CHAP I : REVUE DE LA LITTERATURE

Le dressement de la revue de la littérature  conduit le chercheur à parcourir la littérature déjà consacrée au sujet choisi car la recherche scientifique ne peut progresser  que dans la mesure où à tous les niveaux, le chercheur à assimiler l’œuvre de ses prédécesseurs, chercher de découvrir ce que d’autres ont déjà trouvé depuis longtemps.

Les travaux, relatifs aux caractéristiques physicochimiques, et particulièrement ceux liés à la pollution ne sont que partiellement abordés par des études antérieures pour diverses fins. Suite à ce constant et vu la situation actuelle qui prévaut au niveau de la nappe du bassin versant de la Wesha, nous avons entrepris dans le cadre de la présente étude, d’une part donner du corps aux résultats des études antérieures ; d’autre part, d’actualiser ces dernières par des nouvelles analyses d’eaux de surface et souterraines dans le but d’évaluer l’évolution des aspects qualitatifs de la ressource, de mettre en évidences les contrastes entre eaux de surface et eaux souterraines et dégager les zones sensibles aux divers rejets polluant d’origine anthropique.

Pour cela, nous avons consulté les ouvrages et travaux de nos ainés qui ont largement travaillé sur la question et dont la lecture préalable s’impose avant de  dégager la spécificité de notre travail. 

Le travail portant sur la pollution des eaux des sources du Bassin versant de la Wesha à Bukavu dans la commune de Kadutu  a abordé l’aspect hydrochimique des eaux des sources dans le but d’évaluer la potabilité de ces eaux en comparant les valeurs fixées par l’Organisation Mondiale de la Santé (OMS) et les normes européennes de la potabilité.

Les ions comme l’ammonium, les nitrites, les nitrates, les phosphates, la silice, le calcium ainsi que les cyanures ont été dosés au laboratoire de la REGIDESO (Station de traitement des eaux de Murhundu) par la spectrométrie d’absorption atomique. 

Les résultats ont montré que sur les différentes sources investiguées, la température mesurée variait entre 21 et 21.3°C, le pH variait entre 7 et 7.8, la turbidité était nulle, pas de matière en suspension, l’oxygène dissout était en faible proportion. La dureté variait entre 4.3 et 5.13°F, les conductivités électriques oscillaient entre 171 et 1123 µS/cm. Pour les paramètres chimiques, leurs analyses ont montré que les concentrations en sulfates étaient nulles, les nitrites, le Fer, le cuivre étaient en très faible proportion dans les eaux des sources analysées. Le chlore et la silice étaient en excès, les nitrates et le calcium n’étaient pas aussi négligeables. 

Partant des résultats trouvés, ce travail a montré  sur l’aspect physicochimique que les eaux du

Bassin versant de la Wesha ne sont pas à craindre et qu’elles peuvent être consommées par la population. (Rwizibuka et Munganga, 2005).

Une étude similaire a été faite dans le bassin versant de la rivière Kahwa à Bukavu dans la commune de Kadutu en 2004. L’objectif de cette étude était d’évaluer la qualité des eaux des sources à partir de leurs caractéristiques physico-chimiques. Les ions comme l’ammonium, les nitrites, les nitrates, les phosphates, la silice, le calcium, aluminium, zinc ainsi que les cyanures ont été dosés au laboratoire de l’UERHA/I.S.P. (Unité d’Enseignement et de Recherche en Hydrologie appliquée) par la spectrométrie d’absorption atomique. 

Pour les paramètres physiques, les résultats ont montré que les sources du bassin versant de la Kahwa ont des turbidités comprises entre 0 et 5 NTU. Les températures oscillaient entre 20.6 et 25.9°C, les pH variaient entre 4.74 et 8.74. L’oxygène dissout variait entre 2.07 et 7.64 mg/l, la salinité variait entre 4.5 et 391.4 mg/l. partant de ces résultats, cette étude avait montré que les eaux respectent les normes fixées par la Communauté Economique Européenne. Quant aux paramètres chimiques dans l’ensemble des sources investiguées, l’aluminium variait entre 0.06 et 0.38mg/l, le Zinc, l’ammonium et phosphate étaient nuls, le calcium variait entre 0 et100 mg/l, les nitrates variaient entre 0.035 et 4.96 mg/l. 

