FREPUBLIQUE DU CAMEROUN REPUBLIC OF CAMEROON Paix – Travail - Patrie Peace – Work - Fatherland ---------------- ------------ MINISTERE DE L’ECONOMIE DE LA MINISTRY OF ECONOMY, PLANIFICATION ET DE PLANNING AND REGIONAL L’AMENAGEMENT DU TERRITOIRE DEVELOPMENT MINEPAT MINEPAT ---------------- -------------- PROJET D’URGENCE DE LUTTE CONTRE LES INONDATIONS (PULCI) Financement : PPA V 36 80 Agence d’exécution : PULCI PROJET DE VALORISATION DES INVESTISSEMENTS DE LA VALLEE DU LOGONE (VIVA- LOGONE) REALISATION DE L’ETUDE D’IMPACT ENVIRONNEMENTAL ET SOCIAL DETAILLEE DE LA REHABILITATION DE 12 210 HA DE PERIMETRES RIZICOLES ET DES OUVRAGES CONNEXES Plan de contrôle et suivi de la qualité des eaux © Avril 2021 Akwa salle des fêtes en face Maison de la Femme BP : 3737 Douala-Cameroun Tel : (+237) 33 42 78 33 / 96 34 42 28 / 70 19 77 02 RCN° DLN/2008/B/450CONT N° : M080800025592A E-mail:coprotevsarl@yahoo.fr Web Site: www.coprotev.com TABLE DES MATIERES LISTE DES TABLEAUX ........................................................................................................................................... ii LISTE DES FIGURES .............................................................................................................................................. ii INTRODUCTION ..................................................................................................................................................... 1 1. Analyses détaillées de la situation de référence ............................................................................................. 1 1.1. Situation de référence de la qualité physique des eaux ......................................................................... 1 1.1.1. Le réseau hydrographique ................................................................................................................ 1 1.1.2. La circulation hydraulique ................................................................................................................. 4 1.1.3. Quelques propriétés physiques de la qualité des eaux testées au niveau des émissaires ......... 6 1.2. Situation de référence de la qualité chimique des eaux ......................................................................... 7 2. Identification des sources de pollution des eaux dans la zone du projet ...................................................... 12 2.1. Les potentielles sources de pollution/dégradation de la qualité des eaux liées au projet ......... 12 2.2. Les potentielles sources de pollution/dégradation de la qualité des eaux non liées au projet .. 12 3. Mécanismes et moyens de suivi et de contrôle de la qualité des eaux ; ...................................................... 13 3.1. Principe de suivi de la qualité des eaux .......................................................................................... 13 3.2. Méthode de suivi de la qualité des eaux .......................................................................................... 14 4. Identification des stations d’échantillonnage et moyens de conservation des échantillons par paramètres . 23 4.1. Identification des stations d’échantillonnage ................................................................................. 23 4.2. Fréquences d’échantillonnage ......................................................................................................... 39 4.3. Elaboration des protocoles d’échantillonnage ............................................................................... 41 5. Elaboration des procédures appropriées d’analyse de laboratoire et de vérification des données .............. 58 5.1. Saisie des résultats............................................................................................................................ 61 5.2. La production des rapports .............................................................................................................. 62 5.3. Renforcement des capacités pour le suivi et la surveillance de la qualité des eaux .................. 63 5.4. Budget de suivi de la qualité des eaux ............................................................................................ 63 5.5. Acteurs de suivi et de surveillance de la qualité de l’eau .............................................................. 63 5.6. Chronogramme de suivi de la qualité des eaux .............................................................................. 64 5.7. Directives environnementales à l’intention des entreprises .......................................................... 66 5.8. Directives environnementales à l’intention des conseils scolaires et du grand public .............. 67 CONCLUSION....................................................................................................................................................... 69 RÉFÉRENCES ...................................................................................................................................................... 70 LISTE DES TABLEAUX Tableau 1: Débits des prises d’alimentation des canaux primaires ........................................................................ 5 Tableau 2: Débits des prises d’alimentation des stations de pompage dans les périmètres de Yagoua ............... 6 Tableau 3: Estimation des besoins en année moyenne ......................................................................................... 6 Tableau 4: Points échantillonnés dans les différents émissaires ........................................................................... 7 Tableau 5: Synthèse des résultats d’analyse de la qualité des eaux de surface et souterraine à partir de quelques échantillons prélevés dans la zone du projet. ........................................................................................ 10 Tableau 6: Synthèse des sources de pollution liées au projet ............................................................................. 12 Tableau 7: synthèse des sources de pollution non liées directement au projet ................................................... 13 Tableau 8: Paramètres de suivi fondamentaux et progressifs pour chaque type de plan d’eau .......................... 17 Tableau 9: Objectifs de suivi courants pour les cours d’eau ................................................................................ 18 Tableau 10: Objectifs de suivi courants pour les lacs .......................................................................................... 20 Tableau 11: Les coordonnées géographiques des différents points sélectionnés ............................................... 23 Tableau 12: Points d'échantillonnage dans le lac Maga....................................................................................... 33 Tableau 13: Points d'échantillonnage pour les eaux souterraines ....................................................................... 35 Tableau 14: Les méthodes de conservation des échantillons d’eau .................................................................... 37 Tableau 15: Fréquence de prélèvement annuelle optimale ................................................................................. 40 Tableau 16: fréquences annuelles optimales de plusieurs variables pour les rivières ......................................... 40 Tableau 17: Protocole général d’échantillonnage de l’eau souterraine ................................................................ 42 Tableau 18: Les principaux protocoles proposés ................................................................................................. 43 Tableau 19: Quelques méthodes d'analyse des paramètres de suivi des eaux ................................................... 59 Tableau 20: Indicateurs de contrôle analytique de la pollution dans les milieux naturels .................................... 60 Tableau 21: Coûts de la mise en œuvre du plan de suivi de la qualité des eaux................................................. 63 Tableau 23: Chronogramme du suivi annuel de la qualité des eaux .................................................................... 65 LISTE DES FIGURES Figure 1: Courbes granulométriques des sols de la région de Maga, Extrême Nord du Cameroun ...................... 3 Figure 2: Réseau hydrographique dans la zone du projet ..................................................................................... 4 Figure 3: Points échantillonnés pour le prélèvement des échantillons d'eaux dans la zone du Projet ................... 9 Figure 4: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de Maga Ouest ............... 25 Figure 5: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de Maga Est .................... 26 Figure 6: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de Guirvidig ..................... 27 Figure 7: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de Pouss ......................... 28 Figure 8: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de la SP1 ........................ 29 Figure 9: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de la SP2 ........................ 30 Figure 10: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de la SP3 ...................... 31 Figure 11: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de la SP4 ...................... 32 Figure 12: Positionnement géographique des points sélectionnés pour la qualité des eaux dans le lac Maga ... 34 Figure 13: positionnement géographique des points sélectionnés pour le suivi de la qualité des eaux............... 36 ii INTRODUCTION L’eau est une ressource naturelle d’une très grande importance biologique et économique. Elle est à la fois un aliment, une matière première industrielle, énergétique et agricole. Avec ses usages anthropiques multiformes, elle est particulièrement prisée au sein des collectivités rurales pour des besoins domestiques et agricoles. Elle soulève donc à cet effet des préoccupations majeures s’agissant de la santé humaine et environnementale. La problématique de la gestion de l’eau dans la région de l’Extrême -nord du Cameroun est très sensible car elle met en exergue plusieurs thématiques de réflexions ramifiées telles que les inondations, les problèmes de salubrité et de pollution, avec pour corollaire des épisodes répétés de choléra qui font de cette région au climat particulièrement sec, une zone vulnérable aux maladies hydriques. Dans le cadre de la mise en œuvre du Projet de la réhabilitation de 12 210Ha de superficie de périmètres rizicoles (Maga et Yagoua) et des ouvrages connexes dans le Département du Mayo-Danay, le Gouvernement Camerounais se veut de promouvoir une extension de l’activité rizicole tout en assurant aux populations locales un environnement sain. L’eau étant la principale ressource naturelle utilisée dans ce type de projet, celui-ci se veut pour objectif, de promouvoir le renforcement des capacités et rentabilités de la production rizicole à travers une gestion intégrée et/ou durable de la ressource en eau ( eaux drainées de surface et souterraines pour les divers usages anthropiques) et la préservation de la biodiversité principalement dans le Mayo-Danay. A cet effet, e suivi de la qualité de l’eau constitue l’un des éléments les plus importants de la gestion environnementale des écosystèmes aquatiques. Ce suivi fournit aux gestionnaires de l’eau les données nécessaires à la gestion durable des ressources en eau et renseigne sur des processus environnementaux dynamiques et complexes. 1. Analyses détaillées de la situation de référence Il est question de faire un état des lieux de la qualité physique et chimique de l’ensemble des points d’eau (surface, souterraine, rejet des eaux au niveau des émissaires), des émissions et teneurs actuelles en polluants pour le jeu complet des paramètres de la qualité de l’eau. 1.1. Situation de référence de la qualité physique des eaux Dans le cadre de la présente étude, des analyses qualitatives ont été faites dans la zone du projet pour apprécier l’état de la ressource en eau de surface et souterraine. Cette situation pourra servir de référentiel de départ pour apprécier ultérieurement l’évolution de la qualité des eaux, en rapport surtout avec les activités du projet . 1.1.1. Le réseau hydrographique L’hydrographie de la zone du projet est dominée par : • Le fleuve Logone Le fleuve Logone qui constitue le principale cours d’eau permanent du bassin septentrional du lac Tchad, délimite la zone du projet avec la république du Tchad. Le Logone est issu de deux branches, la Vina d’un côté et la Mbéré de l’autre. Ces branches-mères du Logone, la Vina et la Mbéré, naissent sur le plateau de 1 l'Adamaoua au Cameroun, d'altitude moyenne 1 200 m. Après Baïbokoum, le fleuve reçoit en rive droite la Lim issue des monts Yadé. C’est un fleuve de couleur brun foncé à cause principalement de sa forte charge en matériaux terrigènes dissouts drainés. Dans la zone du projet, le fleuve Logone est principalement exploité dans les périmètres de Yagoua à partir des ouvrages de prise d’eau pour l’irrigation des parcelles rizicoles, les activités de pêche et extraction de sable. • Le lac Maga Le lac maga est situé dans la commune de Maga et il s’étend sur près de 25 km de long. Il est ravitaillé par les déversements des eaux du Logone et les apports du Mayo Guerléo, des Mayos Boula et Tsanaga, et des eaux de ruissellement de son bassin versant. Créé en 1979, le lac a une capacité de 600 millions de m 3 pour une superficie de 12.000 ha en juin et environ 36.000 ha en octobre et est principalement alimenté par le Mayo- Tsanaga et le Logone (CBLT et FEM, 2005 ; UICN et CBLT, 2007). Avec un volume moyen du réservoir de près de 620 millions de m3 à plein bord (S. MORA-CASTRO et al. 2012) le lac Maga assure l’irrigation de la région et permet la culture du riz. Les eaux du lac ont une couleur brun foncé à cause de la forte présence des matériaux terrigènes transportés. Le barrage de Maga a été réalisé dans le cadre du projet hydro-agricole SEMRY-II “Société d’expansion et de Modernisation de la Riziculture de Yagoua“ et afin de maîtriser les crues du fleuve Logone. Il est soutenu par une digue longue de 27 Km entre Pouss et Guirvidig pour une hauteur moyenne de 4 m (D’après les témoignages de la SEMRY, le barrage aurait perdu entre 0,5 et 1 m de hauteur sur presque toute sa longueur). En raison des difficultés financières de la SEMRY et des problèmes que rencontrent les populations dans la maîtrise des nouvelles techniques culturales, la fonction première de cet ouvrage n’est pas remplie. Quand les volumes d’eau apportés par les cours d’eau ne peuvent pas satisfaire à eux tous seuls les besoins de la retenue, un volume d’eau complémentaire est prélevé du Logone par un canal aménagé au niveau de la localité de Djafga. La prise d’eau du chenal d’alimentation (10 Km) de Djafga dans le Logone permet de contrôler la bonne mise en eau et le niveau du lac. Le mayo Vrick, qui autorise la vidange, en est l’exutoire, auquel s’ajoute un déversoir de trop-plein vers Pouss. La profondeur du lac varie de l’ordre de 3,50 m à 2,50 m lors de l’étiage. Sur ce plan d’eau, l’évaporation, de l’ordre de 2 m par an, est remarquable. Les crues de la retenue sont évacuées par un canal de 10 vannes à travers le Mayo Vrick (UICN et CBLT, 2007). 