UNIVERSITE D’ANTANANARIVOFACULTE DES SCIENCES

DEPARTEMENT DE CHIMIE MINERALE ET CHIMIE PHYSIQUE

MEMOIRE POUR L’OBTENTION DU DIPLOME D’ETUDES

APPROFONDIES (DEA)

OPTION : Chimie de l’Environnement

Présenté par

RAMAHAZOMANANA Alhison

Devant la commission de jury composée de :

Président du jury : Monsieur Etienne RAKOTOMARIA, Professeur titulaire

Examinateurs : Madame Josette RAKOTONDRAIBE, Professeur titulaire

Monsieur Marson RAHERIMANDIMBY, Professeur titulaire

02 mai 2008

I

CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES SOLS DE MARAIS DANS LA COMMUNE

URBAINE D’ANTANANARIVO

REMERCIEMENTS

Arrivé à ce niveau d’étude, je tiens à remercier Monsieur Etienne

RAKOTOMARIA, Professeur titulaire à l’Ecole Supérieure Polytechnique

d’Antananarivo, pour le grand honneur qu’il m’a fait en acceptant de présider le jury de ce

mémoire.

Que Le Tout Puissant le bénisse !

Mes sincères remerciements vont aussi à Madame Josette RAKOTONDRAIBE,

Professeur Titulaire Responsable de la formation doctorale en Chimie de l’Environnement

pour ses conseils judicieux et son aide inestimable dans l’encadrement de ce mémoire. Je

voudrais lui exprimer aussi ma gratitude pour les longues et précieuses heures qu’elle m’a

consacrées.

Que Le Tout Puissant la remplisse de sa bénédiction pour l’abnégation dont elle a fait

preuve durant ces longs mois de travail !

Je tiens à remercier également à Monsieur Marson RAHERIMANDIMBY,

Professeur titulaire à la Faculté des Sciences, Directeur de l’Enseignement secondaire.

Malgré vos multiples responsabilités et vous avez accepté avec amabilité de siéger parmi

les membres de jury de ce mémoire. Nous vous adressons notre sincère et profonde

gratitude.

Que Dieu Tout Puissant le bénisse !

Je tiens également à remercier ma femme, mes parents et mes beaux-parents ainsi

que mes frères et sœurs qui n’ont cessé de me soutenir tout au long de mes études sans

tenir compte ni d’argent, ni de fatigue.

Et pour terminer, je réitère ma reconnaissance à tous ceux qui m’ont assisté de près

ou de loin, tout le personnel du laboratoire, famille et amis, pour leur aide à la réalisation

de ce mémoire.

I

TABLES DES MATIERES

REMERCIEMENTS.......................................................................................................I

TABLE DES MATIERES.............................................................................................. II

LISTE DES TABLEAUX...............................................................................................V

LISTE DES FIGURES, GRAPHES ET CARTES.........................................................VII

LISTE DES PHOTOS.....................................................................................................VIII

ABREVIATIONS ET ACRONYMES........................................................................... IX

GLOSSAIRE...................................................................................................................X

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

PREMIERE PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES

Chapitre.1- La pollution de l’eau

I- Définition............................................................................................................ 2

II- La pollution urbaine............................................................................................2

III- Les différentes formes de pollution.................................................................... 3

IV- Evaluation de la pollution................................................................................... 4

Chapitre.2- Le marais

I- Définition............................................................................................................ 5

II- Qualités des sols..................................................................................................5

III- Le sol et ses éléments constituants......................................................................5

IV- Les polluants du sol............................................................................................ 9

PAGE

II

Chapitre.3- Les paramètres à analyser

I- Références pour l’interprétation des analyses des sols....................................... 16

II- Principe d’estimation de la fertilité.....................................................................21

III- Conclusion partielle............................................................................................ 22

DEUXIEME PARTIE : TRAVAUX PERSONNELS

Chapitre.1- Présentation des sites

I- Choix des sites.................................................................................................... 23

II- Description des sites, choix des points de prélèvements.................................... 23

Chapitre.2- Travaux sur terrains

I- Interprétation des résultats d’enquêtes, observation des photos......................... 28

II- Définition des points d’échantillonnage............................................................. 29

III- Méthodologie...................................................................................................... 29

Chapitre.3- Etude des eaux d’irrigation

I- Nature de la pollution de l’eau des cinq sites..................................................... 35

II- Qualité de l’eau des cinq sites, choix du site témoin.......................................... 35

II.1- Classement des eaux................................................................................... 35

II.2- Caractéristiques des eaux d’irrigation.........................................................37

III- Conclusion partielle............................................................................................ 41

Chapitre.4 - Etude des sols

I- Etude comparative des analyses sols 2006 et 2007 (4 échantillons S1, S2, S3, S4

par rapport à l’échantillon témoin ST et 4 échantillons S1’, S2’, S3’, S4’ par

rapport à l’échantillon témoin ST’......................................................................42

I.1 – Etude comparative de l’analyse de sols 2006.............................................43

I.2 - Etude comparative de l’analyse de sols 2007..............................................47

III

II- Evolution de la qualité physico-chimique des sols de marais.............................51

II.1 - Evolution spatiale........................................................................................................................................

53

II.2 - Evolution temporelle........................................................................................................................................

56

III- Conclusion partielle............................................................................................ 61

TROISIEME PARTIE : RECOMMANDATIONS ET PROPOSITION DE

SOLUTIONS

Chapitre.1- Recommandations

I- Recommandations d’ordre organisationnel........................................................ 63

II- Recommandations d’ordre technique................................................................. 63

Chapitre.2- Discussions et proposition de solutions

I- Discussions......................................................................................................... 64

II- Proposition de solutions......................................................................................65

II.1 - Conseils aux agriculteurs........................................................................... 65

II.2 - Traitement des eaux................................................................................... 65

RESUME ET CONCLUSION GENERALE..................................................................66

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES........................................................................68

PARTIE EXPERIMENTALE........................................................................................ 70

IV

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1: Caractéristiques des eaux usées domestiques.............................................. 2

Tableau 2: Les différentes formes de pollution............................................................. 3

Tableau 3: Les paramètres d’évaluation de la pollution de l’eau.................................. 4

Tableau 4: Les types de colloïdes et leurs comportements

en milieux basique et acide................................................................................................................8

Tableau 5 : Les catégories de polluants, origine et caractérisation......................................10

Tableau 6 : Les paramètres physico-chimiques déterminant la qualité des sols..............11

Tableau 7 : Les unités utilisées dans l’étude des sols ................................................... 14

Tableau 8: Côte de référence pour les fractions sableuses............................................ 17

Tableau 9: Côte de référence pour les fractions limoneuses......................................... 17

Tableau 10: Côte de référence pour les fractions argileuses......................................... 17

Tableau 11: Côte de référence pour les classes de stabilité structurale......................... 18

Tableau 12: Côte de référence pour les classes de perméabilité....................................18

Tableau 13: Côte de référence pour les matières organiques,

le carbone, l’azote et le phosphore assimilable...............................................................19

Tableau 14: Côte de référence pour les valeurs de pH.................................................. 19

Tableau 15: Côte de référence pour les valeurs de la somme des bases, de

la capacité d’échange et du taux de saturation du sol.................................................... 20

Tableau 16: Côte de référence pour les bases échangeables......................................... 20

Tableau 17: Côte de référence pour la salinité des sols.................................................21

Tableau 18 : Les éléments nutritifs et leur source......................................................... 22

Tableau 19 : Les sites d’étude........................................................................................23

Tableau 20 : Les échantillons prélevés dans chaque marais..........................................29

Tableau 21 : Les paramètres et les objectifs de l’étude................................................. 30

V

Tableau 22 : Méthode d’échantillonnage.......................................................................31

Tableau 23 : Réglementation des rejets d’effluents liquides......................................... 32

Tableau 24 : Choix de site témoin................................................................................. 33

Tableau 25 : Résultats des analyses de l’eau des cinq sites...........................................34

Tableau 26 : Nature de la pollution, d’après le rapport DBO/DCO.............................. 35

Tableau 27 : Classification des eaux de surface............................................................ 36

Tableau 28 : Etude comparative des paramètres physiques, Sol 2006.......................... 43

Tableau 29 : Etude comparative des paramètres biologiques, sol 2006........................ 44

Tableau 30 : Etude comparative des paramètres chimiques, sol 2006.......................... 45

Tableau 31 : Etude comparative des paramètres physiques, sol 2007...........................47

Tableau 32 : Etude comparative des paramètres chimiques, sol 2007.......................... 48

Tableau 33 : Etude comparative des paramètres biologiques, sol 2007........................ 49

Tableau 34 : Résultats de l’analyse de la qualité des sols, juin 2006 et avril 2007....... 52

Tableau 35 : Evolution de la texture et de la perméabilité de S1 et de ST.................... 57

Tableau 36 : Texture et perméabilité de S2, S3 et S4....................................................58

Tableau 37 : Evolution temporelle de la matière organique de S1 et de ST..................59

Tableau 38 : Evolution temporelle de la matière organique de S2, S3 et S4.................60

Tableau 39 : Méthode et appareillages pour l’analyse des sols..................................... i

VI

LISTE DES FIGURES

Figure 1: Schéma représentant les molécules de colloïde..............................................8

Figure 2: Triangle de texture..........................................................................................17

Figure 3 : Circuit de distribution des produits à Antananarivo......................................64

LISTE DES GRAPHES

Graphe 1 : Salinité des eaux des 5 sites d’étude............................................................37

Graphe 2 : Teneur en azote dans les eaux des 5 sites.................................................... 38

Graphe 3 : Teneur en phosphore dans les eaux des 5 sites d’étude ..............................38

Graphe 4 : Teneur en potassium dans les eaux des 5 sites d’étude............................... 38

Graphe 5 : Teneur en Ca++, Mg++, Na+ dans les eaux des 5 sites .................................. 39

Graphe 6 : Sodicité des eaux des 5 sites........................................................................40

Graphe 7 : Charges polluantes des eaux........................................................................41

Graphe 8 : Evolution spatiale de la conductivité et du TDS, eau 2006.........................53

Graphe 9 : Evolution spatiale de la conductivité et du TDS, eau 2007.........................54

Graphe 10 : Evolution spatiale du pH et de la conductivité eau et sol 2006................. 55

Graphe 11 : Evolution spatiale du pH et de la conductivité eau et sol 2007................. 56

VII

LISTE DES CARTES

Carte n°1 : Localisation des 5 sites................................................................................24

Carte n°2 : Points de prélèvement du site M1 à Ankaditoho Marohoho

Tsimbazaza................................................................................................. 25

Carte n°3 : Points de prélèvement du site M2 à Ambodirotra Antsakaviro.................. 25

Carte n°4 : Points de prélèvement du site M3 à Anjanahary IIN.................................. 25

Carte n°5 : Points de prélèvement du site M4 à Andravoahangy Tsena....................... 26

Carte n°6 : Points de prélèvement du site MT à Ankorondrano Andrefana..................26

LISTE DES PHOTOS

Photo n°1: Cabinet d’aisance lié directement au canal d’irrigation

du site M1 à Ankaditoho Marohoho............................................................ 27

Photo n°2: Culture de cresson dans le marais M1......................................................... 27

Photo n°3: Canal d’irrigation du site M2 à Ambodirotra Antsakaviro.......................... 27

Photo n°4: Culture de cresson dans le marais M2......................................................... 27

Photo n°5: WC en bordure du canal d’irrigation du site M3 à Anjanahary IIN............ 27

Photo n°6: Récolte de la culture de cresson dans le marais M3.................................... 27

Photo n°7: Canal d’irrigation du site M4 à Andravoahangy Tsena

pollué avec des déchets solides....................................................................28

Photo n°8: Culture de cresson dans le marais M4......................................................... 28

Photo n°9: Canal d’irrigation du site témoin MT à Ankorondrano Andrefana............. 28

Photo n°10: Culture de cresson dans le marais témoin MT...........................................28

Photo n°11 : Le site témoin d’Ankorondrano Andrefana.............................................. 33

Photo n°12: Préparation des échantillons à tamiser sur l’appareil

à tamisage de Féodoroff ............................................................................ii

Photo n°13: Prélèvement de 20 ml d’échantillon à la pipette

VIII

de Robinson ( Test de I s ).............................................................................................. ii

Photo n°14: Dispositif pour le test de perméabilité ...................................................... xi

Photo n°15: Tube digesteur............................................................................................xv

Photo n°16: Appareil de distillation N Kjeldhal............................................................ xv

Photo n°17: Spectromètre d’Absorption Atomique....................................................... xvi

Photo n°18: Spectromètre UV Visible........................................................................... xix

ABREVIATIONS ET ACRONYMES

C.A.H: Complexe Argilo-Humique

CE: Conductivité électrique

C.E.C ou T: Capacité d’Echange Cationique

DBO: Demande biochimique en Oxygène pendant 5 jours à l’obscurité

DCO: Demande Chimique en Oxygène

I s: Indice d’instabilité structuraleK: Vitesse de filtration de l’eau dans le sol

MES: Matières En Suspension

M.O.: Matière Organique

mn: minute

nm: nanomètre

pH: Potentiel hydrogène ou acidité

SAR: Sodium Absorption Ratio

TDS: Taux De Salinité

CIRAD:Centre de coopération Internationale en Recherche Agronomique pour le

Développement

FAO: Food and Agriculture Organization

GEPPA: Groupe d’Etude pour les Problèmes de Pédologie Appliquée

GRET:Groupe de Recherche et d’Echange Technologique

IRSM: Institut de Recherche Scientifique de Madagascar

OMS: Organisation Mondiale de la Santé

ONU: Organisation des Nations Unies

ORSTOM: Organisation de Recherche Scientifique et Technique d’Outre-Mer

IX

GLOSSAIRE

Absorption

Mécanisme permettant la pénétration de certains éléments à l’intérieur d’un même corps.

Par exemple la nutrition des plantes réalisée par les racines et les radicelles qui absorbent

les sels nutritifs assimilables ionisés dans l’eau du sol.

Adsorption

Phénomène physique de surface réalisant la fixation de certains éléments sur les particules

du sol. L’adsorption considère aussi la fixation des cations échangeables sur les particules

colloïdales du sol comme l’humus, les minéraux argileux, les sesquioxydes…

Agrégat

Dans le sol, unité tridimensionnelle d’assemblage de matériaux, consistant mais induré,

constituant un ensemble meuble ou moins ferme que chacune des unités ou particules

élémentaires.

Altération

Transformation partielle ou complète, isovolumique ou autre de roches accompagnées par

des changements de couleur, de dureté ou de forme.

Amendement

Une matière fertilisante apportant principalement des substances d’origine végétale, mais

pouvant contenir également des déjections animales, solides et liquides.

Battance

Destruction de la structure de la surface du sol sous l’effet de la pluie avec dispersion des

colloïdes puis formation, lors du réessuyage et de la dessiccation, d’une croûte

superficielle, continue et consistante à structure très souvent feuilletée dite de battance.

Colloïde

Substance généralement solide, sous forme de granules de dimension moyenne comprise

entre deux dixièmes et deux millièmes de micromètres, avec une très grande surface

spécifique.

Colloïde hydrophile

X

Substance colloïdale peu sensible à la floculation par des électrolytes. Il montre une vive

action pour l’eau.

Colloïde hydrophobe

Substance colloïdale facilement floculable par des électrolytes. Il montre une faible

attraction pour l’eau.

Colmatage

Technique consistant à amener sur des de moindre qualité, des eaux chargées en limon et

en sable, pour créer un nouveau sol par transformation et par exhaussement du terrain.

Complexe absorbant

Dans le sol, ensemble de forces capables de retenir certains éléments. Il est représenté par

la surface active des constituants organiques et minéraux qui jouent un rôle dans l’échange

des cations.

Epandage

Action d’épandre des effluents et des boues de station d’épuration sur le sol en respectant

des règles techniques, dans le but d’utiliser la capacité d’infiltration et d’épuration des

horizons.

Eutrophisation

Phénomène d’enrichissement excessif du milieu aquatique continental ou littoral en sels

minéraux nutritifs (les nitrates, et surtout le phosphate) résultant d’apport par le

déversement d’effluents urbains pollués par des matières organiques fermentescibles ou

par des pollutions diffuses liées à l’usage excessif d’engrais chimiques dans les terres

cultivées du bassin versant.

Evapotranspiration

Quantité globale d’eau transpirée par la plante et évaporée par le sol. Elle est exprimée en

mm d’eau par jour

Floculation

Destruction de la stabilité d’une solution colloïdale par agglomération des particules sous

forme de flocons, suivie d’une décantation.

Immobilisation

C’est la conservation d’un élément minéral ou organique par les micro-organismes du sol

de telle façon que cet élément ne soit pas facilement disponible pour les autres organismes

ou pour les plantes.

Limon

XI

Fraction granulométrique, matériau dont les dimensions sont comprises entre 2 et 50 µm et

divisé en limon fin (2 – 20 µm), limon grossier (20 – 50 µm)

Pédologie

Science qui étudie les caractères physiques, chimiques et biologiques des sols, leur origine,

leur morphologie, leur évolution, leur distribution dans le paysage ainsi que leur

classification à des fins d’utilisation.

Point isoélectrique

Lorsque les particules colloïdales du sol sont en suspension dans un milieu liquide et qu’on

y plonge deux électrodes, on constate une migration des particules vers les pôles.

Cependant, à un certain degré d’acidité ou de basicité, cette migration est nulle, et les

particules ne sont plus influencées par le passage d’un courant. C’est le point isoélectrique.

Pollution

Accumulation notable d’éléments minéraux, organiques ou pathogènes dans un sol, en

quantité telle que leur présence peut revêtir un danger pour les organismes vivants,

compromettre une ou plusieurs grandes fonctions du sol, compromettre l’usage qui est

habituellement fait de ce milieu.

Rétrogradation

Action d’aller en arrière. Dans le sol, passage d’un élément soluble et rapidement

assimilable dans la solution du sol, à une forme moins soluble ou insoluble, donc peu ou

non assimilable par les plantes. Les ions ayant subi une « rétrogradation » peuvent

difficilement repasser dans les solutions du sol ; ils sont pratiquement perdus pour la

plante. Ils sont fixés sur le réseau cristallin d’argile ou bloqués sous des formes cristallines

insolubles.

Toxicité

Situation provoquée dans le sol par un excès de certains éléments. Il en résulte chez les

végétaux soit des désordres physiologiques, soit des accidents plus graves: lésions,

dépérissement et finalement mort de la plante.

Eutrophisation

Enrichissement des cours d’eau et des plans d’eau en éléments nutritifs, essentiellement le

phosphore et l’azote, qui constituent un véritable engrais pour les plantes aquatiques. Elle

XII

se manifeste par la prolifération excessive des végétaux dont la respiration nocturne, puis

la décomposition à leur mort provoque une diminution notable de la teneur en oxygène. Il

s’ensuit entre autre une diversité animale et végétale amoindrie et des usages perturbés

(alimentation en eau potable, loisirs…)

XIII

INTRODUCTION

Antananarivo est une ville tropicale d’altitude. Les eaux de pluie entraînent les eaux

usées domestiques des hauts quartiers de la ville et se déversent dans les marais situés dans

les bas-fonds. Les marais abritent le plus souvent des cressonnières et parfois des rizières.

