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4
MNDIAi!4
REPUBLIQUE Df) SHEGAL
MINISTERE DE $AGRICULTURE
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I$stitut Sénégalais
:
Iffe Recherches Agricoles
1:
C$?ntre National de la Recherche Agronomique
+ 1
,
“COURS INTENSIF” ‘.
QUALITE ET TRAITEMENT DES EAUX
USEES DOMESTIQUES ET AGRICOLES
25 OCTOBRE AU 10 NOVEMBRE 1998
(Delta du Fleuve Sénégal et Agglomération Dakaroise)
Par
Moussa NDOYE
Technicien Supérieur
en Chimie Biologie Fertilisation minérale
des Sols “ISRAKNRA Bambey
;;
REMEf$CIEMENTS
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4
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I
Je remercie sincèrement
j/ I
?? La Fondation Universitaire Luxembourgeoise pour l’organisation matérielle de ce
cours
s
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Le Directeur de I’I.S.E., les enseignants et les prafesseurs belges de la qualité de
l’enseignement dispensé au cours de ces 2 semaines
.
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f AVANT PROPOS
Avec l’augmentation de la &pulation, les besoins en eau ne cessent de cro$re. Le
développement accéléré def industries, de la culture irriguée ne font qu’accroîkre les
besoins en eau. Sous la kession des besoins considérables de la civilkation,
1
l’emploi des eaux de nappbs et de sources a cédé le pas a une utilisatio! plus
317
poussée des eaux de surface.
La pollution a pour origine les rejets industriels, les eaux usées domestiques,
l’emploi des engrais et dles pesticides et exceptionnellement le déversement
intempestif des hydrocarbures.
Les eaux chargées ont des impacts négatifs sur les eaux de nappes et de surface
(contamination des nappes, destruction des systèmes aquatiques etc..).un
traitement des eaux usées est un préalable avant tout rejet vers les exutoires
rivières, lacs et les mers etc..
Les problèmes de pollution dans cette étude portent sur :
1. Les pollutions des eaux agricoles
2. Les pollutions des eaux domestiques
I - LES EAUX AGRICOLES
LA PROBLEMATIQUE DES POLLUTIONS DUES AUX ENGRAIS ET AUX
PESTICIDE:S
Le secteur agricole représente 70 % des exportations du Sénégal.
Depuis les années 70, le Sénégal est confronté à de nombreuses difficultés dans le
domaine de la production agricole. Les causes principales sont :
?? baisse de la pluviométrie :
lourde de conséquence pour une agriculture
essentiellement pluviale
?? baisse de la fertilité des sols
?? croissance démographique galopante (3 % par an).
Un déficit vivrier s’est installé dans le pays. Avec la nouvelle politique agricole, l’un
des objectifs majeurs est la réduction de ce déficit. Pour absorber ce déficit, une
amélioration des systèmes de productions agricoles est devenue une impérieuse
nécessité. Les infrastructures hydro-agricoles s’inscrivent dans la perspective d’une
intensification de la production agricole. La culture irriguee intensive a ses
inconvénients puisqu’elle fait appel à l’utilisation intensive d’intrants (engrais,
pesticides, herbicides).
-.
--
La gestion préventive de la poIluton des rëssources en eaux et sols au niveau de9
zones où la culture irriguée @t pratiquée est primordiale pour
l’avenir d&
l’agriculture et pour I’écosystèm~~. C’est pourquoi, il faut attirer l’attention de2
promoteurs ruraux et des agro&dustries sur les dangers que représente POU$
l’environnement une utilisation irr;tionnelle des intrants (engrais et pesticides).
ii
A - La pdiUtiOn aaricole du aux engrais
;*
j f
Des cas de pollution des eaux par les nitrates et des résidus phosphores sont
signalés en E’urope et au Japon.
Les risques de pollution de l’environnement par les nitrates et les résidus
phosphatés ne sont plus à écarter dès l’instant où les populations rurales ne,
maîtrisent pas l’emploi de ces fertibsants.
Des études pour connaître les besoins en éléments fertilisation pour chaque culture
sont indispensables compte tenu de la nature des sols.
Des actions de sensibilisation doivent être menées en direction des promoteurs
ruraux sur les impacts négatifs de l’application irrationnelle des engrais chimiques.
1) LES ENGRAIS
Ce sont des matières fertilisantes dont la fonction principale est d’apporter aux
végétaux des éléments fertilisants. Ils renferment en générale des éléments
fertilisants secondaires Ca, Mg, S, etc et des oligo-éléments (Zn, CU, Mn, etc..).
Les classifications des engrais sont basées selon leur origine et leur forme. On
distingue :
?? les engrais organiques
?? les engrais minéraux
- Les engrais organiques
Ils proviennent de la transformation des déchets des végétaux et des animaux. Ils
sont incorporés au sol pour augmenter les réserves en éléments nutritifs mais
surtout pour améliorer le complexe argilo humique. Ces engrais apportent sous
forme organique tous les éléments majeurs, secondaires et la plupart des oligo-
éléments.
Le compost est un engrais organique stable de grande valeur riche en éléments
nutritifs ayant subi une humification plus ou moins complète.
- Les engrais minéraux
Ils renferment des éléments nu@tifs pour la croissance et le developpement normal
des plantes.
3
*
1
0 Les macro éléments
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1:
4
;:
- éléments principaux (N,‘P: K)
- éléments secondaires (Ca, Mg, S)
?? Les oligo-éléments (BO, Fe,CI, CU, Mn, Mo, Zn)
Les engrais minéraux sont classés selon l’élément majeur dominant. Cn
distingue les engrais azotés, les engrais phosphatés et les engrais
potassiques.
- Les engrais azotés
L’azote est le facteur principal de croissance : croissance végétative (tige, tronc,
densité foliaire). II donne de la vigueur à la plante et retarde la sénescence et la
maturité des organes. II est responsable de la faible résistance de la plante à l’action
du vent et aux maladies cryptogamiques.
0 Les engrais azotés ammoniacaux
Sulfate d’ammoniaque (NH4 ) 2 SO4 à 20 % d’azote
?? Engrais azotés nitriques
Action rapide mais non soutenue (non retenu par le complément absorbant)
Nitrate de Chaux (Ca (Nos ) 2 35 % d’azote)
?? Engrais azotés ureiques
Urée CO (NH2) 2 dosée à 46 % d’azote
- Engrais phosphatés
Le phosphore est un facteur de croissance
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il joue un rôle dans le développement des racines des jeunes pousses
?? facteur de précocité
: il raccourcit la durée du cycle végbtatif et accélère la
maturité
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Les principaux engrais sont :
?? Les phosphates naturels
phosphates tricalciques de Taïba et Matam, le phosphal (phosphate
d’alumine de Lam-Lam).
?? Les phosphates naturels traités par de l’acide orthophosphorique ou par de
l’acide sulfurique.
?? Superphosphates de solubilité beaucoup plus élevée.
La solubilité demeure le problème majeur de l’utilisation des phosphates.
- Engrais potassiques
Le potassium joue un rôle important dans la synthèse des sucres. Il accroît la
résistance de la plante au stress hydrique et aux maladies cryptogamiques.
- Les engrais composés
- engrais à 1 élément majeur (simple)
- engrais à 2 éléments majeurs (binaire)
DAP cl’ammonium phosphate (18-46-O)
- engrais à 3 éléments majeurs (ternaire)
2) ROLE DE.S ENGRAIS DANS LE SYSTEME DE LA PRODUCTION
AGRICOLE
2.1. Amélioration des rendements des cultures
Une application rationnelle de l’engrais sous une culture donnée dans un sol donné
s’accompagne le plus souvent d’un accroissement de rendement. Cette croissance
a des limites. La dose d’engrais correspon’dant au rendement maximal de la culture
est la dose optimale du point de vue technique. Cette dose optimale au point de vue
technique dépasse le plus souvent la dose optimale du point de vue économique. La
dose optimale sur le plan économique est la dose pour laquelle le prix du
supplément de récolte obtenue compense exactement le prix de l’engrais.
2.1 .l Améliorer la fertilité du sol
8 ,6;F;f
Le rôle des engrais est d’apporter aux plpntes les éléments nutritifs (N, P, K etc)
pour un développement normal.
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3) MECANISMES DE TRANSFERT DES RESIDUS D’ENGRAIS VERS
LES EAUX DE SURFACE ET SOUTERRAINES
Des quantités importantes étant souvent apportées au sol en culture intensive par
les agriculteurs, il serait intéressant de savoir comment le sol stocke les éléments
nutritifs et comment les éléments en excès sont évacués.
La plante n’absorbe que 50 à 70 % des nutriments apportés sous forme d’engrais.
Les autres 30 à 50 % vont s’accumuler dans le sol ou seront évacués par des
écoulements de surface et souterrains (Jolankai, 1991).
3.1. Principales voies d’évacuation
- érosion des terres
L’eau de ruissellement arrache les particules du sol et emporte les nutriments vers
les marigots, lacs et rivières. Le phosphore, peu mobile dans le sol est emporté par
érosion dans les rivières et réceptacles aquatiques (0,5 à 0,l %) de la quantité
épandue).
- infiltration
Le sol est un substrat poreux. Les eaux de pluies ou les eaux d’irrigation s’infiltre à
travers les pofes de diamètre variables avec les substances associées et peuvent
atteindre les nappes phréatiques.
Estimation de la porosité totale (p.t.)
P.t
=
(‘1 -d.a). 100
D.a = densité apparente
d.r
D.a =
poids (p) sol
D.R = densité réelle
- vol (v) sol (cm”
C&W
t
P.t <
40 % (% volumique) 4
négatif pour la plupart des cultures
P.t > 60 % 4
négatif 4
terre creuse
P.t =
50%
13
optimum pour les cultures
i ci.
3.2. Où sont stockés les éléments nutritifs d!ns le sol ?
r
Les éléments nutritifs sont stockés dans l& sol sous forme d’ions dissous dans la
solution du sol. Certains de ces éléments ir$erviennent directement dans la nutrition
des plantes d’autres jouent un rôle indirect kn contribuant à l’équilibre de la réaction
chimique du sol en l’occurrence le pH.
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g-
La grande partie des éléments nutritifs-sont fixés sur le complexe absorbant du sol
ou complexe argilo-humique qui est en équilibre dynamique avec la solution du sol.
Trois paramètres principaux caractérisent le complexe argilo humique :
?
La capacite d’échange cationiques : T (meq/lOO g de sol) quantité maximale de
cations pouvant être absorbés et échangés)
?
la somme des cations basiques absorbés à la surface du complexe S (en
meq/lOO g)
?
V % taux de saturation en bases V % = S x 100
T
La propriété d’adsorption du complexe argilo humique est d’une grande importantce
pour l’application des engrais dans le sol. Certains éléments sont moins
énergiquement retenus que d’autres. L’apport d’engrais azotés fournit au sol l’azote
sous formes NH4 + Nos - et NO -3. L’ion NH4+ se fixe facilement sur le complexe
argilo humique contrairement à l’ion N03-. Ce dernier migre dans les profondeurs et
atteint les nappes phréatiques d’où une pollution des eaux. Quant la capacité
d’échange cationique (T) est faible, le sol
retjent peu de cations donc peu
d’éléments nutritifs.
Les quantités d’engrais apportées doivent être proportionnelles à la capacité
d’échange cationique. Les risques de pollution des eaux sont réels quand le tonnage
d’engrais dépasse largement la capacité d’adsorption du sol
Le sol est donc un substrat poreux à travers lequel peuvent transiter les cléments
nutritifs apportés sous forme d’engrais pour atteindre les nappes phréatiques ou (de
surface. Certains éléments comme le phosphore ne migre pas dans les profondeurs,
d’autres éléments comme l’azote et le calcium se déplacent et se sont entraînés vers
les nappes par les eaux d’infiltration où les concentrations peuvent devenir élevés.
4) - ALTERATION DE LA QUALITE DES EAUX DE NAPPES
4.1 Salinisation des eaux de nappes
C’application irrationnelle des engrais (minéraux et organiques) sur les terres de
culture peut se traduire par une contamination des nappes phréatiques et des eaux
de surface (rivières, marigots, lacs).
L’es potentialités de contamination des nappes dépend de plusieurs facteurs, mais la
teneur du sol en sels y contribue pour beaucoup. II existe une corrélation étroite
, %ntre utilisation du sol et pollution des sols par les:pitrates. L’épandage des engrais
spr le sol enrichit ce dernier en sels. Les sels app r-tés en exces ou à une période
iraappropriée,
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par érosion ou par lessivage atteigrent les nappes, phréatiques qui
dommuniquent indubitablement avec les rivières, l& marigots et les lacs.
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eaux souterraines+appesphréatiques)~ est beaucoup plus
lente que celle des eaux de surface. Cependant, les nappes phréatiques peu
profondes sur sols légers sableux, très perméables sont vite contaminées.
Ces eaux contaminées deviennent riches en HC03 -, Ca ++, K “, Cl - , SO4 -, NC3,
PO+- Si la concentration en sels dépasse certains normes, les eaux sont classées
salées.
Les principales sources d’eau potable ou d’eau d’irrïgation pour les cultures sont les
puits, les marigots, les rivières, les lacs. La salinisation des eaux est lourde de
conséquence.
Les eaux salées utilisées pour l’irrigation inhibent la croissance des plantes et
stérilisent les sols cultivés.
Normes de satinité des eaux proposées par le laboratoire de Riverside et modifiées
par Durand, 1983.
?? Cl (classe ‘1) C.E. à 25°C
250 /C Eaux non salines
. C2 250 < C.E < 750
- Eaux à salinité moyenne
??
c3 750 <
C.E. < 2250
- Eaux à forte salinité
?? C4 2250 c
C.E
c 5000 - Eaux à très forte salinité
?? c5 5000 <
C.E < 20000
- Eaux à salinité excessive
Ces normes de salinité combinées au coefficient d’absorption du sodium (SAR ou
TAS) permettent de mieux apprécier la qualité d’eau d’irrigation (Diagramme
permettant de déterminer la qualité des eaux d’irrigation en fonction de la C.E ou
SAR
SARouTAS = N a *
en meq/l
(Ca++ + Mg “) l%
La‘SAR ou taux d’absorption du sodium est un indice‘de nocivité du sodium vis-à-vis
du sol. II exprime le pouvoir qu’à une eau d’irrigation à induire la fixation du sodium
qu’il renferme sur le complexe adsorbant du sol .
