ETUDE D ’IMPACT DE LA STATION D ’EPURATION

DE LA SOUTERRAINE

SUR LA SEDELLE

Groupe 1

Blanchet LudovicBoudret Manuel

Sauer Pierre Pradeau CharlyFerez Elsa

STAGE D’HYDROBIOLOGIE CLASSE DE 3ème

Rapport d'étude présenté à l'ancienne Mairie de La Souterraine

dans la grande salle de réunionsle Samedi 15 Octobre 2005 à 9h00

Soutenance devant le jury :

Michel Burille (Mairie de La Souterraine) Jacques Malrieu (Office International de l ’Eau) Serge Mazal (Animateur nature) Jeannine Pradeau (Personne volontaire)

SORTIE SVT

En Amont comme en Aval, nous avons fait des prélèvements dans la Sédelle d’insectes à trois reprises avec le filet Surber

et un prélèvement avec le filet Haveneau .

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

On verse le contenu de la petite épuisette dans un bocal en plastique rempli d’eau.

Une fois l’opération réussie, on vide à moitié le bocal et on remplit le reste d’alcool pour que les insectes meurent et soient conservés.

Pour finir on ferme le bocal.

SORTIE PHYSIQUE

On a mesuré les mêmes grandeurs en Aval comme en Amont. On a mesuré la température, le pH avec le papier pH, la quantité et le taux d’oxygène avec l’oxymètre.

Les concentrations en nitrite, nitrate, sulfate, Fe²+ et la dureté que l’on a mesurées à l’aide de bandelettes réactives.

On a mesuré la conductivité de l’eau, on a mesuré la vitesse du courant en plusieurs points d’une même tranche d’eau pour calculer ensuite le débit du cours d’eau avec un courantomètre.

On a prélevé deux échantillons d’eau pour ensuite faire une analyse à l’Office

International de l’Eau.

TRAVAIL AU LABORATOIRE DE PHYSIQUE - CHIMIE

Nous avons fait un tableau

récapitulatif des résultats des

mesures faites en amont et en aval.

Grandeur Mesurée AMONT AVAL

Température (°C) 15,3 13,9

pH 6,2 6,5

Quantité de dioxygène en mg/L 9,1 9,7

Teneur en nitrate en mg/L négligeable négligeable

Teneur en nitrites en mg/L négligeable négligeable

Teneur en sulfate en mg/Lentre 400

et 800entre 400

et 800

Teneur en fer en mg/L négligeable négligeable

Duréte en degré français entre 0 et 9 entre 0 et 9

Conductivité en micro-siemens/cm 150,5 231,0

Débit du cours d'eau en L/s 18,5 49,3

Taux d'oxygène en % 97% 94%

Le but du travail réalisé en Aval et en Amont de la Sédelle est d’observer les différences de l’eau entre l’amont et l’aval.

Pour réaliser cette expérience, nous avons été à l’Office International de l’Eau. Nous devions réaliser trois pesées pour calculer la masse de MES (matières en suspension), la masse des matières organiques et minérales ainsi que les concentrations de matières minérales, organiques et la concentration en fonction du débit total de la rivière.

1ère pesée

On pèse la coupelle et le filtre.

2ème pesée

On filtre 100 mL de l’échantillon prélevé. On récupère et on pèse la masse de matière solide qui s’est déposée sur le filtre placé dans une coupelle, ce sont les MES. Les MES sont constituées de matières organiques et de matières minérales.

3ème peséeOn fait une calcination au four à 550°C, ainsi, seule la

matière organique va brûler et se transforme en gaz (CO2, vapeur d’eau). On pèse ensuite la masse restante qui correspond à la masse de matière minérale. On en déduira ensuite la masse de matière organique.

CONCLUSION :Le résultat de tout notre travail en physique est le tableau “Résultat de la filtration des MES ”.

AMONT AVAL

Masse des M.E.S. en mg/L 4 21

Masse des matières minérales en mg/L 2 = 50% 3 = 14%

Masse des matières organiques en mg/L 2 = 50% 18 = 86%

Masse des M.E.S. transportées par le cours d'eau en mg/s 74 1232,5

Masse de matières minérales transportées par le cours d'eau

en mg/s37 345,1

Masse des matières organiques transportées par le cours d'eau

en mg/s37 887,4

TRAVAIL AU LABORATOIRE DE SVT

1. INTRODUCTION Maintenant que nous avons les prélèvements en AVAL et en AMONT de la Sédelle, nous allons pouvoir commencer les différentes autres étapes .

