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1
UNIVERSITE D’ANTANANARIVO
DOMAINE SCIENCES ET TECHNOLOGIES
MENTION SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’ENVIRONNEMENT
Mémoire En Vue de l’Obtention du Diplôme de Master II
PARCOURS : hydrogéologie eau et assainissement
IMPACTS DE L’URBANISATION SUR LA
QUALITE DE L’EAU SOUTERRAINE DE LA
COMMUNE RURALE
D’AMBOHIMANAMBOLA, REGION
ANALAMANGA
Présenté par : ZOUBERT Ibrahim
Devant le Jury composé de:
Président : Professeur RAKOTONDRAZAFY Raymond
Rapporteur : Docteur RAHOBISOA Jean-Jacques
Examinateur : Docteur RANAIVOARISOA Alfred
Examinateur : Docteur RAMBOLAMANANA Voahangy
Soutenu publiquement le 19 décembre 2019
I
REMERCIEMENTS
Au terme de ce mémoire de fin d’étude, je voudrais remercier toutes les personnes, qui
de près ou de loin m’ont aidé à la réalisation de ce travail.
Tout d’abord, mes remerciements les plus distingués s’adressent à mon encadreur
pédagogique Monsieur RAHOBISOA Jean-Jacques, responsable du Parcours Hydrogéologie
eau et Assainissement pour avoir dirigé mon travail, donné des conseils et m’a encouragé à
la réalisation de ce mémoire.
Je voudrais témoigner ma profonde reconnaissance et mes vifs remerciements à
Monsieur RAKOTONDRAZAFY Raymond, Professeur titulaire à la Facultés des Sciences d’avoir bien
voulu présider le jury de cette soutenance mais également Monsieur RANAIVOARISOA Alfred,
Maitre de conférences, et Madame RAMBOLAMANANA Voahangy, Maitre de conférences
qui ont bien voulu faire partie des membres de jury pour porter leurs conseils et contributions
correctives de mon travail de recherche.
Ensuite, j’adresse mes sincères remerciements à RANAIVOARISOA Alfred pour le
matériel de mesure in situ qui m’a permis d’avancer dans mon travail de recherche, Madame
RAONIHARISOA Pascaline du service eau de la commune d’Ambohimanambola pour ses
conseils enrichissante relatif à mon thème de mémoire, à la JIRAMA plus particulièrement à
Monsieur RAKOTOARIVELONANAHARY Bruno pour les analyses physico-chimiques et le
CNRE pour les analyses microbiologiques.
Je remercie en définitif, ma famille de m’avoir soutenu moralement et financièrement
tout au long de mes études et mes amis pour tous leurs aides.
II
TABLE DES MATIERES REMERCIEMENTS…………………………………………………………………. I
TABLES DES MATIERES………………………………………………………….. II
LISTE DES ANNEXES……………………………………………………………… IV
LISTE DES FIGURES……………………………………………………………….. V
LISTE DES TABLEAUX……………………………………………………………. VII
LISTE DES ABREVIATIONS………………………………………………………. VIII
INTRODUCTION............................................................................................... 1
CHAPITRE I : GENERALITE
I-1- PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE
I-1.1-Localisation de la zone d’étude……………………………………………….. 2
I-1.2-Cadre socio-économique……………………………………………………….. 3
I-1.3- Contexte climatique…………………………………………………………… 5
I-1.4- Contexte géomorphologique et hydrographique………………………………. 7
I-1.5- Contexte hydrogéologique ………………………………………………….... 8
I-2- SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE
I-2.1-Paramètres de caractérisation de l’eau……………………………………......... 11
I-2.2- Norme de potabilité…………………………………………………………..... 16
CHAPITRE II : METHODOLOGIE
II-1-Etude préliminaire.………………………………………………………............. 17
II-2-Descente sur terrain……………………………………………………………... 17
II-3-Analyses au laboratoire………………………………………………………….. 20
II-4- Méthode de traitements des données…………………………………………… 27
CHAPITRE III : RESULTATS
III-1.3-Analyses organoleptiques et physiques ……………………………………… 32
III-1.4-Analyse des teneurs en ion ……………………………………....................... 34
III-1.5- Analyses bactériologiques…………………………………………………… 36
III-1.6- Facies chimiques des eaux échantillonnées………………………………….. 36
CHAPITRE IV : INTERPRETATIONS ET DISCUSSION
IV-1-Paramètres organoleptiques et physiques……………………………………. 38
IV-2-Faciès chimiques des eaux…………………………………………………… 42
IV-3-Paramètres chimiques……………………………………………………….. 46
IV-4-Paramètres bactériologiques………………………………………………….. 53
IV-5-Recommandations limitant les impacts négatifs de la zone d’étude………….. 53 CONCLUSION…………………………………………………………………….. 54
Références Bibliographiques ………………………………………………………. 56
III
LISTE DES ANNEXES
Annexe 1……………………………………………………………………………... VIII
Annexe 2……………………………………………………………………………... IX
Annexe 3……………………………………………………………………………... X
Annexe 4……………………………………………………………………………... XI
Annexe 5……………………………………………………………………………... XII
Annexe 6……………………………………………………………………………... XIII
Annexe 7……………………………………………………………………………... XIV
IV
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Carte de localisation de la zone d’étude (source : FTM, 2018)………………. 2
Figure 2: Température moyenne d’Ambohimanambola……………………………... 6
Figure 3: Pluviométrie moyenne mensuelle d’Ambohimanambola………………….. 7
Figure 4 : Carte hydrographique d’Ambohimanambola (source : FTM, 2018)……………. 8
Figure 5 : Carte géologique d’Ambohimanambola (Source : FTM, 2018)…….………… 9
Figure 6 : Gneiss ……………………………………………………………………… 10
Figure 7 : Quartzites…………………………………………………………………... 10
Figure 8 : Latérites…………………………………………………………………….. 10
Figure 9: Principe du fonctionnement hydrogéologique du socle cristallin malgache
(Dussarrat .D, Ralaimaro.J, 1993)…………………………………………………………
10
Figure10: GPS model Garmin………………………………………………..………. 18
Figure 11: Mesure de la conductivité et la température……………………..……….. 18
Figure 12: Matériels d’échantillonnages……………………………………………... 19
Figure 13: Multimètre HQ40d……………………………………………………….. 19
Figure 14: Papier pH…………………………………………………………………. 20
Figure15: Turbidimètre………………………………………………………………. 21
Figure 16: pH………………………………………………………………………… 22
Figure 17 : Appareil de mesure de la minéralisation………………………………… 22
Figure 18 : Dosage des matières organiques…………………………………………. 23
Figure 19 : Titre alcalimétrique complet……………………………………………... 25
Figure 20 : Spectrophotomètre SECOMAM…………………………………………. 25
Figure 21 : Dosage du nitrite…………………………………………………………. 26
Figure 22 : image satellite des points de prélèvements de la commune
d’Ambohimanambola………………………………………………………………....
30
Figure 23 : Facies chimiques des eaux échantillonnées………………………………. 37
Figure 24 : Comparaison entre la température ambiante (mois de Mai) et la
température des eaux échantillonnées………………………………………………...
38
Figure 25 : Evolution de la conductivité électrique des points d’eaux………………. 39
Figure 26 : Diagramme de Corrélation entre le Cl-
et le NO3- en fonction de la
Conductivité……………………………………………………………………………
40
Figure 27 : Tanjonandriana (Z5)…………………………………………………….. 41
Figure 28: Evolution de la minéralisation des eaux prélevées……………………….. 41
Figure 29: Evolution de la matière organique des eaux échantillonnées…………….. 42
Figure 30 : Débris végétaux aux alentours du puits Z1………………………………. 42
Figure 31: Faciès des eaux selon le diagramme de Schöeller-Berkaloff……………… 43
Figure 32 : Représentation des faciès des eaux dans le Diagramme de Piper………… 44
Figure 33 : Evolution du sodium des eaux échantillonnées………………………….. 46
Figure 34 : Andramaonga (R6)………………………………………………………... 47
Figure 35 : Ambo_GAR(Z2)………………………………………………………….. 47
Figure 36 : Corrélation entre Mg2+
et Ca2+
des points d’eau prélevés par rapport à la
pente de l’altération de pyroxène (Ingrid Stober, 1999)……………………………….
47
Figure 37 : Evolution du Ca2+
et Mg2+
des eaux échantillonnées…………………….. 48
Figure 38 : Evolution du Hco3- des eaux échantillonnées……………………………. 49
Figure 39 : Comparaison de la somme Cl- et So4
2- avec la teneur en Hco3
-…………… 49
Figure 40 : Evolution du NH4+des eaux échantillonnées……………………………... 50
Figure 41 : Evolution du SO42-
des eaux échantillonnées…………………………….. 51
Figure 42 : Firaisana (R4)……………………………………………………………... 51
V
Figure 43 : Antanetibe (R3)…………………………………………………………… 51
Figure 44 : Evolution du NO3- et du NO2
- des eaux échantillonnées………………… 52
Figure 45: Zone urbaine-Z3…………………………………………………………... 53
Figure 46 : Zone rurale-R2……………………………………………………………. 53
VI
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1 : Répartition par âge et par sexe de la population (2016)……………………….. 3
Tableau 2 : Evolution de la température moyenne d’Ambohimanambola (2013-2017)…… 5
Tableau 3: Évolution de la pluviométrie mensuelle d’Ambohimanambola (2013 - 2017)… 6
Tableau 4: Classification des eaux souterraines par rapport au chlorure (Rodier, 1984)…….. 14
Tableau 5 : Puits inventoriés Ambohimanambola, 2018…………………………………… 28
Tableau 6 : Puits échantillonnés lors de la seconde descente, 2018………………………... 29
Tableau 7 : Résultats des mesures in situ, 2018 ………………………………………………... 31
Tableau 8 : résultats des mesures organoleptiques et physiques, 2018………………………….. 32
Tableau 9 : Résultats des teneurs en ion, 2018……………………………………………... 34
Tableau 10 : Résultats des analyses bactériologiques, 2018………………………………... 36
VII
LISTE DES ABREVIATIONS
Temp : Température
max : Maximal
min : Minimale
moy : Moyenne
GPS : Global Position System
NTU : Nephelometric Turbidity Unity
M.O : Matière organique
Miné : Minéralisation
Mg/L : Milligramme par litre
µS/Cm : Micro-siemens par centimètre
°C : Degré celsius
°F : Degré français
Ambo_GAR-p : Ambohimanambola GAR puits des particuliers
FTM : Foibe Taontsarintanin’i Madagasikara
SIGM : Système d’Information Géologique et Minière
JIRAMA : JirosyRano Malagasy
CNRE : Centre National de Recherche sur l’Environnement
Z : Urbaine
R : Rurale
1
INTRODUCTION
1
L’eau souterraine est une des ressources naturelles indispensables à la vie de l’homme.
Elle est puisée dans le sous-sol à partir des points de captages (puits et forages) et représente
la principale source d’eau pour l’usage domestique de plus de deux milliards de personnes
dans le monde (Vanessa Vaessen et al, 2015). Sa qualité commence ces dernières années à devenir
vulnérable à cause de l’urbanisation due à la croissance démographique, du rejet des eaux
usées, des produits chimiques provenant des industries, de l’utilisation d’engrais dans
l’agriculture…
Pour Madagascar, elle connaît une urbanisation galopante de 4,5 % par an (Bernard
Conchon,2018). Les estimations faites en 2014 montrent que 34 % de la population vit
actuellement en zone urbaine. Ce mouvement de fond touche la capitale Antananarivo, mais
également les autres principales villes de la Grande Île comme Tsamatave, Antsirabe,
Majunga, Fianarantsoa, Tuléar et Antsiranana (Bernard Conchon,2018). Cette urbanisation
accélérée est l’une des causes majeures de la défaillance dans la gestion des déchets liquides
et solides, les carences en matière d’assainissement et les installations de certaines industries
dans les villes qui constituent des sources de pollutions détériorant l’environnement urbain et
pouvant affecter les eaux souterraines (ONU-Habitat, 2012).
Ambohimanambola, proche de la capitale (10 Km), est parmi les communes en voie
d’urbanisation. Les fokontanys Ambohimanambola Gara, Ampahimanga et Tandjonandriana
constituent la zone urbaine de la commune alors que les fokontanys Ambohibato, Antanetibe,
firaisana, Andramanonga, Ambohipeno, Iharamy et Ambohimahatsinjo représentent la zone
rurale. Pour s’approvisionner en eau, la JIRAMA n’arrive pas à couvrir la zone entière. Seuls
trois sur dix fokontany accèdent à l’eau aux bornes fontaines.
Face à cette phase d’urbanisation que connait la commune, le présent mémoire intitulé
«Impacts de l’urbanisation sur la qualité de l’eau souterraine de la commune rurale
d’Ambohimanambola, région Analamanga » s’oriente vers la détermination des impacts de
cette urbanisation à la qualité des eaux souterraines de la commune afin de juger la fiabilité
des eaux des puits utilisés par la majorité de la population et l’avenir des eaux souterraines.
Dans ce présent mémoire, différents puits ont été inventoriés et feront l’objet de
prélèvement d’eau pour vérifier la qualité des eaux souterraines.
Ce travail de recherche est reparti en quatre différents chapitres. Le premier chapitre
aborde la généralité composée de deux sous chapitres notamment la présentation de la zone
d’étude et la synthèse bibliographique. Le deuxième chapitre traite les méthodologies du
travail concernant les étapes à suivre pour les travaux sur terrain, les méthodes adoptées pour
les analyses des échantillons d’eau au laboratoire et le troisième chapitre présente les
résultats sur terrain et au laboratoire et le quatrième chapitre développe sur la discussion de
ces résultats.
2
CHAPITRE I :
GENERALITE
2
I.1-Présentation de la zone d’étude
I-1.1-Localisation de la zone d’étude
La commune rurale d’Ambohimanambola se trouve dans le district d’Antananarivo
Avaradrano, dans le la Région d’Analamanga, Province d’Antananarivo. Elle se trouve à 12
Km au Sud Est d’Antananarivo ville. Elle est délimitée au Nord-Ouest par la Commune
Rurale d’Ambohimangakely, à l’Ouest par la Commune Rurale d’Alasora, à l’Est par la
Commune Rurale d’Anjeva Gare et au Sud par la Commune Rurale de Masindray (figure1).
Elle se trouve dans les coordonnées latitude : 18°56’31,32’’S et longitude : 47° 36’59,21’’E.
Figure 1 : Carte de localisation de la zone d’étude (source : FTM, 2018)
3
I-1.2-Cadre socio-économique
I-1.2.1-Population
La commune rurale d’Ambohimanambola comprend 10 Fokontany notamment,
Ambohimanambola Gara, Tanjonandriana, Ampahimanga, Ambohibato, Antanetibé,
Ambohimanambola firaisana, Ihiramay, Andramanonga, Ambohimahatsinjo et
Ambohipeno.
Tableau1 : répartition par âge et par sexe de la population (2016)
FKT
Age (ans)
Masculin Féminin Total
général 0-5 6-18 18-
60
60et
+
Total 0-5 6-18 18-
60
60 et
+
Total
iharamy 21 62 232 19 334 37 73 257 24 391 725
Antanetibe 30 100 128 20 278 42 158 200 20 420 698
Tanjonadriana 40 178 255 37 510 45 190 322 35 592 1102
Andramanonga 40 215 299 36 590 45 220 301 49 615 1205
Ambohibato 88 213 450 36 787 109 273 501 28 911 1698
Firasana 88 182 263 22 555 175 291 473 40 979 1534
Ambo_GAR 205 430 580 110 1325 185 410 593 125 1313 2638
Ambo_Tsinjo 49 356 462 39 906 67 379 447 43 936 1842
Ambohipeno 105 376 491 92 1064 87 234 425 54 800 1864
Ampahimanga 55 700 1000 600 2355 56 849 1480 750 3135 5490
TOTAL 721 2812 4160 1011 8704 848 3077 4999 1168 10092 18798
(Source : commune d’Ambohimanambola )
Selon le tableau 1, le nombre de population a augmenté de quelque peu. Il est passé de
11 473 en 2006 à 18 798 en 2016, une différence de 7325 personnes en 10 ans, une croissance
démographique normale pour la commune. La variation de l’âge de la population est entre 12
et 47 ans.
Le fokontany le plus peuplé est Ampahimanga, suivi d’Ambohimanambola Gare ; cette
concentration est en partie due à la situation viable des lieux grâce à nombreuses activités
commerciales (restaurant, vente à étalage, bijouterie…) présentes dans ces zones ainsi que la
proximité de la rivière d’Ikopa qui semble attirer la masse.
I-1.2.2-Agriculture
Les terres cultivables sont essentiellement occupées par les légumes, tels que la choux
fleur, les tomates, les salades, les petits poids et haricots, les betteraves, les carottes, les
patates, les poireaux, quelque champ de riz, de maïs et du manioc. Elles appartiennent aux
familles locales à l’exception de certaines terres qui appartiennent à l’Etat. L’agriculture est
de type parcellaire c’est-à-dire chaque famille possède une partie de terre dont elle l’exploite
individuellement (Raharijaona Rovaniania, 2016). .
