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Document Anthropie
Protection et epuration dans les pays en voie de developpement: un enjeu delicat et crucial                      par F.M.
Ainsi, la disponibilite d’eau douce sur la planete est tres heterogene, comme le montre le Tableau 1:
Tableau 1. Quantite d’eau douce disponible (en m3 / hab. /an) pour quelques pays caracteristiques (Source: ONU) [1]. En comparant ces quelques pays, il est possible de deceller les inegalites dues a des conditions geographiques et climatiques distinctes; l’evolution des ressources en fonction du temps temoigne, elle, des heterogeneites dans l’evolution demographique. De plus, une grande partie de la population mondiale n’a pas acces a l’eau potable et a l’assainissement (cf tableau 2).
Tableau 2: Proportion de la population ayant acces a la distribution d’eau potable et a l’assainissement pour quelques pays caracteristiques (Source: ONU) [1].
1. Utilisation d’un coagulant naturel pour la potabilisation de l’eau en Afrique En Afrique, l’eau consommee dans les villages ou les petites villes est generallement puisee dans les cours d’eaux de surfaces. Cette eau est, en fonction de la saison, chargees de plus ou moins d’alluvions et de matieres organiques, rendant l’eau impropre a la consommation sans traitement prealable. L’acces a une eau potable pour l’ensemble de la population mondiale a ete l’un des principaux objectifs des Nations Unies depuis au moins deux decennies, et meme si de grands progres ont ete effectues depuis 20 ans, le chemin est encore long jusqu’a ce que les infections vehiculees par une eau impure soient de finitivement eradiquees. Potabilisation de l’eau dans les petites communautes Traditionnellement, certaines populations de la corne de l’Afrique (Soudan par exemple) utilisent la poudre de graines de Moringa Olifeira (ou "arbre clarificateur") pour traiter l’eau puisee dans les rivieres et stockees au foyer dans des jarres. Cet arbre, originaire du nord de l’Inde, a ete apporte en Afrique par les emigrants et est desormais largement present sous les latitudes tropicales, grace a sa tres bonne resistance a la secheresse. Les populations l’utilisent en autres pour produire de l’huile. Pour le traitement de l’eau, c’est plutot son caractere fibreux, due a structure proteinaire, dont les populations tirent profit. Les graines de Moringa sont ecrasees au pilon et melangees a l’eau brute (une a deux graines par litre d’eau); l’eau est alors melangees pendant quelques minutes. Les particules de Moringa neutralisent les particules en suspension et forment ainsi des "flocs", qui se deposent par gravite au fond de la jarre. Le processus chimique contribuant a la flocculation est schematise sur la figure ... Le coagulant utilise (Sulphate d’Aluminium) est chimique. Un coagulant naturel agit selon le meme processus. ![]() Figure 1. Schematisation de la neutralisation des particules d’argile par un coagulant chimique: le Sulphate d’Aluminium.
Des etudes scientifiques se sont interessees a ces pratiques traditionnelles. Meme si les mecanismes physico-chimiques ne sont pas encore entierement compris, l’efficacite des graines a ete demontree: elles sont aussi efficaces que des coagulants chimiques, tel que le Sulphate d’Aluminium. D’autres parts, des tests faisant varier concentration de Moringa, vitesse d’agitation, et temps de decantation en fonction de la turbidite de l’eau, ont permis de determiner les conditions optimales d’utilisation de ce coagulant naturel. Depuis lors, des Organisations Non Gouvernementales presentes sur le terrain se chargent de "disseminer" ce savoir, en eduquant les populations.
Potabilisation dans les plus grandes communautes et les petites villes Les communautes de taille plus importante ont les moyens (souvent avec l’aide d’organisations internationales) de se doter de systeme de potabilsation commun. Ainsi, la flocculation hydraulique, systeme tres utilise dans le monde, est particulierement adapte aux pays en voie de developpement, puisque la maintenance est minimale et qu’aucun appareillage electro-mecanique n’est necessaire. Notamment le potentiel hydraulique de l’eau de la riviere est utilisee au maximum, tandis que l’agitation est assuree par la ’turtosite’ du parcours.
