion 2019/2020

Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement

Institut 2iE - Rue de la Science - 01 BP 594 - Ouagadougou 01 - BURKINA FASO Tél. : (+226) 25. 49. 28. 00 - Fax : (+226) 25. 49. 28. 01 - Email : [email protected] - www.2ie-edu.org

mailto:[email protected]

Étude de la qualité de l’eau de l’AEPS de Garpéné

dans la commune rurale de Dapélogo au Burkina Faso

Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 i

CITATION

« L’eau et l’assainissement sont indispensables à la santé

publique. Je dis souvent qu’ils en constituent la base, car

lorsqu’on aura garanti à tout un chacun, quelles que

soient ses conditions de vie, l’accès à une eau salubre et

à un assainissement correct, la lutte contre un grand

nombre de maladies aura fait un bond énorme ».

Dr LEE Jong-wook

Ancien Directeur Général de l’OMS



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 ii

DÉDICACES

Je dédie ce travail à :

Mon défunt père Kabo Moussa COULIBALY, qui a

été rappelé à Dieu le jeudi 18 novembre 2010

pendant que j’entamais ma formation après mon

admission au concours direct des Techniciens

d’État du Génie Sanitaire. Papa, tu resteras gravé

dans ma mémoire pour toujours ;

Ma mère Nadogo Minata TRAORE, pour son

amour inconditionnel, ses conseils précieux et ses

bénédictions ;

Ma chère épouse Aïcha Inès KABORE, pour son

affection, son encouragement, sa compréhension et

sa patience ;

Tous mes frères et sœurs pour leur encouragement.



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 iii

REMERCIEMENTS

Nous tenons à traduire toute notre reconnaissance à l’endroit de tous ceux qui de près ou de

loin ont contribué à la réalisation de ce document. Nos remerciements vont à l’adroit de :

L’institut 2iE à travers son Directeur Général, Professeur Mady KOANDA, l’ensemble

du corps administratif et professoral ;

La Croix-Rouge Burkinabè à travers son Secrétaire Général, monsieur Lazare

ZOUNGRANA pour nous avoir accepter dans sa structure et l’ensemble du personnel ;

Professeur Yacouba KONATE, enseignant chercheur à 2iE, pour la confiance placée en

notre modeste personne en nous offrant ce stage ;

Docteur Boukary SAWADOGO, enseignant chercheur à 2iE, notre directeur de

mémoire, pour sa disponibilité, ses conseils et ses orientations ;

Monsieur Ayouba YAGUIBOU, chef de projets à la Croix-Rouge Burkinabè, notre

maitre de stage, pour son accompagnement tout au long de notre séjour à la Croix-

Rouge ;

Tout le personnel du bureau Luxembourgeois de la Croix-Rouge Burkinabè ;

Tout le personnel du service départemental de l’agriculture de Dapélogo et de la

direction régionale de l’eau et de l’assainissement du Plateau Central ;

Monsieur Marc GANSONRE, chef de service technique municipal de Dapélogo pour

son accompagnement ;

Monsieur Amidou TIEMTORE, président de l’association des usagers de l’eau du

village de Garpéné, pour sa disponibilité et son accompagnement pendant les enquêtes

de terrain ;

Tout le personnel du LEHSA de 2iE, pour la conduite des analyses, en particulier

messieurs Noël TINDOURE et Moustapha OUEDRAOGO ;

Aux stagiaires Aïcha, Djelica et Graziella pour leur soutien pendant les manipulations ;

À ma belle-famille, madame et monsieur KABORE pour leur soutien et

accompagnement ;

Tous les promotionnaires de 2iE et les collègues Génies Sanitaires du ministère de la

santé, en particulier nos promotionnaires : Oumarou COMPAORE, Tamba LOMPO,

Eric SAWADOGO, Mouhamady ZOUNGRANA, pour les soutiens multiformes ;

Tous les amis pour leurs encouragements et accompagnements.



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RÉSUMÉ

L’accès à l’eau potable dans les pays subsahariens en général et au Burkina Faso en particulier

demeure une préoccupation pour les gouvernants. Pour ce faire, la contribution des institutions

humanitaires comme la Croix-Rouge Burkinabè est nécessaire. Ainsi, en collaboration avec la

Croix-Rouge Luxembourgeoise, elle a réalisé des ouvrages d’approvisionnement en eau potable

au profit de la commune rurale de Dapélogo dans la région du Plateau Central. Parmi les

ouvrages d’adductions d’eau potable simplifiées (AEPS), celui du village de Garpéné produit

une eau de goût désagréable non appréciée des populations et inadaptée pour les usages

domestiques au point d’être abandonné. L’objectif de cette étude est de contribuer à

l’amélioration de la qualité de l’eau de l’AEPS de Garpéné. Pour l’atteinte de cet objectif, des

enquêtes de terrain, des prélèvements d’échantillons d’eau et des analyses de laboratoire ont été

réalisés.

Il ressort de notre étude que l’eau de l’AEPS de Garpéné est marquée par une pollution par les

ions sulfates (1440 mg/L) avec des concentrations élevées des ions calcium (475,60 mg/L) et

ammonium (12 mg/L), dégradant ainsi ses qualités organoleptique et physicochimique. Les

investigations ont montré que cette pollution serait d’origine naturelle et pourrait provenir de la

minéralisation des roches avec lesquelles l’eau est en contact. De plus, l’eau de l’AEPS et celle

de l’ensemble des pompes à motricité humaine du village sont contaminées par des germes

indicateurs de pollution fécale. Si la désinfection seule suffit pour traiter l’eau des pompes à

motricité humaine, ce n’est pas le cas pour l’eau de l’AEPS qui nécessite un traitement

particulier. Pour rendre potable cette eau, nous proposons la technologie de traitement par la

nanofiltration dont le coût d’installation du dispositif s’élève à environ trente un millions quatre

cent trente-neuf mille huit cent quatre-vingt-cinq (31 439 885) FCFA. Ce dispositif permettra

de produire une eau suffisamment minéralisée pour être directement distribuée et de très bonne

qualité. Cependant, le coût d’implantation de l’ouvrage demeure élevé. Comme alternative

moins couteuse, il pourrait être envisagé la réalisation d’un nouveau forage vers le Nord-Ouest

du village pour un coût estimatif de treize millions quatre cent mille (13 400 000) francs FCA.

Dans ce cas, la désinfection de l’eau doit être assurée.

Mots clés :

Commune de Dapélogo, nanofiltration, qualité de l’eau, sulfates, traitement des eaux.



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ABSTRACT

Access to drinking water in sub-Saharan countries in general and in Burkina Faso in particular

remains a concern for governments. To achieve this, the contribution of humanitarian

institutions such as the Burkina Faso Red Cross is necessary. Thus, in collaboration with the

Luxembourg Red Cross, it has built drinking water supply works for the benefit of the rural

municipality of Dapélogo in the Central Plateau region. Among the simplified drinking water

supply works (SDWS), the one in the village of Garpéné produces water with an unpleasant

taste not appreciated by the population and unsuitable for domestic use to the point of being

abandoned. The objective of this study is to contribute to the improvement of the water quality

of the SDWS of Garpéné. To achieve this objective, field surveys, water sampling and

laboratory analyses were carried out.

It emerges from our study that the water from Garpéné SDWS is marked by pollution by sulfate

ions (1440 mg/L) in addition to the high concentrations of calcium (475.60 mg/L) and

magnesium ions (12 mg/L), thus degrading its organoleptic and physicochemical qualities.

Investigations have shown that this pollution is of natural origin and could come from the

mineralization of rocks with which water is in contact. In addition, the water from the SDWS

and that of all of the village’s human-powered pumps are contaminated with germs indicating

feacal pollution. If disinfection alone is sufficient to treat human-powered pumps water, this is

not the case for water from the SDWS which requires special treatment. To make this water

potable, we offer nanofiltration treatment technology, the cost of installing the device is

approximately thirty-one million four hundred thirty-nine thousand eight hundred eighty-five

(31,439,885) CFA francs. This device will make it possible to produce water that is suffciently

mineralized to be directly distributed and of very goog quality, however, the cost of setting up

the structure remains high. As a less expensive alternative, it could be envisaged the realization

of a new drilling towards the North-West of the village at an estimed cost of thirteen million

four hundred thousand (13,400,000) FCA francs. In this case, disinfection of the water must be

ensured.

Keywords :

Municipality of Dapélogo, nanofiltration, water quality, sulfates, waters treatment.



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LISTE DES ABRÉVIATIONS

2iE : Institut International d’Ingénierie de l’Eau et de l’Environnement

AEP : Approvisionnement en Eau Potable

AEPS : Adduction d’Eau Potable Simplifiée

BF : Borne Fontaine

BUMIGEB : Bureau des Mines et de la Géologie du Burkina

CaCO3 : Carbonate de Calcium

CO2 : Dioxyde de Carbone

DREA/PC : Direction Régionale de l’Eau et de l’Assainissement du Plateau Central

INOH : Inventaire National des Ouvrages Hydrauliques

INSD : Institut National de la Statistique et de la Démographie

LEHSA : Laboratoire Eaux Hydro-Systèmes et Agriculture

MF : Microfiltration

Na2CO3 : Carbonate de Sodium

NF : Nanofiltration

NTU : Nephelemetric Turbidity Units

ODD : Objectifs de Développement Durable

OI : Osmose inverse

OMS : Organisation Mondiale de la Santé

ONU : Organisation des Nations Unies

PCD : Plan Communal de Développement

pH : Potentiel Hydrogène

PMH : Pompe à Motricité Humaine

PN-AEPA : Programme National d’Approvisionnement en Eau Potable et Assainissement

RD : Route Départementale

RGPH : Recensement Général de la Population et de l’Habitat



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RN : Route Nationale

TA : Titre Alcalimétrique

TAC : Titre Alcalimétrique Complet

TH : Titre Hydrotimétrique ou dureté totale

UEMOA : Union Économique et Monétaire Ouest-Africaine

UF : Ultrafiltration

UFC : Unité Formant Colonie

°C : Degré Celsius

°f : Degré Français



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SOMMAIRE

CITATION ............................................................................................................................. i

DÉDICACES ........................................................................................................................ ii

REMERCIEMENTS ............................................................................................................ iii

RÉSUMÉ ............................................................................................................................. iv

ABSTRACT ...........................................................................................................................v

LISTE DES ABRÉVIATIONS ............................................................................................. vi

SOMMAIRE ...................................................................................................................... viii

LISTE DES TABLEAUX ......................................................................................................x

LISTE DES FIGURES ......................................................................................................... xi

INTRODUCTION ..................................................................................................................1

I. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE ....................................................................................4

I.1. Eaux souterraines .............................................................................................................4

I.1.1. Origine des eaux souterraines .................................................................................4

I.1.2. Processus de minéralisation des eaux souterraines ..................................................5

I.1.3. Paramètres de qualité des eaux souterraines ...........................................................5

I.1.4. Pollution des eaux souterraines ..............................................................................8

I.2. Procédés de traitement de la dureté sulfatée des eaux souterraines .................................. 10

I.2.1. Procédés de traitement de la dureté de l’eau ......................................................... 10

I.2.2. Procédés de traitement des sulfates dans l’eau ...................................................... 12

I.3. Technologies membranaires ........................................................................................... 13

I.3.1. Généralités ........................................................................................................... 13

I.3.2. Performance du procédé d’osmose inverse ........................................................... 15

I.3.3. Performance de la nanofiltration .......................................................................... 16

II. PRÉSENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DE LA ZONE D’ÉTUDE .... 18

II.1. Présentation de la Croix-Rouge Burkinabè .................................................................... 18



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II.1.1. Historique de la Croix-Rouge Burkinabè ............................................................ 18

II.1.2. Objectifs et domaines d’intervention ................................................................... 18

II.2. Présentation de la zone d’étude ..................................................................................... 19

II.2.1. Situation géographique de la commune de Dapélogo .......................................... 19

II.2.2. Milieu physique .................................................................................................. 20

II.2.3. Milieu humain .................................................................................................... 20

II.2.4. Géologie et hydrogéologie .................................................................................. 21

III. MATÉRIELS ET MÉTHODES ...................................................................................... 23

III.1. Méthodologie de l’étude .............................................................................................. 23

III.1.1. Travaux de terrain ............................................................................................. 25

III.1.2. Méthodes d’analyse de laboratoire..................................................................... 27

IV. RÉSULTATS ET DISCUSSION .................................................................................... 30

IV.1. Approvisionnement en eau à Garpéné .......................................................................... 30

IV.2. Acteurs intervenants dans la gestion de l’eau et leurs rôles ........................................... 32

IV.3. Qualité des eaux de Garpéné ........................................................................................ 33

IV.3.1. Perception des populations de Garpéné ............................................................. 33

IV.3.2. Caractéristiques physicochimiques et microbiologiques des eaux de Garpéné ... 34

IV.4. Propositions de solutions ............................................................................................. 43

IV.4.1. Traitement de l’eau de l’AEPS de Garpéné ....................................................... 44

IV.4.2. Réalisation d’un nouveau forage pour l’AEPS de Garpéné ................................ 48

CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES ............................................................. 50

RECOMMANDATIONS ..................................................................................................... 51

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES............................................................................... 52

ANNEXES ............................................................................................................................. i



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LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1 : Récapitulatif des méthodes utilisées pour l’analyse microbiologique ................. 29

Tableau 2 : Résultats des paramètres physicochimiques....................................................... 34

Tableau 3 : Caractéristiques de la membrane NF270 (Données Dow Filmtec) ..................... 45

Tableau 4 : Caractéristiques de dimensionnement de la membrane NF270 .......................... 46

Tableau 5 : Résultats de dimensionnement du dispositif de nanofiltration ............................ 47

Tableau 6 : Coût d’installation du dispositif de nanofiltration .............................................. 48

Tableau 7 : Coût estimatif de la réalisation du nouveau forage pour l’AEPS ........................ 49



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 xi

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Procédés de séparation membranaire (Diop, 2010) ............................................... 14

Figure 2 : Localisation de la commune de Dapélogo ............................................................ 20

Figure 3 : Méthodologie générale de l’étude ........................................................................ 24

Figure 4 : Image du spectromètre ......................................................................................... 28

Figure 5 : Image du kit de l’arsenator .................................................................................. 28

Figure 6 : Répartition spatiale des points d’eau de Garpéné ................................................. 30

Figure 7 : Usage principal de l’eau des bornes fontaines ...................................................... 31

Figure 8 : Attentes des populations concernant l’eau de l’AEPS .......................................... 32

Figure 9 : Teneur en sulfates dans les échantillons d’eau ..................................................... 35

Figure 10 : Dureté totale des échantillons d’eau ................................................................... 37

Figure 11 : Emplacement des sources d'eau de Garpéné ....................................................... 37

Figure 12 : Teneur en ions calcium et magnésium des échantillons d’eau ............................ 38

Figure 13 : Teneur en nitrates dans les échantillons d’eau .................................................... 39

Figure 14 : Produits de traitement et d’amendement des champs .......................................... 40

Figure 15 : Teneur en fer total dans les échantillons d’eau ................................................... 41

Figure 16 : Image des résidus de lavage du château d’eau .................................................... 41

Figure 17 : Concentration en micro-organismes dans les échantillons d’eau......................... 42

Figure 18 : Image d’un dispositif de nanofiltration préfabriqué ............................................ 46



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 1

INTRODUCTION

L'eau est une ressource naturelle vitale et représente l'une des ressources naturelles les plus

sensibles et fragiles. Elle est un facteur de développement économique et social qui n'a pas de

substitut. Autant son absence ou son insuffisance accroit la pénibilité de la corvée d’eau et peut

être à l’origine des problèmes économiques (faible productivité agricole), sociaux (conflits,

viols), éducatifs (déscolarisation de jeunes filles) et environnementaux (sécheresse,

désertification). Autant sa mauvaise qualité ou sa mauvaise gestion dans les communautés peut

entrainer des problèmes de santé publique (mauvaise hygiène, maladies d’origine hydriques).

C’est conscient de ces enjeux que les 195 États membres de l’Organisation des Nations Unies

(ONU), en plus de vouloir rendre disponible la ressource, ont fait de la qualité de celle-ci un

facteur important à travers l’objectif 6.3 des Objectifs de Développement Durable (ODD),

adoptés en septembre 2015 dans le cadre de l’agenda 2030.

