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Recherche d'une liaison entre la pollution chimique et la pollution bacteriologique dans les zones littorales
~ater Research Vol. I~). p p 225 to 22~ Pergamon Press 1'~6. Printed in Great Britain.
RECHERCHE D'UNE LIAISON ENTRE LA POLLUTION CHIMIQUE ET LA POLLUTION BACTERIOLOGIQUE DANS LES ZONES LITTORALES M. ARCHIMBAUDet C. TROUVE Commissariat /~ l'Energie Atomique B.P. No. 16, Pierrelatte 26. France
(Receiced 27 November 1974; in ret'isedJbrm 11 J,tne 1975)
Notre ~tude a 6t~ entreprise pour rechercher une relation entre la pollution chimique et la pollution bact6riologique aux abords d'6gouts urbains se rejetant en
mer.
Dans le domaine du contr61e de la pollution c6ti6re particuli6rement dans les z6nes de baignade les mesures effectu6es sont en g6n6ral d'ordre bact6riologique. Effectivement d'apr6s le Journal Officiel du 13 Juin 1969 fixant les r~gles de s6curit6 et d'hygi6ne applicables aux Etablissements de natation ouverts au public les norme sont les suivantes. Baignades et bassins en circuit ouvert Zone de faibl¢ pollution Zone de moyenne pollution
Escherichia coil--par 11--44° 500-5000 200--2000 5000-50,000 2000-20,000 Coliformes par 11-37°
Le contr61e des zones de baignade se fait par des mesures bact6riologiques, Si une relation semblait exister entre la pollution chimique et la pollution bact6riologique particuli6rement dans les zones de baignades pollu6es les mesures chimiques permettraient ,h titre purement indicatif, grftce h la rapidit6 de leur r6ponse, une approche plus pr6cise des z6nes h surveiller. Pour diverses 6tudes de l'environnement nous avons du effectuer des analyses bact6riologiques et chimiques dans r6tang de Berre (Baie de V~ne, de St Chamas) et en M6diterran6e en face du grand 6gout de Marseille dans les calanques de Cortiou. I1 faut pr6ciser que ces diff6rentes campagnes de mesures n'ont pas 6t6 mises en oeuvre dans le but de rechercher une relation entre les pollutions chimiques et bact6riologiques mais il nous a sembl6 int6ressant d'effectuer une exploitation maximum des r6sultats obtenus pour 6ventuellement retirer une liaison entre la pollution chimique et la pollution bact6riologique.
I. DEROULEMENT DES
CAMPAGNES
1.1 Prdldvement Ces pr616vem.ents ont 6t6 effectu6s en surface soit aux abords d'6gouts, soit plus au large mais dans la masse de l'effluent rejet6 qui 6tait identifi6e par un flotteur. 225
En chaque point +tudi+ un pr61+vement dans un seau 6tait effectu6. A partir de l'eau pr61ev6e on remplissait d'une part un flacon en verre sterile pour l'analyse bact+riologique, ce flacon &ait conserv6 en r6frig6rateur ou en glaci~re jusqu'au moment de I'analyse, d'autre part en flacon plastique pour les analyses chimiques. II. A N A L Y S E S
Les analyses bact6riologiques 6taient emport+es au Laboratoire chaque jour le plus rapidement possible apr~s le pr6l~vement. Les analyses chimiques 6taient effectu6es sur place dans un camion Laboratoire. La rapidit6 d'ex6cution des diff+rentes analyses nous met I'abri de l'6volution de l'6chantillon surtout quand il s'agit de produits biod6gradables. II.1 Analyses bactdriologiques Les d6nombrements bact/:riologiques effectubs sont les coliformes totaux et les Escherichia coli. Ddnombrement des coliformes totaux. La technique employ6e est celle pr~conis~e par Geldreid, Clarh et Huff (1965). Ddnombrements des Escherichia coll. La technique employ6e est celle de Slanetz et Bartley. II.2 Analyses chimiques Les analyses chimiques effectu6es et exploit~es dans le cadre de notre &ude actuelle sont: les d6tergents anioniques l'ammoniaque. Effectivement la pollution humaine apporte non seulement des bact6ries mais 6galement de l'azote' sous la forme ammoniaque. Mesure des d6tergents. I1 est extr~mement important dans le cas des d6tergents qui, de par la loi de septembre 1971 sont biod6gradables, d'effectuer les analyses rapidement apr6s le pr616vement. C'est pourquoi elles sont effectu6es dans le laboratoire mobile sur place. Les d6tergents anioniques sont analys6s suivant la m6thode des standards m6thodes (Standard M6thodes, 1965; Arnoux, 1970) et automatis6e b, I'aide d'un auto-analyseur (Archimbaud et Godin, 1971).
