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Contribution à  l'étude de la qualité physicochimique et bactériologique des points d'eau dans la ville de N'Djamena


par Amann Hisseine Abdoul
Université de N'Djamena  - Master en hydrogéologie et en systèmes d'information géographique  2018
  

Disponible en mode multipage

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UNIVERSITE DE N'DJAMENA

**********

FACULTE DES SCIENCES EXACTES ET APPLIQUEES

**********
DEPARTEMENT DE GEOLOGIE
*********
MASTER HYDROSIG

REPUBLIQUE DU TCHAD

MINISTERE DE L'ENVIRONNEMENT DE L'EAU ET DE LA PECHE PROJET ResEau

MEMOIRE DE FIN D'ETUDES EN VUE DE L'OBTENTION DU DIPLOME DE MASTER EN HYDROGEOLOGIE ET SYSTEME D'INFORMATION GEOGRAPHIQUE (MASTER HYDROSIG).

THEME : `'CONTRIBUTION A L'ETUDE DE LA QUALITE PHYSICO-CHIMIQUE ET BACTERIOLOGIQUE DES POINTS D'EAU DANS LA VILLE DE N'DJAMENA».

Présenté et Soutenu publiquement le 06 avril 2019
Par : AMANN HISSEINE ABDOUL

Ingénieur des travaux en Hydrogéologie / N° Mle 017401168814954311018

Sous la Direction de :
Dr. BRAHIM TAHA DAHAB, enseignant à l'Université de N'Djamena.
Et sous la supervision de :
Dr MOUSSA ABDERAMANE, Maitre Assistant CAMES, enseignant à l'Université de
N'Djamena

Jury d'évaluation :

Président : Dr Hamdane Annadif, enseignant à l'Université de N'Djamena,

Rapporteur : Dr Adjeffa Epolyste, enseignant à l'Université de N'Djamena, Rapporteur : Dr Moussa Isseini, Maitre Assistant CAMES, Université de N'Djamena

ANNEE ACADEMIQUE 2017-2018

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page ii

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

DEDICACES

Je dédie ce mémoire à :

? A mon défunt père Boukar Abdoul. Papa tu nous as inculqué l»honnêteté, le respect d'autrui, la dignité et la rigueur dans le travail.

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page iii

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de N'Djamena

REMERCIEMENTS

Arrivé au terme de ce travail, il m'est agréable d'exprimer toute ma gratitude et mes remerciements à tous ceux qui, par leur enseignement, leur conseil et leur encouragement m'ont aidé à sa réalisation.

Je tiens à exprimer toute ma reconnaissance au Dr BRAHIM TAHA DAHAB, qui malgré ses multiples occupations a accepté d'encadrer ce travail d'initiation à la recherche ; ses encouragements et ses conseils étaient pour moi une source de motivation.

Au Dr MOUSSA ABDERAMANE, mon co-encadreur qui m'a toujours soutenu, encouragé. Sa rigueur scientifique m'a été d'une aide précieuse. Merci du fond du coeur.

À tout le corps enseignant et personnel de l'université de N'djamena et en particulier, à tous les enseignants du Master HydroSIG pour tous les cours dispensés. Il s'agit du Dr. MOUSSA ISSEINI, Dr. ABDERMANE HAMIT, Dr. KADJANGABA Edith, Dr. Job ANDIGUE, Dr. MOUPENG BEDJAOUE, Dr. MASSING OURSINGBE, Dr. OUYA BONDORO Henry, Dr. AHMED DORSOUMA, Mme DENENODJI Antoinette, M. Joseph LIBAR, M. LOUCKMANE BICHARA, M. RIRABE Dieudonné, Dr. HAMZA BRAHIM, Dr EPOLYSTE ADJEFFA, M. ABDELHAKIM MOUSTAPHA, M. WAROU, M. WALBADET Ezéchiel, et M. MAHAMAT NOUR Abdallah.

A tout le personnel du laboratoire national des eaux à N'Djamena pour leur accueil et leur courtoisie pendant mon stage, je pense particulièrement à AKOINA MOURSAL pour sa disponibilité, et ses encouragements sans cesse renouvelés à mon égard. J'exprime ma profonde reconnaissance à mes aînés d' HydroSIG en occurrence M. GUINBE AMNGAR, qui m'a guidé, orienté et aidé lors de la collecte des données.

Au Projet ResEAu et ses partenaires techniques et financiers qui ont mis en oeuvre le Master HydroSIG.

J'exprime enfin ma profonde reconnaissance à tous mes amis et collègues avec lesquels nous avions passé des temps fous à répéter, étudier. Il s'agit de : M. NOUBADOUM OSEE, M. ABDEL-AZIZ ADOUDOU.

Je tiens également à exprimer toute ma reconnaissance à tous ceux et celles qui ont contribué à la réalisation de ce travail et dont le nom ne figure pas dans cette liste.

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page iv

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

TABLE DES MATIERES

INTRODUCTION : 1

I. PROBLEMATIQUE : 1

II.OBJECTIFS : 3

PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE ET SES CARACTERISTIQUES 5

Chapitre I- CADRE GEOGRAPHIQUE ET SOCIO-ECONOMIQUE 5

I- APERÇU GEOGRAPHIQUE 5

I.1.1. Situation de la République du Tchad 5

I.1.2. Localisation de la zone d'étude 5

I.2- facteurs climatiques 6

1.2.1. Le climat 6

1.2.2. Indice d'aridité 7

I.3.- pluviométrie 8

I.3.1.- données pluviométriques 8

I.3.2- température 9

I.3.3- température moyenne mensuelle 9

I.3.4-humidité 10

I.4 - évaporation 10

1.5- l'insolation 12

I.6- l-hydrographie 12

I.6.1- le Chari 13

I.6.2- le logone 14

I.7- la géomorphologie 14

I.8- le sol 14

I.9- la végétation 15

I.10- contexte socio-économique 16

1.10.1. La situation socio-économique de la ville de N'djamena 16

Les secteurs privés et publics 16

I.11- la population/demographie 17

I.12- organisation administrative et sociale 17

Administration 17

Chapitre II- CONTEXTE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE 19

II.1. Le pliocène et le quaternaire 19

II.1.1. Pliocène 19

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page v

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de N'Djamena

II.1.2. Quaternaire 20

A. CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE 21

II.2. Les principales nappes phréatiques de N'Djamena 22

II.3. Paramètres hydrodynamiques (Q, Q/S, K, T, S) 24

II.4. Qualité des eaux de nappe 24

B. PRESENTATION DU LABORATOIRE NATIONAL DES EAUX 24

II.5. Les textes législatifs et réglementaires 25

DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES 25

Chapitre III. MATERIELS ET METHODES 26

CADRE DE L'ETUDE 26

METHODOLOGIE 26

III.1. MATERIELS ET METHODES 27

III.1.1. Etudes de terrain 27

III.1.2. Mesures des niveaux statiques 29

III.1.3.Echantillonnage de l'eau 30

III.1.4 études de laboratoire 32

III.1.5 réalisation des différentes coupes lithologiques 32

III.1.6 Calcul du niveau piézométrique 33

III.1.7 Calcul du gradient hydraulique 34

III.1.8 Matériels et dispositifs pour l'analyse bactériologique 35

III.1.9 Méthode d'analyse, procédure et modes opératoires 36

Les paramètres à analyser et méthodes d'analyse 36

III.1.10 Analyse des paramètres bactériologiques 38

Analyse et traitement des données 41

Limite de l'étude 41

III.2 RESULTATS: 42

III.2.2. Relation entre la lithologie et la contamination bactériologique des points d'eau 48

III.2.3. levé des niveaux statique et piézométrique 49

III.2.4 piézométrie de la nappe de N'Djamena 49

III.3.RESULTATS DES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES 51

III.3.1. Les paramètres physico-chimiques: 51

La température de l'eau 51

Le pH 51

Les solides totaux dissous 52

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page vi

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

La turbidité 52

La dureté totale (CaCO3) 53

Les sulfates 53

Bicarbonates : 54

Le calcium : 55

Chlorures : 55

Magnésium 56

Sodium 57

Potassium 58

Nitrates 59

Manganèse total: 61

Ammonium : 61

III.3.2. Les ions majeurs des eaux souterraines 62

III.3.2.1.Les cations 62

III.3.2.2. Les anions 62

Balance ionique des eaux souterraines 62

III.3.3. Faciès chimiques des eaux obtenus à partir du diagramme de Piper : 64

III.3.4 Indice d'échange de base (IEB) 64

III.3.5 Faciès chimiques des eaux selon le diagramme de Schoeller-Berkaloff : 65

III.3.6 Qualité des eaux de la nappe 66

III.3.7 Corrélation des éléments chimiques 68

III.4.résultats des paramètres bactériologiques. 69

III.4.1. impact socio-sanitaire de la consommation de l'eau sur la santé de la population 75

Chapitre V- INTERPRETATION ET DISCUSSION 77

V.1.Paramètres hydrodynamiques 77

V.2.Corrélation des coupes litho-stratigraphiques 77

V.3.Piézométrie 78

V.4.Qualité des eaux souterraines 79

V.4.1.Paramètres physico-chimiques 79

? La température : 79

? Le pH : 79

? La conductivité électrique : 79

V.4.2. les éléments chimiques 80

V.4.2.1.Les cations 80

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page vii

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

V.4.2.2.les anions 81

V.4.3.Indice d'échange de base (IEB) 83

V.4.4. rapports caractéristiques entre les éléments majeurs 83

V.5.Qualité bactériologique des eaux souterraines 85

CONCLUSION GENERALE 88

RECOMMANDATIONS 88

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES : 90

ANNEXES 93

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page viii

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de N'Djamena

LISTE DES FIGURES

Figure 1:localisation de la zone d'étude 6

Figure 2: Histogramme des précipitations moyennes mensuelles de 1984 à 2015 à la station de

N'Djamena - aéroport (source: DGMN/ mai 2015). 8
Figure 3:Histogramme des précipitations moyennes annuelles de 1984 à 2015 à la station de

N'Djamena- aéroport (source: DGMN/ Mai 2015). 8
Figure 4:Courbes de températures moyennes mensuelles de 1984 à 2015 à la station de N'Djamena-

aéroport (source: DGMN). 9
Figure 5: Humidité moyenne mensuelle de 1984 à 2015 à la station de N'Djamena aéroport (source:

DGMN) 10
Figure 6: Evaporation moyenne mensuelle de 1984 à 2015 à la station de N'Djamena-aéroport (source

DGMN). 11
Figure 7: Evaporation moyenne annuelle cumulée des trente dernières années à la station de

N'Djamena- aéroport (source: DGMN) 11
Figure 8: Courbe de l'insolation moyenne mensuelle de 1984 à 2015 à la station de N'Djamena-

aéroport (source: DGMN). 12

Figure 9 : hydrographie de la zone d'étude. 13

Figure 10: les arrondissements de N'Djamena. 18

Figure 11: matériels utilisés sur le terrain. 28

Figure 12: sites des mesures des niveaux statiques. 29

Figure 13: méthodes d'acquisition des données de terrain. 30

Figure 14: localisation des points d'eau (forages) étudiés. 32

Figure 15:carte de la répartition des sites des logs de la ville de N'Djamena. 33

Figure 16: vue de quelques matériels et dispositifs utilisés au laboratoire 35

Figure 17: opérations de prélèvements d'échantillons sur le terrain et d'analyses au laboratoire. 40

Figure 18: coupe lithologique Farcha-Kartota. 44

Figure 19: coupe lithologique Milezi- Guinebor2. 45

Figure 20: coupe lithologique Diguel Est- Toukra. 45

Figure 21: coupe lithologique Boutalbagar- Bakara 46

Figure 22: coupe lithologique Dingagali- Boutalbagar. 47

Figure 23: coupe lithologique Moursal- Boutalbagar. 48

Figure 24:carte piézométrique de la ville de N'Djamena obtenue par Arc Gis10. 50

Figure 25: carte piézométrique de la ville de N'Djamena obtenue à partir de surfer 8. 50

Figure 26:carte de la répartition de la conductivité des eaux souterraines à N'Djamena 52

Figure 27:carte de la répartition des duretés des eaux souterraines dans la ville de N'Djamena. 53

Figure 28:carte de la répartition des sulfates des eaux souterraines dans la zone d'étude. 54

Figure 29:carte de la répartition des bicarbonates des eaux dans la ville de N'Djamena. 54

Figure 30: carte de la répartition du calcium des eaux souterraines dans la ville de N'Djamena. 55

Figure 31: carte de la répartition des chlorures des eaux souterraines de la ville de N'Djamena. 56

Figure 32: carte de la répartition du magnésium des eaux souterraines dans la ville de N'Djamena. 57

Figure 33: carte de la répartition du sodium dans la ville de N'Djamena. 58

Figure 34: carte de la répartition du potassium dans la ville de N'Djamena. 59

Figure 35: carte de la répartition des nitrates dans les eaux de la ville de N'Djamena. 60

Figure 36: carte de la répartition du fer à N'Djamena. 60

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page ix

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

Figure 37: carte de la répartition d'ammonium à N'Djamena. 61

Figure 38: faciès chimiques des eaux de la ville de N'Djamena 64

Figure 39: diagramme de Schoeller Berkaloff des eaux souterraines de N'Djamena. 66

Figure 42: diagramme des entérocoques de 70

Figure 40: diagramme des Coliformes fécaux 70

Figure 41: diagramme des Coliformes totaux analysés pendant l'hivernage. 70

Figure 43: carte des sites contaminés (points rouges) par les germes totaux et fécaux 71

Figure 44: diagramme des E.Coli analysés pendant 72

Figure 45: diagramme des Coliformes totaux analysés pendant la 72

Figure 46: images illustrant parfaitement un environnant malsain, facteur de contamination des

nappes. 76

Figure 47: coupe schématique montrant la géométrie de la nappe d'eau souterraine de N'Djamena. 78

Figure 48: évolution des teneurs du bicarbonate en fonction de la conductivité électrique. 80

Figure 49: évolution des teneurs du nitrate en fonction du calcium. 82

Figure 50: rapports caractéristiques entre les différents éléments majeurs. 85

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page x

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de N'Djamena

LISTE DES TABLEAUX

Tableau 1:évolution de la population de N'Djamena. 17

Tableau 2 : les différents quartiers de la ville de N'Djamena 18

Tableau 3: paramètres hydrodynamiques moyens de la nappe de N'Djamena. 24

Tableau 4: résultats des paramètres hydrodynamiques de quelques points d'eau de la ville de

N'Djamena. (Source : H2O-Consultants 2018). 42
Tableau 5: valeurs de la porosité efficace moyenne pour les principaux réservoirs (CASTANY, G.

1982). 42

Tableau 6: vérification des erreurs des résultats des analyses de l'eau souterraine. 63

Tableau 7: variation d'échange d'ions dans les eaux souterraines. 65

Tableau 8: grille simplifiée pour l'évaluation de la qualité globale des eaux souterraines. 67

Tableau 9: qualité globale des eaux souterraines de la ville de N'Djamena. 67

Tableau 10: matrice de corrélation des éléments chimiques des eaux de N'Djamena. 69

Tableau 11: résultats des analyses bactériologiques des forages de la zone d'étude/ campagne 1 : du 13

au 19 septembre 2017. 73
Tableau 12: résultats des analyses bactériologiques des forages de la zone d'étude/ campagne 2 : du 28

au 30 mars 2018. 73
Tableau 13: résultats des analyses bactériologiques des forages de la zone d'étude/ campagne 3 : mai-

juillet 2018. 74
Tableau 14: fréquence des maladies liées à l'eau de consommation dans quelques centres de santé de

N'Djamena. 75

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de N'Djamena

LISTE DES ABREVIATIONS

BP : Before Present (avant 1950, année de référence)

BGR : Bundesanstalt Fur Geowissenschaften Und Rohstoffe (Institut Fédéral des

Géosciences et de Ressources Naturelles.

BRGM : Bureau de Recherches Géologiques et Minières

CBLT : Commission du Bassin du Lac Tchad.

CPIG : Comité de Pilotage D'information Géographique

DC : Division Climatologique

DGMN : Direction Générale De La Météorologie Nationale

E : Est

EDTA : Acide Ethylène Diamine Tétra Acétique

FAO : Food and Agriculture Organization of the United Nations (Organisation des Nations

Unies pour l'Alimentation et l'Agriculture.

Fig : Figure.

FIT : Front Intertropical

FMAT : La Flore Mésophile Aérobie Totale

GPS : Global Positioning System

H : Heure

IEB : Indice d'Echange de Base

LB : Lunia Bertani

INSEED : Institut National De La Statistique, D'études Economiques Et Démographiques

M : Mètre

M2 : Mètre carré

M3 : Mètre cube

MATDHU : Ministère de l'Aménagement du Territoire, du Développement de l'Habitat et de l'Urbanisme.

N : Nord

NE : Nord -Est

NET : Noir d'ériochrome T

NP : Niveau Piézométrique

NS : Niveau Statique

OMS : Organisation Mondiale De La Santé.

ORSTOM : Office de la Recherche Scientifique Et Technique d'Outre Mer.

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de N'Djamena

RGPH2 : Deuxième Recensement Général De La Population Et De L'habitat

S : Sud

SDEA : Schéma Directeur De L'eau Et De L'assainissement

STE : Société Tchadienne d'Eau

SITEAU : Système d'Informations Tchadien Sur l'Eau

TA : Titre Alcalimétrique

TAC : Titre Alcalimétrique Complet

UFC : Unité Formant Colonie

W : Ouest

WTW : Wissenschaftlich Technische Werkstatten

ZCIT : Zone de Convergence Inter Tropicale.

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page xiii

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de N'Djamena

RESUME

Le présent travail a pour but d'évaluer la qualité physico-chimique et bactériologique des eaux souterraines de la ville de N'Djamena et de déterminer les sources de pollution en vue d'élaborer des mesures de prévention et d'atténuation de risques. Dix huit points d'eau ont été contrôlés pendant la période des hautes et basses eaux. Les paramètres physico-chimiques (température, pH, conductivité) ont été mesurés in situ pendant l'échantillonnage. La turbidité et le taux de solide dissous ont été évalués au laboratoire. Douze éléments chimiques à savoir, la dureté calcique et magnésienne, NO3-, SO42-, Ca2+, Mg2+, HCO3-, Na+, Cl-,K+, Fe, Mn, NH4+ ont été analysés par dosage colorimétrique, par spectrophotométrie d'une part et par la méthode volumétrique d'autre part. Les germes fécaux (E. Coli), totaux et les entérocoques ont été déterminés par la méthode de la membrane filtrante.

Le sens de l'écoulement des eaux dans la zone d'étude est du Sud vers le Nord. La température de l'eau avoisine celle de l'air ambiant, les pH se situent autour de la neutralité, l'analyse de la qualité globale de l'eau a révélé que la quasi- totalité des points contrôlés sont de bonne qualité. Ces eaux appartiennent à un seul faciès chimique, à savoir bicarbonaté calcique à magnésienne. La plupart des autres paramètres chimiques sont en deçà des valeurs recommandées par l'OMS et de la norme tchadienne, à l'exception de Toukra où la conductivité est supérieure à la norme OMS.

Les germes indicateurs de contaminations fécales sont présents dans 62% des forages, ce qui nécessite des traitements de désinfection au chlore.

Les corrélations lithologiques réalisées ont montré des variations latérales de faciès.

Mots clés : N'Djamena, physico-chimique, bactériologique, pollution, échantillonnage, qualité, fécale.

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page xiv

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

ABSTRACT

The present work aims to evaluate the physicochemical and bacteriological quality of groundwater of N'Djamena and to identify sources of pollution with a view to developing prevention and risk mitigation measures. Eighteen water points were monitored during the high and low water periods. Physico-chemical parameters (temperature, pH, conductivity) were measured in situ during sampling. Turbidity and dissolved solids were evaluated in the laboratory. Twelve chemical elements namely, calcium and magnesium hardness, NO3-, SO42-, Ca2 +, Mg2 +, HCO3-, Na +, Cl-, K +, Fe, Mn, NH4 + were analyzed by colorimetric assay, by spectrophotometry on the one hand and by the volumetric method on the other hand. Faecal (E. coli), total and enterococcal germs were determined by the membrane filter method.

The direction of the flow of water in the study area is from South to North. The temperature of the water is close to that of the ambient air, the pH is around the neutrality, the analysis of the overall quality of the water revealed that almost all the points checked are of good quality. These waters belong to a single chemical facies, namely bicarbonate calcium to magnesium. Most of the other chemical parameters are below the WHO recommended values and the Chad standard, with the exception of Toukra where the conductivity is higher than the WHO standard.

The indicator germs of fecal contamination are present in 62% of the boreholes, which requires chlorine disinfection treatments.

The lithological correlations carried out showed lateral variations of facies.

Key words: N'Djamena, physico-chemical, bacteriological, pollution, sampling, quality, faecal.

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 1

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de N'Djamena

INTRODUCTION :

Partout dans le monde, la pression sur les ressources en eau en général et sur les ressources en eau souterraine en particulier est à la hausse (Nouayti N., et al (2015)), principalement en raison d'une part, d'un contexte lié à l'accroissement de la population avec comme corollaire l'expansion urbaine, le développement industriel , le développement agricole et le tourisme avec du coup, une demande croissante et une dégradation de la qualité de l'eau et d'autre part, dans un contexte de changements climatiques dont les impacts sur les ressources en eau sont de plus en plus évidentes .

Or, il n'y a pas de développement sans eau potable, sans assainissement et sans hygiène, et un meilleur accès à une eau de boisson saine peut se traduire par des bénéfices tangibles pour la santé. (OMS, 2004).

Le Tchad, ne déroge pas à la règle malheureusement et la disponibilité en eau jusqu'à présent très limitée, risquerait de diminuer fortement à long terme en raison de la rareté et le caractère aléatoire des précipitations, le phénomène de désertification, qui devient de plus en plus inquiétant, et menacent en plus des agglomérations, les terrains agricoles et les infrastructures d'irrigation (H, Abderamane ,2010). Ajouté à cela, une expansion vertigineuse des principales agglomérations du Tchad, dont l'illustration est donnée par la ville de N'Djamena notre zone d'étude, expansion due à une forte croissance démographique soit 3,5% par an (RGPH2), qui laisse présumer un besoin encore croissant en eau potable.

La principale ressource en eau souterraine au Tchad exploitable, est localisée dans le bassin du Lac Tchad avec une superficie d'environ 2,5 millions de km2, c'est l'un des plus vastes bassins endoréiques au monde et l'un des plus grands bassins hydrogéologiques sédimentaires d'Afrique.

Le bassin du Lac Tchad comporte un sous bassin, le bassin du Chari-Baguirmi où est logé notre secteur d'étude.

I. PROBLEMATIQUE :

L'eau souterraine constitue la ressource la plus importante et relativement la plus accessible au Tchad en général et dans la capitale N'Djamena en particulier puisqu'elle constitue une source d'alimentation en eau potable, d'usage domestique et d'irrigation.

N'Djamena est comme toutes les capitales des Etats de l'Afrique tropicale, équipée en installations produisant de l'eau potable. Mais celles-ci ne desservent qu'une partie des quartiers de la ville en raison de la vétusté du réseau de distribution d'eau, son extension qui tarde à se faire et des conditions de distribution sectorielle. C'est le cas avec la Société

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 2

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

Tchadienne d'Eau, seule concessionnaire de l'état tchadien chargée de la gestion et la distribution de l'eau potable, qui ne couvre malheureusement pas l'ensemble de la capitale tchadienne (à peine 30% du taux de couverture de N'Djamena, (PADUR,2013)).