La pratique culturale est prédominante dans la partie Est de la commune et reste d’une
manière générale traditionnelle. Toutefois, certains paysans font recours aux engrais et
pesticides pour l’amélioration de leurs produits en paysans utilisant les engrais biologiques,
4
le NPK, l’urée et des produits phytosanitaires tels que les pesticides (insecticides ravageurs)
pour les traitements des maladies ravageurs et l’entretien des cultures (Zalihati Mohamed, 2011).
La production du riz, du manioc et du maïs est à moindre degré car elle est destinée
essentiellement à l’autoconsommation alors que celles des légumes constituent les principaux
produits qui y sont cultivées (Raharijaona Rovaniania, 2016).
Les productions de la commune approvisionnent quotidiennement la capitale en
légumes. Ces dernières arrivent sur les étalages d’Andravoanhangy, Isotry, Petite Vitesse,
Ambohimangakely et le grand marché d’Anosibe. Leurs produits sont aussi vendus à
Toamasina.
I-1.2.3-Elevage
L’élevage de volaille prédomine avec 77% du cheptel, suivi de l’élevage de bovin avec
12,83% en nombre de tête ; à eux deux ils constituent la majeure partie de l’élevage de la
commune. L’élevage de porcins et de lapins agrémentent la liste avec respectivement 5%
chacun tandis que celui de l’ovin et caprine ne connait encore que très peu d’essor (Raharijaona
Rovaniania, 2016).
I-1.2.4-Activités commerciales
Les activités commerciales se trouvent à majorité dans les zones très urbanisées à savoir
Amboimanambola gare et Ampahimanga. On y trouve des restaurants, des épiceries, des
boucheries, des ventes à l’étalage et des bijouteries. Les autres fokontanys ont généralement
des épiceries.
I-1.2.5-Industries
La zone industrielle se situe dans La partie Ouest de la commune. Elle compte quelques
entreprises en activité à savoir, la JIRAMA (un centrale de production électrique implanté à
Ambohipeno), la société Henri Fraise (produit de l’énergie électrique à partir d’un centrale
themique), 3 dragon Metalurgical Produit (société chinoise qui récupère le fer inutilisable) et
les usines à l’enceintes de PAPMAD (Total Gaz, Groupe Sipromad et focus, Sidm, Socir,
Epcm). (Source : Enquête, 2018).
I-1.2.6-Artisanat
La majeur partie des femmes, plus particulièrement à Ambohimanambola Gare sont
couturières. L’art de la broderie et la couture apparaissent sur le marché de Pochard. On
retrouve d’autres métiers dans le domaine de l’artisanat comme le métier de bijoutier,
fabricant de portemanteau, fleuriste, cordonnier, menuisier, maçon, charpentier, etc.
(Raharijaona Rovaniania, 2016)
Les autres activités qui requièrent l’art mécanique et manuel sont le dépannage
d’appareil électroniques, l’extraction de sable et le cassage de pierre de construction.
(Raharijaona Rovaniania, 2016)
5
I-1.2.7-Santé
La Commune Rurale d'Ambohimanambola dispose d'un centre de santé de base niveau
II localisé à Ampahimanga complétée par deux cabinets médicaux privés situés à
Tanjonandriana et à Ampahimanga et d'un dispensaire privé à Ambohimahatsinjo. Les
maladies respiratoires, la fièvre, la diarrhée et le paludisme sont les maladies les plus
courantes de la Commune (Randrianalivelo Manohisoa, 2007).
I-1.3-Contexte climatique
I-1.3.1-Climat tropical
Ambohimanambola a un régime climatique tropical. L’année est caractérisée par deux
saisons bien distinctes à savoir une saison pluvieuse et moyennement chaude d’Octobre à
Avril et une saison fraîche et relativement sèche de Mai à Septembre. (Direction générale de la
météorologie d’Ampandrianomby-Antananarivo, 2017)
I-1.3.2-Température
La température de la zone est en générale inférieure à 30°C. La température moyenne
mensuelle pendant cinq années d’observation (2013 - 2017) varie entre un minimum de 15,44
°C au mois de Juillet à une maximale de 22,43°C au mois de Décembre (tableau 2). (Direction
générale de la météorologie d’Ampandrianomby –Antananarivo, 2017)
Tableau 2 : Evolution de la température moyenne d’Ambohimanambola (2013-2017)
Janv fev Mar Avr Mai Juin Juil Aoû Sep Oct Nov Déc
Moy.
max
26,46
26,44
26,6
25,16
22,32
20,52
20,12
21,14
23,28
26,16
27,3
27,26
Moy.
min
17,52
17,98
17,52
15,84
13,62
11,74
10,76
11,3
12,1
14,64
16,28
17,6
Moy.
moy
21,99
22,21
22,06
20,5
17,97
16,13
15,44
16,22
17,69
20,4
21,79
22,43
(Source : Direction générale de la météorologie d’Ampandrianomby –Antananarivo)
Le tableau 2 montre que la température moyenne minimale varie de 10,76°C au mois de
Juillet à 17,98°C au mois de Février. Tandis que la température moyenne maximale est entre
20,12°C au mois de Juillet et 27,26°C au mois de Décembre.
6
La figure 2 montre la tendance de la variation de la température de la Commune
d’Ambohimanambola pendant les cinq dernières années (2013-2017).
Figure 2: Température moyenne d’Ambohimanambola
Les températures sont élevées pendant la période de crues c’est-à-dire les mois
d’Octobre au mois d’Avril, par contre, elles sont faibles tout au long de la période d’étiage
(mois de Mai jusqu’au mois de Septembre).
I-1.3.3-Pluviométrie
Le tableau 3 résume la pluviométrie mensuelle de la commune d’Ambohimanmbola.
Tableau 3: Évolution de la pluviométrie mensuelle d’Ambohimanambola (2013 - 2017)
Janv Fev Mar Avr Mai Juin Juil Aou Sep Oct Nov Déc
2013 281,1 190,4 163,4 51,9 24,6 8,1 0 0,1 0,1 105,1 223,2 306,2
2014 265,6 221,5 74,9 0,1 2,8 1,1 13 2,2 2,1 26,7 201,7 388,9
2015 308,9 509,2 212,8 0,4 14,2 2,4 2,7 2,7 11,4 1,4 56 389,9
2016 191,6 202,8 198,4 11,2 32,1 12,5 4,6 0,2 0,4 40,2 70,2 42
2017 93,8 213,3 207,6 63,7 0 13,5 29,3 14 16,9 56,7 96,6 308,5
Moy 228,2 267,44 171,42 25,46 14,74 7,52 9,92 3,84 6,18 46,02 129,54 287,1
Source : Direction générale de la météorologie d’Ampandrianomby –Antananarivo
Selon les données recueillies sur cinq ans (2013-2017), les Hautes Terres de
Madagascar connaissent une pluviométrie moyenne maximale pendant le mois de Décembre
de l’ordre de 287,1mm et une pluviométrie moyenne minimale de l’ordre de 3,84mm pendant
le mois d’Août (Tableau 3).
10
15
20
25
30
Janv fev Mar Avr Mai Juin Juil Aoû Sep Oct Nov Déc
Température(°C)
Moy.max Moy.min Moy.moy
7
Figure 3: Pluviométrie moyenne mensuelle d’Ambohimanambola
D’après les données pluviométries recueillies sur cinq ans, la figure 3 montre que la
précipitation est très faible au mois de Juin jusqu’au mois de Septembre où la précipitation
varie entre 7,52mm et 6,18mm. Les mois les plus secs sont le mois d’Aout et le mois de
Septembre. La précipitation est très forte pendant le mois de Décembre, Janvier et Février et
moins forte pendant le mois d’Octobre, Novembre et Mars (figure 3).
I-1.4- Contexte géomorphologique et hydrographique
I-1.4.1-Géomorphologie
La zone d’étude se situe dans les hautes terres de Madagascar. Elle surplombe en amont
le bassin de la rivière Ikopa. Elle est constituée précisément d’une succession de collines où
sont bâtis la plupart des villages, des bas-fonds exploités pour la culture maraîchère et
riziculture et des plaines cultivées généralement inondables en périodes pluvieuses. En cela,
la morphologie de la région est constituée essentiellement de deux ensembles bien distincts
dont la plaine alluviale et les bas-fonds qui se développent aux bords des rivières et les
collines plus ou moins hautes qui les bordent. Le sous- sol de la plaine alluviale se différencie
de celui du bas fond par la nature du matériau de recouvrement. Dans le bas fond, la nature du
matériau de recouvrement est limono argilo sableuse. Il s’enrichit en limon et en argile et
s’épaissit d’amont en aval quant à la plaine alluviale, le matériau de recouvrement est argilo
limoneux. En dehors, des plaines alluviales, les interfluves sont constitués essentiellement par
trois horizons. Le premier est constitué de kaolinite, ensuite le niveau gneissique
correspondant à une zone d’argilisation entraînant des phénomènes de tassement, puis le
niveau arènitique composé de matériau argilo-sableuse en cours d’hydrolyse riche en micas,
feldspaths kaolinisés et ferromagnésiens et enfin le socle situé à 10 ou 20m de profondeur.
(SGDM, 2006).
I-1.4.2-Hydrographie
L’Ikopa est la seule rivière et constitue le principal cours d’eau d’Ambohimanambola.
Il prend sa source aux environs du lac Tsiazompaniry. L’Ikopa est un affluent de la Betsiboka
Janv Fev Mar Avr Mai Juin Juil Aou Sep Oct Nov Dec
précipitation 228 267 171 25,5 14,7 7,52 9,92 3,84 6,18 46 130 287
0
50
100
150
200
250
300
350
P(m
m)
Pluviométrie
8
qu’il grossit au Nord-Ouest. Compte tenu du climat, le régime est très irrégulier. Le niveau de
la rivière diminue nettement au cours de l’étiage. Le débit de la rivière Ikopa est nettement
plus faible au niveau de la station d’Anosyzato par rapport à la station d’Ambohimanambola.
Cela s’explique par le prélèvement effectue par la JIRAMA au niveau du barrage de
Mandroseza pour l’approvisionnement en eau potable de la Ville d’Antananarivo. A cela
s’ajoute aussi des infiltrations éventuelles vers les nappes souterraines qui peuvent être
minimes par rapport au prélèvement de la JIRAMA. Il existe des cours d’eaux dans la zone
d’étude mais ils ne sont pas permanents et coulent qu’en période pluvieuse (Figure 4).
Figure 4 : Carte hydrographique d’Ambohimanambola (source : FTM, 2018)
I-1.5- Contexte hydrogéologique
I-1.5.1-Géologie
La zone d’étude, située en plein centre du socle cristallin, est localisée dans la partie
constituée principalement par des roches métamorphiques du Précambrien (Rakotondrainibe J.H,
2006). Elle se trouve dans une zone ou s’entremêle les formations gneiss et gneiss à pyroxène,
migmatites, les migmatites granitoïdes granites migmatites et les alluvions (H.Besaire, 1961).
9
Le gneiss est une roche litée ou rubanée constituée de quartz, feldspath et micas avec ou
sans minéraux accessoires : amphibole, disthène, sillimanite, grenat, pyroxène. La migmatite
est une roche qui se forme dans les chaînes de montagnes. Elle est formée à partir de la fusion
partielle du granite (anatexie). Les minéraux constitutifs sont principalement du quartz, des
micas (biotite ou muscovite), des feldspaths potassiques (orthoses) et des plagioclases. Les
roches alluvionnaires qui occupent la plaine sont formées de dépôts lacustres successifs.
Les minéraux qui composent les roches de la zone d'Ambohimanambola sont
principalement plagioclase sodique (à forte proportion d'albite que d'anorthite), microcline
(feldspath potassique), augite (pyroxène) et le biotite (Andriamahenina Njaka Namelantsoa, 2007).
Figure 5: Carte géologique d’Ambohimanambola (Source : FTM, 2018)
Les gneiss s’étendent au nord d’Ambohimanambola avec une petite partie au Sud-
Ouest. Les gneiss à pyroxène ne se rencontre qu’au Nord à la monté vers Ambohipeno. Les
migmatites granitoïdes, granites migmatites se trouvent principalement au Nord-Est, les
migmatites au centre principalement à Ambohibato, Firaisana et Antanétibé tandis que les
alluvions dominent la partie Sud-Ouest et Sud-Est (figure 5).
10
Sur terrain, Il a été constaté des bons affleurements du gneiss à Ambohipeno (figure 6),
et une autre à Ambohibato formé des quartzites (figure 7). Les latérites ont été remarquées
généralement dans toute la commune (figure 8).
Figue 6 : Gneiss
Les gneiss ont une
coloration mélanocrâte à
dominance de la biotite avec
une structure foliaire qui suit
une direction et une texture
microgrenue hétérogène.
Figure 7 : Quartzites
Les quartzites ont une
coloration blanchâtre avec
une direction généralement
nord 120. Sur quelque fracture
mesurée, l’azimute est de 30°
EST et le plongement
(l’angle) est environ 30 à 45°.
Figure 8 : Latérites
Les latérites ont dans
les couches supérieures une
coloration noirâtre riche en
humus et les couches
inférieures ont une
coloration rougeâtre avec
des débris de roches
essentiellement argileux.
I-1.5.2-Hydrogéologie
Les caractéristiques géologiques et hydrologiques du socle cristallin Malgache, stipulent
que les Hautes Terres Malgache comportent trois types d’aquifères notamment les aquifères à
nappes d’arènes, à nappes de fissures et à nappe d’alluvions (Rakotandrainibe J.H, 1983). Ces
types de nappes se différencient par leurs principes de fonctionnement et leurs possibilités
d’exploitation (Dussarrat .B, Ralaimaro.J, 1993).
Figure 9: Principe du fonctionnement hydrogéologique du socle cristallin malgache
(DUSSARRAT.B, RALAIMARO.J.1993)
1 : matériau ferralitique rouge; 2 : altérites kaoliniques ; 3 : argile de néoformation ; 4
: arènes micacées; 5 : socle fissuré ; 6 : terrasse ancienne ; 7 : bas-fond actuel ; S : surface
d’aplanissement; SP : surface piézométrique; f : faille ; flèches : sens de circulation des eaux
souterraines.
11
I-1.5.3 -Types de nappes
Dans notre zone d’étude, des couches d’altérites se développent au-dessus du socle. Ces
produits issus de l’altération des roches (gneiss, migmatites.) recèlent la nappe d’arène ;
formée de cuirasses latéritiques et des altérites argileuses (Delubac, 1963); ces dernières jouent
un rôle d’autoépuration naturelle. La recharge de la nappe d’arène se fait après infiltration des
précipitations, sur la surface latéritique. Pour les nappes de fissures, elles sont alimentées par
les nappes d’arènes. Le vidange de ces dernières se fait aussi naturellement au moyen des
sources et des bas-fonds. La nappe des matériaux de bas-fonds (nappe d’alluvions) est formée
principalement des produits alluvionnaires intercalés dans les formations argileuses-
tourbeuses (Dussarrat .D, Ralaimaro.J, 1993).
Ces types de nappes sont exploités par les puits communautaires et des particuliers avec
des profondeurs variables suivant le type de nappe (quelques centimètres à plusieurs dizaines
de mètres). Elles sont rechargées par les précipitations en période pluvieuse et les rivières.
I-1.6-Approvisionnement en eau de la population locale
L’approvisionnement en eau potable de la population locale est assuré d’une part par la
JIRAMA sur trois fokontany notamment Ambohimanambola Gare, Tanjonandriana et
Ampahimanga et d’ autre part, par les puits communautaires construits un peu partout à
Ambohimanambola. D’après l’enquête menée sur terrain, la commune présente en tout 16
puits communautaires. D’autres puits appartenant à des particuliers (puits présents dans
certaines maisons) sont utilisés comme source d’approvisionnement en eau potable par les
propriétaires de ces derniers.
I-2- Synthèse bibliographique
I-2.1- Paramètres de caractérisation de l’eau
Les différents paramètres de caractérisations de l’eau ont pour objectif l’évaluation de
la qualité de l’eau. Il s’agit des paramètres organoleptiques, des paramètres physico-
chimiques et des paramètres bactériologiques.
I-2.1.1-Paramètres organoleptiques
Les paramètres organoleptiques concernent les organes de sens. Ils déterminent si l’eau
échantillonné possède ou non une odeur, une couleur et un gout désagréable.
Le cas de la couleur, elle caractérise l’eau en fonction de son aspect visuel et sa
transparence. Une eau potable est généralement incolore. La présence d’une couleur dans
l’eau est due aux matériaux en solution ou en suspension dans l’eau (Genouldet, 2001).