226
M. ARCH~mAUOand C. T~ot,",~
Les courbes d'etalonnage sont effectuSes avec du Mannoxol O.T. ou dioctyl ester de sodium de l'acide, sulfosuccinique. Les resultats sont exprimes en equivalent de Mannoxol O.T. Mesure de £ammoniaque. La technique employ6e est celle pr6conis6e par Harwood et Huyser (1970) et elle a 6t6 automatis6e (Technicon Industrial Method, 1969: Bertrand et Grech, 1921). I1 faut noter que darts l'6tang de Berre, les concentrations en chlorure sont en g6n~ral de 10g 1 -~ alors qu'au grand +gout de Marseille elles sont de 23 g 1-~.
On a ainsi obtenu: 4.9 d&ergents faibles 47 d6tergents moyens 50 d~tergents torts 53 NH, faibles 47 NH.~ moyens 46 NH.~ forts 48 coliformes faibles 50 eoliformes moyens 48 coliformes forts 51 Eschdricia coli faibles 49 Eschdricia coli moyens 46 Eschdricia coli forts
160 ~g I - t 160 et 700~ug 1700 #g 1- t 475/~g 1- l 475 et t645 ~Lgt- i 1645 #g 114000 14000 et 12.000.000 12.000.000 900 900 et 760.000 760.000
II1. EXPLOITATION DES RESULTATS Nous avons choisi comme indicateur de pollution: les d6tergents anioniques, l'ammoniaque. Ces distributions suivent sensiblement une loi dont l'expression math6matique serait celle de la 16re loi de Pareto, c'est-5.-dire que plus l'on s'6loigne dans les tranches olh la population des bact~ries est ~lev~e, plus le nombre de cas darts la tranches consid/~r6e est faible. III.l lnJormations retenues Sur les quatre sites analys+s nous n'avons conserv6 que les 6chantillons ayant donn6 une information compl6te chimique et bact6riologique. Les pr61+vements retenus se r6partissent comme suit:--Vaines 34--St Chamas 32--Olivier 26--Cortiou 54---soit au total: 146. " III.2 Analyse statistiq,te des donndes
d'une concentration +lev6e en d6tergents et faible en NH,~. Par ailleurs, un examen rapide du tableau nous sugg+re que le nombre de bact+ries augmentent avec les concentrations chimiques. L'6tude globale du tableau de fr~quence ainsi obtenue par un traitement statistique par analyse de correspondances permet de repr6senter darts un espace 5. deux ou trois dimensions les liaisons pouvant exister entre le nombre et la nature des bact~ries et le degr6 et la nature de la pollution. L'information est repr~sentae par rapport 5. ses axes d'inertie en d~form a n t l e moins possible les inter-relations. L'interpr6ration de ces graphiques fair appel 5. la notion de distance qui est interpr6t6e comme une liaison. Pour l'analyse de correspondances la colonne "D~tergents faibles-NH,~ fort" a 6t6 supprim6e, son effectif 6tant de 1 ainsi que les lignes ou colonnes vides pr6c6dentes. Les deux premiers axes repr6sentOs sur le graphique p. I0 portent 90~o de l'inertie totale. Une repr6senration plane 5. deux dimensions suffit ainsi 5. representer la majeure partie de l'information contenue dans le tableau de contingence. On remarque les associations quantitatives coliformes--d6tergents et Es-
L'impression visuelle retir6e de la lecture des informations fournies tant en ce qui concerne les mesures biologiques qu'en ce qui concerne les mesures chimiques, montre 5. l'6vidence une dispersion tr6s grande des valeurs num6riques surtout pour les bact6ries (cf. pp. 8-11). II est apparu alors plus int+ressant d'analyser globalement l'information au moyen d'une analyse de correspondance sur un tableau de contingence plut6t que de proc6der directement 5. une recherche de corrdlation. En effet, cette derni6re risque d'etre biais6e dans les tests d'hypoth6se par suite de la forme des distributions. I1 a ~t6 choisi de d&erminer 3 grandes classes pour chaque variable (coliformes, Esch&ichia coil, d6tergents, NH4). Les bornes des classes ont 6t6 choisies pour d6couper au mieux l'information de faqon 5. obtenir des effectifs 6quivalents dans chacune des tranches soit environ 50 valeurs par tranche. Cette r6partition donne alors le Tableau suivant. On remarque que deux lignes et une colonne sont vides, il s'agit de la pr6sence simultan6e de:
Le.:lm'emier axe traduit clairement l'opposition entre les faibles terieurs chimiques associ6es 5. des hombres faibles de bactaries et les fortes teneurs chimiques associ~es 5. des nombres forts de bact6ries. Cette impression visuelle est obtenue en projetant chacun des points repr6sentatifs sur cet axe. Le deuxi6me axe traduit l'opposition entre les faibles teneurs chimiques associ~es 5. des nombres forts de bact~ries. Le troisi6me axe oppose les valeurs centrales aux valeurs extremes. Cette analyse r6v61e donc non seulement une liaison entre pollution chimique et prolif6ration de bact+ries, mais prdcise un lien 61ectif entre la pr6sence des d~tergents et ceIle des coliformes d'une part, celle de NH4 et des Eschdrichia coli d'autre part.
