Université Hassan I Faculté des sciences et technique Settat Rapport du stage Les analyses physico-chimique et microbiologique des eaux au niveau de LRDEHM de Marrakech Master: sciences appliqués à l’environnement à FSTS Présenté par : AIT DAHMAN HABIBA Encadré par: Mme. Khadija FLATA, Mme Fouzia EL-OGRI Sommaire Introduction 3 Chapitre 1 Description de LRDEHM 4 Chapitre 2 Analyses microbiologiques des eaux 5 I. Introduction sur la microbiologie 5 II. Présentation de l’unité des microbiologies des eaux 6 III. Méthode d’analyses microbiologique des eaux 1- Les milieu de culture 8 8 1-1 Caractérisation 8 1-2 composition 8 1-3 Quelques milieux de cultures utilisées au niveau de l’unité 8 2. Méthode de recherche 10 2-1 Méthode d’incorporation à la gélose 10 3 les germes recherchés dans les type d’eaux à analyser 12 4 les tests de confirmation 13 5 Lecture et l’interprétation des résultats 13 Chapitre 3 Analyses physico-chimique des eaux 14 I. Les type des eaux à analyser et modalités de prélèvement 14 II les Analyses physico-chimique 14 1 les Analyses physique 14 2 les Analyses chimique 14 III Expression des résultats 23 IV Quelques résultats d’analyses effectuent au sein du laboratoire 24 Conclusion 25 2 Je tiens à remercier toutes les personnes qui ont participé de différentes façons à la réussite de mon stage et plus particulièrement les personnes que je cite ci-dessous. Monsieur Dr. Abdelaziz Ait Melloul, Directeur de laboratoire qui a bien Voulu m'accueillir comme stagiaire dans son laboratoire et qui nous a Accordé d’effectuer ce stage sous son honorable direction au sein du LRDHEM. Madame Khadija FLATA, et Madame Fouzia EL-OGRI pour leur disponibilité, leurs conseils avisés et leur sourire de tous les instants Enfin, je remercie l’ensemble des employés de laboratoire Régional de Diagnostic Epidémiologique et d’Hygiène du Milieu toujours disponibles et bienveillants qui m'ont fait découvrir chaque poste. 3 INTRODUCTION L’eau est un bien vital, indispensable à la vie. Elle ne doit pas être un bien marchand mais un patrimoine commun qu'il faut absolument défendre et protéger pour l'intérêt de tous. Elle peut être source de maladies. A cause de son lien étroit avec la santé, elle est devenue l'aliment le plus contrôlé dans le monde. A fin de contrôler la qualité d’une eau, il est nécessaire d’effectuer des analyses physicochimiques et bactériologiques qui révèlent la présence de gaz, de matières minérales et de matières organiques en suspension ou en solution et éventuellement des microorganismes. Plusieurs de ces composants ont une origine naturelle en prévenance des roches, du sol et de l’air ou de la vie humaine et animale. A ceux-ci vont s’ajouter les apports résultant des activités humaines : urbanisation, industrie, agriculture. Les techniques physico-chimiques de traitement des systèmes de transfert et de stockage, Peuvent aussi entraîner la présence de certains réactifs et éléments dans les eaux d’alimentation, phénomène plus important que l’eau a une dureté peu élevée et un pH faible. C’est la qualité et la quantité de ces divers constituants qui définissent une eau, précisent son aptitude à diverse utilisation. Les laboratoires expriment les résultats des analyses caractérisant une eau sous une forme simplifiée et plus ou mois codifiée, qui constitue une sorte de langage conventionnel. Dans ce rapport et afin de contrôler la qualité de l’eau, j’ai effectué des analyses physicochimiques et microbiologiques. L’intérêt de ces analyses est de déterminer les limites de qualité d’eau qui fixe la qualité supérieure à ne pas dépasser, afin de ne pas nuire à la santé du consommateur et assurer un confort pour les usagers. 