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La problématique de la gestion intégrée des ressources en eau en République Démocratique du Congo: Analyse et stratégies( Télécharger le fichier original )par Serge Olivier TSHIBAMBA Université de Kinshasa - Licence 2005 |
CHAPITRE PREMIER : LES GENERALITESA près avoir identifié le problème dans la partie introductive, nous rappelons maintenant un ensemble de connaissances générales sur l'eau, ses propriétés et ses rapports avec le sol. Cela est nécessaire pour comprendre les conditions et les conséquences de son emplacement dans le sol d'une part et, d'autre part, son usage dans la vie quotidienne. Bien évidemment, la compréhension approfondie des processus évoqués dans ce chapitre demanderait des exposés intégrant des notions complexes de physique générale, de chimie et thermodynamique, ainsi que de l'hydrogéologie. Cela n'étant pas l'objet essentiel de la présente étude, nous avons essayé de présenter un minimum de connaissances nécessaires à la compréhension de la structure moléculaire de l'eau, des relations eau-milieu universel et eau-sol et certaines définitions des concepts qui seront utiles par la suite. Section I : DéfinitionI.1. Structure moléculaire de l'eau Un cm3 d'eau contient 3.14 1022 molécules dont le diamètre est de 3 angströms (3.10-8 Cm). La formule est H2O (fig. 1). Chaque molécule étant composée de deux atomes d'hydrogène (H+) et d'un atome d'Oxygène (O=). On sait que l'atome d'hydrogène est composé d'un proton (positif) et d'un électron (négatif) sur la couche K ; l'oxygène possède un noyau de 8 protons et de 8 électrons dont deux sur la couche K et 6 sur la couche L. Ces atomes sont neutres (autant de positifs que de négatifs), mais pour l'hydrogène il manque un électron sur la couche K, et pour l'oxygène deux électrons sur la couche L10(*). Ce sont donc des atomes à couche électronique extérieure non saturée, et cette disposition permet l'établissement de liaisons covalentes entre un oxygène et deux hydrogènes11(*). La molécule de l'eau se comporte alors comme un dipôle électrique et cela explique nombre propriétés de l'eau : propriété de solvant, possibilité d'absorption, capacité d'hydratation des ions et des colloïdes, etc. Il existe un autre type de liaison caractéristique de la molécule d'eau : en effet, chaque hydrogène d'une molécule peut être lié à un oxygène d'une autre molécule. C'est ce que l'on appelle le pont hydrogène. Cette liaison intramoléculaire est extrêmement importante car elle est à la base de plusieurs propriétés originales de l'eau (état liquide à température normale, valeurs élevée de viscosité...).
O-- 105° H++ H++ Diamètre 3.10-8 Cm Un atome d'oxygène-deux atomes d'hydrogène : H2O (Fig. 1) Modèle d'une molécule d'eau 1 cm3 = 3.4.1022 molécules I.2. L'eau et le milieu universelCette qualité d'universalité s'explique par une série de propriétés remarquables de ce fluide sur les plans physique, chimique et biologique, conférant ainsi à l'eau les trois états de la matière : solide, liquide et gazeux. Les changements d'états de la matière jouent un rôle essentiel dans le cycle de l'eau grâce à l'énergie du soleil avec l'évaporation à la surface de l'eau libre, ou de l'évapotranspiration au travers des plantes et dans l'atmosphère avec les équilibres eau-grâce-vapeur. Sa tension superficielle très élevée, la plus forte après celle du mercure, correspond à une ascension capillaire importante qui met en mouvement la tranche du sol, maintenant son humidité et alimentant les plantes par le réseau des racines. Grâce à sa molécule très ouverte, l'eau peut s'additionner à presque tous les corps gazeux, liquides ou solides, et jouit d'un pouvoir dissolvant quasi universel. L'eau contient notamment des fractions d'oxygène, d'azote et de phosphore. L'eau est donc un milieu propice à la vie et constitue le liquide des cellules vivantes. Elle est le vecteur qui conduit les éléments nutritifs aux plantes. Elle peut aussi dissoudre des substances nocives ou des déchets et joue alors le rôle de collecteur de pollution. Son grand pouvoir calorifique sous ses trois états lui permet de stocker les calories et de jouer un rôle de volant thermique essentiel dans le mécanisme des climats. La structure de cette petite molécule de quelque 3 angströms (A°) asymétriques avec deux atomes d'hydrogène positifs accrochés d'un angle de 105°C en font un petit aimant (fig.1). Elle se fixe ainsi aisément sur d'autres molécules d'eau pour donner l'eau liquide ou la glace, avec une faible variation de température, donc agitation. L'eau est l'agent le plus actif de l'érosion par son énergie mécanique ; elle est responsable du modèle du relief ; elle complète son action par son pouvoir de dissolution, son action de transport et la sédimentation. L'eau est le constituant principal des êtres vivants, faune et flore, car elle représente 80% de la biomasse totale des 1 400 milliards de tonnes existants à la surface du globe12(*). Elle est l'élément prédominant à la surface de la terre avec notamment les océans comme le montre le tableau n°1. Celui-ci rassemble les propriétés de l'eau et leurs conséquences sur le milieu ambiant, son rôle sur les équilibres et les échanges qui s'y produisent. Il explique les raisons profondes des usages et des besoins en eau traités dans le chapitre suivant. Tableau n°1 Eau et le Milieu Universel
Source : Pierre Dubreuil13(*) * 10 Peter W. Atkins ; Chimie physique, Bruxelles, éd De Boeck Université, 2000, p 901 * 11Une liaison covalente est une liaison chimique entre deux systèmes caractérisée par l'existence d'une paire des électrons telle que chacun d'entre eux puisse être considéré comme appartenant aux deux systèmes, les deux électrons étant couplés de façon que leurs spins soient antiparallèles. * 12 Dubreuil (Pierre) : La Science hydrologique, du service des colonies à l'aide au développement : essaie historique, Paris, éd l'Harmattan, 2003, p 27 * 13 Dubreuil (Pierre), op. cit., p 30 |
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