2. LE TRINous allons donc commencer le tri qui sert à séparer les invertébrés des débris végétaux pour mieux les identifier. A l’aide d’une loupe binoculaire.

A la fin de cette étape tous les invertébrés sont dans un récipient.

3. DETERMINATION DES INVERTEBRESNous allons pouvoir commencer à les identifier, toujours grâce à l’aide de la loupe binoculaire mais aussi grâce à l’aide des différentes fiches (clef de détermination des invertébrés d’eau douce).

0 : Présence de pattes 1 : Présence d'une coquille3 : Présence de ventouses

à l'avant et à l'arrière▼ ▼ ▼

▼ ▼ ▼

2 : Nombre de paire de pattes

4 : Aplatissement du corps5 : Larve dans un fourreau (fourreau : étui cylindrique

de cailloux, d'herbes)

▼ ▼ ▼

▼ ▼ ▼

Latéralement Gammares C

Dorso-ventralement Aselles D

OUI Gastéropodes A

NON 3

NON 1

OUI 2

Plus de 3 paires 4

3 paires 5

OUI Achètes (sangsues) B

NON Diptères (insectes) E

OUI Trichoptères libres G

NON 6

Une fois tous identifiés, nous notons leurs noms et leurs nombres sur une feuille pour chaque prélèvement (exemple Filet Amont Surber Lent).

Am SL

Plécoptères : 0 Gammares : 0Ephéméroptères : 14 Gastéropodes : 0

Trichoptères à fourreaux : 0 Coléoptères : 0Trichoptères libres : 9 Diptères : 11

Odonates : 2 Achètes : 0Mégaloptères : 3 Aselles : 0

Nombre total d'individus dans le prélèvement : 39Premier groupe par ordre de sensibilité à la pollution : EphéméroptèresNombre d'individus dans ce groupe : 14

4. CALCUL DE L ’ INDICE BIOLOGIQUEMaintenant nous allons calculer l’indice biologique de chaque prélèvement, puis nous faisons la moyenne de tous les indices biologiques obtenus. Pour calculer l’indice biologique, nous nous aidons de la fiche « Tableau de détermination des indices biologiques ».

N > 50 40<N≤50 30<N≤40 20<N≤30 N≤20

x > 5 20 19 18 17 16

x ≤ 5 19 18 17 16 15

x > 5 18 17 16 15 14

x ≤ 5 17 16 15 14 13

x > 3 14 13 12 11 10

x ≤ 3 13 12 11 10 9

x > 3 10 9 8 7 6

x ≤ 3 9 8 7 6 5

x > 8 8 7 6 5 4

x ≤ 8 7 6 5 4 3

x > 10 6 5 4 3 2

x ≤ 10 5 4 3 2 1

ORDRES (classés par ordre décroissant

de sensibilité à la pollution)

Nombre d'individus trouvés dans chaque

groupe

INDICES BIOLOGIQUES

PLECOPTERES

DIPTERES, ANNELIDES

(OLIGOCHETES ET ACHETES),

CRUSTACES ASELLIDES

TRICHOPTERES A FOURREAUX

ODONATES, MEGALOPTERES,

CRUSTACES GAMMARIDES, MOLLUSQUES, COLEOPTERES

EPHEMEROPTERES

TRICHOPTERES LIBRES

Exemple : pour le prélèvement AMONT à l’aide du filet Surber en courant lent (fiche Am SL, Tableau de détermination des indices biologiques).

La première colonne correspond à l’ordre des invertébrés classés par un ordre décroissant de sensibilité à la pollution, le premier cadre correspond aux plécoptères mais nous n’en avons pas eu dans ce prélèvement donc nous passons au cadre suivant qui correspond aux éphéméroptères, il y en a, donc on passe à la deuxième colonne. Elle correspond au nombre d’individus d’éphéméroptères, on en a plus de 5 donc on va dans la ligne du haut. Puis on va au cadre qui est compris entre 30 et 40 individus (car nous avons 39 individus) et l’on tient notre indice biologique.