Ce genre d’insatallation fonctionne dans de nombreux pays. Le coagulant utilise est preque toujours chimique, comme le sulfate d’aluminium. Un pays comme Malawi (cf figure 2) depense chaque annee l’equivalent de 2.500.000 francs pour l’importation de coagulant chimique, utilisees dans de telles installations de potabilisation d’eau. L’idee de l’utilisation de la Moringa comme coagulant a donc ete proposee, permettant ainsi, a performance egale, le developpement d’une culture locale d’arbre de Moringa. Quelques projets pilotes ont ete menes (notamment ceux menes a Malawi), afin de determiner les meilleures conditions d’utilisation des graines de Moringa comme coagulant. Les resultats des pilotes se sont averes tres encourageants, permettant d’abaisser la turbidite des eaux de rivieres en dessous des valeurs guides proposees par l’Organisation Mondiale de la Sante [2,3].
![]() Figure 2. Carte de Malawi. Malheureusement, l’utilisation de coagulant naturel a l’echelle du pays (Malawi, 10 millions d’habitants, 100.000 km2) ne peut etre realisee en raison des pressions des grandes entreprises importatrices de produits chimiques, notamment celle du geant voisin, l’Afrique du Sud. Il semblerait que des experiences a grande echelle soient possibles dans d’autres pays: ainsi, en Tanzanie, une entreprise belge produisant de l’huile a partir de graines de Moringa, serait interesse par la valorisation de ses dechets: en fin de ligne de production, les dechets de moringa ecrases, et auxquels a ete retire toute l’huile, pourraient etre destines a la potabilisation de l’eau. L’elargissement de l’utilisation de ce coagulant naturel a une grande partie des pays africains permettrait, outre une potabilisation de bonne qualite, le developpement economique d’une culture locale de Moringa, tandis qu’elle limiterait la dependance du pays par rapport aux multinationales de la chimie.
2 Le probleme de l’eau potable et de l’assainissement dans les megalopoles: l’exemple de la ville de Mexico (realise a partir d’un document disponible sur internet [4] http://www.oieau.fr/academie )
Une position geographique defavorable La ville de Mexico est situee dans une cuvette, ce qui ne permet pas a l’eau de s’evacuer facilement. Depuis l’installation des premieres peuplades dans le bassin, et ce jusqu’au debut de notre siecle, la ville est frappee par de tres graves inondations. Cette insalubrite favorise la propagation d’infections et d’epidemies qui deciment largement la population. L’administration espagnole est cependant tres efficace et reussit a creer un systeme de nettoyage et a evacuer ordures et eau de vidange des populations. L’explosion demographique de Mexico A partir de l’independence, en 1821, la ville se developpe, notamment en raison de l’arrivee des agriculteurs pauvres de la peripherie, puis du reste du pays. Cette croissance s’accelere progressivement pour devenir effrenee a la fin du 20 eme siecle, comme pour beaucoup de capitales de pays en voie de developpement. ![]() Figure 3. Evolution de la population de la ville de Mexico de l’independence a nos jours.
Mexico accueille aujourd’hui 19 % de la population du pays et concentre 45 % de l’activite industrielle. Des infrastructures insuffisantes Depuis le debut du siecle, la municipalite n’est pas avare d’effort pour conserver la ville propre et bien tenue, en se concentrant sur le rammassage des ordures, la distribution en eau potable et la collecte des eaux usees. Cependant, le developpement anarchique de la ville est tel que les infrastructures ne suivent pas. La distribution en eau potable et les systeme d’assainissement sont realises a grands frais et les resultats restent mitiges: • Les nappes des vallées de Mexico et de Lerma sont surexploitées. • 35% des habitants manquent d'eau et 45% d'assainissement ; l'assèchement du sol et la croissance urbaine ont rendu beaucoup d'ouvrages obsolètes. • La plupart des ouvrages ont dépassé leur durée de vie utile, d'où l'obligation de les réhabiliter et de mieux former les équipes pour garantir un bon fonctionnement du service. • La forte croissance de la demande en eau potable et le coût très élevé de l'amenée de nouvelles ressources rendent économiquement valable la réutilisation des eaux usées. • A cause du manque de plans généraux ou de leur vieillissement, beaucoup de réseaux d'eau ou d'assainissement ont été créés sans directives claires.
