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REPUBLIQUE DU BENIN
MINISTERE DE L’ENSEIGNEMENT SUPERIEUR ET DE LA RECHERCHE
SCIENTIFIQUE
UNIVERSITE D’ABOMEY-CALAVI
ECOLE POLYTECHNIQUE D’ABOMEY-CALAVI
DEPARTEMENT DE GENIE DE L’ENVIRONNEMENT
Etude de l’effet de la salinité des eaux usées domestiques
sur la croissance et les performances épuratoires de trois
macrophytes flottants : Eichhornia crassipes Mart.
Solms, Pistia stratiotes L., Spirodela polyrhiza L.
SUPERVISEUR
Pr. Martin Pépin AÏNA
Maître de Conférences des Universités
(CAMES)
TUTEURS DE STAGE
Ir. Nadine KPONDJO
Ir. Onésime AKOWANOU
PRESENTE PAR :
Olayèmi Naomie AFOUDA
7ème
promotion
Année Académique 2013-2014
RAPPORT DE FIN DE FORMATION
Pour l’obtention du diplôme de Licence Professionnelle
Dédicace
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA I
DEDICACE
A mes parents Joël AFOUDA et Jeanne BABATOUNDE pour
l’éducation reçue, pour les investissements dans mes études, mon
bien être et surtout pour les prières, exhortations et conseils. Que le
Seigneur vous garde. Je vous aime.
Remerciements
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA II
REMERCIEMENTS
- C’est une grâce de se savoir presque à la fin d’une formation de trois années d’étude
universitaire avec une parfaite santé malgré les différents challenges. Ainsi, il m’est important
de porter premièrement ma reconnaissance à mon créateur, le maître suprême, le Dieu Tout
Puissant, pour son amour, sa protection et ses promesses qu’il concrétise dans ma vie.
- Mes remerciements sont ensuite adressés à mon superviseur, le Professeur Martin Pépin
AÏNA qui m’a donné l’opportunité de travailler avec lui. Je le remercie aussi pour son
implication, sa supervision et pour m’avoir mise, durant tout mon stage dans de bonnes
conditions de travail tant sur le terrain qu’au laboratoire. Que Dieu vous élève davantage.
Amen.
- Je suis reconnaissante envers toute l’équipe de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi
(EPAC), pour la qualité de la formation qui m’y a été donnée. Plus spécifiquement, je
voudrais distinguer la contribution active du corps professoral du Département Génie de
l’Environnement dans mon éducation relative aux questions environnementales, en particulier
son Chef de département le Professeur Daniel CHOUGOUROU.
Je remercie :
- mon encadreur Madame Nadine KPONDJO pour avoir accepté travailler avec moi malgré la
distance ; pour avoir financé les travaux de recherche et donné les bagages intellectuels
nécessaires pour mener à bien ce stage en vue d’une bonne rédaction du rapport de fin de
formation ;
- mon encadreur, Monsieur Onésime AKOWANOU pour ses explications, ses encouragements,
sa disponibilité, sa patience et pour avoir su aussi coordonner les travaux sur le terrain malgré
ses diverses occupations ;
- Mesdames Flora AGBOMENOU, Justine DEGUENON, Reine MAHOUNON, Nadia AZON
et Messieurs Mohamed DAOUDA, Belfrid DJIHOUESSI et Arcadius DEGAN, pour
l’assistance durant tout le stage, pour les conseils et encouragements. Toutes vos actions en
ma faveur ont été d’un très grand intérêt.
- Monsieur Elias POGNON du Laboratoire de Contrôle de qualité des Eaux et Aliments, pour
sa collaboration et pour son aide.
Je marque un point particulier de reconnaissances à toute ma famille, particulièrement à :
Remerciements
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA III
- mes grandes sœurs Carole, Josiane, Mireille, et mon grand frère Josué, pour leur soutien et
surtout pour avoir mis à ma disposition tout le matériel nécessaire à l’évolution rapide de mes
travaux et la rédaction de ce rapport de fin de formation. Que l’amour fraternel qui nous
caractérise demeure toujours. Soyez bénis ;
- mes grands-parents, tantes, oncles, cousins et cousines ;
- mes beaux-frères Christian HOUNDJO et Juste AGONSE pour les conseils et les
encouragements ;
- mes adorables neveux et nièce : Daniel, Ariel, Yathirah.
Enfin, je voudrais également remercier :
- la famille SEHLIN pour son hospitalité et ses encouragements ;
- Messieurs Amen DOVI, Martin ZOUNON, Alain AGUE pour leur disponibilité et leur
précieuse aide durant mes investigations d’ordre technique sur le terrain. Que le seigneur vous
fortifie. Amen ;
- tous ceux qui, de près ou de loin ont été pour moi d’une source de bénédictions.
Résumé
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA IV
RESUME
Dans le souci de fournir des éléments de réponses pour l’optimisation du traitement des eaux
usées par un système de lagunage à macrophytes flottants en fonction de leur qualité physico-chimique,
une étude intégrant un projet de recherche a été réalisée dans le Centre Technologique et Pratique pour
l’Eau Potable et l’Assainissement de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi. Elle a servi de base
pratique pour notre stage et était intitulée l’effet de la salinité des eaux usées domestiques (EUD) sur la
croissance et les performances épuratoires de trois macrophytes flottants : Eichhornia crassipes Mart
Solms, Pistia stratiotes L., Spirodela polyrhiza L. Pour parvenir à des résultats probants, il a été réalisé la
caractérisation des milieux de culture à différentes gammes de conductivité électrique (CE) préalablement
définies pour la croissance de la jacinthe d’eau, la laitue d’eau et la lentille d’eau ainsi que l’appréciation
de leur réactivité dans cet environnement artificiel que constituaient ces EUD. Des essais en mode batch
avec duplication des bacs par valeur de CE déterminée au départ et pour chaque espèce végétale étaient à
cet effet réalisés pour une durée de 12 jours. Le temps de séjour ainsi fixé, était propice à la croissance et
au développement de ces plantes. Ce stage nous a permis d’analyser l’évolution de la qualité physico-
chimique des effluents domestiques et par conséquent les performances épuratoires des plantes ; des
paramètres in situ et périodiques ont été mesurés et déterminés ; il s’agissait de : température ; potentiel
redox ; CE ; potentiel d’hydrogène ; turbidité ; orthophosphates ; ammonium et azote Kjeldahl pour la
physico-chimie et les taux de croissance des macrophytes flottants calculés sur la base des masses
humides et sèches évaluées par les méthodes gravimétriques. Les résultats ont montré l’influence de la
salinité des EUD sur l’aptitude des plantes à contribuer efficacement à la dépollution. En effet,
l’inhibition du développement de la lentille d’eau commençait à partir d’une CE supérieure à 1381 µS/cm
pour un taux de croissance de la masse sèche (µMS) de 0,1193 j-1
; toutefois, pour des CE inférieures à
1381 µS/cm, ce taux était proportionnel à la valeur de CE impliquée. Nous avons ainsi obtenu les taux de
croissance élevés à la fois sur les masses sèches et humides à une conductivité électrique de 926 µS/cm,
soient respectivement 0,1276 j-1
et 0,1964 j-1
. Par contre, la laitue d’eau et la jacinthe croissent très bien à
une conductivité électrique approximativement inférieure à 1030 µS/cm. Les rendements épuratoires ont
montré que la jacinthe d’eau épurait mieux les orthophosphates et l’ammonium pour des eaux usées
domestiques de CE inférieures à 1030 µS/cm. Mais à des CE supérieures à cette valeur, les plantes étaient
moins performantes.
MOTS CLES : Eaux usées domestiques, macrophytes flottants, salinité, croissance.
Abstract
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA V
ABSTRACT
In order to provide some answers for the optimization of wastewater treatment by a floating
macrophytes lagoon system according to their physicochemical quality, a study incorporating a research
project was carried out in the Technological Centre convenient for Drinking Water and Sanitation of the
Polytechnic School of Abomey. It was the basis for our practice course and was titled the effect of salinity
of domestic wastewater (WCG) on growth and purification performance of three floating macrophytes:
Eichhornia crassipes Mart Solms, Pistia stratiotes L., Spirodela polyrhiza L. to achieve positive results,
it was carried out the characterization of the culture media at different electrical conductivity ranges (EC)
previously defined for the growth of water hyacinth, water lettuce and duckweed and the assessment of
their reactivity in this artificial environment that constituted the WCG. Tests in batch mode with
duplication trays value of EC initially determined for each plant species were made for this purpose for a
period of twelve days. The residence time fixed was conducive to the growth and development of these
plants. This internship has allowed us to analyze the evolution of the physico-chemical quality of
domestic effluents and therefore treatment performance of plants; in situ parameters and periodicals were
measured and determined; they were: temperature; redox potential; EC; potential hydrogen; turbidity;
orthophosphate; ammonium and Kjeldahl nitrogen for physical chemistry and the growth rates of floating
macrophytes computed on wet and dry masses evaluated by gravimetric methods. The results showed the
influence of salinity WCG on the ability of plants to help clean effectively. Indeed, inhibition of the
development of duckweed starting from a higher EC 1381 µS/cm for a growth rate of the dry mass (μMS)
of 0,1193 j-1
; however, for EC below 1381 µS/cm, the rate was proportional to the value of EC involved.
We obtained the highest growth rates in both wet and dry masses to an electrical conductivity of 926
µS/cm, are 0,1276 j-1
and 0,1964 j-1
, respectively. For against, water lettuce and water hyacinth growing
very well in electrical conductivity approximately less than 1030 µS/cm. The purification yields showed
that water hyacinth better was refining orthophosphate and ammonium for domestic wastewater EC
below 1030 µS/cm. But greater than this value EC, plants were less efficient.
KEYWORDS: Domestic sewage, floating macrophytes, salinity, growth.