Pour l’odeur et le gout, l’apparition ou le changement de ces derniers dans l’eau peut
être un signe de pollution (Genouldet, 2001). Le goût de l’eau varie avec la teneur en sels et gaz
12
dissouts et l’odeur avec les matières organiques en décomposition, les produits chimiques ou
l’activité microbienne (protozoaires) (Degremont, 1985).
Quant à la turbidité sa mesure se fait à l’aide d’un turbidimètre. Elle caractérise la
présence des particules en suspension dans l’eau (résidus organiques, argiles, organismes
microscopiques etc.). Une forte turbidité permet la fixation des micro-organismes aux
particules en suspension (par adsorption) et protégera ces derniers fixés sur les particules
contre les produits de désinfection (ACF, 2007). Une turbidité inférieure à 5 unités
néphélométries (NTU) est admissible à la consommation (OMS, 1996).
I-2.1.2-Paramètres physiques
Ils sont généralement effectués in situ à cause de leurs variations rapides influencées par
les conditions de l’environnement. Ces paramètres sont : la température, la conductivité
électrique et le potentiel hydrogène (pH).
S’agissant de la température, elle contribue à la connaissance de l’état qui conditionne
le milieu. Les basses températures freinent les réactions d’oxydation et affectent
l’autoépuration des cours d’eau. Une augmentation de la température accélère les phénomènes
d’oxydation, ce qui entraîne une diminution du taux d’oxygène dissous allant de pair avec une
diminution de la solubilité de l’oxygène (Mehennaoui-Afri, 1998). Les variations de température
de l’eau dans un environnement donné fournissent des indications sur son origine et son
écoulement. La température de l’eau est habituellement liée à d’autres paramètres, en
particulier la conductivité et le pH. L’analyse doit être menée in situ avec un thermomètre.
(ACF, 2007). La température des eaux souterraines dépend en grande partie de la profondeur.
Concernant la conductivité électrique (C.E), elle est mesurable à l’aide d’un
conductimètre avec comme unité le micro-siemens par centimètre (μS/cm) et mesure la
capacité de l’eau à laisser passer un courant électrique. Elle est affectée par la présence de
solides dissous totaux (TDS). Ainsi, des eaux usées déversées dans une ressource en eau tout
comme l’utilisation intensive fertilisante à proximité de cette dernière peuvent élever la
conductivité suite à la présence des éléments dissouts tels que le chlore, le phosphate et le
nitrate. La conductivité s’accroît aussi avec la température de l’eau, et les mesures doivent
donc être présentées de manière standardisée à 20 ou 25 °C. Les différences de conductivité,
comme les variations de température, peuvent indiquer des zones de pollutions, de mélange
ou d’infiltration (ACF, 2007). La valeur de la C.E est aussi un bon indicateur sur le processus
de la recharge des réservoirs souterrains car des faibles valeurs de C.E pourraient sous-
entendre une recharge rapide de l’eau souterraine ou de la pluie et l’augmentation de valeur de
C.E de l’eau souterraine dans les zones côtières peut donner des informations sur l’intrusion
marine.
Le pH quant à lui mesure l’acidité, la basicité et la neutralité d’une eau en d’autre terme
si une eau est acide son pH est inférieur à 7, basique si son pH est supérieur à 7 et elle dite
neutre si son pH équivaut à 7. Une eau destinée à l’alimentation humaine a un pH compris
entre 6,5 et 8.5 (OMS, 1993). Tout comme la C.E, le pH est aussi un bon indicateur sur le
processus de la recharge des réservoirs souterrains car des faibles valeurs de pH pourraient
13
laisser attendre une recharge rapide de l’eau souterraine. Ce paramètre caractérise un grand
nombre d'équilibre physico-chimique et dépend de multiples facteurs dont l'origine de l'eau.
Le pH des eaux est lié à la nature géologique des terrains traversés.
I-2.1.3-Paramètres chimiques
Au cours de son parcours, l’eau se charge en éléments chimiques qui modifient sa
composition et sa qualité. Ces éléments sont importants vue leur contribution à la santé de
l’être humain et peuvent aussi être dangereux lorsque leurs teneurs dépassent les valeurs
admissibles en norme de potabilité. Ces éléments sont la minéralisation, la matière organique
et les ions majeurs.
I-2.1.3.1-Matières organiques
La matière organique est présente dans l’eau sous forme particulaire solide et dissoute.
Elle est intéressante pour les eaux superficielles (lacs, rivière…) du fait que les eaux
profondes contiennent peu des micro-organismes qui ont besoin d’oxygène. Les matières
organiques présentent dans l’eau peuvent provenir de plusieurs sources telles que des
pollutions domestiques, des pollutions agricoles, la décomposition des végétaux, des
microorganismes, etc. (CPEPESC, 2004).
I-2.1.3.2-Minéralisation
Elle est définie par la composition en minéraux de l’eau en liaison avec la nature des
terrains traversés et encaissants. La minéralisation totale englobe toute les teneurs en
substances chimiques minérales présentes dans l’eau. Elle résulte parfois des effets naturels
mais aussi des effets extérieurs entrainés par les eaux d’infiltrations. La minéralisation d’une
eau se mesure à l’aide d’un conductimètre ou Multimètre. Une forte minéralisation provient
de la contamination ou de l’interaction de l’eau avec des roches comme des argiles, des
marnes ou aussi de la relation directe de l’eau des sols salées etc. (Salah Nofal, 2014).
I-2.1.3.3- Teneurs en ions
Le sodium est très abondant sur terre et présent dans les roches cristallines et
sédimentaires (sables, argiles, évaporites). L’halite ou sel gemme, est une forme commune du
sel (NaCl) très soluble dans l’eau. Les argiles peuvent être saturées en Na+ par le processus
d’échange de bases (ACF, 2007). Le sodium peut également avoir comme origine les apports
anthropiques comme les urines chez l’humain (10 à l5 g NaCl dans les urines par jour), les
eaux usées domestiques (sel de cuisine et savons de lessives). Les eaux très riches en sodium
deviennent saumâtres, prennent un goût désagréable et ne peuvent pas être consommées
(Rodier J., 2005).
Le calcium Ca2+
est présent dans les roches sédimentaires et cristallines notamment la
calcite (CaCO3), dolomite (CaMgCO3), magnésite (MgCO3), gypse (CaSO4), apatite
(Ca5(PO4)3) etc. Sa teneur varie essentiellement suivant la nature de terrains traversés (ACF,
2007). La concentration du calcium dans l’eau dépend du temps de séjour de l’eau dans des
formations géologiques riches en calcium. Le calcium peut provenir aussi de l’activité telle le
14
traitement à la chaux des eaux brutes (Ministère de l’Environnement de l’Ontario, 1987), les activités
industrielles (McQuarrie, M.C, 1966) par la combustion des combustibles fossiles. Comme il
contribue à la dureté de l’eau, le calcium peut avoir des effets sur la qualité de l’eau potable.
Ces effets dans une eau dure sont surtout d’ordre organoleptique ou esthétique (entartrage
dans les canalisations du réseau, gêne dans les opérations de lavage etc…). (ACF, 2007).
Les ions magnésium proviennent des roches cristallines et sédimentaires comme les
ions calcium, ils proviennent aussi de la dissolution des formations carbonatées riches en
magnésium comme dolomite et magnésie et de l’altération des minéraux silicatés et
ferromagnésiens conduisant à la mise en solution des ions magnésium dans les eaux. Sa
présence peut entraîner un goût désagréable à l’eau consommable. Il ne provoque pas de
phénomène toxique mais les sels de magnésium ont un effet laxatif qui diminue avec
l’accoutumance. (Nourdine Nouayti et al, 2015)
Les ions chlorures (Cl-) sont présents dans toutes les eaux à des concentrations
différentes et sous forme de sels : chlorure de sodium NaCl, chlorure de potassium KCl ou
chlorure de calcium CaCl2 introduits par apports naturels ou d'origine humaine (les rejets
urbains et industriels). Les eaux chlorées peuvent poser des problèmes aux personnes atteintes
de maladies cardio-vasculaires ou rénales. L’origine du chlorure dans l’eau peut provenir de
la percolation à travers des terrains salés, infiltration des eaux marines dans les nappes
phréatiques et profondes (Achour et Guergazi, 2002). Déplus, l’apport du chlore peut avoir comme
origine les activités humaines comme les industries extractives et dérivées (soudières, salines,
mines potasse, industries pétrolières…) (Achour et Guergazi, 2002). Des teneurs de chlorure
supérieur à 250 mg/l affectent le goût de l'eau (surtout si les ions Cl- sont accompagnés d'ions
Na+) alors que pour les eaux industrielles, les teneurs élevées en chlorures rendent l'eau
corrosive (Abdellatif Hakim, 2006).
Tableau 4: Classification des eaux souterraines par rapport au chlorure (Rodier, 1984.)
Qualité des eaux
souterraines
Douce, bonne Faiblement
salée
Assez salée Limite de la
salinité
Cl- (mg/l) < 150 150 à 500 500 à 700 700 à 1000
Le tableau 4 présente la classification des eaux souterraines par rapport au chlorure. La
valeur en mg/l du chlorure permet d’avoir une appréciation sur qualité de l’eau allant de la
bonne (< 150) à la très saline (700 à 1000).
La présence des bicarbonates est due à la dissolution de formations carbonatées mais
également elle résulterait de l’interaction des eaux chargées en CO2 atmosphérique avec les
minéraux tels que les plagioclases calcique (CaAl2Si2O8). Les ions bicarbonate (HCO3-)
peuvent provenir aussi du sol lui-même par dissolution à partir des couches argileuses
puisqu’ils sont souvent solubles dans l’eau, leur migration vers la nappe est facile. La
dissolution du CO2 sous forme gazeuse dans l’atmosphère et la dégradation des matières
organiques dans le sol qui peut produire du CO2 en sont aussi une source. La réaction du CO2
dissous avec H2O forme un gaz carbonique aqueux (H2CO3) qui se dissocie pour donner de
HCO3- et de H
+. Le bicarbonate en lui-même n’est pas nocif mais comme il fait partie des
15
éléments chimiques causant l’alcalinité, il peut former de complexe chimique avec des ions
métaux lourds toxiques tout en réduisant leurs toxicités. Un minimum d’alcalinité de 20 mg/l
de carbonate (CaCO3) est recommandé pour les eaux environnementales d’où l’importance de
connaitre la teneur en bicarbonate (Eugene R.Weiner, 2008).
La présence des sulfates les eaux souterraines proviendrait des minéraux tels que les
sulfates de sodium (Na2SO4), de calcium (CaSO4). Il peut avoir également comme origine la
recharge récente des eaux météoriques chargées en dioxyde de soufre provenant des
émissions de chauffage domestique, incinérateurs et automobiles dans les zones urbaines. les
activités humaines peuvent eux aussi générer des apports de sulfate dans l’eau souterraines
par exemples l’application des engrais sulfatés dans les champs de cultures, la pollution
d'industries papetières, textiles, minières ou traitement pour la potabilisation de l'eau (sulfates
d'aluminium et de fer utilisés pour la floculation) etc. (ACF, 2007) .
Le sulfate donne un gout amer, un gout médical à l'eau si il dépasse la concentration de
250 mg/L. Cela rend désagréable la consommation de l'eau. L’OMS suggère un maximum de
250 mg/L en sulfates dans l'eau destinée à la consommation humaine (OMS, 1998).
L'azote ammoniacal est relativement fréquent dans les eaux et traduit habituellement un
processus de dégradation incomplète de la matière organique (végétale, animal ou humain)
dans l’eau. Il peut aussi être apporté par certains engrais utilisés en agriculture ou les eaux
usées (rejet urbain et industriels) (Gilliam et al, 1974). Sa teneur dans les eaux de surface est
faible et il se transforme assez rapidement en nitrate et nitrite par oxydation bactérienne
(Bremond et Vuichard, 1973). Il n'est pas nocif mais des problèmes apparaissent à partir d’une
concentration de 0,1 mg NH3/l (De Villers, Squilbin et Yourassowsky, 2005).
Les nitrites et nitrates sont des ions naturellement présents à faible concentration dans
l'environnement. Ils sont le résultat d’une nitrification de l’ion ammonium (NH4+) (Ganjourd D,
1995). Les nitrites sont formés par la dégradation de la matière azotée mais ils sont rapidement
transformés en nitrates dans l’eau potable (Lepeltie S, 2005). Ils sont entrainés par ruissellement
des eaux de pluies vers les eaux superficielles et peuvent atteindre par infiltrations les eaux
souterraines (Bremond et Vuichard, 1973). Le risque de contamination est plus important si le sol
recouvrant la nappe d’eau est vulnérable (sablonneux) ou si la nappe est peu profonde (puits
de surface). La présence des nitrites peut être une indication de rejets urbains et les
concentrations élevées de ces derniers peuvent correspondre à la réduction des nitrates en
nitrites par les bactéries anaérobies sulfito-réducteurs (Bengouni et al, 2004).
La présence de nitrate à des concentrations élevés dans l’eau peut être une indication de
pollution agricole par l’utilisation des engrais azotés (urée, NPK…), une indication de
pollution des eaux usées domestiques et une indication de pollution organique par les latrines
et les fausses septiques proches des ouvrages mal protégés (ACF, 2007).
Les nitrates ingérés avec l’eau sont réduits en nitrites dans les intestins et peut
provoquer une méthémoglobinémie (inaptitude du sang à transporter l’oxygène). Cette
affectation touches les enfants, particulièrement en bas âge de 6 mois (Ganjour D, 1995)
16
lorsque les concentrations en nitrates dans l’eau excèdent 20 mg/l (California Environmental
Protection Agency, 1997; Santé Canada, 1992).
I-2.1.4-Paramètres bactériologiques
L’existence des bactéries dans l’eau indique une pollution bactérienne et une
vulnérabilité de la nappe. Parmi les bactéries de contamination fécale on peut citer ceux qui
ont fait l’objet d’analyse dans ce travail de recherche notamment les Coliformes totaux,
Escherichia Coli et Entérocoques intestinaux.
Les bactéries telles que les Coliformes totaux donnent une information sur la qualité
salubre de l'eau destinée à la consommation humaine (Bourgeois C.M. et al, 1991) et l’
Escherichia Coli est un bon indicateur d’une contamination récente du milieu aquatique par
du matériel fécal humain ou d’animaux à sang chaud (Pierre Servais, Gilles Billen et al, 2009).
Pour le cas des Entérocoques intestinaux, ils sont des bons indicateurs de
contamination fécale dans les nappes d’eaux souterrains (OMS, 2000). Ils sont plus résistants à
des conditions environnementales difficiles et persistent plus longtemps dans l’eau (Gleeson et
Gray, 1997). Le fait que les entérocoques intestinaux survivent plus longtemps que les
Escherichia Coli dans le milieu aquatique naturel peut constituer un avantage, si l’on cherche
à identifier une contamination fécale ancienne (Pierre Servais, Gilles Billen et al, 2009).
Leur présence dans l’aquifère indique que l’aquifère est trop vulnérable par sa forte
perméabilité donc peuvent servir à la détermination de la vulnérabilité des aquifères.
I-2.2-Norme de potabilité
Les normes de potabilité servent de base pour apprécier la qualité d’une eau donnée et
permettent de définir le traitement adéquat pour la rendre potable.
Les eaux de consommation doivent répondre aux exigences de propreté et de salubrité
(Article 38 du Code de l’Eau). Dans les faits, il s’agit de veiller à ce que l’eau potable ne
contienne aucun micro-organisme, aucun parasite ou aucune autre substance constituant un
danger potentiel pour la santé des personnes ; il s’agit aussi de la rendre conforme aux valeurs
Paramétriques (normes de potabilité) fixées par décret. L’ensemble de ces critères garantit une
eau « potable ». Chaque pays a ses propres normes, pour Madagascar, elles sont stipulées
dans le décret N°2003-635 du 15/06/04 relatif à la surveillance des eaux destinées à la
consommation humaine (Norme de potabilité Malagasy, 2004). La norme de potabilité malagasy de
pour les paramètres physico-chimiques et bactériologues est présentée dans l’annexe 3.
17
CHAPITRE II :
METHODOLOGIE
17
La documentation, les méthodes adoptées lors de prélèvement des échantillons, les
méthodes d’analyses au laboratoire et les méthodes de traitement des données seront décrits
respectivement dans ce chapitre.
II-1-Etude préliminaire
II-1.1-Documentation
Pour mener à bien ce travail de recherche, une documentation sur les livres et les
mémoires a été obligatoire pour la bonne compréhension et la maitrise de notre sujet de
recherche. Elle a été réalisée de ce fait, à la bibliothèque de la géologie au sein de la
Mention Sciences de la Terre de l’Environnement de l’université d’Antananarivo, la Direction
générale de la météorologie d’Ampandrianomby, la bibliothèque du Ministère de l’Energie et
des Mines. Elle a été également complétée par des recherches dans le site web relatives au
thème de ce mémoire d’étude pour connaitre les travaux qui ont été déjà publiés ou non dans
la zone.