4 Chapitre 1 : Description de LRDEHM Le laboratoire LRDEHM est implanté au niveau de la préfecture de Marrakech et attaché à la Direction régionale Marrakech Safi. Il représente le support technique des programmes de prévention épidémiologique du ministère de la santé au niveau de la région. Le laboratoire Régional de Diagnostic Epidémiologique et d’Hygiène du Milieu est structuré comme suit : Administration Cellule du système qualité Unité de microbiologie eau/aliments Unité d’entomologie Unité des maladies parasitaires Unité de chimie des eaux Les équipements du laboratoire couvrent ses différents domaines de compétences, notamment pour : L’analyse bactériologique des eaux et des aliments L’analyse parasitologique L’analyse chimique des eaux Cet équipement renferme des Hôtes et étuves bactériologiques, des autoclaves et fours de stérilisation des appareils à distillation des pompes de filtration des centrifugeuses des spectrophotomètres des lecteurs de colonies des microscopes… ect. Les actions du LREHM ont pour objectifs : L’amélioration de la qualité de surveillance épidémiologique et de la santé de l’environnement Le renforcement des actions d’hygiène et d’assainissement La détection des sources de contamination et des facteurs de risque L’augmentation du taux de confirmation des maladies transmissibles L’amélioration des prestations de contrôle sanitaire. La formation de stagiaires et recyclage des agents de la santé publique Le développement de la recherche appliquée et opérationnelle. Le laboratoire a été l’initiateur d’une signature de convention entre la Délégation médicale et la recherche Scientifique, il mène des activités de recherche scientifique qui lui confèrent de siéger au jury de soutenances, de donner des séminaires et conférences et qui ont aboutis à des publications et communications. 5 Chapitre 2: Analyses Microbiologie des eaux : I. Introduction sur la Microbiologie : La microbiologie est la science qui étudie des organismes trop petits, les micro-organismes. Leur taille est généralement inférieure à un millimètre : ils doivent être observés au microscope (photonique ou électronique) et cultivés dans des milieux permettant leur croissance et leur isolement. La microbiologie est divisée en plusieurs branches, en fonction du type de « microbe » étudié Virologie: -Prions: 35000 Da -Viroides 130000 Da -Virus 25 à 30 mn Mycologie: Bactériologie : -Levures 5 à 10 um -Bactéries 0,2 à 10 um -Moisissures Microbiologie Parasitologie: Phycologie: -Protozoaires 1-150 um -Algues unicellulaires 10-50 um -Hilminthes 1mm à 10m Les filières de la microbiologie La bactériologie ou l’étude des bactéries est, une branche de la microbiologie Les bactéries sont des organismes vivants unicellulaires procaryotes, caractérisées par une absence de noyau et d’organites. La plupart des bactéries possèdent une paroi cellulaire glucidique. Les bactéries mesurent quelques micromètre de long et peuvent présenter différent formes : des formes sphériques (coque), des formes allongées ou en bâtonnets (bacilles), des formes plus ou moins spiralées. 6 La forme physiologique d’une bactérie II. Présentation de l’unité de la microbiologie des eaux Les analyses bactériologiques de l’eau ont pour but de mettre en évidence la présence de bactéries, pathogènes, responsables d’infections humaines redoutables. Par une recherche directe des germes pathogènes dans l’eau, qui semble être un excellent indicateur de sa qualité. L’unité de la microbiologie des eaux se compose de deux salles techniques, une salle de préparation des milieux, et une autre salle de laverie (stérilisation) et la destruction des déchets. Le laboratoire de la microbiologie est équipé en matériels nécessaires pour la réalisation des analyses microbiologiques demandées. Matériels Objectifs Photo correspond Boites des pétri Le rôle principal est la mise en culture des microorganismes Membrane cellulosique Retenu les bactéries présentes dans l’eau par la méthode de filtration sur la membrane 7 Les étuves Chaque étuve possède une température qui aider le développement des microorganismes Lecteur de colonies Dénombrement germes Autoclave Stérilisation des milieux de cultures et matériels recyclables dans 121°C pendant 15 min L’appareil de filtration Permet de filtrer l’eau de l’échantillon