Sommaire
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA VI
SOMMAIRE
DÉDICACE ....................................................................................................................................... I
REMERCIEMENTS........................................................................................................................... II
RÉSUMÉ ....................................................................................................................................... IV
ABSTRACT .................................................................................................................................... V
SOMMAIRE ................................................................................................................................... VI
LISTE DES FIGURES ................................................................................................................... VIII
ABRÉVIATIONS ET SIGLES ........................................................................................................... IX
INTRODUCTION .............................................................................................................................. 1
PARTIE I: ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE ET CADRE INSTITUTIONNEL DU STAGE ........................... 3
1.1 ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE ....................................................................................................... 3
1.2 PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DU CADRE D’ETUDE ...................................... 13
PARTIE II : MATÉRIEL ET MÉTHODES .......................................................................................... 16
1.1 MACROPHYTES FLOTTANTS ETUDIES ET MILIEUX DE CULTURE ................................................. 16
1.2 MESURES DES DIFFERENTS PARAMETRES ET ANALYSES DE DONNEES ....................................... 18
PARTIE III: RÉSULTATS ET DISCUSSION ...................................................................................... 22
1.1 CARACTERISATION DES MILIEUX DE CULTURE .......................................................... 22
1.2 CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES MILIEUX DE CULTURE POUR LA CROISSANCE DES
MACROPHYTES FLOTTANTS ETUDIES : STATISTIQUES DESCRIPTIVES ET EVOLUTIONS TEMPORELLES DES
PARAMETRES MESURES IN SITU .............................................................................................................. 23
1.3 REACTIVITE DE TROIS MACROPHYTES FLOTTANTS DANS LES MILIEUX DE CULTURE DE
DIFFERENTES CONDUCTIVITES ELECTRIQUE : EVALUATION DE L’EFFET DE LA SALINITE SUR LEUR
CROISSANCE ET LEURS PERFORMANCES EPURATOIRES .......................................................................... 31
CONCLUSION ET PERSPECTIVES .................................................................................................. 39
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................................................... 41
ANNEXES ..................................................................................................................................... 45
TABLE DES MATIÈRES.................................................................................................................. 49
Liste des tableaux
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA VII
LISTE DES TABLEAUX
Tableau 1: Synthèse de quelques travaux sur les performances épuratoires des
macrophytes flottants ........................................................................................................ 8
Tableau 2 : Milieux de culture ........................................................................................ 17
Tableau 3 : Caractéristiques des bacs utilisés ................................................................. 18
Tableau 4 : Paramètres mesurés ...................................................................................... 19
Tableau 5 : Caractéristiques des fosses septiques choisies ............................................. 22
Tableau 6 : Caractéristiques physico-chimiques des bacs à lentille d’eau ..................... 24
Tableau 7 Caractéristiques physico-chimiques des bacs à laitue d’eau .......................... 26
Tableau 8 : Caractéristiques physico-chimiques des bacs à jacinthe d’eau .................... 29
Tableau 9 : Masses humides et sèches des trois macrophytes flottants au début et à la fin
des essais ......................................................................................................................... 31
Tableau 10: Présentation des conductivités électriques et des taux de croissance des
masses humides et sèches des lentilles d’eau ................................................................. 32
Tableau 11 : Présentation des conductivités électriques et des taux de croissance des
masses humides et masses sèches de la jacinthe d’eau ................................................... 35
Liste des figures
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA VIII
LISTE DES FIGURES
Figure 1 : Différents types de lagunages à macrophytes .................................................. 5
Figure 2: Photo de lentille d'eau ....................................................................................... 6
Figure 3 : Photo de laitue d'eau ......................................................................................... 7
Figure 4 : Photo de jacinthe d'eau ..................................................................................... 7
Figure 5: Situation géographique du Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau
sur le Campus Universitaire d'Abomey-Calavi .............................................................. 15
Figure 6: Présentation des bacs utilisés .......................................................................... 18
Figure 7 : Profils temporels des différents paramètres physico-chimiques dans les bacs à
lentille d’eau ................................................................................................................... 25
Figure 8 Profils temporels des différents paramètres physico-chimiques dans les bacs à
laitue d’eau ...................................................................................................................... 27
Figure 9 : Profils temporels des différents paramètres physico-chimiques dans les bacs à
jacinthe d’eau .................................................................................................................. 30
Figure 10 : Evolution du taux de croissance des masses humides et sèches de la lentille
d’eau en fonction de la conductivité électrique des EUD des bacs ................................ 32
Figure 11 : Evolution du taux de croissance des masses sèches de la laitue d’eau en
fonction de la conductivité électrique des EUD des bacs ............................................... 34
Figure 12 : Evolution du taux de croissance des masses humides et sèches de la jacinthe
d’eau en fonction de la conductivité électrique des EUD des bacs ................................ 35
Figure 13 : Rendements épuratoires de la laitue d’eau relatifs aux composés azotés et
phosphorés durant les essais ........................................................................................... 37
Figure 14 : Rendements épuratoires de la jacinthe d’eau relatifs aux composés azotés et
phosphorés durant les essais ........................................................................................... 37
Abréviations et sigles
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA IX
ABREVIATIONS ET SIGLES
CECURI : Centre Cunicole de Recherche et d’information
CTEPA : Centre Technologique et Pratique pour Eau potable et Assainissement
CV : Coefficient de variation
CNERTP : Centre National d’Essais et de Recherche des Travaux publics
DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène pendant 5 jours
DCO : Demande Chimique en Oxygène
DEA : Diplôme d’étude approfondie
DESS : Diplôme d’Etude Supérieur Spécialisé
DG Eau : Direction Générale de l’eau
EAA : Eau et Assainissement pour l’Afrique
EH : Potentiel redox
EPAC : Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi
EUD : Eau Usée Domestique
FSA : Faculté des Sciences Agronomiques
LCQEA : Laboratoire de Contrôle de Qualité des Eaux et Aliments
LERGC : Laboratoire d’Essais et de Recherches en Génie Civil
LSTE : Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau
MH : Masse humide
MS : Masse sèche
NH4+ : Azote ammoniacal
Nt : Azote total
NTK : Azote Kjeldahl
O2 : Oxygène dissous
Abréviations et sigles
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA X
pH : Potentiel d’hydrogène
PNUD : Programme des Nations Unies pour le Développement
P-PO43-
: Orthophosphates
Pt : Phosphore total
PSA : Production Santé Animale
RH : Pouvoir oxydant ou réducteur
SONEB : Société Nationale des Eaux du Bénin
STEP: Station d’Epuration
UAC : Université d’Abomey-Calavi
Introduction
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 1
INTRODUCTION
La gestion des eaux usées est l’une des préoccupations inhérentes au développement
du Bénin et au mieux-être de sa population. Signataire de plusieurs conventions
internationales dont le Sommet de Rio donnant naissance à l’Agenda 21, le Bénin s’est
engagé à mettre au point une stratégie nationale d’assainissement des eaux usées en milieu
urbain. Cependant, d’après les rapports d’étude du Programme des Nations Unies pour le
Développement (PNUD), les tendances d’évolution des différents indicateurs ne sont pas
bonnes. Près de 78% des ménages jettent leurs ordures dans la nature et moins de 8% de la
population utilisent les services d’une voirie pour évacuer les ordures (PNUD, 2009). En
effet, l’assainissement de base n’est pas assuré. Les eaux usées domestiques rejetées dans le
milieu naturel ne subissent aucun traitement au préalable. Et ce phénomène est rehaussé par la
démographie croissante des populations et l’absence de réseaux d’assainissement.
Concernant les expériences béninoises en matière de traitement des eaux usées, au
plan national, on répertorie trois stations d’épuration relativement fonctionnelles de type
lagunage : celle de la Société Industrielle Béninoise d’Equipement et d’Assainissement
Urbain (SIBEAU) mise en place depuis 1994 à Ekpè (commune de Sèmè Kpodji) est
rapportée dans la bibliographie comme surexploitée et donc peu performante (GBAGUIDI,
2003) ; celles de Tokpa Zoungo (commune d’Abomey-Calavi) et du marché Arzéké
(commune de Parakou).
Ainsi, dans une perspective de contribution, en termes d’appui scientifique et
technique pour le choix de procédé efficace de traitement des eaux usées et de propositions de
supports techniques d’assainissement, il a été engagé depuis 2011, des essais de lagunage à
macrophytes flottants à l’Université d’Abomey-Calavi (UAC) sur une mini station pilote.
Au cours de notre stage de fin de formation au Laboratoire des Sciences et Techniques
de l’Eau de l’Ecole Polytechnique d’Abomey-Calavi et soumise aux réflexions scientifiques
qui y sont développées, nous avons sous la direction du superviseur choisi de travailler sur un
thème afférent aux plantes flottantes précitées et qui s’intègre dans un projet de recherche. Il
s’intitule : Etude de l’effet de la salinité des Eaux Usées Domestiques (EUD) sur la croissance
et les performances épuratoires de trois macrophytes flottants : Eichhornia crassipes Mart.
Solms (jacinthe d’eau), Pistia stratiotes L. (laitue d’eau), Spirodella polyrhiza L. (lentille
d’eau).
Introduction
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 2
Pour aborder ce thème, nous avons fixé des objectifs spécifiques qui sont les suivants :
déterminer les caractéristiques physico-chimiques des eaux usées domestiques ;
apprécier la réactivité des macrophytes flottants dans les milieux de culture de différentes
conductivités électriques.
Notre document en dehors de l’introduction, de la conclusion et des perspectives est
structuré en trois parties suivantes :
La première partie expose la présentation de la structure d’accueil et la synthèse
bibliographique relative aux performances et limites du lagunage à macrophytes flottants.
La deuxième partie présente les conditions opératoires des différentes expériences
effectuées et les méthodes analytiques.
La troisième partie présente les résultats des informations issues du traitement des données
recueillies sur le terrain et au laboratoire, ainsi que l’analyse de ces résultats obtenus.
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 3
PARTIE I: ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE ET CADRE INSTITUTIONNEL DU STAGE
1.1 ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE
1.1.1 Clarifications conceptuelles
Cette section présente la définition de différents termes relatifs au traitement des eaux
usées domestiques par lagunage à macrophytes flottants.
Eaux Usées Domestiques : les Eaux Usées Domestiques (EUD) sont les eaux polluées
provenant des ménages. Elles sont constituées d’eaux grises (provenant des cuisines, salle de
bain) et d’eaux vannes (provenant des rejets des toilettes : excrétas et urines et des fosses
septiques).
Fosse septique : cuve enterrée en béton, polyester ou polyéthylène qui reçoit les eaux
usées de l’habitation (eaux ménagères), pour un premier traitement. Les matières, sous l’action
des bactéries qu’elles contiennent, subissent un processus de fermentation qui tend à les
liquéfier. (CALVALT, 2009)
Traitement des eaux usées : le traitement des eaux usées fait référence aux différentes
opérations réalisées afin de s’assurer qu’une eau polluée (par l'Homme ou les activités
industrielles) est sans risque pour l’environnement, lorsqu’on la rejette dans le milieu naturel.
Lagunage : c’est un procédé de traitement écologique des eaux usées, qui utilise un
matériel végétal - animal (plantes - micro-organismes). Il permet la réutilisation des différents
sous-produits obtenus (SENE, 2009).
Macrophytes flottants : Ce sont des hydrophytes qui ont leur racine immergée
superficiellement dans l’eau avec en particulier, un organe qui assure leur flottation
(KPONDJO, 2O11).
1.1.2 Généralités sur le lagunage à macrophytes flottants
1.1.2.1 Lagunage à macrophytes flottants
Plusieurs systèmes d'épuration collective des eaux usées ont déjà été testés ou sont en
cours d'expérimentation en Afrique de l'Ouest et du Centre. D’après KONE (2002), ces
systèmes d’épuration se sont montrés trop coûteux en frais d'investissement, d'exploitation et de
gestion et elles sont tributaires de pièces de rechange parfois indisponibles sur le marché local.
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 4
Au regard de ces différents constats, plusieurs chercheurs proposent une épuration par les
procédés écologiques qui utilisent un matériel végétal ou animal (plantes ou micro-
organismes). Ce procédé n’est rien d’autre que le lagunage qui, comparativement aux autres
procédés répond parfaitement aux conditions climatiques des zones tropicales, offre de
meilleurs rendements épuratoires (germes pathogènes, composés carbonés, azotés et
phosphorés) comparativement aux systèmes intensifs. Le mode de fonctionnement est simple,
une faible technicité est nécessaire pour la gestion et la maintenance, ce qui prend ainsi en
compte les réalités socio-économiques des Pays en développement (PED) (KENGNE
NOUMSI, 2000).
Pour un type particulier de lagunage, on utilise des plantes aquatiques pour le traitement
des pollutions. Il s’agit du lagunage à macrophytes flottants. Tout comme les autres procédés
de traitement des EUD, le lagunage à macrophytes flottants présente des spécificités en ce qui
concerne son fonctionnement qu’il est nécessaire de bien appréhender avant une possible
utilisation (AKOWANOU, 2012). Le lagunage à macrophytes (ou plantes aquatiques de grande
taille) est un procédé de traitement des eaux usées domestiques utilisant les propriétés
intrinsèques des plantes aquatiques pour le traitement des eaux usées ; les plantes jouant un rôle
prépondérant dans l’élimination des polluants (KENGNE NOUMSI, 2000).
Selon la classification de BRIX (1991), on distingue quatre catégories de lagunage :
lagunage à macrophytes flottants ;
lagunage à macrophytes émergents ;
lagunage à macrophytes entièrement immergés ;
systèmes combinés suivant que les plantes utilisées sont flottantes, émergentes,
entièrement immergées ou lorsque les différents types de plantes suscitées sont utilisées
en association sur le même site (KPONDJO, 2011).
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 5
Figure 1 : Différents types de lagunages à macrophytes
Source : BRIX (1991) cité par KPONDJO (2011)
1.1.2.2 Espèces flottantes fréquemment utilisées en lagunage
Le lagunage à macrophytes flottants utilise des plantes à un système racinaire flottant
librement, telles que E. crassipes, P.stratiotes, Salvinia sp., Ipomoea aquatica, Enydra
fluctuans, Hydrocotyle umbellata, L. minor (DIANER, 2003 cité par KPONDJO, 2011). Notre
étude se basera sur la lentille d’eau, la laitue d’eau, et la jacinthe d’eau. Chacune de ces espèces
a sa particularité.
a
d
c
b
Légende : a = macrophytes flottants ; b = macrophytes émergents (écoulement d’eau en surface) ;c =
c = macrophytes émergents (écoulement d’eau dans le sol) ; d = macrophytes immergés.