II-1.2-Choix du site
Plusieurs raisons ont permis d’orienter notre choix à Ambohimanambola notamment sa
proximité à la capitale Antananarivo. Elle a permis de faciliter le coût déplacement pour la
reconnaissance de la zone d’étude (environnement du site, point de prélèvements…), la
vérification des données obtenus lors de la documentation (donnés géologiques,
hydrogéologiques...) et le transport des échantillons vers les laboratoires d’analyses (JIRAMA
et CNRE).
La seconde raison est l’urbanisation rapide de la zone d’étude. Il est un facteur
important à prendre en compte quant au risque de pollution des eaux souterraines qui peuvent
être engendrés par les rejets urbains, les activités industrielles mais aussi l’utilisation des puits
des particuliers comme eaux de boisson à proximité des latrines. L’eau est le vecteur de
substance minérale, organiques et des bactéries pathogènes. Par son mouvement, dans le sous-
sol, elle provoque la propagation des polluants dans l’espace souterrain. Alors, ces effluents
polluants pourraient bien atteindre les milieux souterrains et polluer les nappes.
La troisième et dernière raison est l’agriculture généralisée dans la zone Est et un peu
partout dans la commune qui occupe une place prépondérante de l’activité de la population
locale. Il semble opportun de savoir si la qualité de l’eau des points de prélèvements de la
zone est influencée ou non par les activités agricoles.
II-1.3-Choix du mois d’intervention sur terrain
Le mois d’avril a été choisi pour réaliser la descente sur terrain par le fait que l’eau
souterraine dans ce mois est plus ou moins à son maximum dans la nappe. Ce mois se situe
dans la période qui marque la fin de la saison de pluie (figure 5) cela permet d’observer
comment réagit la nappe par apport à la pluie.
II-2-Descente sur terrain
La descente sur terrain a été réalisée en deux périodes différents dont La première a été
effectuée le 18 avril 2018 jusqu’au 20 avril 2018. Elle avait pour objectif de connaitre la
18
zone d’étude, de mesurer la conductivité électrique, la température et le pH dans les points
d’eaux et de localiser les coordonnés (X[longitude], Y[latitude]) géographiques à l’aide d’un
GPS autrement dit Il a été question de noter sur carnet l’état du milieu d’étude (pollution,
paramètre de protection…) aux alentours des points d’ eaux, effectuer les mesures in situ afin
d’estimer la qualité physico-chimique et bactériologique de ses eaux ; de comprendre les
sources de la minéralisation et la possibilité d’ influence urbaine sur ces dernières pour
pouvoir sélectionner plus tard un nombres de points d’eau spécifique lors du prélèvements des
échantillons à analyser au laboratoire et représenter ces coordonnés géographiques pour
faciliter la représentation des points d’eaux en cartographie.
Figure10: GPS model Garmin
Figure 11: Mesure de la conductivité et la température
Quant à la seconde descente, elle a été effectuée le 3 et le 4 Mai 2018 et avait pour
objectif de mesurer le niveau statiques des puits à l’aide d’un décamètre , de reprendre les
mesures in situ et de prélever les échantillons d’eaux à analyser (analyses chimiques et
bactériologiques) sur les puits sélectionnés lors de la première descente. Aux totales 11 puits
ont été sélectionnés et échantillonnés dans toute la zone d’étude.
II-2.1 Méthodes de prélèvement des échantillons
Avant le prélèvement, les eaux des puits ont été pompées d’une durée d’environ 10
minutes afin de renouveler l’eau présente dans les puits de façon que cette dernière soit
représentative de l’aquifère.
Lors du prélèvement, des bouteilles en plastiques de 1,5 litre (bouteille d’eau vive)
portant une étiquette avec le code et le lieu de prélèvement ont été tout d’abord rincées trois
fois avec l’eau des puits respectifs pour homogénéiser les parois de ces dernières avec l’eau
prélevée mais également pour éviter la fixation d’éléments externes sur les parois. Pour
chaque puits des 11puits à échantillonner, une bouteille a été utilisée pour les anions, une
autre pour les cations pour les analyses chimiques et une dernière bouteille ajoutée aux deux
premières pour les analyses bactériologiques (figure12). Les échantillons d’eau ont été par la
suite prélevés à l’aide d’un seau propre rincé avec l’eau brute pour éliminer tout élément
capable de modifier la nature des paramètres à déterminer au laboratoire et ont été mis dans
19
les bouteilles. Ceux destinés aux éléments cationiques ont reçu un ajout de sept goutes d’acide
nitrique à l’aide un seringue à piston afin de stabiliser leur valeurs lors du transport vers les
laboratoires d’analyses. Les bouteilles ont été bien remplis jusqu’au dernier trait sans les faire
déborder afin d’éliminer les bulles d’air, ont été fermées. Les échantillons ont été enfin
conservés dans une glacière réfrigérée qui a permis à préserver l’intégrité des paramètres
physico-chimiques et bactériologiques des échantillons pendant le transport jusqu’au
laboratoire d’analyse.
Figure 12: Matériels d’échantillonnages
II-2.1.3-Mesures in situ
Les mesures in situ dont la conductivité électrique et la température ont été mesurés à
l’aide d’un conductimètre, dans le seau de prélèvement après avoir préalablement rincé
l’électrode avec l’eau bruite tandis que le pH a été mesuré à l’aide d’un papier pH nommé :
« Dosatest pH test strips ».
II-2.1.3.1-Conductivité électriques
La mesure de la conductivité permet d'apprécier la quantité de sels dissous dans l'eau.
Dans notre cas un multimètre « HQ40d » (figure13) a été utilisé pour la mesure de la
conductivité. L’appareil a été allumé et son électrode a été plongé dans le seau contenant l’eau
à mesurer prélevée dans les puits des points de prélèvements.
Il a fallu attendre quelques secondes pour que la valeur de la conductivité se stabilise
sur l’écran de l’appareil et pouvoir faire la lecture qui s’affiche en micro siemens par
centimètre.
Figure 13: Multimètre HQ40d
20
II-2.1.3.2-Température
Le multimètre HQ40d (figure 13) possède la particularité d’afficher en même temps sur
l’écran de l’appareil, la valeur de la température et celle de la conductivité lors des mesures
des eaux à analyser. De ce fait, La température a été mesurée suivant la même procédure que
celle de la conductivité électrique. Sa valeur s’affiche directement en degré Celsius sur l’écran
de l’appareil.
II-2.1.3.3-pH
Sur terrain, les mesures du pH ont été réalisées à partir d’un papier pH (Figure 14) qui
porte le dénominatif de « Dosateste pH teste strips ». La partie colorée de ce papier pH,
attribuée au pH respectif (pH 1 à14) a été trempée dans l’eau des points de prélèvements et a
été maintenu jusqu’à l’obtention d’une couleur définitive. Cette couleur a été par la suite
comparée aux indicateurs colorés permettant l’identification de la valeur du pH comme le
montre la figure18. Il est important de souligner que le papier pH utilisé ne donne pas une
précision exacte de la valeur du pH puisque les indicateurs colorés de ce papier pH présentent
des entiers naturels (1, 2, 3…14) et aucun chiffre décimale d’où l’importance de refaire les
analyses du pH aux laboratoires avec un pH-mètre.
Figure 14: Papier pH
D’autres mesures du pH, de nos échantillons ont été faites par un pH-mètre au
laboratoire de JIRAMA.
II-3-Analyses au laboratoire
Les paramètres qui ont fait l’objet d’analyse aux laboratoires sont les paramètres
organoleptiques, physiques, chimiques et bactériologiques. Ces paramètres servent à évaluer
la qualité de l’eau.
Pour ce, l’analyse des paramètres organoleptiques concernée est celui de la turbidité.
Quant à l’odeur et la couleur, elles n’ont pas été faites à défaut de matériel.
Pour les paramètres physiques, seuls le pH a été fait car il n’a pas était précis lors des
mesures in situ.
21
Pour les paramètres chimiques, les analyses ont porté sur la minéralisation, la matière
organique et les ions comme le calcium (Ca²+), le magnésium (Mg²
+), le sodium (Na
+), le
bicarbonate (HCO3-), le chlorure (Cl
-), le sulfate ( SO4
2- ), l’ammonium (NH4
+), le nitrates
(NO3-), le nitrite (NO2
- ).
Et en dernier, les paramètres bactériologiques à savoir Escherichia Coli, coliformes
totaux et entérocoques intestinaux. Notre choix pour la bactériologie s’est arrêté à ces 3 à
cause seulement des moyens financiers très limités.
Par rapport à ces paramètres certaines analyses ont été effectuées au laboratoire de
JIRAMA notamment les analyses organoleptiques, physiques et chimiques alors que les
analyses bactériologiques ont été effectuées au CNRE. Les échantillons d’eaux prélevés le 3
Mai 2018 dans la zone d’étude (zone urbaine) ont était analysés le jour suivant le prélèvement
dans les laboratoires respectifs et c’est aussi le cas pour ceux prélevés le 4 mai 2018 dans la
zone rurale.
II-3.1-Analyses organoleptiques
II-3.1.1-Mesure de la turbidité
Elle est mesurable grâce à un turbidimètre qui indique avec une bonne précision les
particules en suspension présents dans un liquide.
Figure15: Turbidimètre
La mesure consiste à verser dans le tube à échantillon du turbidimètre l’échantillon
d’eau à analyser et l’introduire par la suite dans le turbidimètre (figure 15). En appuyant sur la
touche de lecture du turbidimètre, la valeur de la turbidité s’affiche directement sur l’écran de
l’appareil en NTU.
II-3.2-Analyses physiques
II-3.2.1-Mesure du pH
Le principe a été de déterminer la valeur du pH à l’aide d’un pH-mètre (figure 16). Pour
ce faire, 100ml de l’échantillon d’eau à analyser a été versé dans un bécher. L’électrode du
pH-mètre a été rincée par la suite avec l’eau distillée pour éviter des éventuelles erreurs et a
été plongée dans le bécher contenant l’eau à analyser. La lecture de la valeur du pH a été faite
après que cette dernière s’est stabilisée sur l’écran du pH-mètre.
22
Figure 16: pH
II-3.3-Analyses chimiques
II-3.3.1-Minéralisation
La minéralisation indique la concentration des solides dissouts totaux (TDS) dans l’eau.
Elle se mesure par un conductimètre. La seule différence est le changement de fonctionnalité
de l’appareil qui est réglé de sorte à mesurer la minéralisation. En cela, 100ml d’échantillon
d’eau à analyser a été versée dans un bécher. L’électrode du conductimètre a été plongée dans
ce dernier (Figure 17). Il a fallu quelques secondes pour que la valeur de la minéralisation se
stabilise sur l’écran de l’appareil et pouvoir faire la lecture.
Figure 17 : Appareil de mesure de la minéralisation
Deux catégories d’analyses ont été effectuées au laboratoire pour la
détermination des éléments chimiques présents dans les échantillons à analyser. Il s’agit de
l’analyse volumétrique et de l’analyse colorimétrique. Mais pour le potassium, il n’a pas était
analysé à cause du manque de matériel au laboratoire de JIRAMA.
II-3.3.2-Analyses volumétriques
Elle a comme principe de déterminer la proportion contenue dans l’eau à l’aide d’une
solution titrante. En cela, on a une solution titrante et une solution à titrer.
II-3.3.2.1-Dosage de matières organiques (M.O)
L’opération consiste à mesurer en milieu alcalin, la quantité d’oxygène enlevée au
permanganate par les M.O d’origines animales ou végétales contenues dans l’eau.
23
Pour ce, 100 ml d’échantillon d’eau à analyser a été versée dans un bécher ; puis 5 ml
de bicarbonate de sodium a été ajouté dans ce dernier, avant de le faire bouillir et enfin 10 ml
de Permanganate a été ajouté après ébullition. Le mélange a été laissé refroidir, Pius a été
ajoutée de 5 ml d’acide Sulfurique et 10 ml de Sel de Mohr. La solution ainsi obtenue a pris
une couleur incolore et a été mélangée par un agitateur magnétique pour être titrée avec le
Permanganate. L’opération ne s’est arrêtée que jusqu’à ce que la solution incolore a viré au
rose pâle. La valeur de matière organique est obtenue suivant cette formule :
Figure 18 : Dosage des matières organiques
II-3.3.2.2-Dosage du chlore (Cl-)
L’analyse volumétrique est la méthode utilisée pour déterminer le chlorure dans l’eau.
L’échantillon a été dosé par un réactif composé de Nitrate d’Argent (AgNO3) avec le
Chromate qui est un indicateur coloré. La couleur a changé du jaune au rouge brique. Ce
changement de couleur a signifié la présence du Chlorure dans l’échantillon.
Sur ce, 100 ml d’échantillon d’eau à analyser a été versée dans un bécher. Cinq gouttes
de Chromate ont été ajoutées par la suite dans ce volume d’eau. Il y a apparition d’une
couleur jaune après ces gouttes de Chromate. La titration avec le Nitrate d’Argent ne s’est
arrêtée que jusqu’au virage de la couleur jaune au rouge brique. La valeur du chlorure a été
obtenue par la formule suivante:
II-3.3.2.3- Détermination des ions Na+
Le principe consiste à préparer 100 ml d’une solution mère renfermant 0,500 g/l de
sodium, et 10 ml d’une solution fille. Les réactifs utilisés sont NaCl et eau distillée. 3 ml de la
solution mère a été prélevée à l’aide d’une pipette graduée et a été placée dans une fiole
jaugée de 100 ml puis a été complété avec l’eau distillée jusqu’au trait de jauge. Ensuite, la
solution obtenue a été homogénéisée et le photomètre a été étalonné avant de passer chaque
solution. Une lecture graphique avait permis d’obtenir les concentrations des ions Na+.
M.O (mg/l) = V (KMnO4 N/80 versé) –1 .5
Cl- (mg/l) = V (AgNO3 versé) × 35.5
24
II-3.3.2.4-Calcium (Ca2+
) et Magnésium (Mg2+)
Les ions Ca2+
et Mg2+
présents dans les échantillons d’eau analysés ont été déterminés
par la méthode d’analyse volumétrique. Le dosage des ions Ca2+
et Mg2+
a été faite par
compléxométrie avec l’Ethylène Diamine Tétra -Acétique (EDTA). La détermination de la
dureté totale (TH) de l’eau, a été faite par ajout de 2mL de tampon TH et quelques gouttes de
l’indicateur coloré NET dans 100mL d’eau échantillonnée. Puis, a été titré avec la solution
d’EDTA à N/50 à l’aide d’une burette jusqu’au virage de l’indicateur rouge vineux au bleu-
vert en agitant l’échantillon sur l’agitateur magnétique. La concentration de l’ion calcium et
magnésium en mg/L a été obtenue par la quantité de la solution titrant (EDTA) consommée
jusqu’au virage de couleur bleu vert.
Pour déterminer la dureté calcique (THCa), 2mL de soude (NaOH) et une pointe de
spatule de l’indicateur coloré Patton and Reeder (en poudre) ont été ajoutés dans 100mL
d’eau échantillonnée. Puis, ils ont été titrés avec la solution d’EDTA à N/50 à l’aide d’une
burette jusqu’au virage de l’indicateur rouge vineux au bleu-vert en agitant l’échantillon sur
l’agitateur magnétique. La concentration de l’ion calcium en mg/L a été enfin obtenue par le
volume de la solution titrant (EDTA) consommé jusqu’au virage de couleur bleu vert. La
dureté magnésienne (THMg) a été calculée à partir de la dureté totale et la dureté calcique :
THMg = TH - THCa.
La dureté a été exprimée en °F (degré français); 1°F en Ca = 4 mg/L et 1méq/L en
Ca= 20mg/L et 1°F en Mg= 2.43mg/L et 1méq/L Mg= 12.15mg/L.
II-3.3.2.5-Détermination des ions bicarbonates (HCO3-)
Le titre alcalimétrique (TA) et le titre alcalimétrique complet (TAC) ont permis de
connaitre les concentrations en carbonates et bicarbonates dans l’eau.
Pour déterminer le TA, quelques gouttes de phénolphtaléine ont été ajoutées dans
100ml d’eau à analyser. Le pH des dix points d’eau échantillonnée était inférieur à 8,2
(tableau 8), donc le TA est nul c’est-à-dire il n’y a pas de carbonate et la solution est incolore.
Puis quelques gouttes d’hélianthine ont été ajoutées dans cette solution pour déterminer le
TAC, la couleur jaune apparait. Ensuite, le mélange a été titré par la solution d’acide
sulfurique (H2SO4) N/50 jusqu’au virage jaune orangé. Enfin, la teneur de bicarbonate en
mg/l a été obtenue par le volume de la solution titrant H2SO4 consommée jusqu’au virage
jaune orangé.
NB : 1°F en TAC = 12,2mg/l en HCO3-.