C'est ainsi qu'une part importante de la population n'hésite pas à faire recours aux forages à faible cout, souvent de qualité préoccupante pour satisfaire leurs besoins quotidiens, ignorant de ce fait que la majeure partie des eaux captées par ces forages sont sujettes à des pollutions diverses en raison de la nature lithologique des formations aquifères ou des sols traversés, des épandages des ordures ménagères, des eaux usées déversées sur le sol, des décharges sauvages créées par ci et par là et des carences d'hygiène, cela est aggravé par la croissance démographique, augmentant les activités humaines, qui constituent de plus en plus un réel danger pour l'environnement.

Or selon l'OMS, pour pouvoir protéger la santé, l'eau destinée à la consommation doit être potable et de bonne qualité.

Donc, c'est face à ces enjeux sanitaires, socio-économiques et environnementaux devenus un défi dont tous les acteurs doivent faire face, que nous avions opté pour le choix du dit thème.

Hypothèses :

Les hypothèses qui sous-tendent notre recherche se résument de la manière suivante :

- L'eau issue des forages sur certains sites (quartiers) de notre zone d'étude n'est pas saine pour la consommation.

- La proximité des décharges et des fosses d'aisance impactent sur la qualité des eaux de forages.

- Les mauvaises pratiques de l'hygiène et d'assainissement sont des facteurs potentiels de contamination des eaux souterraines (défécation à l'air libre notamment).

- La consommation de ces eaux est la cause de nombreuses maladies hydriques (typhoïde, cholera, hépatite, diarrhée ...) au sein de la population.

Il serait donc judicieux avant de répondre à ces assertions de faire une revue de l'hydrogéologie de la nappe du Chari-Baguirmi et du coup, de notre zone d'étude.

Les anciens travaux de recherches relatifs à l'hydrogéologie en général et à la connaissance du fonctionnement des systèmes aquifères du Chari-Baguirmi dont fait partie intégrante notre zone d'étude N'Djamena, ont été amorcées en 1952 par (Abadie,J), suivi par les travaux de recherche du BRGM vers la fin des années cinquante qui comprirent la préparation de cartes hydrogéologiques de reconnaissance a 1/500 000 dont celle de Fort

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Lamy, complétés par les travaux des équipes de l'ORSTOM dans les années 60.Les résultats obtenus firent l'objet de deux synthèses, publiées en 1970 dont la carte hydrogéologique a

1/1 500 000 avec notice explicative (par J .L. Schneider).Ces travaux ont été complétés plus tard par Schneider et Wolf en 1992 ( Massuel, 2001).

Les travaux récents menés dans la zone et relatifs spécifiquement à la qualité des eaux souterraines (physico- chimique et bactériologique) sont ceux du projet « Gestion Durable de l'eau du bassin du lac Tchad ». Il s'agit d'un projet de coopération technique entre la Commission du Bassin du Lac Tchad (CBLT) et le BGR, projet qui a réalisé une analyse des eaux souterraines de 52 forages équipés de pompes manuelles situées dans la ville de N'Djamena (N.M Ronelngar, 2015). En outre dans le cadre du projet « accès à l'eau potable et assainissement dans les quartiers périphériques de la ville de N'Djamena» piloté par la Voirie, un rapport sur la qualité bactériologique des points d'eau souterraine des quartiers du 7éme et 9éme arrondissement a été aussi mis à jour.

Nous n'occultons pas aussi les travaux de (Djoret (2000), Massuel (2001), Kadjangaba (2007), Abdramane (2012)) qui ont trait à la compréhension du fonctionnement du système aquifère du Chari-Baguirmi, la compréhension des processus de recharge de l'aquifère du quaternaire, des informations intéressantes sur l'origine, la minéralisation, la géochimie et l'hydrodynamisme de la nappe de N'Djamena. Tous ces travaux forment un jeu de données très riches qui a servi de base pour ce travail (Bouchez. C, 2015).

Notre étude s'intéressera donc spécifiquement à la qualité de l'eau captée par les forages, elle nous permettra de dégager certaines causes de la dégradation de ces eaux, de faire des propositions permettant à nos populations d'observer des attitudes garantissant la qualité de l'eau de consommation. Nous espérons que les résultats issus de ce travail permettront de sensibiliser les décideurs pour une meilleure application des normes de protection des forages en vue de la réduction de l'incidence des maladies liées à l'eau.

II.OBJECTIFS :

Objectif global : Contribuer à la connaissance de la ressource en eau (par la piézométrie) et de sa qualité dans la ville de N'Djamena.

Objectifs spécifiques : Dans cette étude, nous chercherons précisément à :

- Analyser les paramètres physico-chimiques et bactériologiques de ces eaux et de vérifier s'ils répondent aux normes de potabilité OMS/TCHAD ;

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- rechercher les sources probables de pollution et déterminer les niveaux de contamination physicochimique et bactériologique des eaux de la nappe du plio-quaternaire à partir des forages exploités par la population de la zone étudiée ;

- Evaluer les impacts de la consommation de ces eaux sur la santé ;

- Faire des propositions pour l'amélioration de la qualité des eaux consommées.

Pour atteindre ces objectifs, le rapport sera subdivisé en trois parties :

? Dans la première partie, comportant deux chapitres, nous présenterons le contexte d'étude et la problématique dont la zone d'étude fait objet, nous relaterons le contexte géographique, socio-économique, et nous aborderons la géologie et l'hydrogéologie de la dite zone.

? La deuxième partie sera consacrée aux paramètres et méthodes d'analyses.

? Dans la dernière partie, nous exposerons les résultats obtenus lors de la recherche, suivie d'une discussion.

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PREMIERE PARTIE : PRESENTATION DE LA ZONE D'ETUDE ET SES CARACTERISTIQUES

Chapitre I- CADRE GEOGRAPHIQUE ET SOCIO-ECONOMIQUE

Ce chapitre présente la zone d'étude sur le plan physique et humain. En effet, il s'agit de localiser la zone d'étude sur le plan régional, de présenter la population, le type de climat, l'hydrologie, la pédologie, la géomorphologie, la végétation, le contexte socio-économique et l'organisation administrative.

I- APERÇU GEOGRAPHIQUE

I.1.1. Situation de la République du Tchad

Le Tchad est situé entre le 8° et 23° de latitude Nord et 14° et 24° de longitude Est avec une superficie de 1 284 000 km2. Il est limité au Nord par la Libye, à l'Est par le Soudan, au Sud par la République Centrafricaine, au Sud-ouest par le Cameroun et le Nigeria, à l'Ouest par le Niger. C'est le cinquième pays le plus vaste d'Afrique après le Soudan, la République Démocratique du Congo, l'Algérie et la Libye. Le Tchad est un pays enclavé au coeur de l'Afrique dans le centre d'une gigantesque cuvette sédimentaire endoréique.

I.1.2. Localisation de la zone d'étude

Le secteur qui fait l'objet de cette étude est la ville de N'Djaména, située au centre-ouest du Tchad, au confluent du fleuve Chari et du Logone, sur la rive droite du Chari et s'étend sur 12° 03' et 12° 10' de latitude Nord et 15° 02' et 15° 07' de longitude Est sur une altitude moyenne de 295m ,en zone sahélienne chaude et sèche. Elle est délimitée au Nord par la sous-préfecture de Mani, à l'Est par la sous-préfecture de Ligna, au Sud-est par la sous-préfecture du Logone Chari, Mandalia notamment et à l'Ouest par le territoire camerounais. N'Djamena s'étend sur 431 km2 environ.

La ville est en pleine extension spatiale. Cette extension de la ville se fait de manière spontanée sur des terrains peu propices à l'urbanisation et soumis régulièrement aux inondations. A l'instar des autres villes africaines N'Djamena se caractérise par l'explosion démographique et le manque d'un schéma directeur d'urbanisation.

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Figure 1:localisation de la zone d'étude

I.2- Facteurs climatiques

Les paramètres climatiques étudiés dans ce mémoire sont les précipitations, les températures, l'humidité, l'insolation et l'évaporation. La connaissance de ces paramètres permet de juger l'influence du climat sur la formation et le renouvèlement de la ressource en eau tant en quantité qu'en qualité, lesquels paramètres conditionnent l'écoulement superficiel et souterrain;

Ces données qui sont fournies par la Division de Climatologie (DC)! Direction d'Exploitation et d'Application Météorologique (DEAM)! Direction Générale de Météorologie Nationale (DGMN)/ mai/2015, portent sur les stations de N'Djamena de 1984 à 2015.

1.2.1. Le climat

La ville de N'Djaména est soumise à un Climat semi-aride sec et chaud. Par conséquent, les pluies dépendent exclusivement de la position et de la structure du FIT et sont surtout d'origine convective et issue d'un cumulo-nimbus isolé ou d'une formation nuageuse se développant sous forme de ligne de grains qui se déplace en général d'Est en Ouest à travers la région sahélienne.

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Le climat dans la zone d'étude est du type sahélo-soudanien (Pias,J, 1970) caractérisé par une courte période de pluie puis une longue période sèche. Le régime des précipitations est associé à l'influence de deux masses d'air, à savoir :

- l' Harmattan, masse d'air tropical continental chaud et sec venant de l'Est et du Nord-est du Sahara,

- et la Mousson, masse d'air équatorial maritime, instable, humide et relativement frais, venant du Sud-ouest et originaire de l'anticyclone de Sainte-Hélène.

La Mousson relativement plus froide passe sous l'Harmattan et l'axe de cette confluence est appelé Zone de Convergence Inter Tropicale (ZCIT).

Le tracé au sol de ces deux masses d'air forme le Front Inter Tropical ou FIT qui correspond à la zone de maximum de chaleur et dont la position est responsable des précipitations .En août le FIT remonte jusque vers le 20èmeparallèle et redescend vers le sud au début de septembre (Kadjangaba, E, 2007).

Ill faut noter que les précipitations sont nulles pendant 5 mois de l'année de novembre à mars tandis que les mois de juillet et août sont bien arrosés avec respectivement une moyenne de 150 mm et 175 mm.

1.2.2. Indice d'aridité

Les différentes caractéristiques du climat montrent une zonalité particulièrement nette entre

le type tropical et le type désertique.

Cette zonalité est bien marquée avec l'indice d'aridité de E. De Martonne et L. Aufrere (1925).

L'indice d'aridité de De Martonne noté IA est un nombre sans unité, qui permet de définir le

degré d'aridité d'une région donnée sur une échelle de cinq (05) classes. Il est donné par la

formule :

IA= P/T+10

Avec P: hauteur annuelle moyenne des précipitations (en mm),

Et T: température moyenne annuelle (°C).

Suivant les valeurs de l'indice de De Martonne, on établit la classification de la manière

suivante :

IA < 5, climat hyperaride,

5 < IA < 7,5 climat désertique ;

7,5 < IA < 10 climat steppique ;

10 < IA < 20 climat semi- aride ;

IA > 20 climat tempéré.

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Pour notre zone d'étude, pour un intervalle de 31 ans, nous aurons : IA = 545 ,72/28,96+10 = 14.

La zone d'étude fait donc partie d'une zone semi-aride.

I.3.- Pluviométrie

Les précipitations sont la principale source d'alimentation des réserves d'eaux souterraines. Elles permettent une appréciation indirecte de l'état des réserves en eau du sol, la recharge et le régime des cours d'eau dans les bassins versants (Saoud, I, 2014). En vue de suivre la répartition des précipitations au cours de l'année hydrologique, nous avions calculé la moyenne mensuelle sur les trente un ans enregistrés.

I.3.1.- Données pluviométriques

200

150

100

50

Précipitations moyennes (mm]

0

Mois

Figure 2: Histogramme des précipitations moyennes mensuelles de 1984 à 2015 à la
station de N'Djamena - aéroport (source: DGMN/ mai 2015).

Précipitations moyennes (mm]

1000

400

800

600

200

0

1984 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013 2014 2015

Année

Figure 3:Histogramme des précipitations moyennes annuelles de 1984 à 2015 à la station de N'Djamena- aéroport (source: DGMN/ Mai 2015).

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L'histogramme des précipitations mensuelles (figure 2) montre que les précipitations débutent au mois d'avril, atteignent leur maximum au mois d'aout avec une lame d'eau maximale de l'ordre de 188,73mm, et décroissent ensuite pour s'arrêter au mois d'octobre. Le mois le plus sec est le mois d'avril avec une lame d'eau maximale de 5,78 mm.

La figure 3 montre que la pluviométrie est très variable d'une année à l'autre. On distingue des années très sèches (1984, 1990) avec des lames d'eau respectivement de 226, et 296 mm et des années assez humides (1998, 2006) avec respectivement des lames d'eau de 775,9 et 711,2 mm.

I.3.2- Température

La température est un paramètre très important dans la caractérisation du régime climatique d'une région donnée. Elle est également liée aux phénomènes de condensation et d'évaporation, c'est un facteur déterminant dans l'établissement du bilan hydrologique. Elle varie selon la latitude et l'altitude.

I.3.3- Température moyenne mensuelle

Temperature (°C)

45

40

35

30

25

20

15

10

5

0

Mois

Min Max

Figure 4:Courbes de températures moyennes mensuelles de 1984 à 2015 à la station de
N'Djamena- aéroport (source: DGMN).

Les températures moyennes mensuelles dans la zone d'étude, calculées sur une période de 31 ans (1984- 2015) oscillent entre 26°C et 28°C. Comme l'a souligné Djoret (2000), le régime thermique annuel présente deux maxima : un maxima principal se situe en mars -avril coïncidant avec la saison chaude juste avant la résurgence des premières pluies ; et un deuxième maxima se situant en octobre à la fin de la saison des pluies. Notons cependant que

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l'amplitude de variation de température est plus élevée en janvier-février (Kadjangaba, 2007), du fait que les températures sont plus fortes dans la journée et plus fraiches la nuit.

I.3.4-Humidité

L'humidité relative de l'air est le rapport, exprimé en pourcentage, de la tension de vapeur d'eau à la tension de vapeur d'eau saturante. C'est un élément atmosphérique très important puisqu'il donne le taux de condensation de l'atmosphère.

80

Humidité rélative (%)

Mois

70

60

50

40

30

20

10

0

Figure 5: Humidité moyenne mensuelle de 1984 à 2015 à la station de N'Djamena
aéroport (source: DGMN)

Les données sont collectées à l'aéroport de N'Djamena pour une période de 31 ans (1984 à 2015). Nous remarquons que les périodes les plus humides sont situées aux mois d'août et septembre, avec un pic de taux d'humidité moyenne de 76,15% au mois d'aout. Le taux d'humidité n'est donc élevé que pendant la saison des pluies et diminue progressivement jusqu'au mois de mars (18 ,45%) ; et avec les premières pluies d'avril, il recommence par augmenter. Le taux d'humidité moyen annuel se situe autour de 42%.

I.4 - Evaporation

C'est le processus physique de la transformation de l'eau en vapeur. Elle est un paramètre essentiel, car elle représente une partie de la fonction de « sortie » dans le bilan hydrologique d'une région donnée. Cependant il est difficile de la mesurer, car elle dépend de plusieurs facteurs qui sont variables dans l'espace et dans le temps, tels que la température, les précipitations, la vitesse des vents, l'humidité de l'air, l'état du sol et la végétation.

Dans notre zone d'étude, pour une chronique de 31 ans (1984-2015), nous constatons que l'évaporation atteint un maximum au mois de mars avec 416 mm d'eau et un minimum en août avec 76,5mm (fig.6).

L'année où l'évaporation la plus importante a été enregistrée est 1984 avec une moyenne annuelle de 3804 mm d'eau ; et celle où la plus faible moyenne annuelle a été enregistrée est

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1991 avec 1979 mm d'eau (fig.7). Toute fois pour la même période (31 ans) nous relevons une moyenne annuelle d'évaporation de 2862 mm d'eau, elle est de loin supérieure à la moyenne des précipitations sur la même période qui est de 563 mm.

 

450 400 350 300 250 200 150 100 50

0

 
 
 

Evaporation (mm)

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Mois

 

Figure 6: Evaporation moyenne mensuelle de 1984 à 2015 à la station de N'Djamena-
aéroport (source DGMN).

Evaporation moyenne annuelle

19 84 1985 1986 1987 1988 1989 1990 1991 1992 1993 1994 1995 1996 1997 1998 1999 2000 2001 2002 2003 2004 2005 2006 2007 2008 2009 2010 2011 2012 2013

Années

Evaporation moyenne annuelle

1 1 2 2 3 3

( m m )

m

2000

4000

3500

3000

2500

1500

1000

500

0

Figure 7: Evaporation moyenne annuelle cumulée des trente dernières années à la
station de N'Djamena- aéroport (source: DGMN)

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1.5- L'insolation

La valeur de l'insolation journalière durant la période de 1984-2015 est minimale en juillet et août pendant la saison des pluies donc avec l'apport de la couverture nuageuse. Elle est maximale au mois de novembre avec 10h d'ensoleillement.

 

12 10 8 6 4 2 0

 
 
 

Insolation (Heure)

 
 
 
 
 
 
 
 

Mois

 

Figure 8: Courbe de l'insolation moyenne mensuelle de 1984 à 2015 à la station de
N'Djamena-aéroport (source: DGMN).

I.6- l-Hydrographie

La ville de N'Djamena est située dans une plaine alluviale très plate longée sur toute

sa bordure méridionale par le fleuve Chari. Celui-ci, le plus important du Tchad, prend sa source dans le mont Yadé (en Centrafrique). Il est rejoint par son principal affluent, le Logone, au niveau de la ville ; ce dernier prend sa source dans le massif de l'Adamaoua au Cameroun. De ce fait, ces fleuves ont un régime tropical acquis en grande partie dans leur cours amont hors des frontières du Tchad, et ils résultent de l'association de plusieurs cours d'eau (Kadjangaba, 2007).

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Figure 9 : hydrographie de la zone d'étude.

I.6.1- Le Chari

Le Chari, 1200 km dont 800 km au Tchad, est le plus important des cours d'eau tchadiens. Le Chari prend sa source en République Centrafricaine et se jette au Lac Tchad après avoir traversé toute la zone soudanienne et la zone sahélienne. A son entrée au Tchad, le Chari est constitué par la réunion de Bamingui (356 km de long), du Gribingui (418 km) et du Bangora (355 km) trois cours d'eau situé en République Centrafricaine qui drainent un bassin de 80 000 km2. Le Chari représente 90% des apports en eaux du Lac Tchad. Il est caractérisé par une faible pente (0,1 m/km entre le confluent du Bahr Aouk et le Lac Tchad, 826 km) entrainent une dégradation hydrographique marquée (défluents, plaine d'inondation) (Massuel,S 2001).

Après son entrée au Tchad, il reçoit :

- sur sa rive droite :

. le Bahr Aouk,

. le Bahr Keita,

. le Bahr Salamat qui continue le bahr Azoum et va alimenter la vaste dépression du sud

d'Am-Timan. A partir de la confluence du Bahr Salamat, le Chari ne recevra plus rien sur sa

rive droite mais donnera naissance à quelques importants défluents.

- sur sa rive gauche :

. la grande et la petite Sido,

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. I'Ouham grossie du Mandoul, . le Ba-llli de Bousso,

. le Logone (Pias,j, 1970).

I.6.2- Le logone

Le Logone, 960 km prend sa source dans le plateau de l'Adamoua au Cameroun à 1200m d'altitude et se jette dans le Chari à N'Djamena après avoir traversé les villes de Doba, Moundou, Laï et Bongor. il porte le nom de Wina au Cameroun, reçoit la M'Béré grossie Du Ngou et de la Lim. L'ensemble constitue le Logone occidental qui collecte la Pendé ou Logone oriental, puis sur la rive gauche la Tandjilé issue des plateaux laka. Ce fleuve ne recevra plus ensuite aucun affluent jusqu'à sa confluence avec le Chari mais lui retourneront, plus en aval par l'intermédiaire de défluents, des eaux perdues en amont. II sera aussi alimenté par les cours d'eau descendus des Monts Mandara (mayo

Boula, Tsanaga, Balda, Motorsolo, Ranéo, Mangafé.. . ) qui vont se perdre dans un immense yaéré sur la rive gauche au Cameroun (Pias,J, 1970).

I.7- La géomorphologie

La région présente une topographie assez caractéristique due à son histoire géologique. Le paysage se structure en d'immenses plaines exondées et inondables. Les zones basses correspondent aux plaines inondables situées à proximité du Chari, à l'Ouest de la ville aux alentours de Farcha, Milezi. Le reste de la région est occupé par la plaine exondée, domaine des terres cultivables en saison de pluies. L'altitude varie de 299 m au Sud (à l'entrée de la ville en bordure du Chari) et décroit à 292m environ au Nord-ouest.

I.8- Le sol

La République du Tchad présente une gamme de sols très étendue allant des sols ferralitiques à des sols désertiques et ceci en relation avec la variation climatique (humide au Sud et désertique au Nord). Il faut signaler que ce sont surtout les matériaux sédimentaires qui sont les plus abondants au Tchad, notamment les formations d'âge quaternaire ancien à très récent dans la majorité du territoire. Ces sédiments ont été pour la plupart, déposés au cours d'extensions lacustres du Lac Tchad. Celui-ci couvrait encore, à une époque très récente, une

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grande partie du pays. Il s'agit d'argiles lacustres ou de sédiments argilo-sableux ou sableux, fluvio-lacustres ou fluviatiles.

En ce qui concerne notre zone d'étude, elle fait partie du bassin alluvial du Logone et Chari caractérisé par des vertisols, sols riches en argile issus de l'altération et du dépôt fluvial, et des sols hydromorphes issus des plaines d'inondation du Logone vers la partie Sud de N'Djamena. Ces sols qui se différencient les uns des autres par un régime hydrique légèrement dissemblable, sont tous argilo-sableux à argileux, à nodules calcaires, assez riches en éléments fertilisants. Inondés une partie de l'année, ils portent des cultures de fin de saison des pluies (sorgho repiqué). Une très faible étendue de cette terre est cultivée.

Aussi, le Nord et le Nord-est de la zone d'étude est formé d'alignements sableux disposés en éventail qui ont évolué en sols bruns subarides peu profonds (80 à 120 cm) marqués par une légère accumulation de matière organique décroissant progressivement avec la profondeur et donnant la teinte brune. De valeur agricole identique aux sols ferrugineux tropicaux peu lessivés, ils portent de cultures de petits mil et d'arachide. Les dépôts argilo-sableux lacustres situés entre ces alignements (sols hydromorphes ou halomorphes), sont incultes ou portent quelques cultures de sorgho repiqué (Pias, J, 1970).

I.9- La végétation

Les formations végétales qui se succèdent au Tchad s'ordonnent dans leur ensemble conformément à la zonation climatique qui découle de la durée de la saison des pluies et du total de celle-ci.

A cet effet, la zone d'étude correspond au domaine sahélo-soudanien (précipitation comprise entre 700 et 500mm) avec des incursions vers des domaines plus secs au Nord en fonction des sols et de l'alimentation en eau.

La formation caractéristique est la savane arbustive où dominent les acacias (A.seyal, A.scorpioides, A.senegal) et autres arbustes épineux (Balanites aegyptiaca, Ziziphus mauritania...). Le tapis graminéen est composé d'Andropogonées.

Les anciennes jachères sont facilement repérables à la prolifération de Calotropisprocera rudérale caractéristique, ainsi qu'aux repousses buissonnantes de doum (Hyphaenethebaica). (Pias, J, 1970).

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I.10- Contexte socio-économique

N'Djaména souvent considérée comme la capitale politique du Tchad, retrouve peu à peu son statut de capitale économique du pays notamment de par sa forte croissance démographique, le déclin du secteur cotonnier au Tchad, la proximité de la frontière camerounaise stimulant les échanges et l'achèvement de la raffinerie de Djermaya. D'autre part, l'essor progressif de l'économie tchadienne est principalement visible à N'Djaména qui timidement se modernise.

1.10.1. La situation socio-économique de la ville de N'djamena Les secteurs privés et publics

La répartition de la population occupée selon le statut dans la profession montre que les activités "indépendantes" occupent plus de la moitié de la population 59,2%. Les salariés du secteur public ou para-public constituent 34,6% du total des personnes en activité (V.Nguezoumka, 2010). Notons également la faiblesse des employeurs, (c'est-à-dire les exploitants des entreprises qui peuvent employer les salariés), durant ces dernières années suites à la récession économique.