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 6
Présentation de la lentille d’eau
Règne : Végétal
Embranchement : Phanérogames
Sous-Embranchement : Angiospermes
Classe : Monocotylédone
Sous-Classe : Arecidae
Ordre : Arales
Famille : Araceae
Sous-Famille : Lemnoideae
Genre : Spirodela
Espèce : polyrhiza L
Les lentilles d'eau sont de petites plantes aquatiques flottantes rencontrées dans les
cours d’eau. Ce sont des plantes vertes avec une structure très simple. Leurs feuilles et leurs
tiges ne sont pas distinctes comme pour d'autres plantes vasculaires ; elles sont fusionnées pour
former ce que l’on appelle «frondes». En effet, le nombre de frondes par plante varie
respectivement de 1 à 3 et 1 à 4, pour les lentilles d’eau communes (Lemna) et les lentilles
d’eau géantes (Spirodela). La taille des frondes varie de 2 à 5 mm pour Lemna, de 4 à 10 mm
pour Spirodela.
Figure 2: Photo de lentille d'eau
(Spirodela polyrhiza L.)
Source : AFOUDA (2014)
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 7
Présentation de la laitue d’eau
Règne : Végétal
Embranchement : Phanérogames
Sous-Embranchement : Angiospermes
Classe : Monocotylédone
Sous-Classe : Arecidae
Ordre : Arales
Famille : Araceae
Genre : Pistia
Espèce : stratiotes L.
La laitue d’eau est une plante aquatique vivace, flottant à la surface de l'eau, pourvue
d'un réseau de fines racines, de 50 cm de long, pendant dans l'eau et développant de longs
stolons en surface. Elle ne comporte pas de tige. Elles sont vert clair, grisâtres dessous, de 5-15
(20) cm de long, finement pubescentes, parcourues par 5-13 nervures presque parallèles,
fortement marquées et donnant un aspect côtelé. Les poils forment de petits paniers enfermant
une bulle d'air, aidant à la flottaison. Les graines sont brun clair et cylindriques.
Présentation de la jacinthe d’eau
Règne : Végétal
Embranchement : Phanérogames
Sous-Embranchement : Angiospermes
Classe : Monocotylédone
Sous-Classe : Arecidae
Ordre : Liliale
Famille : Pontederiaceae
Figure 3 : Photo de laitue d'eau
(Pistia stratiotes L.)
Source : AKOWANOU (2012)
Figure 4 : Photo de jacinthe d'eau
(Eichhornia crassipes Mart Solms)
Source : AFOUDA (2014)
Source : AFOUDA (2014)
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 8
Genre : Eichhornia
Espèce : crassipes Mart. Solms-Laub.
C’est une hydrophyte flottante sans tige, atteignant 0,5 m de haut et produisant par
stolons de nombreux plants. Elle possède des racines fasciculées pouvant atteindre 3 m de long.
Les stolons sont spongieux, épais et poussent à la surface de l'eau. Ces feuilles sont en rosette,
simples et épaisses, largement ovales à rondes et atteignant 10 cm. Ces plantes peuvent se
développer énormément entre 0,5 et 1,2 m de haut en bas. Les longues racines fournissent un
support fixe pour les bactéries qui dégradent à leur tour les matières organiques dans l'eau
passant à proximité.
1.1.3 Performances épuratoires du lagunage à macrophytes flottants
Les paramètres de dimensionnement et les performances épuratoires en Afrique de
l’Ouest des lagunes à macrophytes flottants sont connus KENGNE NOUMSI (2000) ; KONE
(2002) ; EFFEBI (2009). Les macrophytes souvent utilisés sont : la jacinthe d’eau (Eichhornia
crassipes Mart. Solms-Laub), la laitue d’eau (Pistia stratiotes L.), la lentille d’eau (Lemna
minor L.) ainsi que le jonc et les roseaux (OUESLATI et al., 2000). L’utilisation de la jacinthe
d’eau permet un grand abattement de la DCO et de la DBO5 (AINA et al., 2012). La laitue
d’eau comme la jacinthe d’eau permet un bon abattement de la DCO, DBO5 et de l’azote.
Cependant, la laitue d’eau ne supporte pas les charges supérieures à 500 Kg DBO5/ ha/Jr
KONE (2002). La lentille d’eau, est très efficace en traitement tertiaire, pour l’élimination de
l’azote, du phosphore, mais aussi des germes pathogènes (CHENG et al., 2002 ;
PAPADOPOULOS et al., 2011). Le tableau 1 présente les résultats d’expériences effectuées
par quelques auteurs sur des stations de traitement en utilisant des macrophytes flottants.
Tableau 1: Synthèse de quelques travaux sur les performances épuratoires des macrophytes flottants
(AKOWANOU, 2012)
Macrophytes étudiés Références Conclusions effectuées
Jacinthe d’eau YI et al. (2009) DCO : 44%, Nt : 63% Pt : 75%
JIANBO et al. (2007) DCO : 64,44%, Nt : 21,78% Pt : 23,02%
ORTH et SAPKOTA
(1988)
Augmentation des performances de la station
de plus de 50% après introduction de la
jacinthe d’eau sur la STEP
Laitue d’eau KONE (2002) DCO : 75%, DBO5 : 85% ; Nt : 44-60%
NYA et al. (2002) ; DCO : 90%, DBO5 : 85% ; Pt : 60%
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 9
FONKOU et al. (2002)
KENGNE NOUMSI
(2000)
DCO : 91,6%, DBO5 : 87% ; Nt : 54% Pt :
55%
Lentille d’eau PAPADOPOULOS et al.
(2011)
99,65 ± 1,46% pour l’élimination d’E. coli.
CHENG et al. (2002) Taux de réduction de 2,1g/m2 pour l’azote, et
0,6 g/m2 pour le phosphore due à l’utilisation
de la laitue d’eau.
CAICEDO et al. (2002) Amélioration des performances de la lentille
d’eau due à l’utilisation d’un bassin anaérobie
en amont.
Légende : Nt= Azote total ; E coli= Escherichia coli ; Pt= Phosphore total; DCO = Demande Chimique
en Oxygène ; DBO5 = Demande Biochimique en Oxygène pendant 5 jours.
1.1.4 Limites du lagunage à macrophytes flottants : les inhibiteurs de croissance
Les macrophytes flottants ont des exigences pour leur reproduction, leur croissance et
leur répartition. La salinité, la température et les nutriments sont considérés comme des facteurs
qui gouvernent la croissance des jacinthes d’eau en zone estuaire (WILSON et al., 2001, cités
par Mama (2010). D’après KONE (2002), LASFAR (2004), SOOKNAH et WILKIE (2004) les
paramètres suivants : la température, la salinité, la photopériode, les nutriments, les faibles
concentrations en oxygène dissous, les fortes concentrations en CO2 dissous et en matières
organiques influencent fortement le développement des macrophytes et donc les performances
épuratoires des systèmes de lagunage à macrophytes flottants. Egalement, la présence des
Eléments Traces Métalliques (ETM) dans certaines proportions peut causer une inhibition de
leur croissance.
1.1.4.1 Température
La température joue un rôle important dans la croissance des macrophytes flottants.
Pour les basses ou fortes températures, les macrophytes ont du mal à se développer. D’après
LASFAR (2004), la croissance de L. minor est inhibée à des températures inférieures à 8°C ou
supérieures à 35°C. Le développement de la laitue d’eau est optimal à 18°C. D’après l’étude de
MAMA (2010) sur la jacinthe d’eau, les valeurs de la température minimale, optimale et
maximale de croissance, sont respectivement 8 °C, 30°C et 40°C. La jacinthe d'eau et la laitue
d'eau sont sensibles à la température. En effet, des températures glaciales de plus de 24 heures
peuvent entraîner la mort des plantes. Pour pallier ce problème, les plantes tolérantes au froid
peuvent être utilisées en polyculture avec ces plantes sensibles. Par exemple, d’après les
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 10
expériences de CLOUGH et al. (1987) cités par SOOKNAH et WILKIE (2004), l’espèce
l’hydrocotyle à Ombelle peut être un homologue efficace pour la jacinthe d'eau en période
d'hiver. HAUSLER et al. (2006) cités par SOOKNAH et WILKIE (2004) montrent une
sensibilité spécifique à chaque espèce. La température de développement de la jacinthe d’eau
est de 5 °C à 40 °C, tandis que celles de la laitue d’eau et de la lentille d’eau sont
respectivement de 5 °C à 34 °C et de 15 °C à 30 °C.
1.1.4.2 Eléments nutritifs
Les éléments nutritifs sont nécessaires au métabolisme des végétaux, organismes
autotrophes capables de transformer la matière minérale en matière organique. Si la croissance
des végétaux n’est pas limitée par un facteur du milieu (lumière par exemple), un
accroissement de la quantité de nutriments apportée dans le milieu pourra leur permettre de se
développer davantage (MAMA, 2010). En effet, la concentration en nutriments biodisponibles
(phosphore, azote) joue un rôle important dans le développement et la répartition des
macrophytes aquatiques (TREMOLIERES et BARRAT-SEGRETAIN, 2008).
La croissance accrue de Lemnaceae dans des concentrations de sels de 0,83‰ à 3,33‰
relativement élevées suggère que les niveaux de sodium, de chlorure, ou les deux, sont
nécessaires pour une production maximale puisque l'importance de ces éléments dans la
croissance des plantes est connue (HALLER, 1974). Lorsqu’on place différentes espèces de
plantes dans un milieu enrichi en sodium, certaines ne grandissent pas pendant que d’autres
augmentent légèrement en taille (EVANS et SORGER 1966 cités par HALLER, 1974).
1.1.4.3 Influence de la salinité
La salinité est l’un des facteurs principaux pouvant bloquer le développement des
macrophytes flottants sur les stations de traitements. L’influence de la salinité varie en fonction
de l’espèce étudiée (AKOWANOU, 2012).
En effet, d’après HALLER (1974), une concentration en sels de 1,66‰ est toxique
pour la jacinthe d’eau et la laitue d’eau, tandis qu’une concentration de 16,65‰ l’est pour la
lentille d’eau. L’étude réalisée par DE CASABIANCA et LAUGIER (1995) cités par
SOOKNAH et WILKIE (2004) sur l'effet de la salinité dans la croissance de la jacinthe d'eau a
montré que cette croissance a diminué de manière drastique avec une augmentation de la
salinité de 2,1 à 2,9 g/L ; la croissance de la jacinthe est stoppée à plus de 6 g/L de salinité et la
mortalité totale de la plante a eu lieu pour des salinités supérieures à 8 g/L (MAMA, 2010). Les
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 11
travaux de DOVONOU (2005) montraient que les eaux brutes traitées par le système de
lagunage à macrophytes flottants du collège Père Aupiais et celui du Centre de Traitement des
Ordures Ménagères (CTOM) au Bénin ont des valeurs de conductivité électrique comprises
entre 855 et 955 µS/cm avec des performances épuratoires encourageantes enregistrées
(KPONDJO, 2011). Après des études réalisées sur la jacinthe d’eau au niveau du lac Nokoué,
MAMA (2010) montre qu’une différence de comportement des jacinthes d’eau est observée sur
le lac Nokoué (climat tropical) par rapport aux cas étudiés par (WILSON et al., 2005) aux Etats
Unis d’Amérique (zone tempérée). De cette analyse comparative, l’auteur débouche sur une
conclusion selon laquelle, le seuil de salinité à partir duquel les jacinthes d’eau meurent est
minoré de 5‰.
La variabilité des conditions climatiques et des interactions dans les différents
écosystèmes d’un point à un autre du globe, ne permet pas d’avoir dans la littérature des limites
précises de tolérance à la salinité des espèces flottantes en étude (AKOWANOU, 2012). Se
référant aux études réalisées au Bénin sur la salinité, KPONDJO (2011) a retenu une gamme
dans laquelle on observe la dégénérescence des plantes. En effet, pour la laitue d’eau,
l’intervalle de tolérance des sels dissous dans le milieu est de 472 µS/cm à 1126 µS/cm. La
jacinthe d’eau par contre tolère jusqu’à 1635 µS/cm. Les études réalisées par AKOWANOU
(2012) et WENDEOU et al. (2013) confirment et se rapprochent de ceux de KPONDJO (2011),
parce qu’il a été constaté que : la jacinthe d’eau et la laitue d’eau sont soumises à un grand
stress dans des milieux de conductivités supérieures ou égales à 1200 µS/cm ; tandis que la
lentille d’eau résiste mieux à la salinité et se développe dans des milieux de conductivité
électrique allant jusqu’à 2000 µS/cm (AKOWANOU, 2012). D’après WENDEOU et al.
(2013), pour une utilisation optimale de la lentille d'eau lors du traitement des eaux usées, la
conductivité de l'eau doit être de préférence entre 600 µS/cm et 1400 µS/cm.