Les eaux de consommation sont de plusieurs types et d’origines diverses. Ainsi, elles peuvent

provenir soit des nappes ou sources souterraines, soit du captage d’eaux superficielles

(Agassounon et al., 2012). Avec près de 15 millions de Km3 (Ghislain de Marsily, 2013), les

eaux souterraines constituent l’une des plus importantes réserves d’eau douce dans le monde.

En effet, elles représentent au total environ 97% des eaux douces continentales liquides et 75 à

90% de la population mondiale utilise une eau d’origine souterraine (Camara, 2017).

Dans la plupart des pays développés et des pays en développement, les eaux souterraines

représentent la source d’approvisionnement en eau potable principale et parfois quasi exclusive.

En Afrique Sub-Saharienne, les eaux souterraines occupent une place prépondérante dans

l’accès à l’eau potable des populations aussi bien dans les centres urbains que dans les zones

rurales. Pour faire face aux aléas climatiques et au tarissement saisonnier des eaux de surface,

les eaux souterraines semblent être une meilleure alternative. Dans les pays en voie de

développement à climat aride comme le Burkina Faso, le rôle des eaux souterraines est d’autant

plus important qu’elles constituent souvent la seule source d’approvisionnement en eau potable

(AEP) et sont donc vitales pour le développement de ces pays (Ayouba et Guel, 2015). En effet,

l’ensemble des populations rurales au Burkina Faso sont desservies à partir des sources d’eau

souterraine comme les forages munis de pompe à motricité humaine (PMH) et les adductions

d’eau potable simplifiées (AEPS) (PN-AEPA, 2015).




Les eaux souterraines sont en général de meilleure qualité que les eaux de surface qui subissent

l’influence directe des eaux de ruissellement (Belghiti et al., 2013). Toutefois, la qualité

naturelle des eaux souterraines peut être altérée par l’activité humaine ou par les divers éléments

dont l’eau se charge au contact des terrains qu’elle traverse. Ainsi, les eaux souterraines peuvent

contenir de fortes concentrations en éléments chimiques (calcium, sulfate, nitrate, fluorure,

arsenic, …) altérant leurs qualités organoleptique et physicochimique. Cet aspect constitue

l’une des principales causes de l’abandon des points d’eau potable par les populations et souvent

au profit des sources peu fiables.

Dans l’optique d’accompagner l’État Burkinabè pour l’amélioration des conditions d’accès à

l’eau potable des populations, la Croix-Rouge Burkinabè en partenariat avec la Croix-Rouge

Luxembourgeoise a réalisé sept (7) AEPS, trente (30) PMH et a réhabilité trente-sept (37) PMH

au profit de la commune rurale de Dapélogo (province de l’Oubritenga) dans la région du

Plateau Central. Ces ouvrages ont contribué à augmenter le taux d’accès communal à l’eau

potable de 78% en 2013 à 85,30% en 2018 (INOH, 2018). Cependant, parmi les AEPS réalisées,

celle du village de Garpéné produit une eau de mauvaise qualité organoleptique qui ne serait

pas adaptée aux usages domestiques (boisson, lessive, cuisson des aliments), obligeant ainsi les

populations à son abandon au profit des PHM du village. Sous l’égide de la Direction Régionale

de l’Eau et de l’Assainissement du Plateau Central, des analyses ont été faites en 2018 et les

résultats révèlent un taux de sulfates de 945 mg/L (Gansonré, 2019). Cette eau présente les

caractéristiques de la dureté sulfatée et cela depuis la mise en service des bornes fontaines.

Conscient qu’un tel investissement dans une commune à ressource limitée ne doit être

abandonné, cette étude se propose de vérifier l’effectivité de la présence d’une forte teneur en

ions sulfates dans l’eau de l’AEPS et éventuellement d’apporter des solutions pour éliminer la

dureté sulfatée de l’eau de l’AEPS de Garpéné afin qu’elle réponde aux caractéristiques

organoleptiques des populations et aux normes de potabilité en vigueur au Burkina Faso pour

l’eau de consommation.

L’objectif général de cette étude est de contribuer à l’amélioration de la qualité de l’eau de

l’AEPS de Garpéné dans la commune rurale de Dapélogo.

De façon spécifique, il s’agira :

D’évaluer la qualité physicochimique et bactériologique de l’eau de l’AEPS de Garpéné,

D’identifier les sources potentielles de pollution de l’eau de l’AEPS de Garpéné,




De faire une étude de faisabilité technique et financière des différentes solutions

proposées.

Le présent rapport présente la synthèse de notre démarche et des résultats obtenus. En plus de

l’introduction et de la conclusion, il est structuré en quatre (04) parties : Une synthèse

bibliographique qui fait un état des lieux des connaissances sur le sujet, propose des généralités

sur les eaux souterraines, les sources de pollution et des technologies de traitement de ces eaux.

La partie présentant la structure d’accueil et la zone d’étude. La partie matériels et méthodes

présente les techniques de collecte des données et les méthodes d’analyse de laboratoire. Enfin,

la partie résultats et discussion qui présente les résultats auxquels nous sommes parvenu en les

confrontant aux résultats d’études antérieures suivi des propositions de solutions pour améliorer

la qualité de l’eau de l’AEPS de Garpéné.

Après avoir énoncé les différentes parties de notre étude, nous ferons une revue bibliographique

concernant les généralités sur les eaux souterraines.




I. SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

La synthèse bibliographique porte sur les généralités des eaux souterraines notamment

l’origine, les types de pollution, les technologies de traitement de la dureté sulfatée de l’eau et

les procédés membranaires.

I.1. Eaux souterraines

Les eaux souterraines sont les eaux de sous-sol qui constituent une provision d'eau potable

inestimable pour l'humanité (Camara, 2017). Contrairement aux eaux de surface, les eaux

souterraines sont les ressources en eau privilégiées pour l’eau potable, car elles sont plus à l’abri

des polluants que les eaux de surface (Hounsounou et al., 2016).

I.1.1. Origine des eaux souterraines

Les eaux souterraines sont des eaux qui existent dans les pores, les fissures des roches et dans

les sédiments sous la terre (Schmoll et al., 2006). Elles proviennent de l’infiltration des eaux de

pluies dans le sol. Celles-ci s’insinuent par gravité dans les pores, les microfissures et les

fissures des roches, humidifiant des couches de plus en plus profondes, jusqu’à rencontrer une

couche imperméable. À ce niveau, elles s’accumulent, remplissant le moindre vide, saturant

d’humidité le sous-sol, formant ainsi un réservoir d’eau souterraine appelé aquifère. Un aquifère

est une formation géologique ou une roche, suffisamment poreuse ou fissurée pour stocker de

grandes quantités d’eau et suffisamment perméable pour que l'eau puisse y circuler librement.

Selon la nature géologique des terrains, il existe différents types d’aquifères au Burkina Faso

(BUMIGEB, 2003) :

Les aquifères des formations superficielles, formés à partir des sables éoliens, des

cuirasses ferrugineuses et des arènes fines. Les puits traditionnels sont alimentés par

les aquifères superficiels ;

Les aquifères de couverture sédimentaire, constitués de formations gréseuses, ils sont

un important réservoir d’eau souterraine dans l’Ouest du pays et sont utilisés pour

installer des forages avec des débits variant entre 75 et 100 m3/h ;

Les aquifères du continental terminal détritique, constitués des sédiments argilo-

sableux d’âge tertiaire au Nord-Ouest du pays ;

Les aquifères des terrains volcano-sédimentaires birimiens : ils se limitent aux

intercalations sédimentaires détritiques ou schisteuses. Les forages installés dans les

terrains volcano-sédimentaires ont un débit atteignant 5 m3/h et parfois plus ;




Les aquifères de socle : constitués des altérites et autres arènes grenues du socle altéré

et fissuré. Il faut signaler le caractère libre des nappes des altérites et captif des aquifères

de fissures. Les débits des forages sont quelque fois importants et atteignent 60 m3/h au

niveau de certaines localités du socle cristallin.

I.1.2. Processus de minéralisation des eaux souterraines

L'eau de pluie est légèrement acide du fait de sa teneur en CO2 dissous. Au cours de son

infiltration dans le sol et le sous-sol, elle se charge en ions et acquiert des propriétés physiques

et chimiques qui caractérisent l'eau de la nappe qu'elle forme. Les eaux souterraines sont plus

ou moins minéralisées en fonction :

De la nature des roches traversées et des minéraux rencontrés au cours de l'infiltration ;

De la vitesse de percolation de l'eau dans le sous-sol car une eau s’écoulant lentement

aura plus de temps pour se charger en minéraux qu’une eau circulant rapidement à

travers les formations géologiques ;

Du temps de renouvellement de l'eau de la nappe par l'eau d'infiltration selon que la

nappe soit séparée de la surface par une formation géologique imperméable.

On voit donc l'importance des minéraux solubles des roches et de la perméabilité de l'aquifère

dans la minéralisation de l'eau. Dans l'aquifère, il s'établit un équilibre entre la composition

chimique de l'eau et celle des roches. L’eau prend une minéralisation qui demeure stable dans

le temps et sert à caractériser un faciès hydro-chimique (Beauchamp, 2006).

I.1.3. Paramètres de qualité des eaux souterraines

I.1.3.1. Principaux paramètres de potabilité

La qualité d’une eau souterraine est caractérisée par un certain nombre de paramètres physiques

et chimiques, déterminant à leur tour des caractères organoleptiques, seuls immédiatement

perceptibles par le consommateur. Les paramètres pris en compte sont :

Le pH relié à l’acidité et à l’alcalinité de l’eau ;

La turbidité, résultant de la transparence et de la présence de très fines particules dans

l’eau ;

La dureté de l'eau correspondant à sa minéralisation en calcium et en magnésium ;




La teneur en substances minérales dissoutes généralement sous forme ionique : anions

(bicarbonates, chlorures, sulfates, nitrates, fluorures) et cations (calcium, magnésium,

sodium, potassium, fer, manganèse, ammonium).

A ces paramètres physico-chimiques, s'ajoutent les paramètres microbiologiques généralement

en rapport avec la pollution d’origine fécale.

D’une part, une teneur trop élevée d'un ou plusieurs composants chimiques ou biologiques

cause des désagréments aux consommateurs (saveur, risques sanitaires) et aux canalisations

(corrosion, entartrage). Selon les normes de qualité des eaux destinées à la consommation

humaine des pays, l’eau souterraine peut être alors jugée impropre à la consommation (et à sa

distribution) lorsque la teneur en certains composants (arsenic, fluor, nitrates, …) dépasse les

normes en vigueur à moins de subir au préalable un traitement approprié. D'autre part, une

teneur élevée d'un élément chimique peut être l'indice d'une pollution par d'autres substances

toxiques. En effet, les résidus de pesticides accompagnent généralement la migration des

nitrates d'origine agricole à la nappe.

I.1.3.2. Le pH

Le pH de l'eau conditionne les équilibres physicochimiques, en particulier l'équilibre calco-

carbonique et donc l'action de l'eau sur les carbonates (attaque ou dépôt). Le pH est acide dans

les eaux des aquifères sableux ou granitique et alcalin dans les aquifères de calcaires. Le pH est

corrigé selon le cas par élimination du CO2 dissous en excès ou par correction de la dureté

carbonatée.

I.1.3.3. La turbidité

La turbidité résulte de la transparence de l’eau. Elle occasionne des désagréments sur l'aspect

de l'eau et sa saveur (goût de terre) mais peut être aisément éliminée par filtration (lente sur

sable ou par membrane) ou par coagulation/floculation. Les pics de turbidité suivent les fortes

précipitations à travers les eaux de ruissellement chargées de particules argileuses et d'autres

matières indésirables.

I.1.3.4. La dureté totale

La dureté ou Titre Hydrotimétrique (TH) d'une eau correspond essentiellement à la teneur totale

en calcium et en magnésium. Sauf exceptions très particulières, la dureté a un caractère naturel

lié au lessivage des terrains traversés par l’eau. Ainsi, un sol calcaire donnera une eau "dure"




(donc fortement minéralisée en calcium et en magnésium), alors qu'une eau traversant un sol

cristallin (granitique) comme le sable sera "douce". L'eau souterraine est généralement plus

dure que l'eau de surface. La dureté est mesurée par le Titre Hydrotimétrique (TH) et est

exprimé en degré français (°f) (Fédération Wallonie-Bruxelles, 2012). Il n’est pas facile de

définir un niveau entre ce qui constitue une eau dure et une eau douce. Cependant, on peut

considérer qu’une eau ayant une teneur inférieure à 75 mg/L de CaCO3 (c’est-à-dire 7,5 °f de

TH calcique) est une eau douce et qu’au-dessus, il s’agit d’une eau dure (Rodier, 2009). Les

eaux dures ne présentent pas de risques pour la santé mais plutôt des inconvénients liés à

l’entartrage des réseaux, des appareils ménagers et sur le lavage du linge. Cependant, la dureté

de l’eau est perçue par les populations comme une réelle source de désagrément, non seulement

pour l’entartrage qu’elle entraine mais aussi pour le goût alcalin qu’elle confère à l’eau

(Beauchamp, 2006). Il parait donc nécessaire que les eaux dures soient adoucies avant la

distribution. En revanche, une eau trop douce est agressive vis-à-vis des canalisations et il y

aurait une corrélation entre la consommation de cette eau et la fréquence d'apparition des

maladies cardio-vasculaires. Ainsi, une eau dure assurerait une protection contre ces maladies

(Kotbia, 2010).

I.1.3.5. Les sulfates

Les sulfates proviennent des roches gypseuses et de l’oxydation des sulfures répandus dans les

roches comme la pyrite. Les sulfates peuvent provenir des activités industrielles à travers la

transformation du soufre. Les trois (3) sources les plus importantes de soufre pour les

utilisations commerciales sont le soufre élémentaire, le sulfure d’hydrogène (qui se trouve dans

le gaz naturel et le pétrole brut) et les sulfures métalliques comme la pyrite de fer. Le soufre,

sous la forme d’acide sulfurique, est l’un des produits chimiques les plus utilisés dans les

sociétés industrialisées. En effet, la majeure partie du soufre est transformée en acide sulfurique,

dont près de 60% sert à la production d’engrais au phosphate et au sulfate d’ammonium. Les

sulfates les plus fréquemment rencontrés sont le sulfate de sodium, le sulfate d’ammonium et

le sulfate de magnésium (Kotbia, 2010). II est connu que la concentration en ions sulfates des

eaux est variable suivant la nature du sol traversé. Les concentrations de sulfates relevées dans

l’eau de boisson sont non préoccupantes pour la santé du consommateur (effet laxatif) mais

peuvent affecter son acceptabilité car à certains seuls, les sulfates confèrent à l’eau un goût

perceptible. Les sulfates sont à l’origine de troubles diarrhéiques notamment chez les enfants

au-delà de 400 mg/L (OMS, 2017).




I.1.3.6. Le Fluor

La teneur en ions fluorures dépend beaucoup du temps de contact de l'eau avec les minéraux

fluorés de l'aquifère. Elle est plus élevée dans les nappes captives. Sa teneur ne doit pas excéder

1,5 mg/L. La consommation régulière d’une eau dont la teneur en ions fluorures excède cette

norme expose le consommateur à des fluoroses dentaires et/ou osseuses (Diop, 2010).

I.1.3.7. Les nitrates

Les nitrates sont indispensables à la croissance des végétaux. Ils sont naturellement présents

dans l’environnement (sols, eaux, plantes) : ils proviennent de la fixation de l’azote

atmosphérique et de la décomposition des matières organiques par des microorganismes. Dans

les eaux, sans apport d’origine humaine, la concentration en nitrates ne dépasse pas 10 mg/L.

Au-delà de cette concentration, leur présence témoigne d’une contamination de la ressource en

eau par des activités humaines. Lorsque les nitrates sont ingérés par l’organisme humain, ils se

transforment en nitrites et peuvent représenter un risque pour la santé du consommateur

(méthémoglobinémie) notamment chez les nourrissons. L’OMS a donc fixé une limite

maximale de 50 mg/L de nitrates pour toute eau destinée à la consommation humaine.

I.1.3.8. L’arsenic

Le problème de l'arsenic est de plus en plus préoccupant en Afrique et dans plusieurs autres

parties du monde en raison de sa forte toxicité et de son omniprésence dans l'environnement.