Les eaux d’irrigation sont donc des eaux usées qui risquent de polluer le sol.

Notre étude se focalise sur l’étude de l’évolution de la qualité physico-chimique des

sols sous l’effet des rejets d’eaux usées domestiques. Cinq sites de la Commune Urbaine

d’Antananarivo: Ankaditoho Marohoho (Tsimbazaza), Ambodirotra-Antsakaviro,

Anjanahary IIN, Andravoahangy Tsena et Ankorondrano Andrefana, ont été choisis.

La méthodologie repose sur des collectes d’information grâce à des recherches

bibliographiques, des enquêtes auprès des utilisateurs du milieu, de réaliser des campagnes

de mesures ou d’analyses physico-chimiques de sols et sur la confrontation des résultats à

des normes.

La première partie porte sur les études bibliographiques.

Dans la deuxième partie, nous entrons dans nos travaux personnels où nous

exposons les résultats des analyses effectués et leurs interprétations.

Enfin, dans la troisième partie, nous formulerons quelques recommandations et

nous proposerons quelques solutions.

1

PREMIERE PARTIE :ETUDES

BIBLIOGRAPHIQUES

PREMIERE PARTIE : ETUDES BIBLIOGRAPHIQUES

CHAPITRE 1 : LA POLLUTION DE L’EAU

I- Définition [ 17 ]

La pollution de l’eau est toute forme de modification chimique, physique ou

biologique de la qualité de l’eau produisant un effet nocif sur les êtres vivants qui la

consomment. Pour les êtres humains, il y a génération des conséquences sérieuses pour

leur santé. Ainsi, la pollution de l’eau peut rendre l’eau inutilisable pour certains usages

spécifiques.

II- La pollution urbaine

Les eaux usées urbaines sont constituées par un mélange d’eaux usées domestiques

et d’eaux usées industrielles. Une troisième composante est formée par les rejets des

installations à caractère collectif ( les hôpitaux, les habitations familiales…), par les eaux

usées de fontaines publiques et par les eaux ayant servi au lavage des rues.

Dans la Commune Urbaine d’Antananarivo, comme dans la plupart des pays en

développement, les eaux usées urbaines sont à dominance organique. Elles proviennent des

eaux de lavage des rues, des hôpitaux et surtout la majeure partie de la cellule d’habitation

familiale. Elles sont composées d’eaux ménagères et d’eaux vannes comme il est exposé

dans le tableau 1

Tableau 1 : Caractéristiques des eaux usées domestiques

CARACTERISTIQUE SOURCES CONSTITUANTS

Eaux ménagères cuisine et salle de bain-MES ( huiles et graisses )

-Matières dissoutes organiques et minérales (savons, détergents )

Eaux vannes WC-Matières fécales

(germes pathogènes )

-Urines (Cl-, Na+, K+, CO(NH2 )2 )

2

Les eaux usées domestiques renferment donc essentiellement des produits

organiques caractérisés par des taux d’azote ammoniacal élevés et des microbes dont

certains ont des potentialités pathogènes.

III- Les différentes formes de pollution de l’eau

L’eau essentielle à la vie et partout on la trouve, même dans les zones désertiques,

elle est sujette à de nombreuses formes de pollution. Chaque pollution possède ses propres

caractéristiques :

Tableau 2 : Les différentes formes de pollution.

FORMES SOURCES INCONVENIENTS

Pollution par des engrais

(composés de l’azote et du

phosphore)

-Rejets d’activités

industrielles : fabrication

d’engrais

-Egouts communaux : N et P

organiques, P des détergents

-Activités agricoles, élevage

En excès, elle provoque une

prolifération d’algues et

d’organismes vivants :

phénomène d’eutrophisation.

Pollution organique -Eaux usées domestiques

-Industries alimentaires

Diminue la teneur en

oxygène qui entraîne la

mortalité des poissons

Pollution toxique -Usages des pesticides

-Rejets des produits

chimiques industriels.

-Accidents graves

-Produits non

biodégradables, toxiques et

bioaccumulables : Hg, Cd.

Pollution par les matières

fécales

Intestin de l’homme et des

animaux

Pollution de l’eau

IV– Evaluation de la pollution de l’eau [ 10 ]

3

Dans une zone d’étude, il y a fréquemment plusieurs types d’activités polluantes.

L’objectif d’une évaluation rapide consiste à identifier les sources très importantes

(les centrales électriques, les aciéries, les points de rejets d’eaux usées municipaux…)

qu’on soupçonne avoir des répercussions importantes sur l’environnement dans une zone.

Il arrive aussi que les principales sources de pollution soient constituées d’un grand

nombre de plus petites sources individuelles, par exemple des ateliers de travail artisanal

des métaux ou de poteries.

L’évaluation de la pollution s’effectue par le calcul du rapport DBO/DCO. Si le

rapport DBO/DCO est inférieur à 0,2, l’eau est à dominance inorganique, difficilement

biodégradable. Si le rapport DBO/DCO est entre 0,2 à 0,4, les polluants sont moyennement

biodégradables. Si le rapport est DBO/DCO supérieur à 0,4, les polluants sont de

dominances organiques, assez biodégradables. Le tableau 3 représente quelques paramètres

pour l’évaluation de la pollution de l’eau.

Tableau 3 : Les paramètres d’évaluation de la pollution de l’eau

Paramètres Critère

pHCaractéristique fondamental de l’eau représenté par la

concentration en ion H+

Détermine l’acidité ou l’alcalinité de l’eau

CE Capacité à conduire un courant électrique qui la traverse

DCO Représente la quantité de dioxygène nécessaire à

l’oxydation des matières organiques et minérales dans eau

DBO Représente le besoin en dioxygène d’une eau pour assurer la

dégradation des matières organiques

DCO/DBOPermet de connaître la nature de pollution.

Déduit la biodégradabilité des polluants.

CHAPITRE 2 : LE MARAIS

I - Définition [ 17 ]

4

Un marais est un terrain bas considéré comme des fosses remplies d’eau non

stagnante où certaines plantes aquatiques y vivent, comme le cresson.

Dans la Commune Urbaine d’Antananarivo, la plupart des marais sont situés aux

bas fonds. Ce sont à la fois des zones à vocation agricole et des milieux récepteurs d’eaux

usées.

II - Qualité des sols

Les sols les plus adaptés en culture aquatique sont les sols à texture argilo-

limoneuse, avec 70% d’éléments fins ou les sols riches en matière organique.

III - Le sol et ses éléments constituants

III.1- Définition

Le sol est la partie plus ou moins meuble en surface, qui sert de support à une

plante.

Le sol est une formation de surface, à propriétés essentiellement dynamiques,

souvent différencié en couches distinctes, à constituants minéraux et / ou organiques

généralement meubles, qui résulte de la transformation d’une roche mère sous l’influence

de divers processus physiques, chimiques et biologiques.

Le sol a pour rôle le support pour la plante d’une part, et d’autre part un lieu où elle

trouve tous les éléments nécessaires à sa croissance.

III.2- Les fonctions du sol [ 8 ]

La couverture pédologique assume par rapport au besoin et à la santé des hommes,

quatre groupes de fonctions essentielles:

Des fonctions biologiques

Le sol abrite de nombreuses espèces animales et végétales, de nombreux cycles

biologiques incluent le sol. L’activité biologique du sol est essentielle à sa construction, à

son fonctionnement, à sa fertilité : agrégation, porosité, disponibilités des éléments

nutritifs… Le sol n’existe sans activités biologiques abondantes et diversifiées.

Des fonctions alimentaires

5

Le sol produit et contient tous les éléments nécessaires à la vie :Ca, Na, Fe, N,

CO2, eau, air…Il accumule puis met à la disposition des plantes et des animaux la majeure

partie de ces éléments. Il joue le rôle de garde-manger, plus ou moins grand et plus ou

moins rempli.

Une grande partie de ce que les plantes absorbent, respirent, viennent du sol. Les

plantes utilisent directement ou indirectement, la totalité de l’épaisseur du sol jusqu’à

plusieurs mètres de profondeur.

Des fonctions d’échanges et de filtres

Le sol est un milieu poreux traversé en permanence par des flux hydriques et

gazeux. L’eau des puits et des sources passe à travers le sol, la porosité du sol en influence

l’alimentation.

Le sol est un filtre: l’eau, en le traversant, se transforme, la qualité chimique et

biologique des eaux dépend de ses propriétés. Le sol est également en échange constant

avec l’atmosphère.

Des fonctions matériaux et de supports

Le sol est souvent utilisé comme matériau de construction à travers le sable,

l’argile, le cuirasse ferrugineuse, la croûte calcaire. Il est à la fois support et matériau de

bâtiments, de routes, de barrages, de canaux ou de poterie.

En général, pour les sociétés humaines, le sol est sources de vie. Par l’intermédiaire

des plantes, des animaux, de l’eau, des minerais, le sol nourrit les hommes, leur santé et

leurs activités en dépendent. Il est donc essentiel pour tous de le connaître et de savoir

l’utiliser.

III.3 - Les constituants du sol

Le sol est constitué de trois groupes de constituants:

• des fractions solides ou la composition physique du sol

• des fractions liquides ou la solution du sol

• des fractions gazeuses ou l’atmosphère du sol

6

III.3.1- Les fractions solides

Le sol est composé de terre, fractions solides minérales et organiques et de pores ou

lacunes remplies d’air et d’eau.

L’analyse granulométrique, permet de distinguer quatre constituants dans le sol: les

sables ( grossiers ou fins ), constituants assurant la division de la terre, le limon,

l’argile,l’humus. L’argile et l’humus assurent la cohésion grâce au complexe argilo-

humique ou C.A.H.. C’est ce complexe argilo-humique qui tient un rôle essentiel sur

l’aspect physique des sols.

En effet, le complexe C.A.H. a deux fonctions : la cimentation des grains de sable

entre eux ( formation des agrégats ) et la rétention de l’eau dans les lacunes formées entre

les agrégats. C’est dans cette eau retenue par le complexe C.A.H. que se passent les

principales réactions chimiques du sol.

♦ Propriétés des colloïdes du sol

Bien que les argiles offrent une structure finement cristalline, elles présentent

comme l’humus des propriétés colloïdales. Leurs molécules sont affectées de charges

électriques qui conditionnent leur état dans les solutions du sol: l’état est dispersé lorsque

les molécules de même charges se repoussent ), l’état est floculé lorsque les charges se

neutralisent ou les molécules s’agglomèrent les unes aux autres et constituent un ciment

qui peut souder entre elles les particules plus grosses comme le sable et le limon.

Suivant la nature des charges, on distingue dans le sol deux types de colloïdes qui

sont décrits dans le tableau 4

Tableau 4 : Les types de colloïdes et leurs comportements en milieux basique et acide

7

Types de colloïdes ExemplesComportement

Basique Acide

Colloïdes électropositifs

ou basoïdes

(chargés positivement)

Voir fig.1

-hydrates de fer

-hydrates d’aluminium

( sesquioxydes )

Floculation Dispersion

Colloïdes électronégatifs

ou acidoïdes

( chargés négativement )

Voir fig.1

-Argiles

minéralogiques

-Complexes ferro- et

ferri-siliciques

-Les acides humiques

Dispersion Floculation

♦ Affinité pour l’eau

D’après leur affinité pour l’eau, ils se subdivisent en deux groupes: les colloïdes

hydrophobes comme les argiles dont leurs molécules sont entourées d’une mince couche

d’eau et les colloïdes hydrophiles comme les acides humiques, présentant une épaisse

couche d’eau, dite « solvatation » autour des molécules.

Fig.1 : Schéma des molécules de colloïde

Les molécules colloïdales sont entourées de deux couches de charges. La première

couche, qui correspond à la charge de la molécule proprement dite, est une couche serrée,

accolée à la masse de la molécule. En exemple le cas de l’argile qui est un colloïde

+ + + + + +- + + + + + - - + + + + - - + + + + - - - + + - - + + + + + + + + Colloïdes électronégatifs

- - - - - - - - - - - - + + - - + + - - - - + + - - - - + + - - - - + + - - - - - - - - - - Colloïdes électropositifs

8

électronégatif, la première couche est formée de charge négative. La seconde couche, de

signe opposé, correspond aux ions absorbés, c’est une couche lâche, de plus en plus diffuse

à mesure qu’on s’éloigne de la molécule.

En réalité, les colloïdes du sol sont des colloïdes amphotères, qui peuvent changer

de signe pour une valeur déterminée du pH, appelée point isoélectrique.

III.3.2-Les fractions liquides ou la solution du sol

♦ Composition chimique

Au cours du temps, les constituants de la terre (le sable, l’argile, le limon, l’humus )

se décomposent lentement. Les produits de cette décomposition peuvent être assimilés à

des entités chimiques, atomes ou molécules.

Les éléments chimiques et eau lacunaire constituent LA SOLUTION DU SOL.

C’est cette fraction qui favorise les échanges avec les fractions solides.

Dans la solution du sol, il y a des éléments essentiels à la vie des plantes, ce sont:

l’hydrogène, l’azote, le phosphore, le potassium, le calcium

♦ Rôle du complexe C.A.H. vis à vis de la solution du sol

Le complexe C.A.H. a un rôle fondamental vis à vis des éléments chimiques de la

solution du sol. Il attire et retient plus ou moins fortement les éléments de la solution du

sol. C’est ce pouvoir de RETENTION du C.A.H. qu’on appelle Complexe absorbant.

III.3.3- Les fractions gazeuses ou atmosphère du sol

Les fractions gazeuses sont généralement constituées d’air et de gaz comme le

méthane ou le gaz carbonique.

IV- Les polluants du sol

IV.1– Qu’est-ce qu’un polluant? [ 22 ]

On appelle polluant tout facteur susceptible d’entraîner ou de provoquer la

modification du milieu naturel : dégrader sa qualité ou perturber son fonctionnement.

IV.2– Quels sont les principaux polluants du sol ? [ 21 ]

9

Les polluants résultent des rejets de l’activité humaine. Ils proviennent du

déversement des substances chimiques par les laboratoires ou par les industries.

Il y a deux grandes catégories de polluants du sol : les polluants organiques et les

polluants inorganiques, présentés par le tableau 5

Tableau 5 : Les catégories de polluants, origine et caractérisation

Catégorie

de polluantsExemples Origine et caractérisation

Polluants

Organiques

Les pesticides, les hydro-

carbures, les organismes

pathogènes, les huiles, les

graisses, les solvants, les

boues de raffineries et les

ordures ménagères.

-Déversements des égouts urbains et

des égouts particuliers raccordés

directement au milieu récepteur

-Biodégradables.

Polluants

inorganiques

Eléments traces : Hg, Cd,

Pb, Cr…, les cyanures

comme les sels d’acide

cyanhydrique, les nitrates,

P, Mg, Na, O3

-Créer par des industries : textile,

papier, engrais ; présentent une forte

teneur en résidu solide ; très toxiques,

non biodégradables dans

l’environnement.

-S’adsorbent difficilement dans le sol

jusqu’à ce qu’ils soient dénitrifiés.

-Indispensables aux cycles vitaux.

CHAPITRE 3 : LES PARAMETRES A ANALYSER DETERMINANT

LA QUALITE DES SOLS

Les paramètres à analyser déterminant la qualité des sols comme la texture,

l’acidité, la salinité, la perméabilité, la Matière Organique, le phosphore assimilables…

sont rapportés dans le tableau 6.

10

Tableau n°6 : Les paramètres physico-chimiques déterminant la qualité des sols

Paramètres Caractéristiques

Paramètres physiques

L’acidité du sol ou pH Déterminant la concentration en ion H+ actuellement dissociés dans la solution du sol.

Texture Indiquant la proportion des éléments : argile, limon, sable, appelée composition granulométrique

La perméabilité Permettant de connaître le rôle épurateur du sol et les risques pour la contamination des eaux souterraines

La conductivité CE Déterminant la concentration des sels dissoute dans la solution du sol.

Paramètres chimiques

L’aciditéMesure le degré d’acidité ou d’alcalinité d’un sol

Influe sur les comportements physiques, chimiques et biologiques du sol

La capacité d’échange cationique C.E.C. ou T

Indiquant la quantité de cations métalliques pouvant être fixée par le sol.

La notion de pouvoir absorbant ou d’échange d’ion

Propriété que possède le sol d’adsorber et de retenir certains éléments solubles des solutions qui le traversent.

L’adsorption est la propriété qu’ont les particules colloïdales électronégatives finement dispersées d’adsorber les différents cations du sol, les ions H+, les «cations métalliques», dont les plus important sont : le Ca++, le Mg++, le K+, le Na+, les anions en faible quantité.

11

La texture

La texture est définit par la proportion des éléments du sol ( sable, argile, limon ),

classés par catégories de grosseur, après destruction des agrégats.

L’analyse granulométrique détermine la proportion des différentes particules selon

leur diamètre. La détermination se fait après élimination des graviers et cailloux après

tamisage à 2mm. La proportion de l’une ou de l’autre de ces classes en pourcentage définit

la texture de l’échantillon. La texture est déterminée par le diagramme triangulaire ou

«triangle des textures»

On peut définir ainsi quatre types de texture: la texture sableuse, la texture

limoneuse, la texture argileuse, la texture équilibrée.

La structure n’est pas une valeur constante, elle varie dans le temps, avec la saison,

en fonction de l’humidité et l’effet de la culture. L’agent destructeur principal de la

structure du sol est l’eau. On peut distinguer des sols stables résistants à l’action de l’eau

dont les agrégats ne se délitent pas en milieu humide et des sols instables sensibles à

l’action de l’eau.

Les principaux facteurs de dégradation les plus courants sont: en saison humide, la

dégradation des structures fragmentées par gonflement des argiles, les orages violents,

provoquant la rupture des agrégats par action mécanique des gouttes, la disparition des

ciments organiques par biodégradation, l’acidification et changement de l’état de l’humus,

le tassement par les instruments et outils lourds sur le sol cultivé, provoquant une baisse de

porosité avec disparition des pores grossiers.

Les structures ont une stabilité variable. On les désigne par l’indice d’instabilité

structurale que nous traduirons la plus ou moins grande sensibilité des sols à l’action de

l’eau. Cet indice augmente quand la stabilité de la structure diminue, il peut prendre les

valeurs suivantes: 0 pour les sols stables, 0 à 0,5 pour des horizons superficiels des sols

riches en matières organiques, valeurs supérieures à 5 pour les sols à très mauvaises

stabilités.

L’indice d’instabilité de la structure I s, est représentée par la formule ci-après :

% maximum ( Argile + Limon )I

s =

% moyen des agrégats – 0,9 (% de sables grossiers)

12

La perméabilité [ 7 ]

Les mouvements de l’eau dans le sol relèvent de deux processus opposés:

-les mouvements descendants de l’eau de gravité, qui s’infiltre après les pluies, et qui sont

liés à la perméabilité du profil,

-les mouvements ascendants, plus limités qui interviennent en saison sèche et compense de

manière imparfaite les pertes par évaporation (ou évapotranspiration si le sol est occupé

par une végétation). La répartition de l’eau en profondeur est une résultante de ces deux

processus.

