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PROFESSEUR :
Ralf DOMEVSCEK StR :
wvsschule@aol.com
ELEVES :
Elèves de 18 ans

Présentation du groupe de projet

Notre groupe de travail (cours facultatif) est composé de 4 élèves, Dennis Goritzka, Maximilian Untenecker, André Przibilla, Norbert Hofmann et de notre Professeur de chimie, Herr Domevscek.
Nous avons 18 ans et sommes dans la 12ème (12. Klasse) d'un lycée de formation professionnelle (Berufliches Gymnasium, ce qui correspond dans le système éducatif français à des sections dites " techniques ou technologiques ") En dehors des cours de disciplines d'enseignement général (Mathématiques, Langues vivantes et autres) nous avons aussi d'autres cours d'enseignement théorique et pratique dans le domaine de l'informatique et du traitement de données.

Nous participons à ce cours facultatif (Arbeitsgemeinschaft) afin de mieux nous former. L'initiative de ce cours revient à notre enseignent, Herr Domevscek qui en est aussi le responsable. Le cours dans le cadre du projet a lieu maintenant depuis déjà 2 ans.

Résultats de la recherche sur les cours d'eau

L'environnement des cours d'eau étudiés

La LAHN et la DILL sont les deux principaux cours d'eau de la région autour de Wetzlar.
Grâce à l'analyse de la qualité de l'eau et à sa composition nous voulons savoir si ces deux rivières sont particulièrement polluées. Si cela devait être le cas il faudrait alors essayer d'en déterminer les causes et estimer les effets sur l'environnement.
Parmi les sources possibles de pollution il convient de nommer l'agriculture, l'industrie, les activités industrielles et les eaux usées provenant des zones habitées et des communes environnantes.
Sur les rives immédiates des deux cours d'eau dominent les prés, le pâturage et les forêts. Dans la région c'est surtout l'agriculture et l'activité forestière qui sont les plus importantes.
De nombreuses petites et moyennes entreprises de transformation longent la DILL. Il en va de même de la LAHN le long de laquelle se trouvent des villes comme MARBURG, GIESSEN et WETZLAR ainsi que de grosses entreprises industrielles. La région est dans l'ensemble une région de type rural. Hormis les trois villes importantes citées plus haut d'environ 70 000 hab. Le long de la LAHN, il y a aussi plusieurs petites villes le long de la DILL qui vont jusqu'à 50 000 hab.

Description des station de prélèvement

LAHN (MS 2)
cette station se trouve à environ 10 km en aval de la station d'épuration de la ville de Gießen: L'analyse pourrait indiquer la présence de Substances polluantes venant des eaux usées d'origine urbaine.

DILL (MS 3)

elle se trouve à Wetzlar, juste avant le confluent de la DILL et de la LAHN. C'est à cet endroit qu'on peut le mieux constater l'effet conjugué des différentes pollutions.

METZBACH
(MS 1.1 - 1.3)
ce cours d'eau est un affluent de la LAHN et traverse des zones agricoles avec peu d'habitations et d'industries. En comparant à la qualité de l'eau des deux autres rivières on pourrait ainsi éventuellement constater l'influence des eaux usées en provenance des zones habitées et industrielles.

1. Metzbach

Messstelle Nr. 1.1  Metzbach ( Haustädter Mühle )

Date : 23.04.01
Heure : 1500 heure
Temps : ciel dégagé, ensoleillé
Température extérieure : 17°C
Profondeur moyenne : 0,17 m
Vitesse : 0,347 m/s
Débit : 0,06 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cours d'eau : algues, mousse, pierres, gravier, peu de vase
Végétation des rives : arbustes, herbe, arbres

Analyse physico-chimique

Température de l'eau : 11°C
pH : 7,76
Conductivité : 501 µS
Oxygène(O2) : 9,75 mg/l
Saturation d'Oxygène : 91,40 %
Ion mg/l mmol/l meq/l
NH4+ 0,3 0,167 0,167
K+ 1,2 0,031 0,031
Dureté Totale 17,9   °d 3,07 6,14
Na+ (estimé) -- -- --
HCO3- 317,2 5,20 5,20
CL- 15 0,423 0,423
SO42- 24,3 0,254 0,508
NO3- 0 0 0
NO2- pas mesurable pas mesurable pas mesurable
PO43- 0,1 0,001 0,003


Station de prélèvement 1.2 - Metzbach ( Schrebergärten )