Les activités économiques

L'activité économique de la ville de N'djamena se caractérise par une relative hétérogénéité comparativement à celle des autres régions du pays, dominée par le secteur de l'agriculture et de la pêche. L'activité dominante est le commerce qui occupe 37% de personnes, soit environ 2 actifs N'Djamenois sur 5 (RGPH 1993). Le secteur primaire occuperait 9,1% des activités de la ville et concerne celles qui sont liées à l'agriculture en général et la culture maraichère en particulier.

Le secteur secondaire, localisé essentiellement dans le premier arrondissement est représenté par les abattoirs de Farcha, les boissons et glacières du Tchad, la compagnie Sucrière du Tchad, les entreprises des travaux telles que SATOM, SNER, SETUBA etc. Le secteur secondaire absorbe 19,7% de la population active à N'djamena.

Dans le secteur tertiaire, les quelques dizaines d'entreprises d'import-export, de vente en gros et en détail, officiellement enregistrées, vendent des produits pétroliers, des produits électroménagers, les produits agricoles, etc. N'djamena comme capitale assume les fonctions

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de N'Djamena

politiques, administratives, et de service. Cependant, cette économie est fortement handicapée par l'enclavement du pays au coeur de la bande sahélienne. La ville de N'djamena présente de difficultés en ce qui concerne son accès à la mer, à cause de sa situation géographique qui pénalise son économie.

I.11- La population/demographie

Il ya 100 ans environs, N'Djamena ne comptait que 4 000 habitants, vivant dans quatre quartiers, non compris celui des Européens.

La population de N'Djaména est passé de 993 492 habitants en 2009 (RGPH2 2009). Tableau 1:évolution de la population de N'Djamena.

Évolution de la population

1937

1940

1947

1968

1993

2005

2009

2012

9 976

12 552

18 375

126 483

529 555

721 000

993 492

1 092 066

 

I.12- organisation administrative et sociale

Administration

N'Djamena est la capitale et la plus grande ville du Tchad. Depuis 2002, elle a un statut particulier. Devenue une région cette même année, elle est divisée en dix arrondissements municipaux (figure 10) et 64 quartiers (tableau 2).

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Figure 10: les arrondissements de N'Djamena. Tableau2 : les différents quartiers de la ville de N'Djamena.

arrondissement

Quartiers (nbre)

Population (2009)

Noms des quartiers

1er

11

75 203

Allaya, Amsinéné ,Ardeb-Timan, Djougoulier, Farcha, Guimeye, Karkandjeri, Madjorio, MassilAbcoma, Milezi, Zaraf

2éme

5

59 260

Bololo, DjambaNgato, Goudji, Klémat , Mardjandaffack

3éme

6

40 928

Ambassatna, Ardep, Djoumal, Djambalbarh, Gardolé1, Kabalaye,

Sabangali

4éme

4

72 067

Blabine, Naga I, Naga II , Repos

5éme

3

100 948

Am-Riguebé , Champ de Fils, Ridina

6éme

2

45 500

Moursal , Paris-Congo

7éme

10

223 231

Ambatta ,Amtoukoui, Atrone, Boutalbagara, Chagoua, Dembé,

Gassi, Habena, Kilwiti , Kourmanadji

8éme

6

184 641

Angabo, Diguel, Machaga ,Ndjari , Zaffaye-Est , Zaffaye-Ouest

9éme

7

75 593

Digangali , Gardolé 2 , Kabé , Ngoumna , Ngueli , Toukra ,

Walia

10éme

10

74 047

Achawayil , Djaballiro, Fondoré, Gaoui , Goudji-Charffa ,Gozator, HilléHoudjaj , Lamadji , Ouroula , Sadjeri

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Chapitre II- CONTEXTE GEOLOGIQUE ET HYDROGEOLOGIQUE

A. CONTEXTE GEOLOGIQUE

L'étude géologique est une étape très importante pour la détermination de la nature lithologique du sous-sol et en particulier celle du réservoir (Saoud, I, 2014).

Dans notre zone d'étude qui fait partie du bassin du Lac Tchad, la datation des diatomées (ORSTOM, 1973), l'examen des diagraphies effectuées dans les forages d'eau, puis dans les sondages de recherche pétrolière a permis de mettre en évidence plusieurs limites lithologiques correspondant à des variations de paramètres physiques dans les formations plio-quaternaires et par suite à apprécier les conditions régionales de sédimentation (Schneider,J ,L,2001). De ce fait, le socle précambrien se retrouve ainsi recouvert de formation tertiaire et secondaire et il n'affleure que sur le pourtour du bassin. A cet effet, c'est les formations du tertiaire et du quaternaire qui sont beaucoup plus présentes dans notre zone d'étude.

II.1. Le pliocène et le quaternaire

Les roches les plus anciennes, précambriennes, les séries primaires, le secondaire, n'affleurent pas dans notre zone d'étude. Les séries du Continental Terminal bien étudiées au Sud du Tchad, sont masquées par le pliocène à N'Djamena. Des études récentes (forages, sondages profonds) ont montré la présence du Continental terminal sous les formations pliocènes et quaternaires ; c'est pourquoi nous décrirons plus précisément le Pliocène et le Quaternaire (Djoret, D, 2000).

II.1.1. Pliocène

Le Pliocène est bien représenté dans la cuvette tchadienne, mais masqué par le quaternaire dans la zone d'étude. Il est connu essentiellement grâce aux données de rares forages d'eau ou du pétrole. Il débute par les sables reposant sur le Continental terminal et se poursuit par une épaisse série argileuse à intercalations sableuses. La limite avec le quaternaire est mal définie. (Djoret, D, 2000).

Le pliocène inferieur : On attribue au Pliocène inferieur les dépôts sableux situés a une profondeur de 250-350 m/sol dans la partie centrale du bassin du lac Tchad. (Schneider et Wolff, 1992). Il présente des intercalations argileuses au sommet, qui correspond au réservoir de la nappe artésienne dans le Chari- Baguirmi. Son toit se situe à 270m de profondeur au Nord de N'Djamena (Djoret, D, 2000).

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Le pliocène moyen est caractérisé par une sédimentation lacustre à limnique très épaisse contenant des intercalations sableuses dont l'une d'elle, épaisse de 10 à 30 m, renferme des eaux contaminées par le gypse dissout (Djoret, D, 2000).

Le pliocène supérieur met fin à la puissante série argileuse limnique du pliocène moyen. La partie sommitale est marquée par un épisode aride avec la présence de gypse dans les argiles. Cela est attesté par les faciès sulfatés des eaux captées dans les puits du creux piézométrique du Chari Baguirmi (Schneider et Wolff, 1992).

II.1.2. Quaternaire

Ce sont les formations quaternaires qui occupent la plus grande place au coeur du bassin du Tchad. Notre zone d'étude qui se trouve justement sur les bordures des dépôts du Quaternaire dans le bassin du lac Tchad. Grace aux études de l'ORSTOM et du BRGM la datation relative de ces formations a été fortement précisée. La chronologie de leurs dépôts se confond avec les variations de niveau du Lac Tchad liées aux variations climatiques du dernier million d'années. Les périodes humides ont favorisé le dépôt d'argiles, les périodes à saisons alternées ont été marquées par le dépôt d'alignements sableux deltaïques tandis que les périodes arides accumulaient les formations dunaires. Elle est recouverte par des formations Quaternaires anciennes et récentes dont l'épaisseur peut être faible mais varie généralement entre 50 à 70m (Schneider et Wolff, 1992).

L'étude de son remplissage sédimentaire (Pias, 1970) a permis de proposer une première chronologie des extensions lacustres du quaternaire et des phénomènes pédogénétiques qui se sont manifestés pendant la phase d'émersion des sédiments (Philippe Mathieu, 1985).

On peut dire que l'histoire Quaternaire au Tchad se confond avec celle des variations du niveau du Lac Tchad.

A N'Djamena, la profondeur du socle a été estimée à 550m grâce aux investigations sismiques (BRGM, 1988) et les forages les plus profonds (356m) réalisé en 1950, et celui du marché à mil (350m) captant la nappe du pliocène ainsi que d'autres ont apporté des compléments d'informations sur la lithologie et la stratigraphie de notre zone d'étude qui est essentiellement Continental.

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Pléistocène inférieur, il peut atteindre 40m d'épaisseur dans le Chari- Baguirmi, et est essentiellement sableux.il repose sur l'épaisse couche argileuse du Pliocène supérieur dans le Chari Baguirmi et le Kanem. Ces sables parfois homogènes, renferment le plus souvent des dépôts argileux lenticulaires (Djoret, D, 2000).

Pléistocène moyen, les limites inferieures et supérieures du Pléistocène moyen au Tchad sont conventionnelles et ont été établies en relation avec les épisodes glaciaires en Europe. Il est formé de sédiments de `'conditions humides», argiles lacustres, diatomites, sables fluviatiles, alternant avec les dépôts de `'conditions arides», grés argileux et sables, (Djoret, D, 2000).

Pléistocène supérieur, selon Schneider (1994), la période aride qui marque la fin du Pléistocène moyen et qui correspond à la glaciation du Riss en Europe, est suive par un optimum climatique qui se traduit au Tchad par une sédimentation fluviatile à lacustre jusqu'à 46 000 ans B.P. ensuite trois épisodes arides marquent la fin du Pléistocène supérieur dont le dernier correspond au maximum des conditions froides du Würm.

Holocène inférieur (12 000- 9 200 ans B.P), caractérisé par l'instauration de conditions humides après remplissage des creux inters dunaires par l'eau constituant ainsi des lacs.

Holocène moyen (10 000 - 4000 B.P), le méga lac se met en place, les cordons dunaires à l'Est et au Sud du bassin seraient les témoins de plages de ce grand lac, qui seraient le résultat de plusieurs transgressions successives. Dans le Chari Baguirmi, cette période est caractérisée par des dépôts lacustres typiques, alternances complexes de sables et d'argiles.

Holocène supérieur (4000 ans B.P à l'actuel), caractérisé par une dégradation des conditions climatiques et une aridification qui se poursuit de nos jours, entrecoupée cependant par plusieurs périodes humides. Il est formé de dépôts lacustres argilo- sableux à niveaux tourbeux et diatomées, d'alluvions fluviatiles et sables éoliens.

A. CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE

La zone d'étude appartient à la nappe du Chari -Baguirmi, C'est une vaste plaine s'étendant d'Est en Ouest entre les piedmonts du Guéra et la frontière avec le Cameroun (Logone), et du Sud au Nord entre la base des koros et les premières dunes du Kanem (BRGM, 1987).

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Toute la région qu'elle couvre est une succession de terrains argilo-sableux compacts et très plats, coupés de zones dunaires restreintes qui font saillie, ou au contraire de dépressions argileuses inondées pendant la saison des pluies et qui sont en plus nombreuses et étendues à mesure que l'on va vers le Sud.

D'un point de vue hydrogéologique, le Chari-Baguirmi est scindé en deux sous régions, de part et d'autre du 12éme parallèle :

Le Chari-Baguirmi septentrional correspondant à la carte hydrogéologique de N'Djamena et le Chari-Baguirmi méridional, correspondant à la carte hydrogéologique de Bongor.

En ce qui concerne notre zone d'étude, qui fait partie du Chari-Baguirmi septentrional, c'est une plaine qui passe de 299m à l'entrée Sud de la ville, vers Chagoua à 292m à la limite Nord-ouest vers Milezi.

Selon Schneider (2001), l'aquifère de la nappe du Chari Baguirmi qui se trouve dans les formations détritiques du quaternaire est libre et générale, elle est localement surmontée par des nappes alluviales, certaines temporaires. Cette nappe est alimentée par le Chari et le Logone. En outre, selon le BRGM (1987), les forages de N'Djamena ont montré sous la ville la puissance et l'extension latérale importantes des couches sableuses déposées postérieurement aux argiles pliocènes et antérieurement aux argiles quaternaires. L'excellent aquifère sableux ainsi créé provient des dépôts formés dans les nombreux paléo chenaux du Chari qui ont fini par constituer une couche continue ; cependant leur perméabilité peut diminuer considérablement quand ils contiennent des particules argileuses en grandes quantités. L'aquifère du Quaternaire constitue donc l'unité hydrogéologique la plus remarquable de tout le bassin tchadien. Il est fortement exploité pour les besoins en eau de la population. Le Quaternaire consiste en une série largement étalée de sédiments détritiques comprenant des couches intercalées de sables ; de limons argileux, et d'argiles souvent remaniées, fluviatiles, lacustres et éoliennes (Ngounou Ngatcha et al, 2006).

II.2. Les principales nappes phréatiques de N'Djamena Les nappes perchées

N'Djamena possède :

- des petites nappes perchées, isolées par endroits à réserves limitées. Elles proviennent de l'infiltration des eaux météoriques dans les alluvions des anciens cours d'eau; l'infiltration est

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bloquée par des couches argileuses qui constituent le mur de ces "mares souterraines"(Schneider, J.L, 2001).

L'assèchement des points d'eau (puisards et puits profonds de 2 à 8 m faiblement productifs) a lieu généralement au milieu parfois en fin de saison sèche (Schneider, J.L, 2001).

Les nappes du pléistocène inférieur

D'origine continentale, le sous-sol de la région se caractérise par une grande hétérogénéité spatiale et verticale. Les quelques niveaux silteux ou argileux rencontrés n'ont pas une extension latérale suffisante pour donner un caractère captif à la nappe. Elle est considérée comme libre sur l'ensemble du bassin (Zairi, R, 2008). Les constitutions lithologiques (sables argiles et limons) de ce sous sol en grande partie alluvionnaires forment un réservoir pour les eaux souterraines.

A N'Djamena, les formations fluvio-lacustres quaternaires constituent l'aquifère phréatique principale et la plus exploitée dont le sommet se situe aux alentours de 30-33 mètres. Les dépôts semblent être à prédominance sableuses et reposent sur l'épaisse série argileuse pliocène à une profondeur de 50-60 mètres. Cette nappe est contenue dans les formations du Quaternaire et plus spécifiquement dans les formations du Pléistocène inférieur donc, et est exploitée pour l'eau potable.

La partie nord de la zone d`étude se distingue par une plus grande abondance de sables éoliens tandis que des sables fluviatiles, parfois graveleux sont plus abondants au sud.

D'une manière générale, les descriptions lithologiques mettent en évidence l'existence de deux séries :

- Une série supérieure formée de sable fin et de silts non consolidés,

- Une série inférieure complexe, formée de niveaux à épaisseurs très variables d'argile, de sable, de silt et de graviers avec des noyaux gypseux et ferreux.

La nappe phréatique s'écoule de manière convergente vers une dépression piézométrique fermée située au nord dans le secteur compris entre Massaguet et Moyto (Djoret (2000), Abderamane (2012)).

Globalement la région dispose d'une ressource en eau satisfaisante avec un accès plus facile le long du Chari. Il peut localement y avoir des zones moins productives, pouvant s'expliquer par la présence de couches plus argileuses.

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La nappe du pliocène inférieur

On attribue au Pliocène inferieur les dépôts sableux situés à une profondeur de 250-

350 m/sol dans la partie centrale du bassin du lac Tchad.

La formation aquifère du Pliocène est composée d'une alternance de bancs sableux et argileux d'origine fluviatile, de 5 à 10m d'épaisseur pour une épaisseur totale d'environ 75m. Cette série se retrouve sur toute la zone du bassin mais semble se biseauter vers le Sud et le Sud-ouest. C'est un aquifère confiné dans le centre du bassin. L'écoulement se fait du Sud-Est du bassin vers les pays bas au Nord-Est (Bouchez, 2015). La nappe aquifère du pliocène a été mise en évidence dans notre zone d'étude notamment par le forage d'exploitation du marché à mil exécuté jusqu'à 350m de profondeur en 2004 par Foraco.

II.3. Paramètres hydrodynamiques (Q, Q/S, K, T, S)

La détermination de ces paramètres ne peut se faire sans l'exécution de pompage d'essai de longue durée ou des essais de puits. Une valeur moyenne de 6x10-3 m2/s de la transmissivité de l'aquifère du quaternaire est proposé sur la base des forages effectués dans le Chari Baguirmi (Schneider et Wolff (1992)). La porosité varie beaucoup aussi avec une valeur médiane autour de 10% (Bouchez. C, 2015).

Tableau 2: paramètres hydrodynamiques moyens de la nappe de N'Djamena.

*Forages anciens

 

4.10-4< S<10-3

3.2.10-3<T<6.6.10-3

**Forages récents

40<Q<120

3.1.10-3<S<2.10-2

3.1.10-3<T<5.5.10-2

*valeurs moyennes de 6 anciens forages (Schneider et Wolff, 1992),

**valeurs moyennes de 5 forages récents (source : Direction de l'hydraulique).

II.4. Qualité des eaux de nappe

La qualité des eaux destinées à la consommation humaine doit respecter les normes de qualité définies par le décret n°615/PR/PM/ME/2010 du 2 août2010 portant définition nationale de l'eau potable au Tchad et les recommandations de l'OMS.

B. PRESENTATION DU LABORATOIRE NATIONAL DES EAUX

Le Laboratoire National des Eaux (LNE) crée par la Loi N°006/PR/2013 et basé à N'Djamena est la structure d'accueil de notre stage ; et c'est là où nous avions effectué toutes les analyses

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durant cette étude. C'est un établissement public à caractère scientifique, industriel et commercial doté de la personnalité morale, juridique et jouissant d'une autonomie de gestion. Placé sous la tutelle du Ministère en charge de l'eau, il a pour mission de mettre en oeuvre la

stratégie du gouvernement en matière d'études fondamentales et appliquées pour la
caractérisation des eaux de surface et souterraines, l'analyse, le contrôle, le suivi de la qualité de l'eau suivant les normes requises pour tous les différents usages.

II.5. Les textes législatifs et réglementaires Le cadre réglementaire

La synthèse chronologique des principaux textes législatifs réglementant la gestion et la protection de l'eau de consommation est la suivante :

La loi N° 016/PR/99 du 18 aout 1999, portant sur le code de l'eau.

Les textes de 2002, complétés en 2007, permettent l'organisation des services de gestion et d'exploitation des ouvrages.

Par exemple, l'arrêté n° 28/MEE/DG/02 du 25 juin 2002 portant définition du cadre modèle de convention particulière de transfert du pouvoir de délégation du service public de l'eau potable de l'Etat à une collectivité territoriale décentralisée.

Loi N°006/PR/2013, portant création du laboratoire national des eaux (LNE).

Les textes de 2010 et 2011 fixent des normes de qualité sur l'eau potable et des prescriptions techniques sur le matériel d'hydraulique villageoise.

Par exemple, le décret n° 616/PR/PM/ME/2010 du 2 août 2010 portant procédure de contrôle et de suivi de la qualité des eaux destinées à la consommation humaine.

Les textes de 2011 (nos 22 et 24) définissent certaines conditions d'attribution des points d'eau entre autres. Il faut se dire que l'application pose souvent problème.

DEUXIEME PARTIE : MATERIELS ET METHODES

La deuxième partie a pour objet la présentation des différentes méthodes de traitement et d'analyse des données mises en oeuvre pour mener à bien cette étude. Elle concerne donc l'organisation des étapes de travail sur le terrain et au laboratoire.

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Chapitre III. MATERIELS ET METHODES

CADRE DE L'ETUDE

Le cadre de l'étude est constitué par les points d'eau (forages) situées à travers la ville de N'Djamena. Notre étude n'a pas pris en compte les eaux de puits, les eaux embouteillées et celles des fleuves .Les points d'eau échantillonnés ont été choisies de telle manière à couvrir l'ensemble de la zone d'étude. Au total dix huit (18) prélèvements ont été faits pour les analyses physico-chimiques et vingt huit (28) autres pour les analyses bactériologiques pendant trois campagnes. Pour les analyses physicochimiques, nous avions eu à faire deux campagnes de prélèvements (10 prélèvements en mars 2018 concernant les forages P1 à P10 et 8 autres en septembre 2018 sur les points d'eau P11 à P18). Pour les analyses bactériologiques, deux campagnes (septembre 2017 et mars 2018) ont concernées les mêmes points d'eau P1 à P10. Autrement dit, les sites P1 à P10 ont fait l'objet de 2 prélèvements chacun en septembre 2017 et mars 2018. Ensuite une dernière campagne `'bactériologique» (septembre 2018) nous a conduis à faire 8 prélèvements sur les 8 sites P11 à P18.

METHODOLOGIE

L'approche méthodologique a reposé sur une étude descriptive. La base documentaire a été constituée à partir de différentes bibliographies. Une revue des données, articles, rapports et travaux existants relatifs à divers domaines de la zone d'étude, complétée par quelques travaux de thèses ayant trait au thème ont été opérées.

Les analyses comprenaient donc 46 échantillons d'eau prélevés exclusivement au niveau des forages des consommateurs localisés par leurs coordonnées géographiques par GPS. Les paramètres physico-chimiques comprenaient la turbidité, la conductivité, le pH, les solides totaux dissouts, la température mesurés in situ à l'aide d'une sonde multi-paramètres; Les analyses chimiques des éléments majeurs (cations et anions) ont été effectuées par la méthode volumétrique par EDTA (dureté totale, dosage du Ca2+, Mg2+, alcalinité, HCO3- et Cl-) ; par la photométrie d'absorption à flamme ( Na+, K+) ; les autres paramètres sont mesurés à l'aide d'un spectrophotomètre d'absorption moléculaire de type HACH DR/2800 de très grande précision au laboratoire national des eaux à N'Djamena. Les analyses des paramètres microbiologiques ont été faites sur un milieu gélosé dans le même laboratoire. Elles étaient constituées des coliformes totaux, Escherichia coli (E coui) et des entérocoques fécaux.

.

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La méthodologie a consisté à évaluer la non-conformité des paramètres analysés par rapport aux normes issues de la directive de potabilité de l'eau proposée par l'OMS [2008]. La qualité d'un échantillon d'eau est déclarée non-conforme lorsqu'au moins un des 19 paramètres physicochimiques ou bactériologiques analysés ne respectait pas la norme.

Tous les paramètres sont mesurés selon les protocoles décrits par RODIER et al., 1996.

III.1. MATERIELS ET METHODES

III.1.1. Etudes de terrain

Matériels utilisés :

Outils de géoréférencement :

- Deux GPS (global positioning systéme) manuel et tactile de marque Garmin, pour

relever les coordonnées des points de mesure et leur altitude, une carte de la ville de

Ndjamena à l'échelle 1/12 500, produite par l'AFD en 2012.

Outils pour l'échantillonnage d'eau :

- Une valise WTW(Watech), contenant un multi paramètre de terrain WTW pour

mesurer les paramètres physico-chimiques (température, conductivité et potentiel en

Hydrogène) ;

- Un conductimètre pour les mesures de la conductivité,

- Un mètre ruban pour mesurer les repères des forages (piédestal ou hors sol),

- Deux boites de gants jetables ; Une boite de cache-nez (bavettes) ;

- Un bruleur pour le flambage des robinets des forages,

- 30 flacons en verre DURAN de 250 ml préalablement lavés et stérilisés à l'aide d'un

autoclave à vapeur non acidifiés pour prélever les échantillons d'analyse

bactériologique,

- 20 flacons en polyéthylène de 500 ml non acidifiés pour prélever les échantillons

d'analyse d'anions et cations,

- Des marqueurs indélébiles pour étiqueter les échantillons,

- Une glacière pour la conservation des échantillons d'eau,

- Un carnet de terrain pour les prises de note.