2 Figure 1: Courbes granulométriques des sols de la région de Maga, Extrême Nord du Cameroun Source : Dr. Sergio Mora-Castro et MSc. Javier Saborío-Bejarano (2012) • Les rivières La zone du projet compte plusieurs cours d’eau qui arrosent les vaste s Yaérés. Les rivières les plus importantes sont : • Le mayo guerléo : est une rivière saisonnière qui alimente le lac maga et en partie le mayo Tsanaga, et le Logone. Il s’écoule dans la partie sud du lac maga et est connecté à certains émissaires de la SP4 et de la SP2 ; • Le mayo vrick : arrose la partie nord de la localité de Maga. La figure 2 ci-après présente une vue générale de l’hydrographie de la zone du projet. 3 Figure 2: Réseau hydrographique dans la zone du projet 1.1.2. La circulation hydraulique 4 Le circuit hydraulique de la zone du projet est marqué par la présence de plusieurs drains et/canaux irrigués et maillés qui approvisionnent les parcelles rizicoles en eaux. Cette circulation hydraulique est localisée dans deux principales zones dénommées, périmètre de Maga et périmètre de Yagoua. • Le périmètre de Maga Le périmètre de Maga, couvrant une superficie brute de 7443 ha (7074 ha nette), se situe à environ 70 Km au Nord-Est de la ville de Maroua. Ce périmètre est alimenté à partir des eaux stockées dans la retenue de Maga. Le barrage de Maga est rempli par ruissellement des eaux de pluie, par les apports des Mayos Tsanaga et Boula, les eaux de la prise de Djafga sur le Logone ou par le débordement du Logone le long du seuil latéral en amont de la digue (SCET TUNISIE, 2020). Ce barrage a les caractéristiques suivantes : • Une capacité de 620 Mm3 dont 340 Mm3 utiles ; • Longueur de digue en terre de longueur 27 Km et avec une hauteur maximale de 5 m ; • Superficie de la retenue : variant de 120 à 360 Km2 ; • Profondeur maximale de l’eau dans la retenue : 3,5 m ; Le barrage de Maga compte quatre ouvrages de prise en béton armé permettant de prélever l’eau pour l’alimentation du système d’irrigation du périmètre rizicole. La sortie de chaque prise est équipée de deux vannes automatiques AVIO-NEYRTEC à guillotine, à niveau aval constant, avec vannes de garde à l’amont. Les quatre prises d’eau desservent environ 6.400 ha distribuées en quatre casiers, par l’intermédiaire des canaux primaires, secondaires et tertiaires. Le tableau ci-après présente les débits des prises d’alimentation des canaux primaires (Source : Le Competing- Bet). Tableau 1: Débits des prises d’alimentation des canaux primaires Superficie des casiers Casiers Prises Débits (L/s) (Ha) Maga-Ouest 2.200 P1 9.430 Maga-Est 2.400 P2 9.935 Pouss 950 P3 4.100 Guirvidig 850 P4 4.830 • Le périmètre de Yagoua Le périmètre de Yagoua, couvrant une superficie brute de 6577 ha (6072 ha nette), se situe à 5 Km environ au Nord de la ville de Yagoua, il est alimenté par pompage à partir du Logone. Le périmètre de Yagoua est scindé 5 en 04 grands secteurs, chacun d’entre eux est alimenté par une station de pompage. Chaque secteur est composé d’un ou de plusieurs casiers tels que décrit dans le tableau suivant Tout comme dans le périmètre de Yagoua, la circulation hydraulique arrose quatre casiers rizicoles mais les eaux sont prélevées depuis le fleuve Logone à cet effet. Tableau 2: Débits des prises d’alimentation des stations de pompage dans les périmètres de Yagoua Superficie nette des casiers Casiers Ouvrage de Prises Débits (m3/s) (Ha) SP1 747 OP1 - SP2 1.572 OP2 - SP3 1.733 OP3 - SP4 2.020 OP4 3,70 m3/s En général, les eaux drainées dans les canaux hydrauliques de rizière sont particulièrement brune foncées à cause de la forte présence des matériaux terrigènes dissous. Pour améliorer l’alimentation en eau d’irrigation pour les périmètres irrigués de Maga (7 000 ha environ irrigués directement sur le barrage de Maga) et des périmètres irrigués de Yagoua (5 300 ha environ irrigués par des stations de pompage sur le Logone), les estimations saisonnières des besoins en eau en année moyenne sont présentées comme ci-après. Tableau 3: Estimation des besoins en année moyenne Spéculations/An Saison des pluies Saisons sèche Total (m3/an) Besoins année moyenne Riz 7864 20 994 28.858 Besoins en année quinquennale sèche Riz 8.535 21.058 29.593 Source : Scet Tunisie, 2020 1.1.3. Quelques propriétés physiques de la qualité des eaux testées au niveau des émissaires Le mécanisme de distribution de l’eau est connu de tous les riziculteurs. Que ce soit à Yagoua ou à Maga, le système d’irrigation est presque similaire, il est gravitaire. Le principe est le suivant : l’eau quitte la Station de Pompage ou l’Ouvrage de Prise pour le canal primaire, puis est distribuée dans les canaux secondaires grâce 6 aux modules. Des canaux secondaires, l’eau chemine vers les parcelles en passant vers les canaux tertiaires. Toutes les eaux d’un cassier se déversent dans un collecteur naturel ou émissaire avant leur rejet dans la nature (rivière proche). Pour estimer la charge physique des eaux rejetées au niveau des émissaires, un test de Secchi sur certains points d’eau a été réalisé. Tableau 4: Points échantillonnés dans les différents émissaires Distance moyenne Distance moyenne Localisation de d’invisibilité (Cm) d’invisibilité (Cm) Zone de test Latitude Longitude l’émissaire 15 janvier 2020 09 juin 2020 Guirvidig 10°53’19,96’’ 14°54’23,76’’ 52,1 50.1 Maga-Ouest 10°54’28,40’’ 14°55’37,19’’ 64,2 62.5 Les périmètres de Maga Maga-Est 10°54’09,58’’ 14°57’13,15’’ 64.2 64,5 Pouss 10°54’11,02 15°03’45,68’’ 62,7 63 SP1 10°27’20,24’’ 15°12’17,53’’ 54,2 59,2 SP2 10°29’01,42’’ 15°08’02,52’’ 55,1 57.1 Les périmètres de Yagoua SP3 10°30’17,16’’ 15°08’59,46’’ 59,8 55.1 SP4 10°30’38,58’’ 15°05’42,77’’ 55,4 55.8 Force du vent : calme Niveau d’ensoleillement : fort Observations utiles : forte eutrophisation sur l’ensemble des émissaires Visibilité réduite par les particules en suspension et certaines plantes aquatiques Source : Coprotev, 2020 Nb : Tests réalisés aux mois de Janvier et Juin 2020 entre 09 h et 15 h (Réf : norme AFNOR NF T 90.033) Les eaux collectées aux niveaux des émissaires sont très chargées en matériaux terrigènes. La forte « turbidité » limite la transparence de ces eaux. Par ailleurs, le milieu est fortement occupé par les plantes aquatiques (typha spec…) 1.2. Situation de référence de la qualité chimique des eaux Des prélèvements ont été effectués sur certains points d’eau afin de déterminer la qualité chimique des eaux. La figure ci-après présente la situation géographique de ces différents points. Dans le cadre de la présente étude, des analyses qualitatives ont été faites dans la zone du projet pour apprécier l’état de la ressource en eau de surface et souterraine. Cette situation pourra servir de référentiel de départ pour apprécier ultérieurement l’évolution de la qualité des eaux, en rapport surtout avec les activités du projet. La figure ci-après présente les principaux points échantillonnés pour l’analyse de l’état de référence de quelques points d’eau dans la zone du projet. 7 Les photos ci-après présentent une forte coloration d’eaux et eutrophisation au niveau des émissaires Planche 1: Aperçu de quelques émissaires témoignant d’une forte eutrophisation Février 2020 8 Figure 3: Points échantillonnés pour le prélèvement des échantillons d'eaux dans la zone du Projet Le tableau ci-après présente une synthèse des résultats de l’analyse de la qualité des eaux de surface et souterraines telle qu’évaluée à travers quelques échantillons prélevés dans la zone du projet. 9 Tableau 5: Synthèse des résultats d’analyse phisicochimique et bactériologique de la qualité des eaux de surface et souterraine à partir de quelques échantillons prélevés dans la zone du projet. Sites échantillonnés/coordonnées Périmètre de Périmètre de Périmètre de Périmètre de Chenal de Djafga Ouvrage de prise 2 la sp3 : forage la sp4 : puits Pouss : forage Pouss : puits (515958N ; (Op2) (500321N ; Reference (NC (520823N ; (514041N ; 1197102E) (502831N ; (503077N ; Paramètres Unités 1171627E) 207 : 2018) 1158015E) 1159472E) 1199419E) 1199615E) pH à 25°C +(H3O) 6,5≤pH≥8,5 6,6 6,5 6,1 7,2 6,2 6,2 Conductivité μS/Cm à 20°C électrique à ≤ 1000 45,455 78,182 236,364 103,636 236,364 254,545, 25°C μS/Cm à 25°C Oxygène Mg/ l O2 5.0-7.0 (OMS) 8,3 4,2 5,5 8 3 6,1 dissous TDS Mg/l ≤ 1000 25 43 130 57 130 140 Nitrates Mg/l NO3 ≤ 50 0,119 0,178 0,195 0,805 0,15 0,229 Nitrites Mg/l NO2 ≤0,1 0,001 0,001 0,014 0,001 0,005 0,044 Fer Mg/l Fe ≤ 0,2 0,05 0,1 0,7 0,05 0,4 0,55 Phosphates Mg/l PO2O3 ≤ 0,5 13,6 25,1 15,9 11,5 15,9 14,7 Zinc Mg/l Zn ≤5 <0,05 0,07 <0,05 0,081 0,069 <0,05 10 Cuivre (Cu2+) Mg/L Cu ≤1 < 0,02 < 0,02 <0,02 0,029 <0,02 <0,02 Cadmium Mg 2/l Cd ≤ 0,003 < 0,002 < 0,002 <0,0025 0,019 < 0,002 0,003 Plomb Mg/l Pb ≤ 0,01 <0,01 < 0,01 <0,01 0,015 < 0,01 <0,01 Coliforme UFC 0/100Ml >300 93 106 173 87 >300 Totaux Protozoaires UFC // Absence Absence Absence Absence Absence Absence Virus UFC // Absence Absence Absence Absence Absence Absence Helminthes UFC // Absence Absence Absence Absence Absence Absence Teneur en Teneur en Teneurs en Teneurs en Teneur en phosphate phosphate phosphate et en Teneurs en phosphate phosphate, Cadmium, phosphate élevée élevée élevée Fer élevées et en fer élevées en plomb élevées Principales conclusions Présence des Présence des Présence des Présence des Présence des Présence des coliformes totaux coliformes coliformes coliformes coliformes totaux coliformes totaux totaux totaux totaux Source : COPROTEV, 2020 En conclusion, les échantillons d’eau analysés ont montré une teneur élevée (au-dessus de la valeur seuil de 0.5 mg/L) de phosphate sur tous les échantillons d’eau de la zone du Projet. La teneur élevée en fer a également été enregistrée sur un échantillon d’eau de puits dans les pé rimètres de la SP4 et à Pouss. Le cadmium et le plomb ont été enregistrés sur les échantillons provenant de Pouss. Les analyses microbiologiques ont montré la présence de coliformes totaux dans tous les échantillons montrant ainsi qu’aucun échantillon analysé n’est propre à la consommation. Bien plus il présente un danger pour les usagers de l’eau qui pourraient s’intoxiquer avec les métaux lourds présents dans certains échantillons. 11 2. Identification des sources de pollution des eaux dans la zone du projet Objectif : déterminer les potentielles sources de dégradation de la qualité des eaux à partir des enquêtes de terrains et d’entretiens menés auprès des producteurs L’identification des potentielles sources de pollution dans la zone du projet s’est effectuée premièr ement grâce aux entretiens avec les producteurs et deuxièmement par les investigations sur l’ensemble de la zone du projet pour identifier les sources directes et indirects de pollution et/ou de la dégradation de la qualité des eaux. 2.1. Les potentielles sources de pollution/dégradation de la qualité des eaux liées au projet La réalisation du Projet de la réhabilitation de 12 210 Ha de superficie de périmètres rizicoles et des ouvrages connexes dans le Département du Mayo-Danay, aura une incidence directe sur la qualité des eaux tout au long de son déploiement. Cette incidence sera consécutive aux différentes phases du projet et présentée comme ci-après. Tableau 6: Synthèse des sources de pollution liées au projet Source de pollution/dégradation de la Phase Manifestation sur le milieu qualité de l’eau Construction de la route de pied de digue Dépôt des gravats de chantiers dans Aménagement et et des ouvrages de franchissement, des les cours d’eau, ce qui va accroître la Construction pistes parcellaires, des constructions des turbidité, la teinte de la couleur de rampes d’accès, etc. l’eau et la charge chimique de l’eau Modification des propriétés Utilisation de pesticides et engrais pour la biochimiques de l’eau drainée et de la Exploitation Des production ; nappe par infiltration, risque Parcelles Rizicoles Déploiement des producteurs dans les d’eutrophisation parcelles irriguées pour le semi Forte teinte de la couleur des eaux 2.2. Les potentielles sources de pollution/dégradation de la qualité des eaux non liées au projet La prise en compte des potentiels sources de dégradation de la qualité des eaux non liées au projet est d’un intérêt capital, car il permet de prendre en compte la divergence des sources potentielles de pollution, et donc de renforcer les mesures pour limiter au maximum l’effet cumulé de la dégradation des eaux, tout en adoptant une attitude responsable dans le déploiement du projet. 