On compte 17 stations d’epuration de traitement tertiaire (reduction des nutriments) et 4 stations de traitement secondaire (oxydation des matieres organiques) fonctionnant au sein de la municipalite. La capacité installée est de 6,25 m3/s. Au total, seulement 15 % des eaux usees sont traitees.L’eau partiellement traitee est reutilisee comme suit: ![]() Figure 4. Repartition selon les activites de la resutilsation des eaux usees. Malgré une population métropolitaine qui doit passer de 16,7 millions en 1996 à 17 millions en 2000, soit une croissance de près de 4% par an, l’objectif de la municipalite est de de ne pas augmenter les prelevements sur l’aquifere qui sont deja collossales. Pour ce faire, les prélèvements totaux resteraient au niveau d’aujourd’hui grâce des efforts menes sur deux axes : • augmenter l'utilisation de l'eau usée traitée, de 2,4 m3/s en 1994 à 3,8 en l'an 2000 ; • accentuer les économies d'eau avec la réparation des fuites et une meilleure gestion du réseau, l'installation de sanitaires économes, une réduction du gaspillage dans les maisons, le recyclage des eaux dans l'industrie, et faire progresser ainsi les économies de 0,2 à 2,8 m3/s.
3. La reutilisation de l’eau usee : l’exemple de la Vallee Mezquital au Mexique [5]
Pour de nombreux pays aux ressources limitees, la reutilisation des eaux usees, sous certaines conditions, peut etre une alternative interessante, a defaut d’une mise en place d’infrastructures performantes et donc cheres. Suivant le milieu, cette eau usee peut etre reutilisee comme suit :
Interessons nous a la reutilisation de l’eau usee en agriculture. Cette reutilisation s’est largement developpee au cours des deux dernieres decennies en raison : • de l’insuffisance des ressources en eau disponibles, • des couts eleves des fertilisants, • de la certitude que les risques pour la sante sont tres limites si des precautions sont prises, • de l’acceptation socio-culturelle de la pratique.
L’utilisation d’une eau usee partiellement traitee et presentant des concentrations moyennes de 15 mg/l en azote (N) et de 3 mg/l en phosphore (P) permet une reduction tres importante de la consommation de fertilisants chimiques. Les nutiments presents dans l’eau doivent donc etre au maximum conserves. L’utilisation d’eau usee en agriculture se limite cependant a certaines categories de culture, notamment a la production de cereales consommees cuites. Elles ne peut en aucun cas s’appliquer a des cultures de produits frais (fruits, salade,…) Les problemes liees a cette utilisation restent tres nombreux. Citons par exemple : • la contamination de l’eau souterraine, • la contamination du sols par des produits chimiques, rejetes par les industries, • la creation de milieux favorables a la propagation de maladies. Cette utilisation doit donc etre largement controlee, ne s’appliquer que sous certaines conditions :
L’exemple de la Vallee Mezquital au Mexique
La vallee de Mezquital, situee au nord de la ville de Mexico (cf figure 5-6-7), est au debut du siecle une region tres pauvre, pauvrete due a l’absence de ressources en eau propre a l’agriculture. La valle de Mezquital est aussi la vallee dans laquelle la megalopole Mexico deverse ses quantites collossales d’eaux usees domestiques et industrielles. Au tout debut du 20 eme siecle, les agriculteurs de la vallee commencent a utiliser ces grandes quantites d’eau usee pour irriguer leurs cultures.
Figure 5: Situation de la vallee du Mezquital au Mexique.
Figure 6: Carte de la reutilisation de l'eau usee dans la vallee du Mezquital.