25
Figure 19 : Titre alcalimétrique complet
II-3.3.3-Analyse colorimétriques
Le principe de ce type d’analyse consiste à ajouter dans l’eau à analyser, un réactif
coloré (variable suivant le paramètre à analyser) qui provoque le changement de la couleur de
l’eau. La couleur ainsi obtenue est en fonction croissante avec la concentration de l’élément
minéral qu’on cherche à mesurer. Ainsi, la lecture de cet élément chimique est obtenue par
lecture sur l’appareil approprié.
II-3.3.3.1-Méthode par spectrophotométrie
Cette méthode consiste à utiliser un spectrophotomètre de marque SECOMAM (figure
20). Cette méthode a été utilisée pour les dosages de l’ammonium, du sulfate, du nitrite et du
nitrate.
Figure 20 : Spectrophotomètre SECOMAM
II-3.3.3.1.1-Sulfate (SO42-
)
Le principe de La mesure des ions SO42-
consiste à acidifier l’eau à analyser avec une
solution d’acide chlorhydrique ajouter de chlorure de baryum et le faire passer sur le
spectrophotomètre pour pouvoir faire la lecture de sa valeur.
En cela, 1mL d’acide chlorhydrique (HCl) et 5mL de chlorure de baryum ont été ajoutés
dans 20mL d’eau à analyser. Puis, la solution a été agitée énergiquement et a été laissée au
repos pendant quelques minutes. La lecture sur le spectrophotomètre à 650nm de longueur
d’onde a donné directement la concentration en sulfate.
26
II-3.3.3.1.2-Amonuim (NH4+)
Le principe consiste à déterminer les ions ammonium, en utilisant Le nitroprussiate,
une solution d’hypochlorite de sodium et de phénol en milieux alcalin en présence d’un
catalyseur, mesurée par la suite au spectrophotomètre.
Sur ce, 2ml de solution de phénol et 2ml de solution de nitroprussiate avec 5ml de
solution oxydante (Citrate de Sodium et eau de javel) ont été ajoutées dans un bécher contenant
50ml d’eau à analyser. La solution obtenue a été agitée par la suite et a été laissée au repos
pendant 1heure. La lecture a été faite directement au spectrophotomètre à la longueur d’onde
de 640nm et a donné la concentration en ammonium en mg/l.
II-3.3.3.1.3-Nitrite : NO2- et Nitrate : NO3
La méthode utilisée est la spectrophotométrie d’absorption moléculaire (Colorimétrie).
Pour effectuer l’analyse de la détermination de nitrite, une goutte d’acide phosphorique
(H3PO4) pour faire diminuer le pH de l’eau sensiblement égal à 1,9 et 1mL de réactif coloré
(un indicateur coloré qui colore l’azote nitrite dans l’eau) ont été versées dans 50mL d’eau à
analyser. Le mélange a été laissé au repos pendant 15 minutes. La lecture du nitrite au
spectrophotomètre a été faite à 540 nm qui a donné [NNO2-] d’où l’expression du nitrite a été
obtenue par la formule suivante :
avec NNO2- = azote du nitrite
Figure 21 : Dosage du nitrite
Pour déterminer le nitrate dans l’eau, quelques gouttes de soude (NaOH) ou HCl ont été
tout d’abord dilués dans l’eau pour avoir un pH entre 7 et 9 dans 50mL d’eau échantillonnée.
Puis 1,25mL de tampon concentré a été versée dans la solution. La solution ainsi préparée a
été percolée à travers le cadmium (Cd) qui est un réducteur réduisant le Nitrate en Nitrite, à
un débit de 7 à 10mL par minute. Ensuite, les premiers 25mL ont été jetés et les 25mL restant
ont été récupérées en ajoutant 1mL de réactif coloré. En fin, le mélange a été laissé au repos
pendant 15mn. La lecture au spectrophotomètre a été faite à la longueur d’onde 540nm qui a
donné [NNO3- + NNO2
-] en mg/L d’où l’expression du nitrate a été obtenue par la formule
suivante :
avec (NNO3- + NNO2
-) = azote du
nitrate + azote du nitrite
NO2-mg/L = [NNO2
-] × 3,29
NO3- en mg/L= ([NNO3
- + NNO2
-] – [NNO2
-]) ×4, 43.
27
II-3.4-Analyses bactériologiques
Les analyses bactériologiques ont été faites au laboratoire CNRE et ont eu pour but de
justifier la présence ou non des germes suivants : Coliformes totaux ; Escherichia Coli et
Entérocoques intestinaux.
II-3.4.1-Coliformes totaux, l’Escherichia Coli et Entérocoques intestinaux
Les coliformes totaux, Escherichia Coli et Entérocoques intestinaux ont été analysés
par la méthode de filtration sur membrane. Le principe consiste à faire une filtration de l’eau à
analyser sur une membrane et la déposer sur un milieu de gélose approprié qui va permettre
aux colonies de se développer au cours d’une incubation.
Pour les Coliformes totaux et l’Escherichia Coli ; 100ml d’échantillon d’eau à analyser
a été prélevée et a été filtrée sur la membrane filtrante stérile de porosité 0,45μm. La
membrane sur l’appareille de filtration a été enlevée et a été mis par la suite dans une boite de
pétri contenant le milieu de culture Gélose lactosée au TTC et Tergitol. Elle a été laissée
incuber dans l’étuve suivant une durée de 24h à la température de 37°C pour les coliformes
totaux et une température de 44°C pour l’Escherichia Coli. Le dénombrement a été fait par
identification de la couleur des colonies c’est-à-dire pour les coliformes totaux et
l’Escherichia coli la couleur des colonies est jaune à halo jaune.
Pour les Entérocoques intestinaux ; 100ml d’échantillon d’eau à analyser a été prélevée
et a été filtrée sur une membrane de porosité 0.45 μm. Le filtrat a été mis par la suite sur une
boite de pétrie contenant le milieu de culture Slanezt et Bartley (milieu de culture sélectif
contenant de l’azoture de Na et du chlorure de triphényl-2, 3, 5 tétrazolium) et a été laissé
incuber dans l’incubateur pendant 48h à la température de 36°C. Après incubation toutes les
colonies présentant une coloration rouge, marron ou rose ont été dénombrées comme
entérocoques intestinaux.
II-4-Méthode de traitement des données
Différentes méthodes informatiques ont été utilisées pour étayer et présenter les données
obtenus (cartes géologique, schémas illustratifs, résultats d’analyses…) dans notre travail de
recherche. Ces méthodes sont en fait l’utilisation de certains logiciels notamment Arc Gis
10.2, Excel et Diagrammes (Piper et Schoëller-Berkallof).
Le logiciel Arc Gis 10.2 a permis l’élaboration des différentes cartes (carte géologique,
carte hydrographique…) afin de faciliter la compréhension et la représentation des résultats.
Ce logiciel a permis aussi d’indiquer le nord, les métrages ainsi que les légendes pour situer la
zone d’étude. Quant à Excel, il a permis à numériser les résultats obtenus sur terrain et au
laboratoire sous forme de tableau, de courbes et d’histogramme pour faciliter leurs
interprétations.
Et pour le logiciel Diagrammes (Schoëller-Berkallof), il a été utilisé pour réaliser le
diagramme de Piper et de Schoeller afin d’identifier les facies chimiques et la dominance des
éléments ioniques majeurs de l’ensemble des échantillons d’eaux étudiés.
28
CHAPITRE III :
RESULTATS
28
Cette partie présente les résultats des mesures in situ sur terrain et des analyses
(physiques, chimiques et bactériologiques) aux laboratoires de nos échantillons d’eaux.
III-1-Resultats
Les données représentées dans le tableau 5 présentent les mesures in situ de la 1ère
descente sur terrain et la sélection des points de prélèvements à échantillonner lors de la
seconde descente.
Tableau5 : puits inventoriés à Ambohimanambola, 2018
NOM C.E (µ /cm) T (°C) pH
Ambo_Gar 1(Z1) 409 22.8 5
Ambo_Gar 2 351 22.6 6
Ambo_Gar 1P(Z3) 823 22.9 5
Ambo_Gar 2P 204 21.8 6
Ambo_Gar 3P(Z2) 956 22.8 5
Ampahimanga 1 (Z4) 778 22.6 5
Tanjonandriana1 141.4 22.4 6
Tanjonandriana2P 89 22.2 6
Tanjonandriana3P(Z5) 90.7 22.6 5
Ambohipeno1 (R1) 421 24.1 6
Ambohipeno2 133.3 23.9 6
Ambohipeno3 122.5 22.5 6
Ambohibato1(R2) 60.2 21.9 7
Ambohibato2 57.8 22.6 6
Ambohibato3 99.8 22.1 6
Antanetibe1(R3) 82.6 20.8 6
Antanetibe2 161.2 20.8 6
Abo. Firaisana1 (R4) 218.7 21.9 7
Abo. Firaisana2 81.6 22.3 6
Andramanonga1 (R5) 52.2 22.7 6
Andramanonga2 217.6 22.8 6
Andramanonga4P 163.5 22 5
Andramanonga5P(R6) 331 21.6 6
Le fond gris du tableau 5 représente les puits retenus dans la zone urbaine tout comme
dans la zone rurale. Ces puits ont été sélectionnés par rapport à la proximité d’une pollution
(domestique, environnementale…) mais aussi par rapport aux donnés reflétant un impact de
l’urbanisation sur la qualité de l’eau souterraine de la zone urbaine à comparer à celle de la
zone rurale pour pouvoir affirmer ou infirmer l’hypothèse de notre travail de recherche. En
tous11 puits ont été retenu dans les deux zones (urbaine et rurale).
29
A titre de rappel, parmi les 24 puits (puits communaux et particuliers) inventoriés à
Ambohimanambola, seulement 11 ont été sélectionnés à cause de nos moyens financiers
limités pour la réalisation des analyses de paramètres de qualité de l’eau dans les laboratoires.
Les 11 puits sont présentés dans le tableau suivant.
Tableau 6: puits échantillonnés lors de la seconde descente, 2018
Code
Latitude
(Laborde)
Longitude
(Laborde)
Types de
points
d'eaux Profondeur N.S Emplacement
Z1 -18,95032503 47,59920403 puits 3m50 2m45
A 1m d'eau usée;
Proche de la
rivière d'ikopa
Z2 -18,94778699 47,59938802 puits 5m 35 4m
Proche d'un canal
d'eau usée, à 2m
de toilettes
Z3 -18,950177 47,60236904 puits 6m30 4m29
Proche des eaux
usées à 3m de
toilettes
Z4 -18,94258903 47,59929397 puits 1m70 1m
Pas de pollution
visuelle
Z5 -18,94654596 47,59527502 puits 3m05 0,75m
Proche d'eau usée;
2m des toilettes
R1 -18,92168096 47,59164398 puits 2m15 1m
Entouré par des
champs de
cultures
R2 -18,95397199 47,61097097 puits 3m05 2m25
Entouré par des
champs de
cultures
R3 -18,94379603 47,62011504 puits 2m10 1m4
Entouré par des
champs de
cultures
R4 -18,94624799 47,620439 puits 3m12 2m54
Entouré par des
champs de
cultures
R5 -18,94949497 47,63041296 puits 1m 0,6m
Entouré par des
champs de
cultures
R6 -18,95258403 47,63107697 puits 4m6 3m05
A côté d'eau usée
et douche à 3m
des toilettes
30
III-1.1- Image satellite de la zone d’étude
L’image satellite suivante présente la zone d’étude avec les puits échantillonnés.
Figure 22 : image satellite des points de prélèvements de la commune
d’Ambohimanambola
Les 11 puits échantillonnés sont repartis dans toute la commune. Le cercle jaune
représente la zone urbaine et l’espace situés à l’extérieur de ce dernier représente la zone
rurale (figure22). En tous il y a 5 puits contenus dans la zone urbaine et 6 en zone rurale en
d’autre terme les puits de la zone urbaine sont Ambo_GAR(Z1), Ambo_GAR-p(Z2),
Ambo_GAR-2p(Z3), Ampahimanga (Z4) et Tanjonandriana (Z5) et ceux de la zone rurale
sont Ambohipeno (R1), Ambohibato (R2), Antanetibe(R3), Firaisana(R4),
Andramanonga(R5) et Andramanonga-P(R6).
31
III-1.2-Mesures in situ
Les résultats des mesures in situ des 11 puits sont présentés dans le tableau 7.
Tableau 7 : Résultats des mesures in situ, 2018
Code T° (°C) C.E(µ/cm) pH Aspect Odeur
Z1 21,17 533 5 Limpide Absence
Z2 21,5 991 5 Limpide Absence
Z3 20,6 964 5 Limpide Absence
Z4 21,7 775 5 Limpide Absence
Z5 20,9 123,6 5 Limpide Absence
R1 21,2 144,1 6 Limpide Absence
R2 21 58,2 7 Limpide Absence
R3 20 95 6 Limpide Absence
R4 21,1 220 7 Limpide Absence
R5 20,7 45,1 6 Limpide Absence
R6 20,3 260 6 Limpide Absence
Moyenne urbanisée 21,17 677,32 5 Limpide Absence
Moyenne R1 à R6 20,72 137,07 6,33 Limpide Absence
Norme < 25 < 3000 6,5 à 9 Limpide Absence
Le tableau7 présente deux zones dont l’une est urbaine représentée par les codes Z1 à
Z5 et l’autre rurale représentée par les codes R1 à R6. Ceci pour savoir s’il y a un éventuel
influence ou pas de l’urbanisation sur les paramètres de qualités des eaux échantillonnées de
la zone d’étude qui sera discutée dans le chapitre nommé interprétations et discussion.
Selon le tableau7, les échantillons d’eaux prélevés dans la zone urbaine (Z1à Z5)
présentent une température moyenne de 21,17°C alors que celle de la zone rurale (R1 à R6)
présentent une valeur moyenne de 20,72°C. La température des échantillons prélevés sont
tous en dessous de la valeur maximale admissible (25°C). Les échantillons d’eaux sont tous
conformes à la norme de potabilité Malgache.
La conductivité électrique (C.E) montre des valeurs comprises entre 45,1μS/cm à
Andramanonga (R5) et 991μS/cm à Ambohimanambola GAR-p (Z3) pour une moyenne de
137,07μS/cm dans la zones rurale et 677,32μS/cm en zone urbaine. Les valeurs de
conductivité sont inférieures à la valeur limite maximale admissible des normes nationales
(3000μS/cm). La conductivité électrique des échantillons d’eaux répond donc à la norme de
l’Etat Malgache.
Les résultats du papier pH montrent que la valeur moyenne de la zone urbanisée est de 5
alors que celui de la zone rurale est de 6,33. Toutes les valeurs de la zone urbanisée sont hors
norme. La zone rurale ne respecte pas aussi la norme de potabilité. Ce paramètre sera de
nouveau réévaluer dans un autre tableau (tableau des paramètres organoleptiques et physiques
32
des analyses aux laboratoires) à cause de la précision moins précise du papier pH qui présente
que des chiffres entier naturel.
Pour l’odeur et l’aspect des eaux échantillonnées, nous nous sommes fiés aux organes
de sens. L’œil nu a permis d’apprécier l’aspect des eaux échantillonnées et l’odorat celui de
l’odeur pouvant provenir de ces dernières. L’ensemble de ces dernières présente un aspect
limpide et une absence d’odeur. Ces eaux sont conformes à la norme de potabilité Malgache.
III-1.3-Analyses organoleptiques et physiques
Il est important de souligner que Tanjonandriana-p (Z5) n’a pas été analysé aux
laboratoires par le fait qu’on s’était fixé à 10 analyses physicochimiques aux laboratoires. Il a
quand bien même fait l’objet d’analyse pour le paramètre bactériologique.
Les résultats des paramètres physiques et organoleptiques mesurés au laboratoire sont
présentés dans le tableau suivant :
Tableau 8 : résultats des mesures organoleptiques et physiques, 2018
Code
Turbidité
(NTU) PH
Minéralisation
(mg/L)
La matière
organique
(mg/L)
Dureté
totale
TH (°F)
Z1 1,58 5,74 418 0,3 14
Z2 1,03 5,53 774 0,2 24
Z3 2,39 4,4 742 0,5 12,4
Z4 1,3 5,08 625 0 15
R1 4,8 6,31 115 0,2 5,4
R2 4,68 6,85 46 0 2,7
R3 2,85 6,44 76 0 2,7
R4 3,74 6,88 174 0 10,3
R5 2,88 6,32 38 0 1,5
R6 1,84 5,75 206 0 1
Moyenne urbanisée 1,58 5,19 639,75 0,25 16,35
Moyenne R1 à R6 3,47 6,43 109,17 0,03 3,93
Norme <5 6,5 à 9 <2 <50
Selon le tableau 8, la turbidité varie de 1,03 NTU à Ambohimanambola GAR-p (Z2) à
4,68 NTU à Ambohipeno(R1). La moyenne est de 1,58NTU dans la zone urbanisée alors
qu’elle est de 3,47NTU dans la zone rurale. Tous les échantillons ont des valeurs en dessous
de la norme Malgache donc respectent cette dernière.