L’arsenic est largement distribué dans les roches, les sols et les eaux naturelles et est présent

sous forme de traces dans toute la matière vivante (Ahoulé, 2016). La présence de concentration

élevée d'arsenic est la conséquence à la fois des phénomènes naturels et anthropiques. La

plupart des composés arsenicaux sont inodores, sans saveur et se dissolvent facilement dans

l'eau, ce qui crée un risque élevé pour la santé humaine. L’OMS déclare une eau non potable

lorsque la teneur en arsenic dépasse 10 µg/L.

I.1.4. Pollution des eaux souterraines

La composition et la qualité des eaux souterraines sont à l’origine liées à la nature géologique

du terrain traversé par l’eau. Toutefois, la plupart des contaminations des eaux souterraines est

due à l'activité humaine. On distingue plusieurs sources de pollution des eaux souterraines

(Camara, 2017).




I.1.4.1. Sources de pollution naturelles

Les eaux souterraines contiennent quelques impuretés qui ne sont pas causées par les activités

humaines. Les types et les concentrations d'impuretés naturelles dépendent de la nature du

matériel géologique dans lequel les eaux souterraines se déplacent et de la qualité de l'eau de

recharge. Les eaux souterraines se déplaçant à travers les roches et les sols sédimentaires,

peuvent absorber un éventail de composés tels que le magnésium, le calcium, les sulfates et les

chlorures. Certaines couches d’aquifères ont des concentrations naturelles élevées en

constituants dissous tels que l'arsenic, le bore, et le sélénium. L'effet de ces sources naturelles

de pollution sur la qualité des eaux souterraines dépend du type du contaminant et de sa

concentration.

I.1.4.2. Sources de pollution anthropiques

La pollution anthropique des eaux souterraines est essentiellement due à l’activité humaine soit

de manière directe (systèmes privés d'évacuation d'eaux d'égouts, élimination des déchets

solides, élimination des eaux usées) ou indirecte (accidents, activités agricoles, exploitations

minières). Elle est liée à l’agriculture, à l’industrie et à la gestion des déchets domestiques.

I.1.4.2.1. Pollution par l’agriculture

Les pesticides, les engrais et les déchets animaliers sont des sources agricoles de pollution des

eaux souterraines. Ces sources de pollution sont nombreuses et variées : débordement des

engrais et des pesticides pendant la manipulation, écoulement du chargement et lavage des

pulvérisateurs de pesticide ou de tout autre équipement d'application. Dans les eaux, la

concentration en nitrates au-delà de 10 mg/L témoigne d’une pollution surtout agricole due aux

engrais minéraux et organiques. L’absorption excessive de nitrates constituerait un facteur

goitrigène supplémentaire chez les sujets modérément carencés en iode (Rodier, 2009). De plus,

l’utilisation généralisée des pesticides est à l’origine de la pollution des eaux par les résidus de

pesticides par ruissellement ou par infiltration dans le sol.

I.1.4.2.2. Pollution par les industries

L'activité économique moderne exige le transport et le stockage de la matière employée dans la

fabrication, le traitement et la construction. En effet, une partie de ce matériel peut être perdue

par débordement, par fuite ou par mauvaise manipulation. L'élimination des pertes, associée

aux activités ci-dessus, est une source de contamination des eaux souterraines. Certaines

entreprises, habituellement sans accès aux réseaux d'égouts utilisent des fosses ou des puisards




pour évacuer leurs effluents. Tout ceci peut provoquer la contamination des sources d’eau

souterraine par infiltration. L'exploitation des minerais non-combustibles peut créer une

contamination des eaux souterraines. Cette contamination provient du processus d'extraction

lui-même, de l'élimination des déchets et du traitement des minerais (Camara, 2017).

I.1.4.2.3. Pollution par les déchets domestiques

Les systèmes résidentiels d'eaux usagées peuvent être une source de différents types de

contaminants, y compris des bactéries, des virus, des nitrates et des composés organiques. Les

puits utilisés pour l'évacuation des eaux domestiques usagées sont particulièrement concernés

par la qualité des eaux souterraines s'ils sont placés près des puits d'eau potable. Le stockage

inapproprié ou l'évacuation de produits chimiques ménagers tels que les peintures, les

détergents synthétiques, les dissolvants, les médicaments, les désinfectants, les produits

chimiques de piscine, les insecticides, peut mener à la contamination des eaux souterraines.

Quel que soit le type de pollution, la vulnérabilité d’une eau souterraine dépend des

caractéristiques physiques du site, telles que la pente du terrain, le type de sol en surface, la

profondeur de la nappe et les formations géologiques. Ainsi, une nappe dite captive est moins

vulnérable aux sources de contamination provenant de la surface puisqu’elle se trouve sous une

couche imperméable. Des dépôts fins argileux, par exemple, peuvent freiner l’infiltration des

contaminants dans le sol. À l’inverse, une nappe libre et peu profonde est plus à risque d’être

contaminée, car elle ne bénéficie pas d’une telle barrière de protection naturelle.

I.2. Procédés de traitement de la dureté sulfatée des eaux souterraines

I.2.1. Procédés de traitement de la dureté de l’eau

Il s’agit des procédés d’adoucissement de l’eau. L'adoucissement de l'eau est une méthode qui

permet de retirer les sels de calcium et de magnésium d'une eau dure. Plusieurs procédés

(physiques et chimiques) sont disponibles pour résoudre le problème de la dureté de l’eau

(Medfouni, 2007).

I.2.1.1. Les échangeurs d’ions

L’échangeur d’ions est la méthode la plus connu pour éliminer de grosses quantités d’ions

présentes dans l'eau pour des installations publiques ou des unités commerciales, mais le plus

souvent pour un usage résidentiel privé. C’est un procédé chimique destiné à éliminer la dureté

de l’eau par des résines échangeuses d’ions. L’eau dure passe sur un lit de résine cationique,

préalablement saturé en sodium et les ions sodium (Na+) s’échangent avec les ions calcium




(Ca2+) et magnésium (Mg2+), responsables de la dureté de l’eau. Une fois que la résine est pleine

de calcium et de magnésium, elle doit être régénérée dans une solution salée. Ce qui nécessite

une maintenance régulière. Lorsque ce procédé fonctionne correctement, l’eau préalablement

dure, est entièrement débarrassée de ces ions, devient agressive et nécessite une

réminéralisation avant la distribution (Kotbia, 2010). Par ailleurs, les échangeurs d’ions sont de

grands consommateurs de produits chimiques pour la régénération des résines pleines

(Medfouni, 2007). Les matériaux adsorbants actuels présentent une faible durée de vie et les

difficultés de leur régénération limitent la possibilité d’utilisation à grande échelle (Diawara,

2014).

I.2.1.2. La nanofiltration et l’osmose inverse

Ce sont des procédés physiques par lesquels, l’eau sous pression passe à travers une membrane,

constituant une barrière qui arrête les sels dissous, les micro-organismes et les virus. Ces

procédés éliminent avec une forte efficacité la dureté sulfatée des eaux. La performance de ces

technologies sera largement étudiée dans la partie consacrée aux procédés membranaires.

I.2.1.3. La décarbonatation à la chaux

C’est un procédé chimique employé lorsque la dureté carbonatée est due essentiellement aux

ions Ca2+. Pratiquement, l’addition de chaux entraîne la précipitation du CaCO3 et Mg(OH)2,

suite à l’augmentation du pH. Cette technique présente un inconvénient, à savoir la quantité de

boues produites, mais celles-ci sont facilement déshydratées. Cependant, elle est facile à mettre

en œuvre, avec un faible coût de revient, sans effets secondaires et ne nécessite pas l’utilisation

d’équipements spécifiques. L’étude de Kotbia (2010) a montré que la décarbonatation poussée

à la chaux rend l’eau moins entartrante et provoque une stabilité relative du magnésium car la

quantité de chaux n’est pas suffisante pour élever le pH et le précipiter à l’état d’hydroxyde.

Les résultats expérimentaux de l’étude comparative de Medfouni (2007) confirme que

l'efficacité de traitement à la chaux (vive et éteinte) des eaux albiennes de Sidi Mahdi (Algérie)

est très faible (<10%). En effet, les teneurs en calcium passent de 273,19 mg/L avant traitement

à la teneur de 263,87 mg/L ou à 257,79 mg/L ; respectivement en utilisant la chaux vive (CaO)

et la chaux éteinte (Ca(OH)2).

I.2.1.4. La décarbonatation au carbonate de sodium (Na2CO3)

Le carbonate de sodium a pour objectif de réduire la dureté permanente (dureté non carbonatée),

c'est-à-dire, précipité le calcium lié aux chlorures et aux sulfates en solution. Il entraine une




augmentation de l’abattement du calcium tandis que la concentration de magnésium reste

relativement constante (Kotbia, 2010). Il ressort de l’étude comparative de Medfouni (2007)

que le traitement de l’eau avec le carbonate de sodium, montre une très bonne efficacité

d’adoucissement comparativement au traitement à la chaux. Le rendement d’élimination de la

dureté est supérieur à 57 %. Cependant, il faut noter que le carbonate de sodium a ajouté à l’eau

traitée plus de 255 mg/L de sodium à la teneur initiale dans l’eau. Ainsi, bien qu’on n’ait pas

établi de rapport direct entre le sodium et la santé humaine, la norme « eau potable » concernant

le sodium (150 mg/L) serait largement dépassée. L'évolution de la concentration du calcium et

de la conductivité en fonction de la concentration du carbonate de sodium ajoutée montre que

la teneur optimale en sodium nécessaire pour réduire la dureté de 1120,8 à 477,7 mg/L de

CaCO3 est de 200 mg/L. Par ailleurs, la conductivité électrique des eaux montre une évolution

linéaire en fonction du carbonate de sodium. La conductivité passe de 3300 μS/cm avant

traitement à 3840 μS/cm après traitement. Cette étude comparative nous indique que le

carbonate de sodium, bien qu’efficace pour la réduction de la dureté de l’eau, provoque une

augmentation drastique de la teneur de certains éléments comme le sodium et la conductivité

de l’eau traitée. Ce qui risque d’être un déplacement du problème au lieu de sa résolution.

I.2.2. Procédés de traitement des sulfates dans l’eau

Il existe plusieurs systèmes de traitement qui permettent d'éliminer les sulfates dans l'eau :

l'échangeur d'ions, la distillation et les procédés membranaires (nanofiltration et osmose

inverse).

I.2.2.1. L’échangeur d’ions

Les systèmes d’échangeur d'ions pour éliminer le sulfate utilisent un type de résine différent,

mais fonctionnant de la même manière que les résines utilisées pour éliminer la dureté de l’eau.

Les ions sulfates présents dans l'eau échangent leurs places avec les autres ions qui sont sur la

résine, habituellement le chlore. Lorsque la résine est pleine de sulfates, elle doit être régénérée

dans une solution salée.

I.2.2.2. La distillation

La distillation est un système de traitement d'eau par lequel l'eau est portée à ébullition, puis la

vapeur est refroidie jusqu'à ce qu'elle condense dans un récipient séparé. Les substances

dissoutes telles que les sulfates restent dans le récipient initial. Si elles sont mises en place

correctement, les unités de distillation peuvent éliminer presque 100% des sulfates. Les unités




de distillation ont besoin d'environ 4 heures pour produire 3,8 litres d'eau, par conséquent ce

type de traitement utilise une quantité substantielle d'énergie pour cette opération.

A ces procédés, s’ajoute la nanofiltration et l’osmose inverse qui éliminent avec efficacité les

substances dissoutes telles que les sulfates dans l’eau destinée à la consommation humaine

(confère I.2.1.2).

I.3. Technologies membranaires

I.3.1. Généralités

Les procédés membranaires prennent une place importante et semblent être la technologie du

futur pour le traitement de l’eau en fonction des particules à éliminer. En effet, ils se révèlent

être des méthodes viables, qui peuvent éliminer une large gamme de polluants de l’eau. Ils sont

largement répandus pour la purification des eaux de toutes origines afin de subvenir à de

nombreux besoins domestiques ou industriels (Farcy et al., 2008). Le choix d’une technologie

membranaire est lié à l'efficacité de rétention et à la productivité (Cui et al., 2010). Les procédés

membranaires présentent les avantages suivants par rapport aux autres procédés (Medfouni,

2007) :

Pas d'additifs chimiques et absence de boue,

Réduction des frais d'exploitation (énergie, main-d’œuvre),

Encombrement réduit,

Possibilité d'exploitation automatique du procédé.

Toutefois, l’essor des techniques membranaires est ralenti par les phénomènes intrinsèques liés

au coût élevé des membranes et au phénomène de colmatage membranaire. Selon le gradient

de pression, il existe quatre principaux procédés membranaires : La microfiltration,

l’ultrafiltration, la nanofiltration et l’osmose inverse (figure 1).




Figure 1: Procédés de séparation membranaire (Diop, 2010)

Ces procédés se distinguent par la taille des pores, par le type d’espèces qu’ils peuvent séparer

et par la pression transmembranaire requise (Farcy et al., 2008).

Microfiltration (MF)

La MF convient pour des dispersions particulaires et des suspensions colloïdales dont le

diamètre varie entre 0,1 et 10 microns, avec une rétention optimale de ces espèces. Dans la

pratique, les applications de MF incluent sur l'élimination de pathogènes présents dans l’eau

(Farcy et al., 2008). La taille des pores de la membrane varie de 0,1 à 5 μm (Cui et al., 2010).

Ultrafiltration (UF)

Caractérisée par une taille de pores des membranes comprise entre 1 à 100 nm (Cui et al., 2010),

l’UF retient les solides en suspension et les molécules de grosses tailles, tandis que l'eau et les

molécules de taille plus faible passent à travers la membrane. Elle est utilisée pour la séparation

des solutés de poids moléculaire compris entre 500 et 100.000 Daltons tels que les protéines et

les polysaccharides.

Nanofiltration (NF)

La NF, appelée ainsi car la taille des pores de la membrane est de l’ordre de 1 nanomètre, est

surtout utilisée pour l'adoucissement de l'eau (enlèvement des ions bivalents, en l'occurrence le

calcium et le magnésium responsables de la dureté) (Farcy et al., 2008). Elle retient les solutés

de poids moléculaire de 100 à 500 Daltons avec une taille de pores des membranes comprise

entre 0,5 et 10 nm (Cui et al., 2010).




Osmose inverse (OI)

L’OI utilise une membrane dense qui rejette pratiquement toutes les matières dissoutes dans

l’eau et en premier lieu le chlorure de sodium. C’est maintenant la technologie de choix pour le

dessalement de l’eau de mer au détriment des procédés thermiques d’évaporation plus

énergivores (Farcy et al., 2008). Elle retient les acides aminés de poids moléculaires inférieurs

à 100 Daltons et a une taille de pores inférieure à 0,5 nm (Cui et al., 2010).

Pour l’ensemble de ces procédés, la pression de fonctionnement varie beaucoup d’une

technologie à l’autre et conditionne la conception du système ainsi que sa consommation

énergétique. La MF et l’UF fonctionnent à des pressions d’environ 1 bar, la NF 10 bars. L’OI

fonctionne à 40 bars ou plus car elle doit vaincre la pression osmotique de la solution aqueuse

à purifier (Farcy et al., 2008).

Les éléments responsables de la dureté sulfatée de l’eau étant des substances minérales

dissoutes dans l’eau, l’OI et la NF ont montré leur efficacité dans l’élimination de ces

substances (Toni, 2019 ; Ahoulé, 2016 ; Nasr, 2013, Farcy et al., 2008, Bannoud, 2001). Il

existe plusieurs compagnies à travers le monde proposant divers types de membranes d’OI et

de NF pour le traitement des eaux souterraines. De nombreuses études scientifiques ont permis

d’évaluer l’efficacité de ces membranes. Ces études ont permis de dégager les avantages et les

limites de ces deux (02) procédés membranaires pour le traitement des eaux destinées à la

consommation humaine.