ch&ichia coli--NH,~.
un nombre faible de coliforme et d'un nombre fort
III.3 Approche d'une mithode pr~visionnelle par ana-
c~Eschdrichia coli
lyse chimique
un nombre fort de coliforme et d'un nombre faible
Ces constatations faites sur les donn6es brutes en dehors de toute hypoth~se permettent d'esp~rer que
d'Eschdrichia coli,
Recherche d'une liaison entre la pollution chimique
__7
Tableau 1. Detergents Pollution Chimique Pollution bact&iologique
Faible NH.~fai
Faible NH.= moyen
Faib. NH= fort
Moyen Moyen Moyen NH,~ NH.L NH.L Faib. moyen fort
Fort Fort NH.L NH.= Faib. moyen
Fort NH.t Fort
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Code
Eft.
38
10
1
14
19
14
0
19
31
Col. faib/Esc. faib.
AA
44
33
4
I
4
2
0
0
0
0
Col. faib/Esc. moyen
AB
4
1
2
0
I
0
0
0
0
0
Col. faib/Esc. fort.
AC
0
0
0
0
0
0
Col. moy/Esc. faib.
AD
6
1
I
0
0
3
1
0
0
0
Col. moy/Esc. moy.
AE
41
3
3
0
8
11
9
0
4
3
Col. moy/Esc. fort.
AF
3
0
0
0
1
1
0
0
1
0
Col. faib/Esc. faib.
AG
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Col. fort/Est. moy.
AH
0
0
0
0
0
0
0
0
3
I
Col. fort/Esc. fort
AI
0
0
0
0
2
4
0
11
27
44 --
0
0
ia connaissance de ces concentrations chimiques renseigne sur la presence de bact~ries en nombre normaux ou anormaux. I1 est des lors justifi~ de raisonner sur les normes officielles de la pollution bact~riologique. En utilisant les seuils de normalitY, on peut representer graphiquement notre information de facon ~ voir si elle s'ordonne d'elle m~tne dans un plan d'axes NH4 et d~tergents. Les points dits bact6riologiquement normaux et anormaux seront repr~sent6s diff~remment.
0
0
Legend
T
o, Col. et es¢ normoux
Col ~ 5 0 0 0 0 | esc ~ 2 0 0 0 0 |
+, Col. ou esc onormol
Col > 5 0 0 0 0 |~ esc> 2 0 0 0 0 /
o,Col, etesc onormo-x
Co1>50000|" esc> 2 0 0 0 0 J
---'13" ......... + 0
"0" ............................... 0 0
o
o
t_ ~
0
o
(b)
0
o
o
0
Les seuils ont ~t6 pris ~t
o
Oo
o
50,000 pour les coliformes 20,000 pour les Eschdrichia coli. On constate sur les figures p. 228 qu'il est possible de d~finir quatre secteurs ayant des propri~t~s homog~nes. Le secteur D ne contient que des points h hombre normal de bact~ries. Le secteur B ne contient que des points h nombre anormal de batteries. Le secteur A contient des points h nombre normal ou anormal de bact&ies. Le secteur C ne contient aucune information. Les effectifs dans les diff~rents secteurs sont les suivants.
J
°o ° o
r I
o
o
I
50
(c)
(all
I
I00
I
150
I
200
De,ergent,
I
2@0
I
300
p.gt
I
I
3@0 4 0 0
I
4@0
500
-j
Fig. ]. Liaison pollution chimiqu¢ ct bact~riologiqu¢ recherche des sculls de normalitE.