sur la membrane cellulosique des Tableau: liste des matériels utilisé dans l’unité d’analyse microbiologique III. Méthodes d’analyses microbiologiques des eaux 1. Les milieux de culture 1.1. Caractérisation Un milieu de culture est un support qui permet la culture de cellules, de bactéries, de levures, de moisissures afin de permettre leur étude. En principe, les cellules trouvent dans ce milieu les composants indispensables pour leur multiplication en grand nombre. Le milieu de culture idéal doit contenir les éléments nutritifs indispensables aux activités métaboliques des microorganismes. Sa composition doit répondre aux exigences nutritives des microorganismes à cultiver, exigences qui varient selon les microorganismes, la culture doit respecter les conditions environnementales dans lesquelles croissent habituellement les microorganismes, c’est pourquoi le milieu de culture doit absolument être dépourvu de substance inhibant la vitalité des microorganismes, il doit 8 contenir en quantités suffisantes tous les nutriments nécessaires à la croissance et être placé dans des conditions environnementales optimales : température d’incubation, pH, pression osmotique, pression d’oxygène 1.2. Composition Les substances nécessaires à la croissance bactérienne sont constituées par : Sources de carbone : constituée surtout par des glucides divers. Sources d’azote : composés minéraux et organiques assimilables tels des acides aminés, NO3-, NH4+. Sels minéraux : chlorures, phosphates, sulfates,… Facteurs de croissance : métabolites essentiels que les bactéries sont incapables de synthétiser (acides aminés, bases nucléique, vitamines) 1.3. Quelques milieux de cultures utilisées au niveau de l’unité 1.3.1 Milieu ordinaire Gélose à l’extrait de levure La gélose à l’extrait de levure est utilisée en bactériologie des eaux pour le dénombrement des microorganismes revivifiables (Germes totaux) par comptage des colonies à 36 et 22°C. La méthode vise à mesurer l’efficacité de fonctionnement du traitement des eaux potables et plus généralement de tous les types d’eaux. Elle est particulièrement adaptée à l’analyse des eaux destinées à la consommation humaine, y compris les eaux embouteillées et les eaux minérales naturelles Principe Les substances nutritives apportées par la Tryptone Et les facteurs vitaminiques de l’extrait de levure Favorisent la croissance de la plupart des bactéries à dénombrer Milieu l’extrait de levure 1.3.2 Milieu sélective 9 Slanetz et Bartley La gélose de Slanetz et Bartley est un milieu sélectif utilisé pour le dénombrement des entérocoques intestinaux dans les eaux d’alimentation, les boissons, les eaux usées et divers produits biologiques d’origine animale, par la technique de filtration sur membrane. Principe L’azide de sodium permet d’inhiber la croissance des microorganismes à Gram négatif. Le TTC est un indicateur de la croissance bactérienne. Il est réduit en formazan insoluble à l’intérieur de la cellule. Cette réaction se manifeste par l’apparition de colonies de couleur rouge à marron Milieu gélose Slanetz et Bartley Gélose lactosée au TTC et au Tergitol La gélose lactosée au TTC et au Tergitol permet d’effectuer les recherche et dénombrement des Escherichia coli et des bactéries coliformes dans les eaux, notamment celles destinées à la consommation humaine, par la méthode des membranes filtrantes Principe -Le Tergitol inhibe la croissance des microorganismes à Gram positif, limite l'envahissement par les Proteus et favorise la récupération des coliformes. -Les coliformes présentent des colonies de coloration jaune ou orangée, à l'intérieur d'un halo jaune visible sous la membrane. Celui-ci est provoqué par l'acidification du lactose en présence de l'indicateur coloré, le bleu de bromothymol. -Les autres microorganismes présentent des colonies dont la coloration rouge est due à la réduction du TTC en formazan insoluble. -Les germes qui ne fermentent pas le lactose présentent des colonies entourées d'un halo bleu 