Évaluation de la pollution des eaux du ranch faunique de Gbadagba

La pollution des eaux du ranch Gbadagba est analysée à travers une étude physicochimique et microbiologique, mettant en évidence des niveaux préoccupants de contamination chimique et microbiologique, responsables de la mortalité des poissons dans cet écosystème aquatique au Bénin.

CADRE D’ETUDE, MATERIEL ET METHODES

I. CADRE D’ETUDE

A. Cadre du stage : Direction Générale de l’eau

Cotonou se trouve dans la zone climatique subéquatoriale chaude et humide, caractérisée par deux saisons pluvieuses annuelles (de mars à juillet et de septembre à octobre) et deux saisons sèches de novembre à mars et juillet à août (Houemenou, 2020). La Direction Générale de l’Eau est située à Cotonou au quartier GANHI vers l’Avenue Jean Paul II non loin de la Direction de l’Emigration et de l’immigration (DEI).

Elle est sous la tutelle du Ministère de l’Eau et des Mines. La direction générale de l’eau a pour mission de définir les orientations stratégiques nationales relatives à l’eau et de veiller à leur mise en œuvre en collaboration avec les autres acteurs concernés. Elle développe des relations fonctionnelles avec le Fonds National de l’Eau (FNEau), la Société Nationale des Eaux du Bénin (SONEB) et l’Agence Nationale d’Approvisionnement en Eau Potable en Milieu Rural (ANAEPMR).

La figure 1 montre l’organigramme de la DGEau et la carte de la figure 2 sa situation géographique.

Figure 1 : L’organigramme de la DGEau Cotonou 2022

Figure 2 : situation géographique de la DGEau à Cotonou

B. Cadre d’étude : le cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba

Le milieu d’étude a été le cours d’eau du ranch faunique de Gbadagba. Gbadagba est l’un des 527 villages de la commune de Djidja (PDC, 2006). La commune de Djidja, l’une des neuf (09) communes du département du Zou est située entre 7°10′ et 7°40′ de latitude Nord, 1°40′ et 2°10′ de longitude Ouest.

Avec une superficie de 2184 km2, elle couvre près de 41,66% de la superficie totale du département, avec comme ethnies principales le Fon, le Mahi et Agou (Aïkpo et al., 2015 ; ANCB, 2022). Elle est limitée au Nord par les communes de Savalou et de Dassa, au Sud par les communes d’Abomey et de Bohicon, à l’Ouest par la commune d’Aplahoué et la République du Togo et à l’Est par la commune de Covè.

Djidja est une zone cotonnière du centre Bénin. La principale activité qui s’y développe est l’agriculture (culture des tubercules, des céréales et des légumineuses) grâce au climat Sub-équatorial tendant vers soudano-guinéen caractérisé par deux saisons sèches et deux saisons pluvieuses. Elle se retrouve sur un relief de type plateau avec des dépressions et des affleurements granitiques et est traversée par 154Km de cours d’eau dont le fleuve Zou, le Couffo et d’autres rivières qui se jettent dans l’un de ces fleuves (ANCB, 2022).

Le département du Zou doit son nom à la rivière qui le traverse : le Zou, un affluent de l’Ouémé. Le cours d’eau étudié est la rivière Kouffo (Kouffo River) du département du zou qui croise sur parcourt la rivière d’Agbla (Agbla River) et le fleuve Zou. Il est l’un des deux départements du Centre Bénin sur un total national de 12.

La figure 3 présente la localisation de la zone d’étude.

Figure 3 : la zone d’étude et d’échantillonnage

II. MATERIEL

Pour les différentes activités, plusieurs matériels ont été utilisés, dont certains pour le terrain lors de l’échantillonnage et d’autres pour les diverses analyses au laboratoire.