\I. ARCHIMB,%LD and C. "[R~)L~ ComDoro;son ~oHutdor ~.h~,.~-K:rue et b o c t e r l o l o g
que
Cot M o y ~ 5 ~ D e t Moy esc F o r t /, [Amm Moy D e t F o r t I~_,,'AFAE~COl Moy Amm. Fort.S ~ b [esc Moy
ADjCOl,[esc MoyFoiD " ~)4J'Oet Moy [ A m m Foil::)
. ABICol. Foib O et. Faib L,~o_-l e * c Mov A t o m Mo~j v = ~ ~ " axe d'inertie I + ...............................
................................... 0 8 JOet. F o r t , [ A m m Moy ",AH~COl. Fort ~esc. Moy.
At ICol. Fort. ,' ~esc. F o r t . " J'Oet. Fort. 09~Amm.
A. [Col. Foib.
i J
,/4 ~esc. Foib.
dr foet. voib.
Fort.
A m m Fdib
Fig. 2. Liaison pollution chimique et bact~riologique recherche des seuils de normalit&
Legend o,Col
Col <~5 0 0 0 0 7 esc~<2OOOO I
el' esc normaux
Col > 5 0 0 0 0 I e s c > 2 O O 0 0 i t"
+ , C o l ou esc onormol
Col > 5 0 0 0 0 l o,Col et esc onormaux
esc>20OO0]
D
3000
o n
D
0
2500 m
0
0 O+ O
T
O
2000
O
O
0 J
150C 0 a
0 a
~
D
O
a
(b)
IOOC 90C 80¢
70C 60C 50(: 40C 30C
°(o }
.
%
oo
n
o.4
'o%
/
g
~
20(
IOC 0 Detergent,
/.Lg t - '
Fig. 3. C o m p a r a i s o n p o l l u t i o n chimique et bact&riologique.
Recherche d'une liaison entre la pollution chimique Tableau 2. Nombre bacteries Normal Anormal
Zones
D
A
B
C
2-I, 30 0 16 24 46
0 76 76
0 0 0
54 92 146
On en d~duit en premiSre approche que: tout echantillon oh la concentration en d&ergents est > 350#(g I - t correspond fi une eau poIIu~e par les bact~ries (sous r(~serve d'~tude de la zone C), tout echantilIon oh la concentration en d&ergents est .<< 300 ~g l - t et celle en NH4 ~< I00 #g [-~ correspond b, une eau non pollute. Ces dSfinitions auraient permis ainsi de prendre une decision sur le vu des mesures chimiques dans environ deux cas sur trois dans les lieux 8tudi~s. Par ailleurs, dans la zone A d'ind(~cision le nombre de cas de normalit~ bact~riologique est deux lois sup~rieur fi celui des cas anormaux. On peut supposer qu'un autre facteur important joue I'~ un r61e preponderant. IV. CONCLUSION Cette 6tude montre d'une fat;on claire que dans les lieux et les circonstances oh les prflfvements ont 6t6 effectu~s, pollution chimique et pollution bactfriologique sont lifes. Cette liaison est suffisamment stricte pour permettre de dffinir des seuils de la pollution chimique li~es aux seuils de la pollution bactfriologique. La z6ne d'incertitude qui couvre encore pr/~s d'un tiers des prflfvements effectufs peut certainement ~tre
229
rSduite par une &ude complementaire. Celle-ci pourrait mieux pr~ciser les fronti~res en prenant en compte des param&res m&eorologiques ou d'environnement qui n'ont pas et~ 8tudi(~s ici. Cependant la connaissance de la pollution chimique ne permet vraisemblablement pas de lever toutes les incertitudes les mesures bacteriologiques resteront dans certains cas indispensables. Les analyses de la pollution chimique servirout plut6t dans un cadre de mesures preventives ot~ leur rapidit~ et leur cofit seront des ~l~ments intSressants. II reste aussi a. voir si ces seuils sont valables quels que soient les lieux &udiSs, mais on peut dire d~jfi, que [es faits observt~s ne peuvent &re l'effet du hasard et que cette vole de recherche s'annonce prometteuse. REFERENCES
Archimbaud & Godin (1971) Dosage de dftergents en mer. Symposium Technicon Paris, November 1971. Arnoux A. (1970) Bull. Ass. Pharm. France Hydrologie 3, 71-86. Bertrand R. & Grech G. (1911) Analyse colorimftrique de I'ammoniaque darts les eaux naturelles par auto analyseur. Rapport interne, Brasfield H. (1972) Environmental factors correlated with size of bacterial populations in a polluted stream. Appl. Microbiol. 24, 349-5Z Bulletin Technique Millipore A.D.M. 40, p. 22. Geldreich I., Clark E. E. & Huff H. F. (1965) Milieu de culture pour micro-organismes coliformes ffcaux utilisfs avec les techniques de filtration. J. Am. War H,ks Ass. 56, 6. Harwood & Huyser (1970) Water Res. 4, 695. Manuel Microbiologie Merck pp. 384-5. Nevin T. A. (1969) Studies of population in the Indian river complex. Quart J. Florida Acad. Sci. 32, 225-29. Standard Methodes (1965) 12th Edition, pp. 297. Technicon Industrial Method 18, 19W.