Date : 23.04.2001
Heure : 1525 heure
Temps : ciel dégagé, ensoleillé
Température extérieure : 20,2°
Profondeur moyenne : 0,13 m
Vitesse : 0,637 m/s
Débit: 0,07 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cour d'eau : sableux, peu de vase
Végétation des rives : arbustes et herbe

Analyse physico-chimique

Température de l'eau : 11°C
pH : 7,92
Conductivité : 533 µS
Oxygène(O2) : 9,75mg/l
Saturation d'oxygène : 91,40 %

Ion mg/l mmol/l meq/l
NH4+ 0,4 0,022 0,022
K+ 1,0 0,026 0,026
Dureté totale 18,1   °d 3,23 6,46
Na+ (estimé) -- -- --
HCO3- 317,2 5,20 5,20
CL- 18 0,51 0,51
SO42- 25 0,26 0,52
NO3- 6 0,098 0,098
NO2- pas mesurable pas mesurable pas mesurable
PO43- 0,1 0,001 0,003

Station de prélèvement 1.3 - Metzbach ( Autobahn )

Date : 23.04.2001
Heure : 1540 heure
Temps : ciel dégagé, ensoleillé
Température extérieure : 15°C
Profondeur moyenne : 0,16 m
Vitesse : 0,426 m/s
Débit : 0,08 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cours d'eau : algues, mousse, gravier, peu de vase
Végétation des rives : herbe, arbres, céréales

Analyse physico-chimique

Température de l'eau : 12,5°C
pH : 7,89
Conductivité : 559 µS
Oxygène(O2) : 9,6 mg/l
Saturation d'oxygène : 93,8 %
Ion mg/l mmol/l meq/l
NH4+ 0,2 0,011 0,011
K+ 8,3 0,213 0,213
Dureté totale 19,3   °d 3,45 6,90
Na+ (estimé) -- -- --
HCO3- 329,4 5,40 5,40
CL- 19 0,536 0,536
SO42- 39,1 0,407 0,407
NO3- 11 0,178 0,178
NO2- pas mesurable pas mesurable pas mesurable
PO43- 0,4 0,004 0,012

 

Analyse bactériologique

Germes total ca. 20 - 30 colonies = 103 - 104 / ml
Coliformes totaux 7 colonies = 102 / ml

Analyse biologique

Pour examiner la qualité de l'eau par l'indice biotique, nous avons appliqué la méthode de DIN 1990 (DIN = Deutsche Industrienorm = norme de l'Industrie allemande). Cette méthode distingue la qualité de l'eau en 4 classes : classe I (pollution nulle)
classe II (pollution faible)
classe III (pollution critique)
classe IV (pollution très forte)
ainsi que les degrés intermédiaires : I / II II / III III / IV

Pour déterminer l'indice biotique on se réfère à la relation entre les animaux typiques et une certaine qualité de l'eau. Chaque animal typique représente une valeur indicative. Le nombre des individus de chaque race est multiplié par la valeur indicative spécifique. Les produits mathématiques sont additionnés et la somme est divisée par le nombre total des animaux trouvés.
La résultat est l'indice biotique.

Analyse biologique MS 1.3 - METZBACH ( AUTOBAHN )

Animaux trouvés Nombre des individus(A) Valeur Indicatif (s) Produit (A x s)
Eintagsfliegenlarve
Ephéméroptères
1
2,0
2,0
Flohkrebs
Gammaridés
21
2,0
42,0
Egel
Sangsue
3
2,5
7,5
Nombre total des individus
25
Somme
(A x s)
51,5

Qualité de l'eau = Somme (A x s) / Nombre total des individus= 51,5 / 25 = 2,06

Graphique 1 a - Comparaison de la concentration en ions (mmol/L)
entre les stations de prélèvement 1.1 - 1.3

Graphique 1 b - Comparaison de la concentration en ions (meq/L)
entre Les stations de prélèvement 1.1 - 1.3

 

2. Lahn

Station de prélèvement 2 - Lahn ( Lahnbrücke Dutenhofen)

Date : 11.06.01
Heure : 1345 heure
Temps : ensoleillé, à peine couvert
Température extérieur : 15,5 °C
Profondeur moyenne : 1,95 m
Vitesse : 1,12 m/s
Débit : 35,4 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cours d'eau : boue, sable, argile, algues, quelques nénuphars isolés
Végétation des rives : arbres, arbustes, orties

Analyse physico-chimique

Température de l'eau : 16 °C
pH : 7,34
Conductivité : 409 µS
Oxygène(O2) : 9 mg/l
Saturation d'oxygène : 94,1 %