La vitesse de filtration dépend de la structure du sol et de la granulométrie. Elle est en

relation étroite avec les pores et plus particulièrement avec les volumes des pores grossiers

( diamètre > 50 µm ) conditionnant l’écoulement rapide de l’eau de gravité.

La perméabilité est obtenue par le calcul du coefficient K, donné par la relation :

L’acidité du sol

L’acidité du sol indique la concentration en ions H+ actuellement dissociés dans la

solution du sol. A l’état libre dans la solution du sol. Il varie de 0 à14.

La capacité d’échange cationique C.E.C. ou T

C’est la quantité maximum de cations métalliques pouvant être fixée par le sol. Elle

est donnée en milliéquivalents pour 100 g de sol.

Le méq / 100 g est le rapport de la quantité d’un élément en mg à l’équivalent-

gramme de cet élément. Le tableau suivant présente les principaux équivalents-grammes

utilisés pour le sol.

K = IV/ (HS)

Où I est la hauteur en cm de la colonne de terre, V est le volume en

cm3 recueilli au cours de la première heure de percolation, H est la

hauteur en cm dans le tube entre la toile filtrante, S est la section

intérieure du tube en cm2, K est l’indice de percolation en cm/h

13

Tableau 7 : Les unités utilisées dans l’étude des sols

(Poids moléculaire ou masse atomique divisée par valence )

Elément Na+ K+ Ca++ Mg++

Equivalent-gramme 23 39 20 12

Le milliéquivalent (méq ) en est le millième, par exemple un sol qui a une C.E.C.

ou T de 20 méq pourrait retenir :

en Na ( monovalent ) : 20 méq x 23 = 460 mg de Na / 100 g de sol

en K ( monovalent ) : 20 méq x 39 = 780 mg de K / 100 g de sol

en Ca ( bivalent ) : 20 méq x20 = 400 mg de Ca / 100 g de sol

en Mg ( bivalent ) : 20 méq x 12 = 240 mg de Mg / 100 g de sol.

Les cations et bases échangeables

Les cations échangeables Ca++, Mg++, K+, NH4+ sont les plus essentiels. Ils sont

absorbés par les racines sous forme minérale. Ces formes assimilables, immédiatement

disponibles pour les plantes s’opposent aux réserves, actuellement non disponibles, mais

qui peuvent devenir progressivement assimilables, par altération pour les réserves

minérales, par minéralisation pour les réserves organiques.

On distingue ainsi deux catégories de réserves :

-les réserves stables qui n’évoluent que très lentement et sous certaines conditions

particulières,

-les réserves mobilisables susceptibles de se transformer beaucoup plus rapidement en

formes minérales assimilables, comme dans le cas du Ca (CO) 3 actif et du K.

Les « bases échangeables » dont la somme est S, font parti des cations

échangeables, car ils peuvent faire l’objet d’une substitution avec les cations de la solution

du sol en fonction de l’énergie d’absorption de chaque ion dans l’ordre Ca++, Mg++, K+, et

Na+ et en fonction de la concentration des ions dans la solution du sol. Elles sont extraites

dans une solution d’acétate d’ammonium utilisée pour la détermination préalable de la

capacité d’échange T.

14

La somme des bases échangeables S est la quantité des cations métalliques

échangeables fixés sur le complexe à un moment donné. Elle s’exprime en méq/100 g de

sol et la différence (T – S) représente la quantité d’ions H+ fixés sur le complexe.

• Le calcium

En tant que nutriment de base de la plante, il joue un rôle non négligeable dans la

physiologie de la plante, surtout en fonction des rapports Ca++ / Mg++ ou Ca++ / K+. Il joue

aussi un rôle important dans la conservation de la structure du sol en amendement calcaire.

Il existe sous différentes formes, mais ce qui nous intéresse est la forme échangeable

adsorbée par le complexe.

• Le magnésium

Le magnésium peut-être apporté au sol, en sol acide sous forme de calcaire

dolomitique ou chaux magnésienne, en sol alcalin sous forme de sulfate de magnésium.

Il peut également être apporté aux feuilles sous formes de solution en pulvérisation, mais

ce qui nous intéresse est le magnésium assimilable absorbé par le complexe qui est en

équilibre avec le sel de calcium soluble.

• Le potassium

Le potassium existe sous deux formes. La forme assimilable est soluble ou

échangeable. Cette forme assimilable peut à nouveau s’intégrer aux formes insolubles

(minéraux en cours d’altération), moins disponibles dans certaines

conditions,« rétrogradation » pour les formes minérales, « immobilisation » pour les

formes organiques.

• Le sodium

Il est indispensable à certaines plantes, il supplée dans certains cas le potassium et

le libère. L’excès entraîne des modifications de la structure du sol, comme la dispersion

des argiles et le colmatage de la porosité.

15

• L’ammonium

C’est un ion provenant de la minéralisation des matières organiques animales et

végétales. Il prend la forme échangeable et est fixé sur le complexe adsorbant. Il existe

aussi sous forme insoluble, combiné à des fragments d’argile.

Il est difficile de donner des valeurs brutes pour les bases échangeables, mais on

peut les exprimer par le pourcentage de leur somme S ou par le pourcentage de leur

capacité d’échange cationique T.

• Le taux de saturation V :

Le taux de saturation V est le rapport entre la somme des bases échangeables S et la

capacité d’échange T :

Il peut renseigner sur la qualité de la structure du sol et la quantité des cations

effectivement fixés.

• Le phosphore

Il existe, sous deux formes. Insolubles, il est combiné à des fragments de roche ou à

des matières organiques, constituant ainsi les réserves du sol. Solubles dans la solution du

sol ou sous forme échangeable, il est fixé sur le complexe absorbant.

Dans notre étude qui ne présente que des sols acides, nous avons utilisé « la

méthode Bray » pour apprécier le phosphore assimilable.

I– Les côtes de références utilisées pour l’interprétation des analyses des sols

I.1– La texture [ 7 ]

Les constituants minéraux de la terre fine de diamètre inférieur à 2mm sont

regroupés en trois fractions: argile: 0 à 2µm, limon: 2 à 50µm, sable : 50 à 2000µm.

V=(S/T) 100Où S est la somme des bases échangeables,

T est la capacité d’échange,

V est le taux de saturation en %.

16

La texture est obtenue par l’analyse granulométrique en utilisant le «triangle des

textures» qui est décrit par la figure 2

Figure 2 : Triangle des textures

Les côtes de références sont représentées dans les tableaux 8, 9 et 10

Tableau 8 : Référence pour les fractions sableuses

Sol Sableux Normal Elevé Très élevé

% > 55 < 20 20 – 30 >30

Tableau 9 : Référence pour les fractions limoneuses

Sol Limoneux Faible Normal Elevé Très élevé

% > 50 < 15 15 à 25 25 à 35 > 35

Tableau 10 : Références pour la fraction argileuse

Sol Argileux Très faible Faible Normal Elevé Très élevé

% > 25 < 8 8 à 15 15 à 25 25 à 35 > 35

I.2 – La stabilité structurale [ 7 ]

17

La stabilité structurale peut être mesurer par l’indice d’instabilité représenté par

« log 10 I s » qui s’échelonne, de 1 à 3 permettant de rendre un comportement structurale

probable. Monnier et Stengel ont proposé un classement empirique d’interprétation de cet

indice que nous rapportons sur le tableau 11.

Tableau 11 : Références sur les classes de stabilité (Monnier et Stengel 1982)

Stabilité Très stable Stables Stabilité

MédiocreInstable Très

instable

Log 10 Is < 1 1,0 à 1,3 1,3 à 1,7 1,7 à 2,0 > 2

I.3 –La perméabilité ou vitesse de filtration [ 7 ]

La perméabilité ou vitesse de filtration est une mesure de l’indice de perméabilité

K, que nous avons effectuée en laboratoire. Le tableau 12 représente les classes de

perméabilité d’après la valeur de K

Tableau 12 : Les classes de perméabilité d’après le coefficient K (Aubert 1979)

Vitesse de filtration K en 10 - 5 m / s K en cm / h

Très lente 0 à 0,03 0 à 0,1

Lente 0,03 à 0,13 0,1 à 0,5

Assez lente 0,13 à 0,55 0,5 à 2,0

Moyenne 0,55 à 1,8 2,0 à 6,5

Assez rapide 1,8 à 3,4 6,5 à 12,5

Rapide 3,4 à 6,9 12,5 à 25

Très rapide > 6,9 >25

Le sol est non perméable lorsque K est inférieur à 0,036.

Le sol est modérément perméable lorsque K est compris entre 0,036 et 0,36.

Le sol est perméable pour 3,6 < K < 36,0.

Le sol est très perméable lorsque K est supérieur à 36,0.

(Source : GEPPA, Commission Cartographique, 1970 – 1981)

I.4– Les matières organiques [ 13 ]

La matière organique renferme à la fois du carbone et de l’azote dans des

proportions qui varient avec son état d’évolution.

18

Un rapport C/N compris entre 8 et 12 correspond à une matière organique bien

décomposée. Ce qui veut dire que l’humus est stable.

Tableau 13 : Côte de références pour les matières organiques, le carbone, l’azote et le

phosphore assimilable (Riquier, 1991)

Très pauvre Pauvre Moyen Riche Très riche

M.O. % < 0,3 0,3 à 0,6 0,6 à 1,7 1,7 à 3 > 3

C % < 0,5 0,5 à 1 1 à 3 3 à 5 > 5

N % < 0,05 0,05 à 0,1 0,1 à 0,15 0,15 à 0,25 > 0,25

P (ppm) < 2,5 2,5 à 5 5 à 10 10 à 25 >25

Le rapport C/N varie suivant l’horizon du sol étudié, un C/N élevé (15 à 25)

correspond à une matière organique mal décomposée, un C/N voisin de 10 (8 à 12)

correspond à une matière organique bien décomposée, un C/N<10 correspond à des sols

minéralisés, à faible réserve en matière organique.

I.5– L’acidité

Le degré d’acidité est mesuré par la détermination du pH.

Tableau 14 : Références pour les valeurs du pH

pH

(électrode

en verre)

Extrêmement

acide

Très fortement

acide

Fortement

acide

Moyen-

nement acide

Faiblement

acide

< 4,5 4,5 à 5,0 5,1 à 5,5 5,6 à 6,0 6,1 à 6,5

Neutre Moyennement

alcalin

Légèreme

nt alcalin

Fortement

alcalin

Très

fortement

alcalin

6,6 à 7,3 7,4 à 7,8 7,9 à 8,4 8,5 à 9,0 > 9.0I.6 – La capacité d’échange cationique T, les bases échangeables et taux de

saturation

La capacité d’échange cationique T, les bases échangeables et taux de saturation,

sont représentés par le tableau 15.

Tableau 15 : Références pour la valeur de la somme des bases, de la capacité d’échange

cationique et du taux de saturation du sol.

19

Très faible Faible Moyenne Forte Très forte

Somme des bases :(Ca+ Mg+ K+ Na)

méq/100g

< 2 2 à 5 2 à 5 10 à 15 > 15

Capacité d’échange

T en méq/ 100g< 5 5 à 10 10 à 25 25 à 40 > 40

Complexe en %V = (S/ T) 100 15 15 à 40 40 à 60 60 à 90 90 à 100

Tableau 16 : Références pour les bases échangeables

Bases échangeables en méq/ 100g

Interprétation CaO MgO K2O

Très pauvre < 1 < 0,4 < 0,1

Pauvre 1 à 2,3 0,4 à 1 0,1 à 0,2

Moyen 2,3 à 3,5 1 à 1,5 0,2 à 0,4

Riche 3,5 à 7 1,5 à 3 0,4 à 0,8

Très riche > 7 > 3 > 0,8

I.7 –La salinité des sols

Les principaux ions responsables de la salinité des eaux sont : Ca++, Mg++, Na+, Cl-,

SO42-, HCO3

-…. Nous allons voir les références sur la salinité des sols au tableau 17.

Tableau 17 : Références pour la salinité des sols

Degré de salinité Non salin Légèrement

salinSalin Très salin Extrêmement

salin

20

CE à

25°C

µmhos

Extrait

1/10

< 250 250 à 500 500 à1000 1000 à 2000 > 2000

Extrait

1/5

< 500 500 à 1000 1000 à 2000 2000 à 4000 > 4000

(Extrait 1/10 : 10g de sol dans 100ml d’eau ; Extrait 1/5 : 10g de sol dans 50ml d’eau)

II– Principe d’estimation de la fertilité

II.1 –Besoins des plantes en éléments nutritifs

Une des fonctions essentielles du sol consiste à fournir aux plantes les éléments

nutritifs qui leur sont nécessaire. Ces nutriments sont absorbés par les racines sous forme

minérale. Les nutriments de bases sont absorbés en quantité élevée par la plante. Il s’agit

du carbone, de l’hydrogène, de l’oxygène, de l’azote, du phosphore, du potassium, du

soufre et du calcium. Les éléments traces ou oligo-éléments indispensable à faible dose

sont le bore, le fer, le zinc, le manganèse et le cuivre. Certains sont toxiques lorsqu’ils sont

en excès.

II.2 –Dynamismes des éléments nutritifs et leur rôle

Les éléments nutritifs correspondent à l’ensemble des ions présent dans le sol,

rapidement assimilables par les plantes. Ce sont les ions dissous dans le sol, les ions fixés

sur les sites externes du complexe adsorbant et qui peuvent être rapidement libérés dans la

solution.

Ces ions sont entraînés vers les racines par les mouvements d’eau dans le sol par

lessivage. Par diffusion dans la solution du sol, sans mouvement, ils se déplacent d’une

zone à forte concentration vers une zone où le sol est appauvri.

Tableau 18 : Les éléments nutritifs et leur source

Eléments Sources

21

Azote

-De la matière organique : l’humus, M.O. plus ou

moins décomposées, micro-organismes morts et

racines dans le sol.

-De l’azote de l’air fixé par les micro-organismes

morts et libérés dans le sol.

-Des engrais azotés et des déchets.

Phosphore

-Moteur de la photosynthèse.

-Facteur de croissance, il favorise le

développement radiculaire.

-Facteur de précocité, il joue un rôle dans la

fécondation et la mise à fruit.

Potassium

-Régulateur de fonction dans l’assimilation

chlorophyllienne favorisant la synthèse et

l’accumulation des glucides. La potasse permet une

meilleure économie de l’eau dans les tissus. Elle

leur donne une plus grande rigidité. Elle accroît la

résistance des végétaux aux maladies. C’est un

élément d’équilibre, de santé et de qualité

III- Conclusion partiellePour conclure cette première partie, nous constatons que la pollution domestique

provient des rejets de l’activité humaine. Elle est constituée de deux catégories de

polluants, polluants d’origine organique comme les huiles et graisses et d’origine

inorganique, comme les éléments traces, les nitrates et les cyanures…

D’autre part, les marais par l’intermédiaire des canaux de déversements et des

réseaux d’égouts reçoivent directement les polluants dans les eaux. Ces eaux polluées sont

réutilisées comme eau d’irrigation dans les marais. C’est pourquoi nous avons choisi les

marais comme sites d’étude.

Après cette première partie qui concerne les études bibliographiques, nous allons

exposer nos travaux personnels

22

DEUXIEME PARTIE :TRAVAUX PERSONNELS

DEUXIEME PARTIE : TRAVAUX PERSONNELS

CHAPITRE 1 : PRESENTATION DES SITES

I - Choix des sites

Les raisons de choix des cinq lieux comme site d’étude sont les suivantes :

• ils sont tous des périmètres agricoles localisés dans la Commune Urbaine

d’Antananarivo,

• ce sont des milieux récepteurs d’eaux usées pour chaque quartier aux alentours,

• les eaux usées sont utilisées sans traitement préalable.

II - Description des sites et choix des points de prélèvement

Le marais M1 est localisé à Ankaditoho Marohoho, M2 à Ambodirotra

Antsakaviro, M3 à Anjanahary IIN, M4 à Andravoahangy Tsena, M5 à Ankorondrano

Andrefana.

M5 a été choisi comme marais témoin MT car son eau a la conductivité, la DBO, la

DCO les plus faibles.

Dix échantillons d’eaux ont été prélevés à raison de deux par site, un en amont et en

aval d’une parcelle étudiée.

En ce qui concerne les sols, cinq échantillons ont été prélevés sur chaque site.

Tableau 19 : Les sites d’étude

M1 M2 M3 M4 MT

NOM Ankaditoho

Marohoho

Ambodirotra

Antsakaviro

Anjanahary

IIN

Andravoahangy

Tsena

Ankorondrano

Andrefana

SUPERFICIE

m2

851341,47 214.880,41 313.029,14 175.664,91 296304,67

CODE_FKT 4_11 3_02 5_16 3_13 3_18

LONGITUDE 47°32’ et

47°33’ Est

47°32’ et

47°33’ Est

47°32’ et

47°33’ Est

47°31’12’’ et

47°32’Est

47°31’12’’ et

47°32’Est

LATITUDE 18°55’ et

18°56’Sud

18°55’ et

18°54’Sud

18°53’ et

18°54’Sud

18°54’ et

18°53’Sud

18°54’ et

18°53’SudLégende

23

CODE_FKT : Code du Fokontany, par exemple 4_11 code d’Ankaditoho Marohoho, le

premier chiffre 4 indique qu’il se trouve dans le IVe Arrondissement et le second chiffre est

son classement par rapport au Fokontany dans ce même Arrondissement.

Les cartes n°1 et n°2, 3, 4, 5, 6, montrent les 5 sites et les points de prélèvement.

Carte n°1 : Localisation des 5 sites

Carte n° 2 : Points de prélèvement du site M1 à Ankaditoho Marohoho Tsimbazaza

Site M43_13

Site M2

3_02

Site M35_16

Site M1

Site M53_18

24

Carte n°4 : Point de prélèvement du site M2 (Ambodirotra Antsakaviro)

Carte n°3 : Points de prélèvement du site M2 à Ambodirotra Antsakaviro

Carte n°5 : Point de prélèvement du site M3 (Anjanahary IIN)

Carte n°4 : Points de prélèvement du site M3 à Anjanahary IIN

Carte n°

Carte n°5 : Points de prélèvement du site M4 à Andravoahangy Tsena

SITE M3

ANDRAVOAHANGY TSENA

Légende

Point de prélèvementSens d’écoulement de l’eau

SITE M2

SITE M2

AMPAHIBE

ANKADIVATO II L

MAHAVOKY

SITE M2

AssembléeNational

Tsimbazaza Vers Parc Tsimbazaza

SITE M1

GALANA

Légende Point de prélèvementSens d’écoulement de l’eau

25

SAINTE ANTOINNE SITE M4

Canal d’Andrianampoinimerina

Carte n°6 : Points de prélèvement du site MT à Ankorondrano Andrefana

Source : Earth google

CHAPITRE 2 : TRAVAUX SUR TERRAINS

Légende Point de prélèvementSens d’écoulement de l’eau

ANDRAVOAHANGY TSENA

TerrainESCA

SOCIMEX

ESCA

ConquêteAntanimena

Route des Hydrocarbures

SITE M5

26

PHOTOS PRISES DANS LES SITES D’ETUDE

Photo n°1 : Cabinet d’aisance lié directement Photo n°2 : Culture de cresson du site M1 au canal d’irrigation du site M1

Photo n°3 : Canal d’irrigation du site M2 Photo n°4 : Culture de cresson du site M2déversé

Photo n°5 : WC en bordure du canal d’irrigation Photo n°6 : Agriculteurs en pleine récolte M3 du site M3

27

Photo n°7 : Canal d’irrigation du site M4 pollué Photo n°8 : Culture de cresson du site M4 avec des déchets solides.

