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Master spécialisé d´Université« Ingénierie Gestion Eaux & Assainissement : Seme

Master spécialisé d´Université« Ingénierie Gestion Eaux & Assainissement : Semestre 1» IGEA-Module -M2 « Pollution Biologique des eaux »Pr. SAOUD YOUNESDépartement de Biologie Documents Prof. Younès SAOUD Organismes vivants dans l´eau Documents Prof. Younès SAOUD Introduction Générale ►La Pollution Biologique (par des microorganismes ou par des parasites) de l'eau, intéresse l 'ingénieur dans La mesure où la présence de ces microorganismes provoque des modifications dans les possibilités d‘utilisation de cette eau , en vue d'un usage déterminé. ►Les variations de la qualité microbiologique et parasitologique ont une influence particulièrement importante sur les usages sanitaires de l'eau. La nature et la fréquence des germes pathogènes contenus dans l’eau (naturelle ou usée) sont déterminées à travers des analyses microbiologique et parasitologique, ces dernières sont susceptibles de fournir plusieurs informations, à savoir : ►La surveillance épidémiologique des infections entériques.; ►Le contrôle de la pollution de l’environnement, cette analyse permet d’apprécier l’importance de la pollution microbiologique quotidiennement déversée dans le milieu naturel. Documents Prof. Younès SAOUD I. EAU, milieu vivant et ressource stratégique : ►L´eau naturelle est un milieu de vie où plusieurs organismes, toutes catégories , peuvent y vivre ou utiliser pendant leur existence. ►Compte-tenu de son caractère vital, de son importance dans l'économie, et de son inégale distribution sur la Terre, sa maitrise est l'objet de forts enjeux géopolitiques.  Grâce aux conditions particulières de température et de pression qui règnent sur Terre, l’eau y est présente dans ses trois états (vapeur, liquide et solide). C’est ainsi que l’on distingue quatre grands réservoirs d’eau dans l’hydrosphère : les mers et océans, les eaux continentales (superficielles et souterraines), l’atmosphère et la biosphère. Planète bleue Documents Prof. Younès SAOUD I.1/ Cycle de l´eau ►La circulation de l’eau au sein des différents Systèmes para-biosphériques (atmosphère, Hydro- sphère et lithosphère) est décrite par les phases du cycle de l'eau (précipitations, écoulement, filtration, évaporation, condensation, etc…) . ►L´eau circule sans arrêt sur et dans la planète Terre, en passant par les 3 états de la matière. L‘eau est un produit de l'économie et un élément majeur de l'environnement. Il existe 3 différents types d´eau exploitables: l’eau minérale naturelle, l’eau de source et l’eau du robinet. Chacune de ces eaux possède des propriétés différentes de par leur origine, leur composition et leur traitement. Documents Prof. Younès SAOUD I.2 /Biologie et l´eau Nous sommes essentiellement des êtres hydriques, comme la grande majorité de formes de vie (micro- organismes, végétaux et des animaux) . L´eau représente entre 70 à 96 % du de poids frais des êtres vivants (ex: chez les poissons 80%, chez la laitue 95%, etc,…). En tant que composé essentiel à la vie, l’eau a une grande importance pour l'Homme, mais aussi pour toutes les espèces végétales et animales. Source de vie et objet de culte depuis les origines de l'Homme, La proportion de l´eau dans le corps humain varie depuis la naissance á la sénescence et varie également selon la nature des organes et des tissus. Documents Prof. Younès SAOUD L´eau tient une grande place dans la vie de l’homme. Sans elle aucune vie n’est possible. L’homme l’emploi pour : boire, se laver-se baigner, faire la vaisselle, laver les habits, faire la cuisine, construire la maison, abreuver (faire boire) les animaux domestiques. Nombreuse sont les réactions biochimiques ayant lieu en milieu aqueux (Photosynthèse et respiration cellulaire) . Documents Prof. Younès SAOUD II. Pollution de l´eau Qualités biologique & microbiologique Documents Prof. Younès SAOUD En plus de l’altération de ses qualités naturelles, l´eau peut devenir un vecteur potentiel de germes infectieux, elle peut transporter ou véhiculer des agents pathogènes responsables de plusieurs maladies et être ainsi, la cause de la mort de beaucoup d’enfants. D’après l’OMS 80% des maladies sont dues à un manque d’hygiène ou à un manque d’eau. II. Pollution de l´eau (suite) ►conséquences Documents Prof. Younès SAOUD II.1/ Qualité biologique des eaux naturelles : ►Aussi bien les eaux de surface (marine et continentale) que les eaux souterraines (nappe phréatique et puits) présentent une qualité biologique qui correspond à leur composition en espèces animales, végétales, fongiques et microbiennes. Ces espèces forment une communauté et vivent en parfait équilibre. Toute altération du milieu aquatique induit le désquilibre de la communauté et de la qualité biologique. L’état biologique d´une eau repose sur une expertise des espèces vivantes recensées dans les eaux naturelles ( eaux marines et eaux continentales). L’ensemble des organismes constituent des bio-indicateurs de la qualité des eaux. Documents Prof. Younès SAOUD ►L'utilisation de variables biologiques (indicateurs biologiques) s'est ainsi progressivement imposée comme moyen d'apprécier la qualité des eaux et des systèmes