10 Milieu gélose Tergitol 2 Méthode de recherche : 2.1. Méthode d’incorporation à la gélose Cette méthode est la plus employée pour les analyses à but sanitaire. L’eau est inoculée par l’incorporation dans un milieu strictement défini et non sélectif, elle donne une vision globale de la contamination de l’échantillon, il permet aussi d’obtenir des résultats de précision correcte pour l’échantillon contenant plus 30 germes par ml Principe -Transférer à l’aide d’une pipette stérile 1 ml de l’échantillon dans une boite de pétri, -Entrouvrir la boite de pétri et ajouter le milieu de culture, préalablement fondu, -Homogénéiser le contenu de la boite en faisant des mouvements circulaires de façon modérée, Lorsque le milieu de culture se solidifier, incuber la plaque en position inversée à (36±2) °C pendant 24h à 48h et (22±2) °C pendant 72h 2.2. Méthode de filtration C’est une méthode consiste à filtrer l’eau de l’échantillon sur un support nutritif (Membrane cellulosique de porosité 0.45 µm) permettant le développement des bactéries aérobie. Cette méthode est particulièrement adapter à la recherche d’un dénombrement des bactéries dans des milieux supposés stériles ou très faible pollués, c’est-à-dire contenant moins de 10 bactéries par ml Principe : -Placer la membrane sur le porte-filtre à l’aide de la pince précédemment flambée puis refroidis. -Agiter le flacon contenant l’échantillon, puis ouvrir et flamber le goulot de la bouteille. -Verser soigneusement 100 ml d’eau à analyser de l’échantillon dans le porte-filtre. -Allumer la pompe à vide pour aspirer l’eau de l’échantillon. 11 -Après avoir filtré l’eau de l’échantillon, retirer l’entonnoir du support et retirer la membrane à l’aide de la pince et le mettre dans la boite de pétri. Fermer la boite de pétri et l’incuber inversée dans la température Filtration sur membrane 3 .Les germes recherchés dans les types d’eaux à analyser : Type d’eau Paramètres recherchés Température d’incubation Volume d’eau Méthode a analysé de recherch e Milieu de Valeur max Durée culture admissible/volu d’incubatio utilisé me d’eau n analysé Eaux d’alimentation humaine non conditionnées (Eaux traitées et eaux non traitées) -G.T (22±1°C) -G.T (36±2°C) -C.T (36±2°C) -E. Coli (44±0.5°C) -E.I (36±2°C) - 1 ml - 1 ml 100ml/dilution 100ml/dilution 100ml/dilution -G.E.L -G.E.L -G.L TTC - G.L TTC -S et B -I.G -I.G -F.S.M -F.S.M -F.S.M 12 -100 ufc/ml -20 ufc/ml -00 ufc/100ml -00 ufc/100ml -00 ufc/100ml -(68±4) h -(44±4) h -(22±4) h à (44±4) h -(22±4) h -(44±4) h -(44±4) h Eaux d’alimentation humaine conditionnées - 1 ml -0.1 ml et 1 ml -250 ml -250 ml -250 ml -250 ml -I.G -I.G -F.S.M -F.S.M -F.S.M -F.S.M -G.E.L -G.E.L -G.L TTC -G.L TTC -S et B -cétrimide -100 ufc/ml -20 ufc/ml -00 ufc/100ml -00 ufc/100ml -00 ufc/100ml -Absence -(68±4) h -(44±4) h -(44±4) h -(22±4) h -(44±4) h -(44±4) h - 1 ml 100ml/dilution 100ml/dilution 100ml/dilution -100ml -100ml Eaux de source -G.T (22±1°C) - 1 ml naturelle -G.T (36±2°C) - 1 ml -C.T (36±2°C) -E. Coli 250ml/dilution (44±0.5°C) -E.I (36±2°C) 250ml/dilution -PMA (42±2°C) S.sp(001) 250ml/dilution 250ml/dilution -500ml -I.G -F.S.M -F.S.M -F.S.M -F.S.M -F.S.M -G.E.L -G.L TTC -G.L TTC -S et B -Cétrimide -Chapman -20 ufc/ml -00 ufc/ml -00 ufc/ml -00 ufc/ml -Absence -00 ufc/ml -(44±4) h -(22±4) à (44±4) h -(22±4) h -(44±4) h -(44±4) h -I.G -I.G -F.S.M -F.S.M -F.S.M -F.S.M -F.S.M -G.E.L -G.E.L -G.L TTC -G.L TTC -S et B -Cétrimide -100 ufc/ml -20 ufc/ml -00 ufc/100ml -00 ufc/100ml -00 ufc/100ml -Absence -Absence -(68±4) h -(44±4) h -(22±4) h -24h -(44±4) h -(44±4) h Eaux piscine -G.T (22±1°C) -G.T (36±2°C) -C.T (36±2°C) -E. Coli (44±0.5°C) -E.I (36±2°C) -P.M.A (42±2°C) de -G.T (22±1°C) -C.T (36±2°C) -E. Coli (44±0.5°C) -E.I (36±2°C) -PMA (42±2°C) -S.P (36±2°C) Avec : -G.T : Germes Totaux -C.T : Coliforme. Totaux -E. Coli : Escherichia .coli -E.I : Entérocoque. Intestinaux -P.M.A:Pseudomonas.aeruginosa -S.P: staphylocoques.Pathogénes -G.E.L:Gélose à l’extrait de levure 13 -G.L.TTC : Gélose Lactosée au TTC -Set B: Slanetez ET Bartley -I.G: Incorporation à la gélose -F.S.M : Filtration sur la membrane 4 Les tests de confirmation Microorganismes Test de confirmatif Coliformes totaux Test de d’oxydase Escherichia coli Production de l’indole Test de d’oxydase Entérocoque intestinaux Confirmation sur milieu BEA Pseudomonas aeruginosa Test de d’oxydase Confirmation sur milieu King B Production de l’ammoniac Staphylococcus aureus Test coagulase 5 Lecture et l’interprétation des résultats L’observation des membranes s’effectue directement après leur sortie d’incubation. La lecture considère comme caractéristique les colonies présentant une coloration : -Jaunes ou blanches ou oranges entourées par halo jaunes suspectes pour les staphylocoques pathogènes sur milieu de Chapman. -Jaunes suspectes pour les coliformes totaux et fécaux sur milieu gélose lactosée au TTC et au Tergiltol7. -Les colonies rouges brique suspectes pour les entérocoques intestinaux sur milieu de Slanetz et Bartley. -Coloration bleu-vert pour les Pseudomonas auruginosa sur milieu de Cétrimide *Une fois les résultats sont rendus.ils sont interprètent selon la norme marocaine NM 03.7.001 Chapitre 3 : Analyses physico-chimiques des eaux I. Les types des eaux à analyser et modalités de prélèvement Eaux potable à un robinet - S’assurer que le point de prélèvement est propre - Fermer le robinet - Eliminer les éléments plastiques (filtres, brise-jets) 14 - Désinfecter le robinet, utiliser le flambage en priorité Sinon, désinfection à l’aide d’alcool 70%, eau de Javel, Si vous n’avez aucune de ces possibilités, bien laver avec du savon de ménage - Ouvrir le robinet et laisser couler pendant au moins 30 seconde. - Ouvrir le flacon sous le jet d’eau - Remplir jusqu’au dernier trait. - Refermer le flacon toujours sous le jet d’eau - Fermer le robinet Eaux non traitées (Eau de puits) - S’assurer que le seau et la corde soient propres - Remplir le flacon en versant directement du seau sans utiliser d’autre récipient intermédiaire Eaux de piscine - Contrôles habituels de l’eau de piscine : prélèvement à l’opposé de l’arrivée de l’eau en subsurface (entre 10 à 30 cm de la surface de l’eau) au moyen d’une perche de prélèvement ou d’un flacon lesté. Sinon, sélectionner le point de prélèvement le plus approprié et le plus représentatif : introduire le flacon à l’horizontale pour éviter le déversement du thiosulfate, puis le redresser jusqu’à ce que le volume d’eau recueilli soit suffisant. Eaux superficielles - Utiliser une perche ou un flacon lesté avec un lien - Prélever au moins à 2m de la berge, à mi-hauteur entre le fond et la surface - Tirer le flacon en utilisant le lien ou la perche - Fermer immédiatement II. Les Analyses physico-chimiques 1. Les Analyses physique Température Il est important de connaître la température de l’eau avec une bonne précision, en effet celle ci joue un rôle dans la salubrité des sels et surtout des gaz, dans la dissociation des sels dissous donc sur la conductivité électrique, dans la détermination du pH, pour la connaissance de l’origine de l’eau et des mélanges éventuels. La mesure de la température (T°C) doit être sur place au moment du prélèvement de l'échantillon à l’aide du thermomètre ou par l’appareil de mesure de la conductivité ou du pH qui possèdent généralement une sonde de température intégrée Le pH Le potentiel Hydrogène est l’une des caractéristiques fondamentales de l’eau. Il est déterminé à partir de la quantité d’ions d’hydrogène hydronium (H+) ou d’ions hydroxyde (OH-) contenus dans l’eau. Le pH d’une substance varie entre 1 et 14. Au-dessus de 7, l’eau est considérée comme basique et la quantité d’ions OH- est supérieure à celle d’ions H+. Au-dessous de 7, l’eau est acide : les ions H+ sont en quantités supérieures. 