I.3.2. Performance du procédé d’osmose inverse

L’OI utilise des membranes denses qui laissent passer l’eau et arrêtent tous les sels. Cette

technologie est utilisée pour le dessalement des eaux de mer et des eaux saumâtres, la

production d’eau ultra pure et d’eau de process. Procédé utilisé pour l’élimination des sels

monovalents et polyvalents contenus dans l’eau, l’OI a montré une bonne efficacité dans

l’élimination de ces ions de l’ordre de 99% (Ahoulé, 2016). En effet, la membrane d’OI TW30

a permis de retenir 99% de calcium, 99,8% de magnésium et 99,4% de sulfates dans l’eau. Les

résultats de l’étude menée par Ahoulé (2016) ont aussi montré l’efficacité de la membrane

TW30 pour l’élimination des substances toxiques comme l’arsenic dans l’eau (99,8%). Ces

membranes sont également efficaces pour l’élimination des nitrates et des micropolluants dans

l’eau. L’étude expérimentale de Toni (2019) pour le traitement de l’eau de l’usine d’Arvigny

en France a permis clairement de mettre en évidence que la membrane UTC-73HA d’OI est

celle qui présente la meilleure performance de rétention des ions de l’ordre de 90% mais avec




la plus faible perméabilité. Bien que reconnue pour sa performance, l’OI permet d’éliminer la

quasi-totalité des ions dans l’eau traitée, nécessitant une réminéralisation de l’eau avant sa

distribution. L’OI nécessite également plus de pression transmembranaire dont une forte

consommation d’énergie et est plus soumis au phénomène de colmatage membranaire que la

NF.

I.3.3. Performance de la nanofiltration

Cette technologie se situe entre l’osmose inverse et l’ultrafiltration. Elle permet la séparation

de composants ayant une taille voisine de celle du nanomètre d’où son nom. Les sels ionisés

monovalents et les composés organiques non ionisés de masse molaire inférieure à 250 Daltons

sont faiblement retenus par ce type de membrane. Les sels ionisés multivalents (calcium,

magnésium, aluminium, sulfates…) et les composés organiques non ionisés de masse molaire

supérieure à 250 Daltons sont, par contre fortement retenus. La NF est adaptée pour le

traitement de l’eau destinée à la consommation humaine car elle permet l’élimination des ions

tout en gardant une minéralisation suffisante de l'eau pour qu'elle soit directement potable

(Nasr, 2013). Ainsi, plusieurs études ont montré l’efficacité de la NF pour l’élimination des

ions contenus dans l’eau (Toni, 2019 ; Ahoulé, 2016 ; Farcy et al., 2008 ; Bannoud, 2001).

L’étude expérimentale de Ahoulé (2016) a permis de déterminer la rétention des ions Ca2+,

Mg2+ et SO42- dans une solution mixte à 1g/L de CaCl2 et de MgSO4 à pH 6,5 avec une pression

d’alimentation de 1 à 2,5 bars par la membrane NF270. Pour cette membrane, le taux de

rétention des ions Ca2+ varie de 46,3 à 50,2% ; celui des ions Mg2+ varie 47,3 à 61% et celui

des ions SO42- varie de 99,3 à 98,3%. La perméabilité à l’eau pure de la membrane NF270 est

de 12,5 L.h-1.m-2.bar-1. Les résultats de l'étude à l'échelle du laboratoire (ΔP = 6 bars, T = 20

°C, pH = 7,3) pour le traitement de l'eau de l’usine d’Arvigny en France (Toni, 2019) indiquent

l’efficacité de la membrane NF90. Cette membrane de NF a permis une rétention globale des

sels de 82% avec une forte perméabilité de l’eau (90%). La rétention des ions bivalents a été

évaluée et les résultats indiquent que les ions Ca2+ et Mg2+ sont fortement retenus à plus de 88%

tandis que les ions SO42- le sont faiblement de l’ordre de 40%. La membrane de nanofiltration,

la NF90 présente une perméabilité élevée (>10 L.h-1.m-2.bar-1) tout en présentant une rétention

de plus de 97% pour le sulfate de magnésium (Toni, 2019). L’étude de Bannoud (2001) a

clairement montré la possibilité d'élimination des ions calcium, magnésium et sulfates,

responsables de la dureté sulfatée de l’eau avec une efficacité supérieure à 75% même avec de

faibles pressions appliquées (5 bars), et avec des taux de conversion relativement élevés (plus

de 70%). Par sa performance, la NF est une technologie recommandée pour




l’approvisionnement en eau potable des villages et petites villes dans les pays en voie de

développement (Farcy et al. 2008). Ce procédé a été installé dans le village de Ndiaffate, dans

la région de Kaolack au Sénégal et a permis de réduire la teneur en fluor dans l’eau de forage

de 67% avec un taux de conversion de plus de 90%. Ce système a également été mis en place

dans des villages thaïlandais pour répondre au besoin en eau potable des communautés

villageoises et a produit des résultats satisfaisants avec une pression de fonctionnement de 3

bars. L’ensemble de ces études ont permis de mettre en évidence l’importance de la NF pour le

traitement de l’eau destinée à la consommation humaine. La NF permet d’avoir une eau potable

tout en gardant une minéralisation suffisante de l’eau pour être distribuée directement sans

nécessité d’une éventuelle réminéralisation (Farcy et al. 2008). En plus, elle nécessite de faibles

pressions transmembranaires avec des taux de conversion élevés.

Après avoir présenté les généralités sur les eaux souterraines et l’importance des procédés

membranaires pour le traitement des eaux destinées à la consommation humaine, nous

présenterons les matériels et méthodes ayant servi pour l’atteinte des objectifs de cette étude.




II. PRÉSENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DE LA ZONE D’ÉTUDE

Dans cette partie, nous présentons la Croix-Rouge Burkinabè qui nous a reçu dans le cadre de

ce stage ainsi que la commune de Dapélogo, la zone d’étude.

II.1. Présentation de la Croix-Rouge Burkinabè

La structure qui nous a accueillie dans le cadre de ce stage est la Croix-Rouge Burkinabè dont

le siège est situé à la zone du bois dans l’arrondissement 5 de la ville de Ouagadougou.

II.1.1. Historique de la Croix-Rouge Burkinabè

La Croix-Rouge Burkinabè est une institution humanitaire reconnue par les autorités nationales

et le mouvement international de la Croix-Rouge et du Croissant Rouge. Elle a été créée le 31

juillet 1961 sur la base des conventions de Genève et des protocoles additionnels auxquels le

Burkina Faso est partie prenante. Le 9 juillet 1962, par le décret N°262/PRES/S-DI/SPP, la

Croix-Rouge Burkinabè est officiellement reconnue par le gouvernement de l’actuel Burkina

Faso comme société de secours volontaire, autonome et auxiliaire des pouvoirs publics. Depuis

2001, la Croix-Rouge Burkinabè consacre une séparation des pouvoirs entre la gouvernance et

la gestion. La gouvernance est pilotée par un Conseil de Direction et la gestion est confiée à un

Secrétariat Général. Elle est présente de nos jours dans les 45 provinces du Burkina Faso.

L’action de la Croix-Rouge Burkinabè repose sur les sept (7) principes fondamentaux

proclamés à la XXème conférence internationale de la Croix-Rouge en 1965 : Humanité,

impartialité, neutralité, indépendance, volontariat, unité, universalité.

II.1.2. Objectifs et domaines d’intervention

Acteur de référence dans l’action humanitaire, la Croix-Rouge Burkinabè mène un combat de

tous les instants pour atteindre les objectifs suivants :

Œuvrer au respect de la dignité humaine ;

Prévenir et alléger les souffrances des populations sans aucune distinction en tout temps

et en tout lieu ;

Améliorer les conditions de vie des populations les plus vulnérables ;

Protéger la santé et la vie ;

Promouvoir les principes fondamentaux et les valeurs humanitaires.

Définis comme réponse aux besoins humanitaires du Burkina Faso, le plan stratégique 2016-

2020 présente les six (6) domaines essentiels d’intervention à savoir :




La communication, la promotion des principes fondamentaux du mouvement et des

valeurs humanitaires ;

La santé communautaire ;

La préparation et la réponse aux catastrophes ;

L'eau, l’hygiène et l’assainissement ;

Le développement communautaire et la protection sociale ;

La protection de l’enfant.

II.2. Présentation de la zone d’étude

La commune rurale de Dapélogo est notre zone d’étude. Elle est composée de trente (30)

villages administratifs dont le village de Garpéné (site de l’étude). Le village de Garpéné est

situé à 5 km au Sud-Est de Dapélogo, chef-lieu de la commune.

II.2.1. Situation géographique de la commune de Dapélogo

La commune de Dapélogo fait partie de la province de l’Oubritenga dans la région du Plateau

Central. Elle se situe entre les 12°40’10,19’’ de latitude Nord et 1°32’04,04’’ de longitude

Ouest. La commune couvre une superficie de 437 km2 et compte 43 421 habitants en 2020

(PCD, 2015). Elle est limitée :

Au Nord par la commune de Tema-Bokin (province du Passoré) ;

Au Nord-Ouest par les communes de Niou et de Toeghin (province du Kourwéogo) ;

Au Sud par la commune de Loumbila (province de l’Oubritenga) ;

Au Sud-Est par la commune de Ziniaré (province de l’Oubritenga) ;

Au Sud-Ouest par la commune de Pabré (province du Kadiogo) ;

À l’Est par la commune de Zitenga (province de l’Oubritenga) ;

À l’Ouest par la commune de Boussé (province du Kourwéogo).

Dapélogo se trouve à 29 km de la ville de Ziniaré, chef-lieu de la province de l’Oubritenga et

de la région du Plateau Central, accessible par la route départementale 148 (RD 148). Il est

distant de Ouagadougou d’environ 35 km, la capitale administrative du Burkina Faso à laquelle

l’on accède par la route nationale 22 (RN 22). La figure 2 fourni des données sur la localisation

de la commune de Dapélogo.




II.2.2. Milieu physique

La commune de Dapélogo à l’image des autres communes de la région du Plateau Central se

trouve dans la zone climatique soudano-sahélienne caractérisée par une longue saison sèche

d’octobre à mai et une saison des pluies plus courte qui va de juin à septembre avec une

pluviométrie moyenne annuelle comprise entre 600 et 800 mm d’eau. La commune est couverte

par le bassin versant du Nakambé à travers son affluent principal, le Massili qui prend sa source

dans le Kourwéogo (PCD, 2015). Le réseau hydrographique est caractérisé par des cours d’eau

à régime pluvial tropical, fortement tributaire des précipitations et des bas-fonds. Ces bas-fonds

permettent la pratique du maraîchage pendant la saison sèche et la pratique des activités

pastorales. La commune est parcourue par des sols peu profonds et peu fertiles propices

majoritairement aux cultures sèches. Ils sont vulnérables à l’action de l’érosion et du

ruissellement. La végétation est du type savane arbustive et herbeuse. On distingue plusieurs

espèces telles que le karité (Vitellaria paradoxa), le néré (Parkia biglobosa), le raisinier (Lannea

microcarpa), le tamarinier (Tamarindus indica), le baobab (Andasonia digitata).

II.2.3. Milieu humain

Au recensement général de la population et de l’habitat (RGPH) de 2006, la population de la

commune de Dapélogo comptait 35 989 habitants dont 16 733 hommes (soit 46,49%) et 19 256

femmes (soit 53,51%) et répartie dans 5 360 ménages. Pour un taux d’accroissement annuel de

1,35%, la population de la commune est estimée à 43 421 habitants en 2020. Le village de

Garpéné (site de l’étude) comptait en 2006 une population de 2 997 habitants (8,33% de la

Burkina Faso

Figure 2 : Localisation de la commune de Dapélogo




population communale) et les projections indiquaient une population de 3 616 habitants en

2020. En général, la population de la commune de Dapélogo est caractérisée par sa forte

jeunesse (moins de 15 ans) (48,73%) et est composée essentiellement de Mossis qui sont

majoritaire et de Peulhs. Elle pratique trois (3) religions que sont l'animisme, l'islam et le

christianisme.

L’agriculture est la principale activité économique de la population dans la commune. C’est

une agriculture de subsistance de type extensif qui se pratique essentiellement en saison

pluvieuse. Les principales variétés de culture sont le sorgho, le mil, le maïs et le riz (PCD,

2015). A ces spéculations, s’ajoute des cultures de rente telles que l’arachide, le sésame, le

niébé, le voandzou et le gombo qui permettent d’assurer des revenus financiers aux populations.

Les exploitations sont de type familial et la majorité des ménages dispose d’une fosse fumière

(80%). Le maraichage est également pratiqué dans la commune. L’élevage constitue la

deuxième activité plus importante des populations. Les principales espèces élevées sont les

caprins, les ovins, les bovins, les porcins et la volaille. Avec la proximité de Ziniaré et

Ouagadougou, d’importants flux commerciaux se sont développés entre la commune et ces

villes. Les principaux produits d’échange sont les céréales, les produits manufacturiers,

maraîchers et d’élevage.

II.2.4. Géologie et hydrogéologie

II.2.4.1. Contexte géologique

À l’image de la géologie de l’ensemble du pays, les roches cristallines constituent la totalité du

sous-sol de la commune. En effet, on y distingue des migmatites et des granites indifférenciés

qui en constituent le socle. Les sols de couvertures sont quant à eux constitués des produits de

l’altération physicochimique de ces formations cristallines. Ces dernières, compactes, sont en

générale peu poreuses donc imperméables. Toutefois, les contraintes tectoniques ont développé

au sein de ces roches dures, des réseaux de fractures suffisamment denses et parfois ouverts

pouvant constituer des réservoirs aquifères.

II.2.4.2. Contexte hydrogéologique

On distingue dans l’ensemble de la région du Plateau Central trois (3) systèmes aquifères

généralement superposés. Ce sont les aquifères de la zone altérée, les aquifères du milieu fissuré

et les aquifères des latérites. Les aquifères captés par les forages correspondent généralement

aux zones de fractures ou de fissures dans la roche altérée. La profondeur des forages est




proportionnelle aux épaisseurs d’altération et est en moyenne de 60 mètres avec des débits très

variables. La plupart des fractures dans la commune se referme après les 70 mètres.




III. MATÉRIELS ET MÉTHODES

Nous présenterons dans cette partie les méthodes et outils de collecte des données et les

méthodes d’analyse de laboratoire nécessaire à la réalisation de cette étude.

III.1. Méthodologie de l’étude

Dans le cadre de cette étude, l’approche méthodologique adoptée pour atteindre les objectifs

escomptés prend en compte principalement les travaux de terrain, les analyses de laboratoire

des échantillons d’eau et l’analyse des données. Mais avant son application effective, des

travaux préliminaires ont été effectués et portaient sur :

La revue documentaire qui nous a conduit dans le centre de documentation de 2iE et sur

des sites internet où nous avons consulté des anciens mémoires, des rapports, des revues

et des thèses en rapport avec la qualité des eaux souterraines dans le monde en général

et en particulier au Burkina Faso. Cette recherche documentaire nous a permis de

connaitre les sources éventuelles de pollution des eaux souterraines de même que les

procédés de traitement de ces eaux. Elle nous a également permis de confronter nos

résultats avec ceux d’autres auteurs ayant étudié sur des thématiques similaires ;

La préparation des outils de collecte des données de terrain ;

La préparation des protocoles d’analyse de laboratoire et du matériel de prélèvement

des échantillons d’eau.

La figure 3 ci-dessous présente la méthodologie générale de l’étude.




Travaux préliminaires :

- La revue documentaire,

- La préparation des outils de collecte des données de terrain,

- La préparation des protocoles d’analyse de laboratoire et du matériel de prélèvement

des échantillons d’eau,

Travaux de terrain Analyses de laboratoire

Travaux de bureau : Compilation des données

Dépouillement des données de :

- Terrain,

- Laboratoire

- Analyse statistique des données de terrain et

celles du laboratoire,

- Traitement à l’aide des logiciels : QGIS, Google

Earth, Sphinx, Microsoft (Excel, Word).

Résultats des enquêtes et des

observations directes sur le

terrain.

Résultats issus des analyses

physico-chimiques et

bactériologiques au LEHSA de

2iE.

Conclusion à l’issue du

traitement des données

compilées.

Données

collectées

Résultats

- Enquêtes terrain sur

les points d’eau du

village,

-Observations

directes du forage de

l’AEPS.

Prélèvements des

échantillons d’eau

avec des mesures in-

situ (paramètres

physiques).

Paramètres

physicochimiques par

Volumétrie,

Spectrophotométrie

et par Arsenator

Paramètres

microbiologiques par

filtration sur

membrane.

Figure 3 : Méthodologie générale de l’étude




III.1.1. Travaux de terrain

III.1.1.1. Prise de contact

Les travaux de terrain ont commencé par une prise de contact avec les autorités communales

de Dapélogo à qui l’intérêt de cette étude pour l’amélioration effective de l’accès à l’eau potable

des populations du village de Garpéné a été expliqué. Ensuite, aux personnes ressources du

village de Garpéné (le chef du village, le Comité Villageois de Développement et l’Association

des Usagers de l’Eau), le bien-fondé de cette étude a été expliqué afin de solliciter leur

accompagnement. Enfin, un programme d’enquête leur a été soumis afin d’informer les

populations et surtout d’acquérir leur disponibilité à répondre à nos questions.