12 Dans le Département du Mayo Danay, l’usage de la ressource en eau est de multiples formes. Elle sert de moyen de transport fluvial, d’habitat pour la biodiversité aquatique, de ressource pour les activités agricoles, de pêche, d’aquaculture et/ou de pisciculture, de lieu de baignade, de lessivage et de vaisselle pour les populations riveraines, de lieu d’abreuvoir, de baignade et parfois de défécatio n pour les animaux et les personnes. Plusieurs rivières servent régulièrement aussi de lieu d’évacuation des déchets divers par les autres promoteurs d’activités dans la zone du projet, tout comme de réceptacle pour les drainages naturels d’eau de pluies chargé de matériaux terrigènes. Le tableau ci-après présente un aperçu de ces sources de dégradation de la qualité des eaux non liées au projet. Tableau 7: synthèse des sources de pollution non liées directement au projet Source de pollution/dégradation de Activités/ phénomène Manifestation sur le milieu la qualité de l’eau Lessive, vaisselle, baignade, etc. Activités anthropiques Dégradation physico-chimique riveraines dans les cours d’eau Passage et défécation du bétail sur la dans les eaux digue Logone Drainage naturel des eaux de Apport en sédiments et matériaux Forte turbidité des eaux pluies vers les cours d’eau terrigènes Activités d’autres promoteurs Rejet des déchets divers dans les cours Dégradation physico-chimique de projet et paysans dans la d’eau dans les eaux localité 3. Mécanismes et moyens de suivi et de contrôle de la qualité des eaux ; 3.1. Principe de suivi de la qualité des eaux Les principaux processus de conception d’un programme de suivi consistent à répondre aux questions suivantes : pourquoi surveiller ? Quoi surveiller ? Où ? Quand et comment le faire ? Le canevas indicatif de suivi de la qualité des eaux est présenté comme suit : • Surveillance des procédures et installation de rejet des eaux usées ; • Surveillance des activités d’utilisation des ressources en eaux ; • Surveillance des mesures prises pour le contrôle de l’érosion ; • Contrôle de la qualité des eaux (puits, fleuve, pompes, etc.) • Contrôle physico-chimiques et bactériologiques des eaux utilisées au niveau des infrastructures. 13 En ce qui concerne plus particulièrement la gestion de l’eau en l’agriculture, la vision stratégique consiste à: • Établir un plan à long terme qui prenne en compte les conséquences du changement climatique et de la variabilité du climat, notamment la protection contre les risques d'inondation et de sécheresse et les problèmes de saisonnalité, comme l’évolution de la répartition des précipitations sur l’année • Contribuer à accroître les revenus agricoles et à atteindre les objectifs globaux d’équité sociale et de développement rural ; • Protéger les écosystèmes situés sur des terres agricoles ou affectés par les activités agricoles ; • Trouver un équilibre entre la consommation d’eau dans l’ensemble de l’économie et les besoins environnementaux ; • Améliorer l'efficacité de l’utilisation de l’eau sur les exploitations, ainsi que la gestion et les techniques de l'eau, et garantir le financement nécessaire à la maintenance et à l'amélioration des infrastructures de distribution d'eau aux agriculteurs (et aux autres usagers). 3.2. Méthode de suivi de la qualité des eaux Choix des variables à surveiller Un programme de suivi de la qualité des eaux est défini par le nombre et la position des puits d’observation suivis de même que par la liste des paramètres analytiques considérés et par la fréquence des campagnes d’échantillonnage. La qualité de l’eau est évaluée grâce à des paramètres physiques, chimiques et biologiques qui reflètent la qualité naturelle de l’eau liée à des facteurs climatiques et géologiques associés aux impacts significatifs sur la qualité de l’eau. Les principaux paramètres de base ch oisis ici ne constituent pas des mesures directes de la qualité de l'eau pour l'écosystème ou la santé humaine, mais ils ont été inclus pour caractériser le plan d'eau et parce que l'écart par rapport aux plages normales (par exemple, la conductivité électrique et le pH) peut être symptomatique des impacts sur la qualité de l'eau. Le concept de suivi repose sur un indice de la qualité de l'eau qui utilise des paramètres clés de la qualité de l'eau. Pour la première étape du suivi progressif, les valeurs obtenues à partir des paramètres utilisés sont comparées aux valeurs cibles et soit elles entrent ou n’entrent pas dans les limites des valeurs fixées. Ces résultats sont ensuite agrégés au fil du temps et combinés dans l'indice pour chaque site de suivi. Les résultats de l'indice pour chaque emplacement de suivi dans le plan d'eau sont ensuite agrégés pour 14 fournir un état de la qualité de l’eau du plan qui sera « bon » ou « pas bon ». Dans le cadre de ce projet, les principales variables de base à surveiller seront les suivants : • Au niveau des rivières L’oxygène dissout (OD) est important pour les organismes aquatiques. Les niveaux d'oxygène dissout subissent naturellement des changements avec la température et la salinité. Les turbulences à la surface d'une rivière, au niveau des radiers ou des chutes d'eau peuvent accroître les concentrations d'oxygène dissous. L'activité photosynthétique de la flore aquatique et la respiration des organismes aquatiques peuvent également avoir un impact sur les niveaux de concentrations diurnes et saisonnières. De très faibles concentrations en oxygène peuvent indiquer la présence de matières organiques biodégradables, telles que les eaux usées. Idéalement, l’OD est mesuré in situ à l'aide d'une sonde à oxygène, cependant, il existe d’autres méthodes où l'oxygène contenu dans l'échantillon d' eau est fixé au moyen de produits chimiques pour analyse en laboratoire. La conductivité électrique (CE) est une mesure simple des substances dissoutes, telles que les sels qui aident à caractériser le plan d'eau. Les valeurs de la CE changent naturellement, particulièrement durant les périodes d'accroissement du débit. La CE a été incluse comme paramètre de base car elle est simple à mesurer, mais aussi parce que l'écart par rapport aux plages normales peut être utilisé comme indicateur de pollutions telles que les rejets d'eaux usées dans le plan d'eau. Il est judicieux d’utiliser un conductimètre in situ pour obtenir des mesures précises de la CE, car les valeurs peuvent changer durant le laps de temps qui s’écoule entre la collecte sur le terrain et l'analyse en laboratoire. Le pH est inclus comme paramètre de base car, à l’instar de la CE, il aide également à caractériser le plan d'eau. Le pH est l'un des paramètres les plus mesurés en raison de son influence sur de nombreux processus biologiques et chimiques. C'est une mesure de l'activité de l'ion hydrogène dans l'eau qui peut fluctuer naturellement, notamment avec des conditions hydrologiques changeantes, car la composition de l'eau au site d'échantillonnage n’est pas la même pour les eaux souterraines , les écoulements souterrains et le ruissellement superficiel quand il pleut. Des changements qui sortent des plages naturelles indiquent une éventuelle pollution provenant de sources industrielles ou d'autres sources d'eaux usées. Il faudrait utiliser une sonde potentiométrique in situ pour obtenir des mesures précises du pH, car les valeurs peuvent changer durant le laps de temps qui s’écoule entre la collecte sur le terrain et l'analyse en laboratoire. L'ortho phosphate (OP) est une forme inorganique dissoute biodisponible du phosphore qui est un nutriment essentiel à la vie aquatique. Des apports supplémentaires émanant d'activités humaines, tels les eaux usées ou le ruissellement agricole, peuvent augmenter les concentrations de façon à favoriser 15 une croissance excessive des plantes, ce qui affecte l'équilibre de l'écosystème aquatique et altère la qualité de l'eau qu’utilisent les êtres humains. L'orthophosphate peut être mesuré sur le terrain à l'aide de kits d’analyse, toutefois, la meilleure des précisions et les limites de détections peuvent uniquement être obtenues en laboratoire. Les concentrations d'OP peuvent changer avec le temps si l'échantillon n'est pas fixé, par conséquent, il est conseillé d'analyser les échantillons dans les 24 heures qui suivent le prélèvement. L'azote total oxydé (TON) permet de mesurer à la fois le nitrate et le nitrite qui sont des formes d'azote inorganique oxydé dissous. Tout comme le phosphore, l'azote est un nutriment essentiel à la vie aquatique et des intrants supplémentaires peuvent avoir des effets préjudiciables sur les écosystèmes d'eau douce. L'azote total oxydé, plutôt que le nitrate, est proposé car la méthode analytique est plus simple et ne nécessite pas l'étape de réduction nécessaire pour mesurer le nitrate uniquement. Dans la plupart des cas, la fraction de nitrite de l’azote total oxydé contenu dans les eaux de surface comprend moins d'un pour cent du total, et puisque l'azote total oxydé et le nitrate sont les mêmes, le premier cité devrait être sélectionné comme paramètre pour des raisons pratiques. Comme pour les OP, il existe des kits pour le suivi in situ de l’azote total oxydé. • Au niveau du Lac Les paramètres de base pour les lacs sont les mêmes que pour les rivières, mais il faudra interpréter les résultats avec minutie si le lac est stratifié. La température, la CE et l'OD mesurés à travers un profil vertical du lac permet de savoir si le lac est stratifié. Il est préférable d’avoir une conception de suivi du profil vertical qui intègre des échantillons provenant de profondeurs fixes et à des fréquences régulières (Chapman, 1996). Par ailleurs un accent doit être mis sur l’eutrophisation en saison sèche. • Au niveau des eaux souterraines La conductivité électrique (CE) et la salinité ont été intégrées ensemble parce que la méthode de mesure est souvent la même, mais dans la plupart des cas, seule la mesure d’un des deux paramètres est pertinente pour une masse d'eau souterraine particulière. Comme pour les plans d'eau de surface, la CE est utile pour caractériser les eaux souterraines. Pour de nombreux pays, l'intrusion d'eau salée dans les eaux souterraines pose problème et, dans ces cas, la mesure de la salinité est plus utile si l'eau est utilisée pour la boisson ou pour l'irrigation. Pour des résultats plus précis, la CE et la salinité doivent être mesurées à la tête du puits. Le nitrate a été inclus pour les eaux souterraines plutôt que pour l’azote total oxydé, car il existe des problèmes de santé spécifiques inhérents au nitrate lorsque le plan d'eau est utilisé comme source d'eau de boisson. L'ion nitrate est hautement mobile et il atteint facilement les masses d'eau souterraines. Des 16 concentrations élevées de nitrate peuvent provenir de sources agricoles; donc il a été inclus comme paramètre de base parce qu'il pourrait être utile d'établir des niveaux de référence du nitrate. Dans ce cas, il est conseillé d’utiliser la valeur indicative de l'eau potable fixée par l'OMS (OMS, 2011) plutôt qu'une cible visant à préserver la bonne qualité de l'eau des écosystèmes. Le tableau ci-après présente les paramètres de suivi fondamentaux et progressifs pour chaque type de plan d’eau Tableau 8: Paramètres de suivi fondamentaux et progressifs pour chaque type de plan d’eau Paramètres Rivières Lac Eau souterraines Oxygène dissous x x Conductivité électrique x x x Azote total oxydé x x Paramètres de base Nitrate x Orthophosphate x x pH x x x Température x x x Turbidité x x Transparence x Dureté x x Matières en suspension x Alcalinité x x Paramètres Anion Majeurs (HCO3–, SO42–,Clꟷ,NO3ꟷ) x progressifs de suivi Cations majeurs (Na+, K+, Mg2+, Ca2+) x Phosphore total x x Orthophosphate x Azote total x x Nitrite x x x Azote ammoniacal x x x 17 Paramètres Rivières Lac Eau souterraines DBO/DCO (demande biochimique en x oxygène/demande chimique en oxygène) Métaux non lourds (ex. arsenic ou fluorure) x x x Métaux lourds x x x Hydrocarbures totaux x x x Composés organiques volatiles x x x Polluants émergents x x x E. coli x x x Coliformes fécaux x x x Streptocoques fécaux x x x Chlorophylle a x Index biologique x x Des nitrates sont suggérés pour les eaux souterraines en raison des risques associés pour la santé humaine Le tableau suivant présente les Objectifs de suivi courants pour les cours d’eau (variables hydro morphologiques, physicochimiques et biologiques) Tableau 9: Objectifs de suivi courants pour les cours d’eau Activités et modifications anthropiques Utilisation et règlementation de l’ eau Rejets agricoles, domestiques ou Altération hydroorphologique Lutte contre les inondations Variables Disponibilité de l’ habitat Contamination organique Changement climatique Contamination toxique couramment Espèces exotiques Santé humaine Eutrophisation Sédimentation surveillées Acidification industriels Pêches dans les cours d’eau et objectifs de suivi respectifs Cours d’eau : variables hydro morphologiques Quantité et dynamique de x x x l’écoulement 18 Activités et modifications anthropiques Utilisation et règlementation de l’ eau Rejets agricoles, domestiques ou Altération hydroorphologique Lutte contre les inondations Variables Disponibilité de l’ habitat Contamination organique Changement climatique Contamination toxique couramment Espèces exotiques Santé humaine Eutrophisation Sédimentation surveillées Acidification industriels Pêches dans les cours d’eau et objectifs de suivi respectifs Continuité du x x cours d’eau Variation de la profondeur et x x de la largeur du cours d’eau Structure et substrat du fond x x du cours d’eau Structure de la x x zone riveraine Cours d’eau : variables physicochimiques Conditions thermiques x x (température) Oxygénation (oxygène dissous, x x x demande biologique en oxygène) Salinité (potassium, magnésium, sodium, x x chlorure, sulfates, carbonates) Matière organique, total x x x x des solides en suspension Acidification x x (pH, alcalinité) Éléments nutritifs x x x x x (ammoniac, nitrite, nitrate, 19 nt coli) suivi BPC) cours du débit de suivi d’eau et d’eau et polluants dans les objectifs Variables Variables phosphore respectifs respectifs persistants benthiques organiques dynamique Quantité et Invertébrés (pesticides, couramme surveillées surveillées objectifs de Macrophytes Bactéries (E. couramment réactif soluble) dans les cours phosphore total, Métaux (divers), Santé humaine x x Santé humaine x Changement climatique Changement climatique x Activités et modifications anthropiques Activités et modifications anthropiques ; adapté d’European Communities, 2003) Acidification x Acidification x Eutrophisation Tableau 10: Objectifs de suivi courants pour les lacs x x Eutrophisation x Contamination organique x x Contamination organique x Sédimentation Sédimentation x Contamination toxique x Contamination toxique Rejets agricoles, domestiques ou Cours d’eau : variables biologiques Rejets agricoles, domestiques ou Lac : variables hydromorphologiques x industriels industriels Utilisation et règlementation de l’ eau x Utilisation et règlementation de l’ eau x Lutte contre les inondations Lutte contre les inondations Altération hydroorphologique Altération hydroorphologique Pêches Pêches Espèces exotiques