Outils de mesure de niveau :

- Une sonde piézométrique, pour mesurer les niveaux statiques dans les différents ouvrages,

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- Un double décamètre pour mesurer la distance entre les points d'eau et les toilettes. - Un mètre métallique pour mesurer les repères (piédestal, hors sol ou tête de forage). Des appareils :

- Un appareil photo numérique pour les prises de vue,

- Un ordinateur portable.

Les logiciels de cartographies :

- Arc Gis 10.1; surfer 8.

Les logiciels de calcul et d'analyse :

- Microsoft Excel , XLSTAT 2007 et Diagrammes.

Logiciel pour réalisation de log stratigraphique :

- GESFOR, Adobe illustrator et paints.

Logiciel de traitement de texte :

- Microsoft word.

Figure 11: matériels utilisés sur le terrain.

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III.1.2. Mesures des niveaux statiques

Les sites sur lesquels les mesures ont été faites sont retenus avec comme souci, une répartition spatiale et homogène sur toute la zone d'étude (figure 12). `'Une campagne piézométrique» d'une semaine pendant la période des basses eaux (mai- juin 2018) nous a emmené à faire des mesures sur 40 forages, répartis dans les différents quartiers de la ville de N'Djamena complétés par des données de 10 forages de la STE (Société tchadienne d'eau) et 7 autres de la base de données SITEAU. Ces mesures ont été faites à l'aide d'une sonde lumineuse et sonore avec prise de coordonnées géographiques sur chaque site.

Le mode opératoire consiste à introduire la tête métallique de la sonde dans l'ouvrage ; au contact de la surface de l'eau, elle déclenche un bruit sonore et le voyant lumineux s'allume. La lecture est effectuée sur la graduation du ruban de la sonde avec une précision de l'ordre de plus ou moins 5mm, et à cette valeur lue (Niveau Statique), nous faisons la différence entre la valeur mesurée par rapport au repère (piédestal le plus souvent), suite à quoi nous retirons la hauteur du repère (piédestal ou hors sol) pour obtenir le niveau par rapport au sol ; seul bémol, la majeure partie de ces forages sont équipés de pompes manuelles et ne disposent pas de regards pour le passage de la sonde ; ce qui nous a emmené souvent à démonter délicatement les pompes en question avant chaque opération pour pouvoir introduire la sonde.

Figure 12: sites des mesures des niveaux statiques.

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Figure 13: méthodes d'acquisition des données de terrain.

III.1.3.Echantillonnage de l'eau

? Protocole d'échantillonnage d'eau

Au cours de trois campagnes de terrain d'une vingtaine de jours (septembre 2017, 28 mars au 02 avril 2018 et septembre 2018), un total de 46 échantillons d'eaux a été prélevé, (28 pour l'analyse bactériologique et 18 pour l'analyse physicochimique) tous provenant des forages.

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Les échantillonnages pour l'analyse physico chimique ont été récupérés directement des forages dans des flacons de 500 ml, et ont d'abord fait l'objet d'une analyse in situ (mesure de PH, conductivité, température) avant d'être ramenés au laboratoire dans les heures qui ont suivi les prélèvements, et ce, afin d'éviter tout fractionnement lié à l'évaporation ou la perte de vapeur d'eau par diffusion, et/ou à un échange avec le milieu environnant ainsi qu'avec le flacon.

Les échantillons destinés à l'analyse bactériologique ont été prélevés avec le plus grand soin dans les flacons stériles d'une contenance de 250 ml. Les prélèvements ont été effectués à l'aide de gants afin d'éviter le contact de l'échantillon avec la main. Les robinets des forages ont été désinfectés à l'alcool et à l'aide d'une flamme avant le prélèvement. Les flacons sont étiquetés avec le nom du point d'eau (quartier), la date de prélèvement, le type d'ouvrage et l'heure du prélèvement. Les échantillons ont été emballés et conservés dans une glacière à 4°C et acheminés immédiatement au laboratoire national des eaux à N'Djamena.

Enfin, dans le but de mieux apprécier les caractéristiques physicochimiques et bactériologiques des eaux, notre travail a été réalisé au niveau de 18 forages comme nous l'avions mentionné, représentatifs (figure 14) de notre zone d'étude à savoir :

+ P1 : situé à Ngueli,

+ P2 : à Dingagali,

+ P3 : à Toukra,

+ P5 : à Walia,

+ P6 : au niveau de l'AEP Chagoua,

+ P7 : à Gassi,

+ P8 : à Amkoundjara2,

+ P9 : à Amkoundjara1,

+ P10 : à Amtoukouin1

+ P11 : à Amriguébé,

+ P12 : à Ndjari Darsalam,

+ P13 : à Ndjari,

+ P14 à Ambatta,

+ P15 : à Amtoukouin 2,

+ P16 : à Sabangali,

+ P17 : à Farcha Djougoulié,

+ P18 : à Guinebor.

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Figure 14: localisation des points d'eau (forages) étudiés.

? Paramètres physico-chimiques mesurés in situ.

Au nombre des paramètres physiques, on distingue la température, la conductivité, et le pH. Ils sont mesurés à l'aide d'un multi paramètre de type TWT et d'un kit (conductimètre) de marque HANNA (voir figure 14).

III.1.4 études de laboratoire

III.1.5 réalisation des différentes coupes lithologiques

Des corrélations litho-stratigraphiques suivant six axes avec des orientations différentes (figure 15) ont été réalisées à partir des documents de la STE et du bureau d'études H2O-Consultants. Les profils utilisés sont nommés (coupes lithologiques I, II, III, IV, V, VI) et seront décrit plus loin. Ce travail a été réalisé en utilisant la lithologie des anciens forages exécutés et suivi par différentes entreprises et bureaux d'études.

Pour cette étude, les axes préférentiels sont les suivants. Le premier, noté I (Farcha-Kartota), est orienté suivant le Nord-ouest et le Sud-est et passe par 7 points d'eau ; l'axe II est orienté

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selon le Sud -ouest et le Nord dans le septentrion de la zone d'étude (Milezi-Guinebor); l'axe III est orienté suivant le Nord-sud (Diguel Est- Toukra) et passe par 8 points ; l'axe IV (Bakara-Boutalbagar) est orienté suivant le Sud-est et le Nord-ouest, globalement à l'Est de la zone d'étude et passe par 3 points ; l'axe V (Dingagali- Boutalbagar), est orienté selon la direction Sud-NE de notre zone d'étude et enfin l'axe VI orienté suivant le SW-E (Moursal-Boutalbagar).

Nous discuterons plus loin sur le choix de ces axes. Les sites les plus éloignés sont sur un intervalle de 28 km et les plus proches, moins de 1 km.

Figure 15:carte de la répartition des sites des logs de la ville de N'Djamena.

III.1.6 Calcul du niveau piézométrique

Le niveau piézométrique est un niveau d'eau relevé dans un forage par un piézomètre. Il caractérise la pression de la nappe en un point donné. La mesure est ramenée au point 0 de la mer.

Autrement dit, c'est le niveau libre de l'eau observé dans un puits ou forage rapporté à un niveau de référence (nivellement). D'une certaine façon, il correspond à la hauteur d'une colonne d'eau.

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Le calcul du niveau piézométrique est l'opération principale de l'inventaire de la ressource en eau souterraine. Etant l'altitude du niveau d'eau, en équilibre naturel, dans l'ouvrage, il est calculé par différence entre la côte du sol (repère de l'ouvrage) z, et la profondeur de l'eau, Hp. (H= z-Hp), (Castany, 1982). La profondeur de l'eau dans l'ouvrage est mesurée par une sonde électrique et l'altitude z par le GPS (Global Positionning System). Dans le cadre de cette étude les valeurs des altitudes prises par le GPS ne sont qu'à titre indicative compte tenu des incertitudes de mesures. Elles ont été corrigées par le modèle de numérisation de terrain ASTER (résolution 30 m×30 m).

III.1.7 Calcul du gradient hydraulique

Le gradient hydraulique noté (i) est le rapport entre la différence de niveau piézométrique entre deux points de la surface piézométrique par unité de longueur mesurée le long d'une ligne de courant. Il est assimilable à la pente de la surface piézométrique (Castany, 1982). C'est un paramètre sans unité qui donne la différence piézométrique par unité de longueur. La détermination du gradient hydraulique se fait en appliquant la formule suivante : i = ÄH/L ; Connaissant les niveaux piézométriques de deux points A et B et la distance qui les séparent, on peut déterminer le gradient hydraulique (i). i = (HA-HB)/L. Il permettra d'identifier le sens de l'écoulement et de caler l'équidistance lors du tracé de la carte piézométrique.

Pour notre cas, si nous prenons Farcha (HF=285m) et Lamadji (HL=271) distant de L=12km= 12 000m, le gradient hydraulique (i) donnera : i = ÄH/L = 285-271/12 000= 0,0011667.Le gradient est extrêmement faible.

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Figure 16: vue de quelques matériels et dispositifs utilisés au laboratoire.

III.1.8 Matériels et dispositifs pour l'analyse bactériologique Pour cette analyse, nous avons utilisé les matériels suivant :

- Hotte, dispositif comportant une lampe UV utilisé pour la désinfection de l'aire de

travail,(figure 16).

- Autoclave pour stériliser le matériel et le milieu,

- Etuve réfrigéré pour l'incubation des milieux de culture,

- Bain marie, milieu de culture,

- Membranes filtrantes,

- Microscope optique pour le dénombrement des germes.

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III.1.9 Méthode d'analyse, procédure et modes opératoires

Pour l'acquisition des méthodes d'analyses de l'eau et dans le but d'avoir des résultats à

Interpréter pour ce mémoire de fin d'étude, nous avions eu à effectuer un stage pratique au niveau du laboratoire national des eaux à N'Djamena, ce qui nous a permis de nous familiariser à nouveau avec les méthodes classiques d'analyses mais surtout de découvrir de nouvelles méthodes innovantes telles que le DR ou spectrophotométrie d'absorption moléculaire. Au cours de ce stage donc, nous avions fait les analyses de 46 échantillons d'eau prélevés dans la zone d'étude. Nous avions jugé utile de décrire de manière succincte les méthodes et modes opératoires de ces analyses physico-chimiques et bactériologiques afin de nous permettre d'apprécier et d'avoir un oeil critique sur la fiabilité des résultats bien que ces méthodes soient validées par le Ministère de l'Eau. Notons que les différentes analyses sont effectuées au plus tard 24h après le prélèvement.

Les paramètres à analyser et méthodes d'analyse

? Paramètres physico-chimiques

Au nombre des paramètres physiques, on distingue la température, la conductivité, le pH et le TDS. Ils sont mesurés à l'aide d'un multi paramètre de type TWT et d'un kit (conductimètre) de marque HANNA.

? Paramètres chimiques

Les paramètres chimiques déterminés sont : la dureté calcique et magnésienne, le calcium (Ca2+), le magnésium (Mg2+), le potassium (K+), l'ammonium (NH4+), le sodium (Na+), les nitrates (NO3-), les sulfates (SO42-), les chlorures (Cl-) et les bicarbonates (HCO3-), le fer (Fe), le manganèse (Mn).

Les méthodes de dosage sont colorimétriques par spectrophotométrie d'une part et par la méthode volumétrique d'autre part. La méthode volumétrique est utilisée pour les ions Ca2+, Mg2+, HCO3- et Cl-. Les autres paramètres sont mesurés à l'aide d'un spectrophotomètre de type HACH DR/2800.

? Dosage des paramètres physico-chimiques ? Détermination de la dureté totale

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Pour effectuer le dosage de la dureté calcique, on prélève 50 ml de l'échantillon à analyser dans une fiole jaugée de 50 ml. On ajoute 5 gouttes du NET (Noir d'Eriochrome T) accompagné d'une solution titrée d'EDTA.

> Détermination de la dureté calcique

> Les ions calcium sont dosés par la méthode complexométrique à l'EDTA. En effet, les alcalino terreux présents dans l'eau sont amenés à former un complexe du type chélate par le sel di sodique de l'EDTA (Acide Ethylène Diamine Tétra Acétique).

> Détermination de la dureté magnésienne

Elle est déterminée par la différence entre la dureté totale et la dureté calcique.

> Dosage des chlorures par la méthode volumétriques au nitrate d'argent

Les chlorures sont dosés en milieu neutre par une solution titrée de Nitrate d'argent (incolore mais noircissant à la lumière) en présence de Bichromate de Potassium (Méthode de Mohr).

> Dosage des bicarbonates par la méthode volumétrique avec indicateur coloré Les bicarbonates sont dosés par la méthode volumétrique. Elle est basée sur la neutralisation d'un certain volume d'eau par un acide minéral dilué (acide sulfurique par exemple) en présence d'un indicateur mixte.

> Dosage d'ammonium par la spectrophotométrie d'absorption moléculaire

Le dosage de l'ammonium a été fait par la méthode de Nessler. Au cours du dosage, le stabilisant minéral complexe la dureté dans l'échantillon. L'agent dispersant, l'alcool polyvinylique aide à la formation de la coloration dans la réaction de Nessler avec les ions ammonium. Une coloration jaune proportionnelle à la concentration de l'ammoniac se forme.

> Dosage des nitrates par la spectrophotométrie d'absorption moléculaire

La méthode de réduction au cadmium est utilisée pour le dosage des nitrates. Le domaine d'application se situe entre 0,3 à 30,0 mg/L en NO3--N. Des concentrations plus élevées peuvent être déterminées en procédant à des dilutions. Le cadmium réduit le nitrate dans l'échantillon en nitrite. L'ion nitrite réagit avec l'acide sulfanilique pour former un sel de diazonium intermédiaire. Ce sel réagit avec l'acide gentisique pour former un complexe coloré ambré. La lecture est obtenue à 500 nm.

> Dosage des sulfates par la spectrophotométrie d'absorption moléculaire

Les sulfates sont dosés par la méthode sulfaVer4 (réactifs en gélules). Le domaine d'application se situe entre 2 et 70 mg/L. Des concentrations plus élevées peuvent être déterminées en procédant à des dilutions. Les ions sulfate réagissent avec le baryum du réactif

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SulfaVer4 pour former un précité de sulfate de baryum insoluble. L'intensité de turbidité est proportionnelle à la concentration en sulfate. Le réactif SulfaVer4 contient aussi un agent stabilisant pour maintenir le précipité en suspension. La lecture est obtenue à 450 nm.

? Le dosage du sodium et du potassium sont effectué grâce au photomètre d'absorption à flamme.

? Dosage de la turbidité par la spectrophotométrie d'absorption moléculaire

La méthode néphélométrique fait appel à des turbidimètres pour la mesure de la dispersion ou de l'atténuation de la lumière. La turbidité d'une eau est due à la présence des matières en suspension finement divisées : argile, limons grains de silice, matières organique etc. Elle donne une idée sur la teneur en matières colloïdales et en suspension dans l'eau. La turbidité se fait par la méthode néphélométrique basée sur la dispersion ou l'atténuation de la lumière incidente.

III.1.10 Analyse des paramètres bactériologiques

L'objectif de l'analyse bactériologique d'une eau est de rechercher des germes qui sont susceptibles d'être pathogènes, ou des germes qui sont indicatrices de contaminations fécales. Selon Rodier, cette analyse sert essentiellement au contrôle des eaux de boisson qui ne doivent contenir aucun germe pathogène. Généralement les normes de qualité bactériologique des eaux de boisson se fondent sur le nombre de germes aérobies mésophiles appelés couramment `'germes totaux» et sur la présence des microorganismes non pathogènes en eux même, mais servant d'indicateurs d'une contamination fécale d'origine humaine ou animale. Ainsi les indicateurs utilisés sont le groupe de bactéries des coliformes totaux (Escherichia coui) et les entérocoques. Les eaux de boissons ne doivent pas contenir plus de 10 germes par ml (germes totaux), aucun E. coui, aucun entérocoque par 100 ml. L'analyse bactériologique doit être effectuée au plus tard 24h après le prélèvement pour éviter l'effet de la lumière et de la température nocif sur la survie des microorganismes.

Le matériel utilisé lors de ces analyses doit être stérile pour éviter toute source de contamination.

Germes recherchés

Nous avons effectué pendant notre travail la recherche des germes indicateurs de pollution qui sont :

- Les coliformes totaux

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- Les coliformes fécaux

- Les entérocoques fécaux

- Les flores aérobies totales (à titre indicatif).

III.1.11 Protocole et méthodes d'analyse bactériologique

Une analyse bactériologique en milieu solide et/ou liquide pour le dénombrement des germes respecte les étapes suivantes :

- Une préparation du milieu de culture,

- Un ensemencement,

- Et une interprétation tel que décrit par Rodier.

Les milieux de culture utilisés au laboratoire national de l'eau sont de trois

types :

? Nous avions le chromocult (gélose) qui isole les coliformes totaux, fécaux et E.coli.

? Le milieu (S) Stanetz et Barley qui isole les entérocoques ;

? Le milieu (P) qui isole les flores meso-aero totales.

Les échantillons sont préalablement filtrés aux membranes.

Méthode de la Membrane Filtrante

La méthode utilisée c'est le dénombrement par filtration sur membrane qui retient les microorganismes. Le mode opératoire est le suivant :

Après avoir filtré sous vide 100 ml de l'échantillon sur une membrane millipore stérile, dont la porosité est de 0,45 ìm, cette dernière est déposée sur le milieu de culture spécifié pour chaque germe recherché, puis incubé dans la température optimal pour la multiplication des germes.

Durant l'incubation, des colonies se forment à la surface de la membrane.

Germes test de contamination fécale

Pour les coliformes, le milieu de culture utilisé c'est le Tergitol 7 agar au TTC et

l'incubation se fait pendant 24 à 48 heures à une température de 37°C pour les coliformes totaux et de 44°C pour les coliformes fécaux. Pour les streptocoques fécaux, le milieu de culture utilisé c'est le milieu m-Enterococcus et l'incubation se fait pendant 24 heures à une température de 37°C.

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La flore mésophile aérobie totale (FMAT) a été recherchée par la méthode d'ensemencement en profondeur. La culture des FMAT a été réalisée sur milieu LB (Luria Bertani) et incubée à 37°C pendant 24 heures.

Les colonies jaunes-orange sont comptées comme des coliformes, les colonies rouges ou rouges brique sont comptées comme des streptocoques fécaux. Les résultats de dénombrement sont exprimés en unité formant colonies (UFC) par 100 ml. Et les colonies blanchâtres pour la FMAT, les résultats de dénombrement sont exprimés en unité formant colonies (UFC) par ml.

Figure 17: opérations de prélèvements d'échantillons sur le terrain et d'analyses au

laboratoire.

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III.1.12 Les méthodes d'interprétation:

Dans cette étude pour l'interprétation des résultats d'analyses, nous avons fait recours aux méthodes suivantes :

-Cartographie de l'évolution des paramètres physico chimiques : conductivité électrique, teneur en chlorure, teneur en nitrates... par l'emploi du logiciel Arc GIS 10.

-Détermination du faciès chimique de la nappe par les diagrammes de Piper et de Scholler-Berkaloff avec le logiciel Diagramme.

-Enfin, étude de la qualité de la nappe à l'alimentation par la comparaison des résultats avec les normes de l'OMS avec le logiciel Diagramme.

Analyse et traitement des données

L'analyse et le traitement statistique des données sont rendus possible grâce : au logiciel Microsoft Excel utilisé pour la codification des données et des résultats d'analyse du laboratoire, au logiciel Arc GIS 10.1 utilisé pour le positionnement des points de prélèvement ainsi que la situation géographique des points d'eau de notre étude et XLSTAT pour la comparaison des éléments chimiques par corrélation.

Limite de l'étude

Au cours de nos travaux de terrain, certaines difficultés ont été rencontrées. Aux nombres desquelles on peut citer :

- la réticence de certains utilisateurs pour le démontage des pompes nécessaire pour les mesures de niveau d'eau,

- des moyens logistiques et techniques très limités pour approfondir les recherches notamment pour le prélèvement d'échantillons supplémentaires etc.

- des essais de débits susceptibles de nous édifier sur les paramètres hydrodynamiques et du coup sur la vulnérabilité de la zone d'étude, peu nombreux,

- bref, des moyens financiers assez limités.

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III.2 RESULTATS:

Les résultats sont la finalité ou l'aboutissement de notre recherche et la base de notre discussion.

Pour la présente étude, les résultats sont énumérés ci-dessous.

Tableau 3: résultats des paramètres hydrodynamiques de quelques points d'eau de la ville de N'Djamena. (Source : H2O-Consultants 2018).

Quartier

Transmissivité
(m2/s)

Debit
spécifique
(m3/h/m )

Coefficient
d'emmagasinement*

(%)

Perméabilité** (m/s)

Walia (STE)

1,26x10-2

12,95

20

8,4x10-4

Mandjafa

1 ,1x10-2

10,81

20

1,8x10-3

Ndjari1

7,18x10-3

6,78

10

5,9x10-4

Ndjari (STE)

1,07x10-2

10,89

20

7,13x10-4

Toukra

1,18x 10-2

12,25

15

1,96x10-3

Moyenne

5,3x10-2

10,73

17

1,18x10-3

*les valeurs du coefficient d'emmagasinement (ou porosité efficace en nappe libre) données à titre indicatif, sont exprimées en fonction de la lithologie des terrains aquifères observée et en corrélation avec le tableau de CASTANY (tableau 5).

**les valeurs de la perméabilité sont calculées sur la base de la formule : T= k.b => k=T/b

Avec : T : transmissivité en (m2/s), b : épaisseur de la nappe mouillée (ici longueur des crépines) en (m) et K coefficient de perméabilité en (m/s).

Tableau 4: valeurs de la porosité efficace moyenne pour les principaux réservoirs (CASTANY, G. 1982).

Types de réservoirs

Porosité efficace

Types de réservoirs

Porosité efficace

 

(%)

 

(%)

Gravier gros

30

Sable gros

20

Gravier moyen

25

Sable moyen

15

Gravier fin

20

Sable fin

10

Gravier+sable

15 à 25

Sable très fin

5

Alluvions

8 à 10

Sable gros+silt

5

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III.2.1. Résultat des corrélations des coupes litho- stratigraphiques

Dans cette partie de la représentation géologique de terrain, nous allons décrire sommairement les différentes structures géologiques des forages de la zone d'étude et d'essayer de voir s'il ya une corrélation lithologique, ensuite nous allons mettre en exergue l'allure des niveaux piézométriques et d'identifier le substratum (ou mur de l'aquifère), voire estimer sa profondeur au niveau de chaque point d'eau. Ce qui nous permettra par la suite de déterminer la géométrie globale et la structure de la nappe d'eau souterraine de N'Djamena.

notre zone d'étude se trouve sur le bassin sédimentaire du Tchad, réputé être strictement continental (Moussa, A, 2010) ; le remplissage de ce bassin s'est fait durant les différentes phases de sédimentation. Du point de vue lithologique, les forages montrent de grandes entités sédimentaires très hétérogènes et comprennent, des séries fluviatiles, lacustres, voire deltaïques. La lithologie présente des variations latérales de faciès qui rend des corrélations difficiles. La nappe aquifère de notre zone d'étude se trouve dans des formations sableuses ou sablo-argileuses. Le niveau piézométrique baisse du Sud vers le Nord.

Coupe lithologique N° I :

La coupe N°I montre des alternances verticales rapides entre les dépôts fluviatiles (sable) et les dépôts lacustres (argile) sur les 8 sites représentés, caractéristiques de conditions de sédimentation du quaternaire ancien. Cependant, nous remarquons une dominance des séries fluviatiles allant jusqu'à 70 à 80% (secteur Dembé et Farcha). A Gassi 1 et 2, Kartota voire Chagoua1, nous observons un équilibre parfait entre les séries lacustres faites d'argile, d'argile sableuse en alternance avec des séries fluviatiles allant du sable fin à moyen, du sable argileux. La surface piézométrique tend à baisser du SE vers le NW, nous remarquons cependant sur la coupe une légère hausse sur le site du marché à mil, lequel site comportant un forage profond captif. Le mur ou substratum de la nappe du quaternaire est observé à 51m au marché à mil et seulement (vraisemblablement) autour de 43m à Kartota. Il n'est pas visible sur certains logs.