Le pH mesuré au laboratoire est compris entre 4,4 à Ambohimanambola GAR-2p (Z3)
pour le minimum et 6,88 à Firaisana (R4) pour le maximum. Les valeurs de pH de la zone
urbanisée sont nettement en dessous de la norme de potabilité (inadmissible) alors qu’une
partie de celle de la zone rurale notamment (R1, R3, R5et R6) se rapprochent de la norme
33
mais reste hors norme aussi. Les valeurs du reste de la zone rurale à savoir Ambohibato (R2)
et Firaisana (R4) sont acceptables à la norme de potabilité Malgache. Le pH de tous les
échantillons d’eaux prélevées est acide. Ils sont inférieurs à la valeur neutre (<7).
La minéralisation oscille entre 38 mg/L dans Andramanonga (R5) et 774 mg/L à
Ambohimanambola GAR-p (Z2). La valeur moyenne de la zone urbanisée est de 639,75 mg/L
et celui de la zone rurale est de 109,17 mg/L. D’ après la classification de Mazor (annexe1),
on a obtenu deux classes d’eaux selon la minéralisation. Il s’agit de la classe des eaux
minéralisées à 300 mg/L < TDS < 1000 mg/L située dans la zone urbanisée observé dans les
puits Z1 à Z4 et la classe des eaux douces peu minéralisées à TDS < 300 mg/L située dans
la zone rurale représenté par les puits R1à R6.
Les teneurs en matière organique (M.O) de la zone urbanisée présente une moyenne de
0,25 mg/L avec une valeur minimale de 0,2 mg/L (Z2) et une valeur maximal de 0,5 mg/L
(Z3) quant à la zone rurale, il n’existe presque pas de matière organique dans les échantillons
d’eaux prélevés à l’exception d’Ambihipeno (R1) qui a une teneur de 0,2 mg/L. La teneur en
matière organique de tous les échantillons d’eaux respecte la valeur guide recommandée de
l’eau de consommation (<2mg/L).
La dureté totale (TH (°F)) de la zone urbanisée a une moyenne de 16,35°F. L’eau dans
cette zone est moyennement dure d’après l’annexe 2. Elle est assez dure dans le puits
d’Ambohimanambola GAR-p (Z2) avec 24°F. Ce puits se trouve proche d’un canal où se
réunissent plusieurs eaux de lessives (figure 35). Pour la zone rurale, la moyenne est de
3,93°F. Les eaux des puits sont très douce (R1 à R4 et R6) excepté Firaisana (R5) qui
présente une eau douce. La dureté totale est conforme à la norme dans tous les points d’eaux
prélevées.
Dans l’ensemble, les valeurs de C.E, la Minéralisation, la M.O, le TH (°F) des eaux
échantillonnées de la zone urbaine d’Ambohimanambola sont plus élevés et sont plus acide
(moyenne de PH= 5,19) que ceux de la zone rurale (tableau 7 et 8).
34
III-1.4- Analyse des Teneurs en ion
Les résultats des teneurs en ion mesurés au laboratoire d’analyse sont représentés dans
le tableau 9.
Tableau 9: Résultats des teneurs en ion, 2018
Code Ca
2+
(mg/L)
Mg2+
(mg/L)
Na+
(mg/L)
NH4+
(mg/L)
Cl-
(mg/L)
HCO3-
(mg/L)
SO42-
(mg/L)
NO3-
(mg/L)
NO2-
(mg/L)
Z1 26 18,23 38,64 0,24 59,64 6 2,58 22,55 0,05
Z2 49,2 28,43 80,96 0,5 124,96 6,7 1,68 21,97 0,04
Z3 12 22,84 20,67 3,2 120,7 3,66 1,89 22,02 0,08
Z4 18,4 25,27 60,26 1,48 93,01 4,88 0,86 21,71 0,05
R1 8,4 8,02 2,88 0 30 29,28 5,28 20,25 0,09
R2 3,65 4,8 2,39 0 9,94 25,62 1,97 0,18 0,02
R3 6 7,85 5 0 17,04 29,28 5,81 0 0,01
R4 19,2 13,37 11,5 0 15 27 7,03 12,09 0,01
R5 2,8 1,94 7,15 0 12,78 15,86 0 5,71 0
R6 2 1,22 19,74 0,01 25,56 3,66 6,15 21,71 0,02
Moyenne
urbanisée 26,4 23,69 50,13 1,36 99,58 5,31 1,75 22,06 0,06
Moyenne
R1 à R6 7,01 6,20 8,11 0,002 18,39 21,78 4,37 9,99 0,03
Norme <200 <50 <0,5 <250 <250 <50 <0,1
Pour les cations :
Selon le tableau 9, les teneurs de l’ion calcium des eaux analysées varient de 2 mg/L
dans le puits R6 à Andramanonga-p à 49,2 mg/L dans le puits Z2 à Ambohimanambola GAR-
p. la moyenne du côté de la zone urbanisée est de 26,4 mg/L alors qu’elle est de 7,01 mg/L
dans la zone rurale. Le magnésium oscillent entre 1,22 mg/L à Andramanonga-p (R6) et 28,43
mg/L Ambohimanambola GAR-p (Z2). La valeur moyenne du magnésium en zone urbanisée
est 23,69 mg/L et celui de la zone rurale est 6,20 mg/L. tous deux (Ca2+
et Mg2+
) affichent des
valeurs inferieurs aux valeurs maximales admissibles (<200 pour le Ca2+
et <50 pour Mg2+
).
Elles sont conformes à la norme.
Les ions sodiums affichent une valeur maximale (80,96 mg/l) dans le puits Z2 d’
Ambohimanambola GAR-p et une valeur minimale (2,39 mg/L) de dans le puits R2 à
35
Ambohibato. Dans la zone urbanisée la moyenne est 50,13 mg/L alors que dans la zone rurale
elle pressente une moyenne 8,11 mg/L.
Les teneurs en ammonium varient de 0,01 mg/L (R6 à Andramanonga-p) à 3,2 mg/L
(Z3 à Ambohimanambola GAR-2p). En zone urbanisée la moyenne est 1,36 mg/L quant à la
zone rurale elle est de 0,002 mg/L. les teneurs en ammonium en zone urbanisée pour les puits
Z1et Z2 respecte la norme de la potabilité Malgache contrairement à Z3 et Z4 qui sont hors
norme alors qu’en zone rurale les points de prélèvements (R1 à R6) sont conformes à la
norme guide recommandée.
Pour les anions :
Les teneurs en ion chlorure présentent une valeur minimale 9,94 mg/l à Ambohibato
(R2) et une valeur maximale 124,96 mg/L à Ambohimanambola GAR-p (Z2). La moyenne
pour la zone urbanisée est 99,58 mg/L tandis que celui la zone rurale elle est de 18,39 mg/l.
les ions chlorures sont tous inférieurs à la valeur guide admissible (<250). Ils suivent donc la
norme de potabilité.
Le bicarbonate affiche des valeurs moins élevées en zone urbanisé avec une moyenne
de 5,31 mg/L qu’en zone rurale ayant une moyenne de 21,78 mg/L. la teneur la plus minimum
est de 3,66 mg/L enregistrée dans le puit Z3 et R6. La teneur maximale est 29,28 mg/L
enregistrée à Ambohipeno (R1) et Antanetibe (R3).
Le sulfate présente aussi des teneurs moins élevés en zone urbanisée avec une moyenne
de 1,75 mg/L qu’en zone rurale où sa moyenne est de 4,37 mg/L. la teneur la plus minime est
de 0 mg/L enregistrée à Andramanonga (R5) et la teneur maximale est 7,03 mg/L enregistrée
à Firaisana (R4). Tous les valeurs des sulfates sont largement en dessous de 250 mg/L qui est
la valeur guide maximal à ne pas dépasser. Elles sont conformes à la norme.
Les teneurs en nitrate de nos échantillons d’eaux analysés varient de 0 mg/L (R3 à
Antanetibe) à 22,55 mg/L (Z1 à Ambohimanambola GAR). Dans la zone urbanisée la
moyenne est 22,06 mg/L alors que dans la zone rurale elle est de 9,99 mg/L. les teneurs en
ion nitrate ne présente aucune valeur supérieur à 50 mg/L (valeur maximal admissible). Ils
sont admissibles à la norme Malgache.
Les ions nitrite oscillent entre 0 mg/L à Andramanonga (R5) et 0,09 mg/L à
Ambohipeno (R1). La moyenne en zone urbanisée est 0,06 mg/L par contre la moyenne en
zone rurale est 0,03 mg/L. Les teneurs en nitrites respectent la norme exigée par l’Etat
Malgache puisque leurs valeurs sont tous en dessous de de la valeur limite (<0,1mg/L).
En comparant les moyennes de la zone urbanisée avec ceux de la zone rurale, on
remarque que les valeurs sont plus élevées dans la zone urbanisée par rapport à la zone rurale
à l’exception du bicarbonate et du sulfate.
36
III-1.5- Analyses bactériologiques
A titre de rappel les analyses bactériologiques ont été faites à la CNRE. En tous 8
échantillons d’eaux ont été prélevés dont 4 en zone urbaine et les 4 autres en zone rurale.
Nous nous sommes limités à 8 échantillons à cause des moyens financiers très limités.
Tableau 10 : Résultats des analyses bactériologiques, 2018.
Code
Coliforme totaux
(nombre de
colonie /100ml)
Escherichia coli
(nombre de colonie
/100ml)
Entérocoques
intestinaux
(nombre de colonie
/100ml)
Z1 <1 <1 <1
Z2 <1 <1 <1
Z4 <1 <1 <1
Z5 <1 <1 <1
R1 <1 <1 <1
R3 <1 <1 <1
R4 <1 <1 <1
R6 <1 <1 <1
Norme 0/100 0/100 0/100
Les résultats d’analyses bactériologiques selon le tableau 10, montrent qu’il n’y a pas de
contamination présente dans les échantillons d’eaux analysés. Les valeurs des coliformes
totaux, des Escherichia coli et Entérocoques intestinaux en zone urbaine tout comme en zone
rurale respectent toute la norme de potabilité Malgache.
III-1.6- Facies chimiques des eaux échantillonnés
La figure 33 affiche les puits des eaux échantillonnées par rapport à leur facies. Les
zones urbanisées (Z1à Z4) ont des facies chlorurés sodiques et chlorurés calcomagnésiens
alors que les zones rurales (R1 à R6) ont des facies chlorurés sodiques, chlorurés
calcomagnésiens et bicarbonatés magnésiens.
L’infiltration récente des eaux météoriques (mois de mai marquant la fin de la saison
pluvieuse) pourrait être à l’origine des ions chlorures en éléments dissoutes dans les eaux
souterraines. Le sodium pourrait provenir des plagioclases sodiques favorisé par le
phénomène des échanges de base dans les alluvions dans la mesure où ces derniers étaient
riches en argile. La présence de ces éléments ioniques dans l’eau souterraine dans les
alluvions peut expliquer le faciès chloruré sodique rencontré dans la zone d’étude.
Le point R1 se trouve dans les roches gneiss à pyroxène. L’hydrolyse des minéraux
pyroxènes lors de la traversée des eaux souterraines peut libérer les ions magnésiums et
calciums quant aux ions chlorures auraient comme origine les eaux météoriques. Ces
éléments trouvés en élément dissouts dans les eaux souterraines pourraient prouver le facies
chloruré calcomagnesien.
37
Les sédiments qui se trouvent dans l’alluvion pour le point Z3 proviennent de gneiss à
pyroxène. Les gneiss sont en amont et l’alluvion en avale. Une fois altérer, ils vont être
déposés dans l’alluvion ce qui entraine que l’alluvion en ce point Z3 est riche en
ferromagnésien qui explique le facies chloruré calcomagnésien.
Figure 23 : Facies chimiques des eaux échantillonnées
Les facies bicarbonatés magnésiens pourraient probablement provenir des ions
magnésiums issue de l’hydrolyse de la biotite à partir des migmatites et des bicarbonates issue
de la dissolution du gaz carbonique aqueux.
2
CHAPITRE IV :
INTERPRETATIONS ET DISCUSSION
38
Ce chapitre se focalise sur la discussion des résultats des analyses organoleptiques,
physico-chimiques, bactériologiques et les faciès de nos échantillons d’eaux.
IV-1-Paramètres organoleptiques et physiques
IV-1.1-Turbidité
La turbidité se caractérise par la présence des particules en suspensions qui l’a trouble.
Selon le tableau 8, il y a une légère différence de la turbidité entre la zone urbanisée et la zone
rurale. Les eaux de la zone rurale présentent une turbidité généralement élevée (4,8 NTU).
Cela pourrait s’expliquer par le fait que les échantillons d’eaux ont été prélevés à une heure
où la majorité de la population locale ont déjà puisé l’eau des puits (10 heure du matin)
entrainant une baisse du niveau statique. Le mouvement continu du puisage des puits
communaux moins profonds (1 à 3m) par la population locale à un niveau où l’eau est proche
du fond ajouté aux parois non cimentés de ces derniers pourrait être la cause du caractère
trouble de l’eau. Quant à la zone urbaine la majorité des puits appartiennent aux particuliers
ce qui limiterait un puisage important d’autant plus que les puits dans cette zone sont profonds
(3 à 6m).
IV-1.2-Température
L’échantillonnage a été effectué le mois de Mai avec une température moyenne
maximale 22,32°C, moyenne 17,97°C et minimale 13,62°C. La comparaison de la
température ambiante au mois de Mai (mois d’échantillonnage) et la température des eaux
échantillonnées est présentée dans la figure 24.
Figure 24 : Comparaison entre la température ambiante (mois de Mai) et la température des
eaux échantillonnées.
Comme les valeurs de températures échantillonnées dans toute la commune se
ressemblent et oscillent entre 20°C et 22°C (figure 24) alors nous avons un même système de
13
15
17
19
21
23
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 R1 R2 R3 R4 R5 R6
Temp.des eaux échantillionnéesTemp.MoyTemp.MaxTemp.Min
39
nappe. En plus la température des eaux prélevées est située entre la température maximale et
la température moyenne ambiante. Donc, les températures des eaux souterraines dépendent de
la température de l’environnement local. Ce qui laisse penser que le système aquifère dans la
zone d’étude est en équilibre thermique avec l’atmosphère et que la nappe est libre.
IV-1.3-Le pH
Les valeurs du pH présentées dans le tableau 8 indiquent que le pH de tous les points d’eaux
échantillonnés est acide. L’acidité de l’eau peut être liée à la nature géologique que l’eau a
traversé, constituée par des alluvions (Z1 à Z4 et R5 à R6) et de la migmatite (R2 à R4) qui
sont des roches siliceuses et peuvent être l’origine du caractère acide du pH. Le caractère
acide du pH peut provenir aussi d’une recharge des eaux atmosphériques récentes riches en
CO2. L’eau dans la zone urbaine est plus acide avec une valeur moyenne de pH égale à 5,19
cela pourrait s’expliquer que le H2CO3 est la forme prédominante de carbone inorganique
dans le milieu au détriment du HCO3- car Lorsque la valeur du pH est égale à 6,3 ; les
activités du HCO3- et du H2CO3 sont équivalentes mais si sa valeur est inférieure à 6,3, le
H2CO3 est l’espèce prédominante (Anexe5).
IV-1.4-Conductivité électrique
La conductivité est affectée par la présence de solides dissous. Elle augmente avec
l’élévation des solides dissous totaux. La figure 25 montre que les échantillons d’eaux situés
en zone urbanisée (Z1à Z4) présentent des conductivités élevées par rapport à ceux de la zone
rurale (R1à R6).
Figure 25 : Evolution de la conductivité électrique des points d’eaux
Les teneurs élevées en conductivité électrique (Z1 à Z4) enregistrées de la zone
urbanisée, pourraient être expliqués par les effets anthropiques (rejets des eaux usées
domestiques) autrement dit Les eaux usées chargées des éléments dissouts tels que le chlore et
0
100
200
300
400
500
600
700
800
900
1000
Z1 Z2 Z3 Z4 Z5 R1 R2 R3 R4 R5 R6
C.E(µ/cm)
40
le nitrate pourraient par infiltration au sous-sol gagner les nappes d’eaux souterraines et
augmenter la salinité de l’eau ce qui pourrait augmenter la conductivité électrique dans ces
zones. Les travaux menés par (Amadou et al., 2014) au Niger montre cette éventualité.