Espèces exotiques Le tableau ci-après présente les Objectifs de suivi courants pour les lacs (variables hydromorphologiques, physicochimiques et biologiques Disponibilité de l’ habitat 20 Disponibilité de l’ habitat Activités et modifications anthropiques Utilisation et règlementation de l’ eau Variables Rejets agricoles, domestiques ou Altération hydroorphologique Lutte contre les inondations couramme Disponibilité de l’ habitat Contamination organique Changement climatique Contamination toxique nt Espèces exotiques Santé humaine Eutrophisation Sédimentation surveillées Acidification industriels Pêches dans les cours d’eau et objectifs de suivi respectifs Temps de séjour (volume, profondeur, x x x x x x x x débit entrant et sortant) Variation de la profondeur du lac x x x x x x (surface, volume, profondeur) Quantité, structure et x x x x x x x x x substrat du fond du lac Structure du rivage (longueur, couvert végétal riverain, x x x x x x x x espèces présentes, caractéristi ques des rives) Lac : variables physicochimiques Transparen ce (disque x x de Secchi, turbidité) Conditions thermiques x (températur e) 21 Activités et modifications anthropiques Utilisation et règlementation de l’ eau Variables Rejets agricoles, domestiques ou Altération hydroorphologique Lutte contre les inondations couramme Disponibilité de l’ habitat Contamination organique Changement climatique Contamination toxique nt Espèces exotiques Santé humaine Eutrophisation Sédimentation surveillées Acidification industriels Pêches dans les cours d’eau et objectifs de suivi respectifs Oxygénatio n (oxygène dissous, demande biologique x x x x en oxygène, matière organique) Salinité (potassium, magnésium , sodium, x x chlorure, sulfates, carbonates) Acidificatio x x x n (pH) Éléments nutritifs (ammoniac, nitrite, nitrate, phosphore x x x x total, phosphore réactif soluble, chlorophyll e a) Métaux (divers), polluants organiques x x x persistants (pesticides, BPC) Lac : variables biologiques 22 Activités et modifications anthropiques Utilisation et règlementation de l’ eau Variables Rejets agricoles, domestiques ou Altération hydroorphologique Lutte contre les inondations couramme Disponibilité de l’ habitat Contamination organique Changement climatique Contamination toxique nt Espèces exotiques Santé humaine Eutrophisation Sédimentation surveillées Acidification industriels Pêches dans les cours d’eau et objectifs de suivi respectifs Phytoplanct x x x x x x on Macrophyte x x x x x x x s Phytobenth x x x x x x x os Invertébrés x x x x x x x benthiques Poissons x x x x x x x 4. Identification des stations d’échantillonnage et moyens de conservation des échantillons par paramètres L’identification des stations d’échantillonnage sera exécutée selon les trois phases ci -dessous : - Identification des points de prélèvement (stations d’échantillonnage) ; - Echantillonnage, mesure et équipements de terrain ; - Analyse des échantillons. 4.1. Identification des stations d’échantillonnage Dans le cadre de ce projet, quatre principales stations d’échantillonnage ont été sélectionnés à savoir : - Cas de la circulation hydraulique Pour effectuer l’échantillonnage des eaux au sein des parcelles irriguées, le s prélèvements se feront principalement au niveau de tous les émissaires, les lavoirs/les abreuvoirs et les ouvrage de prise. Le tableau ci-après présente les coordonnées géographiques des différents points sélectionnés. Tableau 11: Les coordonnées géographiques des différents points sélectionnés latitude Nord longitude Est Guirvidig 10°51’09.93’’N 14°53’22.40’’E 23 10°53’21.95’’N 14°54’20.86’’E Pouss SP3 10°51’47.39’’N 14°54’54.01’’E 10°50’23.20’’N 15°03’44.36’’E 10°28’56.16’’N 15°13’17.18’’E Maga Ouest 10°54’01.74’’N 15°03’46.02’’E 10°29’’58.57’’N 15°09’29.96’’E 10°49’59.47’’N 14°57’28.88’’E SP1 SP4 10°54’14.08’’N 14°57’52.84’’E 10°22’28.94’’N 15°16’39.12’’E 10°31’36.38’’N 15°08’54.28’’E Maga Est SP2 10°29’26.42’’N 15°07’14.46’’E 10o 49’ 44.84’’N 15o 00’ 10.53’’E 10°25’56.57’’N 15°15’07.68’’E 10o 54’ 27.80’’N 14o 58’ 33.87’’E 10°28’07.35’’N 15°12’10.73’’E Les figures ci-après présentent l’emplacement géographique des différents points sélectionnés dans la circulation hydraulique. 24 Figure 4: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de Maga Ouest 25 Figure 5: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de Maga Est 26 Figure 6: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de Guirvidig 27 Figure 7: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de Pouss 28 Figure 8: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de la SP1 29 Figure 9: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de la SP2 30 Figure 10: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de la SP3 31 Figure 11: Localisation des points potentiels d'échantillonnage d’eau sur le périmètre de la SP4 32 • Cas des rivières et du fleuve Logone Les emplacements de suivi devraient être répartis sur tout le réseau fluvial, y compris au niveau des sites en amont qui sont généralement moins affectés par les activités anthropiques, les sites au milieu du bassin versant qui peuvent être exposés à diverses pressions et au point de confluence le plus en aval par rapport à une autre rivière, Un emplacement de suivi au minimum est suggéré par plan d'eau de rivière, mais cela dépend de la taille du plan d'eau et peut donc ne pas être suffisant pour représenter la qualité de l'eau dans des systèmes larges et diversifiés, par conséquent, la nécessité de désigner des emplacements de suivi additionnels pourrait se faire sentir. Dans le cadre de projet les principaux cours d’eaux seront étroitement rattachés aux émissaires et ouvrages de prise d’eau sur le Logone. Ces différents points constitueront donc des indicateurs pour déterminer la qualité des eaux en rapport avec les activités du projet. • Cas du lac maga Le nombre d'échantillons nécessaires pour évaluer la qualité de l'eau d'un lac dépend fortement de la taille et de la profondeur dudit lac. Les grands lacs profonds comme celui du lac Maga nécessiteront une maitrise de la bathymétrie et du temps de séjour de l'eau. Il pourrait se révéler nécessaire d'échantillonner à de nombreux endroits et à de multiples profondeurs. Dans le cadre de ce projet, quatre points ont été sélectionnés sur le lac Maga. Il s’agira principalement des points localisés dans certaines zones de pêche, et d’observation régulièr e des hippopotames et oiseaux exotiques. Tableau 12: Points d'échantillonnage dans le lac Maga Longitude Latitude 14,833 10,847 14,888 10,82 14,873 10,779 14,901 10,736 14,971 10,778 14,957 10,668 15,027 10,695 15,083 10,695 15,042 10,736 15,057 10,778 15,053 10,819 33 Figure 12: Positionnement géographique des points sélectionnés pour la qualité des eaux dans le lac Maga 34 • Les eaux souterraines L'importance relative des eaux souterraines en tant que proportion des ressources en eau d'un pays donné varie considérablement. Elle devrait être évaluée dans le processus d’allocation des ressources dédiées au suivi des eaux souterraines. Pour être efficaces, les programmes nationaux de suivi de la qualité des eaux souterraines devraient avoir une parfaite maitrise de l'hydrogéologie du pays en question. Si des puits de suivi existants sont en place, les caractéristiques du puits doivent être connues, telles que la profondeur, la longueur du tubage perforé, la profondeur par rapport à ce tubage, et le taux de réalimentation du puits. En l'absence de puits de suivi existants ; les sources ou les puits d'eau potable en place peuvent être utilisés. Tableau 13: Points d'échantillonnage pour les eaux souterraines Points Latitude Longitude Puits 10,3361111 15,2447222 Forage 10,5691667 15,1422222 Puits 10,5058333 15,1416667 Puits 10,5027778 15,1847222 Forage 10,4819444 15,1994444 Puits 10,4802778 15,1980556 Forage 10,3997222 15,2747222 Forage 10,3513889 15,2833333 Forage 10,335 15,28 Forage 10,8408333 14,9375 Forage 10,8413889 14,9483333 Forage 10,8644444 14,9294444 Forage 10,8655556 14,9283333 Puits 10,8658333 14,9272222 Forage 10,9022222 14,9294444 Forage 10,6047222 15,1391667 Puits 10,6094444 15,1363889 Puits 10,6180556 15,1194444 Puits 10,6205556 15,12 Puits 10,6025 15,1416667 35 Figure 13: positionnement géographique des points sélectionnés pour le suivi de la qualité des eaux 36 Moyens de prélèvement et Méthode de conservation des échantillons Les échantillons seront prélevés dans des flacons en polyéthylène de 1L et immédiatement placés dans une glacière maintenue à une température de ±4°C par des pain de glaces , pour garder les constituants chimiques et microbiologiques le plus stable possible et en faciliter le transport. Les méthodes de conservation des échantillons d’eau sont consignées dans le tableau ci -après Tableau 14: Les méthodes de conservation des échantillons d’eau Paramètre Récipient de conservation Méthode de conservation Durée de conservation Max Température de l’eau - Mesure in situ Aucun pH - Mesure in situ 2 heures Turbidité - 24 heures Solides Totaux dissous - Mesure in situ - Conductivité Électrique - Mesure in situ - Matières en Suspension Bouteille PET 1,5L 4°C 7 jours Oxygène Dissout - Mesure in situ - Potassium Bouteille PET 1,5L 4°C 7 jours Manganèse Bouteille PET 1,5L 4°C 7 jours Sodium Bouteille PET 1,5L 4°C 7 jours Calcium Bouteille PET 1,5L 4°C 7 jours Magnésium Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Fer total Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Carbonates Bouteille PET 1,5L 4° C Bicarbonates Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Hydroxydes Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Métaux lourds 1 (Cadmium) Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Métaux lourds 2 (Zinc) Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Métaux lourds 3 (Cuivre) Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Métaux lourds 4 (Plomb) Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Métaux lourds 5 (Arsenic) Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Métaux lourds 6 (Mercure) Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours 37 Paramètre Récipient de conservation Méthode de conservation Durée de conservation Max Métaux lourds 7 (Chrome) Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Sulfates Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Chlorures Bouteille PET 1,5L 4° C 7 jours Nitrates Bouteille PET 1,5L 4° C 24 heures Ammonium (NH4+) Bouteille PET 1,5L 4° C 24 heures Orthophosphates Bouteille en verre 4° C 24 heures Nb : plusieurs paramètres sont proposés pour le suivi de la qualité des eaux à cause de la divergence de sources de pollution liées directement ou indirectement aux activités rizicoles mais dont la présence pourrait avoir un impact considérable sur la culture du riz et la santé humaine. Les méthodes d'installation de puits de surveillance et de collecte d'échantillons d'eau souterraines ont été développées dans le but spécifique d'obtenir des échantillons d'eau représentatifs de l'aquifère. Ces méthodes minimisent le risque d'introduction de polluants potentiels lors de l'installation des puits. Ces puits spécifiques se nomment des piézomètres. Le piézomètre est à l'origine un dispositif qui a pour objet de permettre la mesure de la charge hydraulique d'un aquifère. II est constitué par un forage de faible diamètre destine ä mesurer le niveau de l'eau dans un sol. Ces piézomètres sont utilisés pour prélever des échantillons d'eau car ils sont en général équipés d'une crépine courte permettant le prélèvement stratifie d'une nappe et donc l'accès à un échantillon représentatif de l'aquifère. L'implantation sur un site, de plusieurs piézomètres en divers endroits permet de mieux cerner la composition réelle de la nappe et le cas échéant la présence, la concentration et la direction d'un panache de pollution. Les techniques de forage utilisées pour les puits de contrôle sont diverses. Mais une attention particulière sur le choix de la technique appropriée est requise, car l’échantillon ne doit pas être contaminé par les fluides de la forassions (fluides hydrauliques, lubrifiants, fuel). Les trois techniques les plus populaires sont le forage rotary au fluide, le forage à la tarière et le forage à percussion. Mais dans le cadre de ce projet (à cause de la spécificité du milieu c’est-à-dire dans les plaines inondables) il est recommandé d’utiliser le forage à la tarière à tige pleine, car cette technique ne nécessite pas l’utilisation des fluide (c’est-à-dire moins de pollution), elle est recommandée pour des formations géologiques aux matériaux meubles dont la profondeur est inférieurs à 45 m. l’inconvénient est cependant qu’il faut retirer la tarière avant l’installation du puits car il pourrait avoir mélange entre les nappes. 38 4.2. Fréquences d’échantillonnage Les étapes précédentes fournissent une maitrise des types de masses d'eau et proposent des méthodes pour délimiter chaque plan d'eau en des unités autonomes. La question relative à la quantité et la distribution des emplacements d’échantillonnage dans chaque plan d'eau doit être soigneusement étudiée pour garantir que le plan d'eau soit évalué de manière adéquate. La détermination de la fréquence de collecte et l'analyse des échantillons nécessitent des ressources en termes de personnel et un minimum d'un an de données est nécessaire pour générer des valeurs cibles à l'aide d'échantillons recueillis au cours des différentes saisons et des régimes hydrologiques. Il est recommandé d’augmenter la fréquence de collecte des échantillons au cours de cette phase pour s'assurer que les valeurs cibles les plus appropriées soient générées. Un minimum de quatre points de données sont nécessaires, mais une valeur cible plus pertinente serait générée si l’on utilise un plus grand nombre d'échantillons. Comme pour tout programme de suivi, il est impératif de noter les conditions hydrologiques qui prévalent durant l'échantillonnage, car des conditions hydrologiques atypiques peuvent affecter les résultats de certains paramètres. Des sites de suivi non pollués devraient être utilisés pour déterminer les valeurs cibles pour une bonne qualité de l'eau dans le plan d'eau. Par exemple, un site situé en amont d’un plan d'eau de rivière pourrait être utilisé pour fixer des valeurs cibles pour l'ensemble du plan d'eau concerné. Les périodes choisies sont celles de janvier, avril et juillet. Le mois de janvier se situe en début de la campagne agricole de contre-saison ; le mois d’avril se situe également en plein milieu de la campagne agricole de contre-saison, au moment où les ressources en eau de la zone sont les plus sollicitées ; le mois de juillet se situe en saison des pluies, à une période durant laquelle les pluies commencent à recharger la nappe alluviale. En l’absence de résolution temporelle plus fine, nous considérerons ces 3 périodes et supposerons une variation linéaire des ressources en eau, entre les points considérés. Le tableau ci-après présente la fréquence de prélèvement annuelle minimale pour chaque station sur une eau brute seulement. Ces données ne couvrent pas les objectifs particuliers de surveillance de l’Eutrophisation et les fréquences proposées ne le sont qu’à titre indicatif, car les besoins de chaque station de surveillance doivent être définis individuellement en tenant compte de tous les aspects de la surveillance et de l’évaluation afin de déterminer la fréquence d’échantillonnage la plus appropriée. 