De toutes les recherches effectuées, plusieurs conclusions ont été tirées. Au nombre de
celles-ci, nous avons : la mesure de la conductivité électrique qui pourrait être un outil simple
de suivi de la croissance et des performances épuratoires de la jacinthe d’eau (SOOKNAH et
WILKIE, 2004). Des travaux de WENDEOU et al. (2013), il est constaté que le développement
des macrophytes en considérant les masses humides est inversement proportionnel à la salinité
du milieu, soit pour la gamme de conductivités électriques de 1200 à 3000 µS/cm.
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 12
1.1.5 Paramètres d’évaluation de la croissance des macrophytes flottants
La croissance de plantes en présence de substrat suit d’après une analogie avec
l’équation de Monod, une loi logarithmique. OCDE (2006) a mis au point une ligne directive
pour étudier l’inhibition de croissance des espèces de lentille d’eau en présence de substances
toxiques. Il a été donc employé pour l’évaluation du taux de croissance lors des essais. Aussi,
pour exprimer en pourcentages le comportement des plantes sous l’influence ou non de la
substance toxique à tester, plusieurs autres estimations sont possibles telles que : le pourcentage
d'inhibition du taux de croissance et le rendement de production. Le taux de croissance (taux de
croissance spécifique moyen) est l’accroissement logarithmique de la biomasse durant la
période des essais. Par contre, le rendement est une variable étudiée et calculée d'après les
changements de masses sèches et humides chez les témoins et dans chaque groupe traité,
jusqu'à la fin de l'essai (OCDE, 2006).
Sur les stations de traitement des eaux usées domestiques, l’utilisation des macrophytes
flottants permet d’améliorer les performances épuratoires obtenues. Les performances
épuratoires varient suivant les macrophytes flottants étudiés. Par ailleurs, les conditions
environnementales des bassins influencent le développement des macrophytes et donc leur
efficacité dans le prélèvement des formes de polluants.
Eu égard à tout ceci, la présente étude a pour ambition de cadrer les différentes
investigations passées et en cours, relatives à l’influence de salinité des eaux usées domestiques
dans un système de lagunage à macrophytes flottants. Ceci permet d’avoir des informations
soutenables afin de résoudre les dysfonctionnements liés à la salinité qui sont constatés dans les
systèmes à plantes flottantes.
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 13
1.2 PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DU CADRE D’ETUDE
1.2.1 Statut du Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau
Le Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau (LSTE) est une unité de recherche
scientifique mise en place dans le cadre du projet NUFFIC/NPT 151. Il a été créé le 26 juillet
2010 et est dirigé depuis cette date par le Professeur Martin Pépin AINA (Maître de
Conférences des Universités CAMES). Installé au département de génie civil de l’Ecole
Polytechnique d’Abomey-Calavi, c’est un laboratoire à la fois pédagogique, de recherche, et
de prestation de service. Il accueille des étudiants de divers niveaux de formation (Licence
Professionnelle, Ingénieur, Master, DESS, DEA et doctorat) pour leur recherche de fin de
formation.
Les domaines de compétences du LSTE sont la mécanique des fluides et le génie des
procédés de traitements des eaux (usées et potables) et des déchets. A ce titre, il est une
référence scientifique en eau et assainissement dont les recherches actuelles sont axées sur :
les contaminants : l’identification et la caractérisation des sources, le transport et le devenir
dans les unités de traitement et dans l’environnement ;
la valorisation des déchets solides et des matériaux locaux ;
la modélisation des écoulements de surface et souterrain, et l’étude des réseaux
hydrauliques.
Ces axes sont relatifs à l’utilisation des matériaux locaux dans la conception des
procédés de traitement de l’eau comme l’argile pour réaliser les filtres en céramiques, les sons
de riz et les coques des noix de coco pour la fabrication du charbon actif ; l’insertion des
procédés d’oxydation avancée dans l’élimination des polluants comme le procédé
d’électrocoagulation ; aux mécanismes réactionnels dans les réacteurs, la valorisation des
plantes aquatiques dans le traitement des eaux usées et l’extraction du potentiel de cette
biomasse pour la production du biogaz et du biocarburant, le développement d’une stratégie
analytique pour l’étude de la contamination des produits piscicoles par les pesticides utilisés
en milieu cotonnier et le transport des contaminants issus des activités agricoles et des
décharges dans les sols et aquifères du bassin de l’Ouémé. Face à une gestion intégrée des
ressources en eau, le laboratoire s’intéresse également à la résolution numérique, analytique
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 14
et à l’étude expérimentale des écoulements de surface et souterrain, la modélisation des
inondations et l’optimisation de schémas d’aménagement pour l’assainissement et l’eau.
Par ailleurs, les services du laboratoire LSTE sont sollicités par plusieurs grandes
structures de la place notamment le Ministère de l’Environnement, la Société Nationale des
Eaux du Bénin (SONEB), la Direction Générale de l’eau (DG Eau), l’Eau et Assainissement
pour l’Afrique (EAA), le Centre National d’Essais et de Recherche des Travaux publics
(CNERTP), le Laboratoire d’Essais et de Recherches en Génie Civil (LERGC), etc…
1.2.2 Localisation du LSTE et organisation du LSTE
Le laboratoire des sciences et techniques de l’eau est situé sur le campus d’Abomey
Calavi au département génie civil de l’Ecole Polytechnique d’Abomey Calavi. La salle
principale de ce laboratoire est mitoyenne à celle mutualisée d’informatique du master CUD-
UAC au département de Production et Santé Animale (figure 5).
Le personnel permanent du LSTE est essentiellement composé du responsable
principal, le professeur Martin Pépin AINA, des enseignants chercheurs collaborateurs et
membres, d’une technicienne permanente, l’ingénieur Flora AGBOMENOU
ADJAHATODE, et de doctorants.
Partie I : Cadre institutionnel du stage et analyse bibliographique
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 15
Figure 5: Situation géographique du Laboratoire des Sciences et Techniques de l'Eau sur le
Campus Universitaire d'Abomey-Calavi
CTPEA
MASTER
CUD-UAC
Garde-
Vélo
EPAC
En allant à
la FSA
Bâtiments de
cours de
l’EPAC-Annexe
LSTE
Département
PSA
CECURI
Avenue
des
Nîmes
Département
Génie-civil
Partie II : Matériel et méthodes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 16
PARTIE II : MATERIEL ET METHODES
Afin d’atteindre les objectifs qui ont été fixés pour l’étude, les différents essais effectués
ont suivi les étapes suivantes :
‐ caractérisation des eaux usées qui ont servi de milieux de culture pour suivre la croissance des
macrophytes flottants et réalisation du dispositif expérimental.
‐ évaluation de la réactivité et de la croissance des macrophytes flottants dans les milieux de
cultures de différentes conductivités électriques.
1.1 MACROPHYTES FLOTTANTS ETUDIES ET MILIEUX DE CULTURE
1.1.1 Macrophytes flottants étudiés
Les macrophytes flottants qui ont été utilisés au cours de l’étude sont : la jacinthe d’eau,
la laitue d’eau et la lentille d’eau. Ces espèces ont été choisies parce qu’elles ont fait objet de
recherche depuis 2011 au LSTE, mais laissait toutefois un peu d’équivoque quant à leur
écoéthologie dans un biotope artificiel à savoir : les eaux usées domestiques. C’est d’ailleurs
pour y répondre que le projet dans lequel s’intègre ce présent travail a été rédigé. .
Les jacinthes d’eau et les laitues d’eau utilisées ont été collectées au niveau du collecteur
XX d’AGLA à Cotonou (dans le Sud du Bénin). Les lentilles d’eaux utilisées ont été récupérées
sur la station de traitement des déchets liquides se situant sur le Centre Technologique Pratique
pour l’Eau Potable et l’Assainissement (CTPEA) du Campus Universitaire d’Abomey-Calavi
(CUAC) au Bénin.
Etant donné que la réponse des macrophytes flottants peut dépendre du milieu dans lequel
ils ont été immédiatement prélevés pour les expériences, les macrophytes ont été tous maintenus
pendant quelques jours dans un même milieu de culture : les eaux usées domestiques.
1.1.2 Milieux de culture
Cinq différentes eaux usées domestiques (EUD) ont été utilisées et considérées dans ce
cas comme des milieux de culture. Ces milieux ont donc été obtenus en faisant le mélange ou la
dilution de différentes EUD provenant de fosses septiques et du milieu naturel. Le tableau 2
présente les différents milieux de culture (Témoin, M1, M2, M3, M4), leur répétitions (Témoin,
M1’, M2’, M3’, M4’), et leurs compositions. Pour la composition de ces milieux, des
prélèvements d’eaux ont été effectués au niveau du milieu naturel des macrophytes flottants, puis
Partie II : Matériel et méthodes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 17
au niveau des fosses septiques des résidences universitaires pour avoir différentes gammes de
conductivités électriques. Les informations relatives aux différents milieux de culture sont
résumées dans les tableaux 2. Il est aussi mis en annexes les coordonnées géographiques
permettant de localiser les différents points de prélèvement d’échantillons d’eaux de
l’écosystème et des fosses septiques et la collecte du matériel végétal. .
Tableau 2 : Milieux de culture
Milieux de culture Composition
Témoin Mélange de l’eau de l’écosystème de la jacinthe et de la laitue d’eau
M1 et M1’ Eaux usées de la fosse septique BIDA
M2 et M2’ Eaux usées de la fosse septique C perso
M3 et M3’ Mélange d’eaux usées de la fosse septique BID C et celle du BID D
M4 et M4’ Dilution d’eaux usées de la fosse septique MK2
1.1.3 Dispositif expérimental
Les essais ont été réalisés en mode batch pour les trois espèces avec les 30 bacs mis tous
en parallèle à raison de 10 bacs par espèce (duplicata effectué). En effet, les 10 bacs sont répartis
de la manière suivante :
- 1 bac×2 (2 bacs) correspondant à une eau de conductivité électrique connue ;
- 5 différentes valeurs de conductivité électrique représentées par le témoin (eau de
l’écosystème) et les quatre fosses septiques.
Deux catégories de bacs ont été utilisées, des bacs de contenance 1 L et 30 L. Les bacs de
contenance 1 L ont été utilisés pour la lentille d’eau à cause de leur petite taille et ceux de 30 L
pour la jacinthe d’eau et la laitue d’eau, parce qu’elles sont grandes morphologiquement. Les
caractéristiques de ces bacs sont inscrites dans le tableau 3 ci-dessous.
Partie II : Matériel et méthodes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 18
Tableau 3 : Caractéristiques des bacs utilisés
Nombres de bacs Longueur
(cm)
Largeur
(cm)
Hauteur
(cm)
Contenance
utilisée (L)
10 bacs de contenance 1L 17,5 12 8,5 0,5
20 bacs de contenance 30L 50 30 20 14
Les bacs ont été disposés de telle manière que pour chaque espèce présente dans un
milieu donné, qu’il y ait sa répétition juste à côté. La figure 4, présente les deux catégories de
bacs utilisés lors des essais.
Figure 6: Présentation des bacs utilisés
1.2 MESURES DES DIFFERENTS PARAMETRES ET ANALYSES DE DONNEES
1.2.1 Méthode de collecte
Les données ont été collectées au démarrage des essais, au cours et à la fin des essais de
la manière suivante :
Avant et à la fin des essais, des paramètres que sont : la température, le pH, le potentiel
redox (EH), la Conductivité Electrique (CE), le total des sels dissous(TDS), la turbidité (Turb),
la Demande Chimique en Oxygène (DCO), l’ammonium (NH4+), les orthophosphates (PO4
3-),
l’Azote Kjeldahl (NTK), ont été mesurés sur chaque eau usée domestique et eaux des
écosystèmes utilisées. De même, les masses humides et sèches des macrophytes flottants ont été
mesurées et déterminées afin d’évaluer leur croissance.
Partie II : Matériel et méthodes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 19
Les essais ont duré 12 jours, du 23 juin 2014 au 04 juillet 2014. Les paramètres
journaliers que sont : la température, le pH, l’EH, la CE, le TDS, la turbidité ont été mesurés
dans la matinée une fois par jour, au niveau de tous les bacs. En dehors de ces paramètres, le
nombre de pieds a été déterminé ainsi que l’effet de la salinité sur les variables telles que la
masse sèche; la masse humide.
