Semaine de la science

ETUDE D ’IMPACT DE LA STATION D ’EPURATION DE LA SOUTERRAINE SUR LA SEDELLE

Landry Arthur Deschamps Antoine Groupe 3 Hochard Adrien Girard Justine Giry Emilie Landry Arthur Deschamps Antoine

STAGE D’HYDROBIOLOGIE CLASSE DE 3ème Rapport d'étude présenté à l'ancienne Mairie de La Souterraine dans la grande salle de réunions le Samedi 15 Octobre 2005 à 14h30 Soutenance devant le jury : Martine Escure (Mairie de La Souterraine) Sandrine Parotin (Office International de l ’Eau) Jean-Michel Bienvenu (Animateur nature) Michel Bouneau (Personne volontaire)

LE JURY

EN PHYSIQUE Nous avons mesuré : - le pH avec du papier pH,

- la température avec un thermomètre,

- à l’aide d’un papier test la concentration (en mg/L) en Nitrates, Nitrites, Sulfates et Fe II, - toujours avec du papier test, la dureté totale (eau calcaire ou douce),

- la concentration d’oxygène (en mg/L) et son taux à l’aide d’un oxymètre, - grâce à un conductimètre, nous avons déterminé la conductivité (en micro siemens par centimètre : S/cm),

- puis nous avons mesuré la vitesse du courant à l’aide d’un courantomètre (en m/s)

et prélevé deux échantillons d’eau.

EN SVT Au départ on a placé le filet surber dans la Sédelle, on a ramassé les pierres qui se trouvaient dans le carré du filet. On les a frottées délicatement pour décoller les insectes accrochés juste à l’entrée du filet.

A la fin de cette opération, on replie le cadre du filet, on vide le contenu du filet dans une bassine remplie d’eau, après avoir vidé le contenu du filet on enlève les insectes restés collés au filet et on les met dans la bassine, on verse le contenu de la bassine dans une petite épuisette que l’on retourne dans un bocal en plastique rempli d’eau.

Puis on réalise un autre prélèvement avec cette fois un filet Haveneau, avec celui-ci la pratique de récupération des invertébrés est différente , là on racle les berges.

A chaque fin de prélèvement on met ce que l’ on a récupéré dans des flacons et pour que les invertébrés ne pourrissent pas on enlève la moitié de l’ eau contenue dans le flacon et on la remplace par de l’ alcool. Pour finir on ferme le bocal.

TRAVAIL DE LABORATOIRE EN PHYSIQUE Nous sommes allés à l’Office International de l’Eau afin de calculer la masse des matières en suspension (MES), des matières minérales, des matières organiques, des matières minérales transportées (en mg/s), des matières organiques transportées (en mg/s) ainsi que la masse des MES transportées (en mg/s).

On a calculé leurs masses en : Pesant une coupelle et un filtre,

Filtrant 100 mL d’eau récupérée lors de la sortie,

Faisant sécher le filtre humide dans un four (105°C), Mettant dans un dessiccateur afin d’absorber l’humidité lorsque le filtre est refroidi, En repesant le filtre (avec les MES) et la coupelle,

En repesant le filtre et la matière minérale. En faisant calciner le tout dans un four afin de faire brûler les matières organiques (550°C), En repesant le filtre et la matière minérale.

TABLEAU DE LA FILTRATION ET DE LA CALCINATION

On a aussi calculé la vitesse du courant grâce à un courantomètre On a aussi calculé la vitesse du courant grâce à un courantomètre. Il calcule le nombre de tour de son hélice en 30 secondes (on place l’hélice à mi-hauteur sous la surface de l’eau). Ensuite on a pu calculer le débit de l’eau qui est de : 49.3 L/seconde EN AVAL 18.5 L/seconde EN AMONT

LABORATOIRE SVT Au laboratoire de S.V.T., notre travail était de classer par groupe les animaux précédemment prélevés. Notre but étant de déterminer l’indice biologique situé entre un et vingt grâce aux espèces d’animaux trouvés sur place. Les animaux réagissent à la pollution. Plus l’indice biologique est bas, plus l’eau prélevée est polluée.

Premièrement, nous avons trié à l’aide une loupe binoculaire les animaux des débris végétaux, des graviers, du sable et éventuellement des cailloux .

Ensuite, nous avons dû classer à l’aide de la clef de détermination

les groupes d’animaux pour pouvoir déterminer l’indice biologique.