39 Tableau 15: Fréquence de prélèvement annuelle optimale Fréquence de prélèvement annuelle optimale Rivières Lac/Retenues Eaux souterraines Pour les problèmes autres que l’eutrophisation : Minimale : 2 fois pour les bassins Minimale : 1 fois à la période de circulation Minimale : 1 fois pour les nappes hydrographiques étendus (environ phréatiques importante et stables 100 000 Km2) Maximale : 2 fois, l’une à la période de circulation, l’autre au moment de la stratification thermique Maximale : 2 fois pour les petites Maximale : 4 fois pour les petits bassins maximale nappes alluviales hydrographiques (environ 10 000 Km2) Pour eutrophisation : 6 fois, dont une fois par mois pendant la saison sèche. Le tableau ci-après présente de manière générale les fréquences annuelles optimales de plusieurs variables pour les rivières Tableau 16: fréquences annuelles optimales de plusieurs variables pour les rivières Niveau de Variables Fréquence annuelle optimale surveillance Bassin hydrographique Bassin hydrographique Débit de l’eau matière en suspension Inférieur à 200 000 Supérieur à 200 000 Km2 Km2 Température pH Enregistrement continu Conductivité Electrique 52 52 Oxygène dissous Surveillance de base Calcium Magnésium Sodium Potassium 4 2 Chlorure Sulfate Alcalinité Nitrate plus nitrite Ammoniaque Phosphore total (eau brute) 4 2 Phosphore total dissous Silice réactive chlorophylle a 40 Niveau de Variables Fréquence annuelle optimale surveillance Carbone organique dissous Surveillance élargie des nutriments Carbone organique particulaire 4 2 Azote organique dissous Azote particulaire Plomb dissous et particulaire Surveillance élargie Cuivre dissous et particulaire des métaux Zinc dissous et particulaire 6 et 3 6 et 3 Mercure dissous et particulaire Hydrocarbures totaux Surveillance élargie Hydrocarbure polyaromatiques totaux des matières organiques Divers DDT 1 1 Phénols Divers PCB 4.3. Elaboration des protocoles d’échantillonnage Objectifs et principes La mise au point d'un protocole d'échantillonnage doit être conçue pour atteindre un objectif préalablement défini et doit répondre à un ensemble d'impératifs complexes. Des lors, il est important de définir, cas par cas, les différents paramètres à prendre en compte, mais dans tous les cas ces paramètres doivent permettre de choisir au mieux : • la Stratégie d'échantillonnage, • les techniques de forage et de mise en place de piézomètres (pour les eaux souterraines), • les techniques de prélèvements, • le conditionnement, stockage, transport et préparation des échantillons. Les compétences nécessaires pour réaliser cette tâche sont multiples : • hydrogéologie pour la prospection des eaux, • chimie et physico-chimie pour le prélèvement et l'analyse des eaux, • gestion économique et technique pour étudier le rapport intérêt des informations/coût, • expérience et connaissance verticale du terrain ä l'analyse en laboratoire. Pour le cas des eaux souterraines, trois éléments fondamentaux doivent être enregistrés à savoir : • Le niveau de l’eau avant l’échantillonnage 41 • Le volume et le débit de la purge, • La collecte de l’échantillon, comprenant la mesure des paramètres de purge, la conservation des échantillons, manipulation et bordereau de suivi. Le tableau ci-après présente le protocole général d’échantillonnage de l’eau souterraine d’après les travaux de Barcelona et al. (1985) Tableau 17: Protocole général d’échantillonnage de l’eau souterraine Etape Objectif Recommandations Mesures Déterminer le niveau statique de l’eau Mesure le niveau de l’eau à +0,3 cm hydrogéologiques Pomper l’eau jusqu’à ce que les paramètres Elimination ou isolation de l’eau stagnante pH, T°, conductivité, Eh soient stabilisés, Purge du puits qui, sinon, perturbe la représentativité de jusqu’a + 10% de deux volumes de puits l’échantillon pompés La filtration permet de déterminer les Débits de pompage limités à 100ml/mn pour Collecte des constituants solubles et est une forme de organiques volatils et paramètres sensibles aux échantillons conservation. Elle doit être faite sur le terrain gaz. aussitôt que possible après la collecte. Filtrer pour : métaux traces, anions La filtration permet de déterminer les inorganiques et cations, alcalinité. Filtration constituants solubles et est une forme de conservation conservation. Elle doit être faite sur le terrain Ne pas filtrer pour : COT, HOT, composés aussitôt que possible après la collecte organiques volatils, pour autres organiques seulement si nécessaire Les échantillons pour détermination des gaz, Détermination le Analyses sur le terrain pour certains alcalinité, pH, doivent être analysés sur le terrain paramètres : gaz, alcalinité, pH terrain Au moins un blanc et un standard doivent être Ces blancs et standards permettront de faits sur le terrain pour chaque paramètre Blancs corriger les résultats des analyses pour sensible, chaque jour de prélèvement. Des terrain/standards variations après collecte : conservation, échantillons témoins sont aussi recommandés stockage, transport pour une bonne Assurance Qualité/Contrôle Qualité Il est recommandé d’observer les temps de Réfrigération et protection des échantillons Stockage des conservation maximaux. Indiquer doivent minimiser l’altération des échantillons échantillon/transport soigneusement les durées réelles de avant analyse conservation Pour plus d’informations, consulter le manuel des protocoles d’échantillonnage pour l’analyse de la qualité de l’eau au CANADA (2011) Exemples de protocoles 42 Tableau 18: Les principaux protocoles proposés PROTOCOLE D’ÉCHANTILLONNAGE AUTOMATISÉ (SONDES MULTIPARAMÈTRES) Des mesures in situ de paramètres tels que le pH, l’oxygène dissous, la température, la conductivité et la turbidité seront r égulièrement prises de manière automatisée au fil du temps (installation à long terme). Les données seront habituellement recueillies à l’aide d’instruments à sondes multiples qui sont installés à mi- profondeur dans les cours d’eau. L’installation à long terme d’un réseau de sondes multiples permettra l’enregistrement pour a insi dire en continu des variations temporelles de survol paramètres pouvant être utilisés à diverses fins. L’emplacement de chaque site dépend de l’objet de l’étude, de l’accessibilité, de la sécurité, de la morphologie du cours d’eau, des profils d’écoulement saisonniers ainsi que de la variabilité transversale. Toutes les stations d’échantillonnage automatisé de la qualité de l’eau doivent êtr e accessibles (par la route), sans danger (berges peu abruptes), et présenter un risque minime d’endommagement ou de destruction par les forces naturelles (chute d’arbres).Il est impératif de s’assurer une protection contre le vandalisme ou les saccagements liés aux animaux (cheptel). En général, les trois composants qu’il faut p rotéger sont la sonde (abritée dans un tube), l’équipement accessoire (enregistreur de données, piles et sources d’alimentation auxiliaires) ainsi que les câbles. Il doit y avoir une fosse à l’abri des rapides, dans lequel on puisse placer la sonde. Le site d’échantillonnage sur le cours d’eau doit être bordé de part et d’autre de tronçons droits, ceci afin de limiter la variabilité transversale. Pendant les périodes de fort débit, les instruments peuvent être retirés du cours d’eau. La variation longitudinale de la chimie de l’eau au site d’échantillonnage doit être caractérisée avant l’installation de la station. source B.C. Ministry of Environment (2006); United States Geological Survey (2006) points de Consulter les protocoles concernant le travail à proximité d’eaux vives et en milieu isolé sécurité 43 quelle est Les lecteurs sont invités à consulter les ouvrages donnés en référence, puisque les protocoles qui s’appliquent aux différent es situations et aux divers types la d’équipement varient souvent beaucoup entre eux et que les procédures précises d’exploitation différence de ces stations dépassent l’objet du présent manuel. Ce dernier ne donne qu’un aperçu général des techniques. Composants L’équipement utilisé à des fins d’échantillonnage automatisé comporte trois éléments : les capteurs utilisés pour recueillir les données, l’équipement accessoire, c’est- à-dire un enregistreur de données, une source d’alimentation et un dispositif de récupération des données, et, enfin, les câbles et les adaptateurs. Ces éléments distincts doivent fonctionner ensemble et être protégés. • Les capteurs (électriques, électrochimiques ou optiques) répondent aux variations des conditions de l’eau par un signal de sortie qui est traité et affiché ou enregistré. Le choix des capteurs dépend des paramètres, des spécifications requises, des conditions de fonctionnement et de la durée de vie. • Les sondes multi paramètres contiennent plusieurs capteurs. Les enregistreurs de données peuvent être intégrés à la sonde ou externes. Le filtrage et le traitement des données sont effectués par ces enregistreurs. L’intervalle de temps pour l’enregistrement des échantillons est fixé par les utilisateurs, bien que la durée de l’échantillonnage individuel soit fonction des capteurs. Les sources d’alimentation possibles sont des piles internes à l’intérieur de la sonde, des piles externes et des panneaux solaires pour la transmission satellitaire. Les câbles (propres à l’instrument et au site) rel ient les piles externes à la sonde ou le panneau solaire à la pile externe, mais ceci n’est pas abordé ici. Selon la capacité requise (ampères-heures), les piles externes devraient être de bonne qualité, de type à cellule de gel, ou de type plomb-acide scellé à décharge complète. Des sources d’alimentation domestiques (220 V) et solaires peuvent être utilisées comme auxiliaires à la source principale à des fins de recharge, mais ne devraient pas être branchées directement à un instrument en raison des variations de tension qui peuvent se produire et causer une panne du système entier. L’utilisation d’un régulateur de tension est recommandée lorsqu’on branche une source d’alimentation auxiliaire à une pile principale. • La communication et la récupération des données peuvent être effectuées sur place à l’aide d’un ordinateur portatif ou d’un dispositif manuel, ou encore à distance, à l’aide d’un téléphone ou d’un satellite. 44 • On entend par installation la façon dont la sonde entre en contact avec les eaux ambiantes. Il existe deux méthodes d’installation. La sonde peut être placée dans le cours d’eau, ou l’eau de ce dernier peut être acheminée jusqu’à la sonde; la première est l’installation in situ ou dans le cours d’eau, et la deuxième, la méthode par circulation ou par soutirage latéral. Les tubes peuvent être fixés à la verticale ou selon un angle par rapport à la berge, ou contenus dans un bras rétractable fréquence Fondements de la surveillance des visites • L’équipement d’échantillonnage automatisé doit être entretenu, et les données doivent être compilées afin de caractériser la qualité sous la forme d’une série sur le temporelle de données. Cela s’effectue lors d’une visite sur le terrain. terrain • La fréquence des visites sur le terrain dépend des conditions propres au cours d’eau. Les nouveaux sites devraient faire l’objet d’une visite toutes les deux ou trois semaines. Dans le cas des sites sans communication à distance en temps réel, l’intervalle entre les visites ne doit pas être plus long que la période la plus longue pour laquelle l’exploitant est prêt ou autorisé à perdre les données. Certains emplacements isolés peuvent faire l’objet d’une visite tous les 30 jours. • Les visites sur le terrain comprennent des procédures à effectuer sur place et/ou dans un environnement stable (zone abritée, à température stable, pour effectuer les travaux et entreposer les étalons). • Une sonde portative propre et étalonnée est utilisée lors des visites sur le terrain; les capteurs de cette sonde doivent avoir les mêmes spécifications que la sonde installée. Pendant leur déploiement, les capteurs des sondes risquent d’être souillés, de se dérégler ou de mal fonctionner, et donc d’engendrer une erreur de détection (voir les manuels d’origine). Les sondes doivent être gardées humides lorsqu’elles sont déplacées. • Il faut dresser une liste du matériel à apporter sur le terrain et la consulter avant et pendant toutes les visites sur le terrain. Des échantillons de laboratoire peuvent être requis pour de nombreux paramètres (la conductivité spécifique, l’oxygène dissous, le pH et la température sont des variables mesurées sur le terrain) à une fréquence précisée dans le protocole expérimental. Certaines organisations recueillent des échantillons à chaq ue visite, tandis que d’autres n’effectuent pas de prélèvement régulier d’échantillons, parce que les capteurs sont inspectés et étalonnés à chaque visite sur le terrain, et que les lectures sont obtenues à l’aide de capteurs portatifs ou déployés à long terme qui sont propres et bien étalonnés. 