Figure 26 : Diagramme de Corrélation entre le Cl- et le NO3
- en fonction de la Conductivité
D’après la figure 26, l’ion Cl- montre une bonne corrélation, avec un coefficient de
corrélation (R2 = 0,9754) presque égale à la droite de tendance. Cette corrélation positive
montre que le chlorure participe à la minéralisation des eaux prélevées et contrôle la
conductivité. La présence des eaux usées à proximité des puits Z1, Z2, Z3 et Z5 de la zone
urbanisée présentant des fortes conductivités électriques qui confirme cette hypothèse. Quant
au nitrate en fonction de la conductivité électrique, il montre un environ alignement des points
avec un coefficient de corrélation R2= 0,5008 ce qui suppose que les points qui s’alignent sur
la droite de tendance ont une minéralisation contrôlée par le nitrate généré par les eaux usées,
tandis que les points qui se trouvent au-dessous ou au-dessus de la droite de tendance, ont une
minéralisation contrôlée indépendamment du nitrate.
Les teneurs moyennes de la conductivité pour les puits Z5 (zone urbanisée) et R6
(zone Rurale) situés dans la formation alluvionnaire pourraient être dues à un passage rapide
de l’eau à travers les alluvions et le contact avec un environnement anthropique (figure 27).
Pour R1 et R4 les valeurs moyennes pourraient être dues à un contact direct entre l’eau et les
bans de quartzites.
Les teneurs faibles de la conductivité pour les points d’eaux R2, R3 et R5 (zone non
urbanisée) pourrait être causées par le court temps de contact eau-roche qui réduit le temps de
lessivage des minéraux.
R² = 0,9754
0
20
40
60
80
100
120
140
0 500 1000
Cl- (
mg/l
)
C.E(µ/Cm)
R² = 0,5008
0
5
10
15
20
25
30
0 500 1000 1500
NO
3- (
mg/L
)
C.E(µ/cm)
41
Figure 27 : Tanjonandriana (Z5) :
1- eaux usées ; 2- puits
IV-1.5-Minéralisation
D’après la figure 28, les fortes teneurs de minéralisations se situent dans la zone
urbanisée Z1à Z4 alors que celles situées dans la zone rurale R1à R6 sont faibles.
Figure 28: Evolution de la minéralisation des eaux prélevées.
Les fortes valeurs de minéralisation pourraient être dues par l’activité anthropique
occasionnée par l’urbanisation dans le secteur d’étude (Z1 à Z4). Les faibles teneurs de
minéralisations dans la zone rurale pourraient s’expliquer par l’infiltration rapide de l’eau de
surface vers le milieu souterrain limitant les interactions eau-roche et conduisant à de faibles
concentrations des éléments chimiques dans les eaux.
0
100
200
300
400
500
600
700
800
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
Minéralisation( mg/L)
42
IV-1.6-La matière organique
La matière organique provient de la décomposition des débris végétaux et animaux.
Dans notre cas, la matière organique est présente dans la zone urbanisée à des faibles teneurs
quant à la zone rurale elle n’existe que sur R1 (figure 29).
Figure 29: Evolution de la matière
organique des eaux échantillonnées
Figure 30 : Débris végétaux aux alentours
du puits Z1
Les teneurs en matières organiques observés dans le puits Z2 et Z3 de la zone urbaine,
pourraient provenir de la proximité des latrines (distant de 2m à 3m du puits) et des eaux
usées domestiques proches des puits favorisées par la faible profondeur des ouvrages
(tableau6). L’infiltration de la matière organique pourrait atteindre la nappe puisque la faible
profondeur des ouvrages réduit le pouvoir épuratoire du sous-sol alors que pour Z1 et R1 elle
peut être expliquée par un apport de matière organique venant des plantes (figure 30 et annexe
4).
IV-2-Faciès chimiques des eaux
Pour pouvoir identifier les faciès des échantillons d’eaux analysées, les concentrations
des éléments chimiques majeurs ont été rapportés sur le diagramme de Schoëller-Berkalof et
Piper.
IV-2.1-Diagramme de Schoëller-Berkaloff
Le diagramme de Schöeller-Berkaloff permet de représenter le faciès chimique de
plusieurs eaux. Ce diagramme est une représentation graphique semi logarithmique. Les
différents ions (Ca2+
, SO42-
…) sont représentés Sur l’axe des abscisses. Pour chacun de ces
ions, la teneur réelle en mg/l est reportée sur l’axe des ordonnées. Les points obtenus sont
reliés par des droites et l’allure du graphique obtenu permet de visualiser le faciès de l’eau en
question.
0
0,1
0,2
0,3
0,4
0,5
0,6
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
M.O (mg/L)
43
Figure 31: Faciès des eaux selon le diagramme de Schöeller-Berkaloff
Le diagramme de Schoeller-Berkaloff (Figure 31) présente un pic en cl- pour les anions
et un pique en Na+ pour les cations concernant les échantillons Z1, Z2, Z4, R5 et R6. Le
facies correspondant est chloruré sodique.
Les échantillons Z3 et R1 affichent un pic en cl- pour les anions et un pic en
Mg
2+ du
côté des cations. Il s’agit d’un facies chloruré magnésien.
Les échantillons R2, R3 et R4 montre un pic en HCO3- pour les anions et un pic en
Mg2+
pour les cations. Le facies est donc bicarbonaté magnésien.
Les concentrations des éléments chimiques majeurs s’ordonnent comme suit :
Cl->HCO3
- > NO3
- > SO4
2- et Na
+> Mg
2+> Ca
2+
IV-2.2-Diagramme de Piper
Le diagramme de Piper (figure 32) a permis de représenter les faciès chimiques de
l’ensemble d'échantillons d'eau analysées. Il est composé de deux triangles permettant la
44
représentation des faciès cationiques et faciès anioniques et d'un losange synthétisant le faciès
global.
Figure 32 : Représentation des faciès des eaux dans le Diagramme de Piper
Dans ce diagramme, les points d’eaux se sont regroupés au pôle chloruré dans le
triangle des anions. Dans le triangle des cations, on distingue un point dans le pôle sodique,
un groupe proche du pôle magnésien et un groupe représenté au milieu du triangle (Ce dernier
ne présente pas une dominance).
La répartition des points dans le losange permet de caractériser les facies de l’eau
souterraine :
Faciès chloruré calcomagnésien
Les points se regroupent au pôle chloruré (Cl-) du triangle des anions, il s’agit d’une eau
chloruré. Dans le triangle des cations, une partie des points se regroupe au centre et une autre
se trouve au pôle magnésien. Dans le losange de projection, les points se trouvent tous dans le
pôle de faciès chloruré calcomagnésien.
45
Faciès bicarbonaté magnésien
Un point se rapproche du pôle bicarbonaté du triangle des anions, dans le triangle des
cations, il se trouve au pôle magnésien. Dans le losange de projection, le point est projeté dans
la partie gauche du losange où le faciès est bicarbonaté magnésien.
Facies chloruré sodique
Le point est au pôle chloruré (Cl-) du triangle des anions. Il s’agit d’une eau chloruré.
Dans le triangle des cations, il se trouve au pôle sodique. La projection de ce point se trouve
dans la partie droite du losange où le facies est facies chloruré sodique.
IV-2.3-Origine de la minéralisation
L’eau souterraine acquiert ces propriétés physiques et chimiques au cours de son
infiltration dans le sous-sol. La minéralisation de l’eau souterraine proviendrait de la nature
des roches traversées et des minéraux rencontrés au cours de l'infiltration; au temps de séjour
de l'eau avec les minéraux et au temps de renouvellement de l'eau de la nappe par les eaux
d'infiltration.
En se référant aux travaux antérieurs (Andriamahennina Njaka Namalantsoa, 2007)
menés au sein de la commune d’Ambohimanmbola, et de (Guy Delubac, Walter Rakotoarison
et All, 1963). les différents minéraux issus de l’altération des roches présentes sur la zone
étudiée sont le plagioclase sodique (NaAlSi3O8), l’anorthites (CaAl2Si2O8), les augites (Mg
CaAl )(Al Si )O6), microclines(K(AlSi 3 )O8), le Biotite (K(Mg,Fe)3(Al,Fe)Si3O10(OH)2).
L’altération de ces minéraux par hydrolyse, pourrait libérer les différents éléments chimiques
présentent dans les eaux souterraines étudiées.
IV-2.4-Réactions chimiques de quelques minéraux issus des roches
Plagioclase sodique
NaAlSi3O8 + 8 H2O Al (OH) 3 + 3 Si (OH) 4 + Na+ + OH
- (1)
Anorthites
Ca(Al2Si2) O8 + 2H+ + H2O Al2Si2O5 (OH) 4+ CA
2+ (2)
Augite (pyroxène)
(Mg 0.7 CaAl 0.3) (Al 0.3Si 1.7) O6 + 3.4H+ + 1.1H2O 0.3Al2Si2O5 (OH) 4 + Ca2+
+ 0.7Mg2+
+ 1.1H4SiO4(3)
46
Biotite 2K (Mg2Fe) (AlSi3) O10 (OH) 2 + 1OH
+ + 0,5O2 + 7H2O Al2Si2O5 (OH) 4 + 2K
+
+ 4Mg2+
+ 2Fe (OH) 3 + 4HSiO4 (4)
Dissociation du gaz carbonique aqueux
H2CO3 + H2O H+ + HCO3
– (5)
IV-3-Paramètres chimiques
IV-3.1-Le sodium
Le sodium (Na+) est naturellement très abondant sur terre. Il se retrouve toujours associé
à d'autres éléments chimiques comme le chlorure, le sulfate…
Figure 33 : Evolution du sodium des eaux échantillonnées
La figure 33 montre que les valeurs de sodium de la partie urbanisée (Z1à Z4) affichent
des valeurs nettement plus élevés que celles de la zone rurale (R1 à R6). Le rapport Na/Cl
supérieur 1 de nos échantillons d’eaux suggère que la concentration de Na+ provient d’une
autre origine qui n’est pas la mer. Comme les teneurs en sodium de la zone rurale (R1 à R5)
présentent des teneurs compris dans cet intervalle entre 1 et 20mg/l alors elles proviendraient
d’une origine naturelle telle que l’hydrolyse d’un plagioclase sodique suivant l’équation (1)
ou d’un phénomène d’échange ionique entre l’eau et les argiles. le rapport Na/(Na + Cl) de
nos échantillons est inférieur à 0,5 indique que les teneurs en sodium pourraient être
contrôlées par le phénomène d’échange d’ions entre l’eau et l’aquifère. Ledit phénomène est
susceptible de provoquer la consommation des ions Ca2+
et Mg2+
et la libération d’ion Na+
dans la nappe. Lors de cet échange, la fixation d’un ion Ca2+
provoque la libération de deux
ions Na+, ce phénomène se produit dans les formations argileuses or les formations
0
10
20
30
40
50
60
70
80
90
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
Na+(mg/L)
47
géologiques observées (latérites et alluvions) dans la Commune d’Ambohimanbola étaient
riches en argiles, donc le phénomène d’échange d’ions pourrait jouer un rôle important dans
l’origine de l’ion sodium.
La teneur élevée en sodium dans la zone urbanisée (Z1 à Z4) et sur Andramanonga-p
(R6), en plus du phénomène d’échange ionique pourraient provenir des eaux usées
domestiques (sel de cuisine, savons de lessives…) et les urines. Les figures (34 et 35)
montrent cette possibilité.
Figure 34 : Andramanonga-p(R6)
1- puits ; 2- Douche ; 3-Lessive
Figure 35 : Ambo_GAR(Z2)
1- canal où se réunissent plusieurs eaux
usées, 2- puits
IV-3.2-Le calcium et le magnésium
La représentation de la variation de Mg2+
en fonction de Ca2+
(figure 36) montre que le
coefficient de corrélation est bon (R2= 0,66) et en général, les points se placent près de la
droite de tendance. Ceci indique que l’ion Ca2+
et l’ion Mg2+
sont de même origine. En cela,
ces deux ions pourraient provenir de l’altération de pyroxène (équation(3)).
Figure 36 : Corrélation entre Mg
2+ et Ca
2+ des points d’eau prélevés par rapport à la pente
de l’altération de pyroxène (Ingrid Stober, 1999)
R² = 0,6627
0
5
10
15
20
25
30
35
0 10 20 30 40 50 60
Mg
2+
( mg/L
)
Ca2+(mg/L)
48
Les points d’eau qui montrent un environ alignement, leur teneurs en Ca2+
proviendraient de l’hydrolyse des anorthites (équation(2)) car ce sont des minéraux qui ne
résistent pas à l’altération. Le rapport Ca2+
/Mg2+
supérieur à 1 pour certains points de nos
échantillons (Z1, Z2 et R6) indique que le Ca2+
proviendrait par l’hydrolyse de plagioclase
calcique. Quant aux ions magnésiums, ils proviendraient probablement de l’hydrolyse de la
biotite (équation(4)) étant donné que c’est un minéral très sensible à l’altération à cause de la
présence du fer dans sa formule. Le rapport Mg 2+
/Ca 2+
inférieur à 1 pour certains points de
nos échantillons (Z1, Z2 et R4, R6) confirme l’hypothèse de l’hydrolyse de la biotite.
Les faibles teneurs enregistré en zone rurale (R1 à R5) peuvent s’expliquer par
hydrolyse des minéraux pyroxènes lors de la traverser des eaux souterraine sur ces derniers
libérant les ions Ca2+
et Mg 2+
. Les teneurs élevés en Ca 2+
et Mg 2+
en zone urbaine (Z1 à Z2)
et R4 pourraient être dû par l’hydrolyse des anorthites pour les Ca2+
et des biotites pour les
Mg 2+
.
Figure 37: Evolution du Ca2+
et Mg2+
des eaux échantillonnées
IV-3.3-Teneur en bicarbonate
La figure 38 présente des faibles teneurs en zone urbanisée (Z1 à Z4) et des teneurs
élevés en zone rurale (R1 à R5) à l’exception de R6. Les puits de la zone rurale (R1, R2, R3 et
R5) de nos échantillons d’eaux n’ont pas de couvercle (annexe1) et sont entourés par des
champs de cultures. Les teneurs élevés enregistrés dans cette zone en ions HCO3- dans l’eau
souterraine résulteraient de la dissolution du CO2 sous forme gazeuse dans l’atmosphère et de
la dégradation de la matière organique (animale et végétale) qui peuvent produire de CO2. La
réaction du CO2 dissous avec H2O forme un gaz carbonique aqueux (H2CO3) qui se dissocie
pour donner de HCO3- et de H
+ (équation(5)).
0
10
20
30
40
50
60
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
Ca2+ (mg/L) Mg2+(mg/L)
49
Figure 38 : Evolution du HCO3- des eaux échantillonnées
Les faibles teneurs remarqués en zone urbanisée (Z1 à Z4) et le puits R6 pourraient
s’expliquer par le contrôle du pH sur le bicarbonate autrement dit le pH acide (5,0 à 5,74)
conduit à une consommation du HCO3-
par réaction chimique de ce dernier avec l’ ion H+
pour donner de l’acide H2CO3 suivant la réaction inverse de l’équation (5). A un pH < 6,3, le
HCO3- est moins dominant par rapport au H2CO3 dans le milieu (Appelo et al., 2005).
IV-3.4-Teneur en Chlore
Les chlorures ont différents origines parmi elles, une origine atmosphérique par les
aérosols contenus dans l’eau de pluie. La somme de Cl- et de SO4
2- dans les puits R2 à R5 de
la zone rurale inférieure à celle de HCO3- (Figure 39) indique que l’ion chlorure dans ces
puits pourrait être due au chlorure de l’eau de pluie au cours de l’infiltration.
Figure 39 : Comparaison de la somme Cl- et So4
2- avec la teneur en Hco3
-
0
5
10
15
20
25
30
35
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
HCO3-(mg/L)
0
20
40
60
80
100
120
140
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
Somme de Cl- et S042- HCO3-(mg/L)
50
La somme de Cl- et SO4
2- supérieur à la teneur en bicarbonate pour les autres points
d’eaux Z1à Z4 (zone urbanisée) et R6 indiquerait que l’ion chlorure pourrait être dû aux
apports anthropiques tels que les eaux usées domestiques riche en NaCl, les pollutions
organiques et par l’urine. Le rapport NO3/Cl inférieur à 0,3 pour les puits Z2, Z3 et Z4
confirme la présence d’une pollution anthropique.
IV-3.5-Teneur en ammonium
La présence de L’ammonium dans l’eau est liée soit aux rejets urbains soit aux rejets
industriels. La figure ci-dessous montre une variabilité de teneur en ammonium. La zone
urbanisée présente des valeurs élevées alors que la zone rurale n’en présente presque pas
excepté R6.
Figure 40 : Evolution du NH4+des eaux échantillonnées
Les teneurs dépassant largement la norme à Ambohimanambola GAR (Z3= 3,2 mg/l)
et Ampahimanga (Z4= 1,48 mg/l) de la figure 44, témoignent d’une toxicité régi par les rejets
urbains riche en matière organique azotée des animaux ou des Végétaux en dégradation
puisque ces deux endroits sont les plus urbanisées dans toute la commune (page 3). La faible
teneur en ion ammonium à Andramanonga-p (R6) pourrait s’expliquer par les eaux usées à
proximité de ce puits (figure 34).