15 Quand les quantités de ces deux ions sont égales, l’eau est considérée comme neutre, et le PH a une valeur aux alentours de 7 Mode opératoire Le pH mètre doit être calibré (la calibration doit se faire en se référant au manuel). -Mettre en marche le pH mètre et ajuster la température de la solution. (Le pH mètre type WTW Inolab pH 1 est équipé d’une sonde de température). -sélectionner le mode mesure par la touche M. -Immerger l’électrode de mesure dans la solution. -La valeur du pH à prendre est celle qui est stable pendant 30s. -Retenir l’électrode de la solution rincer la avec de l’eau distillée. -Le pH mètre est prêt pour une nouvelle mesure. -La valeur du pH est sans unité. La conductivité La conductivité reflète la capacité de l’eau à conduire le courant électrique entre deux électrodes, elle s’effectue à l’aide d’un conductimètre d’électrodes plongées dans l’eau. La mesure s’effectuer à 20° L’augmentation de la valeur de la conductivité est le signe d’un apport de substances dissoutes, minérales ou polluantes : les eaux usées augmentent la conductivité de l’eau, ainsi que les chlorures (salinisation de la nappe phréatique) et les autres ions (formes azotées, sulfates, etc.). La conductivité de l’eau destinée à la consommation humaine doit être inférieure à 2700 µS/cm à 20°C. Selon la Norme Marocaine 037001. Classification des eaux selon leurs conductivités Valeur de la conductivité 50 à 400 µs/cm 400 à 750 µs/cm 750 à 1500 µs/cm 1500 µs/cm Qualité d’eau qualité excellente bonne qualité. qualité médiocre mais eau utilisable. minéralisation excessive Mode opératoire Le conductimètre doit être calibré (la calibration doit se faire en se référant au manuel). -Mettre en marche le conductimètre, et l’ajuster avec la température de la solution de mesure. (Le conductimètre type WTW Inolab cond level 2 est équipé d’une sonde de température). 16 -Sélectionner le mode mesure par la touche M. -Immerger l’électrode de mesure par la touche M. -Choisir de préférence le mode «Auto-Read ». -Une fois la mesure atteint une valeur stable, noter la valeur trouvée. -Rincer l’électrode avec de l’eau distillée. -Sécher l’électrode avec du papier filtre, et passer à une autre mesure. -La conductivité est donnée en µS/cm L’appareil de mesure (PH, Conductivité, Température). 17 Oxygène dissous Dans l’eau l’oxygène est indispensable à la très grande majorité des organismes vivants dans l’eau, la solubilité de l’oxygène varie en fonction de la températures et de la pression atmosphérique. Ainsi ; l’eau froide peut contenir une concentration plus élevée d’oxygène dissous que l’eau chaude. L’oxygène dissous de l’échantillon se mesure avec un appareil 2. Les analyses chimiques Les chlorures (salinité) Les chlorures sont souvent naturellement présents dans les eaux souterraines, et certaines activités humaines peuvent accroître leur concentration, comme l’industrie agro-alimentaire et le creusage de puits près du littoral (l’eau de mer remplace peu à peu l’eau douce pompée). Dans l’eau, ils peuvent procurer un goût salé, notamment sous la forme chlorure de sodium (le sel de table). Les chlorures ne sont pas nocifs pour la santé, sauf pour les personnes qui souffrent d’hypertension. Ils favorisent la corrosion et l’entartrage des canalisations, des pompes, des raccords de plomberie et des chauffe-eau. La teneur en chlorures de l’eau destinée à la consommation humaine doit être inférieure à 750 mg/L. selon la Norme Marocaine 037001. : Mode opératoire -Introduire 100 ml d’eau à analyser dans un erlenmeyer de 250 ml. -Ajouter 2 à 3 gouttes d’acide nitrique pur. -Ajouter une pincée de carbonate de calcium (le PH après cet ajout doit être neutre). -Ajouter 3 gouttes de la solution de chromate de potassium à 10%. -on verse à l’aide d’une burette une solution de nitrate d’argent N/10, jusqu’à apparition d’une teinte rougeâtre, qui doit persister 1à 3 minutes. Soit V le volume verser de nitrate d’argent N/10. Titre alcalimétrique simple (TA) Le titre d’alcalimétrique correspond à la neutralisation des ions hydroxydes et à la transformation des ions carbonates en hydrogénocarbonates par un acide fort. Mode opératoire : -Mettre dans un erlenmeyer 100 