45 • Les turbulences dans le cours d’eau produisent des bulles qui interfèrent avec les lectures faites par les capteurs optiques (par ex. turbidité et chlorophylle a). L’élimination des bulles par un racleur juste avant la prise d’une lecture élimine ce type de problème. Si la sonde n’est pas équipée d’un racleur, on privilégiera une installation à angle afin de prévenir l’accumulation de bulles. • Il faut s’assurer que les sondes sont toujours dans la colonne d’eau (en cas de turbidité), à une distance minimale de la surface afin d’éliminer les effets du rayonnement solaire, et à une distance minimale du substrat pour éviter les sédiments charriés par le fond Protocole recommandé • Le nettoyage des sondes et des capteurs ainsi que l’étalonnage des capteurs doivent se faire dans un milieu stable et abrité, puisque tous les instruments et les étalons chimiques utilisés sont sensibles à la température. Dans la plupart des cas, toutes les données sont recueillies sur le terrain. Les données avant le nettoyage peuvent être relevées sur place dans le cours d’eau, tandis que les données après le nettoyage peuvent être mesurées dans de l’eau du cours d’eau qui a été transportée en milieu stable, hors site (cela n’est cependant pas possible à tous les sites) ou pendant la réinstallation. Pour tenir compte du changement d’emplacement, entre le site sur le terrain et le milieu stable, chaque lecture avec la sonde installée est appariée avec une lecture faite à l’aide de la sonde portative. Les lectures faites à l’aide de la sonde portative sont utilisées pour déterminer les modifications subies par l’eau du cours d’eau pendant son transport entre le cours d’eau et le milieu stable. Les capteurs sont toujours ré-étalonnés. • Regrouper le matériel de terrain nécessaire. Vérifier que les fournitures de laboratoire requises sont disponibles et, si on emploie une sonde portative, en étalonner les capteurs (ainsi que les capteurs de la sonde installée, s’il s’agit de la première visite sur le terrain). • Une fois arrivé au site, inspecter ce dernier à la recherche de tout dommage à l’équipement, télécharger les données pour la période d’échantillonnage avant de toucher à la sonde installée (vérifier l’heure indiquée sur l’enregistreur de données par rapport à celle donnée par une montre), relever les données avant nettoyage in situ ou dans un récipient d’eau provenant du cours d’eau, préparer les sondes en vue du transport vers un milieu stable, et recueillir des échantillons d’eau dans le cours d’eau. Enfin, nettoyer le tube d’installation. • Si on apporte la sonde dans un milieu stable, nettoyer la sonde et les capteurs, relever les données après nettoyage dans un récipient d’eau provenant du cours d’eau, inspecter la sonde installée et ses détecteurs, consigner l’information sur les étalons, relever les données sur l’écart par rapport à l’étalonnage (mesure dans la solution étalon avant le réétalonnage), et étalonner (à l’aide des étalons de référence) ou replacer les capteurs s’ils fonctionnent mal. 46 Envelopper le manchon dans un linge humide ou le replacer dans la cuvette d’étalonnage, avec une éponge humide au fond de celle-ci. Placer le capuchon sur la sonde afin de protéger les contacts électroniques, et préparer les sondes en vue du transport sur le terrain. • La différence entre les lectures effectuées à l’aide de la sonde portative est attribuable aux modifications subies par l’eau du cours d’eau. La différence entre les lectures effectuées à l’aide de la sonde installée est attribuable aux souillures et à l’eau du cours d’eau. La portion d ue aux salissures peut être déduite en soustrayant ces deux différences. • Lors de la réinstallation, relever les données sur la réinstallation dans un récipient d’eau provenant du cours d’eau ainsi qu’in situ dans le tube d’installation apparié. Chaque nouvelle période d’échantillonnage commence avec des capteurs étalonnés pour réduire le plus possible la dérive pendant la période de déploiement. • Après chaque visite sur le terrain, on évalue la qualité des données. 47 Tube d’installation à fentes (empêche la sonde et aux détecteurs, et Appareil à sondes multiples équipé d’un racleur aide à soutenir la sonde 48 Tube d’istallation (de goauche à droite : installation verticale, installation à angle et dans un bras rétractable) 49 PROTOCOLE D’ÉCHANTILLONNAGE BACTÉRIOLOGIQUE Les échantillons sont généralement analysés en fonction d’une combinaison des paramètres bactériologiques suivants : coliformes totaux survol (rarement), coliformes fécaux, Escherichia coli (E. coli), streptocoques fécaux, et entérocoques. Le risque élevé de contamination au cours du prélèvement d’échantillons bactériologiques exige que celui-ci soit effectué avec un soin particulier et en appliquant des procédures supplémentaires pour maintenir autant que possible des conditions stériles. Les récipients à échantillon doivent être remplis conformément aux directives du laboratoire, et les échantillons doivent être gardés à l’abri de la lumière et au frais (sur de la glace), mais sans risque de passer sous le point de congélation. Il faut toujours commencer par le prélèvement d’échantillons bactériologiques et, si on prélève des échantillons depuis une embarcation, le faire en amont de l’embarcation. Les échantillons bactériologiques ont une durée de vie limitée, et il n’est pas toujours possible de les expédier à temps à un laboratoire d’analyse. C’est pourquoi il peut être utile de se procurer une trousse d’analyse de la qualité de l’eau qui permet de détecter sur place si l’échantillon bactériologique contient des coliformes totaux, des coliformes fécaux, la bactérie E. coli ou des streptocoques fécaux. Ce « laboratoire portable » est pourvu de deux étuves qui peuvent être branchées dans l’allume-cigarette d’une voiture, d’un microscope binoculaire, de boîtes de Pétri, de papier filtre carré, de milieux de culture, de matériel de filtration, l’alcool pour la stérilisation et d’un brûleur. points de La personne qui échantillonne doit éviter d’entrer dans des zones où le niveau d’eau est susceptible de dépasser ses bottes de caoutchouc sécurité ou ses cuissardes. S’assurer que les politiques relatives à la sécurité sont observées pendant l’échantillonnage, notamment en ce qui concerne le port de tous les vêtements de protection appropriés (p. ex., gilet de sauvetage). Dans certains cas, l’échantillonneur doit aussi être attaché à une autre personne ou à un objet stable Échantillonnage • Entrer dans l’eau jusqu’à la hauteur des genoux et dépasser le ou les vagues remuent le fond du lac (pour éviter toute par de s depuis le rivage sédiments en suspension). Éviter d’agiter sédiments et le substrat. Attendre 2 -3 minutes que les sédiments qu’on a soulevés se soient redéposés. 50 • Tenir toujours la bouteille de prélèvement par la base en veillant à la garder bien droite. N’ouvrir la bouteille qu’au derni er moment. Toujours en la tenant par la base et à la verticale, se placer face au courant et plonger la bouteille dans l’eau d’un mouvement continu jusqu’à ce que le goulot se trouve à environ 30 cm sous la surface de l’eau (ou à toute autre profondeur précisée dans le protocole). • Retirer le bouchon et remplir la bouteille conformément aux directives du laboratoire, puis la reboucher avant de la sortir de l’eau. La placer immédiatement dans une glacière close contenant des blocs réfrigérants ou des bouteilles d’eau chaude, selon la température extérieure. • Le cas échéant, il est possible de remplir la bouteille de prélèvement à partir d’un contenant intermédiaire propre et stérile. Prendre plusieurs prélèvements individuels le long du rivage PROTOCOLE GÉNÉRAL DE PRÉLÈVEMENT D’ÉCHANTILLONS D’EAU POUR LES ESSAIS BIOLOGIQUES EN LABORATOIRE survol Le protocole de prélèvement physique d’un échantillon en vue d’un essai biologique en phase liquide varie légèrement d’un type d’essai à un autre. La principale différence réside dans le volume nécessaire pour effectuer le ou les essais biologiques et les séries de dilution. Il est fortement recommandé que le personnel sur le terrain consulte le laboratoire pour se faire confirmer le volume de liquide nécessaire pour le ou les essais requis. utiliser des contenants en matériaux non toxiques • Le milieu récepteur doit être pompé à la profondeur d’échantillonnage précisée au moyen d’un tube en polyéthylène propre et points de recueilli dans un contenant en polyéthylène ou en polypropylène propre. sécurité • Les contenants servant à la conservation et au transport des échantillons doivent être faits de matériaux non toxiques, par exemple du verre préalablement nettoyé en laboratoire. Ces contenants doivent être neufs ou soigneusement lavés et séchés; ils devraient être rincés avec de l’eau propre, puis avec l’eau à échantillonner. Chaque contenant doit être rempli à ras-bord absence d’air), puis scellé. 51 • Inscrire les renseignements suivants sur l’étiquette : type d’échantillon, lieu, date, heure du prélèvement, nom du préleveur. • On doit éviter que les échantillons ne congèlent. Au cours du transport, les échantillons doivent demeurer dans l’obscurité et dans une plage de température variant entre 1 et 8 °C (si le transport dure plus de deux jours). PROTOCOLE POUR LA CHLOROPHYLLE A survol Les échantillons de chlorophylle a se recueillent comme les autres échantillons, c’est-à-dire comme échantillons composites ou instantanés. La différence intervient plutôt dans la manipulation subséquente des échantillons : ceux-ci sont filtrés, et c’est le filtre qui est ensuite analysé en laboratoire point de Filtrer les échantillons en utilisant uniquement les appareils et les flacons conçus pour la chlorophylle a (éviter de laver avec une solution sécurité acide). La pression ne doit pas dépasser 7 lb/po² (psi), ou 48 kPa, pendant le pompage au travers du filtre. À noter que certaines autorités exigent de tripler les filtres. • Rincer le cylindre gradué avec de l’eau distillée ou dé ionisée. • Mélanger l’échantillon pendant 30 secondes avant de le verser dans le premier filtre (si plusieurs filtres sont utilisés). • Pour les échantillons tirés d’un lac, filtrer de 50 à 500 ml de l’échantillon au travers d’un filtre GF/C en fibre de verre d’un diamètre de 47 mm; consigner le volume (manipuler le filtre avec des pinces). Pour les échantillons tirés d’une rivière, filtrer de 500 à 1 000 ml de l’échantillon au travers d’un filtre GF/C; consigner le volume. Si l’eau est vraiment trouble, filtrer autant d’eau que possible dans deux filtres et combiner le tout dans un tube à envoyer au laboratoire. Inscrire le volume total et la mention « deux filtres » sur le registre de terrain. Filtrer juste assez de l’eau échantillonnée pour que le filtre prenne une légère teinte vert-brun; veiller à ne pas encrasser le filtre. • Rincer le cylindre gradué et les côtés de l’entonnoir de filtration avec de l’eau distillée ou dés ionisée, puis passer l’eau de rinçage dans le filtre. 52 ajouter un • Lorsque pratiquement tout l’échantillon a été filtrée (c.-à-d. lorsqu’il restera environ 100 ml), ajouter de 1 à 2 ml de solution saturée agent de de MgCO3 conservation • Retirer le filtre avec les pinces pour ne pas y toucher avec ses doigts, lesquels pourraient avoir des traces d’acide. • Conserver le filtre dans un congélateur (à une température inférieure à -20 ºC). PROTOCOLE POUR LES CONTAMINANTS ORGANIQUES À L’ÉTAT DE TRACES ET LES PESTICIDES survol L’échantillonnage de substances organiques à l’état de traces se fait aussi bien par échantillonnage instantané que composite, tant que les directives suivantes sont respectées : • Seul du verre, du Téflon ou de l’acier inoxydable (nettoyés conformément aux normes en matière de substances organiques à l’état de traces) devraient entrer en contact avec l’échantillon. • Il ne doit y avoir aucun espace libre dans les bouteilles remplies d’échanti llons, et ces bouteilles doivent être en verre ambre ou foncé pour limiter le risque de photo dégradation. • Le contact de l’échantillon avec l’air doit être réduit au minimum afin de limiter sa volatilisation. • Il faut éviter d’utiliser un contenant intermédiaire pour remplir les bouteilles de prélèvement (source potentielle de contamination). • Les échantillons doivent être conservés conformément aux directives du laboratoire. • Si l’échantillon est pris sous la glace, il se peut que certains flacons servant à l’échantillonnage de polluants prioritaires volatils (PPV) soient difficiles à remplir. S’assurer alors que le trou de tarière est bien rincé et plonger les fioles à la main auss i profondément que possible avant de les reboucher sous l’eau. On peut égalemen t remplir un récipient foncé de 1 L nettoyé selon les normes en matière de substances organiques à l’état de traces, puis verser immédiatement son contenu dans les flacons pour PPV en veill ant à ne laisser aucun espace libre. Pour les essais témoin, utiliser l’eau ultra pure et désionisée (plus haute qualité d’eau désionisée utilisée pour l’analyse des paramètres des substances organiques à l’état de traces) fournie par le service compétent du laboratoire d’analyse pour les échantillons témoin. 