Partant des résultats trouvés, ce travail a montré  sur l’aspect physicochimique que les eaux du Bassin versant de la Kahwa ne sont pas conformes aux normes préétablies par la Communauté Economique Européenne (CEE) et celles de l’OMS (Lonema et Kombozi ; 2004).

En 2016,  le travail portant sur :«  Altération chimique des roches basiques et implication pour la séquestration géologique du CO₂ »en vue de mettre en exergue les caractéristiques chimiques acquises par les eaux au cours de la traversée des basaltes pour expliquer les tendances évolutives de ces eaux à la formation des complexes  capables de piéger le CO₂ à l’occurrence des carbonates. Pour ce faire, trois paramètres  physiques ont été mesurés sur le terrain notamment le potentiel d’hydrogène, la température et la conductivité électrique sur quatre sources. L’échantillonnage d’eau des sources a été effectué pour les analyses au laboratoire de chimie de l’I.S.P-Bukavu en vue de quantifier les éléments majeurs à l’occurrence les anions, les cations et les traces ; il s’agit de : calcium, magnésium, potassium, sodium, hydrogénocarbonate, chlore, soufre, silicium, le fer et l’aluminium. Cette étude a montré que l’hydrofacies de ces eaux est bicarbonaté calcique et magnésienne (Murhula, 2016).  

En TOGO,  Dans une étude portant sur « l’application des méthodes statistiques à l’étude hydrochimique des  eaux d’un hydrosystème tropical : cas du Bassin versant de la rivière Zio» publié dans le Journal Scientifique Européen en mai 2015 et dont l’objectif était de caractériser la qualité physico-chimique des eaux dans le Bassin versant précité à partir de la source jusqu’à l’embouchure en ses différentes sources de pollution. Cette étude a mis en évidence l’impact des activités anthropiques sur la qualité de ces eaux.

A cet effet, les échantillons d’eau ont été prélevés quatre fois dans chaque site suivant les régimes hydrologiques de l’année dont le régime de transition entre les hautes eaux (crues) et les basses eaux (étiage), ceux des hautes eaux et des basses eaux. Les éléments chimiques notamment le calcium, le magnésium, le potassium, les nitrates, les nitrites, les phosphates, les chlorures, le bicarbonate, le permanganate de potassium, le sodium, l’ammonium, le fer, les sulfates, le manganèse et ont été dosés au laboratoire. Les paramètres physiques entre autres le pH, les MES, l’O₂ dissout, la couleur, la transparence et la conductivité électrique ont été mesurés sur le terrain.

Partant des résultats obtenus pour les paramètres physico-chimiques, les valeurs de la conductivité électrique oscillaient entre 25 et 1000µS/cm. Les teneurs en O₂ dissout ont indiqué que ces eaux sont sursaturées en oxygène (O₂ est supérieur à 7 mgO₂/l) et à partir de cela, les eaux étaient à caractère souillé, très pauvres en oxygène. Les teneurs en nitrates étaient relativement faibles avec des valeurs de 5 à 20 plus petites que la valeur seuil de l’OMS (50mg/l). Les teneurs en manganèse étaient proches entre la période des basses eaux et la période de transition entre les hautes et les basses eaux avec une valeur maximale de l’ordre de 2.5 mg/l. Les teneurs en fer étaient généralement plus élevées que celles de manganèse avec une valeur maximale de 2.3 mg/l en période de transition hautes eaux-basses eaux et des valeurs maximales entre 5 et 8 mg/l pour les autres périodes d’échantillonnage. L’apport en ces éléments métalliques semblait dépendre du régime hydrologique. Contrairement à la variabilité intra saisonnière, cette étude a révélé qu’elle était significative pour des nombreux paramètres (O₂ dissout, la couleur, les matières en suspension, les nitrites, l’ammonium, le permanganate de potassium, le phosphate, le manganèse). Ces études ont montré une différence significative entre les eaux du cours d’eau principal et les eaux des affluents pour tous les principaux ions majeurs, la transparence, le fer, l’ion ortho phosphate et l’oxydabilité au permanganate de potassium. (Tampo L. et al. 2013).

En Bénin, dans la commune de Pobé, en 2014, l’étude portant sur « les caractéristiques physicochimiques de l’eau des puits avait pour objectif  d’évaluer la qualité de l’eau des puits à partir de ses caractéristiques physico-chimiques.