Photo n°9 : Canal d’irrigation du site témoin MT Photo n°10 : Culture de cresson du site MT

I - Interprétation des résultats d’enquête et observations des photos

I.1 - Interprétation des résultats d’enquête

D’après les enquêtes menées auprès des agriculteurs, les marais sont des lieux

irrigués par des eaux non traitées. Les agriculteurs utilisent de fertilisants même si les eaux

apportent des nutriments nécessaires aux plantes. Ils utilisent des pesticides comme le

malathion, l’ultracide, le karaté, le flavylan…

I.2 - Observations des photos

Les photos nous permettent de dire que l’eau est très polluée sur les sites M3 et M4.

Les eaux sont de couleur grisâtre, d’apparence trouble. Des déchets solides ont une odeur

désagréable résultant de la biodégradation des matières organiques et de la présence de

latrines en bordure des canaux d’irrigation.

II - Définition des points d’échantillonnage

28

Les échantillons et les prélèvements dans chaque marais sont décrits dans le tableau 20.

Tableau 20 : Les échantillons prélevés dans chaque marais

Echantillons prélevés

Eau

Amont AvalSol Marais Zone

E1 E11 S1 Ankaditoho Marohoho

Tsimbazaza

M1

E2 E21 S2 Ambodirotra Antsakaviro M2

E3 E31 S3 Anjanahary IIN M3

E4 E41 S4 Andravoahangy Tsena M4

E5 ou

ET1

E51 ou

ET2

S5 ou

ST

Ankorondrano Andrefana M5 ou MT

Définition des échantillons

E1, E2, E3, E4, ET1 sont les eaux à l’entrée et E11, E21, E31, E41, ET2 sont les eaux à la

sortie des zones M1, M2, M3, M4, MT.

S1, S2, S3, S4, ST sont respectivement les échantillons de sols prélevés dans M1, M2, M3,

M4, MT.

III - La méthodologie

III.1- Choix des paramètres

Les paramètres ont été choisis afin d’atteindre les objectifs résumés dans le tableau 21.

Tableau 21 : Les paramètres et les objectifs de l’étude

29

Paramètres Objectifs

E

Paramètres organoleptiques :

odeur, couleur

Paramètres physico-

chimiques :

pH, température, conductivité, TDS,

MES, sels solubles, nutriments,

substances indésirables

Paramètres biologiques :

DBO, DCO

Déterminer le degré de pollution

de l’eau

Donner un classement par ordre

croissant ou décroissant le degré

de pollution des sites

Connaître son aptitude à

l’irrigation

Suivre l’évolution des eaux en

espace d’une année

S

Texture

pH

Conductivité

Capacité d’échange cationique

T, bases échangeables

Matières organiques (MO)

Azote Kjeldhal

Phosphore assimilable

Déterminer l’étendue de la

pollution du sol

Connaître son aptitude à

l’agriculture

Classer les sols par ordre de

qualité croissante ou décroissante

Suivre l’évolution de la qualité

des sols

Légende :

TDS : Taux De Salinité

MES : Matières En Suspensions

DBO : Demande Biologique en Oxygène

DCO : Demande Chimique en Oxygène

MO : Matière Organique

30

III.2 - Méthode d’échantillonnageTableau 22 : Méthode d’échantillonnage

Analyseseffectuées Date de prélèvement Paramètres analysés Nombre

d’échantillonnagePoints de

prélèvements

E

Analyses en laboratoire

9 août 2006

• Paramètres organoleptiques :odeur, couleur• Paramètres physico-chimiques :pH, température, conductivité, TDS, MES, nutriments, sels solubles, substances indésirables• Paramètres biologiques :DBO, DCO, oxygène dissout (OD)

1 par site En amont des cressonnières

1 par site En aval des cressonnières

Analyses in situ

05,17,29,30,31 mai 2006 • Température• Conductivité• TDS• OD

1 par site En amont des cressonnières

S Analyses en laboratoire

- 06 juin 2006- 21 avril 2007

• Texture• pH• Conductivité• Capacité d’échange cationique,

bases échangeables• Matières Organiques• Azote Kjeldhal• Phosphore assimilable

2 par site Dans la première parcelle de culture

31

Les paramètres que nous avons choisis afin d’apprécier les pollutions des eaux sont

le pH, la conductivité, la DBO, la DCO, la température, les MES et les paramètres

organoleptiques comme l’aspect, la couleur et l’odeur.

Pour les sols, nous considérons le pH, la dégradation de la structure et la

perméabilité.

Les indicateurs des degrés de pollutions sont donnés par la différence entre le

paramètre mesuré dans le marais étudié et le même paramètre étudié dans MT.

CHAPITRE 3 : ETUDE DES EAUX D’IRRIGATIONL’étude préalable de l’eau : la nature de pollution, le classement des eaux,

l’aptitude à l’irrigation et l’étude de son évolution, permet de déterminer les indicateurs de

pollution d’un sol, les effets des eaux usées urbaines sur la qualité physico-chimique des

sols et l’aptitude à l’agriculture.

Les différents indicateurs et paramètres sont rapportés dans le tableau 25 et les

graphes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7.

• Directive pour l’interprétation d’une eau d’irrigation

Tableau 23 : Réglementation des rejets d’effluents liquides [ 20 ]

Paramètre Unité Normes

FACTEURS

BIOLOGIQUES

DCO mg/l 50

DBO mg/l 150

FACTEURS

CHIMIQUES

Sulfate mg/l 250

Chlorure mg/l 250

Azote N-NO3 mg/l 5-30

FACTEURS

ORGANIQUES ET

PHYSIQUES

PH - 6,0-9,0

CE µS/cm 200

MES mg/l 60

T° °C 30

Légende : DCO : Demande Chimique en Oxygène MES : Matières en Suspension

DBO : Demande Biochimique en Oxygène CE : Conductivité• Le site témoin

32

M5 a été choisi comme site témoin : les valeurs des paramètres indicateurs de

pollution comme le pH, la température, la CE, les MES, la DCO, la DBO sont inférieures

aux valeurs recommandées pour les rejets d’effluents liquides (cf tableau 26).

Tableau 24 : Choix de site témoin

Paramètre Normes [20] M5

FACTEURS

BIOLOGIQUES

DCO 50 10

DBO 150 2

FACTEURS

ORGANIQUES ET

PHYSIQUES

PH 6,0-9,0 6,62

CE 200 176

MES 60 10

T° 30 20,1

Les valeurs des paramètres indicateurs de pollution sont également inférieures aux

valeurs se rapportant aux échantillons M1, M2, M3, M4 (cf tableau 26)

Photo n°11 : Le site MT (Ankorondrano Andrefana)

• Résultats des analyses des eaux

Les résultats des analyses des eaux des 5 sites sont rapportés dans le tableau 26.

Tableau 25 : Résultats des analyses de l’eau des cinq sites.

33

M1 M2 M3 M4 M5=MT

Paramètre E1 E11 E2 E21 E3 E31 E4 E41 ET1 ET2

MES mg/l 23 21 82 45 60 102 100 20 20 10

DBO mg/l 15 10 5 3 100 10 60 5 2 1

DCO mg/l 81 61 43 32 245 61 113 43 10 5

N-NH4 mg/l 1,25 1,0 1,71 1,26 4,22 3,18 2,53 1,67 0,54 0,16

N-NO3 mg/l 5,0 3,0 0,14 0,43 0,2 0,3 0,2 0,11 1,24 0,66

Mg++ mg/l 52,80 45,6 64,8 57,6 72 81,6 57,6 55,2 12 19

Ca++ mg/l 120 124 224 234 240 228 200 204 132 120

K+ mg/l 7,5 6,5 9 7,5 13 10,5 8,5 8,5 4,5 1

Na+ mg/l 24 23 28 25,5 50 31 30 26,5 19 14

SAR 5,76 5,58 5,25 5,4 2,71 5,57 5,90 5,21 1,58 1,18

pH 6,84 6,91 7,05 7,11 7,19 7,3 6,72 6,9 6,69 6,62

T° °C 20 19,5 21,3 21,1 20,7 21,1 21,1 21,3 20,8 20,1

CE µS/cm 268 237 331 289 501 422 400 318 205 176

TDS mg/l 142,5 126 176 155 267 225 212 169 109 93

P-PO4 mg/l 0,01 0,01 0,02 0,00 0,05 0,01 0,02 0,02 0,00 0,00

Source : Nos résultats d’analyses, mai et septembre 2006.

E1, E2, E3, E4 sont les échantillons d’eau à l’entrée des sites M1, M2, M3, M4

E11, E21, E31, E41, sont les échantillons d’eau à la sortie des ces mêmes sites.

ET1 et ET2 sont les échantillons d’eau à l’entrée et à la sortie du site témoin MT.

MES : Matières En Suspension, DBO5 : Demande Biochimique en Oxygène,

DCO : Demande Chimique en Oxygène, CE : Conductivité Electrique,

SAR : Sodium Absorption Ratio, TDS : Taux De Salinité, T : Température.

I - Nature de la pollution de l’eau

La nature de la pollution de l’eau est déterminée par le rapport DCO/DBO.

34

Tableau 26 : Nature de la pollution, d’après le rapport DBO/DCO

M1 M2 M3 M4 MT

VARIABLE E1 E2 E3 E4 ET NORMES

DCO 81 43 245 113 10 50

DBO 15 5 100 60 2 150

DBO/DCO 0,19 0,12 0,41 0,53 0,2 3

Les valeurs en rouges sont hors norme [20]

• Interprétation

Les eaux usées des cinq sites sont à dominance organique. Les polluants de M3,

M4 sont assez biodégradables. Ceux de M1, M2 sont difficilement biodégradables.

On ne constate aucune industrie en amont de ces rejets, le rapport DBO/DCO est en

effet inférieur à 0,1, pour les rejets industriels. Les eaux proviennent surtout des habitations

familiales ou des égouts communaux.

II - Qualité des eaux usées dans chaque site, choix du site témoin

II 1- Classement des eaux

Les eaux peuvent être :

• de classe A : excellent qualité, très satisfaisante pour tout usage

• de classe B : qualité moyenne, passable pour l’eau d’irrigation, apte à la navigation,

nécessite un traitement de potabilisation

• de classe C : qualité médiocre pour l’irrigation, baignade interdite

• hors classe : inapte pour tout usage, constitue une menace pour la santé publique.

Le décret 2003/464 du 15 avril 2003 promulgué par le Ministre de

l’Environnement, de Eaux et Forêts malgache, classifie les eaux de surface en fonction des

concentrations des éléments présents dans l’eau.

La classification dépend de plusieurs paramètres. C’est le paramètre le plus

mauvais qui détermine la classe d’une eau.

Tableau 27 : Classification des eaux de surfaces

35

Paramètres Classe A Classe B Classe C Hors classe

FACTEURS PHYSIQUES ET CHIMIQUES

Température °C Θ<25 25< Θ <30 30< Θ <35 35< Θ

pH 6≤pH≤8,5 5,5<pH<6,0

ou

8,5<pH<9,5

pH≤5,5

ou

9,5≤pH

-

MES mg/l MES<30 30<MES<60 60≤MES100 100<MES

CE µS/cm CE≤250 250<CE≤500 500<CE≤3000 3000<CE

FACTEURS BIOLOGIQUES

Oxygène Dissout

OD mg/l

5≤OD 3<OD<5 2<OD≤3 OD<2

DCO mg/l DCO≤20 20<DCO≤50 50<DCO≤100 100<DCO

DBO5 mg/l DBO5≤5 5< DBO5≤20 20< DBO5≤70 70< DBO5

Source : Décret N°2003/464 du 15/04/03 (Madagascar)

Nous représentons sur les graphes 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7 les caractéristiques des eaux

d’irrigation que nous avons étudiées.

II.2- Caractéristiques des eaux d’irrigation

36

II.2.1- Salinité des eaux usées des quatre sites et du site témoin MT

Les principaux ions responsables de la salinité des eaux sont les ions Ca++, Mg++,

Na+, Cl-, SO42-, HCO3

-. Une valeur élevée de la salinité signifie une grande quantité d’ions

en solution, ce qui rend difficile l’absorption de l’eau et des sels minéraux par les plantes.

Les sels proviennent des détergents, des savons, des eaux vannes.

• Interprétation du graphe

Selon le graphe 1, les eaux d’irrigation dans les 4 sites ont une salinité supérieure à

celle du site témoin(CE et TDS à l’entrée 205µS/cm et 109mg/l). Le site M3 a une salinité

la plus élevée, ce qui s’explique par la présence de 3 latrines en bordures son canal

d’irrigation et par la valeur de la conductivité et la valeur du TDS de ce site est les plus

élevés par rapport aux autres (CE à l’entrée = 501µS/cm et TDS entrée de 267 mg/l), suivie

de M4, puis de M2 et enfin de M1.D’après la différence de salinité qui figure sur ce

graphe, la quantité retenue par le sol et absorbée par les plantes des sites M1, M2 est

inférieure à celle de M3 et M4.

Nous constatons que les salinités ont diminué en aval de chaque site. Ces

régressions sont dues à la filtration par les sols et à l’absorption par les cultures.

37

0

100

200

300

400

500

600

CE

en

µS

/cm

TD

S e

n m

g/l

Graphe 1: Salinité des eaux

M1 267,5 237 142,5 126

M2 331 298 176 155

M3 501 422 267 225

M4 400 318 212 169

MT 205 176 109 93

Norme 200

CE entrée

CE sortie

TDS entrée

TDS sortie

0,01

0,02

0,05

0,02

0 0,010 0,01

0,020

0

0,01

0,02

0,03

0,04

0,05

Ten

eur

en m

g/l

P-PO4 en amont P-PO4 en aval

Graphe 3: Teneur en phoshore dans les eaux des 5 sites

M1 M2 M3 M4 MT

7,5 9

13

8,5

4,56,5 7,5

10,58,5

10

5

10

15

Ten

eur

en m

g/l

K+ en amont K+ en aval

Graphe 4: Teneur en potassium dans les eaux des 5 sites

M1 M2 M3 M4 MT

II.2.2- Les nutriments des eaux usées des quatre sites et du site témoin MT

D’après les graphes 2, 3, 4, les eaux usées de chaque site contiennent des

nutriments (NPK) pour les besoins des cultures.

38

Graphe 2: Teneur en azote dans les eaux usées des 5 sites

0123456

N-NH4 en amont N-NH4 en aval N-NO3 en amont N-NO3 en aval

Ten

eur

en m

g/l

M1 M2 M3 M4 MT Limite minimum

L’échantillon d’eau E1 à l’entrée du site M1 présente un taux élevé en azote dont

1,25mg/l d’azote ammoniacal et 5mg/l de nitrate.

L’échantillon d’eau E3 à l’entrée du site M3 présente 0,05mg/l de phosphore et

13mg/l de potassium, qui sont les valeurs les plus élevées dans chaque site.

Ces trois valeurs sont supérieures par rapport à celles du site témoin, mais qui ne

présentent aucun problème si nous se référons à la norme des rejets [20].

L’azote résulte de la dégradation de la matière organique et minérale des eaux

vannes. Les nitrates et les nitrites de l’oxydation de l’azote ammoniacal.

La teneur élevé en potassium du site M3 est due à la composition de l’urine. Ainsi, nous

constatons que les quantités des nutriments en aval de chaque site ont diminué.

II.2.3 – Sodicité, concentrations des ions Ca ++ , Mg ++ , Na + dans les eaux des 5 sites

Le sodium est l’un des éléments les plus indésirables de l’eau d’irrigation. Il influe

sur l’infiltration de l’eau dans le sol et la perméabilité du sol. Les concentrations en Ca++,

Mg++, Na+, permettent d’évaluer le Sodium Absorption Ratio ou SAR.

39

0

50

1 00

1 50

200

250

Teneur

en

mg/l

Graphe 5: Teneur en Ca++, Mg++, Na+ dans les eaux des 5 sites

M 1 1 20 1 24 52,8 45,6 24 23M 2 224 234 64,8 57,6 28 25,5M 3 240 228 72 81 ,6 50 31M 4 200 204 57,6 55,2 30 26,5M T 1 32 1 20 1 2 1 9 1 9 1 4

C a++ amont

C a++ aval

M g++ amont

M g++ aval

N a+ amont

N a+ aval

0

1

2

3

4

5

6

Sodi

um A

bsor

ptio

n R

atio

SA

RGraphe 6: Sodicité de l'eau des 5 sites

M1 5,76 5,58

M2 5,25 5,4

M3 2,71 5,57M4 5,9 5,21MT 1,58 1,18

SAR amont SAR aval

D’après ce graphe, les eaux des sites présentent des quantités remarquables en

calcium, elles varient de 120 à 240 mg/l. Cet apport en ions calcium proviendrait de la

dégradation des roches dans les canaux pendant le parcours des eaux.

Le SAR à l’entrée pour chaque site diminue progressivement en passant de M4 à

M1 à M3 à M2 dont les valeurs sont respectivement 5,9 ; 5,76 ; 2,71 ; 2,25.

Le SAR diminue à la sortie des sites M1 (5,76 à 5,58), M4 (5,9 à 5,21) et MT (1,58

à 1,18), ce qui s’explique par l’augmentation de la teneur en calcium pour M1, M2 et de la

teneur en magnésium pour MT. Ce qui entraîne un risque de sodicité sur les propriétés

physiques du sol comme la dégradation de la structure (dispersion des particules,

éclatement des agrégats) et la perméabilité du sol.

Pour M2 et M3, l’augmentation de SAR à la sortie des parcelles signifie que le

drainage de l’eau est meilleur.

40

II.2.4 – Charges polluantes des eaux

Les charges polluantes des sites M1, M2, M3, M4 et MT sont rapportées sur le

graphe 7 suivant.

Les valeurs les plus élevées de DBO, de DCO et de MES sont observées pour le

site M3, qui sont estimées respectivement à 100 mg/l, à 245 mg/l et à 60 mg/l. Si nous se

référons aux normes des rejets d’effluents liquides [20], ces eaux ne peuvent pas être

rejetées dans le milieu naturel. Nous pouvons dire que des 5 sites, c’est le plus pollué.