53 Ne pas rincer les bouteilles (à moins d’instruction contraire du laboratoire) et ne pas toucher l’intérieur du couvercle ou du point de sécurité goulot. Les bouteilles servant à l’échantillonnage des pesticides et des composés organiques halogénés adsorbables (COHA) peuvent être remplies à partir de bouteilles en polycarbonate de 4 L. • Dans les rivières, immerger directement la bouteille en faisant face au courant, et la reboucher directement sous l’eau lorsqu’elle est pleine. Si on prélève l’échantillon d’un pont, placer la bouteille dans un récipient en alliage inoxydable et la caler avec un coussin en mousse. Retirer le couvercle de la bouteille uniquement une fois celle-ci bien en place dans le récipient. Cette façon de faire permet d’éviter que le goulot de la bouteille touche au récipient. Faire descendre le tout dans le cours d’eau en opérant un mouvement de haut en bas dans le courant jusqu’à ce que la bouteille soit remplie, puis remonter avec précaution le récipient sur le pont et reboucher la bouteille. Si on prend l’échantillon sous la glace, placer la bouteille dans un récipient en acier inoxydable et la caler avec un coussin en mousse, puis la plonger rapidement dans le courant, sous la glace, et la reboucher directement sous l’eau lorsqu’elle est pleine. • Dans les lacs, que ce soit en eau libre ou sous la glace, utiliser une pompe péristaltique pour obtenir un échantillon composite de prélèvements verticaux en s’assurant d’utiliser un tube en Téflon. Soumettre une pompe témoin à un contrôle et une assurance de la qualité afin de vérifier le risque de contamination. Échantillonnage à grand volume Un échantillonnage à grand volume a l’avantage de réduire la limite de détection grâce au volume de l’échantillon (de 20 à 40 litres). Le contenant sous pression et l’extracteur Goulden sont deux types d’échantillonneurs permettant d’opérer ce genre de prélèvement Extracteur d’échantillons à contenant sous pression extraction en deux L’échantillonneur à contenant sous pression est un outil de prélèvement à grand volume par extraction liquide-liquide qui utilise le étapes dichlorométhane pour concentrer les substances organiques hydrophobes. Il ne faut pas le confondre avec un extracteur à écoulement 54 continu; il s’agit plutôt d’une variante à grande échelle de la technique d’extraction par décantation utilisée dans la plupart des laboratoires. L’extracteur d’échantillons à contenant sous pression offre certains avantages par rapport aux systèmes à écoulement continu, notamment la simplicité de l’appareil et la maniabilité. • Les échantillons d’eau sont prélevés dans des récipients de boisson en acier inoxydable de 20 litres préalablement lavés. Les échantillons sont filtrés à l’azote sous pression au travers de porte -filtres intégrés en acier inoxydable (142 mm, filtre GF/C ou AE) jusque dans des contenants sous pression en acier inoxydable Millipore. Il est également possible de réaliser l’extraction à partir du surnageant, ce qui permet de sauter l’étape de filtration. • Ajouter un volume prédéterminé d’étalons de récupération (contenu dans du méthanol) au contenant sous pression. • Les échantillons sont extraits en deux étapes. Un volume initial de 600 ml de dichlorométhane est injecté dans le contenant sous pression, et mélangé à basse vitesse pendant 15 minutes avec un agitateur en acier inoxydable et en Téflon. On prévoit ensuite un repos de 15 minutes pour laisser le dichlorométhane se déposer; ce dernier est ensuite amené sous une faible pression d’azote dans un contenant d’échantillonnage. Toute eau résiduelle entrant dans le contenant d’échantillonnage est reversée dans le contenant sous pression. • Une deuxième aliquote (300 ml) de dichlorométhane est injectée dans le contenant sous pression, mélangée pendant 15 minutes, laissée au repos pendant 15 minutes, puis extraite. Ce deuxième extrait est combiné au premier, ce qui complète l’échantillon. • À ce point, il est possible d’ajuster le pH de l’échantillon et de répéter la procédure afin d’extraire les composés acides o u alcalins pouvant être extraits. En incluant l’étape de nettoyage, l’extraction d’un échantillon de 20 litres au moyen de la technique par contenant sous pression demande environ 2 heures. Extracteur Goulden pour prélèvement massif • L’extracteur et les tubes en Téflon doivent être nettoyés entre les analyses selon les protocoles de nettoyage sans composés organiques (lavage avec un détergent, rinçage avec de l’eau désionisée ne contenant pas de composés organiques, rinçage à 55 l’acétone puis à l’hexane, séchage à l’air). Pendant les analyses, l’échantillonneur est rincé à l’acétone, puis à l’hexane et à l’eau ne contenant pas de composés organiques entre chaque série d’échantillon propre à un site, et toutes les ouvertures en verre sont recouvertes d’une feuille d’aluminium préalablement chauffée au four à moufle à 400°C pendant 3 à 6 heures lorsqu’elles ne servent pas. Si possible les analyses du site le moins susceptible d’être contaminé sont faites avant les sites les plus susceptibles de l’être afin d’éviter toute contamination croisée. • Les échantillons sont prélevés dans des contenants en verre de 4 litres ou des récipients de boisson en acier inoxydable de 20 litres sous pression qui ont été nettoyés au préalable (tous les joints toriques en caoutchouc des récipients de boisson doivent être remplacés par des joints en Vitex). Avant de procéder à l’extraction, l’échantillon est filtré afin de réduire l’émulsion de dichlorométhane, susceptible de nuire à la récupération par extraction. La filtration peut être effectuée sous pression d’azote au moyen d’un porte-filtre intégré en acier inoxydable Millipore de 142 mm et d’un filtre GF/C (en utilisant un récipient de boisson sous pression). Conserver le filtre en papier (l’emballer dans une feuille d’aluminium chauffée, puis dans un sac de type Ziploc) pour une extraction subséquente en laboratoire. L’eau et les sédiments extraits sont combinés par la suite pour obtenir un résultat pour l’ensemble de l’eau. L’étape de filtration peut également être remplacée par l’extraction du surnageant et l’analyse des sédiments provenant de l’échantillonneur à sédiment. • Un volume initial de 300 ml de dichlorométhane (qualité pesticide) est injecté dans la chambre de mélange, et l’eau échantillonnée est pompée dans l’échantillonneur par des tubes de verre et de Téflon à un débit de 500 ml/minute. L’échantillon est ensuite chauffé par un réchauffeur jusqu’à 20°C environ pour augmenter l’efficacité de l’extraction, puis il est mélangé au moyen d’un agitateur mécanique en acier inoxydable. Une deuxième pompe injecte un volume précis d’un étalon de récupération (contenu dans du méthanol) dans le mélange tout au long du processus d’extraction. Une troisième pompe remplace le dichlorométhane, qui est perdu en raison de son hydro solubilité (1,6 %). Les pompes et le mélangeur doivent être arrêtés périodiquement au cours du processus pour s’assurer que le niveau de dichlorométhane demeure proche du niveau original de 300 ml. Si le niveau de 56 dichlorométhane varie, le débit d’injection doit être ajusté. Il faut cesser d’ajouter l’étalon environ 10 minutes avant la fin du processus d’extraction pour permettre le rinçage du contenant étalon et purger le tube avec un volume supplémentaire de méthanol de qualité analytique. • Après l’extraction, l’extrait de dichlorométhane est transféré dans des contenants de décantation en verre ambre de 1 litre nettoyés au préalable au moyen d’un entonnoir séparateur en Téflon (afin de réduire l’émulsion). Un rinçage répété de l’échantillonneur avec l’eau extraite est généralement nécessaire pour libérer le dichlorométhane piégé, particulièrement, dans la colonne à remplissage en Téflon. Tout solvant qui atteint la chambre de décantation à la troisième étape est ajouté à l’extrai t. Les numéros de lot de dichlorométhane devraient être consignés et les solutions témoin et blancs de méthode (avec de l’eau ne contenant pas de composés organiques additionnée de l’étalon de récupération) doivent être recueillis à des intervalles prédéterminés. En comptant l’extraction, la récupération de l’échantillon et le nettoyage, il faut environ 2,5 heures en moyenne pour extraire les échantillons d’un prélèvement de 40 litres. Appareil exemple d’échantillonneur de 4 litres 57 5. Elaboration des procédures appropriées d’analyse de laboratoire et de vérification des données Il existe plusieurs procédures d’analyse en laboratoire mais les plus populaires sont les suivantes • Analyse des paramètres chimiques par spectrophotométrie Le principe de l’analyse par spectrophotométrie s’appuie sur une analyse colorimétrique. La loi de Beer Lambert relie le niveau d’absorbance d’un rayonnement à la concentration du milieu qu’il traver se. La spectrophotométrie permet une analyse quantitative et étalonnage. Des kits prêts à l’emploi sont disponibles. Ils fournissent les tubes à essai contenant des réactifs, compatibles avec le photomètre et un thermo-réacteur, ainsi que des réactifs devant être ajoutés à différents moments lors de la préparation du test. Lorsque les protocoles sont respectés, cette méthode est simple et fiable. L’échantillon est introduit dans une cellule -test préparée par un laboratoire, avec un éventuel ajout de produit chimique fourni avec le kit de cellule-test. Des réactions chimiques se déroulent dans cette cellule, dont la couleur est ensuite analysée par spectrophotométrie, la longueur d’onde utilisée variant en fonction du paramètre étudié. Les cellules-test sont calibrées pour mesurer des concentrations dans certaines fourchettes. Si la concentration de l’échantillon est inférieure à cette fourchette, il est nécessaire d’utiliser un autre type de cellule-test avec une fourchette de mesure plus basse. Or, cette démarche coûte cher, et il est préférable d’estimer correctement les résultats attendus. Si la concentration de l’échantillon est supérieure à la fourchette de la cellule -test, une dilution de l’échantillon permet d’utiliser le même type de cellule-test. Chaque type de cellule-test est livré avec son protocole et les produits chimiques qui y sont associés. Entre 0,1 et 2 ml d’échantillon sont introduits dans la cellule, ce qui nécessite une mesure par micropipette. Les réactions chimiques qui se produisent dans les cellules- test sont généralement exothermiques (production de chaleur), ce qui peut parfois provoquer l’éclatement de la cellule. Il est primordial de porter des équipements de protection : lunettes, blouse et gants. Pour la DCO, l’azote et le phosphore total, les cellules-test doivent être chauffées durant des durées variables à des températures comprises entre 130 et 150 °C. Le laboratoire doit donc être équipé d’un thermo - réacteur. Matériel minimal requis : • • Micropipette. • Gants. Spectrophotom • Bécher. • Lunettes de ètre. protection. • Porte-tube. • Thermo • Blouse. • Eau distillée. réacteur. 58 Les protocoles d’analyse par spectrophotométrie ne nécessitent pas de compétences très avancées en analyse de laboratoire. En revanche, l’investissement en matériel est onéreux. • L’analyse des paramètres chimiques par dosage L’analyse des paramètres chimiques par dosage requiert des compétences spécifiques de technicien de laboratoire ainsi qu’un laboratoire équipé en verrerie (béchers, pipettes, burettes, etc.). Elle nécessite également que le laboratoire soit approvisionné en produits chimiques. Le principe général est de déclencher une ou plusieurs réactions chimiques connues entre un réactif titré (dont la concentration est à déterminer) et un réactif titrant (dont la concentration est connue). Une réaction de dosage est unique, totale et rapide. L’objectif du protocole de dosage est de déterminer l’équivalence, c’est-à-dire le moment où les deux réactifs ont été entièrement consommés. La quantité, la concentration du réactif titrant et l’équation de la réaction sont connus : ils permettent de calculer la concentration du réactif titré. De l’équation se déduit le bilan de matière quantitatif de la réaction En vue de connaître la qualité de l’eau dans la zone du projet, des résultats d’analyses se réfèreront à la norme de l’OMS. Les indicateurs sont des paramètres dont l’utilisation fournit des informations quantitatives ou qualitatives sur les impacts et les bénéfices environnementaux et sociaux des activités du projet. Le suivi de l’ensemble des paramètres biophysiques et socioéconomiques est essentiel. Toutefois, pour ne pas alourdir le dispositif et éviter que cela ne devienne une contrainte dans le timing du cycle de projet, il est suggéré de suivre les principaux éléments suivants : Tableau 19: Quelques méthodes d'analyse des paramètres de suivi des eaux Paramètres Unités Normes OMS Méthodes d’analyse/Instruments Dosages des paramètres physico-chimiques Température de l’eau T eau °C pH pH - 6.5≤pH≤8.5 Instrumental/pH/conductivité/TDS/température, Hanna Solides totaux dissous STD mgL-1 HI9811-5 Conductivité électrique CE µS.cm-1 Néphélométrie/ Turbidimètre, Orbeco-Hellige Hellige (modèle Turbidité Turb. NTU ≤5 966, Orbeco Analytical Systems, Inc., USA). Filtration sur disques filtrants en fibres de verre et séchage / Matières en suspension MES mgL-1 ≤ 15 Four, à températures contrôlées, balance à 0,01g près / Totale/ Couleur Gravimétrie Oxygène Instrumental, méthode électrométrique /Oxymètre Oxi 315i, OD mg.L-1 dissous/Saturation WTW 59 Paramètres Unités Normes OMS Méthodes d’analyse/Instruments Dosages des nutriments et éléments majeurs (Anions et Cations) Colorimétrie, Spectroquant® Phosphates test kit (Merck) Phosphates PO43- /spectrophotomètre Ammonium NH4 Nitrate NO3- ≤ 50 Colorimétrie, Spectroquant Fer (II) Fe2+ ≤ 0.3 mg.L-1 Détermination volumétrique de titre alcalimétrique (TA) et du Hydroxydes OH- titre alcalimétrique complet (TAC) puis déduction des concentrations/ burette Colorimétrie, Spectroquant® Chloride test kit (Merck) : Chlorures Cl- ≤ 250 réaction des chlorures avec le thiocyanate de mercure (II) / Spectrophotomètre Métaux lourds Métaux lourds 1 (Cadmium) Cd Métaux lourds 2 (Zinc) ZN ≤3 Métaux lourds 3 Cuivre Cu mg.L-1 ≤2 Extraction au solvant / Absorption atomique Métaux lourds 4 (Plomb) Pb Métaux lourds 6 (Mercure) Hg Paramètres à suivre Indicateurs Chlorophylle A Concentration de Chlorophylle dans un volume Cyanobactéries Concentration de Cyanobactéries dans un volume Pesticides (molécules utilisées par la CASL) Concentration% de pesticide dans un litre d'eau Coliformes totaux Concentration de Coliformes Quantité de matière organique en suspension dans un Matière organique volume d'eau Tableau 20: Indicateurs de contrôle analytique de la pollution dans les milieux naturels type de détermination analyse suggérées pour Type de paramètres Analyse nécessaires Labo(L), Terrain (T) complément purge T pH, Conductivité Ω-1 T°, Eh indicateurs de pollution T pH, Conductivité Ω-1 Alcalinité (T) ou acidité (T) L COT carbone organique total 60 type de détermination analyse suggérées pour Type de paramètres Analyse nécessaires Labo(L), Terrain (T) complément HOT halogène organiques totaux qualité de l’eau L CL-, Fe, Mn, Na+, So4- Ca++, Mg++, K++, NO3-, PO4- Phénol silicate d’ammonium convenance pour eau As, Ba, Cd, Cr, F-, Pb, Hg, NO3- potable, consommation L Se, Ag humaine Bactéries coliformes α / β 5.1. Saisie des résultats Les données ci-après donnent une orientation sur un modèle de fiche de résultat à présenter après les analyses des données collectées. Client : Prélèvement : Conservation : Transport : Origine échantillon : Date de prélèvement : Date de réception au Laboratoire : Norme N° Paramètres Unité Point 1 Point 2 Points 2…….. n OMS 1 pH - 6-9 2 Température ˚C <30 3 Turbidité NTU - Solides Totaux 4 mg/L 450 -2000 Dissous (STD) 5 Conductivité μS/c m <400 6 Oxygène Dissous (DO) mg/L - 61 Norme N° Paramètres Unité Point 1 Point 2 Points 2…….. n OMS Matières en 7 mg/L 50 -100 Suspension (MES) 8 Manganèse (Mn2+) mg/L - 9 Potassium (K+) mg/L - 10 Sodium (Na+) mg/L 3-9 11 Calcium (Ca2+) mg/L - 12 Magnésium (Mg2+) mg/L - 13 Hydrogénocarbonates (HCO3-) mg/L 90-500 14 Métaux lourds 1 (Cadmium) mg/L <0,1 15 Métaux lourds 2 (Zinc) mg/L 1 16 Métaux lourds 3 (Cuivre) mg/L 1,5 17 Métaux lourds 4 (Plomb) mg/L 0,05 18 Métaux lourds 5 (Arsenic) mg/L 0,3 19 Métaux lourds 6 (Mercure) mg/L 0,01 20 Métaux lourds 7 (Chrome) mg/L <0,1 21 Fer total mg/L - 22 Aluminium (Al3+) mg/L <5,0 23 Nitrates (NO3-) mg/L <50 24 Chlorures (Cl-) mg/L <50 25 Sulfates (SO4 2-) mg/L - 26 Ammonium (NH4+) mg/L - 27 O-Phosphates (PO43-) mg/L <10 (P total) 5.2. La production des rapports Le rapport de suivi et contrôle de la qualité des eaux doit pouvoir rendre fidèlement compte de la méthode à suivre dans le cadre du processus de surveillance, y compris l’assurance de la qualité analytique et la validation des données de manière détaillée. Ce rapport devra contenir les thématiques suivantes. Le CNI rédigera un rapport à l’issue de chaque visite. Ces rapports seront transmis au Maitre d’ouvrage pendant la phase de construction qui s’en inspirera pour apporter, éventuellement, des corrections dans la mise en œuvre du Plan de suivi et de contrôle des eaux . A la phase d’exploitation, le destinaires est la SEMRY. 