L’étude était entreprise entre juin 2012 et mars 2013  et a permis de mesurer au niveau de quinze puits les paramètres physiques tels que le pH, la conductivité électrique (CE) et la température (T) de l’eau ainsi que les paramètres chimiques suivants : bicarbonates (HCO3^-), chlorures  (Cl^-), calcium (Ca²⁺), magnésium (Mg²⁺), titre hydrotimétrique ou dureté totale (TH), ammonium (NH₄⁺), nitrates (NO₃^-), nitrites (NO₂^-), sulfates (SO₄^2-), phosphates (PO₄^3-)et fluorures (F^-). Les valeurs moyennes annuelles sont comparées aux normes relatives à la qualité de l’eau de boisson. L’analyse statistique multivariée dont l’Analyse en Composantes Principales (ACP) et la

Classification Hiérarchique Ascendante (CHA) a été également appliquée à l’ensemble des paramètres mesurés.

Cette étude a montré que l’eau des puits est soumise à une pollution organique d’origine anthropique qui serait liée à l’infiltration des eaux usées et des engrais chimiques. Les fortes teneurs en nitrates et en ammonium montrent que cette eau est chimiquement non appropriée à la consommation humaine et nécessite dans la majorité des puits un traitement préalable.

Partant des résultats obtenus dans cette étude, les valeurs de la conductivité variaient entre 554 et

4460 µS/cm, le pH de l’eau était acide avec des valeurs comprises entre 5,17 et 6,88 pour une moyenne de 5,83 ± 0,6.Les nitrates représentaient les anions les plus dominants et la concentration variait de 4,3 à 127 mg/l avec une moyenne de 45,30 ± 40,80 mg/l. Les composés suivants présentaient des moyennes suivantes : les nitrites (0,072 ± 0,14 mg/l), les sulfates (6,616 ± 7,26 mg/l), les phosphates (0,751 ± 0,61 mg/l), les fluorures (0,142 ± 0,13 mg/l), les chlorures (17,75 et 67,45 mg/l) et les carbonates (37,870 ± 17,22 mg/l). Ces composés présentaient des valeurs en dessous des normes préétablies par l’OMS. Les moyennes des cations étudiés sont les suivants : le calcium (28,27 ± 18,06 mg/l), le magnésium (13,63 ± 4,62 mg/l) et l’ammonium (0,193 ± 0,28 mg/l). L’eau de ces puits était donc impropre à la consommation humaine. Le Titre

Hydrotimétrique ou dureté de l’eau était provoquée par le calcium dissous et dans une moindre mesure par le magnésium. Elle présentait des valeurs comprises entre 54 et 232 mg/l avec une moyenne de 107,8 mg/l (Moïssou LAGNIKA et al., 2014).

Dans la région d’Adiaké, au Sud-est côtier de la côte d’ivoire), l’étude portant sur : « Hydrochimie des eaux de surface de la région d’Adiaké (Sud- est côtier de la cote d’ivoire). Publié dans le journal of Applied Biosciences 75 : 6259-6271. ISSN1997-5902 en 2014 avait pour objectif  d’évaluer la qualité physicochimique et d’expliquer les phénomènes à l’origine de la minéralisation de ces eaux.

Pour la réalisation de ce travail, Dix-sept paramètres physico-chimiques ont été déterminés pour chacun des 7 échantillons d’eaux. Le traitement numérique des résultats d’analyse hydrochimique était fait  à l’aide de méthodes hydrochimiques (diagramme de Piper) pour l’étude de la typologie des eaux et des techniques d’analyse statistique multivariée. L’Analyse en Composantes Principales Normées (ACPN) et l’analyse en Classification Hiérarchique Ascendante (CHA) ont été  utilisées pour mettre en évidence respectivement les phénomènes à l’origine de la minéralisation des eaux et les liens entre ces eaux. Cette étude ont montré que les eaux étudiées sont acides (5,09 Ë‚pH Ë‚7,43) et très faiblement minéralisées (CEË‚Ë‚100 µScm^-1). Les teneurs des paramètres chimiques étaient inférieures aux normes OMS ; excepté, la silice (15,8 mg/l à 56,8 mg/l) et les éléments métalliques en traces : le fer (0,31 à 3,82 mg/l), le manganèse (0,019 à 0,264 mg/l) et l’aluminium (0,02 à 0,232 mg/l). Les eaux sont dans la majorité chlorurées sodipotassiques.  Cette étude a révélé que trois phénomènes étaient à l’origine de la minéralisation des eaux : les apports des activités anthropogéniques, le pluviolessivage des sols et le contact eau-roche (Eblin et al.).