III – Conclusion partielle

En résumant tout ce que nous avons vu, les caractéristiques des eaux de chaque site

sont :

les eaux usées en amont des cinq sites M1, M2, M3, M4, MT sont de nature organique

d’après les valeurs du rapport DBO/DCO (0,19 pour M1 ; 0,12 pour M2 ; 0,41 pour

M3 ; 0,53 pour M4 et 0,2 pour MT), qui varient entre 0,1 à 0,6. Ce qui veut dire que les

rejets ne viennent pas d’une industrie car le rapport DBO/BCO est inférieur à 0,1, la

pollution rencontrée sur chaque site est donc de nature domestique.

41

Graphe 7: Charges polluantes des eaux usées des 5 sites

0

50

100

150

200

250

300

Tene

ur e

n m

g/l

M1 15 10 81 61 23 21M2 5 3 43 32 82 45M3 100 10 245 61 60 102M4 60 5 113 43 100 20MT 2 1 10 5 20 10Norme 50 150 60

DBO amont

DBO aval

DCO amont

DCO aval

MES amont

MES aval

le degré de pollution des eaux est déterminé par la valeur de la DCO. L’échantillon

d’eau E1 du site M1 est de classe C (DCO=81mg/l). E2 du site M2 est de classe B

(DCO=43mg/l). E3 du site M3 est hors classe (DCO=245mg/l). E4 du site M4 est hors

classe (DCO=113mg/l). ET1 du site MT est de classe A (DCO=10mg/l).

E3 est le plus pollué, viennent ensuite E4 et E2. E1 est le moins pollué.

les valeurs des DBO de E3 (100mg/l) et de E4 (60mg/l), les teneurs en DCO de E3

(245mg/l) et de E4 (113mg/l), les valeurs en MES de E2 (82mg/l), de E3 (60mg/l) et de

E4 (100mg/l) sont élevées et hors normes[20]. La DBO, la DCO, les MES sont donc

les principaux facteurs limitant pour l’utilisation de ces eaux en agriculture.

de 2006 à 2007, aucun changement n’a été noté pour les sites M1, M4 et MT. Par

contre, le pH des eaux de M2 diminue de 7,05 à 6,84 et celui de M3 de 7,2 à 6,35.

Cette diminution est due à la régression de la concentration en ions H+ apportés par les

molécules organiques dans l’eau de ces 2 sites.

Après avoir étudier les eaux, qui nous a permis de donner la nature de pollution, le

classement des eaux et l’aptitude à l’irrigation, nous allons passer maintenant à l’étude des

sols afin de connaître leur qualité et de suivre son évolution du mois de juin 2006 au mois

d’avril 2007.

CHAPITRE.4 : ETUDE DES SOLS

Les différents indicateurs et paramètres sont rapportés dans les tableaux 29, 30, 31,

32, 33, 34, 36, 37, 38 et les graphes 8, 9, 10, 11, 12, 13 et 14.

I- Etude comparative des analyses de sols 2006 et 2007

Les échantillons de sols S1 (Ankaditoho Marohoho), S2 (Ambodirotra

Antsakaviro), S3 (anjanahary IIN), S4 (andravoahangy Tsena), ST ( Ankorondrano

Andrefanaà) sont prélevés le 06 juin 2006.

S1’, S2’, S3’, S4’, ST’ sont prélevés le 21 avril 2007 sur les mêmes lieux.

42

I 1- Etude comparative des 4 échantillons S1, S2, S3, S4 par rapport à l’échantillon témoin ST, Analyse 2006

Tableau 28 : Etude comparative des paramètres physiques, sol 2006

PARAMETRE S1 S2 S3 S4 ST

Granulométrie

%

Argile 14 16 30 20 20

Limon 28 30 42 48 32

Sable 58 54 28 32 48

Texture Limon sableux. Limoneuse. Limon argileux. Limon fin. Limoneuse.

Acidité pH et

Interprétation

6,05Faibleme

nt acide

5,6Fortemen

t acide

5,85

Moyennement

acide

5,75

Moyennement

acide

5,50Fortem

ent

acide

Salinité

µmho/cm

CE et

interprétation

575Salin

425Légèreme

nt salin

850

Salin900

Salin

225Non

salin

D’après ce tableau, S2 présente la même texture, la même acidité par rapport à ST, mais de salinité différente où CE=450µmho/cm

pour ST qui est inférieur à celle de S2 de CE=850µmho/cm.

Pour S1, S2, S3 les valeurs de conductivité sont respectivement de 575µmho/cm, 850µmho/cm, 900µmo/cm. Ces valeurs sont hors

normes et présentent un danger sur l’infiltration et la perméabilité des sols.

Tableau 29: Etude comparative des paramètres biologiques, sol 2006

43

PARAMETRE S1 S2 S3 S4 ST

Matière

Organique

%

Carbone et

interprétation

1,43

Moyen

1,59

Moyen

3,62

Riche

3,26

Riche

1,88

Moyen

Azote et

Interprétation

0,17

Moyen

0,15

Moyen

0,23

Riche

0,30

Très riche

0,15

Riche

C/N et

Interprétation

8,41

MO bien

décomposée

10,16

MO bien

décomposée

15,74

MO mal

décomposée

10,9

MO bien

décomposée

12,5

MO bien

décomposée

D’après les rapports C/N, les matières organiques des échantillons S1, S2, S4 sont estimées à 8,41, à 10,16, à 10,9. Elles sont bien

décomposées et celle de S4 (15,74) est mal décomposée.

S1 se décompose plus vite que S2, et S4 se décompose très lentement par rapport à ST.

Tableau 30 : Etude comparative des paramètres chimiques, sol 2006

PARAMETRE S1 S2 S3 S4 ST

44

Capacité

d’Echange

Cationique %

Calcium et

Interpré

tation

5,3

Riche

5,9

Riche

13,7

Très

riche

13,4

Très

riche

1,3

Pauvr

e

Magnésium et

Interpré

tation

1,42

Moyen

1,75

Riche

2,83

Riche

0,77

Pauvre

0,68

Pauvr

e

Potassium et

Interpré

tation

0,63

Riche

0,52

Riche

0,77

Riche

0,73

Riche

0,33

Moye

n

Sodium 0,58 0,32 0,68 0,87 0,22

Somme : S et

Interpré

tation

7,93

Moyenn

e

8,49

Moyenn

e

18

Forte

15,74

Très

forte

2,73

Faible

C.E.C. : T et

Interpré

tation

6,5

Faible

6,4

Faible

15,1

Moyenn

e

12,5

Moyenn

e

6,0

Faible

Saturation : V% et

Interpré

tation

124

Très

forte

133

Très

forte

119

Très

forte

126

Très

forte

45,5

Moye

nne

Fertilité des sols Fertilité moyenne Très bonne fertilité

45

Les bases sont moyennement retenues pour S1 et S2 car ils présentent les mêmes

valeurs de la somme S moyenne qui sont respectivement 7,9 et 8,5. Pour ST, les bases sont

faiblement retenues par le sol car la somme S est faible, d’où les bases des deux

échantillons précédents sont beaucoup plus retenues par rapport à ST.

Les valeurs de la Capacité d’Echange Cationique T de S1, S2 et ST sont les mêmes,

et estimées à 6,5, à 6,4, à 6,0. Ce qui signifie que ces trois échantillons ont les mêmes

pouvoir de faible fixation des cations dans l’ordre croissant suivant, ST, S1 et S2.

Pour cette année 2006, les caractéristiques des sols sont les suivants :

Pour les paramètres physiques

• les valeurs du pH des échantillons des 4 sites S1, S2, S3, S4 (6,05 ; 5,6 ; 5,85 ; 5,75)

sont supérieures par rapport à celle de ST (5,5)

• D’après les valeurs de conductivité S1(CE=575µmho/cm), S3 (CE=425µmho/cm)

S1(CE=850µmho/cm), nous pouvons dire que les sols sont salins.

Pour les paramètres biologiques

• Les valeurs des rapports C/N de S1 (8,41), de S2 (10,6), de S4 (10,9) signifient des

matières organiques bien décomposées. Par rapport à ST(12,5), les trois échantillons se

décomposent plus vite. Et pour S3 où C/N=15,74 signifie une matière organique mal

décomposée dont la dégradation est très lente à celle de ST.

Pour les paramètres chimiques

• S1 et S2 ont les valeurs de la somme des bases S de 7,93 et de 8,49, qui sont moyennes.

Ils ont donc le même pouvoir de rétention moyenne des cations. Donc S1 et S2

retiennent moyennement les bases par rapport à ST.

Celles de S3 et S4 sont fortes, car les valeurs de la somme S sont respectivement 18 et

15,74, d’où S3 et S4 retiennent fortement les bases par rapport à ST.

• Les valeurs de la Capacité d’Echange Cationique T de S1, S2 et ST sont les mêmes, et

estimées à 6,5, à 6,4, à 6,0. Ce qui signifie que ces trois échantillons ont les mêmes

pouvoir de faible fixation des cations dans l’ordre croissant suivant, ST, S1 et S2.

Quant à S3 et S4, ils ont les mêmes pouvoir de moyenne fixation et ils fixent plus les

cations que ST.

46

I 2- Etude comparative des 4 échantillons S1’, S2’, S3’, S4’ par rapport à l’échantillon témoin ST’, Analyse 2007

Tableau 31 : Etude comparative des paramètres physiques et biologiques, sol 2007

PARAMETRE S1’ S2’ S3’ S4’ ST’

Granulométrie

%

Argile 20 18 22 24 22

Limon 27 21 33 41 23

Sable 53 61 45 35 55

Texture Limon argilo-

sableuse.

Limon sableux. Limoneuse. Limoneuse. Limon argilo-

sableuse.

Perméabilité

cm/h

Vitesse K et

Interprétation

2,98

Sol à perméabilité

modéré +

12,08

Sol perméable

++++

5,56

Sol perméable

++

1,90

Sol à perméabilité

modéré -

2,60

Sol à

perméabilité

modéré+

AciditéPH et

Interprétation

5,66

Moyennement

acide

5,44

Fortement acide

6,11

Faiblement acide

5,90

Moyennement

acide

5,51

Fortement acide

Salinité

µmho/cm

CE (1/5) et

Interprétation

130 155 453 400 55

Non salin Non salin Non salin

Tableau 32 : Etude comparative des paramètres chimiques, sol 2007

PARAMETRE S1’ S2’ S3’ S4’ ST’

47

Capacité

d’Echange

Cationique %

Calcium

Interprétation

4,25

Riche

4,60

Riche

12,4

Très riche

10,8

Très riche

4,65

Riche

Magnésium

Interprétation

1,083

Moyen

1,33

Moyen

2,41

Riche

2,58

Riche

0,37

Très pauvre

Potassium

Interprétation

0,384

Moyen

0,435

Riche

0,615

Riche

0,820

Très riche

0,333

Moyen

Sodium 0,183 0,282 0,334 0,747 0,226

Somme : S

Interprétation

5,9

Moyenne

6,647

Moyenne

15,76

Très forte

14,974

Forte

5,579

Moyenne

C.E.C. : T

Interprétation

8,5

Faible

8,1

Faible

14,2

Moyenne

19,6

Moyenne

5,0

Faible

Saturation : V%

Interprétation

69,41

Forte

82,06

Forte

110,97

Très forte

76,26

Forte

117,9

Très forte

Fertilité des sols Bonne fertilité Fertilité moyenne Bonne fertilité Fertilité moyenne

Tableau 33 : Etude comparative des paramètres biologiques, sol 2007

PARAMETRE S1’ S2’ S3’ S4’ ST’

48

Matière

Organique

%

Carbone et

interprétation

2,21

Moyen

2,31

Moyen

3,46

Riche

6,26

très riche

1,45

Moyen

Azote et

Interprétation

0,21

Riche

0,26

Très riche

0,36

Très riche

0,42

Très riche

0,11

Moyen

C/N et

Interprétation

10,47

MO bien

décomposée

8,98

MO bien

décomposée

9,55

MO bien

décomposée

15,08

MO mal

décomposée

12,8

MO bien

décomposée

Parmi les valeurs de C/N, la MO de S2’ se décompose rapidement que celle des autres.

49

Les caractéristiques des sols de l’année 2007 d’après les Paramètres

physiques, chimiques et biologiques sont donnés selon chaque cas :

Cas de S1’ et ST’

• Les deux échantillons S1’, ST’ ont même texture limon argilo-sableuse, qui est une

texture moyenne, favorable à la culture.

• Ils ont une vitesse de filtration comparable, signifiant une même perméabilité dont les

valeurs sont de 2,98cm/h pour S1’ et 2,60cm/h pour ST’.

• Les deux échantillons S1’, ST’ ont des valeurs comparables de T (8,5 et 5,0) : valeur

faible signifiant faible fixation des cations.

• Les mêmes valeurs de S des deux échantillons signifient que les bases des deux sites

sont moyennement retenues.

Nous pouvons en déduire que : le pH moyennement acide de S1, avec la teneur

en M.O. élevé, signifie que cet échantillon est influencé par les rejets dominés par les

produits organiques, puis des éléments échangeables, d’eaux usées venant des égouts.

Cas de S2’ et ST’

• La valeur de K de S2’ est nettement supérieure à celle de ST’, ce qui signifie que S2’

est plus perméable que ST’.

• Le pH fortement acide des deux sols, la même richesse en M.O., signifient que la

quantité d’acide minéral ( H+) est plus élevée par rapport à la quantité d’acides

organiques.

• Les deux échantillons ont la même valeur de T faible (8,1 et 5,1), ce qui signifie qu’ils

ont un faible fixation des cations métalliques. Mais d’après ces valeurs, c’est S2’ qui

fixe plus les cations.

Les éléments échangeables incompatibles avec les valeurs de T pourraient

provenir aussi de ces rejets et de l’extérieur.

Cas de S3’

• La valeur de K de S3’=5,56, supérieure à celle K de ST’=2,6 signifie que S3’ est 2 fois

plus perméable devant ST’. La valeur moyenne T de S3’ (14,2), comparée à celle de

ST’ (5,0) faible, favorise bien la fixation des cations métalliques.

50

• La valeur moyenne de S de ST’ (5,58), inférieure à celle S de S3’ (15,8) qui est très

forte signifie que les bases sont beaucoup plus retenues pour le sol S3’.

Le pH de S3 faiblement acide, signifie que le sol a reçu une quantité élevée de

M.O. et différents éléments venant des rejets.

Cas de S4’

• La valeur de K de ST est supérieure à celle de S4, cela signifie que les deux sols ont

une imperméabilité comparable : le sol est modérément perméable.

• La valeur moyenne de T pour S4’=19,6 favorise plus la fixation des cations métalliques

si nous comparons à celle de ST’=5,0 qui est faible.

• La valeur moyenne de la somme S de l’échantillon ST’=5,58 est inférieure à celle de

S4’=14,97 qui est forte. Cela signifie que les bases sont beaucoup plus retenues pour

S4’.

L’influence des rejets domestiques à dominance organique sur le sol du site

M4 explique la richesse en MO. Le pouvoir absorbant moyen et le pH moyennement

acide sont dus à la teneur élevée en acide organique.

II - Evolution de la qualité physico-chimique des sols de marais

Cette évolution peut être mise en évidence par l’interprétation des graphes 7, 8, 9,

10 en comparant les résultats 2006 et 2007, présentés sur le tableau 34

M1 : marais à Ankaditoho Marohoho Tsimbazaza, S1 échantillon de sol prélevé en 2006 et

S1’en 2007

M2 : marais à Ambodirotra Ansakaviro, S2 échantillon de sol prélevé en 2006 et S2’en

2007

M3 : marais à Anjanahary IIN, S3 échantillon de sol prélevé en 2006 et S3’en 2007

M4 : marais à Andravoahangy Tsena, S4 échantillon de sol prélevé en 2006 et S4’en 2007

MT : marais à Ankorondrano Andrefana, ST échantillon de sol prélevé en 2006 et ST’en

2007

51

Tableau 34 : Résultats de l’analyse des sols, juin 2006 et avril 2007

2006 2007

M1 M2 M3 M4 M1 M2 M3 M4

SOL S1 S2 S3 S4 S1’ S2’ S3’ S4’

pH eau 6,05 5,60 5,85 5,75 5,66 5,44 6,11 5,90

CEµmho/cm

575 425 850 900 260 310 906 800

N%

0,168 0,154 0,231 0,301 0,211 0,257 0,362 0,415

Pppm

129 72 124 107 33,2 21,0 60,7 29,2

méq%0,631 0,518 0,772 0,733 0,384 0,435 0,615 0,820

Caméq%

5,3 5,9 13,7 13,4 4,25 4,60 12,4 10,8

Mgméq%

1,42 1,75 2,83 2,33 1,083 1,33 2,41 2,58

Na, méq%

0,578 0,322 0,683 0,874 0,183 0,282 0,334 0,747

C%

1,43 1,59 3,62 3,26 2,21 2,31 3,46 6,26

Cuppm

1,6 3,0 0 0 0 0,4 0,5 0,1

Znppm

25,6 14,4 91,0 38,0 6,9 5,9 10,8 8,9

Fe ppm

2,5 0 2,0 0 1,8 0 0 0

C.E.Cméq%

6,4 6,4 15,1 12,5 8,5 8,1 14,2 19,6

Légende : méq% : milliéquivalent pour 100g de sol ppm : partie par millionC.E.C. : Capacité d’Echange Cationique.CE : conductivité du sol

52

II.1 - Evolution spatiale

Nous considérons les paramètres suivants : la conductivité, le TDS et le pH

II 1.1 – Taux De Salinité (TDS) et conductivité de l’eau, analysés en 2006

Légende : CE : Conductivité

TDS : Taux De Salinité

D’après ce graphe, les deux courbes présentent la même allure et nous constatons

que la conductivité varie avec le TDS. Nous pouvons en déduire que la conductivité et le

TDS sont proportionnels avec un coefficient de proportionnalité de 1,88.

Pour l’année 2006, en observant de point par point, nous avons remarqué une

augmentation de la conductivité de M1 à M3 ( de 268 à 501µS/cm). Ce qui s’explique par

la présence des fosses d’aisance au bord du canal de ces 3 sites.

De M3 à MT, la conductivité diminue. Nous pensons que les eaux, en traversant les

cressonnières, se déminéralisent : certaines quantités d’éléments sont adsorbés par le sol et

d’autres sont absorbés par les cultures.

Graphe 8: Evoution spatiale de la conductivité et du TDS (eau 2006)

0

100

200

300

400

500

600

CE

en

µS

/cm

T

DS

en

mg

/l

CE 268 331 501 400 205

TDS 143 176 267 212 109

M1 M2 M3 M4 MT

53

II.1 2 - Taux De Salinité (TDS)et conductivité de l’eau, analysés en 2007

Légende : CE : Conductivité

TDS : Taux De Salinité

Pour l’année 2007, de M1 à M2 il y a une diminution de la conductivité de 287 à

280µS/cm, qui varie avec le TDS, c’est à dire quand le TDS diminue la conductivité

diminue aussi. Ce qui est contraire aux observations faites en 2006.

En passant de M2 à M3, la conductivité augmente brusquement de 280 à 427

µS/cm. Ceci s’explique par la montée des quantités d’ions solubles dans la solution. Ces

ions proviendraient des eaux vannes, des savons et des détergents.