62 5.3. Renforcement des capacités pour le suivi et la surveillance de la qualité des eaux Renforcement des capacités et formation : L’UCP dispose d'un effectif de personnel qualifié suffisant pour superviser la mise en œuvre des recommandations du rapport de l'étude d'impact environnemental ainsi que les activités de construction la SEMRY quant à elle devra recruter un environnementaliste pour la poursuite du monitoring pendant la phase d’exploitation . Par ailleurs, des formations supplémentaires permettront à cette équipe (en impliquant dans la mesure du possible les spécialistes de l’environnement de la MDC et des entreprises) de mieux s’outiller en matière de suivi de la qualité des eaux. Ceci leur permettra de mieux appréhender et analyser les résultats des mesures faites par le prestataire afin de produire aisément les rapports sur la qualité de l’eau. 5.4. Budget de suivi de la qualité des eaux Le suivi de la qualité des eaux dans le cadre du projet VIVA LOGONE fera l’objet d’une convention entre l’Unité de Coordination du Projet et l’Université de Maroua. Toutefois un renforcement de capacité de l’équipe de sauvegarde environnementale de l’UCP, de la SEMRY , de la MDC et des entreprises des travaux sera fait en vue d’une meilleure supervision de ce suivi. Le tableau ci-après présente une estimation des coûts de mise en œuvre de ce suivi. Tableau 21: Coûts de la mise en œuvre du plan de suivi de la qualité des eaux Coût unitaire Coût total Désignation Quantité (FCFA) (FCFA) 14 Signature d’une convention avec l’université de 1 fois par Maroua pour les prélèvements et les analyses des 1 000 000 14 000 000 semestre eaux de surface et souterraine pendant 7 ans Renforcement des capacités de l’équipe de sauvegarde environnementale de l’UCP, de la 1 000 000 4 4 000 000 SEMRY, de l’entreprise des travaux et de la MDC en matière de monitoring de la qualité de l’eau Production des rapports semestriels sur la qualité de / / / l’eau TOTAL 18 000 000 5.5. Acteurs de suivi et de surveillance de la qualité de l’eau La surveillance et le suivi de la mise en œuvre du plan de suivi de la qualité des eaux seront effectués conjointement par les équipes de sauvegarde environnementale de l’UCP, de la SEMRY, de l’entreprise des travaux et de la MDC. Elles se référeront aux résultats des analyses effectuées par l’Université de Maroua pour le monitoring environnemental des travaux. 63 5.6. Chronogramme de suivi de la qualité des eaux Le tableau ci-après propose un chronogramme de suivi annuel de la qualité des eaux avec deux séquences de mesures semestrielles des échantillons d’eaux. 64 Tableau 22: Chronogramme du suivi annuel de la qualité des eaux Période de déploiement (Année/ 12 mois) Activités Janvier Février Mars Avril Mai Juin Juillet Août Septembre Octobre Novembre Décembre Renforcement des capacités des spécialistes de sauvegarde Contrôle de la qualité des eaux (puits, fleuve, pompes, etc.) des points sélectionnés Surveillance des mesures prises pour le contrôle de l’érosion ; Surveillance des activités d’utilisation des ressources en eaux ; Surveillance des procédures et installations de rejet des eaux usées Analyse et interprétations des données Production du rapport de suivi 65 5.7. Directives environnementales à l’intention des entreprises Ces directives environnementales seront incluses dans les documents d'appel d'offres remis aux entreprises. Elles visent à atténuer les effets négatifs possibles sur l'environnement et la population que pourraient produire les travaux de construction des puits d'eau et des latrines. Activités de construction Il s’agit de veiller à ce que les éléments relatifs au suivi de la qualité de l’eau soient consignés dans les PV de chantier et les PV de réception provisoire des travaux et dans les rapports d’activités trimestriel et annuels. Le maître d’œuvre chargé de la supervision des travaux devra avoir dans son équipe un responsable en environnement, compétent et qualifié pour effectuer la surveillance. Ce dernier aura pour mission, de contrôler le respect par chaque entreprise impliquée dans les travaux, des pratiques environnementales prescrites dans son marché, ainsi que de la conformité des travaux aux exigences environnementales spécifiées dans le cahier des charges. Les spécifications environnementales du marché et le PGES, approuvés seront les documents contractuels de référence de la surveillance environnementale. Il s’agit plus spécifiquement pour le maître d’œuvre de : - Identifier la procédure de gestion des éventuelles non-conformités (et les différents niveaux) et d’autres procédures clés comme la pollution intentionnelle des eaux ; - Protéger la surface du sol pendant les travaux de construction et reverdir ou stabiliser physiquement les surfaces érodables ; - Assurer un drainage approprie ; - Prévenir la stagnation de l'eau dans les puits de construction, ou les zones de remplissage pour éviter la contamination potentielle de la nappe phréatique et le développement d'un habitat pour les insectes vecteurs de maladies ; - Choisir de manière durable si possible, les matériaux de construction, en particulier l’usage du bois comme option première au lieu des matières plastiques ; - Contrôler et nettoyer chaque jour le chantier ; - Lors des constructions d’ouvrages, procéder à la récupération des gravats de chantier ; - Prévoir sur le chantier des services appropriés d'évacuation des déchets et d’assainissement ; - Evacuer les huiles usées et les déchets solides par des moyens appropriés ; - Stocker le déchets biodégradables dans des bacs étanches 66 - Préserver les habitats naturels le long des cours d'eau, des pentes abruptes et des zones écologiquement sensibles ; - Élaborer des plans d'entretien et de mise en valeur et rétablir la végétation et I’habitat. 5.8. Directives environnementales à l’intention des conseils scolaires et du grand public Pour atténuer les effets sur l'environnement durant l'exploitation et l'entretien des installations, lors du déploiement des campagnes de sensibilisation sur les maladies liées à l’eau prévues par le projet, il sera recommandé au public d’appliquer les directives environnementales suivantes pour assurer i) la gestion hygiénique des puits d'eau et des latrines, ii) promouvoir la construction et l’usage des latrines; et ii) l’entretien écologiquement rationnel des installations scolaires. Les activités suivantes sont proposées A cette fin : Latrines : Outre l'application des spécifications techniques, il convient de prendre en compte les aspects environnementaux suivants : - Disponibilité d'un espace ouvert à la fin de la durée de vie utile des latrines ; - Capacité à long terme des latrines à évacuer les déchets ; - Taux d'infiltration sans danger ; - Fiabilité du service de vidange ; - Problèmes potentiels poses par les eaux usées ; - Méthodes appropriées de collecte/enlèvement des eaux uses ; - Identification des sites d'évacuation des déchets (existants ou nouveaux). Puits d’eau : Pour assurer un approvisionnement durable des écoles en eau, il convient d'envisager les mesures environnementales suivantes : • Situer les puits d'eau a une distance minimum de 50 m des latrines, des fosses septiques • Veiller à ce que de l'eau ne stagne pas aux alentours des puits ; • Veiller à l'entretien régulier des puits d’eau ; • Procéder aux tests périodiques de la qualité de l'eau. Education en matière d’hygiène : Pour contribuer davantage à améliorer la santé des élèves, il faut organiser les programmes de formation sur les éléments suivants lies à l’environnement : - Mesures de sante et d'hygiène nécessaires à la protection des puits d’eau ; - Sélection de sites et conception des installations d’assainissement ; - Choix d'une implantation appropriée pour les installations liées aux puits d’eau ; - Conception appropriée des installations du point de vue de l'exploitation et de l'entretien ; 67 - Plans d'exploitation et d'entretien pour l'entretien régulier des puits d'eau et des installations d'assainissement. Cet appendice donne des renseignements d'ordre général permettant de déterminer les problèmes potentiels liés à l'aménagement des puits d'eau et des latrines au titre du projet. Les associations locales et les conseils scolaires pourraient donc trouver utiles certaines des informations sur des questions spécifiques ci-après : Affectation de l’eau : II importe que la communauté ou le service de distribution d'eau ait le droit de prélever la quantité d'eau nécessaire, qui devrait être prévue dans la planification et la gestion générales des ressources en eau. La quantité peut être modeste, mais il est nécessaire de la prévoir et de la protéger. Quantité d’eau : Pour prévenir les maladies dues au manque d'eau d'ablution (gale, poux, ulcères tropicaux) et de nombreuses infections de l'œil (trachome, conjonctivite) qui ont tendance à se propager en ra ison du manque d'hygiène, les réseaux d'alimentation en eau pour un niveau minimum de service devraient être conçus de manière à fournir au moins 20 litres d'eau par personne et par jour (plus les déperditions) sans files d'attente excessives. Qualité de l'eau : - Protection de l'eau souterraine et de l'eau de surface ; - Détermination de l'applicabilité des normes de qualité de l’eau : s'il n'existe pas de politique nationale sur la qualité de l'eau potable, utiliser les normes de qualité de l'eau potable de l’OMS; - Tests et traitement de l'eau contre les parasites, les produits chimiques dangereux, les bactéries, les virus ; - Fréquence des tests de la qualité de l'eau et responsabilité de leur exécution ; - Fréquence du traitement des ressources en eau et responsabilité de son exécution ; - Responsabilité du suivi et du contrôle de la qualité de l'eau au niveau des ménages (bénéficiaires, associations des utilisateurs de l'eau) - Responsabilité du suivi et du contrôle de la qualité de l'eau au niveau de l'école/district/niveau du projet (autorités officielles); - Adéquation technique, qualité et sécurité des installations de stockage en vrac ; - Adéquation technique, sécurité et protection des installations de pompage. 68 Protection de la source : - Examiner les activités naturelles et humaines qui ont lieu autour du point d'eau, du puits ou de la source ; - une source d'eau de surface est utilisée, il faut comprendre comment ces activités affectent la qualité de l'eau au point de prélèvement; - Prendre des mesures pour limiter les effets négatifs de ces activités, causes par l'eau stagnante qui pourrait devenir un vivier pour les vecteurs de maladies (paludisme); - Envisager des méthodes telles que la prévention de la pollution ou la conservation et la gestion de l'utilisation des terres, pour empêcher la contamination des sources ; - Envisager des activités de protection de la source telles que la réduction des déchets et le recyclage; - Faire en sorte que la distance séparant un ouvrage de captage d'eau de sources potentielles de contamination soit de : i) 50 mètres pour les latrines, les parcs à bétail, les puits d'ordures ; ii) 100 mètres pour les puits absorbants, les tranchées et les dispositifs souterrains d'évacuation des déchets ; iii) 150 mètres pour les fosses d'aisance, les décharges contrôlées, et les tombes; - Faire en sorte que l'utilisation de l'eau ait lieu en aval et a une certaine distance de la source; - Veiller à la conception et la construction des installations de captage par des moyens efficaces. CONCLUSION Le présent plan de suivi et de contrôle de la qualité des eaux, propose des stations d’échantillonnage, les méthodes de prélèvement, les normes et/ou indicateurs de référence pour une bonne mise en œuvre du suivi et contrôle de la qualité des eaux dans la zone du projet. Ce suivi se veut progressif et inter saisonnier compte tenue de la divergence des paramètres recherchés, du personnel à recruter et de la divergence des équipements à déployer sur le terrain, le coût estimatif pour le suivi est de 18 000 000 FCFA. 69 RÉFÉRENCES Agence canadienne d’inspection des aliments, Environnement Canada, Pêches et Océans. Programme canadien de contrôle de la salubrité des mollusques : manuel des opérations, le 21 mars 2008. Alberta Environment. Mars 2006 (a). Aquatic Ecosystems Field Sampling Protocols. Alberta Environment. Juillet 2006 (b). Guidelines for Quality Assurance and Quality Control in Surface Waters Quality Programs in Alberta. B.C. Ministry of Environment. 2006. Continuous Water-Quality Sampling Programs: Operating Procedures. G. A. Butcher et L. A. Gregory Environnement Canada. Échantillonnage à travers la glace : traitement de l’échantillon témoin et prélèvement d’échantillon, FS4.Ver2, le 1er février 2001 (a) Environnement Canada. Conservation des échantillons de qualité de l’eau pour les analyses du cyanure, FS23.Ver2, le 9 janvier 2003 (d). 70