RECHERCHE D'UNE LIAISON ENTRE LA POLLUTION CHIMIQUE ET LA POLLUTION BACTERIOLOGIQUE DANS LES ZONES LITTORALES M. ARCHIMBAUDet C. TROUVE Commissariat /~ l'Energie Atomique B.P. No. 16, Pierrelatte 26. France
(Receiced 27 November 1974; in ret'isedJbrm 11 J,tne 1975)
Notre ~tude a 6t~ entreprise pour rechercher une relation entre la pollution chimique et la pollution bact6riologique aux abords d'6gouts urbains se rejetant en
mer.
Dans le domaine du contr61e de la pollution c6ti6re particuli6rement dans les z6nes de baignade les mesures effectu6es sont en g6n6ral d'ordre bact6riologique. Effectivement d'apr6s le Journal Officiel du 13 Juin 1969 fixant les r~gles de s6curit6 et d'hygi6ne applicables aux Etablissements de natation ouverts au public les norme sont les suivantes. Baignades et bassins en circuit ouvert Zone de faibl¢ pollution Zone de moyenne pollution
Escherichia coil--par 11--44° 500-5000 200--2000 5000-50,000 2000-20,000 Coliformes par 11-37°
Le contr61e des zones de baignade se fait par des mesures bact6riologiques, Si une relation semblait exister entre la pollution chimique et la pollution bact6riologique particuli6rement dans les zones de baignades pollu6es les mesures chimiques permettraient ,h titre purement indicatif, grftce h la rapidit6 de leur r6ponse, une approche plus pr6cise des z6nes h surveiller. Pour diverses 6tudes de l'environnement nous avons du effectuer des analyses bact6riologiques et chimiques dans r6tang de Berre (Baie de V~ne, de St Chamas) et en M6diterran6e en face du grand 6gout de Marseille dans les calanques de Cortiou. I1 faut pr6ciser que ces diff6rentes campagnes de mesures n'ont pas 6t6 mises en oeuvre dans le but de rechercher une relation entre les pollutions chimiques et bact6riologiques mais il nous a sembl6 int6ressant d'effectuer une exploitation maximum des r6sultats obtenus pour 6ventuellement retirer une liaison entre la pollution chimique et la pollution bact6riologique.
I. DEROULEMENT DES
CAMPAGNES
1.1 Prdldvement Ces pr616vem.ents ont 6t6 effectu6s en surface soit aux abords d'6gouts, soit plus au large mais dans la masse de l'effluent rejet6 qui 6tait identifi6e par un flotteur. 225
En chaque point +tudi+ un pr61+vement dans un seau 6tait effectu6. A partir de l'eau pr61ev6e on remplissait d'une part un flacon en verre sterile pour l'analyse bact+riologique, ce flacon &ait conserv6 en r6frig6rateur ou en glaci~re jusqu'au moment de I'analyse, d'autre part en flacon plastique pour les analyses chimiques. II. A N A L Y S E S
Les analyses bact6riologiques 6taient emport+es au Laboratoire chaque jour le plus rapidement possible apr~s le pr6l~vement. Les analyses chimiques 6taient effectu6es sur place dans un camion Laboratoire. La rapidit6 d'ex6cution des diff+rentes analyses nous met I'abri de l'6volution de l'6chantillon surtout quand il s'agit de produits biod6gradables. II.1 Analyses bactdriologiques Les d6nombrements bact/:riologiques effectubs sont les coliformes totaux et les Escherichia coli. Ddnombrement des coliformes totaux. La technique employ6e est celle pr~conis~e par Geldreid, Clarh et Huff (1965). Ddnombrements des Escherichia coll. La technique employ6e est celle de Slanetz et Bartley. II.2 Analyses chimiques Les analyses chimiques effectu6es et exploit~es dans le cadre de notre &ude actuelle sont: les d6tergents anioniques l'ammoniaque. Effectivement la pollution humaine apporte non seulement des bact6ries mais 6galement de l'azote' sous la forme ammoniaque. Mesure des d6tergents. I1 est extr~mement important dans le cas des d6tergents qui, de par la loi de septembre 1971 sont biod6gradables, d'effectuer les analyses rapidement apr6s le pr616vement. C'est pourquoi elles sont effectu6es dans le laboratoire mobile sur place. Les d6tergents anioniques sont analys6s suivant la m6thode des standards m6thodes (Standard M6thodes, 1965; Arnoux, 1970) et automatis6e b, I'aide d'un auto-analyseur (Archimbaud et Godin, 1971).