aquatiques, car elles présentent un certain nombre d'avantages et de complémentarités par rapport aux variables physico-chimiques. ►Elles visent à caractériser les perturbations par leurs effets et non par leurs causes. Elles peuvent révéler une pollution ponctuelle, passée, au contraire d'une analyse trop tardive de l'eau, les populations aquatiques constituant une véritable mémoire ou des indices biologiques (= indices biotiques, IB). Documents Prof. Younès SAOUD II.2/ Qualité microbiologique et parasitologique des eaux : ►La qualité microbiologique et parasitologique des eaux = est un état de l'eau caractérisé par un niveau de présence des microorganismes (virus, bactéries et de parasites d´origine animale.) pouvant induire un risque sanitaire plus ou moins grand. ►Deux catégories d'indicateurs sont utilisées pour mesurer la pollution microbiologique des eaux. Deux types de germes sont recherchés, Escherichia coli et les Streptocoques fécaux. Ces germes ne sont pas dangereux en soi, mais jouent le rôle de témoin, pouvant indiquer, par leur présence, la présence de germes pathogènes dangereux. En cas de pollution avérée, on recherche, en plus, les Salmonelles et les entérovirus. D'autres paramètres sont pris en compte, comme le pH, la transparence, les huiles minérales, les mousses, les phénols et les matières flottantes. Streptocoques E.coli Documents Prof. Younès SAOUD II.2.1/ Qualité parasitologique des eaux: ►Pour le cas des parasites d´origine animale et /ou fongique, sont ciblés divers types de germes (voir parasitologie des eux usées). L´évaluation de la charge parasitaire est effectuée sur des échantillons ponctuels et séquentiels des eaux. Chercher la concentration des spores et /ou d´œufs d’helminthes. Figures de germes parasitaires Figures de quelques protozoaires fréquent d’origine animale dans les eaux Documents Prof. Younès SAOUD II.3/ Méthodes d’évaluation de l’état des eaux. ►Les analyses de paramètres physico-chimiques et biologiques permettent de dresser un bilan de l’état des eaux. la qualité physico-chimique est évaluée selon une grille d’évaluation (selon le système d’évaluation de la qualité des eaux =SEQ-Eau et le Système d’Evaluation de l’Etat de l’Eau =SEEE); la qualité biologique évaluée grâce à des indicateurs relatifs aux peuplements de végétaux (Indice Biologique Diatomées ou IBD), d’invertébrés (Indice Biologique Global Normalisé ou IBGN) et de poissons (Indice Poisson Rivière ou IPR). la qualité microbiologique (bactériologique et virologique) est estimée par des analyses spécifiques aux types de germes recherchés ►Aussi bien les eaux naturelles que l´eau potable ont des normes de qualité pour être exploitées et ou consommées. Cette qualité est estimée sur le plan physico chimique et biologique (microbiologique et parasitologique) . Documents Prof. Younès SAOUD Chapitre I: MICROBIOLOGIE & PARASITOLOGIE DES EAUX USEES I) Introduction à la microbiologie: 1- Définition: La microbiologie est un discipline de la Biologie qui étudie les micro-organismes (microbes) et les activités qui les caractérisent. Science appliquée qui se consacre  à l'identification et à la caractérisation des micro-organismes ;  à l'étude de leur origine et de leur évolution ;  à définir leurs caractéristiques, les produits de leurs activités et leurs besoins ; et  à comprendre les relations qu’ils entretiennent entre eux et avec leur milieu naturel ou artificiel. 2- C´est qui les micro-organismes?: Les micro-organismes sont des êtres vivants ayant une structure cellulaire eucaryote ou procaryote, ou qui est acaryote. Ils se caractérisent par: - l'unicellularité, - une taille microscopique ou ultramicroscopique, - un potentiel métabolique et de reproduction, - l'omniprésence et l'abondance. Les micro-organismes sont répartis en cinq groupes : les algues, les protozoaires, les mycètes , les bactéries et les virus. Documents Prof. Younès SAOUD Exemples de microorganismes: Les bactéries sont classées parmi les monères (cellule procaryote). ►Les algues unicellulaires font partie des protistes procaryotes et eucaryotes. ►Les champignons unicellulaires, les lichens et les protozoaires sont des protistes eucaryotes. ►Les virus sont des acaryotes (soit sans organisation cellulaire). Ex: Bactérie, Algue uni cellulaire, Champignon unicellulaire Virus On parle aussi maintenant de « microbiologie moléculaire », dans le domaine des Biotechnologies. Il s'agit des études se rapportant aux acides nucléiques et séquençage ( analyse et Synthèse: analyse génétique, analyse de fragments, analyse de liens, électrophorèse, médecine légale et identification humaine, identification microbienne ). Documents Prof. Younès SAOUD II) Eléments de Bactériologie: 1- Définition:  La bactériologie est une discipline de microbiologie consacrée à l'étude des BACTERIES. Elle a pour but : d'identifier des bactéries, de les classer et d'étudier leur interaction c'est-à-dire l'action de l'une sur l'autre avec le milieu extérieur, chez l'homme et chez l'animal et chez les autres organismes. Les bactéries sont des microbes unicellulaires appartenant aux Règne des MONERES (= Procaryote) qui se caractérise par l´absence d´organites membranés et de uploads/Geographie/ microbio-parasito-migea-2021.pdf