ml d’eau à analyser. -Ajouter 2 gouttes de la solution alcoolique de la phénolphtaléine. -Agiter, 2 cas peuvent se produire : 18 Absence de coloration rose : Le TA=0, donc le pH de l’eau est inférieur à 8,3. On procède ensuite à la détermination du T.A.C. Apparition de coloration rose : Cela veut dire que l’eau est alcaline, on détermine alors le T.A : Verser l’acide chlorhydrique N/10 goutte à goutte, en agitant constamment, jusqu’à décoloration complète de la solution. Soit n le volume versé de l’acide en ml. Expression des résultats : TA=n*c*5 (en °f) n : le volume versé de l’acide. c : le facteur de correction de la concentration de l’acide. Titre alcalimétrique complexe (TAC) Le titre d’alcalimétrique complet correspond à la neutralisation par un acide fort des ions hydroxydes, carbonates et hydrogénocarbonates Mode opératoire Ajouter au contenu ayant servi à la détermination du TA s’il n’y a pas eu coloration, 2 gouttes d’hélianthine, la couleur de la solution est alors jaune. -Ajuster la burette au zéro et titrer de nouveau avec le même acide jusqu’au virage au jaune orangé (pH=4,3) -Soit n’ le volume versé de l’acide en ml. Expression des résultats : TAC= (n’-0,1)*c*5 (en °f) n’ : le volume versé de l’acide. c: le facteur de correction de la concentration de l’acide. Oxydabilité à chaux (indice de permanganate) Remarque (1ml KMnO4 correspond à 0,1 mg d’O2) 19 Mode opératoire Mettre dans un Erlenmeyer de 250ml : 100ml d’eau à analyser, (100ml d’eau distillée pour le témoin) Ajouter 2ml d’acide sulfurique concentré(H2SO4) + quelques pierre ponces Porter à l’ébullition douce ~ 94.4°C dans le bain marie pendant 10 minutes Ajouter 10ml de KMnO4 et maintenir l’ébullition pendant 15 minutes Décolorer franchement par (10 ml) la solution d’oxalate de sodium On effectue un dosage en retour par kMnO4 selon le tableau suivant L’échantillon analysé Essai à blanc (témoin) Témoin + 5ml d’oxalate de sodium Volume de KMnO4 versé A Vb b/2 On ajoute 10 ml (V2) Apres 15 min au bain marie On ajoute 10 ml (V2) On effectue un dosage D’oxalate de sodium en retour par KMnO4 Expression des résultats : L’indice au permanganate de l’échantillon (I) donné en mg d’oxygène /l l’expression suivante : est donné par I= ((V1+a- VB)*V3 - V2*(c*f*16 /VS) F: facteur de dilution éventuelle (s’il n’y a pas de dilution f=1) C : Concentration en milimolle/litre de solution d’oxalate. Dans notre cas (5mmol/l) 20 Dosage des nitrates (au salicylate de sodium) Préparation de la gamme étalon Dans une série de flacons, introduire successivement Tableau: établissement de la courbe d’étalonnage Numéros flacons de Témoin 1 2 3 4 Solution de 0 N- NO3− (ml) 1 2 5 10 Eau (ml) 9 8 50 0 salicylate de 1 sodium (ml) 1 1 1 1 Concentration 0 d’azote nitrique (mg/l) 0,5 1 2,5 5 distillée 10 -Evaporer chaque flacon à sec au bain marie ou dans une étuve portée à 75-80 °c. -Laisser refroidir. -Reprendre le résidu par 2 ml d’acide sulfurique. -Ajouter 15 ml d’eau distillée, puis 15 ml de la solution de tartrate double de sodium et de potassium qui développe la couleur jaune. -Mesurer l’absorbance à 420 nm. -La courbe donne directement la teneur en sulfate, exprimée en mg/l. Dosages des échantillons : -Dans un flacon, introduire 10 ml d’eau à analyser, faiblement alcaliniser avec de la soude. -Ajouter 1 ml de salicylate de sodium. -Evaporer chaque flacon à sec au bain marie ou dans une étuve portée à 75-80 °c. -Laisser refroidir. -Reprendre le résidu par 2 ml d’acide sulfurique. 