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M. ARCH~mAUOand C. T~ot,",~
Les courbes d'etalonnage sont effectuSes avec du Mannoxol O.T. ou dioctyl ester de sodium de l'acide, sulfosuccinique. Les resultats sont exprimes en equivalent de Mannoxol O.T. Mesure de £ammoniaque. La technique employ6e est celle pr6conis6e par Harwood et Huyser (1970) et elle a 6t6 automatis6e (Technicon Industrial Method, 1969: Bertrand et Grech, 1921). I1 faut noter que darts l'6tang de Berre, les concentrations en chlorure sont en g6n~ral de 10g 1 -~ alors qu'au grand +gout de Marseille elles sont de 23 g 1-~.
On a ainsi obtenu: 4.9 d&ergents faibles 47 d6tergents moyens 50 d~tergents torts 53 NH, faibles 47 NH.~ moyens 46 NH.~ forts 48 coliformes faibles 50 eoliformes moyens 48 coliformes forts 51 Eschdricia coli faibles 49 Eschdricia coli moyens 46 Eschdricia coli forts
160 ~g I - t 160 et 700~ug 1700 #g 1- t 475/~g 1- l 475 et t645 ~Lgt- i 1645 #g 114000 14000 et 12.000.000 12.000.000 900 900 et 760.000 760.000
II1. EXPLOITATION DES RESULTATS Nous avons choisi comme indicateur de pollution: les d6tergents anioniques, l'ammoniaque. Ces distributions suivent sensiblement une loi dont l'expression math6matique serait celle de la 16re loi de Pareto, c'est-5.-dire que plus l'on s'6loigne dans les tranches olh la population des bact~ries est ~lev~e, plus le nombre de cas darts la tranches consid/~r6e est faible. III.l lnJormations retenues Sur les quatre sites analys+s nous n'avons conserv6 que les 6chantillons ayant donn6 une information compl6te chimique et bact6riologique. Les pr61+vements retenus se r6partissent comme suit:--Vaines 34--St Chamas 32--Olivier 26--Cortiou 54---soit au total: 146. " III.2 Analyse statistiq,te des donndes
d'une concentration +lev6e en d6tergents et faible en NH,~. Par ailleurs, un examen rapide du tableau nous sugg+re que le nombre de bact+ries augmentent avec les concentrations chimiques. L'6tude globale du tableau de fr~quence ainsi obtenue par un traitement statistique par analyse de correspondances permet de repr6senter darts un espace 5. deux ou trois dimensions les liaisons pouvant exister entre le nombre et la nature des bact~ries et le degr6 et la nature de la pollution. L'information est repr~sentae par rapport 5. ses axes d'inertie en d~form a n t l e moins possible les inter-relations. L'interpr6ration de ces graphiques fair appel 5. la notion de distance qui est interpr6t6e comme une liaison. Pour l'analyse de correspondances la colonne "D~tergents faibles-NH,~ fort" a 6t6 supprim6e, son effectif 6tant de 1 ainsi que les lignes ou colonnes vides pr6c6dentes. Les deux premiers axes repr6sentOs sur le graphique p. I0 portent 90~o de l'inertie totale. Une repr6senration plane 5. deux dimensions suffit ainsi 5. representer la majeure partie de l'information contenue dans le tableau de contingence. On remarque les associations quantitatives coliformes--d6tergents et Es-
L'impression visuelle retir6e de la lecture des informations fournies tant en ce qui concerne les mesures biologiques qu'en ce qui concerne les mesures chimiques, montre 5. l'6vidence une dispersion tr6s grande des valeurs num6riques surtout pour les bact6ries (cf. pp. 8-11). II est apparu alors plus int+ressant d'analyser globalement l'information au moyen d'une analyse de correspondance sur un tableau de contingence plut6t que de proc6der directement 5. une recherche de corrdlation. En effet, cette derni6re risque d'etre biais6e dans les tests d'hypoth6se par suite de la forme des distributions. I1 a ~t6 choisi de d&erminer 3 grandes classes pour chaque variable (coliformes, Esch&ichia coil, d6tergents, NH4). Les bornes des classes ont 6t6 choisies pour d6couper au mieux l'information de faqon 5. obtenir des effectifs 6quivalents dans chacune des tranches soit environ 50 valeurs par tranche. Cette r6partition donne alors le Tableau suivant. On remarque que deux lignes et une colonne sont vides, il s'agit de la pr6sence simultan6e de:
Le.:lm'emier axe traduit clairement l'opposition entre les faibles terieurs chimiques associ6es 5. des hombres faibles de bactaries et les fortes teneurs chimiques associ~es 5. des nombres forts de bact6ries. Cette impression visuelle est obtenue en projetant chacun des points repr6sentatifs sur cet axe. Le deuxi6me axe traduit l'opposition entre les faibles teneurs chimiques associ~es 5. des nombres forts de bact~ries. Le troisi6me axe oppose les valeurs centrales aux valeurs extremes. Cette analyse r6v61e donc non seulement une liaison entre pollution chimique et prolif6ration de bact+ries, mais prdcise un lien 61ectif entre la pr6sence des d~tergents et ceIle des coliformes d'une part, celle de NH4 et des Eschdrichia coli d'autre part.