III.1.1.2. Observations directes sur le terrain

La compréhension d’un sujet passe nécessairement par une description physique de l’existant

afin de cerner les différents contours de l’aspect présenté sur le terrain. Ainsi, une grille

d’observation directe sur le terrain a été élaborée afin d’établir le diagnostic de l’environnement

du forage de l’AEPS. Cela dans l’optique de déceler d’éventuelles sources de pollution du

forage en rapport avec la qualité de l’eau des bornes fontaines. Pour ce faire, un périmètre de

servitude de 50 mètres de rayon du forage de l’AEPS a été identifié et les observations ont porté

sur les espèces culturales et les produits de traitement et d’amendement utilisés dans les champs.

Les bornes fontaines et les PMH ont été visitées afin de pouvoir localiser les sources d’eau

potable du village.

III.1.1.3. Échantillonnage

Les données de l’INOH (2018) indiquent que la population de Garpéné en 2018 était de 4449

habitants. Avec en moyenne 8 personnes par ménage en milieu rural au Burkina Faso (INSD,

2015), le village de Garpéné dispose de 556 ménages en 2018. La taille des ménages à enquêter

a été déterminée à l’aide de la formule probabiliste ci-dessous :

N = P/(1+(P*e2))

N = taille de l’échantillon

P = nombre total de ménages

e = marge d’erreur de l’échantillonnage choisit à 10%

La taille de l’échantillon correspond à :

N = 556/(1+(556*0,12))




N = 85 ménages

À l’issue de la détermination de la taille de l’échantillon, nous avons procédé à la collecte des

données nécessaires à l’étude.

III.1.1.4. Enquêtes de terrain

Les enquêtes de terrain ont concerné les ménages, les fontainiers, les personnes ressources du

village à partir des questionnaires d’enquêtes (annexe 1). Les enquêtes auprès des ménages se

sont orientés vers les critères de choix des sources d’eau, l’appréciation des caractéristiques

organoleptiques de l’eau des bornes fontaines et les attentes des populations concernant l’eau

des bornes fontaines ; cela à travers des questions fermées et quelques questions ouvertes. Les

questionnaires ont été élaborés à l’aide du logiciel Sphinx. Les données ont été collectées à

travers la méthode d’enquête individuelle par ménage et le choix des ménages a été fait de façon

aléatoire. Les questionnaires ont été administrés dans les ménages, prioritairement avec les

femmes qui ont en charge les questions d’eau pour une durée moyenne de 15 minutes par

ménage. En cas d’absence de femmes, les personnes âgées de plus de 18 ans et ayant la capacité

de répondre aux questions ont été retenues. Quant aux trois (3) fontainiers, ils ont tous été

enquêtés afin d’apprécier le degré de fréquentation des bornes fontaines par les populations.

Les personnes ressources du village ont été interrogées dans le but de connaitre l’historique du

site du forage de l’AEPS. En plus de ces enquêtes, des entretiens ont également été réalisés

auprès du responsable du service technique municipal de Dapélogo, du personnel du service

départemental de l’agriculture et du personnel de la Direction Régionale de l’Eau et de

l’Assainissement du Plateau Central (DREA/PC). Ces entretiens avaient pour but d’apprécier

la contribution du projet AEP de la Croix-Rouge à l’accès à l’eau potable dans la commune et

la vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution dans la région.

III.1.1.5. Prélèvements des échantillons d’eau

Le prélèvement d’un échantillon d’eau est une opération assez délicate à laquelle le plus grand

soin doit être apporté. Il conditionne les résultats analytiques et l’interprétation qui en sera

donnée. L’échantillon doit être homogène, représentatif et obtenu sans modifier les

caractéristiques physicochimiques de l’eau (Rodier, 2009). Ainsi, au niveau du puits du forage

de l’AEPS, un écoulement abondant a été effectué afin de renouveler l’eau. Un pompage long

est aussi effectué au niveau des trois (3) PMH du village. Après avoir étiqueté les flacons, l’eau

de chaque ouvrage a été prélevée dans des flacons en polyéthylène haute densité de 1000 mL

pour les analyses des paramètres physico-chimiques. Pour les analyses des paramètres




microbiologiques, des flacons en verre borosilicatés de 500 mL, préalablement stérilisés ont été

utilisés et les robinets de sortie d’eau ont été stérilisés par flambage avant de prélever les

échantillons. Les échantillons prélevés et conservés à 4°C dans des glacières grâce à des

accumulateurs de froid, ont été transportés au laboratoire puis les analyses ont été effectuées.

III.1.2. Méthodes d’analyse de laboratoire

Les analyses des échantillons d’eau prélevés ont été effectuées dans les laboratoires de chimie

et de microbiologie du Laboratoire Eaux Hydro-Systèmes et Agriculture (LEHSA) de 2iE et

selon les normes référencées dans le tableau de l’annexe 2.1, inspirés des protocoles et

méthodes normalisés adoptés dans les pays de l’UEMOA. Certains paramètres ont été

déterminés sur le terrain et d’autres au laboratoire.

III.1.2.1. Paramètres physiques

La température, le pH, la conductivité électrique et la turbidité sont des paramètres du terrain

(paramètres in-situ), ainsi leurs mesures ont été effectuées directement sur le terrain.

III.1.2.2. Paramètres chimiques

Les paramètres chimiques ont été analysés au laboratoire à travers la volumétrie, la

spectrophotométrie et la méthode par Arsenator.

La méthode volumétrique a permis de déterminer le Titre Alcalimétrique (TA), le Titre

Alcalimétrique Complet (TAC), la dureté totale (TH), la concentration des ions calcium (Ca2+),

magnésium (Mg2+), bicarbonates (HCO3-), carbonates (CO3

2-) et Chlorures (Cl-). La procédure

est décrite en annexe 2.2.

Les ions principaux tels que les nitrates (NO3-), nitrites (NO2

-), fluorures (F-), sulfates (SO42-),

orthophosphates (PO43-) et l’ammonium (NH4

+) ont été déterminés par la méthode de

spectrophotométrie d’absorption moléculaire à l’aide d’un spectrophotomètre HACH DR3900

dont la procédure d’analyse est référée en annexe 2.3. La figure 4 présente l’image du

spectrophotomètre HACH DR3900.

Quant à l’arsenic, le kit Arsenator Wagtech (figure 5) a servi à la détermination de sa teneur

dans les échantillons d’eau prélevés. La procédure de manipulation est décrite en annexe 2.4.




Figure 4 : Image du spectromètre

III.1.2.3. Paramètres microbiologiques

L’analyse microbiologique porte sur les germes indicateurs de contamination fécale. Un

indicateur de contamination fécale permet de confirmer la présence d’agents susceptibles de

contaminer le consommateur. Ainsi, quatre (4) principaux germes indicateurs de contamination

fécale qui renseignent sur le type de contamination ont fait l’objet de cette étude :

Les Coliformes Totaux qui témoignent d’une pollution générale d’origine organique

d’une eau,

Les Coliformes Thermotolérants ou Coliformes Fécaux et Escherichia coli qui

témoignent d’une contamination fécale récente,

Les Streptocoques Fécaux qui témoignent d’une contamination fécale ancienne.

La détection de ces germes en laboratoire a été réalisée par la méthode de filtration sur

membrane décrite en annexe 2.5. L’identification et la quantification des micro-organismes

indicateurs de contaminations fécales ont été effectuées par comptage direct des colonies

bactériennes pour un milieu et un volume d’inoculum donné. Le récapitulatif des méthodes

utilisées pour l’analyse microbiologique est présenté dans le tableau 2 ci-dessous.

Figure 5 : Image du kit de l’arsenator




Tableau 1 : Récapitulatif des méthodes utilisées pour l’analyse microbiologique

Germes recherchés Méthodes Milieux de culture Prise d’essai Température

d’incubation

Caractéristiques des

colonies

Coliformes Totaux Filtration sur

membrane (0,45µm)

Chromocult coliform

Agar ES UFC/100 ml 37°C pendant 24h Rouge, bleu, violet

Coliformes Fécaux

ou Thermotolérants

Filtration sur

membrane (0,45µm)

Chromocult coliform

Agar ES UFC/100 ml 44°C pendant 24h Bleu, violet ou rouge

Escherichia coli Filtration sur

membrane (0,45µm)

Chromocult coliform

Agar ES UFC/100 ml 44°C pendant 24h Bleu ou violet

Streptocoques Fécaux

Filtration sur

membrane (0,45µm) Slanetz Bartley Agar UFC/100 ml 37°C pendant 48h Rouge présomptif




IV. RÉSULTATS ET DISCUSSION

Il s’agit dans cette partie de présenter les résultats des enquêtes et de laboratoire auxquels nous

sommes parvenus dans le cadre de cette étude et de les confronter aux résultats d’études

antérieures. Ce qui nous permettra de déterminer l’origine de la forte teneur en ions sulfates

dans l’eau de l’AEPS et de proposer des solutions pour l’amélioration de la qualité de cette eau.

IV.1. Approvisionnement en eau à Garpéné

La consommation d’une eau de qualité douteuse peut être à l’origine de nombreuses maladies.

La fourniture de l’eau à une communauté est le plus souvent guidé par la volonté d’amélioration

des conditions de vie des populations à travers la consommation d’une eau de meilleure qualité.

C’est pourquoi les premiers résultats ont concerné la fréquentation des points d’eau dans le

village de Garpéné et la connaissance des profils d’utilisation de l’eau des bornes fontaines

(BF). Le village est alimenté en eau par trois (3) pompes à motricité humaine (PMH) et un

système d’adduction d’eau potable simplifié (AEPS) relié à trois (03) BF. La figure 6 présente

la répartition spatiale des points d’eau dans le village.

Figure 6 : Répartition spatiale des points d’eau de Garpéné

L’examen de cette figure montre une répartition spatiale assez bonne des points d’eau dans le

village. Les résultats des enquêtes auprès des ménages indiquent que les PMH constituent la

première source d’approvisionnement en eau de consommation domestique pour tous les




ménages. Ces ouvrages offrent une eau dont le goût est apprécié des populations à l’exception

de la PMH1 où il est reproché un arrière-goût. En plus des PMH du village, 47,30% des

ménages enquêtés utilisent l’eau des BF de façon circonstancielle et pour des usages bien

déterminés (figure 7).

Figure 7 : Usage principal de l’eau des bornes fontaines

Cette figure indique que 35,30% des ménages estiment s’approvisionner par moment au niveau

des BF pour l’abreuvage des animaux domestiques (mais les ânes n’apprécieraient pas le goût

de cette eau) et 18,82% pour les travaux de construction. Pour également faire face à des

situations d’urgence après les travaux champêtres par exemple, 16,47% des ménages utilisent

l’eau des BF pour les douches (mais n’utilisent pas de savon pendant la douche) contre 29,41%

pour la cuisine. Il a été cependant rapporté que l’utilisation de cette eau pour la cuisson de

céréales comme le niébé ou le voandzou comporte des difficultés du fait de l’impossibilité

d’obtenir leur cuisson. Plus de la moitié des ménages (60%) qui utilisent parfois l’eau des BF

déboursent moins de 50 FCFA par jour pour s’approvisionner en eau. Pour assurer la pérennité

des PMH du village, un système de cotisation annuelle est mis en place par les populations. En

effet, chaque homme chef de ménage cotise la somme de 2 500 FCFA tandis que chaque femme

mariée dans les ménages contribue à hauteur de 1 000 FCFA. Selon le président de l’association

des usagers de l’eau du village, qui est le collecteur et le gestionnaire de ce fond, le système

fonctionne normalement sans aucune difficulté. Concernant l’appréciation du goût de l’eau,

tous les ménages enquêtés affirment que l’eau des BF a un goût potassé et serait impropre aux

usages domestiques. Ils rapportent que l’eau des BF a ce goût potassé depuis la mise en service

de l’ouvrage. Comme attentes des populations concernant l’eau de l’AEPS (figure 8) ; 74,12%

29,41%

16,47%

35,30%

18,82%

Usage principal de l'eau des BF

Cuisine Douche Abreuvage des animaux Travaux de construction




des ménages enquêtés souhaitent que l’eau soit traitée pour améliorer son goût, tandis que

21,17% des ménages pensent qu’une délocalisation du forage de l’AEPS serait la meilleure

solution car estiment que c’est le site du forage qui est à l’origine de la mauvaise qualité de

cette eau. Ce site pourrait être incriminé dans la mesure où l’eau de la PMH1 située à 150 mètres

du forage de l’AEPS semble présenter des caractéristiques similaires à l’eau des BF mais peu

prononcées selon les populations.

IV.2. Acteurs intervenants dans la gestion de l’eau et leurs rôles

L’ensemble des fontainiers ont reconnu la faible affluence des populations au niveau des BF et

incriminent tous la qualité de l’eau qui serait impropre à la consommation humaine et à certains

usages courant des populations. Par conséquent, ils s’adonnent à leurs travaux champêtres ou

ménagers et c’est lorsqu’un usager a besoin d’eau qu’ils viennent le servir.

Les personnes ressources du village ont signifié que le site du forage de l’AEPS n’a fait l’objet

d’aucune occupation particulière dans le village. En effet, depuis longtemps, ce lieu fait partir

des terres cultivables comme les autres et a toujours été utilisé par les propriétaires terriens pour

les cultures pratiquées dans le village. Donc aucun antécédent sur la présence d’une quelconque

anomalie n’a été révélée de la part des populations. Les personnes ressources ont la charge de

4,71%

74,12%

21,17%

Attentes des populations

Non réponse Traiter l'eau Délocaliser le forage de l'AEPS

Figure 8 : Attentes des populations concernant l’eau de l’AEPS




mettre en place l’association des usagers de l’eau qui veille sur le bon fonctionnement des points

d’eau du village.

La mairie de Dapélogo s’occupe des questions d’eau sur l’ensemble du territoire communal. Si

la gestion des PMH revient aux populations bénéficiaires, la mairie s’occupe de la gestion de

l’AEPS et utilise le mode de gestion en régie de recette.

En charge de mettre en œuvre les politiques gouvernementales, les autorités régionales de l’eau

et l’assainissement du Plateau Central ont apprécié la contribution du projet AEP de la Croix-

Rouge qui a permis d’améliorer l’accès à l’eau potable dans la commune de Dapélogo de 2013

à 2018, respectivement de 78% à 85,30% (INOH, 2018). Des cas de pollution des eaux

souterraines ont été identifiées dans la région en 2018. En effet, des PMH dans la zone

d’orpaillage de Mogtédo (province du Ganzourgou) ont été contaminées à l’arsenic. Une PMH

réhabilitée à Ourgou-Manéga (commune voisine de Dapélogo) présentait une teneur en nitrate

au-delà de la norme admise. Les indicateurs de pollution fécale (Coliformes totaux et

Coliformes fécaux) sont aussi identifiés dans certaines eaux de la région. Ces pollutions seraient

dues aux activités anthropiques liées à l’orpaillage, à l’agriculture et à la gestion inappropriée

des eaux usées et excrétas qui s’infiltrent et contaminent les eaux souterraines. Les autorités

régionales de l’eau et l’assainissement affirment ne pas connaitre l’origine de la forte teneur en

sulfates dans l’eau de l’AEPS de Garpéné.

IV.3. Qualité des eaux de Garpéné

IV.3.1. Perception des populations de Garpéné

Les enquêtes ménages ont révélé que l’eau des PMH2 et 3 est appréciée par les populations de

Garpéné. Par contre, l’eau de l’AEPS et celle de la PMH1 ne sont pas appréciées des

populations qui leur reprochent d’avoir un goût potassé. Le goût désagréable de l’eau de l’AEPS

est un problème majeur pour les populations qui sont obligées d’abandonner les BF, situées à

proximité des concessions pour rejoindre les PMH à près de 500 mètres pour environ 90% des

ménages. Il serait également un facteur limitant de l’amélioration du niveau de service de l’eau

dans le village car 34% des ménages enquêtés pendant l’enquête d’implantation de l’AEPS en

2015, avaient affiché leur volonté d’avoir des branchements particuliers. Plus de trois (03) ans

après, aucun ménage n’a effectué ce type de branchement et les ménages affirment que le goût

désagréable de l’eau des BF est la raison principale. L’emplacement des points d’eau semble

définir les caractéristiques organoleptiques et physicochimiques de l’eau des différents

ouvrages de Garpéné.