1.2.2 Mesure des paramètres
Les paramètres que sont : la température, le pH, le EH, la CE, le TDS, la turbidité ont été
effectués in situ (sur le terrain). Les paramètres qui ont été mesurés au laboratoire sont les
suivants : l’ammonium (NH4+), l’Azote Kjeldahl (NTK), les orthophosphates (PO4
3-). Les
paramètres mesurés sont résumés dans le tableau ci- dessous.
Tableau 4 : Paramètres mesurés
Paramètres Matériel utilisé Précision Type de mesure
pH pH-mètre (pH 3110 SET 3 WTW) ± 0,01 In situ
EH pH-mètre (pH 3110 SET 3 WTW) ± 0,1 In situ
CE (µS/cm) Conductimètre (pH/EC/TDS waterproof
Family)
± 1 In situ
TDS (mg/l) Conductimètre (pH/EC/TDS waterproof
Family)
± 1 In situ
Température (°C) Conductimètre (pH/EC/TDS waterproof
Family)
± 0,1 In situ
Turbidité (NTU) Turbidimètre (Turbiquant 110 IR MERCK) ± 0,01 In situ
MH Balance de précision 1 mg Laboratoire
MS Etuve (VWR, Dry-Line 53 et balance de
précision)
1 mg Laboratoire
DCO Réacteur DCO (Méthode Volumétrique
norme NFT 90-101)
± 20 Laboratoire
NH4+ Spectrophotomètre (HACH, LANGE, DR
2800)
± 0,1 Laboratoire
Partie II : Matériel et méthodes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 20
NTK Distillateur et minéralisateur NTK (Dosage
après minéralisation selon la norme NF EN
ISO 13395)
± 1 Laboratoire
PO43-
Spectrophotomètre (HACH, LANGE, DR
2800)
± 0,1 Laboratoire
Légende, pH=Potentiel d’hydrogène, EH= Potentiel redox, CE=Conductivité électrique, TDS= total des sels dissous,
NH4+=Ammonium, PO4
3-= Orthophosphates, NTK=Azote Kjeldahl, DCO=Demande chimique en oxygène,
MH=Masse humide, MS=Masse sèche
Le paramètre qui a été calculé à la fin de l’expérience était, le taux de croissance
spécifique moyen dans chaque milieu utilisé pour les essais. Pour calculer ces paramètres, nous
avons assimilé la croissance des trois plantes à celle définie par OCDE (organisme de
normalisation pour les lentilles d’eau) (OCDE, 2006). :
Taux de croissance spécifique moyen (µ)
µ=
Avec :
µ, est le taux de croissance spécifique moyen du temps i au temps (j-1
)
Xi, est la masse sèche ou humide mesurée dans le bac témoin ou bac à EUD au temps i (g) ;
Xf, est la masse sèche ou humide mesurée dans le bac témoin ou bac à EUD au temps f (g) ;
t, est la période de temps comprise entre i et f (j).
1.2.3 Analyse de données
L’analyse et le traitement des données nous ont permis d’extraire les informations
exploitables pour l’évaluation des différents paramètres physico-chimiques et d’évaluation de la
croissance des macrophytes flottants étudiés. Les statistiques descriptives ont été effectuées à
partir du tableur Excel 2010 et ont concerné : la moyenne, l’écart type et le coefficient de
variation.
Moyenne arithmétique
La moyenne est une mesure caractérisant les éléments d'un ensemble de quantités : elle
exprime la grandeur qu'aurait chacun des membres de l'ensemble s'ils étaient tous identiques sans
changer la dimension globale de l'ensemble.
Partie II : Matériel et méthodes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 21
n
iix
nx
1
1
Avec :
: moyenne ;
: nombre de valeurs ;
: ième valeur.
Ecart type
L'écart type sert à mesurer la dispersion d'un ensemble de données. Plus il est faible, plus
les valeurs sont regroupées autour de la moyenne. Il se calcule suivant la formule :
2
1
)(1
1
n
i
i xxn
Avec :
écart type ;
nombre de variables ;
ième
variable.
: Moyenne
Coefficient de variation
Le coefficient de variation (en %) a permis de montrer le degré d’homogénéité des
mesures. Il a été obtenu par l’expression (CV = 100 σ /moy). Dans cette expression, σ est l’écart
type et moy, la moyenne arithmétique. D’après OSSEY et al. (2008) cités par AKOWANOU
(2012) si :
- CV < 2%, les mesures sont très homogènes ;
- 2% < CV < 30%, les mesures sont homogènes ;
- CV > 30%, les mesures sont hétérogènes.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 22
PARTIE III: RESULTATS ET DISCUSSION
Il sera successivement abordé dans cette partie : la caractérisation prospective des
différents fosses septiques identifiées et écosystèmes, l’évolution des caractéristiques physico-
chimiques des milieux de culture au bout des 12 jours d’essais sur les macrophytes flottants et
enfin l’analyse de l’influence de la salinité réactivité de trois macrophytes flottants dans les
milieux de culture de différentes conductivités électriques.
1.1 CARACTERISATION DES MILIEUX DE CULTURE
Dans le but d’avoir une idée des constituants des différentes eaux prélevées, une
caractérisation a été faite. En dehors de la caractérisation présentée ci-dessous, une
caractérisation prospective avait été préalablement effectuée dans l’objectif de pouvoir choisir
les fosses, à utiliser pour les essais.
Tableau 5 : Caractéristiques des fosses septiques choisies
Témoin M1 M2 M3 M4
T (°C) 26,0 29,0 28,5 26,0 29,0
pH 6,78 6,66 6,05 6,62 7,64
EH (mV) 8,0 15,1 52,0 18,8 -43,8
RH (mV) 3,63 6,78 21,20 8,39 -22,55
CE (µS/cm) 629 1187 496 1162 3119
TDS (mg/L) 315 593 248 574 1559
Turbidité (NTU) 9,00 61,20 29,80 3,17 643,72
N-NH4+(mg/L) 0 6,5 1,4 1,6 82,77
PO43 (
mg/L) 1,5 31,2 4,8 5,3 53,4
NTK (mg/L) 0 74 0 11 245
DCO (mg O2/L) 55 164 55 73 219
Légende : T=Température, pH=Potentiel d’hydrogène, Eh= Potentiel redox, RH=Pouvoir oxydant, CE=
Conductivité Electrique, TDS=Total des sels dissous, NH4+=Ammonium, P-PO4
3-= Orthophosphates, NTK=Azote
Kjeldahl, DCO=Demande chimique en oxygène.
Les valeurs de la température obtenues pour chaque milieu sont supérieures à 20°C et
ainsi correspondent à l’optimum favorable au développement des microorganismes responsables
de la réduction de la pollution. La valeur du pH qui, même si n’appartenant pas à la gamme des
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 23
valeurs usuelles rencontrées dans les EUD (entre 7,5 et 8,5) selon REJSEK (2002) était propice
aux activités des microorganismes. Ces valeurs de pH répondent néanmoins aux normes de rejet
suivant la réglementation béninoise (pH compris entre 6 et 9).
Quant aux valeurs de la DCO et de NTK, elles répondent également aux normes de rejets
suivant la réglementation béninoise respectivement ( 125 mg O2/L) et 15 mg/L, dans les
milieux : témoin, M2, et M3. Les cinq milieux caractérisés étaient riches en éléments nutritifs
dont les plantes ont besoin pour bien s’accroitre et présentaient une très forte minéralisation en
référence à AÏNA (2010). En effet, les valeurs de la conductivité électrique (CE) étaient presque
toutes supérieures à 500 µS/cm.
Les valeurs du pouvoir oxydant (RH) nous montrent globalement que les milieux de
culture étaient anoxiques, très certainement favorables à l’oxydation des composés organiques ;
tandis que celles de la turbidité nous renseignent sur l’état trouble de l’effluent, de par la
présence des matières dissoutes et en suspension. En effet, un simple comparatif de ces valeurs
tendait déjà à sous catégoriser ces milieux, en montrant que le milieu 4 était plus turbide ; ce qui
probablement pourrait bien expliquer la valeur de sa DCO.
1.2 CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES MILIEUX DE CULTURE POUR LA
CROISSANCE DES MACROPHYTES FLOTTANTS ETUDIES : STATISTIQUES DESCRIPTIVES ET
EVOLUTIONS TEMPORELLES DES PARAMETRES MESURES IN SITU
Pour suivre l’évolution des conditions des bacs à lentille d’eau, à laitue d’eau et à jacinthe
d’eau quotidiennement, plusieurs paramètres physico-chimiques ont été mesurés à savoir : la
température, le potentiel redox, le potentiel d’hydrogène, la conductivité électrique, la turbidité
et le TDS. Ainsi, dans cette sous partie, il s’agira de présenter, pour tous les macrophytes
flottants étudiés en duplicata, quelques statistiques descriptives afférentes et l’évolution
temporelle de ces paramètres.
Les valeurs moyennes des paramètres physico-chimiques observées pour le duplicata
relatives à chaque espèce sont synthétisées dans les tableaux 6, 7 et 8.
1.2.1 Lentille d’eau
Le tableau 6 présente les valeurs moyennes des paramètres physico-chimiques observées
au niveau des bacs à lentille d’eau.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 24
Tableau 6 : Caractéristiques physico-chimiques des bacs à lentille d’eau
Bassins Calculs
statistiques
pH T (°C) EH CE
(µS/cm)
Turbidité
(NTU)
Témoin Moyenne écart-
type
8,27
0,22
26,5
0,9
-86,78
17,87
1106
369
68,05
69,75
CV 2,68 3,2 -20,59 33 102,50
Min 7,81 24,6 -116,25 646 8,03
Max 8,67 28,3 -53,85 2240 273,93
M1 Moyenne écart-
type
7,85
0,32
26,5
1,0
-66,26
22,86
1358
347
15,29
7,61
CV 4,06 3,9 -34,51 26 49,77
Min 7,30 24,4 -141,2 1014 4,05
Max 8,21 28,5 -35,3 2365 44,55
M2 Moyenne écart-
type
6,67
0,66
26,5
1,0
-0,10
36,0
821,0
230
07,75
5,32
CV 9,95 3,7 -33,53 28 68,61
Min 5,77 24,3 -103,625 505 2, 06
Max 7,96 28 -68,75 1398 21,31
M3 Moyenne écart-
type
7,68
0,59
26,4
0,9
-41,81
35,72
970,0
264
10,66
8,99
CV 7,73 3,3 -85,42 27 84,34
Min 6,32 24,3 -127,525 644 1,87
Max 9,00 28,1 -44,45 1679 32,44
M4 Moyenne écart-
type
8,03
0,43
26,4
0,9
-73 ,226
21,88
4017
943
75,04
54,28
CV 5,30 3,2 -29,89 23 72,33
Min 7,49 24,4 -127,68 2921 22,13
Max 9,00 27,9 -46,7 6590 263,97
Légende: Min=Minimum; Max=Maximum, CV=Coefficient de variation, T°C=Température, ph=Potentiel
d’hydrogène, Eh= Potentiel redox, CE=Conductivité électrique, TDS=Sel total dissous
Les températures minimale et maximale obtenues à partir des moyennes du duplicata,
soient 24,3°C et 28,3 ont montré des variations raisonnablement basses qui restaient toujours
dans la marge optimale (20°C à 30°C) rapportée pour la croissance de la lentille d’eau (WEDGE
et BURRIS, 1982). Les plus grandes valeurs de CE et de turbidité ont été observées dans les bacs
à lentille d’eau ; cette augmentation pourrait s’expliquer par le phénomène d’évapotranspiration
d’après KPONDJO (2011).
Les évolutions temporelles de ces paramètres sont présentées à la figure 7 pour les bacs à
lentille d’eau.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 25
Figure 7 : Profils temporels des différents paramètres physico-chimiques dans les bacs à lentille
d’eau
La température dans tous les bacs à lentille d’eau a varié de la même manière, en suivant
la même allure durant l’essai (figure 7). En effet, de 28°C dans tous les milieux, elle était passée
à 25°C à la fin des essais.
Durant tous les essais, les valeurs de pH fluctuaient ; le pH demeurait toujours alcalin
dans tous les milieux à l’exception du M2 qui était resté acide les neuf premiers jours de l’essai
avant de tendre vers l’alcalinité jusqu’à la fin des essais.
Du début jusqu’à la fin des essais, la conductivité électrique a connu une augmentation
progressive dans les bacs à lentille d’eau. Les valeurs maximales ont été enregistrées pour tous
les bacs les derniers jours des essais notamment, au douzième jour. Les essais réalisés
confirmaient cet état de choses puisqu’il a été constaté la diminution du volume de l’effluent
dans tous les bacs.