 

Ion mg/l mmol/l meq/l
NH4+ 0,5 0,028 0,028
K+ 5,4 0,138 0,138
Dureté totale 10   °d 1,79 3,58
Na+ (estimé) 21 0,914 0,914
HCO3- 146 2,39 2,39
CL- 32 0,902 0,902
SO42- 22,5 0,234 0,468
NO3- 13 0,21 0,21
NO2- 0,7 0,015 0,15
PO43- 0,7 0,00736 0,02121

 

Analyse bactériologique

Germes total ca. 20 - 30 colonies = 103 - 104 / ml
Coliformes totaux 4 - 5 colonies = 102 - 103/ ml


Graphique 2      Station de prélèvement 2 - LAHN
Concentration en ions (mmol/L) et (meq/L)


3. Dill

Station de prélèvement 3 - Dill (Dillbrücke Wetzlar-Innenstadt)

Date : 11.06.2001
Heure : 1310 heure
Temps : couvert, frais, venteux
Température extérieure : 14°C
Profondeur moyenn e: 1,10m
Vitesse : 1,29 m/s
Débit : 28,4 m3/s
Turbidité : aucune turbidité, eau claire
Odeur : aucune odeur
Lit du cours d'eau : algues, mousse, pierres en partie noir
Végétation des rives : bosquets, arbustes et petits arbres

Analyse physico-chimique

Température de l'eau : 14°C
pH : 7,04
Conductivité : 380 µS
Oxygène(O2) : 9,4 mg/l
Saturation d'oxygène : 94%
Ion mg/l mmol/l meq/l
NH4+ 0,6 0,033 0,033
K+ 2,3 0,059 0,059
Dureté totale 11,2   °d 2,0 4,0
Na+ (estimé) -- -- --
HCO3- 146 2,40 2,40
CL- 35 0,987 0,987
SO42- 12,5 0,130 0,260
NO3- 22 0,355 0,355
NO2- 0,6 0,013 0,013
PO43- 0,5 0,0052 0,0156

Analyse bactériologique

Germes total 20 - 30 colonies = 103 - 104 / ml
Coliformes totaux Ca.9 colonies = 103/ ml

Bild 3

Graphique 3 Station de prélèvement 3 - DILL
Concentration en ions (mmol/L) et (meq/L)

Évaluation des résultats

La comparaison des valeurs d'analyse pour le nitrate, le phosphate et l'ammonium Comme valeurs indicatives pour des pollutions dues au déversement d'eaux usées Venant de zones d'habitation et de l'agriculture montre des valeurs nettement plus Élevées dans le cas de la LAHN et de la DILL que dans celui du ruisseau METZBACH. La pollution par les eaux usées d'origine domestique est pour les deux cours d'eau due à la concentration des agglomérations sur les rives. Ceci constitue un facteur important pour la qualité de l'eau. Le traitement des eaux usées de la région s'effectue par un réseau bien développé de Stations d'épuration. Ce pour cette raison que les aérobies de produits de décomposition des matières organique prédominent et que la teneur en oxygène reste élevée sur la base d'un faible consommation d'oxygène dissous dans l'eau. L'évaluation d'analyse pour le METZBACH montre qu'il faut également prendre en Considération les pollutions d'origine agricole. Du fait que les régions riveraines du Cours d'eau sont des terres agricoles, la teneur en phosphate et en nitrate augmente Également de façon continue, tandis que les valeurs d'ammonium restent constantes. On peut supposer qu'une partie de la teneur en phosphate et en nitrate de la LAHN e de la DILL vient des affluents. La part élevée des ions alcalino-terreux et bicarbonate est frappante. Cela laisse supposer que l'eau de pluie véhicule des minéraux drainés les couches rocheuses avoisinantes. L'échelle pour déterminer la qualité de l'eau distingue en Allemagne 4 classes: classe I bleue - (non pollue)
classe II vert - (pollution faible)
classe III jaune - (pollution critique)
classe IV rouge - (pollution très forte)
Ainsi que les degrés intermédiaires I/II II/III III/IV Compte tenu de la saturation d'oxygène, des résultats bactériologiques et biologiques, on peut coordonner la qualité de l'eau du METZBACH à la classe II.
Pour la LAHN et la DILL on peut constater une qualité de l'eau de la classe II/III

Version française: Christian ALIX / Ralf DOMEVSCEK

Université de Liège