De M3 à M4, jusqu’à MT, la conductivité diminue à nouveau de 427µS/cm à 271

puis à 176µS/cm. Cette régression serait due à la filtration par le sol et l’absorption par les

plantes.

Graphe 9: Evolution spatiale de la conductivité et du TDS (eau 2007)

0

100

200

300

400

500CE

en

µS/c

m

TDS

en m

g/l

CE 287 280 427 271 176

TDS 153 149 220 144 93

M1 M2 M3 M4 MT

54

II.1.3 - Acidité et conductivité eau – sol, analysées en 2006

Légende : CE : Conductivité

TDS : Taux De Salinité

pH eau : acidité de l’eau

pH sol : acidité du sol

Les valeurs du pH des 5 échantillons d’eau 2006 dans les sites M1, M2, M3, M4,

MT sont supérieures aux valeurs du pH des sols de ces mêmes sites. Il varie de 6,69 à 7,2

pour les eaux et de 5,5 à 6,05 pour les sols. Ce qui est évident car le pH de l’eau varie en

fonction de la végétation et de la nature chimique des sols qu’elle traverse.

En ce qui concerne la conductivité, les valeurs de la conductivité des eaux sont

inférieures aux valeurs de la conductivité des sols. Pour les eaux, elle varie entre 200

µS/cm à 500µS/cm et de 225µmho/cm à 900µmho/cm pour les sols. Ce qui s’explique par

l’infiltration des éléments solubles dans les sols, comme les sels minéraux (Ca++, Mg++, K+,

Na+, NH4+...). Ils sont fixés directement sur le complexe argilo-humique, c’est pour ces

raisons que les valeurs de la conductivité des sols sont supérieures à celles des eaux.

Graphe 10: Evolution de pH eau-sol et conductivité eau-sol 2006

0

2

4

6

8pH

01002003004005006007008009001000

CE e

au e

n µS

/cm

CE

sol e

n µm

ho/c

m

pH eau 6,84 7,05 7,2 6,72 6,69

pH sol 6,05 5,6 5,9 5,8 5,5

CE eau 268 331 501 400 205

CE sol 575 425 850 900 225

M1 M2 M3 M4 MT

55

II.1.4 – Acidité et conductivité eau – sol, analysées en 2007

Pour les 5 sites, en 2007 comme en 2006, le pH eau est supérieur au pH sol. Les

valeurs varient de 6,62 à 6,85 pour les eaux et de 5,51 à 6,11 pour les sols, il y a très peu de

changement.

Il y a un brusque changement des valeurs de conductivité pour les sols de M1 et de

MT. Des diminutions de conductivités sont constatées pour ces deux points.

Pour les points M2, M3, M4 les valeurs des conductivités sont respectivement

260µmho/cm et 110µmho/cm. Elles sont inférieures à celles des eaux (287 et 176µS/cm)

L’évolution de la conductivité des sols des cinq sites s’explique par le changement

de la qualité des eaux, des activités biologiques et des conditions climatiques.

II.2 - Evolution temporelle

Les paramètres suivants sont considérés : la texture, la perméabilité, la matière

organique.

Graphe 11: Evolution du pH eau-sol et conductivité eau-sol 2007

0

2

4

6

8

pH

01002003004005006007008009001000

CE e

au e

n µS

/cm

CE s

ol e

n µm

ho/c

m

pH eau 6,85 6,84 6,35 6,71 6,62

pH sol 5,66 5,44 6,11 5,51 5,51

CE eau 287 280 427 271 176

CE sol 260 310 906 800 110

M1 M2 M3 M4 MT

56

II.2.1 – Texture et perméabilité

La texture permet d’évaluer la solidité de la structure du sol et sa résistance aux

agents de dégradations, en tenant compte de la proportion d’argile limon. Une évolution

certaine de la texture pendant un laps de temps d’analyse va alors changer la perméabilité

du sol, par un changement de la vitesse d’infiltration de l’eau.

II.2.1.1 - Texture et perméabilité des échantillons de sols S1 et ST

Tableau 35 : Evolution dans le temps de la texture et de la perméabilité de S1, S2

2006 2007 2006 2007

S1 S1’ ST ST’

Argile % 14 20 20 22

Limon % 28 27 32 23

Sable % 58 53 48 55

Texture Limon sableux

Limon Argilo-Sableuse

Limoneuse Limon Argilo-Sableuse

Vitesse de filtration K

12,08 2,98 5,56 2,60

Perméabilité 4*+ + ++ +

Légende :

S1 échantillon de sol prélevé en août 2006

S1’ échantillon de sol prélevé en avril 2007

ST échantillon de sol prélevé en août 2006

ST’ échantillon de sol prélevé en avril 2007

• Cas de S1

57

- En une année, la perméabilité des sols S1 et S1’ a varié de 12,08 à 2,98. S1 est devenu 4

fois plus perméable que S1’,ce qui veut dire que l’écoulement de l’eau dans le sol S1 est

plus rapide par rapport à celui de S1’.

- La texture limon sableuse est devenue limon argilo-sableuse. En une année, la

modification de la texture influe sur la vitesse d’infiltration de l’eau dans le sol. Cette

modification s’explique par l’augmentation de la teneur en argile de 14% à 20% et la

diminution de sable de 58% à 53% dans les deux échantillons.

• Cas de ST

- En une année, la perméabilité des sols ST et ST’ se trouve sur une même échelle (5,56 et

2), toutefois ST est 2 fois plus perméable que ST’, ST est donc devenu moins perméable

qu’avant.

- La texture limoneuse est devenue limon argilo-sableuse par augmentation des teneurs en

argile (20 à 22%) et de sable (48 à 55%) en espace d’une année.

Dans les deux cas, nous constatons un changement d’état, de la texture et de la

perméabilité. L’interdépendance entre ces deux paramètres nous permet de dire que la

texture limon sableuse est plus perméable que la texture limoneuse et la texture limon

argilo-sableuse.

II.2.1.2 - Texture et perméabilité des échantillons de sols S2, S3 et S4

Tableau 36 : Evolution dans le temps de la texture et de la perméabilité de S2, S3, S4

2006 2007 2006 2007 2006 2007

S2 S2’ S3 S3’ S4 S4’

Argile % 16 18 30 22 20 24

Limon % 30 21 42 33 48 41

Sable % 54 61 28 45 32 35

Texture Limoneuse Limon sableux

Limon argileux

Limoneuse Limoneuse Limoneuse

58

Vitesse de filtration K

6,52 12,1 0,5 5,6 4,5 1,9

Perméabilité + ++ + 10*+ ++ +

Pour de S2, nous avons constaté les faits suivants :

• Changement brusque de la vitesse de filtration K de 6,52 en 2006 (S2) à 12,1 en 2007

(S2’) : le sol est devenu 2 fois plus perméable qu’avant.

• La texture limoneuse devenue limon sableuse s’explique par l’augmentation de la

teneur remarquable en sable (de 54 à 61%). Cette augmentation montre que le sol de

l’année 2007 est nettement plus perméable qu’auparavant car les sables laissent passer

facilement l’eau.

Pour S3, nous avons noté :

• un changement de la texture limon argileuse en texture limoneuse. Ce changement

modifie 10 fois plus qu’avant la perméabilité de S3 (de 0,5 à 5,56 cm/h) ; le sol

argileux est moins perméable que les sols limoneux.

• La texture limon argileuse est moins perméable par rapport à la texture limoneuse en

raison de la compacité de l’argile.

Concernant S4 :

• La texture n’a pas changé en un an. Elle est toujours limoneuse.

• En ce qui concerne la perméabilité, il y a une petite différence entre S4 et S4’. S4 est 2

fois plus perméable que S4’, ce qui s’explique par l’augmentation de la teneur en sable

(de 32 à 35%) au cours d’une année.

II 2.2 – La Matière Organique

II 2 2.1 – Matière Organique de S1 et de ST

Tableau 37 : Evolution temporelle de la MO de S1 et ST

2006 2007 2006 2007

S1 S1’ ST ST’

MO % 2,46 3,8 3,23 2,49

C % 1,43 2,21 1,88 1,45

N % 0,18 0,21 0,15 0,11

59

C/N8,41

MO bien décomposée

10,47

MO bien décomposée

12,5

MO bien décomposée

12,8

MO bien décomposée

L’évolution de la matière organique est estimée par le rapport C/N qui indique la

richesse en azote dans le sol.

• Pour S1, les rapports C/N de S1 et S1’ sont respectivement 8,41 et 10,47. S1 et S2

présentent les mêmes processus de décomposition, mais d’après la valeur de C/N, la

MO de S1’ se décompose plus lentement que celle de S1.

• Pour ST, les rapports C/N de ST et ST’ sont respectivement 12,5 et 12,8.

Les matières organiques des 4 échantillons sont bien décomposées durant l’année

2006 et l’année 2007. Nous constatons aussi que les échantillons de l’année 2006 sont plus

sains que ceux de l’année 2007 : l’apport en matières fécales était plus important en 2007.

II 2 2.2 – Matière Organique de S2, S3 et S4

Tableau 38 : Evolution temporelle de la MO de S2, S3 et S4

2006 2007 2006 2007 2006 2007

S2 S2’ S3 S3’ S4 S4’

MO

%

2,73 4,1 6,22 6,1 5,6 10,8

C%

1,59 2,31 3,62 3,46 3,26 6,26

N%

0,17 0,26 0,23 0,36 0,3 0,42

C/N9,35

MO bien décomposée

9,11

MO bien décomposée

15,74

MO mal décomposée

9,55

MO bien décomposée

10,9

MO bien décomposée

14,9

MO mal décomposée

• Les deux échantillons S2 et S2’ présentent les mêmes processus de décomposition.

Mais d’après le rapport C/N=9,35 pour S2 en 2006, supérieur à celui de S2’ (C/N=9,11

en 2007), l’échantillon S2 se décompose moins vite que l’échantillon S2’.

60

• Pour S3 (2006), le processus de décomposition est lent. En effet, l’eau traverse le sol en

permanence toute l’année, formant un milieu anaérobiose pour les micro-organismes.

Ces derniers ont besoin d’oxygène pour décomposer la matière organique. Par contre,

la matière organique est bien décomposée pour S3’ (2007), le sol est devenu sain.

• Concernant S4 pour l’année 2006, la matière organique est bien décomposée, le sol est

devenu sain qui est contrairement à celle de l’échantillon S4’ en 2007 où le processus

de décomposition est lent. Cette évolution s’explique par la perturbation de la

minéralisation des éléments. Le sol est devenu riche en matière organique.

III – Conclusion partielle

En résumé, lors de l’infiltration dans le sol, les grosses molécules d’eau se fixent

sur les particules du sol et se décomposent selon les conditions du milieu. Ainsi pour

chaque site, nous pouvons tirer les conclusions suivantes :

Concernant les études comparatives

• S1’ a un rapport C/N (12,5) supérieur à celui de ST’ (10,47). La MO est bien

décomposée pour les 2 échantillons, la MO de S1 se dégrade plus vite que celle de ST’.

La quantité d’azote (0,21%) et la quantité de phosphore (33,2ppm) résultent de la

décomposition de la matière organique.

• Les valeurs du rapport C/N de S2’ et ST’ sont respectivement 8,98 et 12,5. Elles sont

comprises entre 8 et 12, ce qui est synonyme de MO bien décomposée, mais de vitesse

de dégradation différente.

La richesse en azote (0,26%) et la richesse en phosphore (21ppm) résultent de la

décomposition des matières organiques.

• Pour S3’, le rapport C/N est de 9,55, il est supérieur à celui de ST’, la décomposition

de ST’ est plus lente que celle de S3’.

• Pour S4’, le rapport C/N est de 15,08 : les MO contenues dans les effluents sont mal

décomposées. Ce rapport est supérieur à celui de ST’, la MO de ST’ se décompose vite

et celle de S4’ se décompose très lentement.

Concernant l’évolution de la qualité des sols

61

En ce qui concerne l’évolution de la qualité des sols pendant les deux années

d’études, nous constatons beaucoup de changements pour les mêmes échantillons prélevés

sur les 5 sites selon les paramètres analysés.

Changement au niveau des textures, sauf pour S4 :

• S1 de texture limon sableuse (juin 2006) devient S1’ de texture limon argilo-sableuse

(avril 2007)

• S2 de texture limoneuse (juin 2006) devient S2’ de texture limon sableuse (avril 2007)

• S3 de texture limon argileuse (juin 2006) devient S3’ de texture limoneuse (avril 2007)

• ST de texture limoneuse (juin 2006) devient ST’ de texture limon argilo-sableuse

(avril 2007)

Changement au niveau des MO, sauf pour les 2 échantillons S2 et ST :

• Pour S1, C/N est égal à 8,41 en 2006. Il passe à 10,47 en 2007

• Pour S2, C/N est égal à 9,35 en 2006. Il passe à 9,11 en 2007

• Pour S3, C/N est égal à 15,74 en 2006. Il passe à 9,55 en 2007

• Pour S4, C/N est égal à 10,9 en 2006. Il passe à 14,9 en 2007

Les changements au niveau de la texture et de la MO changeront donc la vitesse

d’infiltration de l’eau dans le sol et influenceront sur quelques paramètres, comme l’acidité

et la salinité des sols. Nous résumons ci-dessous l’évolution spatiale de ces deux

paramètres de 2006 à 2007.

• Pour l’année 2007, dans le cas des sites M1, MT, la conductivité des sols régresse de

575 à 260µmho/cm pour M1 et de 225 à 110µmho/cm pour MT. Ce phénomène n’est

pas observé sur les autres sites.

• La conductivité des eaux est inférieure à celle des sols dans la majeure partie des cas,

sauf pour les sites M1 et MT en 2007.

• L’acidité des sols est toujours inférieure à celle des eaux. De 2006 à 2007, aucune

variation n’a été notée.

62

63

TROISIEME PARTIE :

RECOMMANDATIONS ET

PROPOSITIONS DE

SOLUTIONS

TROISIEME PARTIE : RECOMMANDATIONS ET PROPOSITION

DE SOLUTIONS

CHAPITRE 1 : RECOMMANDATIONS

I - Recommandations d’ordre organisationnel

Les agriculteurs doivent être conscientisés sur les effets des eaux polluées sur les

sols de marais, support de cultures de cressons, et doivent réagir face aux éventuels dégâts

engendrés par les pollutions.

Ils devraient aussi entretenir les canaux pour assurer un meilleur drainage.

Les sols des marais M1, M2, M3 et M4 sont contaminés par des bactéries

pathogènes, car au bord de l’eau d’irrigation de chaque site, nous avons repéré des fosses

d’aisance source de bactéries (photos n°1, n°3 et n°5 des sites M1, M2 et M3). L’analyse

bactériologique ( eau, sol, plante ) serait nécessaire avant la mise en vente des produits de

consommation cultivés sur ces sites.

Une campagne d’information et de formation bien organisée doit être planifiée. Son

premier objectif sera de déclencher la conscience collective et de présenter la réutilisation

de l’eau usée comme une technique de substitution fiable.

Les agriculteurs et le public devraient se rendre compte non seulement des

avantages qui résultent de la réutilisation des eaux, mais aussi des risques sanitaires et

environnementaux.

II - Recommandations d’ordre technique

Les sols des marais sont des sols pourvus en matière organique, certains ont un

rapport C/N élevé lorsque la minéralisation est faible. Un meilleur drainage de l’eau

pourrait résoudre ce problème.

Les carences en N, P, K, ne sont pas observées dans chaque site, par contre des

carences en fer, élément nécessaire aux plantes pour M2, M3, M4 et MT dues à une forte

teneur en calcium dans les sols semblent provenir des eaux usées.

63

CHAPITRE.2 : DISCUSSIONS ET PROPOSITION DE SOLUTIONS

I – Discussions

I.1 – La réutilisation des eaux usées

Les eaux usées contiennent des bactéries, des virus et des parasites nuisibles. Il y a

donc des risques affectant ceux qui consomment cru les produits cultivés dans ces eaux

usées non traitées. Ces eaux polluées contaminent le sol et la nappe souterraine.

Pour les 4 sites que nous avons étudiés, le traitement des eaux usées avant

utilisation est préconisée pour protéger la santé humaine et réduire les risques.

I.2 – Circuit de distribution des produits à Antananarivo

Presque tous les produits sont commercialisés à Antananarivo. Il n’existe pas de véritables

collecteurs, les ventes se font de 2 manières :

• les cultivateurs fournissent des légumes à des revendeurs grossistes du marché

d’Anosibe qui livrent à des vendeurs de marchés de quartiers.

• les agriculteurs écoulent directement leurs produits sur les marchés de quartiers, donc

immédiatement aux consommateurs.

Figure 3 : Circuit de distribution des produits à Antananarivo

1.1. Agriculteurs

2. Grossistes Anosibe

3. Détaillants4. Revendeurs Anosy, Mahamasina,

Anlalakely, Isotry, Andravoahangy, Besarety

5. Consommateurs

64

II – Proposition de solutions

II.1– Conseils aux agriculteurs

Les agriculteurs devraient utiliser un sol plat pour que l’eau couvre également et

entièrement le sol après reprise des plantes. L’utilisation d’une eau de puits ou de rivière

est préconisée. Après repiquage, les paysans devraient vider les champs afin d’assurer une

bonne alimentation en oxygène aux plants, et enlever les azola pour que les plantes

puissent avoir des feuilles assez grandes.

II.2- Traitement des eaux usées

Le traitement des eaux usées peut se faire par un système de lagunage naturel,

comme le traitement biologique en cultivant des plantes dans les canaux de déversement

(des processus biologiques comme le lagunage, les cultures libres, les cultures fixes qui

vont éliminer les matières polluantes solubles.)

65

RESUME ET CONCLUSION GENERALE

Dans ce mémoire, nous avons étudié les caractéristiques physico-chimiques de

quatre échantillons de sols de marais de la Commune Urbaine d’Antananarivo. Ils sont

devenus des périmètres agricoles, irrigués par les eaux venant des égouts communaux.

L’étude préalable effectuée pour les analyses des eaux démontre que :

les rejets venant des égouts communaux et les rejets liés à l’activité agricole ont

apporté quelques effets sur les sols.

• D’où les sols S1, S2, S3, S4 des quatre sites M1(Ankaditoho Marohoho Tsimbazaza),

M2(Ambodirotra Antsakaviro), M3(Anjanahary IIN), M4(Andravoahangy Tsena),

envahis par les eaux usées se sont enrichis en éléments échangeables Ca++, Mg++, NH4+,

K

• Une teneur élevé en azote a plusieurs sources : l’utilisation des engrais chimiques, les

matières organiques venant des latrines en bordure des canaux, les ordures ménagères.

• La dégradation de la qualité des sols, en particulier la perméabilité peut présenter un

risque pour les eaux souterraines, la santé humaine et l’environnement qui influence

sur la vitesse de filtration de l’eau dans le sol.

L’étude des paramètres indicateurs de pollution des sols comme la salinité ou la

conductivité, le taux de matières organiques, la texture, permettent de classer les sols

par ordre de degré de pollution.