Les eaux d’irrigation sont classées en fonction du taux d’absorption du sodium. II
existe 4 classes (SI, S2, S3 et S4).
J $
t
SI ‘:: Eaux utilisables pour l’irrigation de presque tk$ les sols avec peu de danger
d’a!calinisation bien que certaines cultures sensit?es au sodium puissent être
gê@es (avocatier).
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‘2
forte capacité d’échange, surtout dans des conditions de faible lessivage, à moins
que du gypse ne soit présent dans le sol. Cette eau est utilisable dans les sols à
texture grossi&re ou les sols organiques ayant une bonne perméabilité.
S3 : Eaux pouvant provoquer l’apparition d’une alcalinité dangereuse dans la plupart
des sols, leur emploi exigera la mise en œuvre d’un aménagement spécial : bien
drainage, fort lessivage, addition de matière organique.
S4 : Le danger d’alcalinisation est très fort de telles eaux sont utilisables pour
l’irrigation si leur faible salinité permet d’addition de calcium soluble ou si le sol (en
contient suffisamment.
Diagramme permettant de déterminer la qualité des eaux en fonction de la CE à
25°C et du coefficient d’absorption du sodium (SAR).
4.2. Pollution des eaux de nappes par les nitrates et les phosphates
La pollution par les nitrates est l’un des problèmes les plus graves de
l’environnement continental.
Au cours de ces 20 à 30 dernières années, il y a un grand changement de la qualité
des eaux de rivières. En effet, la concentration en nitrates dans les eaux de surface
a augmenté de 0,15 mg/1 de nitrates par an (Jolankai 1981).
Le front des nitrates avance dans les acquifères sans qu’on puisse l’arrêter. On
note un fort accroissement des nitrates dans les forages de la S.D.E. à Thiaroye
(600 mg de nitrate/l)..
La cause principale de cette pollution est le taux d’utilisation très important d’engrais
(engrais minéraux, déjections animales, irrigation excessive). L’excès de nitrate dalns
l’eau de boisson serait la cause d’une maladie “la méthémoglobinémie chez Iles
nourrissons. Les nitrates augmenteraient les risques de cancer de l’estomac chiez
l’homme.
Les.concentrations admissibles par I’OMS sont 50 mg/1 pour les nitrates et 5 mg/l
pour le phosphore dans l’eau de boisson.
Les risques de pollution liée à l’application des engrais au Sénégal
Le type d’agriculture pratiquée au Sénégal est semi-intensif d’une manière générale.
Dan? ce conte.xte précis, la pollution n’est pas alarmante, mais avec l’avènement des
bat-t-$ges et dans certaines localités où l’irrigation é$ pratiquee à grande échellle
(Val)e du Fleuve, la Haute Casamance, les Niayes) ; “j y a lieu de faire attention.
1
Da& le Sud du Sénégal, la localité à surveiller est $ie bassin de I’Anambé où la
rizic$ure intensive y est pratiquée. La pollution éven$uelle de la rivière le Kayanga
set-q dramatique pour I’écosystème.
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_ -., L-#&ion..de Niaye,s te long du Littoral Dakar, Saij$&ouis connaît la.,pratique d’un
maraîchage intensif. Les sols sableux de la zone efUa nappe peu profonde font
-
-
que
les Niayes sont exposés à la pollution par les nitrates et à la saiinisation.
Le Delta du Fleuve Sénégal où la riziculture irriguée est pratiquée risque de
connaître des pollutions dues aux engrais. La maîtrise de l’eau a engendré
l’applications de fortes doses d’engrais.
Des mesures effectuées par 1’I.S.E. dans la zone du Delta (Mbakhana, Bifèche,
Mamadou Sow) montrent des teneurs élevées en nitrates (80 mg/I).
5 - MESURES CONSERVATOIRES DE LUTTE CONTRE LA
POLLUTION DES EAUX DUE AUX ENGRAIS
La pollution des eaux est fonction de 2 grands facteurs
- le cadre physiques (sol, climat)
- les pratiques agricoles dont l’application des engrais
La lutte contre la dégradation des eaux doit se baser sur les composantes de la
trilogie suivante.
Sources de pollution ----- Transfert d’éléments fertilisants ---- Pollution de la nappe
Toute action visant à atténuer ou à éliminer la pollution doit agir sur ces 3
composantes.
Engrais
s Is
Pollution de la nappe
f
Choix type d’engrais
Par traitement des eaux
P
Réduction des engrais
Lutte contre le ruissellement
minéraux
l’érosion et le lessivage
- Lutte contre #‘érosion des terres cultivées
‘t
?? Travail minimal du sol
?
Labour suivant les courbes de niveau
?
Cultures w-r bandes alternées avec des bandes non cultivées
?
Mise en place de haies vives pour lutter contre l’érosion hydrique et éolienne
?? Rotation culturale
?
Enfouissement de matières organiques (fumiers compost)
?? Respect’d$s techniques culturales
8 :;::,
?? Jachères ; 1
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des éléments nutritifs Nos,- E10,(--
L’objectif recherché en fertilisation minérale est le maintien des rendements à un
niveau acceptable. Cependant, il faut concilier cet objectif à la protection de
l’environnement..
Le maintien de la fertilité des sols à un niveau acceptable est possible, tout en
évitant le gaspillage des fertilisants.
Les mesures suivantes doivent être respectées
?? Utilisation rationnelle des engrais. Les doses d’engrais en éléments fertilisants
doivent être fonction des besoins des cultures, de la nature des sols et de la
pluviométrie ;
o Amélioration des techniques de fertilisation (fractionnement des engrais, maintilen
du taux de matière organique à un niveau suffisant.
?
Ne pas faire la sur-irrigation pour éviter le lessivage des éléments fertilisants (NI03
- et Ca++ etc..).
o Développer une politique de protection de l’environnement basée sur la
prévention de la pollution..
Dans le cadre de cette politique de la mise en place de bonne pratique agricole, il
faut utiliser 3 éléments principaux pour appliquer
?? l’éducation des agriculteurs
0 l’économie (principale pollueur - payeur)
0 la réglementation.
L’obtention de bons rendements est l’un des soucis majeurs de la fertilisation, mais
les problèmes liés à l’environnement doivent toujours nous guider dans nos actions,
5.1. Pollutions minérales dues aux nitrates et au phosphore - phénomènes
d’eutrophication et d’eutrophisation.
La pollution minérale est provoquée par l’abondance des composés minéraux de
l’azote et du phcsphore. Dans un premier stade, il y a prolifération des algues, dans
un second stade, il y a mort des algues et phénomène de décomposition aérobie se
traduisant par la consommation totale de l’oxygène. On assiste à une chute
vertigineuse de 1; biodiversité et à des mortalités piscicoles massives.
I :!
t
L’augmentation 6le la matière organique peut se traduire par une a&tivité très intense
des micro Orga&smes qui consomment l’oxygène dissous. Comme dans le cas
précédent on a @es pertes piscicoles très importantes.
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1. Introduction
Pour la protection des plantes cultivées contre les ravageurs et les maladies, on
utilise essentiellement des produits chimiques. Les catastrophes dues aux ravagews
avaient entraîné au 1 gQme siècle l’exode massif d’Irlandais vers les U.S.A.
Raisons d’utiliser les pesticides
a
augmentation les rendements des cultures
??
limitation des irrégularités de production liées aux grandes catastrophes
parasitaires
?? protection des stocks
?? lutte contre les vecteurs des maladies
?? protection de certaines espèces.
Raisons de s’inquiéter
Avec le développement de l’agriculture intensive de grandes quantités de pesticides
sont utilisées pour la protection des cultures. La production américaine de pesticides
(matières actives) est passée de 45.000 t à 700.000 t entre 1948 et 1998.
Près de 3 millions de tonnes de DDT ont été dispensés dans la biosphère. Les
écosystèmes sont de plus en plus menacés.
2) Présentation
2.1. Définition
Un pesticide est toute substance ou association de substances utilisëe pour
détruire, repousser, combattre les ravageurs des plantes, les vecteurs de maladies
humaines et animales.
2.2. Structure de la molécule
‘a
a/- Une molécule de pesticide comprend 3 parties :
0 une partie active
?? des fonctions chimiques conditionnant la plus ou moins grande solubilité dans
l’eau
?? une partie qui joue 1~ rôle de support pour les deux premières pgrties et
I I-
conditionnant la solubid é dans les huiles.
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L’affinité des pesticides bour les corps gras d’une part et pour l’eau d’a&re part,
conditionne sa pénétratioh dans l’organisme animal ou végétal.
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-A. ..” -..,--- L
Les pesticid.es&&nt pas commercialisés à l’état de matières a&ive.s:pu~res, il sont._ _.__._
présentés sous forme de préparation qui peuvent être solides ou liquides. Ces
dernières peuvent avoir les propriétés fongicides, herbicides, nématicides fou
insecticides.
b/- Présentation des matières actives (m.a)
Elles sont responsables de l’activité pesticide d’une préparation commerciale. La
préparation doit-présenter une teneur garantie en m.a, une toxicité faible vis-à-vis (de
I’écosystème et des propriétés physicochimiques favorables à un épandage.
Teneurs en m.a dans les formulations
- quantité de m.a/unité de volume (g m.a/l)
- quantité de m.a/unité de poids (g. m.a./kg)
- pourcentage poids/poids (% p/p)
c/- Formulation des pesticides
Une formulation est composée en dehors de la substance active, d’autres
substances inertes ayant pour but d’augmenter l’efficacité (épandage, poudrage,
pulvérisation).
Les principales formulations sont :
- les poudres pour le poudrage
- les granulés
- les poudres rnouillables
- les concentres émulsifiables
- les concentres ultra bas volume
2.3/- Caractères physico-chimiques
Les propriétés physico-chimiques dictent le futur comportement de la matière active
dans le milieu
f
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- la solubilité dans l’eau
- la tension de vapeur
- la réactivité le coefficient de distribution
2.4/- Classification et mode d’action
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Elle est basée sur la natur$ des ravageurs ou parasites qu’ils combattent
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- Insecticides
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- Fongicides
6.
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- Herbicides
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- Nématicides
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a/- Insecticides
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La classification est iasée sur leur mode d’action
- contact
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- inhalation
- ingestion
On distingue 4 grandes familles :
Les organo chlorés : présence de. plusieurs atomes de chlore, non ioniques donc
très peu solubles daQs l’eau, solubles dans les huiles, très stables à l’air à la lumière
et à la température, spectre d’action très large.
Dans les années 40 et 80, ils ont été massivement utilisés contre le criquet pèlerin.
Ils regroupent le DDT, I’aldrine, endosulfan (thiodane), I’endrine, le chlordane,
I’heptachlore.
Les organo phosphorés : hautement toxiques, volatiles, liposolubles et non
persistants. Inhibiteurs de la cholinesterase.
Pour la lutte anti-acridienne, 70 % des produits utilisés appartiennent à cette famille.
Ils regroupent le parathion, malathion, le fénitrothion, le diazinon etc..
Les carbamates : Ils dérivent de l’acide carbamique, leur mode d’action est identique
à celui des organo phosphorés,neurotoxique inhibiteur de la cholinestérase.
Composés peu stables, peu solubles dans l’eau, utilisés à grande échelle contre le
criquet pèlerin.. On peut citer le carbofuran (furadan), le carbaryl (sevin), le propoxur
Vwwn).
Les pyrethrinoïdes : produits de synthèse à partir de substances naturelles, grande
stabilité, peu volatiles, faiblement solubles dans l’eau, très toxiques pour les
animaux à sang chaud et la faune aquatique, grande utilisation en lutte anti
acridienne. Les plus connus sont : la deltamétrine, la lamdacyhalotrine, la
cypermétrine et le fenvalerate.
Les phénylbenzoil urées : ce sont des régulateurs de croissance (action sur le
mécanisme hormonal ou synthèse de la cuticule). Les larves de criquets meurent iau
moment de la Imue (utilisation en lutte préventive). Principaux produits de la famille :
le diflubenzoron et le téflubenzuron.
b/- Les fongicides
Ils s’attaquent aux champignons parasites des cultures. Faiblement toxiques pour
l’environnement. Le classement est basé sur le mode d’action et en fonction du type
de traitement. Le$ fongicides minéraux sont à la base de so@re ou de cuivre, les
fongicides organiques à base de
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ou de ses dérivés.
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15
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4-3
c/- Lfs herbicides
:
3
Utilitition contre les mauvaises herbes. On peut distir$uer parmi eux, les colorants
nitréi ( l e dnoc), les carbamates, les urées substituées, les triazines, Iles
phyt$ormones de synthèse. L’oxadiazon, le pendiméjhalin sont utilisés à grande
4; I
échdle dans la vallée.
d/- Les nématicides
Produits utilises pour la destruction des vers dans le sol. Ils peuvent se présenter
sous forme gazeu.se (fumigant), liquide ou solide. Ils appartiennent à différentes
formules chimiques comme les oximes N - Méthyl carbamates (aldicarbe), le groupe
des dithio carbamates (Métam sodium) ou le groupe des thiadazines (dazomet).
3/- Effets toxiques
a/- Définition : la toxicité d’un produit exprime le degré de sensibilité à la résistanIce
d’un individu ou d’un groupe d’individus à ce produit. La toxicité peut avoir des effets
immédiat (toxicité aigue) ou effets à longs termes (toxicité chronique).
b/- Evaluation de la toxicité : la pratique des tests de mortalité permet la
détermination de la dose létale pour 50 individus DL 50 on l’exprime la DL 50 en rng
m.a./kg de poids vif.
c/- Classification par la toxicité : I’OMS a classé les pesticides en 4 groupes selon
les valeurs de DL 50 aigues, orales et dermales.
Classification FAO/OMS des matières actives
4 - CONTAMINATION DE L’ENVIRONNEMENT
Les pesticides demeurent toujours dangereux pour ‘l’écosystème. Un grand
inconvénient commun à presque tous les pesticides est leur faible sélectivité qui
entraîne une perturbation dans I’écosystème (destruction de la faune utile).
PArmi les nombreux problèmes posés à I’environn$ment par les pesticides on peut
citer :
3
f
{
01 Accumulation dans la chaîne alimentaire
2
1
i
If
l/ke attention particulière doit être portée aux orga$ochlorés suite à leur persistance
&ns la chaîne alimentaire (poissons, crustacés, eki). Peu solubles dans l’eau, les
organochlorés ne peuvent être évacués par les reins.
o Contamination du sol
La présence de pesticides influence directement ou indirectement la macro et la
microfaune du sol (lombrics et bactéries) qui jouerkun rôle important dans le fertilité
des sols.