ch&ichia coli--NH,~.
un nombre faible de coliforme et d'un nombre fort
III.3 Approche d'une mithode pr~visionnelle par ana-
c~Eschdrichia coli
lyse chimique
un nombre fort de coliforme et d'un nombre faible
Ces constatations faites sur les donn6es brutes en dehors de toute hypoth~se permettent d'esp~rer que
d'Eschdrichia coli,
Recherche d'une liaison entre la pollution chimique
__7
Tableau 1. Detergents Pollution Chimique Pollution bact&iologique
Faible NH.~fai
Faible NH.= moyen
Faib. NH= fort
Moyen Moyen Moyen NH,~ NH.L NH.L Faib. moyen fort
Fort Fort NH.L NH.= Faib. moyen
Fort NH.t Fort
01
02
03
04
05
06
07
08
09
Code
Eft.
38
10
1
14
19
14
0
19
31
Col. faib/Esc. faib.
AA
44
33
4
I
4
2
0
0
0
0
Col. faib/Esc. moyen
AB
4
1
2
0
I
0
0
0
0
0
Col. faib/Esc. fort.
AC
0
0
0
0
0
0
Col. moy/Esc. faib.
AD
6
1
I
0
0
3
1
0
0
0
Col. moy/Esc. moy.
AE
41
3
3
0
8
11
9
0
4
3
Col. moy/Esc. fort.
AF
3
0
0
0
1
1
0
0
1
0
Col. faib/Esc. faib.
AG
0
0
0
0
0
0
0
0
0
0
Col. fort/Est. moy.
AH
0
0
0
0
0
0
0
0
3
I
Col. fort/Esc. fort
AI
0
0
0
0
2
4
0
11
27
44 --
0
0
ia connaissance de ces concentrations chimiques renseigne sur la presence de bact~ries en nombre normaux ou anormaux. I1 est des lors justifi~ de raisonner sur les normes officielles de la pollution bact~riologique. En utilisant les seuils de normalitY, on peut representer graphiquement notre information de facon ~ voir si elle s'ordonne d'elle m~tne dans un plan d'axes NH4 et d~tergents. Les points dits bact6riologiquement normaux et anormaux seront repr~sent6s diff~remment.
0
0
Legend
T
o, Col. et es¢ normoux
Col ~ 5 0 0 0 0 | esc ~ 2 0 0 0 0 |
+, Col. ou esc onormol
Col > 5 0 0 0 0 |~ esc> 2 0 0 0 0 /
o,Col, etesc onormo-x
Co1>50000|" esc> 2 0 0 0 0 J
---'13" ......... + 0
"0" ............................... 0 0
o
o
t_ ~
0
o
(b)
0
o
o
0
Les seuils ont ~t6 pris ~t
o
Oo
o
50,000 pour les coliformes 20,000 pour les Eschdrichia coli. On constate sur les figures p. 228 qu'il est possible de d~finir quatre secteurs ayant des propri~t~s homog~nes. Le secteur D ne contient que des points h hombre normal de bact~ries. Le secteur B ne contient que des points h nombre anormal de batteries. Le secteur A contient des points h nombre normal ou anormal de bact&ies. Le secteur C ne contient aucune information. Les effectifs dans les diff~rents secteurs sont les suivants.