Dans la majorité des bacs à lentille d’eau, la turbidité a augmenté, sauf dans le milieu
témoin où il a été constaté une très grande augmentation ; en effet de 8,94 NTU, la turbidité était
passée à 277,93 NTU. Cette évolution était certainement due à celle de la conductivité électrique
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 26
(de 643 µS/cm au début à 2240 µS/cm à la fin) qui a causé la dégénérescence de quelques
frondes de lentille d’eau qui ont réagi à ce taux de salinité. En effet, les débris des lentilles d’eau
issus de la dégénérescence ont probablement favorisé cette turbidité de l’eau. Dans le milieu
témoin de 8,94 NTU, la turbidité passait de 277,92, ainsi que celle du M3, qui étaient 3,58 NTU
ait passée à 16,45NTU.
1.2.2 Laitue d’eau
Le tableau 7 présente les valeurs moyennes des paramètres physico-chimiques observées
au niveau des bacs à laitue d’eau.
Tableau 7 Caractéristiques physico-chimiques des bacs à laitue d’eau
Bassins Calculs
statistiques
pH T (°C) Eh CE
(µS/cm)
Turbidité
(NTU)
Témoin Moyenne écart-
type
7,76
0,36
26,3
1,0
-62,60
15,62
783,0
67
10,47
5,76
CV 4,63 4,0 -24,95 9 49,27
Min 6,74 24,3 -88,4 678 3,68
Max 8,31 28,5 -32,05 905 27,53
M1 Moyenne écart-
type
7,47
0,17
26,2
1,1
39,06
8,51
970,0
264
19,04
17,48
CV 2,33 4,1 -21,80 27 91,79
Min 7,25 24,3 -86,5 644 2,80
Max 8,31 28,4 -28,8 1679 67,49
M2
Moyenne écart-
type
6,22
0,49
26,1
0,9
42,25
21,87
545,0
36
14,67
15,61
CV 7,91 3,6 51,77 7 106,46
Min 5,46 24,2 -4,675 487 1,39
Max 7,29 28,2 73,7 597 41,77
M3 Moyenne écart-
type
6,92
0,36
26,0
0,8
-10,17
17,37
647,0
7,0
2,75
01,73
CV 5,27 3,2 -170,78 1 62,84
Min 5,79 24,2 44,65 630 1,03
Max 7,60 28,2 36,035 657 8,67
M4 Moyenne écart-
type
7,74
0,06
26,0
0,8
29,43
1,27
4017
943
109,79
112,77
CV 0,82 3,2 -4,33 23 102,72
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 27
Min 7,66 24,2 -31,51 2921 10,36
Max 7,85 28,2 -25,53 6590 465,85
Légende: Min=Minimum; Max=Maximum, CV=Coefficient de variation, T=Température, pH=Potentiel
d’hydrogène, EH= Potentiel redox, CE=Conductivité électrique, TDS=total des sels dissous
Les températures minimales et maximales des milieux dans lesquels se trouvaient les
laitues d’eau ont respectivement varié de 24,2°C à 24,6°C et de 28,2°C à 28,5°C avec une
gamme globale des températures moyennes de l'eau de 26,2°C et 26,6°C. Les valeurs (moyenne,
minimale et maximale) du pH étaient comprises entre 6,22 et 7,85. La majorité des valeurs de la
conductivité était faible par rapport aux autres bacs à macrophytes flottants étudiés. Les valeurs
des turbidités ont subi de grandes fluctuations durant l’essai.
Les évolutions temporelles de ces paramètres sont présentées à la figure 8 pour les bacs à
laitue d’eau.
Figure 8 Profils temporels des différents paramètres physico-chimiques dans les bacs à laitue d’eau
La température dans tous les bacs à laitue d’eau a varié de la même manière qu’au niveau
de la lentille d’eau à la seule différence que de 28,5°C au début, on était passé à 24,3°C à la fin
de l’essai.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 28
Le pH du M2 est resté acide pendant tout l’essai, ainsi que celui de M3 à la seule
différence que cette acidité a été observée seulement les six premiers jours de l’essai. Le bac du
témoin, du M1, et du M4 par contre sont restés alcalin au cours de l’essai.
Les valeurs de la conductivité électrique (CE) au niveau des bacs à laitue d’eau
respectaient pour la plupart la gamme tolérable à la plante. En effet dans le bac témoin, les M1,
M2, M3, la CE variait de 487 µS/cm à 1125 µS/ cm ; ce qui n’était pas le cas pour le M4, parce
que les valeurs oscillaient entre 3002 µS/cm et 4377 µS/cm. Cette forte salinité a eu pour effet :
l’inhibition de la croissance et la disparition totale des pieds de laitues d’eau dès le deuxième
jour des essais. En ce qui concerne l’évolution de ces paramètres, il a été observé au niveau du
bac témoin et celui du M2 une augmentation de la conductivité électrique tandis qu’au niveau du
M1 et du M4 une diminution. Le M3 par contre variait entre 630 µS/cm et 657 µS/cm. En
conséquence, on pourrait dire que pour des valeurs inférieures à 1125 µS/cm, la CE augmentait
pendant que pour des valeurs supérieures, elle a tendance à diminuer. Les essais de KPONDJO
(2014) sur l’évaluation du bilan de masses des composés carbonés, azotés et phosphorés ont
aussi donné des résultats de diminution des valeurs de CE mais pour des CE supérieures ou
égales à 836 µS/cm. Cette explication trouverait assurément toute sa logique si on l’associait
aussi aux résultats obtenus pour les taux de croissance des plantes.
La turbidité a augmenté dans tous les milieux, sauf dans le M4.et cette augmentation de la
turbidité était due aux pieds morts de la laitue d’eau restés dans l’eau.
1.2.3 Jacinthe d’eau
Le tableau 8 présente les valeurs moyennes observées au niveau des bacs à jacinthe
d’eau.
Les températures des milieux dans lesquels se trouvaient les jacinthes d’eau, variaient
respectivement entre 23,9°C et 28,6°C. Les valeurs (moyenne, minimale et maximale) du pH
étaient comprises entre 6,22 et 7,85. Les valeurs des conductivités étaient dans la gamme
tolérable par la jacinthe d’eau soit 1200 µS/cm ; ce qui confirmait les travaux de KPONDJO
(2011) et AKOWANOU (2012) dans la plupart des milieux sauf le milieu M4 qui a pour valeur
maximale 4067 µS/cm et pour valeur minimale 2769 µS/cm. Les valeurs des turbidités ont
également varié comme dans les autres bacs à macrophytes flottants préalablement présentés.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 29
Tableau 8 : Caractéristiques physico-chimiques des bacs à jacinthe d’eau
Bassins Calculs
statistiques
pH T (°C) EH CE
(µS/cm)
Turbidité
(NTU)
Témoin Moyenne écart-
type
7,86
0,36
26,3
1,1
-63,41
22,16
708,0
37,0
5,14
00,88
CV 4,58 4,2 -34,94 5 17,21
Min 7,29 24,0 -101,95 644 3,42
Max 8,43 28,6 -23,3 777 6,70
M1 Moyenne écart-
type
7,30
0,12
26,5
1,0
-27,92
8,93
1358
347
15,29
7,61
CV 4,06 3,9 -32,53 26 49,77
Min 7,30 24,4 -61,05 1014 4,05
Max 8,21 28,5 23,56 2365 44,55
M2 Moyenne écart-
type
6,74
0,34
26,2
1,0
2,41
21,63
1035
39,0
03,15
0,74
CV 5 3,8 89,59 4 23,50
Min 6,36 23,9 -74 962 1,35
Max 7,95 28,2 29,05 1114 5,07
M3 Moyenne écart-
type
6,89
0,27
26,1
0,9
-5,7
15,08
641,0
06,0
02,84
1,75
CV 3,96 3,6 -264,693 1 61,66
Min 6,52 23,9 -49,775 630 1,04
Max 7,69 28,2 19,75 653 6,86
M4 Moyenne écart-
type
7,69
0,06
26,2
1,0
-49,01
8,57
3252
353
79,41
102,22
CV 0,75 3,6 -1749 11 128,73
Min 7,62 23,9 -55,85 2769 8,07
Max 7,79 28,2 1,35 4067 479,83
Légende: Min=Minimum; Max=Maximum, CV=Coefficient de variation, T°C=Température, ph=Potentiel
d’hydrogène, EH= Potentiel redox, CE=Conductivité électrique, TDS=total des sels dissous
Les évolutions temporelles de ces paramètres sont présentées à la figure 9 pour les bacs à
jacinthe d’eau.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 30
Figure 9 : Profils temporels des différents paramètres physico-chimiques dans les bacs à jacinthe
d’eau
La température lors de l’essai variait de 27,5° C à 23,9° C dans les milieux M1, M2, M3,
M4, et de 26° C à 24° C dans le milieu témoin.
Les pH des milieux M1, M4 et le témoin étaient restés alcalins durant les essais, tandis
que celui du milieu M2 était resté acide. Une variation du milieu M3 a été constatée.
Les conductivités électriques dans les milieux : témoin, M2, M3 ont augmenté
légèrement pendant les essais ; par contre une diminution de la conductivité électrique a été
observée dans les milieux M1 et M4.
Les valeurs de la turbidité des bacs à jacinthe nous montrent que l’effluent à été clarifié
par rapport à l’effluent du début. La turbidité a diminué dans les bacs Témoin, M1, M2, M4. En
effet, la turbidité était au début de 54,65 NTU, 3,87 NTU, 479,82 NTU respectivement dans les
milieux M1, M2, M4, et à la fin était passée à 7,83 NTU, 1,66 NTU, 16,37 NTU respectivement
dans les milieux M1, M2 et M4. Mais dans le M3 la turbidité a augmenté de 1,50 NTU au début
des essais à 3,45 NTU à la fin des essais.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 31
1.3 REACTIVITE DE TROIS MACROPHYTES FLOTTANTS DANS LES MILIEUX DE CULTURE DE
DIFFERENTES CONDUCTIVITES ELECTRIQUE : EVALUATION DE L’EFFET DE LA SALINITE
SUR LEUR CROISSANCE ET LEURS PERFORMANCES EPURATOIRES
1.3.1 Evaluation de l’effet de la salinité sur la croissance des macrophytes flottants
1.3.1.1 Estimation des masses humides et sèches
Les masses obtenues à la fin des essais dans la majorité des bacs à lentille d’eau, à laitue
d’eau et à jacinthe d’eau ont augmenté. Les valeurs des différentes masses humides et sèches
nous montrent qu’il aurait pu y avoir probablement de proportionnalité. En effet, lorsque la
masse humide augmentait, la masse sèche aussi fluctuait. Le tableau 9 ci-dessous présente les
valeurs initiales et finales des masses humides et sèches.
Tableau 9 : Masses humides et sèches des trois macrophytes flottants au début et à la fin des essais
Milieux
de culture
LMHI
(g)
LMHF
(g)
LMSI
(g)
LMSF
(g)
LA MHI
(g)
LA
MHF (g)
LA MSI
(g)
LA MSF
(g)
JMHI
(g)
JMHF
(g)
JMSI
(g)
JMSF
(g)
M2 0,500 1,169 0,142 0,336 40,633 101,930 2,390 5,368 78,450 86,340 3,640 15,785
M3 0,500 3,906 0,142 0,479 68,562 105,070 2,320 7,767 113,000 166,340 3,640 11,199
Témoin 0,500 3,259 0,142 0,439 42,467 46,866 2,570 2,568 83,000 157,570 2,670 9,233
M1 0,500 3,312 0,142 0,522 46,660 62,674 2,460 4,299 135,000 105,340 4,340 8,089
M4 0,500 0,468 0,142 0,374 52,102 53,400 2,260 4,048 52,102 53,400 2,520 2,966
M2' 0,500 2,657 0,142 0,344 63,135 122,039 2,200 9,253 131,000 170,340 4,220 15,462
M3' 0,500 4,766 0,142 0,574 60,473 116,509 2,110 6,281 208,000 232,340 6,700 13,210
Témoin' 0,500 2,420 0,142 0,432 32,830 39,948 1,990 1,689 116,000 137,490 3,730 7,771
M1' 0,500 3,278 0,142 0,485 41,731 54,001 2,340 0,287 190,000 156,760 6,120 9,861
M4' 0,500 2,008 0,142 0,393 41,836 42,770 2,030 0,506 204,560 88,340 6,590 3,767
Légende LMHI= Masse humide de la lentille, LA MHI,=Masse humide de la laitue d’eau, JMHI=Masse humide de
la jacinthe d’eau, LMSI= Masse sèche de la lentille, LA MSI,=Masse Sèche de la laitue d’eau, JMSI=Masse sèche
de la jacinthe d’eau
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 32
1.3.1.2 Taux de croissance des macrophytes étudiés
Cette sous partie présente les résultats obtenus sur les taux de croissance de la lentille
d’eau, de la laitue d’eau et de la jacinthe d’eau en fonction des différentes conductivités
électriques.