?? Contamination de l’eau
Les poissons et les batraciens vivant dans les rivières peuvent être décimés par
l’emploi des pesticides. Les sources d’eau de boisson peuvent être contaminées et
cela représente de réels dangers pour l’homme.
5 - UTILISATION RATIONNELLE DES PESTICIDES
Une réglementation amendée par les pays membres de la FAO est nécessaire.
Les principes suivant doivent guider tout utilisateur de pesticides
?? éviter les problèmes de surdosages
?? respecter le seuil économique
?? respect des paramètres de traitements
c/- Problèmes généraux rencontrés dans le delta
Les sols du delta du Fleuve Sénégal sont des sols salés sulfatés acides avec une
nappe souterraine salée et peu profonde.
Au cours des vïsites effectuées dans la vallée, 2 grands problèmes majeurs se
posent dans la zone :
?? salinité des terres (parcelles de culture de riz abandonnées)
?? mort massive de poissons dans les cours d’eau (pesticide ou eutrophisation des
eaux)
L’agriculture intensive pratiquée au niveau de la zone (culture irriguée) utilise des
intrants à grande échelle (pesticides, engrais). L’utilisation rationnelle de f’eau et des
intrants est nécessaire pour la survie de I’écosystème.
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17
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i La zonëdu delta risque de connaître de graves ~roblèmestiés à la qualité des eaux.
j;
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+4. 1 - Utilisation rationnelle de l’eau et des engrais:
f
3:.i$
’ II faut éviter la sur-irrigation (ne pas recharger I$I nappe en éléments minéraux et ne
pas la remonter) pour-éviter la salinisation des terrres.
j:
‘De nombreux périmètres non aménagés (&ainage mal assuré et irrigation
irrationnelle) sont abandonnées à cause de la salinité des terres.
2 - Utilisation rationnelle des pesticides
Les pesticides demeurent toujours dangereux sur les écosystèmes (biologie des
poissons perturbée, élimination d’insectes tiiles, contamination de la chaiine
alimentaire etc..) Cest la raison pour laquelle une utilisation rationnelle est plus que
nécessaire.
3 - gestion des eaux de drainage
La gestion des eaux de drainage doit être une priorité dans les systèmes de culture
de la zone.
Aujourd’hui, les eaux de drainage sont rejetées dans les exutoires (cuvettes, Fleuve
Sénégal, Lac de Guiers) sans aucun traitement préalable.
Ces eaux de drains chargées en nitrates, phosphore et matières organiques risquent
de contaminer les eaux du Fleuve et du Lac (phénomènes d’eutrophisation).
Avant tout rejet dans les exutoires, un contrôle et un traitement préalables sont
indispensables.
4 - Résultats d’analyses d’eau
(prélèvements dans les cours d’eau et dans les drains)
P H
CE Ca Mg Na K
CI CO3 HC03 NO3 P mg/l SE et
u s
classe
Lieu
1
\\.
Nor drain
6.7
2920
3
2.4 17.21
0.36
22.5
-
3.0
-
“Pont gendarme”
GAELA drain
6.95 4330
2,4
9,0
26.7
0.35
35
-
Boundoum
6.75 1118
0.4
3.0
7.64
0.14
8.5
Lamsar
CSS drain
debut
6.75 1118
0.4
3.0
7.64
0.14
8.5
0.25
C3 S I
dessalement
parcelle
Canal d’irrigation
6.04
137
0.4 0.8
0.48
0.09
2.5
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,
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2;
.---
Les eaux provenant des rivières (Lamsar, Ta&ré) sont bonnes pour l’irrigation. Les
eaux des drains ayant pour origines ces rivièrds deviennent chargées.
B
- RECOMMANDATIONS
?? Suivi rigoureux des eaux de drainage ava& tout rejet vers les exutoires (Fleuve
Sénégal), Lac de Guiers, cuvettes). Les &aux doivent répondre à des normes
pour éviter les phénomènes d’eutrophisation et d’eutrophication des eaux (taux de
matière organique, de phosphore et de nitrates élevés).
?? Reboisement au niveau de la vallée
?? Utilisation de la matière organique (fabrication de compost) pour la fertilité des
terres.
*;.
?? Formation des agriculteurs pour une gestion rationnelle de l’eau, des engrais et
des pesticides.
II - LES EAUX USEES DOMESTIQUES
- Problématique des eaux usées
La pollution provoquée par les eaux domestiques peut conduire à des catastrophes
si des mesures d’urgence ne sont pas prises. L’agglomération Dakaroise qui croît à
un rythme sans précédent connaît déjà de graves problèmes liés à la non épuratilon
des eaux. L’environnement marin est menacé (dans les baies de Soumbedioune,
Hann etc..), les nappes phréatiques polluées (600 mg de nitrates dans les forages
de la SDE à Thiaroye).
Les industries doversent directement dans la mer sans aucun traitement préalable
divers effluents (métaux lourds, colorants, eaux chaudes etc.). Des solutions très
urgentes sont nécessaires pour sauver la zone.
A - LES EAUX USEES OU RESIDUAIRES
1 - Caractéristiques des eaux résiduaires
Les eaux résiduaires sont des eaux chargées provenant de l’activité humaine
essentiellement. La qualité médiocre de ces eaux exige une épuration avant tout
rejet dans le milieu naturel.
2 - Origines et composition des eaux résiduaires
On distingue différents types d’eau résiduaire :
a/- type domestique (habitations individuelles) : présence de micro organismes
bl- type industriel (industries, entreprises) : grande variabilité avec la nature des
productions et des activités
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-
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Pi31
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c/- type urbain (agglomération) : gr&des varrabilité avec la charge industrielle et la i
dilution.
41
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La composition des eaux résiduaire; est très variable (surtout avec les eaux usées i
i
industrielles)
1‘i:
1f
3 - Impact d’une eau résiduaire sur lp milieu récepteur
j. I
Les eaux résiduaires peuvent engendrer suivant la nature et la concentration de ces
substances, des effets pervers sur le milieu récepteur.
Représentation d’un écosystème aquatique
Les eaux de surface ont un écosystème faible en oxygène dissous (10 mg/l).
Dans les rejek domestiques ou industriels on trouve des matières organiques, de
l’azote, du phosphore, des métaux lourds et des produits de synthèse etc.
Le milieu aquatique peut être perturbé dans les cas suivants :
0 La présence de matière organique en concentrations importantes peut se traduire
par une consommation de l’oxygène dissous par les bactéries vivant dans l’eau
(mort de poissons dans le lac ou la mer).
o La présence de nitrates (et de phosphates) peut comme la matière organique
accélérer
le phénomène
d’eutrophisation
(prolifération
du plancton,
consommation des algues par les micro-organismes qui consomment l’oxygène
dissous)
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j
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2q:
ii
7’
1
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2
2;
?? La présence de substances to$ques, organiques ou minérales, peut entraîner!
des phénomènes comme la rnodi des espèces animales’et végétales.
i
1.
4) Echantillonnage des eaux usée ” et mesure des débits
1i
Le prélèvement est à la base des &hantillons (faire des échantillons composites)
!l
3> I
1 ,
1
Le mode de conservation est fondamental pour les analyses d’eau (garder les
échantillons prélevés à une température de 4°C.)
Le problème d’échantillonnage est une opération très délicate. Les objectifs à
atteindre conditionnent les méthodes à suivre :
I
f
?? échantillonnage instantané
?? échantillonnage discontinue
?? échantillonnage couplé à 1 débit
?? échantillonnage continue proportionnel au débit
La connaissance du débit est très importante dans les eaux résiduaires pour une
bonne maîtrise de l’assainissement.
5) Paramètres physiques et chimiques
(Gaz dissous, température, pH, conductivité etc..)
5.1. L’oxygène dissous
L’oxygène dissous est un élément essentiel de l’environnement acqueux. II est le
réactif limitant de la voie de biodégradation organique. Dans les eaux résiduaires, sa
concentration est voisin de zéro pour atteindre 10 mg/1 dans le milieu naturel. La
concentration dépend de facteurs tel que la température, elle diminue quand la
température augmente). La mesure de l’oxygène dissous se fait par iodométrie
(méthode de Winkler) soit par électrochimie (électrode sélective).
5.2. La température
Les réactions physico chimiques et biologiques dépendent de la température. La
concentration de l’oxygène dissous, le pH, la conductivité, le processus de la
biodégradation carbonée et nitrique sont des paramètres qui sont fonction de la
température. La mesure de la température se fait avec un thermomètre. La plupart
des appareils de mesure de paramètres physico chimiques intègrent un système de
compensation de la température. Certains rejets industriels à température élevée
peuvent modifier la stratification thermique d’un milieu récepteur calme tel qu’un lac.
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5.3. La conductivité
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$
$
2
La connaissance de la valeur $e la conductivité d’une eau usée n’offre que p&
d’intérêt. La variation de cette valeur dans une localité et la comparaison avec ce@e
de l’eau de consommation peut $pporter des indications sur la charge de la pollutidn
associée. Si la nature de IleaI> potable distribuée et celle de l’eau industriefie
prélevée soit comparable, tod\\ sejet polluant se traduit globalement par ~6s.
augmentations de la
demande chimique en oxygène (D.C.O.) donc de la
conductivité.
5.4. Le pH
.,”
L’importance de la mesure du ,pH est limitée aux effluents industriels (les eaux
résiduaires ont un pouvoir tampon élevé et le pH est voisin de la neutralité). Pour les
eaux industrielles, la mesure du pH est couplée avec une installation de
neutralisation ce qui permet un contrôle avant tout rejet..
6) - POLLUTION PARTICULIERE ET PARAMETRES LIES
La pollution particulière est due à la présence d’objets flottants, de mat,ières
grossières et de particules en suspension. Elle est à l’origine de nombreux
problèmes (envasement, dégradation anaérobie, bouchage des canaux).
On distingue les matières grossières (décantables ou flottantes) et les matières en
suspension, de natures organiques (résidus, micro organismes) et minérales
(limons, sables).
Les méthodes de mesures reposent d’une part sur la gravimétrie après simple
séparation (décantation, filtration), et d’autre part sur des méthodes optiques
(absorptiométrie et la néphélométrie).
Les principales déterminations portent sur :
?? les matières grossières (décantation)
o les matières en suspensions (MES) par gravimétrie
?
la turbidité dont la connaissance est utile pour l’eau de boisson
6.1 - La pollution organique globale
La présence de matières organiques dans les eaux résiduaires représente la
principale pollution pour le milieu aquatique.
Les principaux paramètres sont :
6.2 - demande biochimique en Oxygène (DB05)
.Y>-
Le principe de la DBO-5 est de mesurer la quantité à apporter par litre d’effluent pour
dégrader par voie biochimique la pollution initiale.
Y
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6.3 - demande chimiquefen Oxygène (DCO)
E
L’oxydation de la matière&rganique est effectuée en utilisant du K2 Cr207.& rnilieu
sulfurique concentré, en présence de sulfate d’argent comme catalysl,ur et la
réaction conduite à
$haux sous reflux pendant 2 heures (Méthodej; AFNOR
normalisée).
$ I
$ <
6.4. les constituants dissous
Les paramètres les plus suivis dans les eaux résiduaires sont les composés azotés
et phosphorés.
6.4.1 Les composés azotes
Réseaux d’assainissement
Azote organique
Formes réduites
de l’azote
Azote ammoniacal
*
Milieu récepteur
Nitrates
Formes oxydées
de l’azote
La concentration en azote est importante dans les eaux résiduaires urbaines (50 à
100 mg/1 en N). La limite admise avant tout rejet est de 10 mg/l.
- L’azote organique et ammoniacal
L’azote organique est représenté par les protéines, les acides amines. L’attaque par
l’acide sulfurique transforme la totalité de l’azote en ammonium qui peut être dosée
au phénate alcalin. L’azote ammoniacal est dosée au réactif de Nessler. Cependant
les méthodes de dosages des différentes formes d’azote sont très nombreuses.
- Les nitrates et les nitrites
Les formes oxydées de l’azote dans les eaux résiduaires sont les nitrates et les
nitrites. Les ions nitrites du fait de leur caractère toxique (formation de nitrosamines
cancérigènes) sont à surveiller dansles eaux de boissons.
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La méthode colorimétrî$ue de G%ss permet un dosage des nitrates et dis nitrites.
3
7
6.4.2. Les composés
osphorés présents sous forme organique (phoJpholipides,
phosphosprotéines)
%1
3
t m i n é r a l e ( o r t h o p h o s p h a t e s ; H2P0i , et, P04-- o u
polyphosphates). i
i4:1:
Les concentrations re Icontrées
d
dans les eaux résiduaires sont dans l’&rdre de 10
mg/1 de phosphore total. La réglementation sur les rejets des eaux résiduaires est de
1 à 2 mgll de phosphore total. Pour le dosage du phosphore total, utiliser les mêmes
extraits que pour I’azote.total.
7 - Aspects microbiologiques
L’analyse microbiologi&e des eaux entre dans le cadre de la protection’de la santé
de l’homme et de l’environnement afin de rendre les eaux polluées compatibles avec
diverses formes de vie aquatique.
Deux seuils sont définis, I”un représentant un objectif. de qualité et l’autre un
impératif.
Normes européennes de qualité biologique
Seuils11 00 ml
Coliformes totaux Coliformes fécaux Streptocoques fécaux
Guide
500
100
100
Impératif
10 000
2 000
L’analyse bactériologique consiste en une phase de prélèvement, de traitement de
l’échantillon de mise en culture des bactéries, de numération et d’indentification.
8 - Epuration des eaux usées domestiques
8.1 - Introduction
L’organisation de nos agglomérations n’a pas tenu compte de notre dépendance vis-
à-vis de la nature. Notre environnement est un recycleur de matière à travers des
réseaux trophiques très complexes.
La pollution provoquée par les eaux usées domestiques est très inquiétante dans les
pays du Sud.
Les déchets rejetés sont d’autant plus importants que la densité est élevée. L’eau
utilisée pour véhiculer ces déchets est rejetée dans l’environnement immédiat, dans
des sites exigus. La nature ne dispose ni de l’espace ni du temps pour recycler ces
déchets : l’équilibre naturel est rompu avec des conséquences catastrophiques.
.:5
4
$f
;:
Dans toute agglomérabon, unemtion d’épuration pour le traitement desleaux usées
est un préalable. Maisimalheureusement, de nombreuses villes ont été Grigées sans
tenir compte de I’assaihissement des eaux usées.