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Figure 18: coupe lithologique Farcha-Kartota.

Coupe lithologique N° II

Sur la coupe II, les séries sableuses sont dominantes, la surface de la nappe décroit vers le nord, le mur de la nappe est identifié à 60m à Milezi et 55m à Guinebor2 (voir figure 19).

Coupe lithologique N°III

Sur la coupe N°III , nous observons une prédominance des séries argileuses à Ndjari STE, ce qui se traduit par une valeur de transmissivité ( 7,18x10-3 m2/s) inférieure aux autres sites. Cette tendance est aussi mise en évidence à Diguel Est, Chagoua1 et Walia STE où les séries argileuses sont importantes. Dans le secteur Toukra par contre, les séries sableuses sont omniprésentes ; la surface du niveau piézométrique diminue globalement du Sud vers le Nord (voir figure 20).

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Figure 19: coupe lithologique Milezi- Guinebor2.

Figure 20: coupe lithologique Diguel Est- Toukra.

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Coupe lithologique N°IV

Cet axe regroupe des sites à l'Est de la zone d'étude, sites caractérisés par une dominance des formations sablo-argileuses ; l'aquifère est cependant contenue dans du sable moyen à grossier. Dans ce secteur, le mur de la nappe se trouve autour de 45m.

Figure 21: coupe lithologique Boutalbagar- Bakara.

Coupe lithologique N° V

Le profil de cette coupe est orienté S-NE, à Dingagali, la lithologie est dominée par des séries sableuses et le niveau de la nappe est presque affleurant pendant la saison des pluies ; à Walia -STE les formations argileuses sont dominantes, cependant la nappe aquifère est logée dans

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de séries sableuses (sable grossier) avec une excellente transmissivité (1,26x10-2 m2/s), le mur de la nappe est identifié aux alentours de 52m. Globalement le niveau piézométrique décroit fortement de Dingagali à Boutalbagar ; le mur lui, remonte plutôt et est identifié à environ 45m à Boutalbagar qui est dominé par des formations sableuses.

Figure 22: coupe lithologique Dingagali- Boutalbagar.

Coupe lithologique N° VI

Comme pour les autres coupes, nous remarquons ici une alternance entre l'argile, l'argile sableuse, le sable moyen à grossier et le sable argileux. A Chagoua, les 20 premiers mètres sont argileux et le mur n'est pas visible. A Moursal, le mur est identifié à 55métres. Le niveau piézométrique est presque constant sur ce profil.

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Figure 23: coupe lithologique Moursal- Boutalbagar.

III.2.2. Relation entre la lithologie et la contamination bactériologique des points d'eau Les sites à dominance sableuse, perméable, transmissive où le niveau de la nappe est sub-affleurant sont à priori vulnérables à une contamination bactériologique comme l'ont démontré Abderamane et al (2017) dans des travaux antérieurs dans notre zone d'études. En effet, les quartiers longeant le fleuve Chari comme Walia, Dingali, Chagoua, Gassi

( transmissivité moyenne de l'ordre de 1,3x10-2 m2/s) voire Farcha ont un terrain propice à la contamination de la nappe compte tenu de la structure de leur zone non saturée assez poreuse. Les cartes thématiques de vulnérabilité élaborées à cet effet, par Abderamane et al (2017) confirme cet état de fait. Le recouvrement supérieur de la nappe n'est pas entièrement imperméable et est le plus souvent sableux (Walia, Gassi, Farcha), le niveau statique faible (4m à Dingagali) entre autres. Cela impacte sur la contamination bactériologique comme nous verrons plus loin.

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III.2.3. levé des niveaux statique et piézométrique

Les mesures des niveaux statiques ont été faites pendant la période de basses eaux, en avril, mai et juin 2018. Les NS varient de 4,29m à 22 ,50m ; tandis que les niveaux piézométriques eux, oscillent entre 271m à 289m. Les résultats sont consignés dans le tableau en annexe 2.1.

III.2.4 piézométrie de la nappe de N'Djamena

L'étude piézométrique d'une nappe fournit des renseignements de première importance sur les caractéristiques de l'aquifère. Elle permet en particulier, d'apprécier de façon globale les conditions d'écoulement des eaux souterraines, ainsi que leurs conditions d'alimentation et de drainance, et la variation de leurs réserves (ERIC GILLI et al.2012).

Les études piézométriques nécessitent de disposer d'un nivellement très précis de points d'observation (puits, forage, piézomètre, sources) qui permet de garantir la précision dans l'établissement des cartes piézométriques. Celle-ci est tracée par interpolation (kirgeage) entre les cotes relevées, sur la base des courbes hydro-isohypses (ligne d'égale altitude de la surface piézométrique) dont la qualité et l'équidistance dépendent de la densité des points de mesure et de l'échelle d'étude adoptée.

Le résultat de cette étude piézométrique est représenté par les cartes piézométriques ci-dessous (figures 24 et 25) obtenue par l'utilisation des logiciels Arc Gis version 10 et surfer 8. La carte piézométrique d'une nappe permet une vision instantanée de son état à un moment précis. Elle sera donc établie durant une période très courte, pour être représentative sur l'ensemble du secteur couvert de conditions identiques vis-à-vis des influences locales et des événements périphériques (débit, pluviométrie).

La surface piézométrique s'interprète, de la même façon qu'une surface topographique, par sa morphologie, sa pente ses variations intimes et ses anomalies

.

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Figure 24:carte piézométrique de la ville de N'Djamena obtenue par Arc Gis10.

Figure 25: carte piézométrique de la ville de N'Djamena obtenue à partir de surfer 8.

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III.3.RESULTATS DES PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES

Le chimisme naturel des eaux dépend essentiellement de la composition lithologique des milieux traversés et du temps de séjour. Les résultats des analyses physico-chimiques des eaux de la nappe de N'Djamena, ont montré une grande variation des concentrations des éléments chimiques. Cependant, ces dernières dépassent rarement les normes de potabilité.

III.3.1. Les paramètres physico-chimiques:

Il s'agit des paramètres facilement mesurables et utiles pour la détermination de l'état chimique des polluants dans l'eau.

La température de l'eau

La température de l'eau est un facteur important dans l'environnement aquatique du fait qu'elle régit la presque totalité des réactions physiques, chimiques et biologiques. Dans la zone d'étude, la température mesurée in situ a présenté de faibles variations d'un point à un autre avec un minimum de 29,1 °C (aux points P2 et P5) et un maximum de 31 °C (point 7). Ces valeurs restent acceptables pour les normes OMS et tchadienne de potabilité.

Le pH

Le pH de l'eau renseigne sur son acidité et son alcalinité. Selon les recommandations de l'OMS, le pH des eaux naturelles est généralement compris entre 6,5 à 9.Habituellement, les valeurs du pH se situent entre 6 et 8,5 dans les eaux naturelles. La nature des terrains traversés par les eaux est la cause naturelle, provoquant des variations importantes du pH. L'analyse de ces eaux a dévoilé que le pH est proche de la neutralité, au niveau de l'ensemble des points d'eau, les valeurs moyennes du pH au niveau de la zone d'étude ont été dans les normes de potabilité de l'eau souterraine, sauf dans les deux sites de Amkoundjara ( P8 et P9) où les pH donnent des valeurs de 6,3 et 6 ,21 avec un maximum de 7,87 au point (11).

La conductivité électrique des eaux

La conductivité électrique désigne la capacité de l'eau à conduire un courant électrique. Elle est déterminée par la teneur en substances dissoutes, la charge ionique, la capacité d'ionisation, la mobilité et la température de l'eau. Par conséquent, la conductivité électrique renseigne sur le degré de minéralisation d'une eau. Les eaux des points contrôlés sont

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moyennement minéralisées (Figure 26), avec des valeurs qui oscillent entre 142 ìS/cm au point(5) et 969 ìS/cm au point P9 et un pic de 1228 ìS/cm au point P3.

Figure 26:carte de la répartition de la conductivité des eaux souterraines à N'Djamena

Les solides totaux dissous

Le TDS signifie total des solides dissouts et représente la concentration totale des substances dissoutes dans l'eau. Le TDS est composé de sels inorganiques et de quelques matières organiques. Les sels inorganiques communs trouvés dans l'eau incluent le calcium, le magnésium, le potassium et le sodium qui sont tous des cations et des carbonates, nitrates, bicarbonates, chlorures et sulfates qui sont tous des anions.

Ces minéraux peuvent provenir des sources d'eau minérales contenus dans l'eau avec un taux élevé de solides dissouts parce qu'elles ont coulé à travers des régions où les roches contiennent beaucoup de sel. Dans la zone d'étude, nous avons un minimum de 71mg/l au point (P5) et un maximum de 564 mg/l au point (P3).

La turbidité

La turbidité est due à la présence des particules en suspension, notamment colloïdales (argiles, limons, grains de silice, matière organique...), l'abondance de ces particules mesure son degré de turbidité. Celle-ci sera d'autant plus faible que le traitement de l'eau aura été

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efficace. Dans notre zone d'étude, la turbidité donne des valeurs de 0 NTU au point 7 et 10 et de 6,7 NTU au point P9 où l'eau est très turbide.

La dureté totale (CaCO3)

Elle correspond à la somme des concentrations en cations métalliques à l'exception de ceux des métaux alcalins et de l'ion hydrogène. Dans la plupart des cas, la dureté est surtout due aux ions Ca2+ et Mg2+ auxquels s'ajoutent quelques fois les ions ferreux, aluminium, manganèse, strontium. Dans notre étude, elle a une valeur minimale de 64 mg/l au P4 et une valeur maximale de 300 mg/l au P3. L'eau de toukra, et amkoundjara est dure.

Figure 27:carte de la répartition des duretés des eaux souterraines dans la ville de

N'Djamena.

Les sulfates

Dans les conditions naturelles, les sulfates, forment de soufre dissous la plus répandue dans les eaux naturelles, ils ont essentiellement deux origines : géochimique et atmosphérique. Du fait de la solubilité élevée des sulfates, l'eau souterraine en conditions normales peut en contenir jusqu'à 1,5 g/L. L'oxydation des sulfures ainsi que la dégradation de la biomasse dans le sol constituent d'autres sources possibles. De nombreuses activités humaines et naturelles peuvent générer des apports de sulfates dans l'eau souterraine : application d'engrais sulfatés, précipitations chargées en dioxyde de soufre, etc... Les valeurs des sulfates dans les eaux étudiées oscillent entre 4mg/L au point P5 à 51mg/L au point P3 (Figure 28).

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Figure 28:carte de la répartition des sulfates des eaux souterraines dans la zone d'étude.

Bicarbonates :

La teneur en bicarbonates dans les eaux souterraines dépend surtout de la présence des minéraux carbonatés dans le sol et l'aquifère, ainsi que la teneur en CO2 de l'air et du sol dans le bassin d'alimentation. Les teneurs en bicarbonates des points étudiés (figure 29) varient globalement entre un minimum de 36 mg/L au point P18 et un maximum de 439,2 mg/L au P3.

Figure 29:carte de la répartition des bicarbonates des eaux dans la ville de N'Djamena.

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Le calcium :

Le calcium est généralement l'élément dominant des eaux potables et sa teneur varie essentiellement suivant la nature des terrains traversés (terrain calcaire ou gypseux). Les teneurs en calcium des eaux contrôlées (Figure 30) varient de 16,1 mg/L (P2) à 80 mg/L au point P9.

Figure 30: carte de la répartition du calcium des eaux souterraines dans la ville de

N'Djamena.

Chlorures :

Les chlorures sont des anions inorganiques importants contenus en concentrations variables dans les eaux naturelles, généralement sous forme de sels de sodium (NaCl) et de potassium (KCl). Ils sont souvent utilisés comme un indice de pollution. Les chlorures existent dans toutes les eaux à des concentrations très variables. L'origine peut être naturelle :

- Percolation à travers des terrains salés ;

- Infiltration des eaux marines dans les nappes phréatiques et profondes ;

- Effet de l'activité humaine ;

- Industries extractives et dérivées (soudières, salines, mines potasse, industries

pétrolières...).

Les teneurs en chlorures des échantillons d'eau analysés (Figure 31) affichent des valeurs oscillant entre 1mg/L au point (P18) et 48 mg/L au point (P3). Tous les points d'eau analysés sont conformes aux normes, étant donné que la concentration en chlorures est inférieure à celle recommandée par les normes OMS et tchadienne dans le cas des eaux souterraines et qui est de l'ordre de 250 mg/L. Par ailleurs, la minéralisation des eaux souterraines augmente généralement avec le sens de l'écoulement qui est ici du sud vers le Nord.

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Figure 31: carte de la répartition des chlorures des eaux souterraines de la ville de

N'Djamena.

Magnésium

La majorité des eaux naturelles contiennent généralement une petite quantité de magnésium, sa teneur dépend de la composition des roches sédimentaires rencontrées. Il provient de l'attaque par l'acide carbonique des roches magnésiennes et de la mise en solution du magnésium sous forme de carbonates et bicarbonates. Dans les points d'eau analysés (Figure 32), les teneurs en magnésium varient entre 2,4 et 24,3 mg/L, et toutes les valeurs ne dépassent pas les normes OMS.

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Figure 32: carte de la répartition du magnésium des eaux souterraines dans la ville de

N'Djamena.

Sodium

Le sodium est un élément dit conservatif car une fois en solution, aucune réaction ne permet de l'extraire de l'eau souterraine. Les précipitations apportent une quantité de sodium minime dans l'eau souterraine, les teneurs anormalement élevées peuvent provenir du lessivage de sels, ou de la percolation à travers des terrains salés ou de l'infiltration d'eaux saumâtres. L'analyse des données a montré que les teneurs moyennes en sodium dans les eaux des points étudiés varient de 12 mg/L à 81 mg/L (Figure 33).

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Figure 33: carte de la répartition du sodium dans la ville de N'Djamena.

Potassium

Le potassium est généralement l'élément majeur le moins abondant dans les eaux après le sodium, le calcium et le magnésium ; Le potassium se rencontre sous forme de chlorures doubles dans de nombreux minerais tels que la corrollite et la sylvinite. On le trouve également dans les cendres des végétaux sous forme de carbonate. Le potassium est un élément indispensable à la vie et notamment à la croissance des végétaux. La teneur en potassium est presque constante dans les eaux naturelles. Celle-ci ne dépasse pas habituellement 10 à 15 mg/L. Sa concentration dans les points d'eau contrôlés (Figure 34) varie entre 0 ,5 mg/L et 8 mg/L ; ce qui est dans les normes OMS. La valeur la plus élevée en potassium est enregistrée au point (P3).

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Figure 34: carte de la répartition du potassium dans la ville de N'Djamena.

Nitrates

Les nitrates constituent le stade final de l'oxydation de l'azote organique, leur présence dans une eau polluée atteste que le processus d'auto-épuration est déjà entamé. L'activité humaine accélère le processus d'enrichissement en cet élément sur les sols subissant l'érosion, ce qui provoque l'infiltration des eaux usées, par les rejets des industries minérales et d'engrais azoté. Dans les sites étudiés et comme il est indiqué sur la figure (35), les teneurs en nitrates varient entre 1,3 mg/L et 17 mg/L. Elles n'ont pas dépassé les normes OMS. Les valeurs les plus élevées sont enregistrées à Ngueli (P1) où on note à proximité un abattoir.

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Figure 35: carte de la répartition des nitrates dans les eaux de la ville de N'Djamena.

Figure 36: carte de la répartition du fer à N'Djamena.

Fer : les teneurs du fer sur les sites contrôlés respectent les normes OMS et tchadienne de potabilité. La plus faible teneur est enregistrée au point (P13) avec 0,03 mg/l et la teneur la plus élevée au point (P9) avec 2,9 mg/l. Une teneur élevée du fer a été décelée à chagoua et amkoundjara.

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Manganèse total:

On dénote une valeur minimale de 0 mg/l et une valeur maximale de 0,08mg/l, tous en deçà de la norme OMS et tchadienne.

Ammonium :

valeur minimale de 0,05 mg/l au point (P2) et une valeur maximale de1,9 mg/l au point (P9) supérieure donc à la norme OMS.

Figure 37: carte de la répartition d'ammonium à N'Djamena.

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III.3.2. Les ions majeurs des eaux souterraines

Les ions majeurs déterminés sont les cations (Ca2+, Na+, K+, et Mg2+) et les anions (Cl-, SO2-4 HCO-3, NO-3 ). Les résultats obtenus sont consignés en annexe 3.1.

III.3.2.1.Les cations

Les teneurs des cations exprimées en mg/l (annexe 3.1) montrent une variabilité d'un échantillon à l'autre. Les teneurs en sodium varient de 12 mg/l à Walia barrière à 81mg/l à Toukra , les teneurs de potassium elles oscillent entre 0,5 mg/l à Farcha djougoulié à 8 mg/l à Toukra. ; Alors que les teneurs en calcium elles varient de 11 ,2 mg/l à Sabangali à 80 mg/l à Toukra. Le magnésium a une teneur de 1,9 mg/l à Amtoukouin2 à 24 mg/l à Toukra.

III.3.2.2. Les anions

Quant aux anions, la concentration la plus faible en bicarbonate est observée à Guinebor avec 36 mg/l et la plus élevée à Toukra avec 439,2 mg/l. les teneurs en chlorure varient elles de 1mg/l à Guinebor à 48 mg/l à Toukra. Celles du sulfate de 0,1 mg/l à Sabangali à 51 mg/l à Toukra. Et enfin, les teneurs en nitrate varient de 0,1 mg/l à Sabangali à 17,7 mg/l à Guinebor.

Pour l'ensemble des analyses, l'anion dominant est le bicarbonate avec une teneur moyenne de 146,17 mg/l ensuite viennent les ions chlorures avec 17,83 mg/l, le sulfate avec une teneur moyenne de 13,67 mg/l et enfin le nitrate avec 5,01 mg/l.

Les cations dominants sont respectivement le calcium avec 29,76 mg/l, le sodium avec une teneur moyenne de 28,33 mg/l, le magnésium avec une teneur moyenne de 9,08 mg/l et enfin le potassium avec 2,77 mg/l.

Balance ionique des eaux souterraines

C'est un principe basé sur l'électro-neutralité de l'eau. Pour les éléments majeurs, l'analyse chimique est considérée comme valide quand la balance ionique BI= [(Ó cations- Ó anions)/ (Ó cations+ Ó anions)] x100 n'excède pas +ou- 5%. Pour 83% de ces analyses, cette condition est vérifiée. Les échantillons d'Ambatta, Farcha Djougoulié et Guinebor ont respectivement des balances ioniques de l'ordre de +9%, +36%, +48%. Ce qui est supérieur à cette valeur limite indiqué ci-dessus. Cette balance ionique peut provenir d'une erreur

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analytique (résultats des analyses non valides) ; ou encore dans l'analyse, certains cations ou anions n'auraient pas été pris en compte.

Tableau 5: vérification des erreurs des résultats des analyses de l'eau souterraine.

Noms

cations

anions

Balance ionique

Ngueli

3.71040

3.68690

+0%

Dingagali

2.58040

2.54640

+1%

Toukra

9.82870

9.64610

+1%

Ngonba

2.00910

1.94650

+2%

Walia

1.70580

1.64850

+2%

Chagoua

2.28480

2.11560

+4%

Gassi3

3.30030

3.23510

+1%

Amkoundjara2

7.54170

7.32350

+1%

Amkoundjara1

8.35200

8.01460

+2%

Amtoukouin1

3.57730

3.38780

+3%

Amriguébé

1.98280

1.96440

+0%

Ndjari darasalam

2.64470

2.54960

+2%

Ndjari

2.06050

2.02990

+1%

Ambatta

4.21800

3.50110

+9%

Amtoukouin2

1.74870

1.64330

+3%

Sabangali

1.23590

1.23900

+0%

Farcha dougoulié

2.81410

1.31260

+36%

Guinebor

2.73230

0.96623

+48%

En gras, valeurs de balance ionique supérieures à 5%.

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III.3.3. Faciès chimiques des eaux obtenus à partir du diagramme de Piper :

Le faciès chimique des eaux souterraines caractérisées par les différentes concentrations des ions majeurs sont le résultat des environnements géologiques où séjournent ces eaux.

Figure 38: faciès chimiques des eaux de la ville de N'Djamena

Le report des résultats des analyses des eaux sur le diagramme de Piper montre un faciès à dominante bicarbonaté calcique et magnésien avec aucun ion dominant sur tous les sites. Les sites d'Ambatta, de farcha Djougoulié et de guinebor ayant une balance ionique > + ou-5%, donc comportant une erreur analytique (voir balance ionique, tableau 6), n'ont pas été pris en compte.

III.3.4 Indice d'échange de base (IEB)

L'indice d'échange de base (IEB) est le rapport entre les ions échangés et les ions de même nature primitivement existant dans l'eau. Il est donné par la formule suivante :

IEB= [Cl- ] -( [Na+ ]+ [K+ ])/ [Cl- ]

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L'IEB et est exprimé en milliéquivalent par litre (mEq/l).

- Généralement, si IEB< 0, il ya relargage de Na+ + K+ par les argiles, les teneurs de Ca2+ et Mg2+ diminuent.

- Si IEB est > 0, il ya rétention de Na+ + K+ par les argiles, et les concentrations du Ca2+ et Mg2+ augmentent.

Tableau 6: variation d'échange d'ions dans les eaux souterraines.

Quartier

IEB (mEq/l)

Quartier

IEB (mEq/l)

1

Ngueli

-1.41

10

Amtoukouin1

-1.61

2

Dingagali

-1.9

11

Amriguebé

-0.8

3

Toukra

-1.75

12

Ndjari darasalam

-1.02

4

Ngonba

-1.72

13

Ndjari

-0.89

5

Walia barriére

-1.84

14

Ambatta

-1.64

6

Chagoua

-1.75

15

Amtoukouin2

-1.13

7

Gassi3

-1.71

16

Sabangali

-0.84

8

Amkoundjara2

-1.01

17

Farcha dougoulié

-8.4

9

Amkoundjara1

-0.97

18

Guinebor

-32.21

L'IEB varie entre -32.21 et -0.80 ; la valeur la plus élevée est observée au forage d'Amriguebé.

III.3.5 Faciès chimiques des eaux selon le diagramme de Schoeller-Berkaloff :

Le diagramme de Schoeller-Berkaloff est une représentation graphique semi-logarithmique : sur les axes des abscisses sont représentés les différents ions. Pour chacun des ions majeurs, la teneur réelle en mg/L est reportée sur l'axe des ordonnées, les points obtenus sont reliés par des segments de droites. L'allure graphique obtenue (Figure 39) permet de visualiser le faciès de l'eau minérale concernée. L'analyse du diagramme de Schoeller-Berkaloff nous permet de conclure que les eaux de la nappe présentent des profils identiques que ceux trouvés sur piper.

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Figure 39: diagramme de Schoeller Berkaloff des eaux souterraines de N'Djamena.

III.3.6 Qualité des eaux de la nappe

L'appréciation de la qualité des eaux souterraines s'effectue par l'étude des paramètres de pollution, puis par interprétation de la qualité globale sur la base d'une grille simplifiée (Tableau 8) comportant trois paramètres indicateurs de pollution physico-chimique et azotée, ces paramètres sont :

· la conductivité électrique qui renseigne sur la qualité minéralogique des eaux ;

· les ions chlorures qui renseignent sur la qualité minéralogique et la pollution des eaux ;

· les nitrates, principaux indicateurs d'une pollution d'eau souterraine.

Toutes les eaux (échantillons P1, à P18) présentent globalement une bonne qualité. Cet état de fait est du :

? A la minéralisation avec des valeurs maximales enregistrées en conductivités de 1123u/cm (moyenne), aux teneurs aux chlorures (qualité excellente), aux nitrates qui varient d'un minimum de 0,1 mg/l au P16 et d'un maximum de 17,7 mg/l au P18 (excellente).