IV-3.6-Teneur en sulfate
A l’absence des minéraux sulfatés à Ambohimanambola, les faibles teneurs en sulfate (figure
41) de la zone urbanisée (Z1 à Z4) pourraient avoir comme origine les eaux météoriques
chargées en dioxyde de soufre provenant des émissions des automobiles et des chauffages
domestiques suivant cette réaction :
SO2 + H2O H+ + HSO
3- 2H
+ + SO4
2-
L’oxydation de sulfure dans l’eau de pluie a été véhiculée par l’eau d’infiltration vers la
nappe pendant le processus de la recharge.
0
0,5
1
1,5
2
2,5
3
3,5
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
NH4+(mg/L) NORME
51
Figure 41 : Evolution du SO42-
des eaux échantillonnées
La présence des activités agricoles (figure 42 et 43) dans la zone rurale (R1 à R6)
montrant des teneurs un peu élevées que la zone urbanisée (Z1 à Z4), laisse supposer que le
sulfate pourraient provenir des apports anthropiques tels que l’utilisation des engrais sulfatés
et de détergents dans ce secteur (zone rurale).
Figure 42 : Firaisana (R4)
1et 2 : Activités agricoles entourant le puits
Figure 43 : Antanetibe (R3)
1 et 2 : Activités agricoles aux alentours du
puits
0
1
2
3
4
5
6
7
8
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
SO42-(mg/L)
52
IV-3.7-Nitrate et nitrite
A l’état naturel, les nitrates et nitrites se trouvent en faible concentration dans les eaux
souterraines, les fortes concentrations en composés azotés dans l’eau proviendraient à des
sources anthropiques. La figure 44, montre l’évolution de ces deux anions par rapport aux
zones d’étude.
Les valeurs élevées se situent dans la zone urbanisée (Z1 à Z4) alors que dans la zone
rurale (R2 à R6) elles sont moyennes.
Figure 44: Evolution du NO3- et du NO2
- des eaux échantillonnées
En cela les teneurs élevées en NO3- et NO2
- rencontrées dans la zone urbanisée (Z1 à
Z4) et R6 en l’absence des activités agricoles pourrait avoir comme origine la contamination
organique de l’eau c’est-à-dire la présence des latrines « ordinaires » et les eaux usées
domestiques à proximité des puits (Figure 45) pourraient constituer les causes de ces
concentrations enregistrés dans cette zone. Le rapport NO3/Somme anion supérieur à 0,3 pour
les points Z1, Z4 et R6 confirme une contamination de l’eau par les activités anthropiques.
Tandis que dans la zone rurale (R1 à R5), les activités agricoles (l’utilisation des
engrais, des fumiers organiques…) en amont et aux alentours des points de captages (figure
46 et annexe 4) seraient la source des teneurs moyennes des anions NO3- et NO2
-. Le rapport
NO3/Cl supérieur à 0,3 dans quelque point d’eau R1, R4 et R5 confirme l’hypothèse de la
présence de contamination agricole.
0
5
10
15
20
25
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
NO3-(mg/L)
0
0,01
0,02
0,03
0,04
0,05
0,06
0,07
0,08
0,09
0,1
Z1 Z2 Z3 Z4 R1 R2 R3 R4 R5 R6
NO2-(mg/L)
53
Figure 45 : Zone urbaine-Z3
1-piuts ; 2-lessive ; 3-latrine à 3m du puits.
Figure 46 : Zone rurale-R2
1-puits entouré par des champs.
IV-4-Paramètres bactériologiques
L’analyse bactériologique faite au CNRE ne montre pas de contamination fécale
concernant nos échantillons d’eaux. Les coliformes totaux, Escherichia coli et Entérocoques
intestinaux en zone urbanisée comme en zone rurale respectent tous la norme de potabilité
Malgache (annexe 6 et 7). L’eau de la commune d’Ambohimanambola semble ne pas contenir
de germes fécaux cela pourrait s’expliquer par le fait que les latérites riches en argile ont pu
effectuer à bien l’autoépuration des bactéries fécale à moins d’un 1m de profondeur dans la
mesure où les bactéries peuvent être éliminés en fonction du type lithologique (sable,
latérite…). Toutefois, les résultats concernant la matière organique et l’azote (nitrite et nitrate)
nous laisse penser que peut être les analyses bactériologiques n’ont pas étaient assez
performant et qu’il serait mieux de refaire ces dernières pour confirmer l’hypothèse cité
précédemment.
IV-5- Recommandations limitant les impacts négatifs de la zone d’étude
Les recommandations suivantes permettront de limiter le risque de détérioration de la
qualité de l’eau de la commune d’Ambohimanambola et les impacts négatifs pressentis dans
la zone.
S’agissant de la zone urbaine, la population doit être sensibilisée à la construction des
puits modernes ayant trois parties à savoir le captage, le cuvelage et l’aménagement de
surface (super structure). Toutes ces structures doivent être correctement exécutées afin de
bien remplir leur fonction de protection de l’eau dans le puits. Le puits doit être distant au
minimum de 5m par rapport au latrine pour limiter de manière générale la contamination
rapide des bactéries fécale. Le captage qui se trouve dans la nappe doit être constituée des
buses barbacanes en béton armé 350 mètre cube pour laisser entrer l’eau de la nappe dans le
54
puits, un massive filtrant d’une épaisseur de 10 cm pour éliminer l’envasement ou
l’ensablement et un tale de fond pour éviter l’envasement et l’ensablement venant du fond. Le
cuvelage est constitué de buse afin d’éviter l’éboulement, l’infiltration latérale ou la
contamination du puits. La super structure doit avoir une margelle construite à 60 cm de la
surface du sol de façon à interdire le retour des eaux et à empêcher les déchets de tomber dans
le puits, un couvercle (pour la fermeture), des graviers anti bourbier qui récoltent les eaux de
ruissellement, une rigole d’évacuation ( évacuant l’eau) , un puisard et un moyen d’exore.
L’air d’assainissement sera quant à lui construit en dalle de béton tout en étant surélevé par
rapport au sol de 15 cm au minimum.
Il serait aussi opportun de réhabiliter les puits déjà existant qui ne respectent pas les
normes de construction citées précédemment et ceux qui sont défectueux dans certains
parties. La commune doit faire une enquête auprès des puits de particuliers et les lister afin de
savoir ceux nécessitant une intervention pour une éventuelle réhabilitation.
Pour le cas des eaux usées, leurs infiltrations peuvent modifier la qualité des eaux
souterraines en éléments physico-chimiques. Pour ce, limiter se risque revient à
imperméabiliser les canaux des eaux usées. La collecte de ces eaux doit se faire à l’extérieur
de la zone urbaine dans un endroit où le sens d’écoulement de l’eau souterraine est opposé à
celui qui alimente la nappe de la zone. Les fosses de latrine doivent être aussi
imperméabilisées pour pouvoir éviter le risque de contamination fécale de l’eau des puits des
particuliers.
Outre les analyses aux laboratoires doivent porter sur les ions majeurs et les bactéries
fécales. Ces dernières doivent être réalisées au minimum une fois pendant chaque saison pour
pouvoir limiter à temps les risques de contamination des puits dans la mesure où elles
informent sur la qualité de l’eau souterraine étroitement liés aux effets anthropique. La
commune pourra ainsi intervenir sur les zones où le risque de contamination de l’eau est
suspect pour limiter à temps les impacts négatifs de l’urbanisation.
Concernant la zone rurale, ils convient de mettre un couvercle sur les puits qui n’en ont
pas afin d’éviter les risques de contamination de la matière organique animal et végétal
pouvant provenir des champs de culture qui généralement entourent les puits. Il convient
aussi d’améliorer la superstructure pour pouvoir éviter l’éboulement des parois de puits et le
retour des eaux de ruissellement sur ces derniers. La super structure doit avoir de ce fait, une
margelle construite à 60 cm de la surface du sol, des graviers anti bourbier qui récoltent les
eaux de ruissellement, une rigole d’évacuation, un puisard et un moyen d’exore.
Egalement il faut entretenir les ouvrages. Pour cela la commune devra charger un
personnel de préférence indigène d’Ambohimanabola pour une surveillance d’au moins deux
fois par ans de l’état de puits.
En dernier, les puits doivent avoir un paramètre de protection immédiat. L’air
d’assainissement doit être construit en dalle de béton tout en étant surélevé par rapport au sol
et une clôture fermée à clé empêchant l’entrée des animaux. Pour toute nouvelle construction
de puits en zone rurale des puits communautaires, elle doit se situé à 15 m des champs de
cultures dans la direction opposé de l’écoulement souterraine.
55
CONCLUSION
55
L’étude de la qualité physico-chimique de l’eau potable de la zone urbaine et rurale
d’Ambohimanambola a permis montrer que les eaux souterraines de la zone urbaine sont
caractérisées par un pH acide (4,4 à 5,74), une turbidité (1,03NTU à 1,58NTU), une
minéralisation moyenne (418 µS/Cm à 774µS/Cm) et une eau moyennement dure (14°F à
24°F) alors que dans la zone rurale, le pH est légèrement acide (5,75 à 6,88), avec une
turbidité moins bonne (1,84 à 4,68), une eaux douces peu minéralisées (38 µS/Cm à 206
µS/Cm) et une dureté très douce à douce (1°F à 10,3°F). Les paramètres organoleptiques et
physiques respectent la norme de potabilité Malgache à l’exception du pH qui est acide dans
la zone urbaine.
Pour les teneurs en ions, les valeurs sont élevées dans la zone urbaine par rapport à la
zone rurale à l’exception du bicarbonate et du sulfate. Les teneurs en ion sont conforme à la
norme de potabilité Malgache sauf pour l’ammonium en zone urbaine sur le puits
d’Ambohimanambola GAR-2p (Z3= 3,2 mg/l) et celui d’Ampahimanga (Z4= 1,48 mg/l) qui
témoigne d’une toxicité régi par les rejets urbains.
Les eaux souterraines de la Commune affichent une abondance en ion chlorure et
bicarbonate pour les anions et pour les cations, le magnésium et le sodium. Les zones
urbanisées ont des facies chlorurés sodiques (Z1, Z2 et Z4) et chloruré calcomagnésien (Z3)
alors que les zones rurales ont des facies chlorurés sodiques (R5 et R6), chlorurés
calcomagnésiens (R1) et bicarbonatés magnésiens (R2 à R4).
La concentration des éléments pour la zone urbaine pourrait être issue des eaux usées
déversés soit directement dans les environnement des puits ou soit à quelque distance des
puits, La proximité de latrine sur les ouvrages et les rejets urbains (les ordures, la fuites des
carburants…) favorisés par le ruissellement en période de pluie et la faible profondeur (1m70
à 6m30) de la nappe qui la rende vulnérable à la pollution de surface tandis que celles de la
zone rurale, ils pourrait dériver des roches encaissantes, les utilisations des engrais chimiques
et le manque d’entretiens des points captages.
Du point de vue bactériologique, les eaux souterraines de la zone urbaine et rurale des
huit puits sélectionnées semble respecter les normes bactériologiques.
En somme, l’urbanisation semble conduire à la détérioration de la qualité de l’eau
souterraine de la commune.
Cette étude a donné des résultats intéressants mais mérite d’être complétée par d’autres
investigations notamment une étude en saison de pluie pour la comparer à celle de la saison
de nos interventions (saison sèche) concernant les paramètres physico-chimiques et
organoleptiques et une étude bactérienne très approfondie. Ces travaux permettront de
disposer d’une base de données pour un suivi de la qualité physico-chimique et bactérienne
des eaux souterraines et de renforcer les actions permettant de limiter les impacts négatifs de
l’urbanisation sur la zone urbaine d’Ambohimanambola.
56
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VIII
ANNEXE 1
Tableau: Grille simplifiée pour l’évaluation de la qualité des eaux souterraines en C.E (Mazor.
E, 2004)
Conductivité électrique
(μS/cm)
Qualité des eaux
< 23 Eau pure
100 à 200 Eau douce peu minéralisée
250 à 500 Eau de minéralisation moyenne
1 000 à 2 500 Eau très minéralisée
IX
ANNEXE 2
Tableau: Gammes de dureté et qualité des eaux souterraines (d’après Detay M., 1993)
Dureté totale (en °F) Qualité de l'eau 0 - 7 Eau très douce 7 - 14 Eau douce 14 - 20 Eau moyennement dure 20 - 30 Eau assez dure 30-50 Eau dure >50 Eau très dure
X
ANNEXE 3
XI
ANNEXE 4
Firaisana(R4) Antanétibé(R3)
Ambohipeno(R1) Andramanonga(R5)
XII
ANNEXE 5
Pourcentage de HCO3- du carbonate total dissous en fonction du pH (Appelo et al., 2005).
XIII
ANNEXE 6
XIV
ANNEXE 7
XXXVIII
Nom et prénom : ZOUBERT Ibrahim
Email : [email protected]
Tel : (+261)340415048
Encadrant : Docteur RAHOBISOA Jean-Jacques
Titre : « Impacts de l’urbanisation sur la qualité de l’eau souterraine de la
commune rurale d’Ambohimanambola, région Analamanga. »
Nombre de page : 57 Nombre de figure : 46 Nombre de tableaux : 10
RESUME
L’impact de l’urbanisation sur la qualité de l’eau souterraine de la commune urbaine
d’Ambohimanambola a été réalisé par la méthode classique hydrogéologique et hydro-chimique sur 11
puits échantillonnés dans toute la commune. Les parties urbanisées sont caractérisées par un pH acide
(4,4 à 5,74), une très bonne turbidité (1,03NTU à 1,58NTU), une minéralisation moyenne (418 µS/Cm
à 774µS/Cm) et une eau moyennement dure ( 14°F à 24°F) par rapport aux parties rurales qui
présentent un pH légèrement acide ( 5,75 à 6,88) avec une turbidité moins bonne (1,84 à 4,68), une
eaux douces peu minéralisées (38 µS/Cm à 206 µS/Cm) et une dureté très douce à douce (1°F à
10,3°F). Les zones urbanisées ont des facies chlorurés sodiques et chloruré calcomagnésien alors que
les zones rurales ont des facies chlorurés sodiques, chlorurés calcomagnésiens et bicarbonatés
magnésiens. Les éléments dissous et non-dissous dans l’eau pourraient être dus par les apports
anthropiques, la proximité des lessives et des latrines sur les puits dans la zone urbaine tandis que ceux
de la zone rurale seraient dus par l’altération des minéraux dans les roches encaissantes, les échanges
de bases et les utilisations des engrais chimiques. Les teneurs élevés en zone urbaine par rapport à la
zone rurale témoignent d’une contamination urbaine de l’eau souterraine favorisés par le ruissellement
des polluants en période de pluie, la mauvaise protection des puits et la faible profondeur (1m70 à
6m30) de la nappe. La qualité bactériologique semble être bonne. Elle n’a pas révélé des germes
pathogènes dans les deux zones (urbaines et rurales). En revanche, la qualité physicochimique est
moins bonne du fait qu’elle ne respecte pas la norme malgache concernant l’ammonium et le pH sur
certains points de prélèvements.
Mots clés : impact urbain, qualité, facies chimiques, apports anthropiques.
ABSTRACT
The impact of urbanization in groundwater’s quality in the urban commune of
Ambohimanambola was realised by the hydreologic and hydrochemical classic method in 11 wells
portflioed in the whole commune. The urbanized parts are caracterised by an acidic pH (4,4 to 5,74) a
very good turbidity (1,03NTU to 1,58NTU), an average mineralization (418 µS/Cm à 774µS/Cm) and
water averagely hard ( 14°F à 24°F) compared to the rural parts which a pH lightly acidic (5,75-6,88)
with a less good turbidity (1,84 à 4,68), less mineralised soft water (38 µS/Cm à 206 µS/Cm) and a
very soft to soft hardress (1°F à 10,3°F). The urban zone have sodics chlorured, calcomagnesians
chlorured and bicarbonate magnesians facies or the rural zone have chlorured sodics facies, chlorured
calcicomagnesian and bicarbonateted magnesian. The dissolved and non-disolved element in the water
can be due to the antropic contribution, the proximity of laundry and the latrines in the wells In the
urban area whereas those of rural area are due to the alteration of mineral in the urbreakable stones, the
exchange of basics and the use of chemical fertilisers. The high contents in urban area compared to the
one in the rural area testify an urban contamination of groundwater encouraged by the overflow of the
polluters in the rain season, the bad protection of the wells and the weakdapth (1m70 to 6m30) of the
cloth. The bacteriologic quality seems to be good. It does not show pathogenic germ in the both areas
(urbans and rurals). Overwise the physicochemical is less good as it does not respect the Malagasy
standard concerning the ammonium and the pH in some points of specimen.
Key words: urban impact, groundwater, quality, Chemical facies, antropics contributions.