:,
3
43
8.2 - Les enjeux
7
-5i
4:
!
- la pollution urbaine 9 ses impacts environnementaux
j. I
La pollution des eaux usées est une des causes de la dégradation du milieu et une
menace pour la santé de l’homme.
La pollution des eaux est répartie en 4 groupes :
La pollution physique bu primaire
‘:
Les matières en suspension (MES) représentent cette pollution. Ces matières
rejetées dans l’eau, déséquilibrant ainsi la chaîne trophique (blocage de la
photosynthèse du plancton).
L’élimination de cette pollution primaire est assurée par les installations dites
“d’épuration primaire”.
La pollution organique ou pollution secondaire
Elle est représentée par l’ensemble des matières organiques provenant de la cuisine
et du sanitaire.
Les matières organiques en excès dans le milieu entraîne une consommation de
l’oxygène dissous pouvant entraîner la destruction totale de I’écosystème (pertes
piscicoles importantes). L‘élimination de cette pollution secondaire est assurée par
les installations dites “d’épuration secondaires”.
La pollution minérale ou pollution tertiaire
L’abondance des composés minéraux de l’azote et du phosphore est la cause de la
pollution tertiaire. Ces composés proviennent des matières fécales, des déchets de
cuisine et des détergents (phosphore). En concentrations élevées dans le milieu
aquatique, ils entraînent un développement très important des végétaux surtout celui
du phytoplancton (phénomène d’entrophication). L’évolution se poursuit par la mort
des algues entraînant ainsi une nouvelle pollution secondaire nouvelle dite “de
néoformation”. Selon l’importance de la pollution tertiaire, le milieu se rééquilibre
(auto épuration) ou devient anaérobie et même abiotique (mortalités piscicoles
importantes. L’élimination de la pollution tertiaire est assurée par des installations
dites “d’épuration tertiaire”.
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4 :
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2 ,
41
ii
-
La pollution biologique ou quaternaid
i
i
$
3
L’ensemble des germes pathogène: véhiculés par les eaux usées représente la !
pollution quatertiaire. Ces germes $Ont responsables de nombreuses maladies à
;;
caractère endémique ou épidémique dans les pays envoies de développement i
(hépatite, poliomyélite, choléra, gastr!! entérites etc..).
i
if
;;
I
Cette pollution biologique ou péril ficale est éliminée dans les stations d’épuration
”
par les installations de désinfection. La nécessité d’épurer les quatres groupes de
pollution représentée est un des aspects fondamentaux de la protection de
l’environnement des hommes, lui même condition impérative de la qualité de la vie.
8.3 - Les techniques d’épuration
???
?
Les techniques d’épuration sont très nombreuses et peuvent être classées en deux
catégories.
8.3.1. Les techniques individuelles, lorsqu’il n’y a pas d’égouts. L’assainissement
*/c
individuel consiste à traiter les eaux usées de la maison au sein même de la
propriété familiale. II est constitué dune fosse septique suivi d’un épandage
souterrain, installé et dimensionné en fonction des caractéristiques du site (pente,
nappe phréatique, puits). Les contraintes locales limitent son utilisation.
8.3.2. Les techniques collectives (collecteurs d’égouts rassemblent et évacuent les
eaux usées). Elles se répartissent en deux groupes :
- les stations classiques intensives
- les stations rustiques ou “naturelles” extensives
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a) . Les stations classiques 7
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Eaux beaucoup plus transparentes
Aération
(les bactéries consomment
les M.O.)
Contrôle des paramètres
Les processus classiques d’épuration tertiaire sont tres efficaces et maî’trisés
techniquement , ils coûtent chers et sont d’entretien très élevé. Les stations
classiques sont bien adaptées à l’épuration des grands centres urbains, toute fois
elles laissent l’épuration tertiaire sans solution.
- Les stations naturelles extensives
Les systèmes rustiques d’épuration s’inspirent des types d’écosystèmes naturels :
aquatiques, semis aquatiques ou terrestres.
Le domaine d’application des techniques naturelle d’épuration est large si le terrain
.I
est disponible et bon marché. Elles sont très indiquées pour les villages et les
petites villes contrairement aux grandes villes.
Les technologies “naturelles” actuelles d’épuration exploitent chacune les processus
*em
écologiques du fonctionnement d’un.:$euil des écosystèmes de cëS ërisembles
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- les lagunages à mégrophyte-57inspirent des plans d’eau libre naturels i
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- les techniques d’épr$ation des eaux par les végétaux équatiques flottapts (bassins
à jacinthes d’eau, à @tue ou à lentilles d’eau) copient les prairies flottaMes
- les bassins d’épuratfn à rhyzophyrtes fixés dans les prairies immerge&
- le lagunage à macrdhytes appliquent l’écologie des ceintures naturelle semi
auquatiques.
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*
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4.
-ji
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4’ f
9 - Gestion des eau; kées : la revalorisation des sous produits
La pollution des eaux est due à la concentration des matières (solubles ou
insolubles et non de leur nature) qui provoque la dégradation du milieu récepteur.
*i*
L’épuration consiste à abaisser cette concentration dans l’eau. Elle génère des
produits qu’il faut disfierser. Cette opération représente l’étape de la valorisation des
produits qui sont les boues.
- Assainissement individuel
Les boues de la fosse septique peuvent servir d’amendement agricole après
stabilisation en station collective de traitement.
La production végétale résultant de l’épandage souterrain peut être constitué de
légumes, de gazons etc..
- Stations collectives classiques d’épuration
Les sous produits sont constitués par les boues primaires et secondaires. Les
traitements qu’elles peuvent subir avant leur valorisation sont. très diversifiés.
Beaucoup trop coûteux, certains d’entre eux ne permettent encore que leur
élimination en décharge contrôlée. La destination courante reste l’agriculture, bien
que les boues, après un traitement anaérobie puissent donner du gaz naturel utilisé
comme appoint d’énergie.
- Stations collectives naturelles d’épuration
- boues déjà stabilisées donc utilisation possible en agriculture
- biomasses végétales herbacés ou ligneuses peuvent être valorisées (compost,
bois d’énergie, matériaux d’artisanat).
10 - Gestion des eaux usées : la réutilisation des eaux traitées
Les eaux traitées sont rejetées dans le milieu naturel : elles réintègr’ent le cycle de
l’eau. L’épuration doit être suffisante pour que le milieu récepteur ne soit pas
perturbé. Le rejet dans le réseau hydrographique est inoffensif si le traitement des
eaux est complet (épuration primaire, secondaire et
tertiaire ainsi que la
désinfection). Dans le cas contraire, les risques de perturbations de I’éco-système
aquatique récepteur seront d’autant plus grands que l’effet de dilution des eaux
naturelles est faible fl faut tenir compte des usages de l’eau en aval (baignades,
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pêches etc.)
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28
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Dans les pays du Sahel où le problème de l’eau se pose avec acuité, la réutilisation
des eaux usées après traitement constitue ur$e piste de plus en plus appliquée pour
économiser l’eau de distribution. La destinatqn la plus appropriée des eaux traitées
est l’irrigation,
â1
B- Problèmes généraux rencontrés c$ms l’agglomération dakaroise
L’agglomération dakaroise connaît une pollution très poussée liée notamment à la
qualité des eaux résiduaires rejetées. Au cours des visites à la baie de Hann, à
Rufisque, Ouakam, des canaux à ciel ouvert déversent les eaux usées directement
dans la mer.
Les eaux usées domestiques et industriellessont rejetées directement dans la mer
sans traitement préalable. Nestlé Sénégal, une industrie alimentaire traite les eaux
avant rejet contrairement aux autres industries de la place (une eau usée provenant
de la Sotiba, rejetée en mer avec un pH = 12).
Les nappes phréatiques et l’environnement sont menacés. La seule station
d’épuration de Cambérène ne peut traiter que 10.000 m3 soit le I/l0 de la quantité
d’eau à épurer. Bien que la mer ait un grand pouvoir auto-épurateur, il y a des
limites à ne pas dépasser.
Force est de reconnaître aujourd’hui que le problème des eaux résiduaires a atteint
des proportions alarmantes.
L’augmentation de la population, l’implantation de nouvelles usines ne font
qu’accroître les menaces qui pèsent sur l’environnement. Des prélèvements des
eaux résiduaires ont été effectués sur des canaux rejetant,directement à la mer. Les
déterminations ont porté sur les paramètres caractérisant la pollution organique
(M.E.S. ; la D.B.Os et la D.C.0).
Résultats d’analyses des eaux en mg/1
1 Canal SERAS
1 1564
1
325
1 6 800 1
L Canal eaux usées Ouakam
818
625
Normes admises oar I’OMS
30
20
La détermination des paramètres caractérisant la pollution globale organique montre
que les rejets dépassent très largement les normes admises. Les concentrations en
azote et en phosphore sont aussi élevées. Les conséquences sont graves sur
l’environnement.
<.-
ic:!:j -~
:<
Dans les pays du Sahel où Ii problème de l’eau se pose avec acuité, la réutiliiation
des eaux usées après traitement constitue une piste de plus en plus appliquée; pour
économiser l’eau de distribut$on. La destination la plus appropriée des eaux tr$itées
;
est l’irrigation.
ii
7
ai
1
!
B- Problèmes générau$ rencontrés dans l’agglomération dakaroj,se
r <
L’agglomération dakaroise connaît une pollution très poussée liée notamment à la
qualité des eaux résiduaires rejetées. Au cours des visites à la baie de Hann, à
Rufisque, Ouakam, des canaux à ciel ouvert déversent les eaux usées directement
dans la mer.
Les eaux usées domestiques et industrielles sont rejetées directement dans la mer
sans traitement préalable. Nestlé Sénégal, une industrie alimentaire traite les eaux
avant rejet contrairement aux autres industries de la place (une eau usée provenant
de la Sotiba, rejetée en mer avec un pH = 12).
Les nappes phréatiques et l’environnement sont menacés. La seule station
d’épuration de Cambérène ne peut traiter que 10.000 m3 soit le l/lO de la quantité
d’eau à épurer. Bien que la mer ait un grand pouvoir auto-épurateur, il y a des
limites à ne pas dépasser.
Force est de reconnaître aujourd’hui que le problème des eaux résiduaires a atteint
des proportions alarmantes.
L’augmentation de la population, l’implantation de nouvelles usines ne font
qu’accroître les menaces qui pèsent sur I’environnemen’t. Des prélèvements des
eaux résiduaires ont été effectués sur des canaux rejetant,directement à la mer. Les
déterminations ‘ont porté sur les paramètres caractérisant la pollution organique
(M.E.S. ; la D.B.05 et la D.C.0).
Résultats d’analyses des eaux en mg/1
M E S
DB05
DC0
Lieu
Canal I eaux usées Hann
490
725
906
Canal II eaux usées Hann
1254
675
3 280
Canal Sotiba
182
625
,2816
Canal SERAS
1 564
Canal eaux usées Ouakam
818
Normes admises oar I’OMS
30
La détermination des paramètres caractérisant la pollution globale organique montre
que les rejets dépassent très largement les normes admises. Les concentrations en
azote et en phosphore sont aussi élevées. Les conséquences sont graves sur
l’environnement,
30
Zonas où la culture irriguée est pratiquée$Vallée dtrFleuve, Bassin de I’Anambé,
les Niaves et le Lac de Guiers)
:$
]
II est impératif d’utiliser rationnellement I’e” u, les engrais et les pesticides pour le
maintien de I’écosystème pour une agricult dre durable. II faudra éviter :
t
?? la sur irrigation
j
?? le respect des doses prescrites d’engrais’ ’
?
le surdosage des pesticides pour les traitements
0 surveillance des rejets de la CSS sur le lac de Guiers
Zones fortement peuplées (l’agglomération dakaroise)
La presqu’île du Cap Vert souffre de la pollution domestique et industrielle. Une
menace sérieuse pèse sur la zone (nappes phréatiques polluées, eaux marines
agressées). La région connaît de graves problèmes d’épuration des eaux usées (la
seule station d’épuration celle de Cambérène traite le I/l0 des eaux résiduaires).
Environ 90.000 m3 des eaux non traitées sont rejetées dans la mer. Les industries
déversent directement dans la mer divers effluents (métaux lourds, colorants, eaux
chaudes, matières organiques etc..)
- Solutions immédiates à préconiser
?
Installation de nouvelles stations d’épuration (toutes les grandes villes doivent
être dotées de stations d’épuration)
o Sensibiliser les populations sur les dangers que représentent les pollutions
0 Décentralisation de la zone pour une occupation rationnelle du territoire national
0 Industries doivent respecter les normes de rejet comme NESTLE Sénégal
- Zones industrielles
Les pollutions industrielles sont extrêmement graves. Le traitement des eaux usées
industrielles est difficile.
La région naturelle des Niayes avec l’installation d’industries polluantes (ICS) risque
de connaître une mort programmée si les industriels ne prennent pas en compte les
problèmes environnementaux (au moins 6.000 hectares de terres détruites dans la
zone de Taïba Mboro ; étude des crénaux porteurs dans la région de Thiès, rapport
final P, A.G.P, F. Avril 1997). Le cas des Niayes est ide,ntique à celui du Lac de
Guiers où la CSS envoie tous I%S rejets.
Les problèmes de pollution représentent une sérieuse menace pour le maintien des
écosystèmes. Une politique de protection environnementale basée sur la prévision
de la pollution doit être développée. Une réglementation des eaux rejetées doit être
établie (industries, agro industries etc.)
-.
---
_
. ~ .-_..
_:
._-z.L
3
3:
0 Pesson (PS) 1976 : La pollu$on des eaux continentales - incidences sur Ier; 1
biocenoses aquatiques. Ed. Gauthier - Villars ISBN 2 - 04 - 00 8704 - 4
* Jolankai (G.) 1991 : Les impacts de l’agriculture sur les ressources en eau
Cah. Mouvement universitaire de la Responsabilité Scientifique ; P 105 - 134.
* Matty (F.) 1997 : Dynamique du système de production agricole et évolution des
sols autour du Lac de Guiers - Rap. Projet F U L - I S E Volet no4
a Carat, Bur. Pédol Senegal 1992 : Fertilisation Vol 51-92 p.
0 Thomas (0.) : Métrologie des eaux résiduaires B4000 - Liége (Belgique)
0 Radoux (M.) Fondation universitaire Luxembourgeoise - Station d’épuration
expérimentale de Viville Belgique
--
_ ,. i-.=.
-
,,....--, 1.
--_-
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--
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L
Yc-.