A. Matériel du terrain

• Deux glacières contenant des accumulateurs de froid : qui ont permis de garder les échantillons au frais depuis les sites d’échantillonnage jusqu’au laboratoire de la DGEau
• Des bidons de 1,5L pour les échantillons destinés aux analyses physicochimiques
• Des bouteilles stérilisées recouvertes de papier aluminium pour la prise des échantillons destinés aux analyses microbiologiques
• Un capteur GPS pour la prise des coordonnées géographiques des sites de prélèvements
• Un multiparamètre de terrain de type Aqualyse Professional Plus YSI permettant la mesure in-situ du pH, du potentiel d’oxydo-réduction (POR) en mV, du TDS en ppm, de la température en °C, de l’oxygène dissous en mgO2/L sur les divers sites d’échantillonnage
• Un carnet de note et un stylo : pour la prise de note des valeurs mesurées in-situ.

B. Matériel de laboratoire utilisé

Une fois au laboratoire, d’autres appareils sont utilisés pour les diverses analyses physico-chimiques, chimiques et microbiologiques, il s’agit entre autres de :

Un réfrigérateur pour la conservation des échantillons au frais jusqu’au moment de l’analyse, de la verrerie composée d’erlenmeyer, de fioles, de béchers, des flacon, des tubes de digestion borosilicaté ; de pissettes d’eau distillée ; agitateur magnétique, plaque chauffante ; un bain-marie ; une balance analytique pour les prises d’essai, des boîtes de pétrie pour l’ensemencement, autoclaves pour la stérilisation, des membranes cellulosiques pour la filtration et la concentration des germes des échantillons, des pinces, un bec bunsen, des spectromètres. Quelques un des matériels sont illustrés à travers les photos des figures 4 à 6.

Figure 4 : Turbidimètre de paillasse

Figure 5 : Spectrophotomètre DR5000 de la DGEau

Figure 6 : La boite de Chromogenic Coliform agar

III. METHODES

A. La revue de littérature

La recherche de connaissances plus approfondies pour cerner les contours de la problématique a poussé à faire la revue de littérature qui a été le parcourt des bibliothèques matérielles et numériques sur internet en vue de consulter les articles, mémoires, thèses et autres livres ayant abordé la notion de dégradation des écosystèmes.

B. La campagne d’échantillonnage et de mesure in-situ

Pour atteindre les objectifs sus-fixés, une campagne d’échantillonnage suivie de mesures in-situ ont été réalisées. Les échantillonnages ont été effectués aux cinq sites différents dont un à l’épicentre du drame, deux en amont et deux en aval pour un total de 10 échantillons (Cinq pour les analyses chimiques et cinq pour les analyses microbiologiques).

Le critère fondamental du choix des sites d’échantillonnages est l’accessibilité au cours d’eau. Comme mesures in-situ, il s’agit de la prise des coordonnées géographiques des points d’échantillonnage, de la mesure de l’oxygène dissous, de la température, des Solides Totaux Dissous (TDS), du Potentiel d’oxydoréduction (POR) et du pH. Deux types d’échantillons sont prélevés : les échantillons pour les analyses physicochimiques dans des flacons de 1,5 L et les échantillons pour l’analyse microbiologique dans des bouteilles en verre borosilicaté stérilisés recouverts de papier aluminium.

Sur le terrain, ces échantillons sont conservés dans des glacières contenant des accumulateurs de froid jusqu’au laboratoire où ils sont stockés au congélateur à 4°C jusqu’au démarrage des analyses dans au plus tard 48 heures.

1. Méthodes de prélèvement pour les analyses physico-chimiques

Le prélèvement des échantillons d’eau pour les analyses physico-chimiques est fait en immergeant la bouteille, l’ouverture vers le bas jusqu’à 50 cm sous la surface de l’eau, puis en la remontant en exécutant un mouvement en « U » en remplissant jusqu’au ras et sans emprisonner des bulles d’air pour éviter l’oxydation microbienne des constituants recherchés. Il s’est fait de manière à éviter la récolte des particules déposées en surface ainsi que celles provenant des sédiments.

2. Méthodes de prélèvement pour les analyses microbiologiques

Le prélèvement des échantillons destinés aux analyses microbiologiques est effectué de la même manière que précédemment à la seule différence que la bouteille est remplie au ¾ pour permettre aux organismes vivants en présence de respirer.