En considérant la conductivité analysée en 2007 comme indicateur de pollution, le

degré de pollution par ordre décroissant est : S3’, S4’, S2’, S1’.

En considérant la qualité des sols à travers la perméabilité et la fertilité, le classement

est le suivant : S1’, S4’, S2’, S3’, S1’ étant le plus fertile et S3’ le moins fertile.

La matière organique en excès dans les eaux des quatre sites est transformée en

nutriments pour les cultures, que la transformation soit lente ou rapide. Grâce à ces

transformations, les sols des 4 sites sont aptes à l’agriculture.

66

Les sols évoluent dans le temps en fonction de la qualité des eaux des 4 sites, des

activités biologiques et des conditions climatiques comme la température et l’humidité.

Pour atténuer les impacts négatifs créés par les eaux usées domestiques, il nous a

été important d’étudier :

• le devenir des différents éléments dans le sol, comme la dégradation des molécules

organiques qui sont estimée par le rapport C/N, le changement au niveau de la texture

estimé par la proportion d’argile, de limon et de sable, le classement des sols par ordre

de degré de pollution estimé par la considération des indicateurs de pollutions comme

la conductivité, la matière organique…

• l’aptitude à la productivité qui a été bien mise en évidence d’après la transformation

des matières organiques en nutriments pour les cultures.

D’après cette étude, nous avons déterminé la qualité des eaux usées :

• E2 de classe B est passable pour l’irrigation.

• E1 de classe C est médiocre

• E3 et E4, hors classes, sont inaptes pour l’irrigation

Ces eaux usées domestiques ne devraient pas être rejeter dans la nature sans traitement.

Les principaux facteurs limitant pour la réutilisation de ces eaux sont la DBO, la DCO et

les MES.

Pour réduire les effets négatifs créés par les eaux usées sur les sols, une campagne

d’information et de formation bien organisée doit être planifiée. Son premier objectif sera

de déclencher la conscience collective et de présenter la réutilisation de l’eau usée comme

une technique de substitution fiable. Le traitement par lagunage naturel permettrait de bien

gérer et de mieux contrôler l’utilisation des eaux usées, en se rendrant compte non

seulement des avantages qui résultent de la réutilisation, mais aussi des risques sanitaires et

environnementaux.

67

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES

[ l ] : CENTRE TECHNIQUE DE COOPERATION AGRICOLE ET RURALE ( CTA ),

1989. Terres et Vivres, Pays-Bas, pp. 21 – 64

[ 2 ] : . MARQUESTAUT (J.) ET GUEDET (P.),1962. Cours de conservation des sols,

pp.20 – 25

[ 3 ] : DUCHAUFOUR (P.), 1960. Précis de pédologie, MASSON ET COMPAGNIE,

1970. Précis de pédologie; MASSON ET COMPAGNIE,

[ 4 ] : AYERS (R.S.) ET WESTCOT (D.W.), 1984. Qualité de l’eau en agriculture.

BULLETIN FAO D’IRRIGATION ET DE DRAINAGE, n°29, ONU, ROME, 180 p.

[ 5 ] : MINISTERE DE LA COOPERATION, République française, 1974.Mémento de

l’agronome

[ 6 ] : LOZET (J.) ET MATHIEU (C.). Dictionnaire des sciences du sol, 4 e édition, 2002

[ 7 ] : MATHIEU (C.) ET PIETAIN (F.), 1998. Analyses physiques des sols, Technique et

document, pp. 107 – 120

[ 8 ] : CIRAD–GRET, Ministères des affaires étrangères, 2002. Mémento de l’agronome

[ 9 ] : RUELLAN (A.) ET DOSSO (M.), 1993. Regard sur le sol

[ 10 ] : Extrait du cours dispensé en AEA par Madame Josette RAKOTONDRAIBE

[ 11 ] : SOURDAT (M.), ORSTOM, 1972. Carte pédologique d’Antseva à 1/100.000

[ 12 ] : ORSTOM, IRSM, HERVIEU (J.), RAKOTOMIHARO (J. D.), RATASILAHY (J.

R.); Notice explicative, 1° partie, de la carte pédologique au 1/10.000

[ 13] : MINISTERE DE LA COOPERATION ET DU DEVELOPPEMENT,

COOPERATION FRANÇAISE, 1991.Mémento de l’agronome, , 4e édition, pp. 687 – 716

[ 14 ] : ANGLADETTE (A.), 1966. Le riz, Maisonneuve et La rose, 930 p.

[ 15 ] : RAKOTONDRAIBE J. ET RABARISON A., 2004. Etat de l’Environnement dans

le Parc de Tsarasaotra : Qualité des sols, Communication interne Faculté des Sciences

[ 16 ] : RAKOTONDRAIBE J. ET RASAMOELINA A., 2004. Devenir de la qualité

physico-chimique des sols dans une zone industrielle, Communication interne Faculté des

Sciences

[ 17 ] : RAKOTONDRAIBE J. ET RASAMOELA L., 2005. La réutilisation des eaux

usées urbaines en agriculture : Qualité et aptitude à l’irrigation des eaux usées de la

Commune Urbaine d’Antananarivo (Cas de la vallée d’Ambanidia). Communication

interne Faculté des Sciences

68

[ 18 ] : M. AMBOARASOA; 2006. Riziculture et pollution industrielle, Thèse d’Ingéniorat

en Agronomie

[ 19 ] : RAKOTONDRAIBE J.ET ANDRIANARISON T., 2007. Caractéristiques des eaux

de marais dans la Commune Urbaine d’Antananarivo. Communication interne Facultés des

Sciences

1. AUTRES SOURCES

[ 20 ] : http ://fr search.yahoo.com/ search ?p=Normes+pour+rejets+effluents+liqudes

[ 21 ] : http ://thierry.free.fr /sommaire/analyse.htm

[ 22 ] : http ://thierry.free.fr /sommaire/analysesite.htm

[ 23 ] : http ://www.environnement.ccip.fr/icpe-sites/sites-sols/définition.htm

[ 24 ] : http://www.environnement.ccip.fr/icpe-sites/sites-sols/technique-traitement.htm

[ 25 ] : http://www.environnement.ccip.fr/icpe-sites/sites-sols/étude-sols.htm

69

PARTIE EXPERIMENTALEECHANTILLONNAGE

1- Matériels

Une truelle de maçon

Des sacs en plastique

Une balance

Des étiquettes et un stylo

Une agrafeuse

***Modèle de l’étiquette

2- Principe

Dans une parcelle agricole, il s’agit d’une méthode générale d’échantillonnage des

sols en vue des analyses destinées à une interprétation physico-chimique pour l’évaluation

de certains paramètres de sa fertilité.

Le principe repose sur l’exécution d’un certain nombre de prélèvements

élémentaires dans un site présumé homogène et d’une couche d’épaisseur choisie, de

profondeur donnée, puis la constitution par mélange et la réduction d’un échantillon pour

laboratoire, représentatif du niveau moyen d’une ou plusieurs caractéristiques données du

sol.

La profondeur du sol à prélever dépendra de la profondeur d’enracinement de la

plante considérée. Pour les cultures annuelles, on estime que 70 à 80 % de l’apport

nutritionnel provient de la couche superficielle : 0 à 20, 30 cm. Les analyses pour

déterminer la qualité des sols se font donc sur des échantillons de surface pour la plupart de

cultures.

Lieu …..Date …..Profil ….. N° ……Profondeur …..Remarque …..Opérateur …..

70

3- Echantillonnage

Dans notre cas, il s’agit d’une analyse diagnostic c’est à dire de localiser les sites

les plus différenciés dans leur comportement cultural, avec l’aide des utilisateurs. Nous

avons pris sur chaque site, un échantillon représentatif.

Chaque prélèvement élémentaire doit être conserver individuellement, constituant

ainsi un échantillon global.

Chaque échantillon est versé dans un emballage imperméable et l’étiquette de

renseignement, est à agrafer sur le sachet d’emballage.

**Les échantillons humides sont exposés à des transformations surtout d’origine

microbienne. Dans le cas d’une prospection de terrain de plusieurs journées et/ou un délai

de route de plus de trois jours avant la réception au laboratoire, il est recommandé

d’effectuer un séchage sur place.

Les démarches suivies au cours des analyses sont représentées par le tableau suivant :

Tableau 39 : Méthodes et appareillages pour l’analyse de sols

Paramètres Unités Méthodes Appareils

pH eau - Rapport eau/sol (2/5) pH-mètre de CONSORT

Conductivité µmho/cm Rapport eau/sol (2/5) Conductimètre de CONSORT

Granulométrie % Densimétrie Densimètre de Bouyoucos

CEC méq/100g Extraction à l’acétate d’ammonium, suivi de dosage volumétrique

Appareil à distillation (Gerhart, n°de série :

13II/94))

Bases

échangeables

méq/100g Extraction par l’acétate d’ammonium et déterminées par un spectromètre d’absorption atomique

Spectromètre d’absorption atomique,

PERKIN ELMER 1100 B

Carbone

organique

% Dosage volumétrique en milieu

acide (WALKLEY-BLACK :

réaction d’oxydo-réduction)

Titrateur en verre

(Suite tableau 39 : Méthodes et appareillages pour l’analyse de sols)

i

P

a

r

a

m

è

t

r

e

s

Unités Méthodes Appareils

A

z

o

t

e

K

j

e

l

d

h

a

l

%

Minéralisation de l’azote, suivie d’une distillation de NH3 capté par

l’acide borique, puis titrage à l’acide sulfurique concentré

Tube digesteur, distillation à la vapeur,

titrateur en verre

Phosphore

assimilable

ppmExtraction par le molybdate

d’ammonium en milieu acide (Méthode Bray II), suivi d’un

dosage colorimétrique

Spéctrocolorimètre

UV Visible SECOMAM S 250

Zn, Cu ppm Extraction par l’acide chlorhydrique et dosage par un spectromètre

d’absorption atomique

Spectromètre

d’absorption atomique,

PERKIN ELMER

1100 B

ii

Fe ppm Extraction par l’acétate d’ammonium et dosage par un

spectromètre d’absorption atomique

Spectromètre

d’absorption atomique,

PERKIN ELMER

1100 B

Photo n°12 : Préparation des échantillons pour Photo n°13 : Prélèvement de 20 ml d’échantillons à la le test d’d’instabilité structurale. pipette de Robinson (suite du test d’instabilité Appareil à tamiser (ou à tapotement) structurale).de Féodoroff, LABOTEST, Z 10247.

PREPARATION D’ECHANTILLONS DE SOL DANS LE

LABORATOIRE

Après réception des échantillons collectés sur terrain, au laboratoire, nous avons

procédé comme suit pour arriver à analyser les échantillons :

Nous avons versé et étalé la terre sur une feuille de papier portant la référence.

Nous avons glissé le sac d’origine sous l’échantillon afin de ne pas le séparer de ce

dernier.

Deux ou trois fois par jour, nous avons écrasé à la main les mottes de terre afin de

favoriser le séchage. L’échantillon est sec lorsqu’il ne s’effrite plus entre les doigts

sans coller.

iii

Chaque échantillon est ensuite tamisé sur un tamis de 2mm d’ouverture. Après chaque

opération de tamisage, nous avons versé le refus sur une feuille de papier et celui-ci

contient encore de la terre agglomérée, le mettre dans un mortier en porcelaine, et à

l’aide d’un pilon, nous avons écrasé les petites mottes de terre sans taper ni appuyer

trop fort.

Pour les analyses, nos avons conservé environ 500g de cet échantillon dans un sachet

plastique portant la référence. Cet échantillon est réservé à l’analyse du carbone

organique et l’azote total.

LA GRANULOMETRIE

1- Matériels et réactifs

Un mixeur

Un cylindre jaugé de 1litre

Un Becher de 500ml

Un densimètre de Bouyoucos gradué en g/l

Un thermomètre

D’Hexametaphosphate de Sodium 5% (50ml par échantillon)

De l’Alcool amylique

Un chronomètre

2- Procédure pour chaque échantillon

iv

Nous avons pesé 50g de sol séché à l’abri de la lumière dans un Becher de 500ml

Nous avons ajouté50ml d’Hexametaphosphate de Sodium et 100ml d’eau distillée

Chaque échantillon est ensuite bien mélangé et laissé reposer pendant une nui

Après, nous l’avons agité pendant 5mn à l’aide du mixeur

Nous avons transvasé le mélange dans un cylindre de 100 litres et à l’aide de l’eau de

rinçage, nous avons complété le volume jusqu’au trait. Nous avons ajouté 65ml d’eau

distillée sur le mélange et afin d’obtenir l’équilibre thermique avant le milieu ambiant,

nous avons laissé se reposer quelques minutes.

Nous avons bouché le cylindre et pendant 1mn, nous avons retourné vivement le

mélange à plusieurs reprises. Nous l’avons laissé se reposer et ensuite débouché.

Après 40s et 2h de repos, nous avons introduit le densimètre dans le liquide surnageant

afin de pouvoir faire la lecture.

Remarques :

L’introduction du densimètre se fait 10s avant la lecture

S’il y a formation de mousses à la surface, ajouter quelques gouttes d’alcool amylique

pour les faire disparaître.

Faire un essai à blanc dans les mêmes conditions.

2- Calcul

Soient :

L b40 la lecture après 40s de blanc

L b2h la lecture après 2h de blanc

L 40 la lecture après 40s de l’échantillon

L 2h la lecture après 2h de l’échantillon

t° 40 la température après 40s

t° 2h la température après 2h

0,36 ( t°-20) correction en température (t° en °C)

%Sable = 100 – 2 [ L 40 – L b40 + 0,36(t°40 – 20)

%Argile = 2 [L 2h – L b2h + 0,36(t°40 – 20) ]

%Limon = 100 – ( %Sable + %Argile ) v

La texture s’obtient en rapportant ces valeurs dans le triangle de texture.

TEST DE STABILITE STRUCTURALE(METHODE HENIN)

1- Appareillage et divers

• Une balance analytique à 1mg et une balance à 10mg

• Un tonnelet avec robinet, 10l pour eau déminéralisée

• Une étuve chauffée, ventilée et réglée à 105 °C

• Une pipette de Robinson de 20ml (voir photo n°12)

• Un tamis de 2 mm Ø verrerie par échantillon 20cm avec fond

• Un tamis de 0,2 mm Ø 10cm

• Un tamis de 0,2 mm Ø 20cm

• 2 éprouvettes de 10ml

• 1 éprouvette de 100ml

vi

• 1 pissette de 500ml et 1 pissette à ajustage coudé

• 1 plateau de 20 x 30cm pour étaler les échantillons

• 1 main à poudre

• 1 chronomètre

2- Verrerie par échantillon

• 3 bechers de 250ml

• 3 erlenmeyers de 750ml

• 3 entonnoirs en verre Ø 13cm à tige courte

• 1 cristallisoir de 1 l à fond plat Ø 15cm h = 8cm

• 3 capsules de porcelaine de 500ml

• 3 capsules de porcelaine de 50ml ou 90-100ml

• 2 microcristallisoirs Ø 50mm h 25mm avec bec

• 3 allonges de sédimentation de 1000ml à bouchon émeri sans bec

3- Produits

• Alcool éthylique dénaturé (95°)

• Benzène pour analyse

• Eau oxygénée à 20 volumes

• Hexametaphosphate de Sodium (50g/l)

4- Procédure

• L’échantillonnage au cours des pesées est très délicat. Etendre la terre en un couche

d’un cm d’épaisseur, dans un plateau (30 x 20cm environ). Eviter de secouer le plateau,

ce qui entraînerait un triage des particules.

vii

• Nous prélevons à l’aide d’une main à poudre les prises d’essai de 10g nécessaires à

l’étude de Is en 5 à 6 prises réparties sur le plateau (prise dans les 200g de sol tamisé à

2 mm)

• Nous plaçons chaque prise d’essai de 10g au fond d’un becher de 250ml bien sec

• Nous versons doucement dans le 1er becher 10ml d’alcool amylique, dans le second

10ml de benzène et nous remplissons le 3 e avec de l’eau distillée

• 5mn plus tard, nous complétons les bechers 1 et 2 avec de l’eau distillée

• une demi-heure après, nous vidons le contenu du 1er becher dans un erlenmeyer de

750ml par l’intermédiaire d’un entonnoir de verre de 13cm de diamètre à tige courte.

Nous rinçons le becher à la pissette en évitant d’envoyer le jet sur les agrégats et toute

la terre étant passée dans l’erlenmeyer bouché après rinçage de l’entonnoir

• nous agitons 20 retournements successifs assez énergiques de l’erlenmeyer (qui doit

être identique avec tous les échantillons en 20s)

• nous versons le contenu de l’erlenmeyer sur un tamis de 0,2mm Ø 10cm placé dans un

cristallisoir de 1 l à fond plat, bien rincer l’erlenmeyer à l’eau distillée

• nous tapotons 5 à 6 fois le tamis contre le fond de la capsule pour éliminer les bulles

d’air qui se sont formées sous le tamis

• Nous tamisons au tamis de Féodoroff (mouvement hélicoïdal, assez vigoureux pour

qu’on entende crisser le sable sur la toile du tamis) ; 20 allers et retours.

• Nous conservons dans une allonge de 1l le contenu du cristallisoir pour la

détermination de : (argile + limon fin) ;

• Nous retirons le tamis, le retournons sur une capsule en porcelaine de 500ml et par un

jet de pissette tangent à la toile, nous faisons passer les agrégats restés sur la toile dans

la capsule (bien rincer le tamis) ;

• Nous décantons le liquide de la capsule de 500ml dans l’allonge

• D’un jet de pissette, nous faisons passer les agrégats dans une petite capsule de

porcelaine de 50ml

• Nous décantons le liquide de cette petite capsule dans l’allonge et nous séchons les

agrégats à l’étuve à 105°C pendant 48h.

• Après dessiccation pendant 30mn, nous laissons refroidir à l’air et nous pesons.

** -Même opération pour les bechers 2 et 3.

5- Calculs

viii

-Taux d’agrégats

Les poids obtenus x 10, donnent le % d’agrégats stables à l’eau, après pré-traitement à

l’alcool et à celui du benzène. Nous effectuons la moyenne des chiffres obtenus.

-Taux maximum d’argile et de limon

• Nous complétons à 1 l avec l’eau distillée, le contenu de l’allonge de sédimentation

• Nous déterminons le taux (A + L) sans dispersant à la pipette de Robinson. Pour

l’agitation (6 à 7 fois)

• Nous retournons encore une fois l’allonge, après ajout d’un dispersant :

hexametaphosphate de sodium de dose habituelle comme à l’analyse granulométrique ;

et la posons sous la pipette de Robinson

• Nous prélevons 20ml de suspension et la recueillir dans un microcristallisoir

préalablement taré

• Nous portons à l’étuve à 105°C pendant 48h

• Nous laissons refroidir et soit Pal le poids en gramme d’argile et de limon fin sans la

tare et nous déduisons le % d’après la formule :

-Taux de sables grossiers

• Nous recueillons dans un même becher les agrégats issus des trois traitements, en

détruisant les M.O. par l’eau oxygénée, puis en ajoutant 15ml d’hexametaphosphate de

sodium à 50g/l

• Nous complétons à 100ml environ de l’eau déminéralisée en agitant, puis en laissant se

reposer durant quelques heures

• Nous tamisons sur un tamis de 200microns, en rinçant le contenu du becher avec l’eau

déminéralisée, puis en récupérant à l’aide d’un jet de pissette, les sables grossiers qui

sont transvasés dans un microcristallisoir taré et nous portons ensuite à l’étuve 105°C

pendant 48h.