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MNDIAi!4
REPUBLIQUE Df) SHEGAL
MINISTERE DE $AGRICULTURE
-a;i
I$stitut Sénégalais
:
Iffe Recherches Agricoles
1:
C$?ntre National de la Recherche Agronomique
+ 1
,
“COURS INTENSIF” ‘.
QUALITE ET TRAITEMENT DES EAUX
USEES DOMESTIQUES ET AGRICOLES
25 OCTOBRE AU 10 NOVEMBRE 1998
(Delta du Fleuve Sénégal et Agglomération Dakaroise)
Par
Moussa NDOYE
Technicien Supérieur
en Chimie Biologie Fertilisation minérale
des Sols “ISRAKNRA Bambey
;;
REMEf$CIEMENTS
rf
4
ài
I
Je remercie sincèrement
j/ I
?? La Fondation Universitaire Luxembourgeoise pour l’organisation matérielle de ce
cours
s
-.
?
Le Directeur de I’I.S.E., les enseignants et les prafesseurs belges de la qualité de
l’enseignement dispensé au cours de ces 2 semaines
.
..-v--.
3;
f AVANT PROPOS
Avec l’augmentation de la &pulation, les besoins en eau ne cessent de cro$re. Le
développement accéléré def industries, de la culture irriguée ne font qu’accroîkre les
besoins en eau. Sous la kession des besoins considérables de la civilkation,
1
l’emploi des eaux de nappbs et de sources a cédé le pas a une utilisatio! plus
317
poussée des eaux de surface.
La pollution a pour origine les rejets industriels, les eaux usées domestiques,
l’emploi des engrais et dles pesticides et exceptionnellement le déversement
intempestif des hydrocarbures.
Les eaux chargées ont des impacts négatifs sur les eaux de nappes et de surface
(contamination des nappes, destruction des systèmes aquatiques etc..).un
traitement des eaux usées est un préalable avant tout rejet vers les exutoires
rivières, lacs et les mers etc..
Les problèmes de pollution dans cette étude portent sur :
1. Les pollutions des eaux agricoles
2. Les pollutions des eaux domestiques
I - LES EAUX AGRICOLES
LA PROBLEMATIQUE DES POLLUTIONS DUES AUX ENGRAIS ET AUX
PESTICIDE:S
Le secteur agricole représente 70 % des exportations du Sénégal.
Depuis les années 70, le Sénégal est confronté à de nombreuses difficultés dans le
domaine de la production agricole. Les causes principales sont :
?? baisse de la pluviométrie :
lourde de conséquence pour une agriculture
essentiellement pluviale
?? baisse de la fertilité des sols
?? croissance démographique galopante (3 % par an).
Un déficit vivrier s’est installé dans le pays. Avec la nouvelle politique agricole, l’un
des objectifs majeurs est la réduction de ce déficit. Pour absorber ce déficit, une
amélioration des systèmes de productions agricoles est devenue une impérieuse
nécessité. Les infrastructures hydro-agricoles s’inscrivent dans la perspective d’une
intensification de la production agricole. La culture irriguee intensive a ses
inconvénients puisqu’elle fait appel à l’utilisation intensive d’intrants (engrais,
pesticides, herbicides).
-.
--
La gestion préventive de la poIluton des rëssources en eaux et sols au niveau de9
zones où la culture irriguée @t pratiquée est primordiale pour
l’avenir d&
l’agriculture et pour I’écosystèm~~. C’est pourquoi, il faut attirer l’attention de2
promoteurs ruraux et des agro&dustries sur les dangers que représente POU$
l’environnement une utilisation irr;tionnelle des intrants (engrais et pesticides).
ii
A - La pdiUtiOn aaricole du aux engrais
;*
j f
Des cas de pollution des eaux par les nitrates et des résidus phosphores sont
signalés en E’urope et au Japon.
Les risques de pollution de l’environnement par les nitrates et les résidus
phosphatés ne sont plus à écarter dès l’instant où les populations rurales ne,
maîtrisent pas l’emploi de ces fertibsants.
Des études pour connaître les besoins en éléments fertilisation pour chaque culture
sont indispensables compte tenu de la nature des sols.
Des actions de sensibilisation doivent être menées en direction des promoteurs
ruraux sur les impacts négatifs de l’application irrationnelle des engrais chimiques.
1) LES ENGRAIS
Ce sont des matières fertilisantes dont la fonction principale est d’apporter aux
végétaux des éléments fertilisants. Ils renferment en générale des éléments
fertilisants secondaires Ca, Mg, S, etc et des oligo-éléments (Zn, CU, Mn, etc..).
Les classifications des engrais sont basées selon leur origine et leur forme. On
distingue :
?? les engrais organiques
?? les engrais minéraux
- Les engrais organiques
Ils proviennent de la transformation des déchets des végétaux et des animaux. Ils
sont incorporés au sol pour augmenter les réserves en éléments nutritifs mais
surtout pour améliorer le complexe argilo humique. Ces engrais apportent sous
forme organique tous les éléments majeurs, secondaires et la plupart des oligo-
éléments.
Le compost est un engrais organique stable de grande valeur riche en éléments
nutritifs ayant subi une humification plus ou moins complète.
- Les engrais minéraux
Ils renferment des éléments nu@tifs pour la croissance et le developpement normal
des plantes.
3
*
1
0 Les macro éléments
.:
1:
4
;:
- éléments principaux (N,‘P: K)
- éléments secondaires (Ca, Mg, S)
?? Les oligo-éléments (BO, Fe,CI, CU, Mn, Mo, Zn)
Les engrais minéraux sont classés selon l’élément majeur dominant. Cn
distingue les engrais azotés, les engrais phosphatés et les engrais
potassiques.
- Les engrais azotés
L’azote est le facteur principal de croissance : croissance végétative (tige, tronc,
densité foliaire). II donne de la vigueur à la plante et retarde la sénescence et la
maturité des organes. II est responsable de la faible résistance de la plante à l’action
du vent et aux maladies cryptogamiques.
0 Les engrais azotés ammoniacaux
Sulfate d’ammoniaque (NH4 ) 2 SO4 à 20 % d’azote
?? Engrais azotés nitriques
Action rapide mais non soutenue (non retenu par le complément absorbant)
Nitrate de Chaux (Ca (Nos ) 2 35 % d’azote)
?? Engrais azotés ureiques
Urée CO (NH2) 2 dosée à 46 % d’azote
- Engrais phosphatés
Le phosphore est un facteur de croissance
?
il joue un rôle dans le développement des racines des jeunes pousses
?? facteur de précocité
: il raccourcit la durée du cycle végbtatif et accélère la
maturité
--
-.
_._--
-. ._
-
-r
Les principaux engrais sont :
?? Les phosphates naturels
phosphates tricalciques de Taïba et Matam, le phosphal (phosphate
d’alumine de Lam-Lam).
?? Les phosphates naturels traités par de l’acide orthophosphorique ou par de
l’acide sulfurique.
?? Superphosphates de solubilité beaucoup plus élevée.
La solubilité demeure le problème majeur de l’utilisation des phosphates.
- Engrais potassiques
Le potassium joue un rôle important dans la synthèse des sucres. Il accroît la
résistance de la plante au stress hydrique et aux maladies cryptogamiques.
- Les engrais composés
- engrais à 1 élément majeur (simple)
- engrais à 2 éléments majeurs (binaire)
DAP cl’ammonium phosphate (18-46-O)
- engrais à 3 éléments majeurs (ternaire)
2) ROLE DE.S ENGRAIS DANS LE SYSTEME DE LA PRODUCTION
AGRICOLE
2.1. Amélioration des rendements des cultures
Une application rationnelle de l’engrais sous une culture donnée dans un sol donné
s’accompagne le plus souvent d’un accroissement de rendement. Cette croissance
a des limites. La dose d’engrais correspon’dant au rendement maximal de la culture
est la dose optimale du point de vue technique. Cette dose optimale au point de vue
technique dépasse le plus souvent la dose optimale du point de vue économique. La
dose optimale sur le plan économique est la dose pour laquelle le prix du
supplément de récolte obtenue compense exactement le prix de l’engrais.
2.1 .l Améliorer la fertilité du sol
8 ,6;F;f
Le rôle des engrais est d’apporter aux plpntes les éléments nutritifs (N, P, K etc)
pour un développement normal.
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3) MECANISMES DE TRANSFERT DES RESIDUS D’ENGRAIS VERS
LES EAUX DE SURFACE ET SOUTERRAINES
Des quantités importantes étant souvent apportées au sol en culture intensive par
les agriculteurs, il serait intéressant de savoir comment le sol stocke les éléments
nutritifs et comment les éléments en excès sont évacués.
La plante n’absorbe que 50 à 70 % des nutriments apportés sous forme d’engrais.
Les autres 30 à 50 % vont s’accumuler dans le sol ou seront évacués par des
écoulements de surface et souterrains (Jolankai, 1991).
3.1. Principales voies d’évacuation
- érosion des terres
L’eau de ruissellement arrache les particules du sol et emporte les nutriments vers
les marigots, lacs et rivières. Le phosphore, peu mobile dans le sol est emporté par
érosion dans les rivières et réceptacles aquatiques (0,5 à 0,l %) de la quantité
épandue).
- infiltration
Le sol est un substrat poreux. Les eaux de pluies ou les eaux d’irrigation s’infiltre à
travers les pofes de diamètre variables avec les substances associées et peuvent
atteindre les nappes phréatiques.
Estimation de la porosité totale (p.t.)
P.t
=
(‘1 -d.a). 100
D.a = densité apparente
d.r
D.a =
poids (p) sol
D.R = densité réelle
- vol (v) sol (cm”
C&W
t
P.t <
40 % (% volumique) 4
négatif pour la plupart des cultures
P.t > 60 % 4
négatif 4
terre creuse
P.t =
50%
13
optimum pour les cultures
i ci.
3.2. Où sont stockés les éléments nutritifs d!ns le sol ?
r
Les éléments nutritifs sont stockés dans l& sol sous forme d’ions dissous dans la
solution du sol. Certains de ces éléments ir$erviennent directement dans la nutrition
des plantes d’autres jouent un rôle indirect kn contribuant à l’équilibre de la réaction
chimique du sol en l’occurrence le pH.
$-
i
i
if
;a
f
g-
La grande partie des éléments nutritifs-sont fixés sur le complexe absorbant du sol
ou complexe argilo-humique qui est en équilibre dynamique avec la solution du sol.
Trois paramètres principaux caractérisent le complexe argilo humique :
?
La capacite d’échange cationiques : T (meq/lOO g de sol) quantité maximale de
cations pouvant être absorbés et échangés)
?
la somme des cations basiques absorbés à la surface du complexe S (en
meq/lOO g)
?
V % taux de saturation en bases V % = S x 100
T
La propriété d’adsorption du complexe argilo humique est d’une grande importantce
pour l’application des engrais dans le sol. Certains éléments sont moins
énergiquement retenus que d’autres. L’apport d’engrais azotés fournit au sol l’azote
sous formes NH4 + Nos - et NO -3. L’ion NH4+ se fixe facilement sur le complexe
argilo humique contrairement à l’ion N03-. Ce dernier migre dans les profondeurs et
atteint les nappes phréatiques d’où une pollution des eaux. Quant la capacité
d’échange cationique (T) est faible, le sol
retjent peu de cations donc peu
d’éléments nutritifs.
Les quantités d’engrais apportées doivent être proportionnelles à la capacité
d’échange cationique. Les risques de pollution des eaux sont réels quand le tonnage
d’engrais dépasse largement la capacité d’adsorption du sol
Le sol est donc un substrat poreux à travers lequel peuvent transiter les cléments
nutritifs apportés sous forme d’engrais pour atteindre les nappes phréatiques ou (de
surface. Certains éléments comme le phosphore ne migre pas dans les profondeurs,
d’autres éléments comme l’azote et le calcium se déplacent et se sont entraînés vers
les nappes par les eaux d’infiltration où les concentrations peuvent devenir élevés.
4) - ALTERATION DE LA QUALITE DES EAUX DE NAPPES
4.1 Salinisation des eaux de nappes
C’application irrationnelle des engrais (minéraux et organiques) sur les terres de
culture peut se traduire par une contamination des nappes phréatiques et des eaux
de surface (rivières, marigots, lacs).
L’es potentialités de contamination des nappes dépend de plusieurs facteurs, mais la
teneur du sol en sels y contribue pour beaucoup. II existe une corrélation étroite
, %ntre utilisation du sol et pollution des sols par les:pitrates. L’épandage des engrais
spr le sol enrichit ce dernier en sels. Les sels app r-tés en exces ou à une période
iraappropriée,
P
par érosion ou par lessivage atteigrent les nappes, phréatiques qui
dommuniquent indubitablement avec les rivières, l& marigots et les lacs.
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g
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8
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eaux souterraines+appesphréatiques)~ est beaucoup plus
lente que celle des eaux de surface. Cependant, les nappes phréatiques peu
profondes sur sols légers sableux, très perméables sont vite contaminées.
Ces eaux contaminées deviennent riches en HC03 -, Ca ++, K “, Cl - , SO4 -, NC3,
PO+- Si la concentration en sels dépasse certains normes, les eaux sont classées
salées.
Les principales sources d’eau potable ou d’eau d’irrïgation pour les cultures sont les
puits, les marigots, les rivières, les lacs. La salinisation des eaux est lourde de
conséquence.
Les eaux salées utilisées pour l’irrigation inhibent la croissance des plantes et
stérilisent les sols cultivés.
Normes de satinité des eaux proposées par le laboratoire de Riverside et modifiées
par Durand, 1983.
?? Cl (classe ‘1) C.E. à 25°C
250 /C Eaux non salines
. C2 250 < C.E < 750
- Eaux à salinité moyenne
??
c3 750 <
C.E. < 2250
- Eaux à forte salinité
?? C4 2250 c
C.E
c 5000 - Eaux à très forte salinité
?? c5 5000 <
C.E < 20000
- Eaux à salinité excessive
Ces normes de salinité combinées au coefficient d’absorption du sodium (SAR ou
TAS) permettent de mieux apprécier la qualité d’eau d’irrigation (Diagramme
permettant de déterminer la qualité des eaux d’irrigation en fonction de la C.E ou
SAR
SARouTAS = N a *
en meq/l
(Ca++ + Mg “) l%
La‘SAR ou taux d’absorption du sodium est un indice‘de nocivité du sodium vis-à-vis
du sol. II exprime le pouvoir qu’à une eau d’irrigation à induire la fixation du sodium
qu’il renferme sur le complexe adsorbant du sol .