21 -Ajouter 15 ml d’eau distillée, puis 15 ml de la solution de tartrate double de sodium et de potassium qui développe la couleur jaune. -Mesurer l’absorbance à 420 nm. NB : -Pour obtenir la teneur en nitrate (NO3) en mg/l, il faut multiplier la valeur trouvée par 4,43. -Si le taux des chlorures dépasse 200 mg/l, il faut ajouter une solution de sulfate d’argent 0,025 N, et prendre cet ajout dans le calcul de la concentration des nitrates. Dosage des nitrites Mode opératoire Préparation de la gamme étalon Tableau : préparation de la gamme étalonnage de nitrites Numéros des Témoin fioles Solution fille 0 étalon à 1 mg/l (ml) Eau distillée (ml) 50 1 2 3 4 5 1 2,5 5 7,5 10 49 47,5 45 42,5 40 Solution de 1 1 1 sulfanilamide (ml) Agiter vigoureusement et attendre 5 minutes 1 1 1 Solution (ml) NED 1 Correspondance en mg /l de NO2- 0 1 1 1 1 1 0,02 0,05 0,1 0,15 0,20 -Laisser au repos 10 min. Effectuer les lectures au spectromètre à la longueur d’onde de 543nm. Dosages des échantillons : -Introduire 50 ml d’eau à analyser dans une fiole jaugée puis poursuivre le dosage comme pour la courbe d’étalonnage. -La courbe donne directement la teneur en azote nitreux, exprimée en mg/l. 22 Spectromètre pour mesuré (sulfate, nitrate, nitrites Dosage des sulfates Les sulfates sont précipités en milieu chlorhydrique à l’état de sulfate de baryum. Le précipité ainsi obtenu est stabilisé à l’aide d’une solution de Tween 20 ou de polyvinyl-pyrrolidone. Les suspensions homogènes sont mesurées au spectromètre. Mode opératoire : Dans un tube, introduire successivement : ▪ 39 ml d’eau analysé ▪ 1 ml de HCL ▪ 5 ml de la solution de chlorure de baryum stabilisée ➢ Préparer dans les mêmes conditions un tube témoin en remplaçant l’eau à analyser par de l’eau distillée. Agiter énergiquement et laisser reposer 15 mn. Agiter de nouveau et faire les lectures au spectromètre à la longueur d’onde de 650 nm. Tenir compte de la valeur lue pour le témoin. Se reporter à la courbe d’étalonnage. 23 Elaboration de la courbe d’étalonnage Numéros des fioles Solution étalon de SO42 Eau distillée (ml) HCL 1/10 (ml) Solution de chlorure de baryum stabilisée (ml) Correspondance en mg/l de SO42- III. T 1 2 3 4 5 6 0 1 3 5 7 9 10 39 38 36 34 32 30 29 1 5 1 5 1 5 1 5 1 5 1 5 1 5 0 3 9 15 21 27 30 Expressions des résultats Paramètre Chlorure T.A et T.A.C HCO3Dureté totale L’oxydabilité Sulfates SO42- Expressions des résultats -La teneur en chlorure [Cl–] =Versé*35,5(mg/l) -[Cl–] >200 (V (Cl–) > 5,63) Dans ce cas il faut demander une solution de sulfate d’argent Nitrates (F =1,1) T.A = n (méq/l) = n*5(en °F) T.A.C = ( V+V’-0.1)*5 (en °F) [HCO3] =V’ *61 (ml) TH=v*2 (en °F) = v*0,4(méq/l) I=((V1+a-Vb)/b)*V3- V2*(c*f*16)/Vs) (mg/l) I= 2 + (a –Vb ) (si b=10) Avec: -V1 = 10 mL -V2 = 10 mL -V3 = 10 mL -Vs = 100 mL -C = 5 mmol/l -f = 1 (en générale, si il y a de pas de dilution) Pour une prise de 39 ml, la courbe d’étalonnage donne directement la teneur en sulfates exprimée en mg de SO42par litre d’eau. 24 Nitrites Lecture directe de la teneur en Nitrites sur le spectromètre Lecture directe de la teneur en Nitrates sur le spectromètre Nitrates NO32- IV. Quelques résultats d’analyses effectuent au sein du laboratoire (LRDEHM) Ech Ph 1 2 3 7.48 7.64 7.13 T ( C) 29.5 29.7 27.4 ᵡ (µs/cm) 1610 725 1823 Odissou (mg/l) 3.65 3.46 3.11 [Cl-] (mg/l) 450.85 145.55 497 TA (°F) 0 0 0 TAC 18.5 22 34.5 KmnO4 (mg/l) 9.8 8.7 9.4 [SO4] 95.15 96.65 126.2 Avec : Échantillon : 1 Eau de robinet de la ville settat 2 Eau de robinet de la ville Demnat 3 Eau de puis de la ville Marrakech Commentaire : L’échantillon analysé 1, n’est pas conforme à la norme 03.07.001 Norme Paramètres Température PH Conductivité ClKMnO4SO24NO32NO2- Valeur Maximale Acceptable 6.5 2700µs/cm 750mg/l 50mg(O2) 400 mg/l 50 mg/l 0.5 mg/l 25 [NO3 2] 746.7 0.738 14.3 [NO2] 0 0 0 Conclusion Le contrôle de la qualité des eaux potables est réalisé en se basant sur l’ensemble des procédures et techniques d’analyses physiques, chimiques et bactériologiques appliqués au niveau du laboratoire. En effet, ce stage m’a permis de comprendre et apprendre à maitriser les différentes méthodes d’analyses utilisées dans le laboratoire et leurs modes d’emploi et j’ai pris un aperçu sur l'organisation administrative d'un laboratoire et l’esprit d’équipe qui consiste un élément majeur et primordial dans la vie socioprofessionnelle Finalement je tiens à exprimer ma satisfaction d’avoir pu travaillé dans de bonnes conditions matérielles et un environnement agréable 26