Lentille d’eau
L’interprétation du taux de croissance de la lentille d’eau a été faite à l’aide du tableau 10
et la figure 10.
Le tableau 10 présente la conductivité électrique et le taux de croissance des masses
sèches et humides de la lentille d’eau.
Tableau 10: Présentation des conductivités électriques et des taux de croissance des masses humides
et sèches des lentilles d’eau
Légende CE=Conductivité électrique, µ MH=Taux de croissance de la masse humide, µ MS=Taux de croissance de
la masse sèche ; -= non renseigné.
La figure 10 ci-dessous présente l’allure du taux de croissance des masses humides et
sèches de la lentille d’eau en fonction de la conductivité électrique des EUD des bacs.
Milieux CE (µS/cm) µSMH (j-1
) µMS (j-1
)
M2' 805 0,1518 0,0807
M2 837 - 0,0807
M3' 926 0,1964 0,1276
M3 1017 0,1869 0,1120
T' 1114 - 0,1020
T 1118 0,1704 0,1041
M1' 1332 0,1709 0,1139
M1 1381 0,1719 0,1193
M4 3939 -0,0060 0,0893
M4' 4106 - 0,0938
Figure 10 : Evolution du taux de croissance des masses humides et sèches de la lentille
d’eau en fonction de la conductivité électrique des EUD des bacs
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 33
Pour les valeurs des masses humides de la lentille d’eau qui n’ont pas été affecté par les
des erreurs de lecture, le taux de croissance a pour valeur maximale 0,1964 j-1
à une conductivité
électrique de 926 µS/cm et pour valeur minimale -0,0060 j-1
à 3939 µS/cm.
A titre comparatif, le taux de croissance de la masse humide de Spirodela polyrhiza L. à
926 µS/cm était supérieur à celui maximal obtenu par WENDEOU et al. (2013). En effet, selon
les auteurs, le taux de croissance maximal était de 0,176 j-1
à une CE de 1200 µS/cm ; ce qui
restait semblable à ce que nous avons obtenu à une conductivité électrique se retrouvant presque
dans la même gamme, soit 1118 µS/cm (0,170 j-1
). Les masses de la lentille d’eau prises pour le
compte de chaque bac étaient uniformes et de 0.5 g.
WENDEOU et al. (2013) montraient qu’à une CE de 1400 µS/cm, le taux de croissance
de la plante (0,141 j-1
) semblait être la limite de tolérance à partir de laquelle, la croissance de S.
polyrhiza pouvait progressivement connaitre une inhibition. Nos résultats montraient que
l’inhibition était constatée pour des valeurs de CE supérieures à 1381 µS/cm.
De plus, en se référant à l’évolution variable des CE, soit que l’on se retrouve en dessous
ou en dessus de 1125 µS/cm, l’allure des résultats de taux de croissance obtenus sur les masses
humides corrobore celle constatée par WENDEOU et al. (2013). D’après les auteurs, le taux de
croissance des masses humides est inversement proportionnel à la conductivité électrique pour
des CE comprises entre 1400 et 3000 µS/cm voire plus (1400 ≤ CE ≥ 3000 µS/cm).
Les valeurs du taux de croissance des masses sèches dans les bacs dupliqués par milieu
(écosystème ou EUD) se rapprochaient. En effet, dans les M2 et M2’, les taux de croissance
étaient de 0,0807 j-1
. Par contre, lorsqu’on tentait de comparer les taux de croissance calculés sur
masses humides et sèches, on remarquait une disparité au niveau de l’évolution du taux de
croissances des masses humides ; ce qui pourrait poser une question fondamentale de la méthode
gravimétrique utilisée. Les résultats montrent clairement qu’il est plus indiqué pour une
exploitation rigoureuse des données relatives à la production de la biomasse macrophytique, de
se référer aux masses sèches qui donnent des valeurs constantes et donc non variables
(KPONDJO, 2014).
L’allure des courbes du taux de croissance des masses humides et sèches des lentilles
d’eau semblaient suivre une tendance logarithmique en présence d’inhibiteurs de croissance
(faibles ou fortes valeurs de CE). Etant donnée que, l’objet de notre étude ne se limite qu’à
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 34
évaluer de façon pratique l’effet de la salinité sur la croissance des trois plantes flottantes, un
diagnostic plus en détails ne pourrait se faire.
Les taux de croissance des masses sèches confirmaient aussi l’assertion de WENDEHOU
et al. (2013) précédemment abordée sur la croissance des lentilles d’eau qui était inversement
proportionnelle à la CE des eaux ayant des valeurs supérieures à 1381 µS/cm.
Laitue d’eau
La figure 11 ci-dessous présente l’allure du taux de croissance des masses sèche de la
lentille d’eau en fonction de la conductivité.
Figure 11 : Evolution du taux de croissance des masses sèches de la laitue d’eau en fonction de la
conductivité électrique des EUD des bacs
Il a été observé au niveau des bacs à laitue d’eau, des taux de croissance des masses
sèches, des valeurs de 0,0736 j-1
à 545 µS/cm ; 0,0992 j-1
à 642 µS/cm, 0,1098 j 1
à 652 µS/cm,
0,0507 j-1
à 1034 µS/cm et -0,1263 j-1
à 3525 µS/cm. La valeur maximale du taux de croissance
des masses sèches de la laitue d’eau a donc été enregistrée à une CE de 652 µS/cm, soit une
valeur de 0,1098 j-1
; pendant que sa valeur minimale et limitante supérieure l’a été à 3525
µS/cm, soit avec une valeur de -0,1263 j-1
. L’inhibition de la croissance de la laitue d’eau lors
des essais a progressivement été remarquée pour une CE supérieure à 1034 µS/cm.
Dans le milieu M3 de masse humide initiale 68,45 g et de masse humide finale 105,070 g,
le taux de croissance 0,038 J-1
était supérieur à celui trouvé par SOOKNAH ET WILKIE (2004)
qui était de 0,011 j-1
avec une masse humide de 90 g au début et de 120 g à la fin.
-0,15
-0,1
-0,05
0
0,05
0,1
0,15
545 642 652 1034 3525µ M
S (
j-1
)
CE (µS/cm)
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 35
Jacinthe d'eau
L’interprétation du taux de croissance de la Jacinthe d’eau a été faite à l’aide du tableau 9
et de la figure 12. Le tableau 9 présente la conductivité électrique et le taux de croissance des
masses sèches et humides de la jacinthe d’eau.
Tableau 11 : Présentation des conductivités électriques et des taux de croissance des masses humides
et masses sèches de la jacinthe d’eau
Milieux CE (µS/cm) µMH (j-1
) µMS (j-1
)
M2'
M2
545 0,0239 --
562 0,0087 -
M3
M3'
632 0,0351 -
642 - -
T
T'
698 0,0580 0,1128
708 0,0150 0,0667
M1
M1'
1031 -0,0226 0,0566
1040 - 0,0434
M4
M4'
3200 - 0,0148
3303 -0,0763 -0,0508
Légende CE=Conductivité électrique, µ MH=Taux de croissance de la masse humide, µ MS=Taux de croissance de
la masse sèche ; - = non renseigné.
Figure 12 : Evolution du taux de croissance des masses humides et sèches de la jacinthe d’eau en
fonction de la conductivité électrique des EUD des bacs
Le taux de croissance de la masse humide de la jacinthe d’eau a eu pour maximum
0,0580 j-1
à 698 µS/cm pour minimum -0,0763 j-1
à 3303 µS/cm, tandis-que celui de la masse
sèche avait pour maximum 0,1334 j-1
à 562 µS/cm et pour minimum -0,0508 j-1
à 3303 µS/cm.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 36
Il a été trouvé pour une masse humide initiale de 113 g et une masse finale de 166,40 g
une valeur du taux de croissance de 0,0351 j-1mais pour une masse humide initiale de 83 g et
une masse finale de 157,570 g, nous avions obtenu comme valeur du taux de croissance de
0,0580 j-1 dans le milieu témoin. Ces taux de croissance sont inférieurs à ceux présenté par
SOOKNAH WILKIE au terme de leurs expériences. En effet, pour une masse humide initiale de
283 g et de masse finale 1050 g et pour une masse humide initiale de 292 g, et de masse final de
1900 g, SOOKNAH et WILKIE (2004) ont trouvé respectivement des taux de croissance de
0,087 j-1
et 0,178 J-1
.
Les taux de croissance sur les masses sèches présentés à la figure 12 b concernaient juste
les conductivités électriques supérieures ou égales à 708 µS/cm. La courbe obtenue s’assimilait
bien à une décroissance qui probablement a pour significativité l’inhibition progressive des
masses sèches de la jacinthe d’eau au fur et à mesure que la CE augmente.
Les courbes du taux de croissance des masses humides et sèches en fonction de la
conductivité électrique montre que la croissance des jacinthes d’eau subit une réelle inhibition à
partir de 1031 µS/cm.
1.3.2 Performances épuratoires de la laitue d’eau et de la jacinthe d’eau
Cette sous partie présente les rendements épuratoires des composés azotés et phosphorés
étudiés dans les bacs à laitue d’eau et à jacinthe d’eau. Les données sur les lentilles d’eau n’ont
pas pu être collectées. Les composés étudiés étaient : l’azote Kjeldahl (NTK), l’ammonium
(NH4+) et les orthophosphates (PO4
3-).
1.3.2.1 Laitue d’eau
La figure 13 présente les rendements des composés azotés et phosphorés des bacs à laitue
d’eau, en mettant en exergue le duplicata.
Les rendements au niveau des bacs répétés à laitue d’eau étaient similaires. Pour la figure
13 (a), l’abattement des orthophosphates était de 66,66%, 27,54%, 91,25%, 89,81%, et 0%
respectivement dans le milieu témoin, M1, M2, M3, M4. De façon similaire pour la figure 13 b
on a respectivement pour les T’ (témoins), M1’, M2’, M3’, M4’ 53,33%, 17,69%, 94,16%,
89,05%, et -32,58% ; tout ceci montrait qu’il y a eu un abattement négatif du phosphore dans le
M4.
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 37
Légende : PO43-
= Orthophosphates ; NH4+ = ammonium ; NTK = Azote Kjeldahl, a= bacs non répétés ; b= bacs
répétés.
Figure 13 : Rendements épuratoires de la laitue d’eau relatifs aux composés azotés et phosphorés
durant les essais
Un enlèvement de l’azote Kjeldahl a été observé dans la majorité des bacs à laitue dans
une gamme de 87,27% à 100%. La laitue d’eau ne s’était pas seulement arrêtée à l’élimination
de l’azote Kjeldahl ; en effet, des abattements de phosphore et d’ammonium ont été remarqués
dans la majorité des bacs. Dans le M2’, l’élimination des orthophosphates était de 94,16 %.
1.3.2.2 Jacinthe d’eau
La figure 14 présente les rendements des composés azotés et phosphoré pour les bacs à
jacinthe d’eau, en mettant en exergue la duplication effectuée.
Légende : PO43-
= Orthophosphates, NH4+ = ammonium, NTK= Azote Kjeldahl, a=bacs non répétés, b= bacs répétés.
Figure 14 : Rendements épuratoires de la jacinthe d’eau relatifs aux composés azotés et phosphorés
durant les essais
Partie III : Résultats et discussion
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 38
Majoritairement, les valeurs des abattements des orthophosphates montrent réellement
qu’il y a un enlèvement du phosphore dans tous les milieux, à l’exception du M4’ dont
l’abattement était négatif. Il y a un très grand abattement du NTK dans les bacs à jacinthe d’eau.
En effet la valeur minimale d’abattement du NTK est de 95,08% et la valeur maximale est 100%.