Les eaux d’irrigation sont classées en fonction du taux d’absorption du sodium. II
existe 4 classes (SI, S2, S3 et S4).
J $
t
SI ‘:: Eaux utilisables pour l’irrigation de presque tk$ les sols avec peu de danger
d’a!calinisation bien que certaines cultures sensit?es au sodium puissent être
gê@es (avocatier).
:;
‘2
forte capacité d’échange, surtout dans des conditions de faible lessivage, à moins
que du gypse ne soit présent dans le sol. Cette eau est utilisable dans les sols à
texture grossi&re ou les sols organiques ayant une bonne perméabilité.
S3 : Eaux pouvant provoquer l’apparition d’une alcalinité dangereuse dans la plupart
des sols, leur emploi exigera la mise en œuvre d’un aménagement spécial : bien
drainage, fort lessivage, addition de matière organique.
S4 : Le danger d’alcalinisation est très fort de telles eaux sont utilisables pour
l’irrigation si leur faible salinité permet d’addition de calcium soluble ou si le sol (en
contient suffisamment.
Diagramme permettant de déterminer la qualité des eaux en fonction de la CE à
25°C et du coefficient d’absorption du sodium (SAR).
4.2. Pollution des eaux de nappes par les nitrates et les phosphates
La pollution par les nitrates est l’un des problèmes les plus graves de
l’environnement continental.
Au cours de ces 20 à 30 dernières années, il y a un grand changement de la qualité
des eaux de rivières. En effet, la concentration en nitrates dans les eaux de surface
a augmenté de 0,15 mg/1 de nitrates par an (Jolankai 1981).
Le front des nitrates avance dans les acquifères sans qu’on puisse l’arrêter. On
note un fort accroissement des nitrates dans les forages de la S.D.E. à Thiaroye
(600 mg de nitrate/l)..
La cause principale de cette pollution est le taux d’utilisation très important d’engrais
(engrais minéraux, déjections animales, irrigation excessive). L’excès de nitrate dalns
l’eau de boisson serait la cause d’une maladie “la méthémoglobinémie chez Iles
nourrissons. Les nitrates augmenteraient les risques de cancer de l’estomac chiez
l’homme.
Les.concentrations admissibles par I’OMS sont 50 mg/1 pour les nitrates et 5 mg/l
pour le phosphore dans l’eau de boisson.
Les risques de pollution liée à l’application des engrais au Sénégal
Le type d’agriculture pratiquée au Sénégal est semi-intensif d’une manière générale.
Dan? ce conte.xte précis, la pollution n’est pas alarmante, mais avec l’avènement des
bat-t-$ges et dans certaines localités où l’irrigation é$ pratiquee à grande échellle
(Val)e du Fleuve, la Haute Casamance, les Niayes) ; “j y a lieu de faire attention.
1
Da& le Sud du Sénégal, la localité à surveiller est $ie bassin de I’Anambé où la
rizic$ure intensive y est pratiquée. La pollution éven$uelle de la rivière le Kayanga
set-q dramatique pour I’écosystème.
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10
_ -., L-#&ion..de Niaye,s te long du Littoral Dakar, Saij$&ouis connaît la.,pratique d’un
maraîchage intensif. Les sols sableux de la zone efUa nappe peu profonde font
-
-
que
les Niayes sont exposés à la pollution par les nitrates et à la saiinisation.
Le Delta du Fleuve Sénégal où la riziculture irriguée est pratiquée risque de
connaître des pollutions dues aux engrais. La maîtrise de l’eau a engendré
l’applications de fortes doses d’engrais.
Des mesures effectuées par 1’I.S.E. dans la zone du Delta (Mbakhana, Bifèche,
Mamadou Sow) montrent des teneurs élevées en nitrates (80 mg/I).
5 - MESURES CONSERVATOIRES DE LUTTE CONTRE LA
POLLUTION DES EAUX DUE AUX ENGRAIS
La pollution des eaux est fonction de 2 grands facteurs
- le cadre physiques (sol, climat)
- les pratiques agricoles dont l’application des engrais
La lutte contre la dégradation des eaux doit se baser sur les composantes de la
trilogie suivante.
Sources de pollution ----- Transfert d’éléments fertilisants ---- Pollution de la nappe
Toute action visant à atténuer ou à éliminer la pollution doit agir sur ces 3
composantes.
Engrais
s Is
Pollution de la nappe
f
Choix type d’engrais
Par traitement des eaux
P
Réduction des engrais
Lutte contre le ruissellement
minéraux
l’érosion et le lessivage
- Lutte contre #‘érosion des terres cultivées
‘t
?? Travail minimal du sol
?
Labour suivant les courbes de niveau
?
Cultures w-r bandes alternées avec des bandes non cultivées
?
Mise en place de haies vives pour lutter contre l’érosion hydrique et éolienne
?? Rotation culturale
?
Enfouissement de matières organiques (fumiers compost)
?? Respect’d$s techniques culturales
8 :;::,
?? Jachères ; 1
iE
i
i
1 1
^_ ,---.-.
des éléments nutritifs Nos,- E10,(--
L’objectif recherché en fertilisation minérale est le maintien des rendements à un
niveau acceptable. Cependant, il faut concilier cet objectif à la protection de
l’environnement..
Le maintien de la fertilité des sols à un niveau acceptable est possible, tout en
évitant le gaspillage des fertilisants.
Les mesures suivantes doivent être respectées
?? Utilisation rationnelle des engrais. Les doses d’engrais en éléments fertilisants
doivent être fonction des besoins des cultures, de la nature des sols et de la
pluviométrie ;
o Amélioration des techniques de fertilisation (fractionnement des engrais, maintilen
du taux de matière organique à un niveau suffisant.
?
Ne pas faire la sur-irrigation pour éviter le lessivage des éléments fertilisants (NI03
- et Ca++ etc..).
o Développer une politique de protection de l’environnement basée sur la
prévention de la pollution..
Dans le cadre de cette politique de la mise en place de bonne pratique agricole, il
faut utiliser 3 éléments principaux pour appliquer
?? l’éducation des agriculteurs
0 l’économie (principale pollueur - payeur)
0 la réglementation.
L’obtention de bons rendements est l’un des soucis majeurs de la fertilisation, mais
les problèmes liés à l’environnement doivent toujours nous guider dans nos actions,
5.1. Pollutions minérales dues aux nitrates et au phosphore - phénomènes
d’eutrophication et d’eutrophisation.
La pollution minérale est provoquée par l’abondance des composés minéraux de
l’azote et du phcsphore. Dans un premier stade, il y a prolifération des algues, dans
un second stade, il y a mort des algues et phénomène de décomposition aérobie se
traduisant par la consommation totale de l’oxygène. On assiste à une chute
vertigineuse de 1; biodiversité et à des mortalités piscicoles massives.
I :!
t
L’augmentation 6le la matière organique peut se traduire par une a&tivité très intense
des micro Orga&smes qui consomment l’oxygène dissous. Comme dans le cas
précédent on a @es pertes piscicoles très importantes.
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R.
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-
- - - - -
B l-
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1. Introduction
Pour la protection des plantes cultivées contre les ravageurs et les maladies, on
utilise essentiellement des produits chimiques. Les catastrophes dues aux ravagews
avaient entraîné au 1 gQme siècle l’exode massif d’Irlandais vers les U.S.A.
Raisons d’utiliser les pesticides
a
augmentation les rendements des cultures
??
limitation des irrégularités de production liées aux grandes catastrophes
parasitaires
?? protection des stocks
?? lutte contre les vecteurs des maladies
?? protection de certaines espèces.
Raisons de s’inquiéter
Avec le développement de l’agriculture intensive de grandes quantités de pesticides
sont utilisées pour la protection des cultures. La production américaine de pesticides
(matières actives) est passée de 45.000 t à 700.000 t entre 1948 et 1998.
Près de 3 millions de tonnes de DDT ont été dispensés dans la biosphère. Les
écosystèmes sont de plus en plus menacés.
2) Présentation
2.1. Définition
Un pesticide est toute substance ou association de substances utilisëe pour
détruire, repousser, combattre les ravageurs des plantes, les vecteurs de maladies
humaines et animales.
2.2. Structure de la molécule
‘a
a/- Une molécule de pesticide comprend 3 parties :
0 une partie active
?? des fonctions chimiques conditionnant la plus ou moins grande solubilité dans
l’eau
?? une partie qui joue 1~ rôle de support pour les deux premières pgrties et
I I-
conditionnant la solubid é dans les huiles.
i
c
i
L’affinité des pesticides bour les corps gras d’une part et pour l’eau d’a&re part,
conditionne sa pénétratioh dans l’organisme animal ou végétal.
&E
f
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-A. ..” -..,--- L
Les pesticid.es&&nt pas commercialisés à l’état de matières a&ive.s:pu~res, il sont._ _.__._
présentés sous forme de préparation qui peuvent être solides ou liquides. Ces
dernières peuvent avoir les propriétés fongicides, herbicides, nématicides fou
insecticides.
b/- Présentation des matières actives (m.a)
Elles sont responsables de l’activité pesticide d’une préparation commerciale. La
préparation doit-présenter une teneur garantie en m.a, une toxicité faible vis-à-vis (de
I’écosystème et des propriétés physicochimiques favorables à un épandage.
Teneurs en m.a dans les formulations
- quantité de m.a/unité de volume (g m.a/l)
- quantité de m.a/unité de poids (g. m.a./kg)
- pourcentage poids/poids (% p/p)
c/- Formulation des pesticides
Une formulation est composée en dehors de la substance active, d’autres
substances inertes ayant pour but d’augmenter l’efficacité (épandage, poudrage,
pulvérisation).
Les principales formulations sont :
- les poudres pour le poudrage
- les granulés
- les poudres rnouillables
- les concentres émulsifiables
- les concentres ultra bas volume
2.3/- Caractères physico-chimiques
Les propriétés physico-chimiques dictent le futur comportement de la matière active
dans le milieu
f
,*
- la solubilité dans l’eau
- la tension de vapeur
- la réactivité le coefficient de distribution
2.4/- Classification et mode d’action
i !B!P
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Elle est basée sur la natur$ des ravageurs ou parasites qu’ils combattent
f
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- Insecticides
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- Fongicides
6.
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- Herbicides
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- Nématicides
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a/- Insecticides
3$6
Il
La classification est iasée sur leur mode d’action
- contact
44 i
- inhalation
- ingestion
On distingue 4 grandes familles :
Les organo chlorés : présence de. plusieurs atomes de chlore, non ioniques donc
très peu solubles daQs l’eau, solubles dans les huiles, très stables à l’air à la lumière
et à la température, spectre d’action très large.
Dans les années 40 et 80, ils ont été massivement utilisés contre le criquet pèlerin.
Ils regroupent le DDT, I’aldrine, endosulfan (thiodane), I’endrine, le chlordane,
I’heptachlore.
Les organo phosphorés : hautement toxiques, volatiles, liposolubles et non
persistants. Inhibiteurs de la cholinesterase.
Pour la lutte anti-acridienne, 70 % des produits utilisés appartiennent à cette famille.
Ils regroupent le parathion, malathion, le fénitrothion, le diazinon etc..
Les carbamates : Ils dérivent de l’acide carbamique, leur mode d’action est identique
à celui des organo phosphorés,neurotoxique inhibiteur de la cholinestérase.
Composés peu stables, peu solubles dans l’eau, utilisés à grande échelle contre le
criquet pèlerin.. On peut citer le carbofuran (furadan), le carbaryl (sevin), le propoxur
Vwwn).
Les pyrethrinoïdes : produits de synthèse à partir de substances naturelles, grande
stabilité, peu volatiles, faiblement solubles dans l’eau, très toxiques pour les
animaux à sang chaud et la faune aquatique, grande utilisation en lutte anti
acridienne. Les plus connus sont : la deltamétrine, la lamdacyhalotrine, la
cypermétrine et le fenvalerate.
Les phénylbenzoil urées : ce sont des régulateurs de croissance (action sur le
mécanisme hormonal ou synthèse de la cuticule). Les larves de criquets meurent iau
moment de la Imue (utilisation en lutte préventive). Principaux produits de la famille :
le diflubenzoron et le téflubenzuron.
b/- Les fongicides
Ils s’attaquent aux champignons parasites des cultures. Faiblement toxiques pour
l’environnement. Le classement est basé sur le mode d’action et en fonction du type
de traitement. Le$ fongicides minéraux sont à la base de so@re ou de cuivre, les
fongicides organiques à base de
___-.-_ caoamates
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ou de ses dérivés.
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c/- Lfs herbicides
:
3
Utilitition contre les mauvaises herbes. On peut distir$uer parmi eux, les colorants
nitréi ( l e dnoc), les carbamates, les urées substituées, les triazines, Iles
phyt$ormones de synthèse. L’oxadiazon, le pendiméjhalin sont utilisés à grande
4; I
échdle dans la vallée.
d/- Les nématicides
Produits utilises pour la destruction des vers dans le sol. Ils peuvent se présenter
sous forme gazeu.se (fumigant), liquide ou solide. Ils appartiennent à différentes
formules chimiques comme les oximes N - Méthyl carbamates (aldicarbe), le groupe
des dithio carbamates (Métam sodium) ou le groupe des thiadazines (dazomet).
3/- Effets toxiques
a/- Définition : la toxicité d’un produit exprime le degré de sensibilité à la résistanIce
d’un individu ou d’un groupe d’individus à ce produit. La toxicité peut avoir des effets
immédiat (toxicité aigue) ou effets à longs termes (toxicité chronique).
b/- Evaluation de la toxicité : la pratique des tests de mortalité permet la
détermination de la dose létale pour 50 individus DL 50 on l’exprime la DL 50 en rng
m.a./kg de poids vif.
c/- Classification par la toxicité : I’OMS a classé les pesticides en 4 groupes selon
les valeurs de DL 50 aigues, orales et dermales.
Classification FAO/OMS des matières actives
4 - CONTAMINATION DE L’ENVIRONNEMENT
Les pesticides demeurent toujours dangereux pour ‘l’écosystème. Un grand
inconvénient commun à presque tous les pesticides est leur faible sélectivité qui
entraîne une perturbation dans I’écosystème (destruction de la faune utile).