J
°o ° o
r I
o
o
I
50
(c)
(all
I
I00
I
150
I
200
De,ergent,
I
2@0
I
300
p.gt
I
I
3@0 4 0 0
I
4@0
500
-j
Fig. ]. Liaison pollution chimiqu¢ ct bact~riologiqu¢ recherche des sculls de normalitE.
\I. ARCHIMB,%LD and C. "[R~)L~ ComDoro;son ~oHutdor ~.h~,.~-K:rue et b o c t e r l o l o g
que
Cot M o y ~ 5 ~ D e t Moy esc F o r t /, [Amm Moy D e t F o r t I~_,,'AFAE~COl Moy Amm. Fort.S ~ b [esc Moy
ADjCOl,[esc MoyFoiD " ~)4J'Oet Moy [ A m m Foil::)
. ABICol. Foib O et. Faib L,~o_-l e * c Mov A t o m Mo~j v = ~ ~ " axe d'inertie I + ...............................
................................... 0 8 JOet. F o r t , [ A m m Moy ",AH~COl. Fort ~esc. Moy.
At ICol. Fort. ,' ~esc. F o r t . " J'Oet. Fort. 09~Amm.
A. [Col. Foib.
i J
,/4 ~esc. Foib.
dr foet. voib.
Fort.
A m m Fdib
Fig. 2. Liaison pollution chimique et bact~riologique recherche des seuils de normalit&
Legend o,Col
Col <~5 0 0 0 0 7 esc~<2OOOO I
el' esc normaux
Col > 5 0 0 0 0 I e s c > 2 O O 0 0 i t"
+ , C o l ou esc onormol
Col > 5 0 0 0 0 l o,Col et esc onormaux
esc>20OO0]
D
3000
o n
D
0
2500 m
0
0 O+ O
T
O
2000
O
O
0 J
150C 0 a
0 a
~
D
O
a
(b)
IOOC 90C 80¢
70C 60C 50(: 40C 30C
°(o }
.
%
oo
n
o.4
'o%
/
g
~
20(
IOC 0 Detergent,
/.Lg t - '
Fig. 3. C o m p a r a i s o n p o l l u t i o n chimique et bact&riologique.
Recherche d'une liaison entre la pollution chimique Tableau 2. Nombre bacteries Normal Anormal
Zones
D
A
B
C
2-I, 30 0 16 24 46
0 76 76
0 0 0
54 92 146
On en d~duit en premiSre approche que: tout echantillon oh la concentration en d&ergents est > 350#(g I - t correspond fi une eau poIIu~e par les bact~ries (sous r(~serve d'~tude de la zone C), tout echantilIon oh la concentration en d&ergents est .<< 300 ~g l - t et celle en NH4 ~< I00 #g [-~ correspond b, une eau non pollute. Ces dSfinitions auraient permis ainsi de prendre une decision sur le vu des mesures chimiques dans environ deux cas sur trois dans les lieux 8tudi~s. Par ailleurs, dans la zone A d'ind(~cision le nombre de cas de normalit~ bact~riologique est deux lois sup~rieur fi celui des cas anormaux. On peut supposer qu'un autre facteur important joue I'~ un r61e preponderant. IV. CONCLUSION Cette 6tude montre d'une fat;on claire que dans les lieux et les circonstances oh les prflfvements ont 6t6 effectu~s, pollution chimique et pollution bactfriologique sont lifes. Cette liaison est suffisamment stricte pour permettre de dffinir des seuils de la pollution chimique li~es aux seuils de la pollution bactfriologique. La z6ne d'incertitude qui couvre encore pr/~s d'un tiers des prflfvements effectufs peut certainement ~tre
229
rSduite par une &ude complementaire. Celle-ci pourrait mieux pr~ciser les fronti~res en prenant en compte des param&res m&eorologiques ou d'environnement qui n'ont pas et~ 8tudi(~s ici. Cependant la connaissance de la pollution chimique ne permet vraisemblablement pas de lever toutes les incertitudes les mesures bacteriologiques resteront dans certains cas indispensables. Les analyses de la pollution chimique servirout plut6t dans un cadre de mesures preventives ot~ leur rapidit~ et leur cofit seront des ~l~ments intSressants. II reste aussi a. voir si ces seuils sont valables quels que soient les lieux &udiSs, mais on peut dire d~jfi, que [es faits observt~s ne peuvent &re l'effet du hasard et que cette vole de recherche s'annonce prometteuse. REFERENCES
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