C. Méthodes d’analyses physico-chimiques au laboratoire

1. Le dosage de l’ion ammonium est fait selon la norme NFT90-015-2

Principe de la méthode : Formation en milieu alcalin d’un composé de type indophénol par réaction des ions NH4+avec le phénol et le ClO^– en présence du nitroprussiate comme catalyseur donnant une coloration bleue d’indol. On passe à la mesure au spectromètre (DR5000) à la longueur d’onde λ = 630 nm.

2. Le dosage de l’ion nitrate par la méthode AFNOR (T90-012)

Principe de la méthode : En présence du salicylate de sodium, les nitrates réagissent et donnent du paranitrosalicylate de sodium de couleur jaunâtre. L’absorbance de la solution obtenue est mesurée par spectrométrie à la longueur d’onde λ = 415 nm.

3. Dosage de l’ion nitrites selon la méthode AFNOR (T90-013)

Principe de la méthode : L’acide sulfanilique en milieu chlorhydrique, en présence d’ion ammonium et de phénol (réactif de ZAMBELLI), forme avec les ions nitrites un complexe coloré jaune dont l’intensité est proportionnelle à la concentration en nitrites et qui absorbe à la longueur d’onde λ = 435 nm.

4. Dosage de l’azote total (NT) selon la norme ISO 7150/1

Principe de la méthode : L’échantillon est minéralisé en milieu acide sulfurique en présence de cuivre(II) et d’un catalyseur (oxyde de titane). Dans les conditions de minéralisation, l’azote organique est retrouvé sous forme d’ion ammonium. Les ions ammonium sont transformés en ammoniac par passage en milieu alcalin. On entraîne les molécules de NH3 à la vapeur d’eau et on dose par volumétrie acide/base le condensât recueilli.

5. Dosage de l’ion orthophosphate et du phosphore total selon la norme NF EN ISO 6878 (T90-023)

Principe de la méthode : Cette méthode se base sur la réaction des ions phosphates avec une solution acide contenant des ions molybdate et antimoine pour former un complexe antimonyl-phosphomolybdate qui est réduit par l’acide ascorbique en bleu de molybdène de couleur vive mesurable au spectromètre à 700 nm.

6. Le dosage de la couleur au spectrophotomètre d’absorption moléculaire

Principe de la méthode : On mesure la couleur contre de l’eau distillée. On prélève 25 ml d’eau distillée dans une cuve spectrométrique pour faire le zéro de l’appareil à 465 nm. On prélève ensuite 25 ml de l’échantillon puis on fait la lecture.

7. Dosage des matières en suspension (MES)

Principe de la méthode : La teneur de MES par référence à un témoin qui est l’eau distillé, est lue directement sur l’écran digital du spectromètre DR5000 à la longueur d’onde 810 nm.

8. Demande Chimique en Oxygène (DCO) selon la méthode normalisée AFNOR T90-101

Principe de la méthode : Oxydation en milieu acide de la matière organique (MO), en présence d’une quantité connue de dichromate de potassium en excès, de sulfate d’argent jouant le rôle d’un catalyseur et de sulfate de mercure (II) permettant de complexer les ions chlorures. L’excès d’oxydant est déterminé par une solution de sel de Mohr ou par spectrométrie.

9. Demande biochimique en oxygène selon la norme AFNOR NF EN 1899-2 :1998

Principe de la méthode : Oxydation de la matière organique biodégradable contenue dans un échantillon d’eau par des microorganismes naturels à l’obscurité dans des flacons ambrés saturés de dioxygène placé dans un incubateur thermostatique à 20°C pendant 5 jours.

D. Analyses microbiologiques

Le mode opératoire adopté par (Rodier et al., 2009) et les recommandations de l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) sont utilisés pour la réalisation de ce travail. Le tableau suivant présente un récapitulatif des germes analysés, les milieux de cultures utilisés puis les températures et durées d’incubations.