PArmi les nombreux problèmes posés à I’environn$ment par les pesticides on peut
citer :
3
f
{
01 Accumulation dans la chaîne alimentaire
2
1
i
If
l/ke attention particulière doit être portée aux orga$ochlorés suite à leur persistance
&ns la chaîne alimentaire (poissons, crustacés, eki). Peu solubles dans l’eau, les
organochlorés ne peuvent être évacués par les reins.
o Contamination du sol
La présence de pesticides influence directement ou indirectement la macro et la
microfaune du sol (lombrics et bactéries) qui jouerkun rôle important dans le fertilité
des sols.
?? Contamination de l’eau
Les poissons et les batraciens vivant dans les rivières peuvent être décimés par
l’emploi des pesticides. Les sources d’eau de boisson peuvent être contaminées et
cela représente de réels dangers pour l’homme.
5 - UTILISATION RATIONNELLE DES PESTICIDES
Une réglementation amendée par les pays membres de la FAO est nécessaire.
Les principes suivant doivent guider tout utilisateur de pesticides
?? éviter les problèmes de surdosages
?? respecter le seuil économique
?? respect des paramètres de traitements
c/- Problèmes généraux rencontrés dans le delta
Les sols du delta du Fleuve Sénégal sont des sols salés sulfatés acides avec une
nappe souterraine salée et peu profonde.
Au cours des vïsites effectuées dans la vallée, 2 grands problèmes majeurs se
posent dans la zone :
?? salinité des terres (parcelles de culture de riz abandonnées)
?? mort massive de poissons dans les cours d’eau (pesticide ou eutrophisation des
eaux)
L’agriculture intensive pratiquée au niveau de la zone (culture irriguée) utilise des
intrants à grande échelle (pesticides, engrais). L’utilisation rationnelle de f’eau et des
intrants est nécessaire pour la survie de I’écosystème.
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i La zonëdu delta risque de connaître de graves ~roblèmestiés à la qualité des eaux.
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+4. 1 - Utilisation rationnelle de l’eau et des engrais:
f
3:.i$
’ II faut éviter la sur-irrigation (ne pas recharger I$I nappe en éléments minéraux et ne
pas la remonter) pour-éviter la salinisation des terrres.
j:
‘De nombreux périmètres non aménagés (&ainage mal assuré et irrigation
irrationnelle) sont abandonnées à cause de la salinité des terres.
2 - Utilisation rationnelle des pesticides
Les pesticides demeurent toujours dangereux sur les écosystèmes (biologie des
poissons perturbée, élimination d’insectes tiiles, contamination de la chaiine
alimentaire etc..) Cest la raison pour laquelle une utilisation rationnelle est plus que
nécessaire.
3 - gestion des eaux de drainage
La gestion des eaux de drainage doit être une priorité dans les systèmes de culture
de la zone.
Aujourd’hui, les eaux de drainage sont rejetées dans les exutoires (cuvettes, Fleuve
Sénégal, Lac de Guiers) sans aucun traitement préalable.
Ces eaux de drains chargées en nitrates, phosphore et matières organiques risquent
de contaminer les eaux du Fleuve et du Lac (phénomènes d’eutrophisation).
Avant tout rejet dans les exutoires, un contrôle et un traitement préalables sont
indispensables.
4 - Résultats d’analyses d’eau
(prélèvements dans les cours d’eau et dans les drains)
P H
CE Ca Mg Na K
CI CO3 HC03 NO3 P mg/l SE et
u s
classe
Lieu
1
\\.
Nor drain
6.7
2920
3
2.4 17.21
0.36
22.5
-
3.0
-
“Pont gendarme”
GAELA drain
6.95 4330
2,4
9,0
26.7
0.35
35
-
Boundoum
6.75 1118
0.4
3.0
7.64
0.14
8.5
Lamsar
CSS drain
debut
6.75 1118
0.4
3.0
7.64
0.14
8.5
0.25
C3 S I
dessalement
parcelle
Canal d’irrigation
6.04
137
0.4 0.8
0.48
0.09
2.5
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,
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2;
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Les eaux provenant des rivières (Lamsar, Ta&ré) sont bonnes pour l’irrigation. Les
eaux des drains ayant pour origines ces rivièrds deviennent chargées.
B
- RECOMMANDATIONS
?? Suivi rigoureux des eaux de drainage ava& tout rejet vers les exutoires (Fleuve
Sénégal), Lac de Guiers, cuvettes). Les &aux doivent répondre à des normes
pour éviter les phénomènes d’eutrophisation et d’eutrophication des eaux (taux de
matière organique, de phosphore et de nitrates élevés).
?? Reboisement au niveau de la vallée
?? Utilisation de la matière organique (fabrication de compost) pour la fertilité des
terres.
*;.
?? Formation des agriculteurs pour une gestion rationnelle de l’eau, des engrais et
des pesticides.
II - LES EAUX USEES DOMESTIQUES
- Problématique des eaux usées
La pollution provoquée par les eaux domestiques peut conduire à des catastrophes
si des mesures d’urgence ne sont pas prises. L’agglomération Dakaroise qui croît à
un rythme sans précédent connaît déjà de graves problèmes liés à la non épuratilon
des eaux. L’environnement marin est menacé (dans les baies de Soumbedioune,
Hann etc..), les nappes phréatiques polluées (600 mg de nitrates dans les forages
de la SDE à Thiaroye).
Les industries doversent directement dans la mer sans aucun traitement préalable
divers effluents (métaux lourds, colorants, eaux chaudes etc.). Des solutions très
urgentes sont nécessaires pour sauver la zone.
A - LES EAUX USEES OU RESIDUAIRES
1 - Caractéristiques des eaux résiduaires
Les eaux résiduaires sont des eaux chargées provenant de l’activité humaine
essentiellement. La qualité médiocre de ces eaux exige une épuration avant tout
rejet dans le milieu naturel.
2 - Origines et composition des eaux résiduaires
On distingue différents types d’eau résiduaire :
a/- type domestique (habitations individuelles) : présence de micro organismes
bl- type industriel (industries, entreprises) : grande variabilité avec la nature des
productions et des activités
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c/- type urbain (agglomération) : gr&des varrabilité avec la charge industrielle et la i
dilution.
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La composition des eaux résiduaire; est très variable (surtout avec les eaux usées i
i
industrielles)
1‘i:
1f
3 - Impact d’une eau résiduaire sur lp milieu récepteur
j. I
Les eaux résiduaires peuvent engendrer suivant la nature et la concentration de ces
substances, des effets pervers sur le milieu récepteur.
Représentation d’un écosystème aquatique
Les eaux de surface ont un écosystème faible en oxygène dissous (10 mg/l).
Dans les rejek domestiques ou industriels on trouve des matières organiques, de
l’azote, du phosphore, des métaux lourds et des produits de synthèse etc.
Le milieu aquatique peut être perturbé dans les cas suivants :
0 La présence de matière organique en concentrations importantes peut se traduire
par une consommation de l’oxygène dissous par les bactéries vivant dans l’eau
(mort de poissons dans le lac ou la mer).
o La présence de nitrates (et de phosphates) peut comme la matière organique
accélérer
le phénomène
d’eutrophisation
(prolifération
du plancton,
consommation des algues par les micro-organismes qui consomment l’oxygène
dissous)
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j
f j
2q:
ii
7’
1
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2
2;
?? La présence de substances to$ques, organiques ou minérales, peut entraîner!
des phénomènes comme la rnodi des espèces animales’et végétales.
i
1.
4) Echantillonnage des eaux usée ” et mesure des débits
1i
Le prélèvement est à la base des &hantillons (faire des échantillons composites)
!l
3> I
1 ,
1
Le mode de conservation est fondamental pour les analyses d’eau (garder les
échantillons prélevés à une température de 4°C.)
Le problème d’échantillonnage est une opération très délicate. Les objectifs à
atteindre conditionnent les méthodes à suivre :
I
f
?? échantillonnage instantané
?? échantillonnage discontinue
?? échantillonnage couplé à 1 débit
?? échantillonnage continue proportionnel au débit
La connaissance du débit est très importante dans les eaux résiduaires pour une
bonne maîtrise de l’assainissement.
5) Paramètres physiques et chimiques
(Gaz dissous, température, pH, conductivité etc..)
5.1. L’oxygène dissous
L’oxygène dissous est un élément essentiel de l’environnement acqueux. II est le
réactif limitant de la voie de biodégradation organique. Dans les eaux résiduaires, sa
concentration est voisin de zéro pour atteindre 10 mg/1 dans le milieu naturel. La
concentration dépend de facteurs tel que la température, elle diminue quand la
température augmente). La mesure de l’oxygène dissous se fait par iodométrie
(méthode de Winkler) soit par électrochimie (électrode sélective).
5.2. La température
Les réactions physico chimiques et biologiques dépendent de la température. La
concentration de l’oxygène dissous, le pH, la conductivité, le processus de la
biodégradation carbonée et nitrique sont des paramètres qui sont fonction de la
température. La mesure de la température se fait avec un thermomètre. La plupart
des appareils de mesure de paramètres physico chimiques intègrent un système de
compensation de la température. Certains rejets industriels à température élevée
peuvent modifier la stratification thermique d’un milieu récepteur calme tel qu’un lac.
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5.3. La conductivité
‘r
$
$
2
La connaissance de la valeur $e la conductivité d’une eau usée n’offre que p&
d’intérêt. La variation de cette valeur dans une localité et la comparaison avec ce@e
de l’eau de consommation peut $pporter des indications sur la charge de la pollutidn
associée. Si la nature de IleaI> potable distribuée et celle de l’eau industriefie
prélevée soit comparable, tod\\ sejet polluant se traduit globalement par ~6s.
augmentations de la
demande chimique en oxygène (D.C.O.) donc de la
conductivité.
5.4. Le pH
.,”
L’importance de la mesure du ,pH est limitée aux effluents industriels (les eaux
résiduaires ont un pouvoir tampon élevé et le pH est voisin de la neutralité). Pour les
eaux industrielles, la mesure du pH est couplée avec une installation de
neutralisation ce qui permet un contrôle avant tout rejet..
6) - POLLUTION PARTICULIERE ET PARAMETRES LIES
La pollution particulière est due à la présence d’objets flottants, de mat,ières
grossières et de particules en suspension. Elle est à l’origine de nombreux
problèmes (envasement, dégradation anaérobie, bouchage des canaux).
On distingue les matières grossières (décantables ou flottantes) et les matières en
suspension, de natures organiques (résidus, micro organismes) et minérales
(limons, sables).
Les méthodes de mesures reposent d’une part sur la gravimétrie après simple
séparation (décantation, filtration), et d’autre part sur des méthodes optiques
(absorptiométrie et la néphélométrie).
Les principales déterminations portent sur :
?? les matières grossières (décantation)
o les matières en suspensions (MES) par gravimétrie
?
la turbidité dont la connaissance est utile pour l’eau de boisson
6.1 - La pollution organique globale
La présence de matières organiques dans les eaux résiduaires représente la
principale pollution pour le milieu aquatique.
Les principaux paramètres sont :
6.2 - demande biochimique en Oxygène (DB05)
.Y>-
Le principe de la DBO-5 est de mesurer la quantité à apporter par litre d’effluent pour
dégrader par voie biochimique la pollution initiale.
Y
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4\\jtj/
22
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6.3 - demande chimiquefen Oxygène (DCO)
E
L’oxydation de la matière&rganique est effectuée en utilisant du K2 Cr207.& rnilieu
sulfurique concentré, en présence de sulfate d’argent comme catalysl,ur et la
réaction conduite à
$haux sous reflux pendant 2 heures (Méthodej; AFNOR
normalisée).
$ I
$ <
6.4. les constituants dissous
Les paramètres les plus suivis dans les eaux résiduaires sont les composés azotés
et phosphorés.
6.4.1 Les composés azotes
Réseaux d’assainissement
Azote organique
Formes réduites
de l’azote
Azote ammoniacal
*
Milieu récepteur
Nitrates
Formes oxydées
de l’azote
La concentration en azote est importante dans les eaux résiduaires urbaines (50 à
100 mg/1 en N). La limite admise avant tout rejet est de 10 mg/l.
- L’azote organique et ammoniacal
L’azote organique est représenté par les protéines, les acides amines. L’attaque par
l’acide sulfurique transforme la totalité de l’azote en ammonium qui peut être dosée
au phénate alcalin. L’azote ammoniacal est dosée au réactif de Nessler. Cependant
les méthodes de dosages des différentes formes d’azote sont très nombreuses.
- Les nitrates et les nitrites
Les formes oxydées de l’azote dans les eaux résiduaires sont les nitrates et les
nitrites. Les ions nitrites du fait de leur caractère toxique (formation de nitrosamines
cancérigènes) sont à surveiller dansles eaux de boissons.
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La méthode colorimétrî$ue de G%ss permet un dosage des nitrates et dis nitrites.
3
7
6.4.2. Les composés
osphorés présents sous forme organique (phoJpholipides,
phosphosprotéines)
%1
3
t m i n é r a l e ( o r t h o p h o s p h a t e s ; H2P0i , et, P04-- o u
polyphosphates). i
i4:1:
Les concentrations re Icontrées
d
dans les eaux résiduaires sont dans l’&rdre de 10
mg/1 de phosphore total. La réglementation sur les rejets des eaux résiduaires est de
1 à 2 mgll de phosphore total. Pour le dosage du phosphore total, utiliser les mêmes
extraits que pour I’azote.total.
7 - Aspects microbiologiques
L’analyse microbiologi&e des eaux entre dans le cadre de la protection’de la santé
de l’homme et de l’environnement afin de rendre les eaux polluées compatibles avec
diverses formes de vie aquatique.
Deux seuils sont définis, I”un représentant un objectif. de qualité et l’autre un
impératif.
Normes européennes de qualité biologique
Seuils11 00 ml
Coliformes totaux Coliformes fécaux Streptocoques fécaux
Guide
500
100
100
Impératif
10 000
2 000
L’analyse bactériologique consiste en une phase de prélèvement, de traitement de
l’échantillon de mise en culture des bactéries, de numération et d’indentification.
8 - Epuration des eaux usées domestiques
8.1 - Introduction
L’organisation de nos agglomérations n’a pas tenu compte de notre dépendance vis-
à-vis de la nature. Notre environnement est un recycleur de matière à travers des
réseaux trophiques très complexes.
La pollution provoquée par les eaux usées domestiques est très inquiétante dans les
pays du Sud.
Les déchets rejetés sont d’autant plus importants que la densité est élevée. L’eau
utilisée pour véhiculer ces déchets est rejetée dans l’environnement immédiat, dans
des sites exigus. La nature ne dispose ni de l’espace ni du temps pour recycler ces
déchets : l’équilibre naturel est rompu avec des conséquences catastrophiques.