IV.3.2. Caractéristiques physicochimiques et microbiologiques des eaux de Garpéné

IV.3.2.1. Qualité physicochimique des eaux de Garpéné

L’ensemble des résultats d’analyse de laboratoire de l’eau de l’AEPS et des trois (03) PMH de

Garpéné sont référencés en annexe 4. Les paramètres physicochimiques ont été déterminés et

les résultats sont consignés dans le tableau 3 ci-dessous. L’analyse des résultats se fera sur la

base des normes de potabilité de l’eau destinée à la consommation humaine en vigueur au

Burkina Faso.

Tableau 2 : Résultats des paramètres physicochimiques

Paramètres Unité AEPS PMH1 PMH2 PMH3 Normes de

potabilité

Burkina Faso

Température °C 33 32 36 34 Doit être

acceptable

pH - 7,2 8,2 8,0 7,5 6,5 ≤ pH ≤ 8,5

Conductivité électrique µS/cm 2240 492 446 379 ≤ 2000

Turbidité NTU 0,32 1,50 0,20 0,44 ≤ 5

Sulfates mg/L 1440 15 1 0 ≤ 250

Dureté totale °f 123,0 20,9 16,2 14,7 Aucune mention

Calcium mg/L 475,6 53,2 35,4 44,8 ≤ 100

Magnésium mg/L 9,84 18,24 17,64 8,4 ≤ 50

Nitrates mg/L 0,4 3,2 2 1,6 ≤ 50

Ammonium mg/L 12 0,05 0,03 0,06 ≤ 1,5

Fer total mg/L 0,21 0,11 0,09 0,27 ≤ 0,3

Fluorures mg/L 1,4 0 0,21 0,16 ≤ 1,5

Arsenic µg/L 4 0 4 0 ≤ 10

En dehors de la conductivité électrique de l’échantillon d’eau de l’AEPS, tous les paramètres

physiques (température, pH, turbidité) respectent les normes de potabilité de l’eau en vigueur

au Burkina Faso. Les résultats des analyses physiques ont mis en évidence une conductivité

électrique de 2240 µS/cm de l’eau de l’AEPS. Cette valeur est supérieure à la valeur limite

fixée par les normes de potabilité en vigueur au Burkina Faso pour l’eau de boisson (≤ 2000

µS/cm). Une conductivité électrique élevée étant liée à une minéralisation importante d’une

eau, il apparait donc une forte teneur en composés ioniques minéraux dans l’eau de l’AEPS de

Garpéné. Les observations de terrain n’ayant pas mis en évidence une activité anthropique

particulière, ce résultat pourrait résulter de la dissolution des éléments minéraux de la formation




géologique en contact avec l’eau. La forte minéralisation de cette eau pourrait affecter sa qualité

organoleptique et chimique et engendrer des problèmes de santé aux consommateurs.

Sulfates

La teneur en ions sulfates dans les échantillons d’eau analysés varie entre 0 et 1440 mg/L (figure

9). La plus faible valeur a été obtenue à la PMH3 qui a une profondeur de 50 m tandis que la

plus forte valeur est observée à l’AEPS avec une profondeur de 101 m. Les PMH1 et 2 sont

respectivement à des profondeurs de 65 m et 66 m. Ces résultats d’analyse indiquent que l’eau

des PMH est conforme aux normes de potabilité en vigueur au Burkina Faso (≤ 250 mg/L) en

ce qui concerne les sulfates.

Figure 9 : Teneur en sulfates dans les échantillons d’eau

La concentration des ions sulfates dans l’eau de l’AEPS est très élevée et ce résultat est

extraordinaire contrairement aux résultats d’études disponible sur le Burkina Faso, que ce soit

dans les eaux de surface, de puits ou de forages (Koné et al., 2009 ; Suzanne et al., 2013 ;

Ayouba et Guel, 2015 ; Ahoulé, 2016). L’étude de Koné et al. (2009) réalisée dans cinq (5)

zones d’agriculture intensive à l’Ouest du Burkina Faso révèle que la teneur en sulfates demeure

largement en deçà des normes aussi bien dans les eaux de surface, les eaux de puits que dans

les eaux de forages. Même avec l’emploi de sulfate d’aluminium pour le traitement de

coagulation des eaux produites par l’Office National de l’Eau et de l’Assainissement (ONEA)

au Burkina Faso, la teneur en ions sulfates demeure toujours largement en deçà de la norme.

Par contre, ce résultat est similaire à ceux obtenus par Bouselsal et al., (2014) lorsqu’ils ont

1440

15 1 00

200

400

600

800

1000

1200

1400

1600

AEPS PMH1 PMH2 PMH3

Co

nce

ntr

atio

n (

mg/

L)

Points d'eau

Teneur en sulfates

AEPS PMH1 PMH2 PMH3




étudié les eaux souterraines au Sud-Est de l’Algérie. En effet, ces auteurs ont trouvé des

concentrations moyennes de 1495 mg/L de sulfates dans les eaux et selon eux, la présence des

ions sulfates dans ces eaux est liée principalement à la dissolution des formations gypseuses.

S’il est vrai que la forte concentration des sulfates n’a que des effets laxatifs pour l’organisme

humain, il convient de reconnaitre que sa combinaison à d’autres ions peut introduire une gêne

pour le consommateur (goût désagréable) et entrainer l’abandon de l’ouvrage. De plus, la

présence de sulfates en quantité supérieure à 300 mg/L peut entraîner dans certaines conditions

une attaque du béton et accélérer la corrosion du fer. Une teneur en sulfates supérieure à 480

mg/L rend l’eau impropre à l’agriculture (Rodier, 2009). L’eau de l’AEPS n’est pas conforme

aux normes de potabilité des eaux destinées à la consommation humaine au Burkina Faso et est

aussi impropre à l’agriculture. Cette eau nécessite donc un traitement particulier.

L’analyse des résultats de laboratoire indique que les intrants agricoles ne sont pas la cause de

la présence des sulfates dans l’eau de l’AEPS de Garpéné. Également, l’évaluation de

l’environnement du forage de l’AEPS n’indique aucune forme de pollution qui pourrait être à

l’origine de la forte teneur en sulfates dans cette eau. Cependant, l’étude de la carte géologique

du degré carré de Ouagadougou (BUMIGEB, 2003) auquel appartient la commune de

Dapélogo, indique des indices et gîtes de pyrite. Or, la pyrite est le bisulfure et la dissolution

des minéraux sulfurés présents dans les roches conduit à la formation des sulfates. La pyrite est

un minéral qui peut être rencontrée dans des roches de toute nature et de tout âge géologique,

mais surtout dans les roches métamorphiques et sédimentaires ; elle est souvent associée à des

lits argileux. Donc la structure géologique des terrains traversés par l’eau serait à l’origine de

la forte concentration des sulfates dans l’eau de l’AEPS de Garpéné. Cette teneur a augmenté

de 2018 à 2020 passant de 945 mg/L à 1440 mg/L et cela serait dû au long temps de contact de

l’eau avec les roches dans la mesure où les populations n’utilisent véritablement pas cette eau.

Même si l’étude n’a pas été réalisée à l’échelle du bassin versant, la faible teneur en ions nitrates

dans l’eau de l’AEPS laisse supposer que cette pollution liée aux ions sulfates est localisée.

Dureté totale

Encore appelée Titre Hydrotimétrique (TH), la dureté totale des eaux a un caractère naturel lié

au lessivage des terrains traversés et correspond à la teneur en calcium et en magnésium. Pour

les échantillons analysés, les valeurs de la dureté totale sont comprises entre 14,7°f (PMH3) et

123°f (AEPS) (figure 10). Ces résultats indiquent que dans l’ensemble, les eaux du village de

Garpéné ont un caractère dure mais cette dureté semble variée selon la situation géographique




des sources d’eau (figure 11). En effet, les sources d’eau situées au Nord-Ouest du village

(PMH3 : 14,7°f et PMH2 : 16,2°f) ont une faible dureté et leur eau est acceptée des populations

qui apprécient le goût et n’ont aucun problème avec les différents usages de l’eau de ces

ouvrages. Par contre, l’eau de la PMH1 (20,9°f) située à 150 mètres du forage de l’AEPS n’est

pas appréciée des populations à cause de son gout désagréable mais moins prononcé que l’eau

de l’AEPS qui a une dureté très élevée. La forte dureté de l’eau de l’AEPS est très remarquable

et serait en association avec d’autres éléments, responsable de la mauvaise qualité

organoleptique de cette eau. Au Burkina Faso, il n’existe pas d’indication particulière en ce qui

concerne la dureté de l’eau.

Même si des auteurs indiquent que les eaux dures préservent le consommateur des maladies

cardio-vasculaires (Rodier, 2009), elles favoriseraient par contre les calculs rénaux. Les eaux

très dures ne sont pas acceptées des populations à cause de leur goût désagréable et de leur

inadaptation à certains usages domestiques. Ce qui peut engendrer l’abandon du point d’eau au

profit d’autres sources peu fiables.

Teneur en ions calcium et magnésium

La figure 12 ci-dessous nous indique la teneur en ions calcium et magnésium dans les

échantillons d’eau analysés.

Composant majeur de la dureté de l’eau, le calcium est généralement l’élément dominant des

eaux potables. Sa teneur varie essentiellement suivant la nature des terrains traversés. Il est

123

20,916,2 14,7

0

20

40

60

80

100

120

140

AEPS PMH1 PMH2 PMH3

AEPS PMH1 PMH2 PMH3

Dureté total (°f)

Figure 10 : Dureté totale des échantillons d’eau

Figure 11 : Emplacement des sources

d'eau de Garpéné




extrêmement répandu dans la nature et en particulier dans les roches calcaires. La figure ci-

dessous indique des valeurs comprises entre 35,4 (PMH2) et 475,6 mg/L (AEPS). Ces résultats

révèlent une forte teneur en calcium dans l’eau de l’AEPS au-delà de la norme en vigueur au

Burkina Faso (≤ 100 mg/L). Par ailleurs, les résultats obtenus sont largement supérieurs à ceux

de Suzanne (2008) qui avait trouvé des valeurs comprises entre 9,7 et 40,4 mg/L lors de ses

travaux dans la zone de Ouagadougou.

Figure 12 : Teneur en ions calcium et magnésium des échantillons d’eau

Bien que le calcium comporte des effets bénéfiques pour l’organisme, à des concentrations

supérieures à 100 mg/L, il peut avoir des effets négatifs pour le consommateur. Selon Rodier

(2009), en dehors de certaines manifestations gustatives, les eaux qui dépassent 200 mg/L de

calcium présentent de sérieux inconvénients pour les usages domestiques et pour l’alimentation

des chaudières. La forte teneur en calcium dans l’eau de l’AEPS s’expliquerait par la

prédominance des roches calcaires au niveau du site du forage.

Quant au magnésium, sa concentration dans les échantillons analysés demeure faible. Elle varie

entre 8,4 mg/L (PMH3) et 18,24 mg/L (PMH1). Toutes ces valeurs sont conformes à la norme

qui stipule que la concentration en magnésium d’une eau destinée à la consommation humaine

doit être inférieure ou égale à 50 mg/L. Comparativement aux résultats de Suzanne (2009) dont

les valeurs oscillant entre 1,44 et 17,7mg/L, nos valeurs restent légèrement supérieures. Au

regard de l’évolution des teneurs en calcium et en magnésium, nous pouvons affirmer que les

échantillons d’eau prélevés ont une dureté calcique.

0

100

200

300

400

500

AEPS PMH1 PMH2 PMH3

Co

nce

ntr

atio

n (m

g/L)

Points d'eau

Teneur en ions calcium et magnésium

Calcium Magnésium




Nitrates

La figure 13 ci-dessous présente la teneur en nitrates dans les eaux de forage de Garpéné. Elle

indique une faible teneur en nitrates variant entre 0,4 mg/L pour l’AEPS et 3,2 mg/L pour la

PMH1.

Figure 13 : Teneur en nitrates dans les échantillons d’eau

Les résultats obtenus sont conformes aux normes en vigueur au Burkina Faso en ce qui concerne

les nitrates (≤ 50 mg/L). Nos résultats sont similaires à ceux obtenus par Ayouba et Guel, (2015)

lorsqu’ils ont étudié la qualité physicochimique des eaux des forages de la localité de Yamtenga

à Ouagadougou. La teneur en nitrates dans ces eaux oscillait entre 0,2 à 2,8 mg/L. Tamungang

et al., (2016) ont également trouvé de faibles teneurs en nitrates (0,06 à 3,5 mg/L) dans les eaux

souterraines du village de Babessi au Nord-Ouest du Cameroun. Les enquêtes auprès des

ménages ont mis en évidence l’utilisation des produits d’amendement et de traitement. Ainsi la

figure 14 ci-dessous indique que la quasi-totalité des ménages (98,82%) utilisent la fumure

organique comme fertilisant dans les champs. Les engrais minéraux composés d’azote, du

phosphore et du potassium (NPK et Urée) sont faiblement utilisés par les ménages (32,73%),

de même que les pesticides (14,50%) dont une description des différents types utilisés dans le

village est référencée en annexe 3. Toutefois, la teneur en nitrates dans les échantillons d’eau

demeure faible. Ce qui permettrait d’affirmer que les points d’eau de Garpéné ne sont pas

affectés par une pollution d’origine agricole.

0,4

3,2

2

1,6

0

0,5

1

1,5

2

2,5

3

3,5

AEPS PMH1 PMH2 PMH3

Co

nce

ntr

atio

n (

mg/

L)

Points d'eau

Teneur en nitrates

AEPS PMH1 PMH2 PMH3




Figure 14 : Produits de traitement et d’amendement utilisés dans les champs

Ammonium

La concentration de l’ammonium dans les échantillons d’eau analysés varie entre 0,03 et 12

mg/L. La plus faible valeur a été obtenue à la PMH2 pendant que la plus grande valeur fût

observée à l’AEPS. L’eau des PMH de Garpéné respecte les normes de potabilité en vigueur

au Burkina Faso (≤ 1,5 mg/L) contrairement à l’eau de l’AEPS dont la teneur en ammonium

pourrait entrainer une gêne pour le consommateur (goût et odeur) (Rodier, 2009). La forte

teneur en ammonium dans l’eau de l’AEPS se traduirait par un processus de dégradation

incomplète de la matière organique d’origine animale ou végétale. Dans ce cas, il se pourrait

que le manque ou l’insuffisance de matières organiques dans l’eau ait ralenti le processus de

transformation de l’ammonium en nitrites puis en nitrates.

Fer total

La figure 15 ci-dessous montre la teneur en fer dans les différents échantillons d’eau prélevés.

Cette teneur varie entre 0,09 mg/L (PMH2) et 0,27 mg/L (PMH3). Il est constaté que l’ensemble

des points d’eau ont une concentration en fer conforme aux normes en vigueur au Burkina Faso

(≤ 0,3 mg/L). Bien que n’ayant pas la plus forte concentration en fer, l’AEPS retient notre

attention dans la mesure où l’échantillon d’eau analysé a été prélevé au niveau du puits du

forage et non dans une borne fontaine à cause des travaux de maintenance du réservoir de

stockage dont l’intérieur semble attaqué par la rouille (figure 16). La forte teneur en sulfates

dans l’eau de l’AEPS expliquerait l’état de corrosion du château d’eau. Dans cet état, la teneur

32,73%

14,50%

98,82%

Produits de traitement et d'amendement des champs

Engrais chimiques Pesticides Fumure organique




en fer dans l’eau des bornes fontaines pourrait dépasser la norme en vigueur et engendrer des

problèmes de santé aux consommateurs.

Fluor

La teneur en ions fluorures dans les échantillons d’eau analysés varie entre 0 et 1,4 mg/L. En

effet, la PMH1 ne contient pas d’ions fluorures tandis que l’AEPS enregistre la plus forte valeur.

Si toutes ces valeurs sont conformes aux normes de potabilité de l’eau de consommation

humaine en vigueur au Burkina Faso (≤ 1,5 mg/L), il est nécessaire de constater que l’eau de

l’AEPS est à la limite de la norme et nécessite un suivi particulier. La teneur en ions fluorures

dépend beaucoup du temps de contact de l'eau avec les minéraux fluorés de l'aquifère. Le fluor

est reconnu pour prévenir l’apparition des caries. Cependant, la consommation régulière d’une

eau dont la teneur en fluor excède la norme expose le consommateur à des fluoroses dentaires

et/ou osseuses (Diop, 2010).