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Tableau 7: grille simplifiée pour l'évaluation de la qualité globale des eaux souterraines.

 

paramètres

 

Chlorure (mg/l)

Nitrates (mg/l)

Excellente Bonne Moyenne Mauvaise Très mauvaise

< 400

< 200

< 5

 

200-300

5-25

 

300-750

25-50

 

750-1000

50-100

 

>1000

>100

 

L'analyse de tous les échantillons montre que la qualité globale de l'eau est bonne en raison des teneurs légèrement faible en conductivité électrique, (exception des points P3, P8, et P9 avec des teneurs oscillant entre 790 à 1123 u/cm, légèrement élevée par rapport aux autres points donc, mais dans les limites des valeurs de la grille).

La qualité des eaux en chlorure est excellente puisque les teneurs sont toutes inférieures à 200 mg/l.

Ainsi donc 95 % des points échantillonnés sont de bonne qualité intrinsèquement (tableau 9), sauf à toukra où la qualité globale de l'eau est moyenne.

Tableau 8: qualité globale des eaux souterraines de la ville de N'Djamena.

N° échantillons

Conductivité (u/cm)

Chlore (mg/l)

Nitrate (mg/l)

Qualité globale

P1

409

19

10

Bonne

P2

254

12

1,3

Bonne

P3

1123

48

2

moyenne

P4

228

9

3

Bonne

P5

142

7

3

Bonne

P6

235

10

4

Bonne

P7

343

15

6,4

Bonne

P8

790

39

2,6

Bonne

P9

969

40

6

Bonne

P10

352

17

6,1

Bonne

P11

508

17

2

Bonne

P12

514

18

5,8

Bonne

P13

254

14

3,3

Bonne

P14

325

30

5

Bonne

P15

299

13

2

Bonne

 

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de N'Djamena

P16

176

8,9

0,1

Bonne

P17

320

3

10

Bonne

P18

311

1

17,7

Bonne

 

.

III.3.7 Corrélation des éléments chimiques

La corrélation mesure la relation entre deux variables ou plus .Les coefficients de corrélation sont compris dans l'intervalle -1,00 à +1,00. La valeur -1,00 représente une parfaite corrélation négative tandis que la valeur +1,00 représente une parfaite corrélation positive. La valeur 0,00 représente une absence de corrélation (ou l'indépendance entre les variables).

L'analyse de la matrice (tableau10) permet de voir les relations entre les éléments chimiques pris deux à deux, en se basant sur le coefficient de corrélation r. Nous avions les observations suivantes :

· La conductivité à une excellente corrélation avec tous les ions majeurs ;

· Le bicarbonate est très bien corrélé avec les ions chlorures, et le sulfate ;

· Il n'ya aucune corrélation entre le pH et les ions majeurs ;

· Le calcium se corrèle bien avec l'ammonium ;

· Le magnésium se corrèle assez bien avec le sodium, le potassium et les sulfates ;

· Le potassium à une excellente corrélation avec les ions chlorures et les sulfates ;

· Le sodium à une excellente corrélation avec les sulfates, le bicarbonate et les ions chlorures ;

· Le nitrate n'a aucune corrélation avec les autres éléments chimiques.

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de N'Djamena

Tableau 9: matrice de corrélation des éléments chimiques des eaux de N'Djamena.

Variables

Ca2+

Mg2+

K+

Na+

HCO3

Cl-

SO4

NO3

fer

NH4

PH

Cond

Ca2+

1

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

Mg2+

0.789

1

 
 
 
 
 
 
 
 
 
 

K+

0.841

0.839

1

 
 
 
 
 
 
 
 
 

Na+

0.855

0.858

0.868

1

 
 
 
 
 
 
 
 

HCO3

0.941

0.893

0.926

0.906

1

 
 
 
 
 
 
 

Cl-

0.857

0.782

0.924

0.921

0.931

1

 
 
 
 
 
 

SO4

0.891

0.843

0.949

0.942

0.947

0.946

1

 
 
 
 
 

NO3

-0.052

0.135

-0.194

-0.039

-0.180

-0.289

-0.197

1

 
 
 
 

fer

0.454

0.375

0.353

0.286

0.434

0.333

0.401

0.009

1

 
 
 

NH4

0.918

0.708

0.747

0.828

0.856

0.838

0.799

-0.008

0.491

1

 
 

PH

-0.720

-0.591

-0.512

-0.614

-0.697

-0.620

-0.560

-0.040

-0.340

-0.805

1

 

Cond

0.915

0.824

0.956

0.873

0.914

0.889

0.953

-0.061

0.390

0.796

-

0.529

1

Les valeurs en gras montrent une corrélation entre les éléments.

III.4.résultats des paramètres bactériologiques.

Pour déterminer la qualité bactériologique de l'eau de notre zone d'étude, nous avons recherché principalement trois micro-organismes indicateurs de pollutions : ce sont les Coliformes totaux, Coliformes fécaux (E.Coli) et les entérocoques ; la flore aérobie totale n'est analysée qu'à titre indicatif. Les résultats sont consignés dans les tableaux 11, 12 et 13.

Pour notre étude, nous allons considérer deux situations pour les résultats bactériologiques. Le premier groupe de dix points d'eau P1,P2,P3,P4,P5,P6,P7,P8,P9,P10 a fait l'objet de deux prélèvement chacun pendant l'hivernage, période des hautes eaux(septembre 2017) et pendant la saison sèche, période de basses eaux (mars -avril 2018).

Le deuxième groupe constitué de huit points d'eau P11, P12, P13, P14, P15, P16, P17, P18 a fait l'objet d'un seul prélèvement et d'analyse pendant la période des basses eaux en juin - juillet 2018.

? Pour le 1er groupe de 10 points d'eau analysé (P1 à P10) pendant la période des hautes eaux (tableau 11), nous constatons que les Coliformes totaux sont omniprésents dans 7 points d'eau sur 10 (P2, P3, P4, P7, P8, P9, P10) soit 70% des points d'eau échantillonnés (figure 40). La valeur varie entre 13UFC/100ml à +100 UFC/100ml. Ce qui est donc supérieure à la norme OMS et tchadienne.

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COLIFORMES TOTAUX négatif

COLIFORMES TOTAUX positif

70%

30%

COLIFORMES FECAUX négatif COLIFORMES FECAUX positif

70%

30%

Figure 41: diagramme des Coliformes totaux analysés pendant l'hivernage.

Figure 40: diagramme des Coliformes fécaux analysés pendant l'hivernage.

De même, les Coliformes fécaux (E.Coli) qui permettent de mettre en évidence une pollution d'origine fécale sont présents dans 7 points d'eau (P2, P3, P4, P7, P8, P9, P10) soit 70% des points d'eau contrôlés pendant l'hivernage (figure 41) avec des concentrations oscillant entre 7 et plus de 100UFC/ml. Ce qui est largement supérieur à la norme OMS qui préconise une absence totale de ces germes dans l'eau de consommation.

Quant aux entérocoques, indicateurs de pollution résiduelle ou ancienne, ils ne sont présents que dans le point d'eau P10. Ce point d'eau n'est donc pas potable, dans la mesure où les normes locales et OMS exigent l'absence totale de cette flore dans les eaux destinées à la consommation. Ce point doit être traité au chlore.

ENTEROCOQUES positif ENTEROCOQUES négatif

90%

10%

Figure 42: diagramme des entérocoques de
la zone d'étude. campagne1.

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Figure 43: carte des sites contaminés (points rouges) par les germes totaux et fécaux

En définitif, pendant la période des hautes eaux, 70% des eaux du 1er groupe échantillonné ne sont pas conformes aux normes OMS/TCHAD et sont impropres à la consommation.

? Pour le 1er groupe de 10 points d'eau analysé (P1 à P10) pendant la période des basses eaux (tableau 12), nous constatons que les Coliformes totaux sont omniprésents dans les points d'eau P1, P2, P3, P4, P6, P9, soit 60% des points d'eau échantillonnés. Ils font donc leur apparition aux points d'eau P1 et p6, pendant la période des basses eaux alors qu'ils étaient absents pendant l'hivernage. Ce qui indique une nouvelle contamination. Par contre ces mêmes Coliformes totaux ont disparus des points d'eau P7, P8, et P10. Par ailleurs la contamination aux Coliformes totaux persiste aux points P2, P3, P9. Ce qui indique une pollution ponctuelle. La source de contamination doit y être recherchée.

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COLIFORMES TOTAUX négatif COLIFORMES TOTAUX positif

60%

40%

COLIFORMES FECAUX négatif COLIFORMES FECAUX positif

60%

40%

Figure 45: diagramme des Coliformes
totaux analysés pendant la
période des basses eaux.

Figure 44: diagramme des E.Coli
analysés pendant
la période des basses eaux.

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Pour la même étude et pendant la période des basses eaux, les Coliformes fécaux (E.Coli) sont présents dans 6 points d'eau (P1, P2, P3, P4, P6, et P9) soit 60% des points d'eau échantillonnés. Il ya trois nouvelles contaminations par rapport à l'hivernage (P1, P4, P6). Alors E.coli n'affectent pas toujours le point P5, qui est censé être bien protégé par rapport aux latrines et toilettes sur les deux périodes.

Quant aux entérocoques, pendant la période des basses eaux, elles sont absentes dans tous les points d'eau échantillonnés du 1er groupe (tableau 12).

? Pour le 2éme groupe de huit points d'eau (P11 à P18), un seul prélèvement a été effectué par forage pendant la période des basses eaux en mai et début juillet 2018.On remarque la présence des Coliformes totaux dans les points d'eau P11, P12, P13, P14, P16, soit 62% dans l'ensemble des points d'eau du 2éme groupe. Leur présence est étroitement liée à celle des E.Coli ; ce qui indique une infiltration des eaux chargées de germes. Seulement 38% des eaux de ce groupe respectent les normes OMS et tchadienne, donc saine pour la consommation (tableau 13).

Les entérocoques sont absents sur les huit points d'eau contrôlés pendant cette dernière campagne.

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Tableau 10: résultats des analyses bactériologiques des forages de la zone d'étude/ campagne 1 : du 13 au 19 septembre 2017.

Nomenclature

Unité

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

P10

Date prélèvement

 

14/09/17

13/09/17

14/09/17

 

14/09/17

14/09/18

14/09/17

18/09/17

18/09/17

18/09/17

Echerichia coli (24h à 36+/-1°C)/Gélose chromocult

UFC/100ml

0

>100

13

35

0

0

22

7

63

>100

Coliformes totaux présumés (24h à 36+/-1°C)/Gélose ch.

UFC/100ml

0

>100

13

>100

0

0

56

77

>100

>100

Entérocoques fécaux (48h à 36+/-1°C)/milieu S et B.

UFC/100ml

0

0

0

0

0

0

0

0

0

25

Flore aérobie totale(24-48h à 36+/-1°C/PCA

UFC/100ml

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

Tableau 11: résultats des analyses bactériologiques des forages de la zone d'étude/ campagne 2 : du 28 au 30 mars 2018.

Nomenclature

Unité

P1

P2

P3

P4

P5

P6

P7

P8

P9

P10

Date prélèvement

 

28/03/18

28/03/18

28/03/18

28/03/1 8

28/03/18

28/03/18

29/03/18

30/03/18

30/03/18

30/03/18

Echerichia coli (24h à 36+/-1°C)/Gélose chromocult

UFC/100ml

11

30

33

18

0

11

0

0

2

0

Coliformes totaux présumés (24h à 36+/-1°C)/Gélose ch.

UFC/100ml

40

>100

82

>100

0

80

0

0

86

0

Entérocoques fécaux (48h à 36+/-1°C)/milieu S et B.

UFC/100ml

0

0

0

0

0

0

0

0

0

0

Flore aérobie totale(24-48h à 36+/-1°C/PCA

UFC/100ml

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

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Tableau 12: résultats des analyses bactériologiques des forages de la zone d'étude/ campagne 3 : mai-juillet 2018.

Nomenclature

Unité

P11

P12

P13

P14

P15

P16

P17

P18

Date prélèvement

 

26/06/18

13/02/18

13/02/18

01/10/18

25/07/18

21/02/18

28/03/18

04/18

Echerichia coli (24h à 36+/-1°C)/Gélose chromocult

UFC/100ml

11

30

33

18

0

11

0

0

Coliformes totaux présumés (24h à 36+/-1°C)/Gélose ch.

UFC/100ml

40

>100

82

>100

0

80

0

0

Entérocoques fécaux (48h à 36+/-1°C)/milieu S et B.

UFC/100ml

0

0

0

0

0

0

0

0

Flore aérobie totale(24-48h à 36+/-1°C/PCA

UFC/100ml

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

>100

En rouge, eaux bactériologiquement non conformes par rapport aux directives de OMS/TCHAD.

P1 :Ngueli p10 : Amtoukouin 1

p2 : Dingagali p11 : Amriguebé

p3 : Toukra p12 : Ndjari darasalam

p4 : Ngonba p13 : Ndjari

p5 : Walia barriére p14 : Ambatta

p6 : Chagoua p15 : Amtoukouin2

p7 : Gassi3 p16 :Sabangali

p8 : Amkoundjara2 p17 : Farcha Djougoulié

p9 : Amkoundjara1 p18 : Guinebor

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III.4.1. Impact socio-sanitaire de la consommation de l'eau sur la santé de la population

Tableau 13: fréquence des maladies liées à l'eau de consommation dans quelques centres de santé de N'Djamena.

 

Fréquence des maladies dans l'année (%)

Centre de santé

paludisme

typhoïde

encombrement bronchique

maladies diarrhéiques

hépatite

autres

atrone

60

20

5

10

10

5

habbena

50

10

10

22

3

5

toukra

50

10

15

15

8

2

Source: Mme Nodjilembaye Orbaye, Mr Dering Nadji Desiré, Mme Mountardé née Layom (2018)

En rouge, maladies liées à la consommation de l'eau contaminées par les germes fécaux.

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Figure 46: images illustrant parfaitement un environnant malsain, facteur de contamination des nappes.

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Chapitre V- INTERPRETATION ET DISCUSSION

V.1.Paramètres hydrodynamiques

Comparativement aux anciennes valeurs des paramètres hydrodynamiques fournies par Schneider et Wolff (1992) qui donnent une transmissivité moyenne de 6x10-3 m2/s, une perméabilité moyenne de 1,2x10-4 m/s et un coefficient d'emmagasinement de l'ordre de 10%, les données actuelles montrent une tendance à une amélioration de ces valeurs ; l'interprétation de 5 forages actuels a donnée une valeur de transmissivité moyenne de l'ordre de 5,3x10-2 m2/s, un coefficient d'emmagasinement de 17%. Ce qui implique que les techniques de foration actuelles sont nettement probantes, et que la nappe aquifère pérenne est de mieux en mieux identifiée et connue, et que la disposition de l'équipement de captage (crépines) évite souvent les horizons argileux, d'où les valeurs intéressantes de perméabilités moyennes observées (1,10x10-3 m/s). A titre d'exemple, un forage exécuté sur financement de la STE à Walia en février 2018, (tableau 3) à donné un débit de 315 m3/h, une transmissivité de 1,26x10-2 m2/s pour un coefficient d'emmagasinement estimé à 20% ! Ce qui est bien entendu énorme et découle d'une bonne connaissance géologique du terrain et d'une excellente maitrise technique de la foration.

V.2.Corrélation des coupes litho-stratigraphiques

Dans notre zone d'étude, la corrélation des logs (figure 47) montre d'abord que le mur de la nappe, fait d'argile compacte du pliocène est globalement uniforme et se situerait autour de 50 et 60m .Ce qui corrobore les affirmations de Schneider et Wolff (1992) ; mais ce mur pourrait se situer beaucoup plus en profondeur (Dingagali et Walia STE, jusqu'à 60m de foration, le substratum argileux n'a pas été touché). Il peut aussi remonter à une profondeur relativement faible (à Kartota, le substratum se situerait autour de 45m).Par ailleurs, à l'Est de la zone d'étude, les stratifications sont bien marquées, on remarque alternativement des couches sableuses, argileuses avec des intercalations d'argile sableuse ou du sable argileux. Au Nord-ouest et au Sud-ouest de N'Djamena, c'est beaucoup plus les séries sableuses qui sont mises en évidence. Tout compte fait, la variabilité de faciès est évidente aussi bien latéralement que verticalement. C'est pourquoi, les corrélations litho-stratigraphiques sont difficiles à établir compte tenu de l'hétérogénéité du terrain. D'ailleurs, Il apparait très difficile d'établir une stratification des terrains du quaternaires comme l'a démontré N. Ngatcha, (1993) puisqu'il s'agit dans l'ensemble des formations très diversifiés tant dans l'espace que dans le temps

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Figure 47: coupe schématique montrant la géométrie de la nappe d'eau souterraine de N'Djamena.

V.3.Piézométrie

En ce qui concerne notre zone d'étude, les cartes obtenues (figures 24 et 25) sont cohérentes dans leur globalité avec toutes les autres cartes publiées. Nous remarquons en effet que l'écoulement des eaux se fait du Sud vers le Nord, ce qui est en accord avec le résultat de la piézométrie de BRGM (1987), Djoret (2000) et Kadjangaba (2007). Seule particularité, nous avons une autre orientation du sens d'écoulement des eaux, vers toukra au Sud. Trois secteurs de creux ou dépression piézométrique sont mis en évidence à l'extrême Nord de la zone d'étude, lamadji notamment avec une cote maximale de 271m, et deux autres secteurs de dépressions à Guinebor et Diguel. Le fait marquant est que la lithologie des sites à dépression piézométrique (Diguel Est, Ndjari) en question montre une dominance argileuse avec de faibles transmissivités et de débits spécifiques relativement moyens. La présence d'argile limite la conductivité hydraulique.

En outre au sud de la zone d'étude, un secteur de dôme piézométrique donc de recharge est nettement visible. Ce secteur, aux alentours de Dingagali situé au niveau de la jonction du

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Chari et du Logone, correspond assurément à des aires privilégiées d'infiltration et de remontée d'eau; d'ailleurs la valeur de la transmissivité élevée 1,2x10-2 m2/s, obtenue par l'interprétation des résultats des essais de débits (voir fiche en annexe) prouve que le secteur est bien perméable et productif, ce qui est confirmé par les coupes lithologiques qui montrent une dominance sableuse à 90% de la zone. Les zones les plus perméables, à dominance sableuse, sont sous l'influence des infiltrations localisées des eaux de pluies et de ruissellement (Kadjangaba ,2007). Ces zones perméables sont surtout identifiées aux abords et tout le long du versant Sud-ouest, du Chari et du Logone. Bref les sites aux voisinages du fleuve subiraient des recharges.

V.4.Qualité des eaux souterraines

V.4.1.Paramètres physico-chimiques

? La température :

Les valeurs de la température sont concentrées entre 29 et 31°C avec une moyenne de 29,8°C. A priori, dans les zones arides et semi aride, et pour les forages peu profonds, la température des eaux souterraines avoisine celle de l'air ambiant qui donne une moyenne de 26 à 28°C dans notre zone d'étude. Ce qui traduit un équilibre thermique du système aquifère avec l'atmosphère.

? Le pH :

Le pH est un paramètre physico- chimique qui varie fortement, cependant dans notre zone d'étude, il se situe autour de la neutralité.il oscille entre 6,3 et 7,78 avec une moyenne de 7,06 ; le minimum est observé à Amkoundjara2 et 1, prés d'une décharge et le maximum à Amriguébé avec une valeur de 7,87. Toutes les valeurs ont correspondu au pH des eaux naturelles et semble être provenir des aquifères carbonatés.

? La conductivité électrique :

La conductivité électrique renseigne sur le degré de minéralisation d'une eau. Dans la zone étudiée, on remarque que les conductivités varient de manière spatiale. Elles sont comprises entre un minimum de142 uS/cm au point P5 à Walia barrière où l'apport de la recharge par le Chari est important et explique la baisse de minéralisation ; un maximum de 1228 uS/cm observée au P3 à Toukra. Dans toute la ville de N'Djamena, nous avons une moyenne de 419 uS/cm. Et globalement, les eaux ayant une faible conductivité entre 100 et 200 uS/cm sont localisées le long du Chari (Djoret, 2000). D'une façon générale, la conductivité s'élève

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progressivement de l'amont vers l'aval des cours d'eau. Notons que 72% des échantillons ont une conductivité inférieure à 500 uS/cm et seulement 18% ont des valeurs supérieures à 500 uS/cm. Les valeurs les plus élevées sont observées beaucoup plus vers le Nord de N'Djamena quand on s'éloigne du fleuve. Ce qui corrobore les résultats de BRGM(1987), Djoret (2000) et Kadjangaba (2007). Cependant, le pic de la conductivité est observé paradoxalement à Toukra au Sud de la zone étudiée. Cela pourrait s'agir probablement d'un phénomène d'évaporation. Les secteurs d'Amkoundjara1 et 2 montrent des valeurs avoisinant les 1000 uS/cm ; cela résulterait d'une pollution anthropique car ces secteurs disposent de deux grandes décharges à ciel ouvert recueillant toutes les ordures ménagères et les eaux usées et industrielles.

Il est à noter qu'il ya une importante relation entre la conductivité électrique et la teneur des éléments majeurs, c'est pourquoi, on remarque la contribution majoritaire des bicarbonates dans la minéralisation des eaux étudiées. D'ailleurs la corrélation entre ces deux éléments chimiques est excellente (r= 0,913). Ce qui est en accord avec le résultat des travaux de Djoret (2000) dans la même zone et de Ndedje-Allah (2015) dans la plaine de Naga au Sud-ouest de notre zone d'étude.

Régression de HCO3 par Cond (R2=0.835)

0 200 400 600 800 1000 1200

Cond

HCO3

400

600

500

300

200

100

0

Figure 48: évolution des teneurs du bicarbonate en fonction de la conductivité

électrique.

V.4.2. les éléments chimiques

V.4.2.1.Les cations

Au regard des résultats des analyses chimiques des eaux de notre zone d'étude, il ressort que le cation alcalino-terreux le plus important est le calcium. Il est très répandu dans la nature et

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en particulier dans les roches calcaires ou sous forme de carbonates (calcite (CaCO3), dolomite [(Ca,Mg) CO3]) ; c'est un composant majeur de la dureté de l'eau et sa teneur varie essentiellement suivant la nature des terrains traversés. Tous les points étudiés ont des concentrations inferieures à la valeur maximale admissible qui est de 200 mg/L. Les teneurs élevées en calcium pourraient être attribuées à la dissolution de la calcite dont regorge le réservoir de notre zone.

Le sodium, élément alcalin est quant à lui, est un élément constant de l'eau ; toute fois, sa concentration peut être variable. Indépendamment de la lixiviation des formations géologiques contenant du Chlorure de sodium, sa présence peut provenir de la décomposition des sels minéraux comme les silicates de sodium ou d'aluminium. Sa teneur demeure prédominante sur nos résultats par rapport au magnésium et au potassium. Ceci s'explique par le fait que ces deux ions (sodium et potassium) qui appartiennent aux groupes des métaux alcalins sont absorbés par les formations argileuses avec en priorité l'ion potassium, l'ion sodium reste en solution (Ndedje-Allah, 2015). L'adsorption serait donc le facteur déterminant et causerait la diminution de l'ion potassium. La teneur en sodium reste toute fois faible dans nos eaux sauf à Amkoundjara où la concentration assez élevée de cet ion serait due aux eaux usées d'origine domestique riche en sodium, déversées et ayant probablement polluées la nappe.