.:5
4
$f
;:
Dans toute agglomérabon, unemtion d’épuration pour le traitement desleaux usées
est un préalable. Maisimalheureusement, de nombreuses villes ont été Grigées sans
tenir compte de I’assaihissement des eaux usées.
:,
3
43
8.2 - Les enjeux
7
-5i
4:
!
- la pollution urbaine 9 ses impacts environnementaux
j. I
La pollution des eaux usées est une des causes de la dégradation du milieu et une
menace pour la santé de l’homme.
La pollution des eaux est répartie en 4 groupes :
La pollution physique bu primaire
‘:
Les matières en suspension (MES) représentent cette pollution. Ces matières
rejetées dans l’eau, déséquilibrant ainsi la chaîne trophique (blocage de la
photosynthèse du plancton).
L’élimination de cette pollution primaire est assurée par les installations dites
“d’épuration primaire”.
La pollution organique ou pollution secondaire
Elle est représentée par l’ensemble des matières organiques provenant de la cuisine
et du sanitaire.
Les matières organiques en excès dans le milieu entraîne une consommation de
l’oxygène dissous pouvant entraîner la destruction totale de I’écosystème (pertes
piscicoles importantes). L‘élimination de cette pollution secondaire est assurée par
les installations dites “d’épuration secondaires”.
La pollution minérale ou pollution tertiaire
L’abondance des composés minéraux de l’azote et du phosphore est la cause de la
pollution tertiaire. Ces composés proviennent des matières fécales, des déchets de
cuisine et des détergents (phosphore). En concentrations élevées dans le milieu
aquatique, ils entraînent un développement très important des végétaux surtout celui
du phytoplancton (phénomène d’entrophication). L’évolution se poursuit par la mort
des algues entraînant ainsi une nouvelle pollution secondaire nouvelle dite “de
néoformation”. Selon l’importance de la pollution tertiaire, le milieu se rééquilibre
(auto épuration) ou devient anaérobie et même abiotique (mortalités piscicoles
importantes. L’élimination de la pollution tertiaire est assurée par des installations
dites “d’épuration tertiaire”.
--
.s
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4 i
4 :
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2 ,
41
ii
-
La pollution biologique ou quaternaid
i
i
$
3
L’ensemble des germes pathogène: véhiculés par les eaux usées représente la !
pollution quatertiaire. Ces germes $Ont responsables de nombreuses maladies à
;;
caractère endémique ou épidémique dans les pays envoies de développement i
(hépatite, poliomyélite, choléra, gastr!! entérites etc..).
i
if
;;
I
Cette pollution biologique ou péril ficale est éliminée dans les stations d’épuration
”
par les installations de désinfection. La nécessité d’épurer les quatres groupes de
pollution représentée est un des aspects fondamentaux de la protection de
l’environnement des hommes, lui même condition impérative de la qualité de la vie.
8.3 - Les techniques d’épuration
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Les techniques d’épuration sont très nombreuses et peuvent être classées en deux
catégories.
8.3.1. Les techniques individuelles, lorsqu’il n’y a pas d’égouts. L’assainissement
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individuel consiste à traiter les eaux usées de la maison au sein même de la
propriété familiale. II est constitué dune fosse septique suivi d’un épandage
souterrain, installé et dimensionné en fonction des caractéristiques du site (pente,
nappe phréatique, puits). Les contraintes locales limitent son utilisation.
8.3.2. Les techniques collectives (collecteurs d’égouts rassemblent et évacuent les
eaux usées). Elles se répartissent en deux groupes :
- les stations classiques intensives
- les stations rustiques ou “naturelles” extensives
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Eaux beaucoup plus transparentes
Aération
(les bactéries consomment
les M.O.)
Contrôle des paramètres
Les processus classiques d’épuration tertiaire sont tres efficaces et maî’trisés
techniquement , ils coûtent chers et sont d’entretien très élevé. Les stations
classiques sont bien adaptées à l’épuration des grands centres urbains, toute fois
elles laissent l’épuration tertiaire sans solution.
- Les stations naturelles extensives
Les systèmes rustiques d’épuration s’inspirent des types d’écosystèmes naturels :
aquatiques, semis aquatiques ou terrestres.
Le domaine d’application des techniques naturelle d’épuration est large si le terrain
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est disponible et bon marché. Elles sont très indiquées pour les villages et les
petites villes contrairement aux grandes villes.
Les technologies “naturelles” actuelles d’épuration exploitent chacune les processus
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écologiques du fonctionnement d’un.:$euil des écosystèmes de cëS ërisembles
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- les lagunages à mégrophyte-57inspirent des plans d’eau libre naturels i
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- les techniques d’épr$ation des eaux par les végétaux équatiques flottapts (bassins
à jacinthes d’eau, à @tue ou à lentilles d’eau) copient les prairies flottaMes
- les bassins d’épuratfn à rhyzophyrtes fixés dans les prairies immerge&
- le lagunage à macrdhytes appliquent l’écologie des ceintures naturelle semi
auquatiques.
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9 - Gestion des eau; kées : la revalorisation des sous produits
La pollution des eaux est due à la concentration des matières (solubles ou
insolubles et non de leur nature) qui provoque la dégradation du milieu récepteur.
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L’épuration consiste à abaisser cette concentration dans l’eau. Elle génère des
produits qu’il faut disfierser. Cette opération représente l’étape de la valorisation des
produits qui sont les boues.
- Assainissement individuel
Les boues de la fosse septique peuvent servir d’amendement agricole après
stabilisation en station collective de traitement.
La production végétale résultant de l’épandage souterrain peut être constitué de
légumes, de gazons etc..
- Stations collectives classiques d’épuration
Les sous produits sont constitués par les boues primaires et secondaires. Les
traitements qu’elles peuvent subir avant leur valorisation sont. très diversifiés.
Beaucoup trop coûteux, certains d’entre eux ne permettent encore que leur
élimination en décharge contrôlée. La destination courante reste l’agriculture, bien
que les boues, après un traitement anaérobie puissent donner du gaz naturel utilisé
comme appoint d’énergie.
- Stations collectives naturelles d’épuration
- boues déjà stabilisées donc utilisation possible en agriculture
- biomasses végétales herbacés ou ligneuses peuvent être valorisées (compost,
bois d’énergie, matériaux d’artisanat).
10 - Gestion des eaux usées : la réutilisation des eaux traitées
Les eaux traitées sont rejetées dans le milieu naturel : elles réintègr’ent le cycle de
l’eau. L’épuration doit être suffisante pour que le milieu récepteur ne soit pas
perturbé. Le rejet dans le réseau hydrographique est inoffensif si le traitement des
eaux est complet (épuration primaire, secondaire et
tertiaire ainsi que la
désinfection). Dans le cas contraire, les risques de perturbations de I’éco-système
aquatique récepteur seront d’autant plus grands que l’effet de dilution des eaux
naturelles est faible fl faut tenir compte des usages de l’eau en aval (baignades,
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pêches etc.)
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Dans les pays du Sahel où le problème de l’eau se pose avec acuité, la réutilisation
des eaux usées après traitement constitue ur$e piste de plus en plus appliquée pour
économiser l’eau de distribution. La destinatqn la plus appropriée des eaux traitées
est l’irrigation,
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B- Problèmes généraux rencontrés c$ms l’agglomération dakaroise
L’agglomération dakaroise connaît une pollution très poussée liée notamment à la
qualité des eaux résiduaires rejetées. Au cours des visites à la baie de Hann, à
Rufisque, Ouakam, des canaux à ciel ouvert déversent les eaux usées directement
dans la mer.
Les eaux usées domestiques et industriellessont rejetées directement dans la mer
sans traitement préalable. Nestlé Sénégal, une industrie alimentaire traite les eaux
avant rejet contrairement aux autres industries de la place (une eau usée provenant
de la Sotiba, rejetée en mer avec un pH = 12).
Les nappes phréatiques et l’environnement sont menacés. La seule station
d’épuration de Cambérène ne peut traiter que 10.000 m3 soit le I/l0 de la quantité
d’eau à épurer. Bien que la mer ait un grand pouvoir auto-épurateur, il y a des
limites à ne pas dépasser.
Force est de reconnaître aujourd’hui que le problème des eaux résiduaires a atteint
des proportions alarmantes.
L’augmentation de la population, l’implantation de nouvelles usines ne font
qu’accroître les menaces qui pèsent sur l’environnement. Des prélèvements des
eaux résiduaires ont été effectués sur des canaux rejetant,directement à la mer. Les
déterminations ont porté sur les paramètres caractérisant la pollution organique
(M.E.S. ; la D.B.Os et la D.C.0).
Résultats d’analyses des eaux en mg/1
1 Canal SERAS
1 1564
1
325
1 6 800 1
L Canal eaux usées Ouakam
818
625
Normes admises oar I’OMS
30
20
La détermination des paramètres caractérisant la pollution globale organique montre
que les rejets dépassent très largement les normes admises. Les concentrations en
azote et en phosphore sont aussi élevées. Les conséquences sont graves sur
l’environnement.
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Dans les pays du Sahel où Ii problème de l’eau se pose avec acuité, la réutiliiation
des eaux usées après traitement constitue une piste de plus en plus appliquée; pour
économiser l’eau de distribut$on. La destination la plus appropriée des eaux tr$itées
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est l’irrigation.
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B- Problèmes générau$ rencontrés dans l’agglomération dakaroj,se
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L’agglomération dakaroise connaît une pollution très poussée liée notamment à la
qualité des eaux résiduaires rejetées. Au cours des visites à la baie de Hann, à
Rufisque, Ouakam, des canaux à ciel ouvert déversent les eaux usées directement
dans la mer.
Les eaux usées domestiques et industrielles sont rejetées directement dans la mer
sans traitement préalable. Nestlé Sénégal, une industrie alimentaire traite les eaux
avant rejet contrairement aux autres industries de la place (une eau usée provenant
de la Sotiba, rejetée en mer avec un pH = 12).
Les nappes phréatiques et l’environnement sont menacés. La seule station
d’épuration de Cambérène ne peut traiter que 10.000 m3 soit le l/lO de la quantité
d’eau à épurer. Bien que la mer ait un grand pouvoir auto-épurateur, il y a des
limites à ne pas dépasser.
Force est de reconnaître aujourd’hui que le problème des eaux résiduaires a atteint
des proportions alarmantes.
L’augmentation de la population, l’implantation de nouvelles usines ne font
qu’accroître les menaces qui pèsent sur I’environnemen’t. Des prélèvements des
eaux résiduaires ont été effectués sur des canaux rejetant,directement à la mer. Les
déterminations ‘ont porté sur les paramètres caractérisant la pollution organique
(M.E.S. ; la D.B.05 et la D.C.0).
Résultats d’analyses des eaux en mg/1
M E S
DB05
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Lieu
Canal I eaux usées Hann
490
725
906
Canal II eaux usées Hann
1254
675
3 280
Canal Sotiba
182
625
,2816
Canal SERAS
1 564
Canal eaux usées Ouakam
818
Normes admises oar I’OMS
30
La détermination des paramètres caractérisant la pollution globale organique montre
que les rejets dépassent très largement les normes admises. Les concentrations en
azote et en phosphore sont aussi élevées. Les conséquences sont graves sur
l’environnement,
30
Zonas où la culture irriguée est pratiquée$Vallée dtrFleuve, Bassin de I’Anambé,
les Niaves et le Lac de Guiers)
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II est impératif d’utiliser rationnellement I’e” u, les engrais et les pesticides pour le
maintien de I’écosystème pour une agricult dre durable. II faudra éviter :
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?? la sur irrigation
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?? le respect des doses prescrites d’engrais’ ’
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le surdosage des pesticides pour les traitements
0 surveillance des rejets de la CSS sur le lac de Guiers
Zones fortement peuplées (l’agglomération dakaroise)
La presqu’île du Cap Vert souffre de la pollution domestique et industrielle. Une
menace sérieuse pèse sur la zone (nappes phréatiques polluées, eaux marines
agressées). La région connaît de graves problèmes d’épuration des eaux usées (la
seule station d’épuration celle de Cambérène traite le I/l0 des eaux résiduaires).
Environ 90.000 m3 des eaux non traitées sont rejetées dans la mer. Les industries
déversent directement dans la mer divers effluents (métaux lourds, colorants, eaux
chaudes, matières organiques etc..)
- Solutions immédiates à préconiser
?
Installation de nouvelles stations d’épuration (toutes les grandes villes doivent
être dotées de stations d’épuration)
o Sensibiliser les populations sur les dangers que représentent les pollutions
0 Décentralisation de la zone pour une occupation rationnelle du territoire national
0 Industries doivent respecter les normes de rejet comme NESTLE Sénégal
- Zones industrielles
Les pollutions industrielles sont extrêmement graves. Le traitement des eaux usées
industrielles est difficile.
La région naturelle des Niayes avec l’installation d’industries polluantes (ICS) risque
de connaître une mort programmée si les industriels ne prennent pas en compte les
problèmes environnementaux (au moins 6.000 hectares de terres détruites dans la
zone de Taïba Mboro ; étude des crénaux porteurs dans la région de Thiès, rapport
final P, A.G.P, F. Avril 1997). Le cas des Niayes est ide,ntique à celui du Lac de
Guiers où la CSS envoie tous I%S rejets.
Les problèmes de pollution représentent une sérieuse menace pour le maintien des
écosystèmes. Une politique de protection environnementale basée sur la prévision
de la pollution doit être développée. Une réglementation des eaux rejetées doit être
établie (industries, agro industries etc.)
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3:
0 Pesson (PS) 1976 : La pollu$on des eaux continentales - incidences sur Ier; 1
biocenoses aquatiques. Ed. Gauthier - Villars ISBN 2 - 04 - 00 8704 - 4
* Jolankai (G.) 1991 : Les impacts de l’agriculture sur les ressources en eau
Cah. Mouvement universitaire de la Responsabilité Scientifique ; P 105 - 134.
* Matty (F.) 1997 : Dynamique du système de production agricole et évolution des
sols autour du Lac de Guiers - Rap. Projet F U L - I S E Volet no4
a Carat, Bur. Pédol Senegal 1992 : Fertilisation Vol 51-92 p.
0 Thomas (0.) : Métrologie des eaux résiduaires B4000 - Liége (Belgique)
0 Radoux (M.) Fondation universitaire Luxembourgeoise - Station d’épuration
expérimentale de Viville Belgique
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