La jacinthe d’eau a permis un enlèvement considérable des milieux de l’ammonium avec un
abattement de 57,81%, 78,57%, 81,25% respectivement dans les milieux M1’, M2’ et M3’
(Figure 14 b).
Une comparaison des rendements épuratoires des deux plantes : laitue d’eau et jacinthe
d’eau montre que dans le T’ (témoin-bac répété), le pourcentage des orthophosphates était de 98
% dans le bac à jacinthe d’eau et 66,66 % dans le bac à laitue d’eau. Egalement, dans le milieu
M3, l’enlèvement de l’ammonium était de 75% dans le bac à jacinthe d’eau et 56,25% dans le
bac à laitue d’eau.
Au vu de ces résultats de performances épuratoires présentés ci-dessus, il est à signaler
que la jacinthe d’eau tendait à être plus efficace que la laitue et cette valeur intrinsèque pouvait
diminuer en fonction des valeurs croissantes de CE.
Conclusion et perspectives
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 39
CONCLUSION ET PERSPECTIVES
Les essais réalisés au Laboratoire des Sciences et Techniques de l’eau et plus précisément
au Centre Technologique Pratique pour l’Eau Potable et l’Assainissement (CTPEA) ont pour
substance l’étude de l’effet de la salinité des eaux usées domestiques sur la croissance et
l’efficacité épuratoire de trois macrophytes flottants : Eichornia crassipes Mart Solms, Pistia
stratiotes L., et Spirodela polyrhiza L.
Les eaux usées domestiques utilisées pour les essais respectent globalement les normes
de traitement des eaux usées avec des valeurs de pH comprises entre 6 et 9 pour l’activation des
métabolismes. Les valeurs de rH tendent aussi à le confirmer.
Les évolutions temporelles des paramètres physico-chimiques mesurés in situ montrent
que pour des conductivités électriques (CE) inférieures à 1125 µS/cm, pour les bacs
correspondants, les valeurs de CE augmentent sur les 12 jours d’essais mais inversement pour
des CE supérieures à 1125 µS/cm.
Au terme de l’évaluation de la croissance des macrophytes flottants étudiés sous
l’influence de différentes variantes de la conductivité électrique (ou de façon simplifiée la
salinité), il est à noter que :
- l’inhibition du développement de la lentille d’eau commence à partir d’une CE supérieure à
1381 µS/cm pour un taux de croissance de la masse sèche de 0,1193 j-1
; toutefois, pour des
CE inférieures à 1381 µS/cm, ce taux est proportionnel à la valeur de CE impliquée. Ainsi,
nous obtenons les taux de croissance maximale à la fois sur les masses sèches et humides à
une conductivité électrique de 926 µS/cm, soient respectivement dans l’ordre précédemment
évoqué 0,1276 j-1
et 0,1964 j-1
;
- la laitue d’eau et la jacinthe d’eau par contre croissent avantageusement à une conductivité
électrique inférieure à 1030 µS/cm environ (1034 µS/cm pour laitue d’eau et 1031 µS/cm
pour jacinthe d’eau). Pour la jacinthe d’eau, le taux de croissance maximal sur les masses
sèches est de 0,1128 j-1
à une CE de 698 µS/cm.
Les performances épuratoires des macrophytes flottants étudiés en fonction de la
conductivité électrique des eaux usées domestiques montrent que :
- la valeur intrinsèque caractéristique de chaque espèce est dépendante des conditions physico-
chimiques des effluents. Il ressort que la jacinthe d’eau est la meilleure plante pour
Conclusion et perspectives
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 40
l’élimination de quelques formes azotées et phosphorées (ammonium, orthophosphates).
Toutefois lorsque la CE tend à dépasser 1030 µS/cm, on constate que les rendements
diminuent.
Les essais effectués et les résultats obtenus demeurent partiels en ce sens que toutes les
activités prévues n’ont pas pu être réalisées du fait de plusieurs contraintes techniques sur le
terrain. Des études complémentaires sont à cet effet réalisées dans un autre environnement
(Belgique). Toutefois, pour un approfondissement des essais au Bénin, il est opportun de
poursuivre les investigations de manière à aborder des questions liées à :
- l’influence des nutriments de différentes teneurs contenues dans les eaux usées domestiques
sur la croissance et la réactivité des trois macrophytes flottants étudiés ;
- la réalisation d’une carte conceptuelle des scénarii comportementaux des trois plantes utilisées
dans un système de lagunage à macrophytes flottants déjà proposé comme une écotechnologie
décentralisatrice dans quelques communes du Bénin.
Références bibliographiques
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 41
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Annexes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 45
ANNEXES
A1 Coordonnées des différents points de prélèvements
Lieux Coordonnées géographique Prélèvements effectués
Latitude Longitude
Lac Nokoué 6°23' 35.2"
2° 21' 21.5" Lemna minor
STEP 6°24' 50.0"
2° 20' 18.2" Spirodela polyrhiza
Collecteur XX d’Agla 6°22' 49.7"
2° 21' 51.0" Eichhornia crassipes
Collecteur XX d’Agla 6°22' 58.8"
2° 21' 33.1" Pistia stratiotes
BID A 6° 24' 46.4" 2° 20' 38.9" Eaux usées, des fosses
septiques, des différents
bâtiments
sBID C 6° 24' 42.1" 2° 20' 38.8"
BID D 6° 24' 40.6" 2° 20' 37.8"
BID E 6° 24' 38.4" 2° 20' 36.3"
BID F 6° 24' 37.3" 2° 20' 36.4"
GC/ EPAC 6 °24' 47.4" 2° 20' 21.0"
MK2 6°24' 43.3" 2° 20' 31.6"
C perso 6° 24' 45.0" 2° 20' 34.7"
D PIP 6° 24' 40.3" 2° 20' 32.2"
Annexes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 46
A2: Rendements des composés azotés et phosphoré de la laitue d’eau
NTK NH4+ PO43-
Témoin 0 0 66,66
Bassin à Laitue d'eau M1 100 63,07 27,54
M2 0 64,28 91,25
M3 100 56,25 89,81
M4 100 96,37 0
Témoin' 0 0 53,33
M1' 100 49,23 17,69
M2' 0 56,25 94,16
M3' 87,27 56,25 89,05
M4' 95,43 95,77 -32,58
A3: Rendements des composés azotés et phosphoré de la jacinthe d’eau
NTK NH4+ PO43-
Bassin à Jacinthe
d'eau
Témoin 0 0 98
M1 95,08 79,68 47,69
M2 0 64,28 93,75
M3 100 75 97,16
M4 97,25 99,63 -0,0024
Témoin' 0 0 98
M1' 100 57,81 46,15
M2' 0 78,57 98,75
M3' 100 81,25 98,3
M4' 100 99,39 -105,84
Annexes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 47
A4: Caractérisation prospective de quelques fosses septiques des résidences
Universitaires d’Abomey- Calavi
Paramètres ph EH CE TD
S
T
(°C)
Turbi
dité
NH
4+
PO4
3-
NTK DCO
Eco Jacinthe 5,72 69,
2
297 149 27 5,94
Eco Lai 6,89 0,6 868 434 20,9 66,83
Eco Ja Lai 6,78 7,9
5
629 315 26 9 0 1,5 511 39,0
4
Eco Lent 6,99 6,9 836 418 17,9 43,66
BID A 6,66 15,
1
1187 593 29 161,2 6,5 31,2 273,89
6
292,
8
C Perso 6,05 52 496 248 28,5 29,8 1,4 4,8 0 175,
68
BID C 6,5 24,
5
634 317 28,9 161,4 8 136,
64
BID D 6,56 21,
4
602 301 28,6 159,3 5 518,
4
D PIP 6,78 5,9 947 471 17,5 49,16 14 - 71,2
BID C-D 6,62 18,
8
1162 574 26 3,17 1,6 5,3 214,62 39,0
4
BID E 6,68 11,
6
961 482 20,7 371,1 46 - 3204
BID F 6,48 23,
6
521 261 20,1 331,1 5 - 747,
6
GC/EPAC 6,32 35,
6
554 276 28,4 7,05
MK2 7,64 -
43,
8
3118,6 155
9,3
29 643,7
15
82,7
7
53,4 245,88
4
263,
52
C perso 6,4 28,
6
544 271 15,3 88,15 4,5 - 498,
4
D PIP 6,78 5,9 947 471 17,5 49,16 14 - 71,2
Annexes
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 48
A5: Récolte des lentilles d’eau des milieux
de culture à la fin de l’essai
A6 : Récolte de la jacinthe d’eau
des milieux de culture à la fin de
A7 : Récolte de la laitue d’eau des
milieux de culture à la fin de l’essai
(
A8 : Pesé de 0, 5g de lentille d’eau A9 : Détermination de de la masse
sèche de 0,5 g de lentille d’eau
Table des matières
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 49
Table des matières
DÉDICACE ....................................................................................................................................... I
REMERCIEMENTS........................................................................................................................... II
RÉSUMÉ ....................................................................................................................................... IV
ABSTRACT .................................................................................................................................... V
SOMMAIRE ................................................................................................................................... VI
LISTE DES FIGURES ................................................................................................................... VIII
ABRÉVIATIONS ET SIGLES ........................................................................................................... IX
INTRODUCTION .............................................................................................................................. 1
PARTIE I: ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE ET CADRE INSTITUTIONNEL DU STAGE ........................... 3
1.1 ANALYSE BIBLIOGRAPHIQUE ....................................................................................................... 3
1.1.1 Clarifications conceptuelles ....................................................................... 3
1.1.2 Généralités sur le lagunage à macrophytes flottants ................................. 3
1.1.3 Performances épuratoires du lagunage à macrophytes flottants ............... 8
1.1.4 Limites du lagunage à macrophytes flottants : les inhibiteurs de
croissance ................................................................................................................ 9
1.1.5 Paramètres d’évaluation de la croissance des macrophytes flottants ...... 12
1.2 PRESENTATION DE LA STRUCTURE D’ACCUEIL ET DU CADRE D’ETUDE ...................................... 13
1.2.1 Statut du Laboratoire des Sciences et Techniques de l’Eau ..................... 13
1.2.2 Localisation du LSTE et organisation du LSTE ....................................... 14
PARTIE II : MATÉRIEL ET MÉTHODES .......................................................................................... 16
1.1 MACROPHYTES FLOTTANTS ETUDIES ET MILIEUX DE CULTURE ................................................. 16
1.1.1 Macrophytes flottants étudiés ................................................................... 16
1.1.2 Milieux de culture ..................................................................................... 16
1.1.3 Dispositif expérimental ............................................................................. 17
1.2 MESURES DES DIFFERENTS PARAMETRES ET ANALYSES DE DONNEES ....................................... 18
1.2.1 Méthode de collecte .................................................................................. 18
Table des matières
Rédigé par Olayèmi. Naomie AFOUDA 50
1.2.2 Mesure des paramètres ............................................................................. 19
1.2.3 Analyse de données ................................................................................... 20
PARTIE III: RÉSULTATS ET DISCUSSION ...................................................................................... 22
1.1 CARACTERISATION DES MILIEUX DE CULTURE................................................................... 22
1.2 CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES MILIEUX DE CULTURE POUR LA CROISSANCE DES
MACROPHYTES FLOTTANTS ETUDIES : STATISTIQUES DESCRIPTIVES ET EVOLUTIONS TEMPORELLES DES
PARAMETRES MESURES IN SITU .............................................................................................................. 23
1.2.1 Lentille d’eau ............................................................................................ 23
1.2.2 Laitue d’eau .............................................................................................. 26
1.2.3 Jacinthe d’eau ........................................................................................... 28
1.3 REACTIVITE DE TROIS MACROPHYTES FLOTTANTS DANS LES MILIEUX DE CULTURE DE
DIFFERENTES CONDUCTIVITES ELECTRIQUE : EVALUATION DE L’EFFET DE LA SALINITE SUR LEUR
CROISSANCE ET LEURS PERFORMANCES EPURATOIRES .......................................................................... 31
1.3.1 Evaluation de l’effet de la salinité sur la croissance des macrophytes
flottants .................................................................................................................. 31
1.3.2 Performances épuratoires de la laitue d’eau et de la jacinthe d’eau ....... 36
CONCLUSION ET PERSPECTIVES .................................................................................................. 39
RÉFÉRENCES BIBLIOGRAPHIQUES ............................................................................................... 41
ANNEXES ..................................................................................................................................... 45
TABLE DES MATIÈRES.................................................................................................................. 49