Am SL

Plécoptères : 0 Gammares : 0Ephéméroptères : 14 Gastéropodes : 0

Trichoptères à fourreaux : 0 Coléoptères : 0Trichoptères libres : 9 Diptères : 11

Odonates : 2 Achètes : 0Mégaloptères : 3 Aselles : 0

Nombre total d'individus dans le prélèvement : 39Premier groupe par ordre de sensibilité à la pollution : Ephéméroptères

Nombre d'individus dans ce groupe : 14 Indice biologique : 16

N > 50 40<N≤50 30<N≤40 20<N≤30 N≤20

x > 5 20 19 18 17 16

x ≤ 5 19 18 17 16 15

x > 5 18 17 16 15 14

x ≤ 5 17 16 15 14 13

x > 3 14 13 12 11 10

x ≤ 3 13 12 11 10 9

x > 3 10 9 8 7 6

x ≤ 3 9 8 7 6 5

x > 8 8 7 6 5 4

x ≤ 8 7 6 5 4 3

x > 10 6 5 4 3 2

x ≤ 10 5 4 3 2 1

ORDRES (classés par ordre décroissant

de sensibilité à la pollution)

Nombre d'individus trouvés dans chaque

groupe

INDICES BIOLOGIQUES

PLECOPTERES

DIPTERES, ANNELIDES

(OLIGOCHETES ET ACHETES),

CRUSTACES ASELLIDES

TRICHOPTERES A FOURREAUX

ODONATES, MEGALOPTERES,

CRUSTACES GAMMARIDES, MOLLUSQUES, COLEOPTERES

EPHEMEROPTERES

TRICHOPTERES LIBRES

5. CONCLUSION

Nous obtenons à la fin un tableau (tableau récapitulatif des indices biologiques) qui est le résultat de tout notre travail en SVT.

SITUATION FILET COURANTINDICES

BIOLOGIQUES

RAPIDE1 18

RAPIDE 2 19

LENT 16

19

RAPIDE 1 17

RAPIDE 2 17

LENT 20

10

HAVENEAU

HAVENEAU

AM

ON

TA

VA

L

SURBER

SURBER

SYNTHESE EN PHYSIQUE :

En allant prélever des échantillons sur la Sédelle, nous avons constaté que, en amont, comme en aval :La dureté est inférieure à 9, les nitrites et le Fer ²+ sont environ égale à 0.La température varie 15.3°C en amont pour 13.9°C en aval.Le pH est légèrement acide en amont (6.2) et en aval (6.5).La quantité d’oxygène est plus élevée en aval (9.7mg/L) qu’en amont (9.1mg/L).Il y a de bonnes valeurs d’oxygène.Le sulfate varie entre 400 et 800 mg/L.Mais seul le débit du cours d’eau et la conductivité change. Le débit du cours d’eau peut changer si d’autres cours d’eau se jettent dans la rivière. La conductivité change en fonction des sels minéraux dissous dans l’eau.Les matières organiques transportées sont beaucoup plus élevées en aval car la station de lagunage transforme les matières minérales en matières organiques, il y a 887,4 mg/s, alors qu’en amont il y en a 37 mg/s.

SYNTHESE EN SVT :

En aval, on obtient des indices biologiques de 17, 17, 20 et 10 (voir tableau des indices biologiques). Le 10 étant obtenu grâce au filet Haveneau. Mais on ne peut pas écarter ce résultat car on a un nombre de 64 individus trouvés dans cet échantillon. Tous ces indices donnent une moyenne de 16.En revanche, en amont, les indices biologiques obtenus sont de 18,19,16 et 19. La différence entre le 16 et le 19 étant minime, on peut calculer une moyenne. Ces résultats nous donnent une moyenne de 18.Une différence de 2 en indices biologiques ne peut pas être considérée comme une grande différence. Les résultats obtenus en amont étant de 18, et en aval de 16, on peut dire que la station d’épuration n’a pas d’impact sur la Sédelle.De plus, les indices étant de 16 et de 18, on peut aussi dire que l’eau de la Sédelle est de bonne qualité.

CONCLUSION :

A la sortie de la Souterraine, la Sédelle présente une forte pente. Cette pente entraîne un brassage de l’air et de l’eau, ce qui augmente le taux d’oxygène malgré une forte présence de matières organiques, qui normalement entraîne une chute du taux d’oxygène. La dégradation est réalisée par les bactéries. Si le taux d’oxygène baisse, l’indice biologique aussi, ce qui entraîne un mauvais milieu. Mais grâce à la pente de la Sédelle, le taux d’oxygène est renouvelé, donc l’indice biologique augmente et il y a un bon milieu. Nous pouvons donc en conclure pour que la matière organique ne se déverse pas dans la Sédelle il faudrait court-circuiter le lagunage.