V.4.2.2.les anions

Pour les anions, tous nos échantillons ont des teneurs élevées en bicarbonate par rapport aux autres éléments dans la solution. Les valeurs élevées seraient dues vraisemblablement à la circulation de ces eaux dans le réservoir aquifère de nature calcaro-dolomitique, ou à la dissolution du dioxyde de carbone dans l'eau par la réaction suivante :

H2O+CO2 <----> H2CO3<---->HCO-3+ H+

H2CO3+ CaCO3<----> Ca(HCO3)2

CaCO3<----> Ca2+ +HCO3- + OH-

Quant aux ions chlorures, leur teneur dans nos eaux est faible sauf à Toukra où nous relevons une valeur relativement élevée. L'origine de cet ion pourrait être anthropique.

Les teneurs en sulfates élevées au niveau des points d'eau de toukra, semblent être liées vraisemblablement au contact de l'eau avec des encaissants de nature, gypsifères. Les autres points contrôlés restent dans les normes recommandées, les résultats obtenus sont similaires

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aux conclusions dégagées dans le cadre de l'étude concernant la zone en question par Djoret (2001) et Kadjaganba (2008) confirmant l'origine géologique des sulfates.

Sur la figure 49, nous remarquons que le nitrate ne corrèle pas avec le calcium ni avec aucun ion majeur ; ce qui suppose que la présence du nitrate dans nos eaux notamment à Guinebor et Ngueli , à une origine anthropique.

Régression de Ca2+ par NO3 (R2=0.003)

0 5 10 15 20

NO3

Ca2+

100

40

90

80

70

60

50

30

20

10

0

Figure 49: évolution des teneurs du nitrate en fonction du calcium.

Quant aux éléments indésirables, nous constatons la présence du fer, à l'état ferreux dans quelques points de nos eaux. Celui ci est très soluble dans l'eau et précipite à la suite du dégagement de l'anhydre carbonique par l'oxydation à l'air. Dans les eaux contrôlées, les teneurs les plus élevées sont observée à Amkoundjara1 et Chagoua. Sur le premier site nommé, l'origine pourrait être attribuée à la lixiviation de terrains traversés ou à une pollution anthropique. A chagoua, zone alluvionnaire, l'eau extraite de la nappe peut avoir une teneur en fer et éventuellement en manganèse supérieure à l'eau infiltrée à partir du cours d'eau ; ceci pourrait s'expliquer par la concentration d'ions métalliques au niveau des boues tapissant le lit du fleuve. Indépendamment des saveurs désagréables pouvant être perçue à partir de 0,05mg/l, le fer développe dans l'eau la turbidité rougeâtre peu engageante pour un consommateur. Enfin les eaux ferrugineuses ont l'inconvénient de tacher le linge. L'élimination du fer peut se faire par oxydo-aération suivie d'une filtration quand il est présent naturellement dans les eaux souterraines.

Sur le diagramme de piper, le faciès des eaux est dans l'ensemble bicarbonaté calcique et magnésien, ce qui est caractéristique des eaux souterraines se trouvant proches de la zone de recharge ; Ce qui sous tend la richesse du réservoir en minéraux argileux, résultat en accord avec celui des travaux de Kadjangaba (2007) dans la même zone.

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V.4.3.Indice d'échange de base (IEB)

Le tableau 7 de la variation d'échange des ions dans notre zone, montre que les valeurs de l'IEB de nos échantillons sont toutes inférieures à zéro. Ce qui indique que les minéraux argileux ont fixés les ions calcium présents dans les eaux de la nappe ; en outre le potassium et le sodium sont issus des réactions d'échange de base au niveau d'argile présente dans les horizons sableux. Autrement dit, le Ca2+ et le Mg2+ de l'eau de la zone étudiée sont remplacés par les ions Na+ et K+ dans les formations encaissantes.

V.4.4. rapports caractéristiques entre les éléments majeurs

Les relations entre les éléments chimiques, HCO-3 ,Ca2+ ,Na+, Mg2+, SO4-2, Cl-, sont mises en évidence sur la matrice du tableau 10 et montrent une dominance des ions Ca-HCO3- par rapport aux autres ions. Les différentes relations entre éléments majeurs sont mises en exergue sur la figure 51.

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Figure 50: rapports caractéristiques entre les différents éléments majeurs.

V.5.Qualité bactériologique des eaux souterraines

Les eaux souterraines présentent en général une bonne protection contre la contamination microbiologique et sont peu vulnérables aux pollutions externes à l'exception des nappes superficielles non protégées par un recouvrement semi perméable ou imperméable. Malheureusement, cette bonne qualité microbiologique de ces eaux peut être menacée par des contaminations de surfaces, suite à des conceptions inadéquates des forages, des puisards, des latrines et autres fosses d'aisance (Ndeje-Allah, 2015).

Cet état de fait est manifeste dans certains points de notre zone d'étude, où les eaux superficielles chargées en microorganismes et germes de tout genre s'infiltrant dans le sol sablonneux, parviennent à la nappe sans avoir bénéficié d'une filtration efficace, et occasionnent une multitude de pollutions ponctuelles. Les puisards et latrines non étanches contribuent aussi et de manière non négligeable à cette pollution de la nappe.

Dans le cadre de notre étude, pendant l'hivernage, nous constatons que la pollution bactériologique affecte beaucoup plus le secteur Sud-est de N'Djamena, de l'autre coté du

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fleuve, là où le sommet de la nappe est proche de la surface du sol, que les terrains qui surmontent l'aquifère sont perméables (P2, P3, P4, P7), que les sources de pollution sont importantes. Cette vulnérabilité de la nappe dans cette partie de la zone d'étude a été signalée par Abderamane et al (2017).La même tendance de la pollution est observée au Nord-est, au voisinage du Chari. Pendant la période de basses eaux, la quasi-totalité de la pollution est toujours persistante au Sud-est de N'Djamena (P1, P2, P3, P4, P6,) compte tenu des caractéristiques pédologique et lithologique que nous avions énumérées ci haut. Pour la dernière campagne de prélèvement (2éme groupe de 8 forages), la pollution bactériologique est signalée beaucoup plus à l'Est de N'Djamena (P11, P12, P13, P14, P16).

Cet état de fait s'explique surtout par les conditions défavorables d'hygiène, l'utilisation de la nature comme lieu d'aisance (21% de la population de N'Djamena défèque à l'air libre selon le SDEA 2003-2020). Le comble est qu'il n'existe même pas de réseaux d'évacuation d'eaux usées dans notre zone d'étude. Quant aux ordures ménagères, les communes assurent le service en régie, lequel s'avère fortement limité par le manque de capacité d'enlèvement journalier et de moyens financiers. Les ordures s'entassent de jour en jour et avec l'arrivée de la saison des pluies, libèrent les germes qui s'infiltrent dans la nappe avec l'écoulement de l'eau.

Ainsi, sur le 1er groupe de 10 points d'eau contrôlés, seul le P5 est censé être étanche et bien protégé et n'a montré aucune contamination bactériologique ni pendant l'hivernage, ni pendant la période de basses eaux. Les points P2, P3, P4, et P9 présentent une contamination persistante en Coliformes totaux et en E. Coli pendant les deux périodes ; Leur présence dans l'eau souterraines est associée à la matière organique en décomposition (pelouse, foin, bois, matières fécales, etc.), introduits par, le ruissellement et les infiltrations des fortes pluies en période d'hivernage. La présence en nombre élevé des Coliformes totaux (P2, P4, P9, P10) est un signal d'alarme qui démontre une détérioration de la qualité de l'eau. Un nettoyage de ces forages doit être effectué. A priori, si les entérocoques sont présents en nombre beaucoup plus élevé que les coliformes fécaux, il s'agit probablement d'une contamination résiduelle puisque les entérocoques survivent plus longtemps dans l'environnement. Or pour notre étude, ces Entérocoques ne sont présents que sur un seul point d'eau (P10), ce qui suppose que les contaminations par les Coliformes fécaux (E.Coli ) sont récentes et consécutives aux infiltrations des eaux de surface, des eaux vannes (toilettes et latrines dont le niveau remonte avec la recharge observée en cette période de hautes eaux). Ces résultats sont en accord avec

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ceux obtenus dans la commune d'Abomey-Calavi au Benin par TANIGNON en 2011. Par ailleurs nous remarquons une disparition de la pollution bactériologique aux points P7, P8, P10 pendant la période de basses eaux, ceci s'explique par le fait qu'en cette période, le niveau piézométrique baisse et n'accélère pas la propagation des polluants microscopiques se trouvant sur le sol où piégés dans la zone non saturée. Ce qui confirme encore que les infiltrations des eaux pendant l'hivernage sont probablement un facteur de contamination.

Il est à signaler une nouvelle pollution aux points P1 et P16, ce qui s'expliquerait par la proximité des latrines non étanches et ne respectant pas la distance de 15métres comme nous l'avions remarqué sur 90% des secteurs étudiés.

Sur le 2éme groupe de 8 forages contrôlés, nous remarquons que le P15 n'a pas de contamination, donc bien protégé. Par ailleurs le P17 et le P18 sont aussi exempts de contamination.

Ainsi donc, 11 points d'eau sur 18 analysés, soit un pourcentage de 61% présentent une pollution bactériologique donc non conformes pour la consommation conformément aux recommandations de l'OMS/TCHAD.

Tout compte fait, les pollutions bactériologiques sont invariablement présentent pendant toute la période de l'année avec sensiblement une fréquence un peu élevée pendant la saison des pluies. La pollution est donc ponctuelle liée à chaque point d'eau.

Il faut enfin noter que les maladies liées directement à la consommation de ces eaux (typhoïde, diarrhée, troubles d'estomac, hépatite...), sont la cause d'environ 25 à 30% de consultation en moyenne dans les centres de santé de notre zone d'étude (voir tableau 14).

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CONCLUSION GENERALE

La présente étude a permis une évaluation de la qualité physico-chimique et bactériologique des eaux de la nappe souterraine de N'Djamena.

L'analyse de la qualité globale des eaux (physico-chimique) a révélée que N'Djamena regorge d'une eau de très bonne qualité de manière intrinsèque et présente un seul faciès bicarbonaté calcique et magnésien. En amont de la zone d'étude, à toukra la dégradation de la qualité des eaux semble être liée essentiellement aux phénomènes d'évaporation, à la présence de chlorure, issu des eaux usées déversées sans traitement dans le sol et du sulfate résultant du contact de l'eau avec des encaissants de nature gypsifères. Il en ait de même du site d'amkoundjara1 où la présence du fer, de l'ammonium serait due à une pollution anthropique. Les eaux de la partie aval du bassin sont caractérisées par des valeurs élevées de la conductivité électrique. Ces valeurs sont tout de même dans les normes OMS/ TCHAD.

L'analyse bactériologique a révélée que 61% des points d'eau contrôlés sont affectés par des germes fécaux, totaux et des entérocoques !ce qui est alarmant car selon les recommandations de l'OMS, de telles eaux sont impropres pour la consommation.

En définitif, la mauvaise qualité bactériologique des eaux de N'Djamena est liée à une pollution anthropique, donc à un apport extérieur.

Tout de même il serait souhaitable d'étendre cette étude pour optimiser ces résultats.

RECOMMANDATIONS

Les résultats de notre travail permettront de mettre à la disposition des décideurs des informations et données de base susceptibles d'améliorer la qualité de l'eau de consommation ; ceci passe par :

- l'élaboration des actions à mettre en place sur les zones potentiellement à risques pour recouvrer ou préserver la qualité de l'eau captée (protection des forages, éloignement des forages de principales sources de pollution...).

? A l'endroit des autorités administratives :

- Une sensibilisation de la population pour le changement de comportement ; une éducation sanitaire en encourageant les sensibilisations sur les médias ;

- un contrôle régulier sur la qualité des forages ;

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- une extension du réseau d'adduction d'eau potable ;

- mettre sur pied des textes d'application des normes d'équipement des forages ; - mettre sur place un système d'évacuation des eaux usées à travers toute la ville ; - subventionner la construction des latrines modernes.

? A l'endroit de la population :

- respecter la distance minimale de 15m entre les latrines, puisards et les forages ;

- traiter l'eau des forages au chlore avant et après la saison des pluies ;

- faire de sorte que les puisards et fosses septiques soient le plus étanches possibles ;

- éviter les vidanges des fosses d'aisances dans les rues et faire appel aux services

compétents pour ce travail.

- les ménages doivent assurer une gestion des ordures de manière optimale.

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ANNEXES

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

ANNEXE 1 : données climatologiques

ANNEXE 1.1 Pluviométrie (mm) pour N'Djaména Aéroport

Année

janvier

février

mars

avril

mai

juin

juillet

août

septembre

octobre

novembre

décembre

1984

0

0

0

47.4

21.7

35.4

70.2

34.2

16.6

0.6

0

0

1985

0

0

0

0

9.4

18.4

92.1

161

82.7

1.3

0

0

1986

0

0

1.4

6.1

17.7

13.8

236.2

129

151

0.3

0

0

1987

0

0

0

0

68.6

67.7

67.3

130

44.4

26.8

0

0

1988

0

0

0

0

56.9

24.4

191.8

203

154

0.6

0

0

1989

0

0

0

0

1.6

84

180.4

186

62.1

79.3

0

0

1990

0

0

0

0

4.2

17.1

171.8

81.7

14

1.4

0

6

1991

0

0

0

19.4

78.2

31.4

159.2

281

60.1

0.6

0

0

1992

0

0

1.2

4.3

21.9

57.3

149.9

166

109

27.7

0

0

1993

0

0

0

5.8

38.7

45.4

121

198

46

5

0

0

1994

0

0

0

17.5

0

42.9

164.6

233

149

20.5

0

0

1995

0

0

0

4

2.6

30.4

147.1

120

119

22.8

0

0

1996

0

0

0

16.2

19.6

21.8

103.9

225

60.1

51.7

0

0

1997

0

0

0

13.1

9.1

62.3

135.1

146

37.4

19.1

0

0

1998

0

0

0

10

11.2

88.2

239

287

118

22.4

0

0

1999

0

0

0

0

0

15

307.3

192

87.7

32.9

25.6

0

2000

0

0

0

0

59.8

90.8

249.7

197

40.4

39.1

0

0

2001

0

0

0

1.2

18.1

45.8

135.9

163

251

29.8

0

0

2002

0

0

0

0

0

42.4

122.1

147

152

80.3

0

0

2003

0

0

0

0.4

109.3

51.1

113.6

292

81.1

16.7

0

0

2004

0

0

0

38.7

55.1

52.8

175.5

143

51.6

27.6

0

0

2005

0

0

0

0

15.3

53.6

170.7

190

79.9

10.3

0

0

2006

0

0

0

1

31.7

87.4

174.8

295

83.5

37.6

0

0

2007

0

0

0

0

10.5

106.9

218.5

180

72.5

29.4

16.5

0

2008

0

0

0

0

44.7

50.5

215.8

298

38.5

8

0

0

2009

0

0

0

0

0

12.7

145

232

111

54.1

0

0

2010

0

0

0

0

1.8

51.5

215.3

123

156

20.7

0

0

2011

0

0

0

0

10.8

77.2

59.6

180.6

156.2

22.6

0

0

2012

0

0

0

0

30.1

53.8

154.3

266.9

94.3

13.8

0

0

2013

0

0

0

0

3.3

20.6

122.7

249.9

75.1

0

0

0

2014

0

0

0

0

26.9

4.6

173.1

147.4

86.3

17.1

0

0

2015 0 0 0 0 0.9 81.2 243.4 162 81.9 1.1 0 0

moy

ANNEXE 1.2 Températures minimales (°C) pour N'Djaména Aéro.

Année

janvier

février

mars

avril

mai

juin

juillet

août

septembre

octobre

novembre

décembre

1984

14.2

17.9

23.6

26.1

26.4

25.8

23.6

24.1

24

24.2

20

15.6

1985

18.2

16.5

24.3

25.1

27.5

25.6

23.4

22.9

23.1

23

20.2

16.4

1986

14.4

19

23.9

26.1

26.9

25.8

23.1

22.8

22.4

22.2

19.3

15.2

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 94

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

1987

14.5

18

21.7

24.1

26.2

24.3

25.2

23.1

23.8

22.6

18.7

16.2

1988

15.6

17.4

23.2

26.3

26.7

25.1

23.3

22.5

22.3

20.5

17.4

15.7

1989

11.2

13.6

19

23.7

25.7

23.9

22.7

22.3

22.9

22.4

18.7

15.4

1990

16.8

16.6

19.8

26.2

27

26.3

22.7

22.9

23.6

23.2

21.7

19.1

1991

15.6

19.7

22.9

26.2

25.4

25.7

23.5

22.3

24.1

21.4

19.4

14.6

1992

13.9

16.2

23.1

26.8

26

25

23.1

22.2

22.6

21

18.7

14.6

1993

13

16.1

22.1

25.1

25.9

25.2

23.7

22.7

22.8

22.7

20.5

16.3

1994

15.9

17

22.4

26.7

27.2

25.9

23.5

22.2

23.3

23.4

17.6

13.4

1995

12.7

15.1

22.4

26.1

26.8

26.2

24.1

23

22.8

22

17.6

16.5

1996

15.3

18.3

23.6

25.6

27

25.3

24.3

22.3

23

21.9

17.2

15.6

1997

16.4

15.2

22.4

25.8

25.9

25.1

23.5

22.9

24

24.7

20.2

15.7

1998

14.9

19.2

20.6

26.7

28.7

26.2

23.8

23

23.6

23.7

20.8

16.5

1999

15.4

19

22

26

26.6

25.7

22.9

22.3

22.8

22.5

14

14.9

2000

16.8

14.7

19.8

25.7

25.8

25.2

22.9

22.2

23.4

21.5

18.8

13.9

2001

12.3

15.2

21.2

26.4

26.5

24.9

23.5

22.8

22.5

22

18.2

16.2

2002

12.8

16.7

22.7

26.8

26.6

25.3

24.4

23.2

23

22

18.5

14.9

2003

14.4

18.4

21.5

27

26.1

24.8

23.7

22.6

23.4

23.3

20.8

15.4

2004

15.5

16.9

21.4

25.8

27

25.7

23.4

23.1

23.8

23.1

19.8

16.3

2005

14.7

21.8

25.4

26.9

27.3

25.2

23.8

23.3

23.6

23

19.5

17.3

2006

17.8

21.1

23

24.9

26.9

25.4

24.4

23.4

23.4

23.5

18.3

14.1

2007

13.8

18.9

21.4

27.1

27.5

25.4

23.8

22.7

23.2

22.5

20.9

16.3

2008

14.2

19.4

18.9

25.6

26.4

25

23.1

22.9

23.7

23

19.2

17.4

2009

17.1

20.1

22.2

26.4

26.3

25.9

24.3

22.9

24.1

23.8

19.4

15.7

2010

16.2

20.6

22.3

27.4

28.3

26.5

24.3

23.8

23.5

24.4

20.7

15.7

2011

13.9

21.4

22.7

26.1

27.3

25.5

24.1

23

23.5

23.3

18.3

14.7

2012

14.7

20.5

21.2

27.7

26.9

25.4

23.8

22.4

23.8

24.3

19.8

15.5

2013

16.7

19

23.7

26.5

27.3

25.9

24.1

22.9

23.5

23.4

19.8

17.4

2014

15.2

20.1

23.7

26.7

24.2

23

22.8

21.6

21.4

23.3

19.6

15.9

2015 14.1 20.1 22.4 23.5 28.1 25.7 23.9 23 23.6 23.3 19.6 13.9

ANNEXE 1.3 Températures maximales (°C) pour N'Djaména Aéro.

Année

janvier

février

mars

avril

mai

juin

juillet

août

septembre

octobre

novembre

décembre

1984

30.8

34.7

40.1

40.9

39.8

38.7

35.8

35.9

35.6

38.3

35.9

31.4

1985

35

32.4

39.6

39.1

40.7

37.8

32.8

32.8

33.9

38

36.8

32

1986

32.4

37

40.2

42.4

40.9

38.9

32.4

31.3

32.5

37.4

36.4

31.1

1987

33.1

35.7

38.5

39.8

41.4

36.5

36.7

32.4

35.9

37.3

36.4

33.6

1988

31.9

34.7

39.6

42.2

40.7

37.4

33.2

30.3

31.5

35.7

36.1

32.1

1989

28.7

31

36.8

41.4

38.9

37.4

33

31.4

33.5

36.4

36.1

32

1990

34.1

32.2

36.2

42.6

40.8

39.8

32.3

33.4

36.4

38.6

38.6

36.4

1991

32.1

37.8

39.2

40.9

36.2

37.4

33.1

30.7

34.5

37.5

36.6

31.5

1992

30.6

32.2

39.1

40.9

39.9

38

33.4

30

32.9

37.5

34.7

33.2

1993

29.5

34.1

39

40.9

39.7

38.1

34.5

32

33.8

38.4

38.2

32.8

1994

32.6

34.5

39.8

41

41.1

38.1

33

29.5

32.2

36.4

34.9

31.1

1995

30.7

32.7

39.5

40.9

40.8

38.1

34.3

31.5

33.2

36.3

35

34.4

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 95

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

1996

34.8

37.5

40.4

41.4

40.4

37.6

35.2

32.7

33.7

36.8

34.7

34.9

1997

27.5

27.4

35.3

38.7

40.2

37.7

35.3

35

37.9

38.9

35

30.2

1998

29

32.6

34.4

40.1

42.3

39.6

33.9

30.5

32.6

37.6

36.3

32.1

1999

34.3

38

41.8

42.6

41.2

39.5

42.4

30.7

32.5

35.4

37.5

33.6

20

35.1

32.4

33

40.1

39.1

36.9

31.8

30.1

33.6

33.7

31.7

27

2001

32.9

34.1

39.5

42.4

41.6

37.8

33

31.5

33.1

37.5

37.3

35.3

2002

30

35

40.1

43.1

43.1

39.1

36

32.6

34.5

36.7

37.2

33.5

2003

34.3

37.4

38.8

42.8

41.3

36.9

34

30.9

33.6

38

37.5

33.3

2004

33.2

35.2

37.9

43

40.7

38.1

34

32.7

35.7

39

37.9

35.1

2005

31.8

39.8

41.3

42.5

41

37.4

34.2

32

34.5

37.8

37.6

36.2

2006

36.7

39.3

40.1

41.7

40.1

38.4

35.9

31.9

33.5

37.5

35.6

32.4

2007

31.3

37.1

39.9

42.8

41.7

38.3

34.1

30.7

33.8

38.9

38.3

34.9

2008

30.7

37.8

41.4

40.3

40.6

38.4

34.7

31.7

34.2

37.8

30.1

35.8

2009

35.9

38.1

39.8

41.9

40.6

40.4

36

33.1

35.6

38.4

36.8

35.1

2010

35.6

39.1

39.7

43.6

43

39.1

33.5

31.8

33.1

36.8

38.2

34.3

2011

32.3

38.9

40.4

42.1

41.7

38.2

35.6

32.5

34.7

38.1

37.1

33.1

2012

33.1

38.2

38.4

43.2

40.1

35.8

31.9

30

33.5

37.6

37.7

34.3

2013

34.7

37.8

43

42.3

41.9

39.1

35.2

30.7

34.5

39.1

37.3

34.2

2014

33.5

38.1

39.6

42.2

36.2

34.8

32.2

30.6

31.3

37.5

36.5

33.9

2015 31.3 37.6 40.2 40.4 42.1 38.5 34.9 31.6 34.2 37.9 36.6 28.8

ANNEXE 1.4 Evaporation Piche (mm) pour N'Djaména

Aéro.