Figure 7: Photo d'un village dans la Vallee du Mezquital. Aujourd’hui, la Vallee du Mezquital est peuplee de 450 000 habitants, et les revenus sont beaucoup plus importants que dans d’autres regions, ne disposant pas de telles ressources en eau. La surface cultivee s’eleve a 83 000 hectares. L’utilisation d’eau usee pour l’irrigation est pilotee depuis 1949 par la Commission Nationale de l’Eau (CAN), organisme d’etat qui controle les debits, la qualite des eaux, la qualite des cultures, la sante des populations. Les principales cultures sont le mais, le ble, l’avoine, les haricots, la betterave, le piment, toutes destinees a etre cuites avant consomation. Un peu plus bas dans la vallee, la ou l’eau usee s’est naturellement epuree, quelques cultures de produits frais (carrottes, radis, salades, epinards) sont meme tolerees. Cependant, la recrudescence des epidemies de cholera au cours de la derniere decennie contraint les autorites a reduire largement ce type de culture. La productivite dans la Vallee du Mezquital est tres elevee, comme en temoigne le tableau 3:
Tableau 3. Comparaison de la productivite de quelques cultures dans la Valle du Mezquital, dans l’Etat de l’Hidalgo et dans l’ensemble du Mexique (en tonnes / ha / an) – donnees de 1992.
L’utilisation de l’eau usee de Mexico n’est rendue possible dans la Vallee du Mezquital que par un traitement naturel biologique, effectue dans les tunnels, les reservoirs, les canals par lesquels transite l’eau usee. Ce type d’irrigation est pratiquee dans cette region depuis plus de neuf decennies et en fait un laboratoire unique au monde. La construction de grandes stations de traitement conventionnel (financees par l’etat), associees a des unites plus petites (financees par les agriculteurs), destinees a ameliorer la qualite de l’eau disponible, sont en cours d’etude.
Meme si des projets d’extension de ce projet se heurtent a des obsatcles chroniques (tels que la pauvrete, la deterioration persistante de l’environnement, la pression du marche pour adopter des solutions techniques et organisationnelles des pays developes, solutions inadaptees au pays,…), cette experience recoit l’appui scientifique et financier de nombreux organismes internationaux.
References [2] Optimisation de l’utilisation de coagulant naturel pour la clarification de l’eau – Rapport final de la phase 1, Universite de Leicester, Administration du Developpement Outremer (ODA), Royaume-Uni, 1989; [3] Comparaison de terrains de methodes appropriees de flocculation hydraulique, Mc Connachie, G. L., et al., Journal des Ressources en Eau (Water Resources Journal), a paraitre; [1] Eau et gestion de l’environnement dans les pays en voie de developpement, Administration du Developpement Outremer (ODA), Royaume-Uni, 1996; [5] Controle de la pollution de l’eau, Programme des Nations Unies pour l’Environnement (PNUE), Organisation Mondiale de la Sante (OMS), ed. E. et FN. SPON, Royaume-Uni, 1997;
[4] Mexico, l’eau, la ville, l’urbanisme, Nguyen, Q. T., Académie de l'Eau, Office Internationale de l’Eau, Février 1996 (disponible sur internet http://www.oieau.fr/academie );
[6] Valeurs guide pour l’utilsation de l’eau usee en agriculture et en aquaculture, Rapport technique No. 778, Organisation Mondiale de la Sante, Geneve, 1989;
References Internet
Office International de l’Eau http://www.oieau.fr
Site d’une communaute indigene de la Vallee du Mezquital, au Mexique (en espagnol) http://www.oneworld.org/recepac/hidalgo/sedac/sedac6.htm
Banque Mondiale - programme pour l'eau et l'assainissement http://www.wsp.org/French/index.html
Réseau National de Données sur l'Eau http://www.rnde.tm.fr
WEDC, Centre de l'Eau, de l'Ingenierie et du Développement: organisme britannique voué au transfert de technologies de l'eau (en anglais) http://www.lboro.ac.uk/departments/cv/wedc/
SANDEC, Eau et Assainissement pour les Pays en Développement: organisme suisse de transfert de technologies de l'eau (en anglais) http://www.sandec.ch/
EAUX: page regroupant de nombreux liens liés à l'hydrologie, à l'eau, à son traitement (en anglais) http://www.deb.uminho.pt/fontes/enviroinfo/water.htm
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