Pal = (1000/20ml) (100/10g) = Pal x 500 = %(A+L)

ix

• Après refroidissement, nous déterminons le poids Psg (poids des sables grossiers,

correspondant aux 3 prises d’essais des 10g), puis le % de sables grossiers s’obtient par

la formule :

- L’indice d’instabilité structurale I s :

TEST DE PERMEABILITE( METHODE HENIN )

1- Appareillage et verrerie

• 1 balance de précision à 0,01g

• toile filtrante de 0,5mm

• tube en caoutchouc, pince de Mohr et verrerie

• tubes de percolation de 32mm de Ø et de 160mm de longueur, courbés à une extrémité,

pour fixation d’une toile filtrante

• graviers de quartz de 2 à 4mm de Ø lavés et conservés sous l’eau

% de sable grossiers = (Psg/10 x 3) 100

I s = % maximum (Argile + Limon)/ (% moyen des agrégats – 0,9 % des sables grossiers)

x

• 1 bac à alimentation à niveau constant

• entonnoirs en plastique à large ouverture

• bechers de 250ml

• main à poudre

• pince à trois doigts, noix universelles, statifs excentrés pour dispositif, voir photo n° 13

2- Remplissage des tubes à percolation

La prise d’essai est de 50g prélevés en une dizaine d’endroits différents de l’échantillon

homogénéisé et étalé.

• nous fermons les tubes à percolation à une extrémité par une toile filtrante découpée

dans une étamine à mailles de 0,5mm environ

• pour éviter le colmatage de la toile, nous mettons au fond du tube du gravier fin lavé et

conservé dans l’eau pour lui assurer une bonne mouillabilité

• nous disposons des tubes garnis de graviers dans des bechers de 250ml formes hautes

et ajoutons de l’eau distillée de façon que le niveau commun dans le becher et dans le

tube s’établie à 20mm environ au-dessus de la surface supérieure de la colonne de

graviers

• nous introduisons progressivement 1/5 exactement pesé de l’échantillon de terre de

façon que les particules tombent au milieu du tube.

• Nous ajoutons 20mm d’eau dans le tube au-dessus de la surface de la terre et nous

égalisons la surface par rotation après avoir amené l’eau dans le bêcher au même

niveau

• Une deuxième fraction de 10g est alors introduite et nous recommençons l’opération

jusqu’à épuisement de l’échantillon.

• Lorsque le remplissage est terminé, nous ajoutons de l’eau dans le tube jusqu’à 1cm du

bord supérieur

• Nous laissons s’établir l’équilibre pendant 10mn, en éliminant l’eau de percolation

recueillie pendant ce temps

• Au bout de 10mn, nous commençons à recueillir l’eau qui s’écoule à la base du tube et

nous notons le temps, puis mesurons la quantité écoulée au bout d’une heure, entre

10mn et 1h10mnK = IV/HS

I : hauteur de la colonne en cm de terre (les 20mm

de graviers non compris)

V : volume en cm3 recueilli au cours de la première

heure de percolation

H : hauteur en cm dans le tube entre la toile filtrante

(limite inférieure de la colonne d’eau)

S : section intérieure du tube en cm3

K : s’exprime en cm/h.

xi

3- Calcul :

Photo n°14 : Appareil pour le test de perméabilité

LE pH-metrie DU SOL

Détermination du pH du sol dans l’eau

1- Appareillage et réactifs

♦ Un pH-mètre en électrode de verre

♦ Un becher de 50ml

♦ Solution tampon pour étalonnage (pH4 et pH7)

2- Procédure

♦ Dans un Becher de 50ml, nous avons pesé 25g de sol de diamètre 2mm séchés à l’air ;

xii

♦ Nous introduisons 25ml d’eau distillée ;

♦ Nous les avons laissés en contact pendant 30mn tout en agitant de temps en temps à

l’aide d’une baguette de verre ;

♦ Après étalonnage du pH-mètre, nous avons introduit avec précaution l’électrode du pH-

mètre dans la suspension pour pouvoir faire la lecture.

*** A noter qu’il ne faut pas agiter la suspension durant la mesure.

LA MATIERE ORGANIQUE ( C, Walkey Black )

1- Réactifs

♦ Bichromate de potassium 1N : Nous avons dissous 49,04g de bichromate dans une

fiole jaugée de 1l avec de l’eau distillée ; le volume est à compléter jusqu’au trait de

jauge.

♦ Acide sulfurique concentré : 20ml par échantillon

♦ Sulfate ferreux 0,5N : nous avons dissous 140g de sulfate ferreux (FeSO4; 7H2O) dans

une fiole jaugée de 1l avec de l’eau distillée. Puis nous avons ajouté 15ml d’H2SO4

concentré ; le volume est à compléter à 1l avec de l’eau distillée.

♦ Complexe ferreux-ortho-phénantroline monohydraté et 0,695 de ( FeSO4; 7H2O ) dans

de l’eau distillée et compléter le volume à 100ml.

xiii

3- Procédure

♦ Nous avons pesé à peu près 0,5g de sol de diamètre 0,5mm. Nous l’avons transféré

dans un erlenmeyer de 500ml ;

♦ Après, nous avons ajouté rapidement 20ml d’acide sulfurique concentré. Nous avons

tournoyé l’erlen et pendant 1mn nous l’avons agité vigoureusement ;

♦ Nous l’avons laissé se reposer pendant 30mn ;

♦ Puis, nous avons ajouté 20ml d’eau distillée et 4 gouttes d’indicateur ;

♦ Et titrer la solution avec le Sulfate ferreux 0,5N ;

*** La fin de la réaction s’observe par le virage d’une coloration vert intense au rouge

violacée.

♦ Nous avons fait un essai à blanc dans les mêmes conditions.

3- Calcul

Légende

ox. = bichromate

red. = sulfate ferreux

MESURE DE L’AZOTE TOTAL ( N, Kjeldhal )

1- Principe

Transformation de l’Azote organique en Azote minéral qui n’est autre que l’Azote

ammoniacal afin de pouvoir titrer le dernier par acidimétrie après l’avoir capté dans nu

milieu acide et mis en milieu basique.

2- Réactifs

♦ Acide Sulfurique H2SO4 concentré

♦ Acide Sulfurique H2SO4 (0,01N)

Carbone organique ( % ) = [ 0,39 ( N ox x Vox – N red x V red ) ] / masse du sol

xiv

♦ Acide borique H3BO3 (2%) :

Nous avons pesé 40g de H3BO3 dans un Becher de 200ml ;

-Puis, nous avons ajouté environ 1600ml d’eau distillée, après, nous avons agité le

mélange ;

-Nous l’avons chauffé pendant quelques minutes ;

-Nous avons ensuite introduit 40ml d’indicateur coloré ;

-Avec l’eau distillée, nous avons ajusté le volume

♦ Soude NaOH (10N) :

-Nous avons pesé 400g de NaOH ;

-Puis, nous avons ajouté environ 800ml d’eau distillée, après, nous avons agité le

mélange avec une baguette de verre dans la hotte ;

-Après refroidissement, nous avons ajouté de l’eau distillée jusqu’à 1l

♦ Indicateur coloré :

Dans une fiole de 100ml ; nous avons mis 0,098g de vert de bromocrésol et 0,066 de

rouge de méthyl, nous avons rempli la fiole avec de l’alcool, après, nous l’avons bien agité.

♦ Pastille catalyseur (kjetabs) : 3,5g de sulfate de potassium = 0,4g de sulfate de cuivre II

3- Procédure

♦ Nous avons pesé 1g d’échantillon de sol dans un tube à essai ;

♦ Après, nous avons mis une pastille catalyseur et 10ml de H2SO4 concentré, après, nous

l’avons agité.

♦ La digestion se fait pendant 30mn à 430°C

♦ Après 15mn d’attente, nous avons mis le contenu dans un fiole de 50ml, et avec de

l’eau distillée, nous avons ajusté le volume jusqu’au trait de jauge ;

♦ Extraction :

Nous avons pipeté 10ml de la solution préparée et nous l’avons mis dans l’appareil

Kjeldhal, et nous avons ajouté 10ml de NaOH (10N)

Après, Nous avons capté la valeur dégagée avec une solution d’Acide borique, nous avons

continué pendant 15mn

♦ Le titrage est effectué avec une solution 0,01N d’acide sulfurique.

4- Appareillages:

xv

Photo n°15 : Tube digesteur transformant Photo n°16 : Appareil de distillation servant l’azote organique en azote minéral à distiller l’azote NH3 pour devenir NH4,

(Marque : Gerhart, n° de série : 13 II / 94).

MESURE DES BASES ECHANGEABLES

1- Réactifs

Acétate d’ammonium NH4OCH2CH3 : peser 77,08g d’acétate d’ammonium et le dissoudre

dans de l’eau distillée à 1l

2- Procédure

♦ Nous avons placé 10g de sol de diamètre 2mm dans un erlenmeyer de 125ml. Nous

avons ajouté 40ml d’acétate 1N.

♦ Après nous l’avons tournoyé et pendant 1h ou plus, nous l’avons laissé se reposer.

xvi

♦ Puis, nous avons transféré le contenu de l’erlen dans un Büchner de 8mm de diamètre

adapté à une fiole à vide et garni d’un papier filtre.

♦ Nous avons bien rincé à plusieurs fois le contenu de l’erlen par 10ml d’acétate. Nous

l’avons transféré dans le Büchner jusqu’à l’obtention d’un volume de 100ml ; le

volume est ensuite complété jusqu’au trait de jauge par l’acétate.

♦ Les concentrations en Ca, Mg, K, Na, sont déterminées par le spectromètre

d’Absorption Atomique (voir photo n°16)

Photo n°17 : Spectromètre d’Absorption Atomique, PERKIN ELMER 1100B

MESURE DE LA CAPACITE D’ECHANGE CATIONIQUE

La mesure de la capacité d’échange cationique continue tout de suite après la

mesure des bases échangeables

Procédure

♦ L’acétate d’ammonium de chaque échantillon est lavé avec 50ml d’alcool éthylique

(60%)

♦ Nous l’avons versé petit à petit 100 ml de NaCl (1N) dans une fiole de 100ml,

contenant l’échantillon

♦ Nous avons pipeté 10ml de la solution préparée et nous l’avons mis dans l’appareil

Kjeldhal,

xvii

♦ Après, nous avons ajouté 5ml de NaOH (10N)

♦ Pendant 10mn, nous avons capté la valeur dégagée avec une solution d’acide borique

Le titrage s’est fait avec une solution d’acide sulfurique (0,01N).

MESURE DU PHOSPHORE ASSIMILABLE (Spectroscopie UV Visible)

Méthode BRAY II

1- Réactifs

♦ NH4F (1N) : Dans une fiole jaugée de 1l, Nous avons dissous 37g de fluorure

d’ammonium avec de l’eau distillée. Le volume est ensuite complété à 1l. Nous avons

stocké cette solution dans une bouteille en polyéthylène.

♦ HCl 2N : Nous avons dilué 80,8ml de HCl concentré par l’eau distillée pour avoir un

volume total de 500ml.

♦ Solution extractante : Nous avons ajouté 15ml de fluorure et 25ml de HCl (2N) dans

460 ml d’eau distillée. Cette solution nous donne 0,03 et 0,1N de HCl. Cette solution

est ensuite stockée dans une bouteille en verre pendant 1an.

xviii

♦ SnCl2 2H2O concentré : nous avons dissous 10 g de chlorure stanneux dans 25ml de

HCl concentré. La solution est stockée dans une bouteille à compte goutte sombre

pendant 6 semaines.

♦ Molybdate d’ammonium : Nous avons dissous 15g de paramolybdate d’ammonium

dans 350ml d’eau déionisée. La solution est stockée dans une bouteille en verre sombre

pendant 2 mois.

♦ Solution de SnCl2 : Nous avons dilué 3 gouttes de chlorure stanneux concentré dans

50ml d’eau distillée. Cette solution est à renouveler toutes les 2h

♦ Solution mère étalon de P : 100ppm. Nous avons dissous 0,2129g de KH2PO4 séché à

l’étuve à 110°C dans de l’eau distillée. Nous avons complété le volume à 50ml en

utilisant une fiole de 500ml

♦ Solution fille de 10ppm : Nous avons mis 10 ml de la solution mère étalon de P 100

ppm, dans une fiole de 100ml. Nous ajoutons de l’eau distillée jusqu’au trait de jauge.

♦ Solutions standards : 1ppm, 2ppm, 3ppm, 5ppm. A partir de la solution fille de P

10ppm, nous avons mis respectivement 2,5ml, 5ml, 7,5ml, 12,5ml dans 4 différentes

fioles jaugées de 25ml portant chacune leur référence, et nous ajoutons de l’eau

distillée jusqu’au trait de jauge.

2- Procédure

♦ Nous pesons 2g de sol (0,5mm) dans une bouteille nalgène de 125ml.

♦ Nous ajoutons 14ml de la solution extractante.

♦ Nous fermons bien la bouteille et nous agitons rigoureusement pendant 1mn.

♦ Nous filtrons avec un papier filtre Watman n°42. Le filtrat ainsi obtenu contient le P

assimilable contenu dans la solution de sol.

-Préparation des étalons

♦ Dans un tube à essai, nous mettons respectivement 1 ml de la solution standard de 1

ppm de P, 2ml de la solution extractante, 4ml d’eau distillée, 2ml de la solution de

molybdate d’ammonium et 1ml de la solution diluée de chlorure stanneux. Bien

homogénéiser le contenu du tube à essai à l’aide d’un mélangeur Vortex

♦ Nous répétons les mêmes opérations avec les autres solutions standard de P.

-Préparation des échantillons

xix

♦ Dans un tube à essai, nous mettons successivement 2ml de filtrat, 5ml d’eau distillée,

2ml de la solution de molybdate d’ammonium et 1ml de la solution diluée de chlorure

stanneux. Bien homogénéiser le contenu du tube à essai

***Nous faisons un essai à blanc.

♦ Nous attendons 20mn pour la stabilisation de la coloration ainsi obtenue, puis nous

effectuons les mesures au spectromètre UV Visible à la longueur d’onde de 660nm.

3- Résultats

Avec un multiplicatif de 3,5, l’appareil donne la teneur en P assimilable de l’échantillon de

sol.

Photo n° 18 : Spectromètre UV Visible, marque SECOMAM, S 250

xx

LOCALISATION DES SITES

• M1 : Ankaditoho marohoho se trouve dans le 4 e Arrondissement ; limité :

- Au Nord par le Fokontany d’Andohamandry, codé : 2_25 du deuxième

Arrondissement.

- Au Sud par le Fokontany Androndrakely, codé : 2_05 encore du deuxième

Arrondissement

- A l’Est par le Fokontany Ampamantanana-Androndrabe, codé : 2_18 du deuxième

Arrondissement

- A l’Ouest par la rivière Ikopa.

• M2 : Ambodirotra-Antsakaviro se localise dans le 3 e Arrondissement ; limité :

- Au Nord par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany d’Anjanahary IIO, codé :

5_17

- Au Sud par le deuxième Arrondissement, par le Fokontany Ankazotokana Ambony, de

code 2_24

- A l’Est par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany d’Andraisoro, codé : 5_13

- A l’Ouest par le premier Arrondissement, par le Fokontany Faravohitra Ambony,

codé : 1_36

• M3 : Anjanahary IIN se trouve dans le cinquième Arrondissement ; limité :

- Au Nord par la rivière Mamba

- Au Sud par le troisième Arrondissement, par le Fokontany Besaraty, codé : 3_27

- A l’Est par le troisième Arrondissement, par le fokontany de Soavinandriana, codé :

3_33

- A l’Ouest par le troisième Arrondissement, par le Fokontany Mahavoky, codé : 3_29

• M4 : Andravoahangy Tsena se trouve dans le 3 e Arrondissement ; limité :

- Au Nord par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany de Manjakaray IID,

codé : 5_23

- Au Sud par le premier Arrondissement, par le Fokontany Ambondrona-Tsiazotafo,

codé : 1_44

- A l’Est par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany Anjanahary IIO, codé :

5_17

- A l’Ouest par le premier Arrondissement, par le Fokontany Antohomadinika-

Antaniavo, codé : 1_25

ii

• M5 : Ankondrano Andrefana se localise dans le 3 e Arrondissement ; limité :

- Au Nord par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany d’Alarobia Amboniloha ,

codé : 5_09

- Au Sud par le premier Arrondissement, par le Fokontany Lalamby sy ny manodidina,

codé : 1_35

- A l’Est par le cinquième Arrondissement, par le Fokontany Manjakaray IID, codé :

5_23

- A l’Ouest par le sixième Arrondissement, par le Fokontany Ankazoma,ga Atsimo, codé

6_13

AUTEUR : RAMAHAZOMANANA Alhison

ADRESSE: Lot II H 35 VL Ankadindramamy Mahazo 101 Antananarivo MADAGASCAR

E-MAIL : boga_al@yahoo.fr ; Contact : 0324146871

TITRE : CARACTERISTIQUES PHYSICO-CHIMIQUES DES SOLS DE

MARAIS DANS LA COMMUNE URBAINE D’ANTANANARIVO

LABORATOIRE D’ACCEUIL : Laboratoire de Chimie de l’Environnement

ENCADREUR : Mme Josette RAKOTONDRAIBE, Professeur Titulaire Responsable de la formation doctorale en Chimie de l’Environnement Facultés des Sciences Université d’Antananarivo.

RESUMELes marais reçoivent directement des eaux usées, avec ou sans traitement préalable, en provenance des égouts communaux.Dans le présent mémoire, la mauvaise qualité des eaux usées nous a incités d’étudier les caractéristiques physico-chimiques des sols des marais de la Commune Urbaine d’Antananarivo.La nature de l’eau polluée est déterminée par le calcul du rapport DCO/DBO.La qualité physico-chimique des sols est déterminée par l’utilisation des côtes de référence. La comparaison de nos résultats 2006 et 2007, montre l’évolution de la qualité des sols.

MOTS CLES : eau, sol, pollution, marais, analyses physico-chimique

ABSTRACTThe swamps receive directly tippings of sewing waters, with or without previous treatment.In the present memorandum, after chemical analysis, the bad quality of the sewing waters incited us to study the physico-chemical characteristics of soil swamps.The nature of polluted water is determined by calculation of DCO/DBO.The physico-chemical quality of soils is determined by using the reference quotations. The evolution of the quality is given by the comparison of 2006-2007 results

KEY WORDS: water, soil, pollution, swamp, physico-chemical analysis.