Puis nous avons calculé l’indice biologique avec un tableau

Exemple: pour le prélèvement aval rapide 1, il n’y a pas de plécoptères donc on regarde dans le groupe des éphéméroptères nous en trouvons un et le prélèvement contient 273 individus. L’indice biologique est donné à l’intersection de la colonne du nombre total d’individu et de la ligne déterminant les groupes sensibles à la pollution ce qui nous donne un indice biologique de 17, ce qui nous dit que l’eau n’est pratiquement pas polluée.

INTERPRETATION PHYSIQUE-CHIMIE

Nous avons fait les mêmes prélèvements en amont et en aval. Nous constatons que la température est plus chaude en amont 15.5°C alors qu’en aval elle est de 14.2°C. Le pH ne varie pas beaucoup 0.8 de différence, il reste relativement neutre. Les taux d’oxygène sont de 97% en amont et de 94% en aval. La concentration en nitrate et en nitrite est négligeable dans les deux cas autant en amont qu’en aval , la concentration en fer est de 0 mg/L en amont et en aval. Le sulfate est entre 400 et 800 mg/L en aval et en amont.

Les débits du cours d’eau sont différents car ils sont de 18,5 L/s en amont et de 49,3 L/s en aval. Cette différence s’explique par les petits cours d’eau qui s’ajoutent à la Sédelle. La conductivité est différente mais ce n’est pas une grande différence, en amont il y a 149,8 µs/ cm alors qu’elle est de 231µs/ cm en aval. Cette différence n’est que de 81,2 µs/ cm, qui s’explique par les petits cours d’eau qui s’ajoutent.

Il y a une grosse différence de résultat de la masse des MES (matières en suspension ) qui est plus faible en amont (12) qu’en aval (21), c’est la même chose pour la masse des matières organiques ; en amont il y a 75% alors qu’en aval il y a 86%, donc la station d’épuration déverse des rejets dans la station de lagunage qui se jettent dans la Sédelle.

Seule la masse de matière minérale est la même en amont qu’en aval car l’eau a une concentration de 3 mg/L. Il y a moins de matières minérales transportées en amont qu’en aval car des petits cours d’eau s’ajoutent à la Sédelle donc le débit augmente mais la concentration reste la même. Mais il y a plus de matières organiques transportées par le cours d’eau en aval, la station de lagunage a des bactéries qui détruisent les matières minérales émises par la station d’épuration. A cause des algues photosynthétiques qui deviennent des matières organiques qui sont formées par un mélange de sels minéraux, CO² (dioxyde de carbone ) + H2O réagissant avec la lumière pour donner des matières organiques.

INTERPRETATION BIOLOGIQUE Les résultats des prélèvements ont donné des indices biologiques :

En amont, nous pouvons observer que le plus faible des indices biologiques est 16 et que le plus élevé est 19. Il y a donc très peu de variation. Ceci nous permet de calculer une moyenne qui est de 18/20.

En aval, nous pouvons observer que le plus faible des indices biologiques est 10 et que le plus élevé est 20. Il y a donc une assez grande différence entre les deux. En regardant le résultat du prélèvement qui a servi à calculer cet indice biologique : - nous constatons que le nombre d’individus est de 64, on doit donc le considérer. Ce prélèvement a été fait avec un filet haveneau qui ne permet pas un échantillonnage complet. Ceci nous permet de calculer une moyenne qui est de 16/20.

Nous constatons que l’indice biologique le plus élevé se trouve en amont et que donc le plus faible se trouve en aval. La différence n’est que de deux points. Lorsque la différence n’est que de deux points on ne peut pas dire qu’il y a une différence. L’eau n’est donc pas polluée. C’est donc un milieu presque naturel.

SYNTHESE Comme nous l’avons expliqué en Physique-Chimie la station de lagunage transforme les rejets délivrés par la station d’épuration en matières organiques. Or si il y a beaucoup de matières organiques, elles vont être dégradées par les bactéries qui vont consommer de l’oxygène, ce déficit en oxygène devrait entraîner des indices biologiques faibles indiquant des milieux pollués.

Mais d’ après les résultats obtenus en biologie et en physique-chimie, nous constatons que ce n’est pas le cas. Ceci s’ explique par une forte pente de la Sédelle à la sortie de la Souterraine qui permet un brassage de l’air et de l’eau qui fait fortement augmenter le taux d’oxygène ce qui permet la dégradation des matières organiques, tout en conservant un milieu pratiquement naturel.

= Interprétation Physique/Chimie Interprétation Biologique => MATIERES ORGANIQUES => BONS INDICES BIOLOGIQUES = FORTE PENTE OXYGENATION