Année

janvier

février

mars

avril

mai

juin

juillet

août

septembre

octobre

novembre

décembre

1984

340.7

392.6

473.8

389.7

297.6

280.0

204.4

187.1

189.1

333.1

383.9

332.0

1985

355.7

378.3

409.8

461.6

337.3

275.5

153.7

117.6

130.6

337.6

322.2

304.6

1986

312.6

373.8

445.1

439.9

355.8

282.5

152.6

97.2

90.2

247.9

304.1

296.2

1987

310.3

355.3

420.9

517.3

402.7

197.7

208.1

92.2

144.1

277.0

315.2

315.6

1988

280.9

372.0

451.6

395.9

330.2

223.3

151.9

70.7

80.3

195.8

250.7

253.6

1989

281.3

297.8

418.8

369.5

306.0

203.1

128.6

70.1

101.5

130.6

303.2

277.7

1990

272.5

338.1

376.3

256.0

160.5

112.0

73.2

60.0

54.3

80.1

134.9

189.0

1991

325.8

302.8

365.5

182.4

82.0

77.8

63.1

56.0

60.5

81.9

149.7

231.7

1992

278.3

376.1

418.9

393.6

267.9

237.8

132.2

60.1

79.0

193.0

270.8

287.7

1993

304.0

302.5

399.3

328.0

270.9

212.9

148.0

100.2

97.4

236.4

302.4

285.3

1994

275.4

338.9

473.1

343.8

327.2

250.5

124.9

62.4

73.2

141.5

272.4

277.8

1995

281.5

291.5

424.1

382.3

305.5

231.0

160.5

84.3

85.1

181.3

293.5

295.8

1996

295.6

329.3

454.7

370.6

283.8

207.1

160.0

93.8

93.8

202.1

306.5

281.8

1997

330.5

351.6

417.3

301.3

260.6

189.5

128.2

78.8

137.3

177.9

290.9

270.1

1998

329.8

349.8

411.4

364.4

328.8

223.3

122.5

54.3

74.8

160.0

268.7

245.4

1999

254.0

271.8

382.7

402.0

261.3

211.3

176.8

52.5

56.8

129.9

227.4

231.0

2000

263.7

280.4

386.4

363.3

321.7

212.4

121.6

68.8

112.7

202.6

323.1

255.6

2001

290.2

291.7

433.3

341.2

307.4

193.9

134.5

69.9

72.2

222.3

287

285

2002

273.1

280.7

415.4

330

331.4

210.5

148.4

78.3

81.2

167.6

256

263.6

2003

244.6

272.1

376.1

377.5

350.6

178.4

130.1

62.6

74.5

162.1

274

274.4

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 96

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

2004

279.7

339.6

419.8

399.5

292.1

215

131.5

86.4

132

227.5

302

262.5

2005

252.8

336.3

451.1

368.8

328.5

196.6

146.4

69.9

87.1

183.1

269

253

2006

259.9

265.3

370.2

369.9

257.8

202.6

161.2

70.7

81

174.8

271

256

2007

306.2

308.6

415.1

349

293.9

199.6

125

50.4

79.5

197.8

281

297.8

2008

256.5

324.1

414

350.2

285.8

192.6

117.8

55

86.3

224.2

282

278.6

2009

268.6

339.5

396.1

272.9

266.9

235.2

164.5

75.1

106

165.9

247

265.6

2010

247.1

305

348.8

358.9

298.1

208.4

105.4

53.5

107

143.1

278

275.7

2011

285.6

328.9

481.6

408

326.7

207

154.5

86

108

203.7

266

259.7

2012

272.8

339.4

479.4

409.1

295.9

194.2

102.5

60.6

84

167.5

251

259.4

2013

258.8

327.1

397.2

397.9

287.4

239.6

146

69.9

98.5

223.4

287

272.7

2014

268.1

331

379.5

342.6

295

252.7

**

77.7

102

168.6

**

**

ANNEXE 1.5 Humidités Relatives Minimales (%) pour N'Djaména

Année

janvier

février

mars

avril

mai

juin

juillet

août

septembre

octobre

novembre

décembre

1984

10

8

7

16

23

22

31

32

30

15

9

11

1985

8

6

10

6

16

26

44

48

42

13

10

11

1986

8

6

6

8

14

22

46

55

52

18

11

10

1987

7

6

8

7

15

24

45

52

47

16

11

11

1990

8

7

8

9

18

21

49

47

44

17

10

12

1991

10

10

8

14

36

32

47

60

42

18

10

11

1992

11

7

10

11

22

25

44

49

43

16

10

11

1993

13

7

6

12

22

28

41

53

44

16

11

11

1994

13

6

5

14

14

26

48

65

55

30

11

15

1995

16

13

10

13

18

30

43

57

50

24

10

11

1996

33

13

6

11

23

29

40

51

50

22

10

12

1997

9

11

8

17

23

26

47

55

39

26

11

9

1998

8

8

12

16

18

28

51

67

56

32

14

15

1999

11

9

8

11

20

25

52

63

58

32

14

13

2000

15

13

9

14

32

32

50

61

46

22

16

14

2001

13

14

8

12

21

28

46

57

56

21

14

17

2002

16

10

9

16

15

30

43

60

53

31

18

16

2003

13

10

10

15

20

39

50

65

55

30

13

14

2004

14

15

11

12

29

34

49

58

43

23

14

11

2005

12

11

11

15

22

35

49

61

48

25

15

15

2006

18

9

9

10

23

33

44

60

52

30

16

19

2007

16

10

8

14

22

32

47

64

49

19

15

12

2008

17

8

8

13

21

30

45

60

48

21

13

12

2009

9

7

9

18

59

24

43

58

50

30

16

12

2010

14

11

8

10

19

32

52

66

59

41

19

14

2011

12

11

10

13

22

36

43

58

51

28

12

12

2012

11

10

8

12

24

36

55

64

55

31

16

10

2013

12

11

9

12

21

32

43

65

50

28

12

15

2014

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 97

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

ANNEXE 1.6 Humidités Relatives Maximales (%) pour N'Djaména

Année

janvier

février

mars

avril

mai

juin

juillet

août

septembre

octobre

novembre

décembre

1984

33

31

30

46

69

66

78

82

79

53

30

35

1985

28

21

32

23

54

70

91

92

92

53

41

38

1986

38

31

29

30

54

69

90

94

95

72

41

38

1987

36

31

32

19

45

79

77

93

89

62

37

34

1988

35

26

22

38

59

78

90

95

97

83

57

53

1989

37

29

25

37

59

74

91

96

93

70

39

39

1990

35

27

18

41

62

67

92

93

87

57

39

37

1991

32

29

26

48

80

79

91

97

92

78

38

39

1992

39

23

32

38

66

76

89

95

95

75

46

38

1993

38

27

27

45

66

78

85

94

93

67

39

41

1994

40

26

20

46

52

71

90

96

95

90

48

43

1995

51

42

34

43

61

75

86

96

96

86

43

37

1996

36

38

29

42

68

77

85

94

93

80

41

42

1997

34

25

27

53

66

78

91

97

90

85

47

41

1998

33

27

28

41

60

74

91

97

97

86

55

51

1999

47

47

34

36

62

74

94

99

98

92

60

52

2000

49

44

33

44

63

79

91

97

94

78

47

51

2001

48

42

34

46

69

80

90

96

96

75

48

51

2002

44

40

34

51

55

75

85

94

94

83

57

48

2003

48

37

34

46

52

83

92

96

92

88

53

48

2004

48

39

28

44

72

79

92

95

91

73

47

41

2005

38

35

27

43

58

83

92

95

94

78

45

49

2006

46

38

29

30

68

80

87

95

94

82

48

49

2007

46

36

30

45

63

78

89

97

95

82

50

38

2008

47

31

30

40

66

76

91

95

93

67

43

46

2009

39

25

24

58

23

64

85

95

91

84

52

43

2010

43

32

26

34

54

71

90

95

95

91

57

43

2011

41

35

24

34

59

77

87

93

94

76

41

40

2012

35

32

24

35

61

76

91

96

93

86

54

44

2013

43

35

29

39

61

73

85

94

90

82

47

43

2014

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

**

ANNEXE 1.7 Durée de l'ensoleillement (Heure et dixième) pour N'Djamena

Année

janvier

février

mars

avril

mai

juin

juillet

août

septembre

octobre

novembre

décembre

1984

9.2

8.8

9.0

8.6

9.4

8.8

8.2

8.2

6.7

9.4

9.6

8.7

1985

9.1

7.0

7.9

8.1

9.8

5.3

7.2

7.0

7.8

9.1

9.9

9.0

1986

9.8

9.7

8.7

10.0

9.1

8.8

6.6

6.8

8.0

9.6

9.6

8.8

1987

10.0

9.6

8.2

9.1

10.1

9.0

8.6

6.4

8.6

9.4

10.0

9.6

1988

8.9

9.7

8.9

9.6

8.4

8.6

6.7

5.4

6.6

9.9

10.2

8.8

1989

10.0

10.0

9.9

10.0

7.6

8.9

6.9

7.4

7.4

9.5

10.0

9.6

1990

9.4

9.8

9.9

10.1

9.8

9.1

5.6

8.5

8.2

9.1

9.3

9.2

1991

9.8

10.0

8.9

8.6

6.6

9.0

7.3

6.4

8.8

8.9

9.8

9.3

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 98

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

1992

8.8

9.6

7.3

6.5

7.3

7.1

5.8

4.6

7.4

9.8

9.4

10.0

1993

9.5

10.0

8.9

9.0

9.3

9.0

7.4

7.4

7.6

9.4

9.9

9.7

1994

9.5

9.3

10.2

7.8

9.7

8.8

7.2

6.0

7.6

9.2

10.2

9.8

1995

9.7

10.3

9.1

8.6

9.7

8.7

7.2

6.5

8.3

8.9

10.1

10.5

1996

10.3

10.1

8.8

9.3

9.1

8.8

7.7

7.2

6.9

9.1

10.2

10.3

1997

10.0

9.4

8.5

7.6

8.8

7.3

7.5

7.3

7.9

8.0

9.6

9.8

1998

9.6

9.5

8.7

9.1

9.4

8.5

5.8

5.7

6.8

9.2

10.0

9.8

1999

10.1

9.8

10.4

9.9

8.8

9.1

6.1

6.9

6.4

8.8

9.9

10.3

2000

10.1

9.8

10.1

10.2

10.0

9.3

7.0

7.5

8.4

9.0

10.5

10.1

2001

10.5

9.7

10.2

9.1

9.1

7.4

7.1

6.1

8.3

9.8

10.7

10.5

2002

9.8

9.6

9.1

9.1

10.0

8.0

7.1

7.2

7.9

8.7

9.8

10.3

2003

10.2

9.7

8.7

8.6

9.4

8.1

7.2

5.7

7.8

9.1

9.9

9.6

2004

9.3

9.6

8.7

9.8

9.2

7.9

6.9

6.7

8.5

9.1

10.0

9.9

2005

9.1

8.9

8.3

8.1

7.6

6.8

7.4

7.1

7.6

9.5

10.4

10.2

2006

9.9

9.5

7.9

9.6

7.5

8.1

7.9

6.2

6.6

9.1

10.1

10.3

2007

9.7

10.0

9.6

8.6

7.7

8.4

8.0

5.4

7.3

9.9

10.1

10.1

2008

9.5

9.8

9.9

7.5

9.6

8.7

8.2

5.9

6.6

9.1

10.3

10.0

2009

9.6

9.5

8.6

7.3

8.1

8.1

7.4

6.3

8.1

7.7

9.7

10.4

2010

10.2

10.1

8.0

8.7

8.7

7.5

5.5

5.9

7.4

8.6

10.2

10.3

2011

10

9

9.9

8.9

8.8

7.8

7

6.4

8

9.5

10.6

10.2

2012

10.1

8.8

8.7

8.2

7.6

6.5

5.4

5.8

7.9

9.2

10.2

10.3

2013

9.6

9.6

8.9

8.3

8.5

7.8

7.1

6.1

7.6

9.1

10.2

10.1

2014

9.5

10.1

8.4

8.5

10

9.3

7.1

6.7

8.8

9.8

10.1

10.2

** = Données manquantes.

SOURCE : Division de la Climatologie (DC)/Direction d'Exploitation et d'Application Météorologique (DEAM) /Direction Générale de la Météorologie Nationale (DGMN)/Mai/2015.

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 99

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 100

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

ANNEXE 2 : données hydrodynamiques

ANNEXE 2.1 : Niveau piézométrique des points d'eau de N'Djamena.

QUARTIER

X

Y

COTE TOPO

NS

N. PIEZOMETRIQUE

1

MANDJAFA

15.15729°

12.04189°

295

6,9

288,1

2

BAKARA

15.17825°

12.03810°

295

9,78

285,22

3

MANDJAFA

15.17098°

12.04707°

294

9,32

284,68

4

MANDJAFA

15.16985°

12.04981°

295

8,64

286,36

5

GASSI

15.15455°

12.07396°

295

9,95

285,05

6

GASSI

15.13637°

12.08516°

294

10,5

283,5

7

GASSI

15.12067°

12.09093°

294

9,6

284,4

8

HABENA

15.11293°

12.09290°

294

9,83

284,17

9

WALIA

15.10624°

12.07591°

294

7,1

286.9

10

WALIA

15.10004°

12.07514°

294

6,72

287,28

11

NGUELI

15.06490°

12.06705°

294

4,16

289,84

12

NDINGAGALI

15.08834°

12.05889°

294

4,29

289,71

13

NDINGAGALI

15.09212°

12.05687°

294

6,19

287,81

14

TOUKRA

15.10364°

12.02785°

295

6,7

288,3

15

NGONBA

15.12588°

12.04874°

295

5,88

289,12

16

NGONBA

15.09723°

12.10472°

294

13,31

280,69

17

HABENA

15.10159°

12.09926°

294

12,3

281,7

18

CHAGOUA

15.09977°

12.09090°

294

9,91

284,09

19

SABANGALI

15.06008°

12.09060°

293

9,1

283,9

20

FARCHA

14.99953°

12.12706°

293

12,25

280,75

21

FARCHA

14.99481°

12.12347°

293

12,22

280,78

22

MILEZI

14.98232°

12.11755°

293

10,18

282,82

23

MILEZI

14.97338°

12.13071°

293

13,2

279,8

24

FARCHA

14.977080°

12.14141°

293

13,15

279,85

25

GUINEBOR

15.00984°

12.16846°

293

15,85

277,15

27

GUINEBOR

15.04542°

12.19628°

293

18,76

274,24

28

AMSINENE

15.0083332°

12.1277781°

293

14,55

278,45

29

MILEZI

14.96666°

12.11666°

293

12,54

280,46

30

GUINEBOR

15.0249999°

12.158333°

293

18,2

274,8

31

MILEZI

14.98333°

12.116666°

293

10,05

282,95

32

HABENA

15.09888°

12.094166°

294

8,5

285,5

33

FARCHA

15.041111°

12.1319447°

293

11,17

281,83

34

HABENA

15.114722°

12.097222°

294

9,47

284,53

35

HABENA

15.113333°

12.09888°

294

9,35

284,65

36

GOUDJI

15.0683°

12.14333°

293

12,82

280,18

37

GOUDJI

15.074444°

12.16277°

293

15,69

277,31

38

HABENA

15.105278°

12.106389°

294

10,52

283,48

39

CHAGOUA

15.084722°

12.092499°

294

8,18

285,82

40

FARCHA

15.043055°

12.1297226°

293

10,96

282,04

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 101

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

41

FARCHA

15.0333°

12.11666°

293

6,84

286,16

42

 

15.0333°

12.11666°

293

10,96

282,04

43

DIGUEL

15.15771°

12.15777°

293

16,29

276,71

44

DIGUEL

15.1130552°

12.14333°

294

14,84

279,16

45

TOUKRA

15.11027°

12.03166°

295

9,47

285,53

46

NDINGAGALI

15.07306°

12.05722°

294

6,32

287,68

47

NDINGAGALI

15.071944°

12.06388°

294

5,88

288,12

48

NDINGAGALI

15.06555°

12.0691671°

294

5,36

288,64

49

TOUKRA

15.08333°

12.0333°

294

11,89

282,11

50

NDINGAGALI

15.065556°

12.0691671°

294

5,36

288,64

51

NGONBA

15.130000°

12.0666°

294

7,78

286,22

52

NGONBA

15.127777°

12.050000°

295

8,65

286,35

53

GOUDJI

15.04166°

12.19999°

293

18,09

274,91

54

GOUDJI

15.04722°

12.180555°

293

19,45

273,55

55

GOUDJI

15.15777°

12.14999°

294

17,81

276,19

56

LAMADJI

15.05833°

12.23055°

292

22,5

269.5

57

LAMADJI

15.05500°

12.229167°

292

20,85

271,15

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 102

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

ANNEXE 2.2 fiches d'essai de pompage

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 103

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 104

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville

de N'Djamena

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville de N'Djamena

ANNEXE 3 : données chimiques

ANNEXE 3.1 : résultats des analyses physico- chimiques des points d'eau à N'Djamena.

N° FORAGE

X

Y

NOMS

Ca2+ (mg/l)

Mg2+ (mg/l)

K+ (mg/l)

Na+ (mg/l)

HCO3- (mg/l)

Cl- (mg/l)

SO42- (mg/l)

NO3- (mg/l)

Fer+ (mg/l)

Mn- (mg/l)

NH4 + (mg/l)

PH

Cond (u/cm)

Turbidité (NTU)

Dureté Tot

P1

15.065

12.05

NGUELI

 

25.6

 

13.6

 

3

 

28

165.9

 

19

 

13

 

10

 

0.1

 

0.02

 

0.22

7.05

409

 
 

0.3

 

120

P2

15.084

12.05

DINGAGALI

 

16

 

9.7

 

2.2

 

21

122

 

12

 

9

 

1.3

 

0.1

 

0.08

 

0.05

7.49

254

 
 

0.3

 

80

P3

15.107

12.02

TOUKRA

 

80

 

24.3

 

8

 

81

439.2

 

48

 

51

 

2

 

0.4

 

0.06

 

1.5

6.69

1123

 
 

0.1

 

300

P4

15.127

12.05

NGONBA

 

19.2

 

3.9

 

1.5

 

15

92.7

 

9

 

6

 

3

 

0.2

 

0.07

 

0.42

7.01

228

 
 

0.2

 

64

P5

15.106

12.08

WALIA BARRIERE

 

18.4

 

2.4

 

1.1

 

12

80.5

 

7

 

4

 

3

 

0.3

 

0

 

0.43

6.75

142

 
 

0.3

 

56

P6

15.099

12.09

CHAGOUA

 

16.8

 

6.3

 

1.8

 

17

97.6

 

10.1

 

8

 

4

 

2.1

 

0.05

 

0.47

7.48

235

 
 

0.1

 

68

P7

15.151

12.07

GASSI 3

 

21.6

 

12.6

 

2.5

 

25

151.3

 

15

 

11

 

6.4

 

0.26

 

0.01

 

0.35

7.27

343

 
 

0

 

106

P8

15.085

12.11

AMKOUNDJARA 2

 

80

 

14.6

 

5

 

48

341.6

 

39

 

28

 

2.6

 

0.4

 

0

 

2

6.21

790

 
 

0.1

 

260

P9

15.084

12.12

AMKOUNDJARA 1

 

80

 

19.4

 

6

 

54

366

 

40

 

38

 

6

 

2.9

 

0

 

1.9

6.3

969

 
 

6.7

 

280

P10

15.103

12.11

AMTOUKOUIN1

 

21.6

 

14.6

 

2.6

 

27

156.2

 

17

 

12

 

6.1

 

0.4

 

0

 

0.64

6.66

352

 
 

0

 

114

P11

15.074

12.14

AMRIGUEBE

 

17.6

 

2.9

 

3

 

18

68.3

 

17

 

16

 

2

 

0.01

 
 
 

0.1

7.87

508

 
 

0.1

 

56

P12

15.116

12.12

NDJARI DARASALAM

 

17.6

 

8.7

 

4

 

21

104.9

 

18

 

11

 

5.8

 

0.11

 
 
 

0.52

7.31

514

 
 

1.3

 

80

P13

15.099

12.13

NDJARI

 

19.2

 

3.9

 

2.3

 

16

92.7

 

14

 

3

 

3.3

 

0.03

 
 
 

0.45

7.36

254

 
 

2.8

 

64

P14

15.465

12.1

AMBATTA

 

24.8

 

8.3

 

2.3

 

50

134.2

 

30

 

18

 

5

 

0.03

 
 
 

1.12

6.89

325

 
 

0.1

 

96

P15

15.115

12.11

AMTOUKOUIN2

 

16

 

1.9

 

1.7

 

17

68.3

 

13

 

6

 

2

 

0.1

 
 
 

0.1

7.08

299

 
 

0.9

 

48

P16

15.076

12.09

SABANGALI

 

11.2

 

2.5

 

1.2

 

10.1

53.7

 

8.9

 

5.1

 

0.1

 

0.01

 
 
 

0.02

7.25

176

 
 

0

 

40

P17

14.976

12.16

FARCHA DJOUGOULIE

 

30

 

6

 

0.5

 

18

60

 

3

 

4

 

10

 

0.1

 
 
 

0.4

7.48

320

 
 

0.1

 

35

P18

14.996

12.17

GUINEBOR

 

21

 

8

 

1.3

 

22

36

 

1

 

3

 

17.7

 

0.15

 
 
 

0.5

7.03

311

 
 

0.3

 

29

 

NORME OMS 2008

=

100

=

50

=

12

=

200

Pas

d'indication

=

250

=

250

=

50

=

0,3

=

0,5

=

1,5

6,5-8,5

=1000

=

5

 

1000

 

En rouge, valeurs supérieures à la norme OMS.

.

,

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 105

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville de N'Djamena

ANNEXE 3.2

Désinfection d'un puits

Pour désinfecter un puits, on utilise de l'eau de javel dont la teneur en hypochlorite de Sodium est d'environ 5%.

En premier lieu, à l'exception des puits tubés, on doit désinfecter les parois à l'aide d'une vadrouille propre et d'une solution d'eau javellisée.

PUITS DE SURFACE

Diamètre du puits
(millimètres)

Profondeur d'eau dans le puits (mètres)

1

1,5

2

2,5

3

3,5

4

Millilitres d'eau de Javel

914

700 ml

1 000 ml

1 300 ml

1 600 ml

2 000 ml

2 300 ml

2 600 ml

1 067

900 ml

1 400 ml

1 800 ml

2 200 ml

2 700 ml

3 100 ml

3 600 ml

1 219

1 200 ml

1 800 ml

2 300 ml

2 900 ml

3 500 ml

4 000 ml

4 700 ml

1 372

1 500 ml

2 200 ml

3 000 ml

3 700 ml

4 400 ml

5 200 ml

5 900 ml

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 106

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville de N'Djamena

1

524

1

800 m!

2

700 m!

3

700 m!

4

600 m!

5

500 m!

6

400 m!

7

300 m!

1

676

2

200 m!

3

300 m!

4

400 m!

5

500 m!

6

600 m!

7

700 m!

8

800 m!

Note : Un puits de surface est généralement constitué de tuyaux en béton superposés et dont le diamètre est le plus souvent supérieur à 600 mm. Sa profondeur excède rarement neuf mètres.

PUITS TUBULAIRE OU ARTÉSIEN

Diamètre du puits
(mi!!imètres)

Profondeur d'eau dans le puits (mètres)

15

30

45

60

Millilitres d'eau de Javel

50

30 m!

60 m!

90 m!

120 m!

65

50 m!

100 m!

150 m!

190 m!

76

60 m!

140 m!

200 m!

270 m!

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 107

Contribution à l'étude de la qualité physico-chimique et bactériologique des points d'eau dans la ville de N'Djamena

89

90 m!

190 m!

280 m!

400 m!

102

120 m!

250 m!

370 m!

500 m!

127

190 m!

380 m!

570 m!

800 m!

152

270 m!

540 m!

820 m!

1 100 m!

Note : Un puits tubulaire est foré lorsque la nappe d'eau souterraine est profonde ou lorsque la surface est rocheuse. Il est constitué d'un tuyau d'acier d'un diamètre inférieur à 80 mm et d'une longueur de plus de six mètres.

Source : Laboratoire BSL 2018

Mémoire de Master rédigé par Amann Hisseine Abdoul, Université de N'Djamena Page 108






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