Arsenic

La concentration en arsenic dans le cadre de cette étude oscille entre 0 et 4 µg/L. L’eau des

PMH 1 et 3 ne contient pas d’arsenic tandis que celles de l’AEPS et de la PMH2 en contiennent

chacune 4 µg/L. Toutes ces valeurs respectent les normes en vigueur au Burkina Faso qui

indiquent que la teneur en arsenic dans une eau destinée à la consommation humaine doit être

≤ 10 µg/L. Plusieurs études antérieures ont rapporté une corrélation entre la présence de

l’arsenic dans les eaux souterraines et certaines activités anthropiques comme l’orpaillage. Les

0,21

0,110,09

0,27

0

0,05

0,1

0,15

0,2

0,25

0,3

AEPS PMH1 PMH2 PMH3

Co

nce

ntr

atio

n (

mg/

L)

Points d'eau

Teneur en fer total

Figure 15 : Teneur en fer total dans les

échantillons d’eau

Figure 16 : Image des résidus de lavage

du château d’eau




résultats d’observations directes de terrain n’ayant pas permis de mettre en évidence une telle

activité, cela expliquerait le fait que la concentration de l’arsenic soit en deçà des normes en

vigueur.

IV.3.2.2. Qualité microbiologique des eaux de Garpéné

L’évaluation de la qualité microbiologique des eaux consommées à Garpéné s’est faite à travers

l’analyse des eaux des PMH et du forage de l’AEPS. Le référentiel étant les normes de potabilité

en vigueur au Burkina Faso pour l’eau de boisson, les analyses microbiologiques ont porté sur

la recherche et le dénombrement des germes indicateurs de la pollution fécale : coliformes

totaux (CT), coliformes fécaux (CF) et Escherichia coli (E. coli) et les streptocoques fécaux

(SF). La figure 17 nous présente les teneurs de ces germes dans les échantillons d’eau analysés.

Ces résultats révèlent que la totalité des eaux du village de Garpéné sont polluées par les micro-

organismes recherchés. Ces teneurs varient entre 157 et 216 UFC/100 mL, entre 12 et 180

UFC/100 mL et entre 2 et 131 UFC/100 mL pour les coliformes totaux, les coliformes fécaux,

et les Escherichia coli, respectivement. Il n’a cependant pas été détectés de streptocoques fécaux

dans l’ensemble des points d’eau étudiés. On peut donc dire que les sources d’eau de Garpéné

sont sujettes à une contamination fécale récente.

Figure 17 : Concentration en micro-organismes dans les échantillons d’eau

Cette forte charge bactérienne enregistrée dans les eaux pourrait provenir soit de la

contamination de l’environnement immédiat des points d’eau par les déchets animaux utilisés

comme fertilisant dans les champs, soit de l’infiltration des eaux de ruissellement chargées en

micro-organismes. Cette contamination par les produits de l’environnement immédiat des

177157

199216

151

89

180

12

57

2

131

120 0 0 0

0

50

100

150

200

250

AEPS PMH1 PMH2 PMH3

Teneur en micro-organiques

CT CF E. Coli SF




points d’eau semble se justifier par une analyse combinée des figures 17 et 11 ci-dessus

(emplacement des sources d’eau). En effet sur la figure 11, on note que le forage de l’AEPS et

la PMH1 sont très proches de même que les PMH2 et 3 alors que les charges microbiennes en

coliformes totaux présentées à la figure 17 semblent indiquer que ces deux (2) groupes

d’ouvrage sont vraiment proches. La présence de micro-organismes rend ces eaux impropres à

la consommation conformément aux normes de potabilité en vigueur au Burkina Faso pour

l’eau de boisson. La consommation de telles eaux peut conduire à l’apparition des maladies

d’origine hydriques comme les gastro-entérites, les diarrhées, les dysenteries et la fièvre

typhoïde. L’ensemble des eaux de Garpéné sont donc impropres à la consommation humaine

et présentent des risques sanitaires pour le consommateur. Cette situation pourrait aussi

s’expliquer par un manque de suivi des points d’eau. C’est pourquoi une solution diligente pour

l’élimination des micro-organismes est de procéder à une désinfection des forages et à ériger

un périmètre de sécurité autour des points d’eau pour empêcher la présence d’éléments pouvant

polluer la ressource. Une structure devrait être recrutée pour assurer la désinfection des points

d’eau. Pour ce faire, elle doit évaluer la quantité de produit chloré à utiliser en fonction des

débits d’exhaure et attendre le temps de contact nécessaire avant d’autoriser l’utilisation.

Conclusion partielle

Au regard des résultats des analyses physicochimiques des échantillons d’eau prélevés, il

ressort une pollution par les sulfates de l’eau de l’AEPS de Garpéné en plus des concentrations

élevées en ions calcium et ammonium. Cette eau présente également des teneurs en fluor et en

fer total à la limite des normes en vigueur au Burkina Faso. Tout cela a certainement contribué

à la dégradation de la qualité physicochimique de l’eau de l’AEPS qui nécessite un traitement

spécifique. De plus, il a été constaté que l’ensemble des points d’eau du village de Garpéné

nécessitent une désinfection car étant contaminés par des germes indicateurs de pollution fécale.

Au total l’ensemble des eaux provenant des sources utilisés pour l’approvisionnement en eau

potable du village de Garpéné ne respectent pas les normes de potabilité en vigueur au Burkina

Faso pour l’eau de consommation.

IV.4. Propositions de solutions

L’évaluation de la qualité de l’eau à Garpéné a mis en évidence une contamination des sources

d’approvisionnement en eau potable par des paramètres aussi bien physicochimiques que

microbiologiques. L’amélioration du système commande donc des actions pour améliorer la

qualité de la ressource. Pour la pollution bactérienne, une désinfection des sources offre la




garantie de l’élimination des microorganismes dans l’eau. Sur le plan physicochimique, il s’agit

de corriger la dureté et de réduire la concentration des ions sulfates de l’eau de l’AEPS. Au

regard de l’origine géologique non maitrisée des sulfates responsables de la mauvaise qualité

de l’eau de l’AEPS de Garpéné, deux situations se présentent :

L’abandon du forage actuel et la réalisation d’un autre au Nord-Ouest du village (proche

des PMH 2 et 3) ;

Ou le traitement de l’eau du forage actuel afin qu’elle réponde aux normes de potabilité

en vigueur au Burkina Faso.

À présent, étudions la faisabilité technique et financière du traitement de l’eau de l’AEPS de

Garpéné.

IV.4.1. Traitement de l’eau de l’AEPS de Garpéné

IV.4.1.1. Choix du procédé de traitement

Ce choix repose sur l’analyse des résultats des techniques déjà utilisées pour éliminer la dureté

et les ions sulfates de l’eau. Les procédés utilisant les produits chimiques (échangeurs d’ions,

décarbonatation à la chaux et au carbonate de sodium) ont montré leurs limites de performance

à cause des quantités importantes de produits chimiques ayant une incidence sur le coût du

traitement sans compter l’apport d’éléments indésirables dans l’eau. Quant aux procédés

physicochimiques ou à membranes, ils ont l’avantage de pouvoir se passer de réactifs chimiques

et d’une étape de régénération. Les éléments responsables de la dureté sulfatée de l’eau étant

les substances minérales dissoutes, seules la nanofiltration et l’osmose inverse permettent de

les retenir.

L’osmose inverse ne peut répondre à nos attentes d’une part à cause de l’élimination quasi-

totale des sels minéraux qui en résulte et d’autre part à cause de la nécessaire réminéralisation

qui s’impose afin de rétablir les normes en matière d’eau potable. Son fonctionnement implique

une forte consommation d’énergie et une plus grande exposition aux phénomènes de colmatage

membranaire par rapport à la nanofiltration. La nanofiltration apparaît finalement comme

l’unique procédé qui permet à la fois un abattement suffisant de la dureté sulfatée et également

une déminéralisation partielle de l’eau de sorte qu’elle puisse être directement distribuée sans

nécessiter une réminéralisation. Ce qui justifie, en dehors des considérations de coût, le choix

du procédé de nanofiltration pour le traitement de l’eau de l’AEPS de Garpéné. De plus, ce type

de procédé de traitement de l’eau a déjà été mis en œuvre dans des cas semblables avec des

résultats probants. En effet, l’installation d’une unité de nanofiltration dans le village de




Ndiaffate au Sénégal en 2008 pour le traitement du fluor dans l’eau de forage, rassure sur

l’adaptabilité de cette technologie en milieu rural (Farcy et al. 2008).

IV.4.1.2. Choix du type de membrane

Toutes les membranes de nanofiltration sont adaptées pour l’élimination des ions bivalents dans

l’eau. Parmi les membranes de nanofiltration ayant fait l’objet d’études scientifiques, les

membranes NF270 ont montré toute leur efficacité surtout pour l’élimination des ions sulfates.

En effet, l’étude de Ahoulé (2016) réalisée avec la membrane NF270-2540 à 2,5 bars a permis

d’avoir une rétention de 98,3% des ions sulfates. Pour évaluer la faisabilité technique et

financière du dispositif, nous utiliserons comme exemple la membrane NF270. Certaines

caractéristiques de la membrane définies par le fabricant sont présentées dans le tableau 4.

Tableau 3 : Caractéristiques de la membrane NF270 (Données Dow Filmtec)

Désignation Caractéristiques

Code de la membrane NF270-2540

Producteur DOW

Type Nanofiltration

Matériau Composite en spirale (Polyamide Thin-Film)

Température maximale (°C) 45

Gamme de pression (bar) 1-41

Gamme de pH 2-11

Surface filtrante (m2) 2,6

Taux de rétention en sel > 97%

Rappel : Tests de rétention des sels réalisés dans les conditions suivantes : 2000 mg/l

concentration des solutés ; 25°C ; taux de conversion de 15% ; pression de 4,8 bars et pH 8.

En plus des caractéristiques ci-dessus, le module doit présenter les avantages suivants pour un

meilleur fonctionnement en milieu rural :

Une fois encrassées, les membranes sont récupérables par simple nettoyage chimique ;

Être démontable et réparable sur place. Seules les pièces d’usure sont remplacées tandis

que la structure mécanique du module est conservée.

Dans le but de réduire le colmatage membranaire, un système de prétraitement composé de

deux (2) préfiltres sera placé en amont du dispositif de nanofiltration. Un préfiltre de 5 µm qui

permettra de retenir la majorité des particules de taille supérieure ou égale à 5 µm. Un filtre de

sécurité de 5µm dont le but est de protéger les membranes en cas de défectuosité du préfiltre.

Ce dispositif permettra de ralentir les phénomènes de colmatage membranaire. Le dispositif de

nanofiltration sera une unité préfabriquée (figure 18), installée entre le château d’eau et le

forage mais à proximité du forage afin d’exploiter le système photovoltaïque déjà sur place.




Figure 18 : Image d’un dispositif de nanofiltration préfabriqué

IV.4.1.3. Paramètres de dimensionnement

Les données communément employées pour le procédé de NF ont été utilisées pour le

dimensionnement. Le tableau 5 ci-dessous présente les caractéristiques de dimensionnement de

la membrane NF270.

Tableau 4 : Caractéristiques de dimensionnement de la membrane NF270

Paramètres Unités Valeurs

Flux moyen (J) LMH 20

Perméabilité membranaire (Lp) LMHBar 3,85

Surface utile (Su) m2 2,6

Diamètre du module (Dm) mm 64

Longueur du module (Lm) mm 1016

Le flux journalier d’eau sera déterminé à partir de la consommation spécifique de 20

litres/habitant/jour (norme nationale) et du nombre d’habitant en 2030 pour un taux




d’accroissement annuel national de 3,1% (INSD, 2015). Cela nous permettra de déterminer la

surface membranaire totale et de déduire le nombre de modules nécessaire pour l’unité.

Le débit net d’eau produit par jour (Qnet)

Qnet = Csp*Nhbt avec Csp : Consommation spécifique ; Nhbt : Nombre d’habitant en 2030.

Qnet = 20 L*6418

Qnet = 128,36 m3/j = 5,35 m3/h

La surface membranaire totale (St)

J =𝑄𝑛𝑒𝑡

𝑆𝑡 donc St =

𝑄𝑛𝑒𝑡

𝐽

St =𝟓𝟑𝟓𝟎

𝟐𝟎 = 267,5 m2

Nombre de modules membranaires nécessaires (Nm)

Nm =𝑆𝑡

𝑆𝑢

Nm =267,5

2,6

Nm = 103 modules

En fixant un taux de conversion de 85%, le débit brut de filtration (Qbrut) est obtenu à partir du

débit net (Qnet) et est de 6,29 m3/h. Le tableau 6 ci-dessous résume les résultats du

dimensionnement du dispositif qui devra donc être équipé de 103 modules de membrane

NF270.

Tableau 5 : Résultats de dimensionnement du dispositif de nanofiltration

Paramètres Unités Valeurs

Débit brut de filtration (Qbrut) m3/h 6,29

Flux moyen de filtration (J) LMH 20

Débit net de filtration (Qnet) m3/h 5,35

Nombre de modules membranaires nécessaire

(Nm)

- 103

Surface membranaire totale requise (St) m2 267,5

Le dispositif fonctionnera avec l’énergie photovoltaïque sans stockage d’énergie pour une durée

de fonctionnement de 8 heures par jour. Un surpresseur sera installé afin de maintenir constant

le flux de filtration. Pour l’estimation des coûts, les données du Fonds National pour le




Développement des Adductions d'Eau potable de France (FNDAE, 2002) ont été utilisées et

conduisent à des charges d’investissement de 4 998 392 FCFA/m3 d’eau brute par heure et un

coût d’exploitation de 20 FCFA/m3 d’eau traitée. Pour les huit (8) heures de fonctionnement du

système, la quantité annuelle d’eau traitée est de 15 622 m3. Le tableau 6 suivant présente

l’estimation du coût d’installation du dispositif de nanofiltration qui servira pour le traitement

de l’eau de l’AEPS de Garpéné.

Tableau 6 : Coût d’installation du dispositif de nanofiltration

Désignation Coût unitaire (FCFA) Quantité (m3/h) Coût total (FCFA)

Charges

d’investissement

4 998 392 6,29 31 439 885,68

Le coût d’installation de l’unité de nanofiltration est estimé à environ trente un millions quatre

cent trente-neuf mille huit cent quatre-vingt-cinq (31 439 885) FCFA. Les charges

d’exploitation prennent en compte la consommation d’énergie, le remplacement de pièces, le

salaire de l’opérateur et s’élèvent à trois cent douze mille quatre cent quarante (312 440) FCFA

par an. La durée de vie moyenne d’une membrane étant de 5 ans (FNDAE, 2002), il faut prévoir

le remplacement des membranes chaque 5 ans pour un coût unitaire de 84 000 FCFA. Ce qui

équivaut à la somme de huit millions six-cent cinquante-deux mille (8 652 000) FCFA pour les

103 membranes.

L’installation du dispositif de nanofiltration permettra d’avoir une eau suffisamment

minéralisée et désinfectée pour être directement distribuée, donc une eau de très bonne qualité

physicochimique et microbiologique. Toutefois, le coût de l’ouvrage reste élevé. Combien en

sera-t-il en ce qui concerne la réalisation d’un nouveau forage pour l’AEPS ?

IV.4.2. Réalisation d’un nouveau forage pour l’AEPS de Garpéné

La réalisation du nouveau forage consiste en l’abandon du forage actuel et la réalisation d’un

autre forage, situé à proximité des PMH 2 et 3 dont la qualité organoleptique de l’eau est non

seulement appréciée des populations mais aussi les paramètres physicochimiques de l’eau de

ces ouvrages respectent les normes de potabilité en vigueur au Burkina Faso pour une eau

destinée à la consommation humaine. Pour ce faire, il faudra la réalisation d’un forage,

l’ouverture des tranchées et tubage pour raccorder le forage au réservoir, le champ

photovoltaïque existant sera réinstallé à côté du nouveau forage. Quant au réservoir de stockage,

il sera maintenu sur place de même que les bornes fontaines.




Pour ce faire, des entreprises ont été approchées et l’estimation des coûts de la réalisation du

nouveau forage de l’AEPS s’inspire des devis proposés par ces dernières. Le tableau 8 ci-

dessous présente le coût estimatif de la délocalisation du forage de l’AEPS.

Tableau 7 : Coût estimatif de la réalisation du nouveau forage de l’AEPS

Désignation Unité Prix unitaire

(FCFA)

Quantité Coût total

(FCFA)

Étude prospective u 1 000 000 1 1 000 000

Forage d’au moins 5 m3 u 4 000 000 1 4 000 000

Conduites de refoulement m 5 000 900 4 500 000

Excavation de sol d’un

mètre de profondeur

m 1 500 900 1 350 000

Transport de matériel ff 350 000 1 350 000

Main d’œuvre ff 1 000 000 1 1 000 000

Autres (accessoires,

dispositif de protection du

forage et du matériel

solaire)

ff 1 200 000 1 1 200 000

Coût estimatif total (FCFA) 13 400 000

Le coût estimatif de la réalisation du nouveau forage pour l’AEPS et son raccordement s’élève

à treize millions quatre cent mille (13 400 000) francs FCA.

Ce montant étant moindre que le coût de traitement de l’eau de l’AEPS, cette option pourrait

être envisagée.




CONCLUSION GENERALE ET PERSPECTIVES

Cette étude révèle qu’aucun point d’eau du village de Garpéné ne respecte les normes de

potabilité de l’eau en vigueur au Burkina Faso. En effet, l’eau de l’AEPS est affectée d’une

pollution par les ions sulfates (1440 mg/L) en plus des teneurs élevées en ions calcium (475,60

mg/L) et ammonium (12 mg/L). De plus, l’eau de l’AEPS et celle de l’ensemble des PMH du

village de Garpéné sont contaminées par des germes indicateurs de pollution fécale. Si la

désinfection seule suffit pour rendre potable l’eau des PMH, ce n’est pas le cas pour l’eau de

l’AEPS dont les teneurs élevées en ions sulfate, calcium et ammonium seraient à l’origine de

la mauvaise qualité organoleptique et chimique de l’eau au niveau des bornes fontaines. Cette

pollution de l’eau de l’AEPS serait d’origine naturelle et pourrait provenir de la minéralisation

des roches avec lesquelles l’eau est en contact. Pour rendre potable l’eau de l’AEPS, nous

proposons la technologie de traitement par la nanofiltration dont le coût d’installation du

dispositif s’élève à environ trente un millions quatre cent trente-neuf mille huit cent quatre-

vingt-cinq (31 439 885) francs CFA. En plus, il faut prévoir le remplacement des membranes

tous les cinq (5) ans pour une somme estimée à huit millions six-cent cinquante-deux mille (8

652 000) francs CFA. Cette technologie permettra non seulement d’éliminer les micro-

organismes mais aussi réduira considérablement la teneur des substances minérales dissoutes

dans l’eau tout en gardant une minéralisation suffisante pour être directement distribuée. Bien

que la nanofiltration permette la production d’une eau de très bonne qualité, le coût

d’implantation du dispositif demeure élevé. Pour ce faire, une alternative moins couteuse

pourrait être la réalisation d’un nouveau forage pour l’AEPS vers les PMH 2 et 3 (situées au

Nord-Ouest du village) et son raccordement au système pour un coût estimatif de treize millions

quatre cent mille (13 400 000) francs FCA. Dans ce cas, la désinfection de l’eau doit être

assurée. En fonction du budget de la structure et des lignes budgétaires, une solution devrait

être trouvée afin que l’AEPS de Garpéné puisse produire de l’eau potable au profit des

populations.

PERSPECTIVES

La conduite de cette étude a mis en évidence des limites dont la prise en compte pourrait d’une

part permettre une meilleure compréhension des phénomènes liés à l’augmentation des sulfates

dans l’eau de l’AEPS et d’autre part compléter les résultats obtenus. Ainsi, comme perspectives,

il serait intéressant de mener une étude minéralogique en vue de connaitre la composition




minéralogique des roches dans le but de délimiter la zone à risque de sulfates et de mieux

comprendre les caractéristiques des eaux dans cette zone.

RECOMMANDATIONS

Au regard des résultats obtenus et des risques encourus liés à la consommation d’une eau ne

respectant pas les normes de potabilité en vigueur au Burkina Faso, nous formulons les

recommandations suivantes :

1) À l’endroit de la Croix-Rouge Burkinabè

Effectuer des contre-analyses de laboratoire des échantillons d'eau des ouvrages d’eau

potable réalisés avant leur réception.

2) À l’endroit de la commune de Dapélogo

Assurer la désinfection des points d’eau potable de Garpéné,

Revêtir l’intérieur du château d’eau de l’AEPS de Garpéné d’une peinture alimentaire

inoxydable,

Veiller au respect du périmètre de sécurité des ouvrages d’approvisionnement en eau

potable par rapport aux cultures et aux déchets.




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Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 i

ANNEXES

Annexe 1 : Enquêtes auprès des ménages de Garpéné ............................................................ ii

Annexe 2.1 : Références des méthodes d’analyse.................................................................. iv

Annexe 2.2 : Procédure d’analyse par volumétrie ...................................................................v

Annexe 2.3 : Dosage par le spectrophotomètre d’absorption moléculaire .............................. vi

Annexe 2.4 : Protocole d’analyse de l’arsenic par l’Arsenator.............................................. vii

Annexe 2.5 : Procédure de filtration sur membrane ............................................................. viii

Annexe 3 : Description des types de pesticides utilisés par les populations de Garpéné ......... ix

Annexe 4 : Résultats des analyses physicochimique et microbiologique ………..………….x



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 ii

Annexe 1 :



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 iii



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 iv

Annexe 2.1 : Références des méthodes d’analyse

Paramètres Référence de la

méthode

Technique et équipement utilisé

Température NF T 90-100 Multiparamètre WTW

Turbidité NF EN 27027 (94) Néphélométrie-Turbidimètre WTW

Conductivité NF EN 27888 (94) Conductimètre

pH NF T 90-008 (53) Multiparamètre WTW

Titre alcalimétrique (TA) NF T 90-003 (84)

Dispositif de titration

Titre alcalimétrique complet

(TAC)

NF T 90-003 (84)

Dureté totale (TH) NF T 90-003 (84)

Dureté calcique (TCa) NF T 90-003 (84)

Bicarbonates (HCO3-) NF T 90-003 (84)

Carbonates (CO32-) NF T 90-003 (84)

Calcium (Ca2+) NF T 90-003 (84)

Magnésium (Mg2+) NF T 90-003 (84)

Chlorures (Cl-) NF T 90-014 (52)

Ammonium (NH4+) NF T 90-015 adapté Absorption moléculaire

Spectrophotomètre HACH DR3900

Arsenic (As) NF EN ISO 11969 Arsenator

Fluorures (F-) Méthode adapté Hach Absorption moléculaire


Sulfates (SO42-) NF T 90-040 (86)

adapté

Absorption moléculaire


Orthophosphates (PO43-) NF EN 1189 (97)

adapté

Absorption moléculaire


Nitrates (NO3-) FD T 90-045 adapté Absorption moléculaire


Nitrites (NO2-) NF EN 26777 (93) Absorption moléculaire


Coliformes totaux à 37°C NF ISO 9308-1 Méthode par filtration sur membrane

Coliformes Thermotolérants à

44°C

NF ISO 9308-1 Méthode par filtration sur membrane

Escherichia coli NF ISO 9308-1 Méthode par filtration sur membrane

Streptocoques fécaux NF ISO 7899-2 Méthode par filtration sur membrane



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 v

Annexe 2.2 : Procédure d’analyse par volumétrie

Dans 100 mL d’échantillon, mettre 2 à 3 goutes de l’indicateur mixte et doser avec l’acide

chlorhydrique (HCl) à 0,02N, le virage passe du bleu au vert claire. Le volume lu sur la pipette

correspond à la teneur en TAC.

Si le pH de l’échantillon est supérieur à 8,3 ; déterminer le TA.

Le TA est obtenu par la méthode suivante : dans 100 mL d`échantillon, ajouter 2 à 3 gouttes de

solution phénolphtaléine le tout doser au HCl à 0,02N, le virage passe du rose au bleu. Le

volume de HCl lu correspond à la teneur de TA dans lèau de boisson.

Analyse du calcium et du magnésium : Pour la détermination du calcium et du magnésium, il

faut dàbord déterminer la dureté total (TH) : TH = TCa2+ + TMg2+. Ainsi mettre dans 100 ml

d’échantillon ajouter à une pincé de noir Eriochrome T et 4 mL de pH 10. La solution ainsi

préparée est disposée sur un agitateur et dosée avec de lÈDTA (Acide Éthylène Diamine Tétra

acétique), le virage passe du rose au bleu. Le TH est obtenu à partir du volume de lÈDTA lu.

Une fois le TH obtenu, la concentration en calcium est déterminé en prélevant 100 mL de

l’échantillon, en ajoutant une pincé de calcon, ensuite déposer la solution sur l’agitateur et doser

à l’EDTA. Le virage passe du violet au bleu. La teneur en Ca2+ est égale au volume de l’EDTA

lu. La teneur en magnésium=TH (°f) – TCa (°f).

Pour les chlorures, prélevé 50 mL de l’échantillon, ajouté 2 gouttes de chromate de potassium.

On aura une coloration jaune et on dose au nitrate d’argent (0,0282N) jusqu’à la coloration

rouge brique



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 vi

Annexe 2.3 : Dosage par le spectrophotomètre d’absorption moléculaire

Les ions majeurs composés de nitrates (NO3-), de nitrites (NO2

-), de fluorures (F-), de sulfates

(SO42-), d’orthophosphates (PO4

3-) et d’ammonium (NH4+) ont été déterminés par la méthode

de spectrophotométrie d’absorption moléculaire à l’aide d’un spectrophotomètre HACH

DR3900. La méthode est identique pour ces ions :

Mettre l'appareil sous tension et attendre quelques secondes pour l`étalonnage

automatique interne du signal ;

Sélectionner le programme correspondant à l’ion que l’on désire analyser ;

Appuyer sur démarrer ;

Transférer la quantité de référence à analyser dans la cuve ;

Transférer le contenu de la pochette de réactif correspondant à l’ion recherché ;

Appuyer sur l’icône représentant la minuterie. Appuyer sur ok, une période de réaction

correspondant à l’ion à analyser apparait.

Préparer également un blanc correspondant à l’échantillon sans addition d’un réactif ;

Lorsque la minuterie retentit, essuyer l’extérieur de la cuve et l’introduire dans le

compartiment du spectrophotomètre ;

Commencer par le blanc et appuyer sur zéro, l’indication suivante apparait : 0,0 mg/L ;

Introduire par la suite la cuve contenant l’échantillon préparé contenant le réactif ;

Appuyer sur lire et noter la valeur qui s’affiche.



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 vii

Annexe 2.4 : Protocole d’analyse de l’arsenic par l’Arsenator

Dans une analyse typique sur le terrain ou en laboratoire utilisant un arsenator, une fiole a été

remplie de 50 mL de solution d'échantillon, placée sur une surface ferme, et un sachet de poudre

d'acide sulfamique a été versé dans la solution. Ensuite, un comprimé de borohydrure de sodium

a été déposé dans le flacon et un dispositif de bouchage chargé de lames filtrantes a été

immédiatement introduit fermement dans le goulot du flacon. La réaction a duré 20 minutes,

après quoi le filtre approprié a été retiré de la bonde, sa couleur a été adaptée à la charte des

couleurs et si la lecture visuelle était inférieure à 100 μg/L, la lame a été insérée dans l'arsenetor

et le résultat de concentration en μg/L a été enregistré. Sinon, la solution serait diluée de manière

appropriée et les procédures ci-dessus étaient répétées.



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 viii

Annexe 2.5 : Procédure de filtration sur membrane

Cette méthode consiste à stériliser la hotte, les entonnoirs de filtrations et les pinces à l’aide

d’un chalumeau. Ensuite, la membrane filtrante de 0,45µm est aseptiquement placée entre

l’entonnoir et sa base, puis un échantillon d’eau de 100 mL est filtré. Après la filtration de

l’échantillon à travers la membrane, la pompe est arrêtée. L’entonnoir est enlevé et la membrane

est retirée à l’aide d’une pince et déposée sur le milieu de culture coulé dans une boite de pétri.

Il faut veiller à ce qu’aucune bulle d’air ne s’interpose entre la membrane et la gélose. Les

milieux de culture préalablement préparés sont des géloses contenant les nutriments et

substances sélectives nécessaires à la croissance et à l’identification des bactéries recherchées.

L’identification et la quantification des micro-organismes indicateurs de contaminations fécales

ont été effectuées par comptage direct des colonies bactériennes pour un milieu et un volume

d’inoculum donné.



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 ix

Annexe 3 : Description des types de pesticides utilisés par les populations de Garpéné

Nom commercial Matières actives Famille de la matière

active

Formule brute Ravageurs/pathogènes

cibles

Domaines d’utilisation

Cypercal 50 EC Cyperméthrine 50g/l Pyréthrinoïde C22H19Cl2NO3 Chenilles, piqueurs-suceurs,

punaises

Cultures maraichères et

céréalières

Titan 25 EC Acétamipride 25g/l Néonicotinoïde C10H11ClN4 Chenilles, piqueurs-suceurs,

coléoptères


céréalières

Sun-lambda Lambda-Cyhalothrin 25g/l Pyréthrinoïde C23H19ClF3NO3 Chenilles, piqueurs-suceurs,

coléoptères


céréalières, coton, niébé

Gramosharp super Paraquat chloride 27g/l Pyridine C12H14Cl2N2 Herbicides Herbes

Images des pesticides utilisés par les populations de Garpéné



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 x

Annexe 4 : Résultats des analyses physicochimique et microbiologique

01 BP 594 OUAGADOUGOU 01 Tél. (+226)25492801 Fax : (+226)25312724

E-mail :[email protected] Site web :www.2ie-edu.org

Laboratoire Eaux- Hydro-Systèmes et Agriculture (LEHSA)

Analyse n°

Date de prélèvement :26 et 28 février 2020

Date de réception :28/02/2020

Début des analyses :28/02/2020 Fin des analyses 03/03/2020

Préleveur : 2iE/LEHSA

Demandeur Croix Rouge Burkinabè

Résultats

Nomenclature Unité AEPS PMH1 PMH2 PMH3 Normes de potabilité BF Température prise in situ °C

33,2 31,8 35,9 34,3 Doit être acceptable

pH - 7,16 8,24 8,04 7,5 6,5 pH 8,5

Conductivité électrique µS/cm 2240 492 446 379 2000

Turbidité NTU 0,32 1,5 0,2 0,44 5

Solides totaux dissouts mg/L 2210 497 423 393 aucune mention

Salinité 1,1 0,2 0,1 0,1 aucune mention

Ammonium (NH4+) mg/L

12 0,05 0,03 0,06 1,5



Dramane COULIBALY Master II/Eau et Assainissement Promotion 2019-2020 xi

Calcium (Ca2+) mg/L 475,6 53,2 35,4 44,8 100

Magnésium (Mg2+) mg/L 9,84 18,24 17,64 8,4 50

Arsenic (As) µg/L 4 0 4 0 10

Fluorures ( F-) mg/L 1,4 0 0,21 0,16 1,5

Bicarbonates (HCO3-) mg/L

28,06 267,18 235,46 234,24 aucune mention

Carbonates (CO32-) mg/L

0 0 0 0 aucune mention

Dureté totale °F 123 20,9 16,2 14,7 aucune mention

Fer total mg/L 0,21 0,11 0,09 0,27

Chlorures (Cl-) mg/L 39,76 2,84 1,42 1,42 250

Sulfates (SO42-) mg/L

1440 15 1 0 250

Orthophosphates mg/L 0,1 0,29 0,19 0,15 5

Nitrates (NO3-) mg/L

0,4 3,2 2 1,6 50

Nitrites (NO2-) mg/L

0,005 0,014 0,024 0,017 3

Coliformes totaux à 37°C *UFC/100 mL 177 157 199 216 0 UFC/100 mL

Coliformes Thermotolérants 44°C UFC/100 mL 151 89 180 12 0 UFC/100 mL

Escherichia coli UFC/100 mL 57 2 131 12 0 UFC/100 mL

Streptocoques fécaux à 37°C UFC/100 mL 0 0 0 0 0 UFC/100 mL

* Unité Formant Colonie

ETUDE DE LA QUALITÉ DE L’EAU DE L’ADDUCTION D’EAU …

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