# Rapport d'activités "juin 1998 - juillet 2007" du Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya

Emmanuel Evens

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Emmanuel Evens. Rapport d'activités "juin 1998 - juillet 2007" du Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya. Université Quisqueya (Port-au-Prince, Haïti). 2007. hal-05018115

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Rapport d'activités juin 1998 - juillet 2007

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UNIVERSITÉ QUISQUEYA
LABORATOIRE DE QUALITÉ DE L'EAU ET DE L'ENVIRONNEMENT
B.P. 796

Port-au-Prince, Haïti
Téléphone/Fax : (509) 221 - 4211
e-mail : laque.uniq@yahoo.fr

Port-au-Prince, juillet 2007
Sommaire

<table><tr><td>Sommaire</td><td>2</td></tr><tr><td>Avant propos</td><td>4</td></tr><tr><td>1. Présentation générale (historique, état actuel et évolution)</td><td>8</td></tr><tr><td>1.1. Présentation</td><td>8</td></tr><tr><td>1.2. Historique et état actuel des activités de recherche</td><td>8</td></tr><tr><td>1.3. Personnel</td><td>10</td></tr><tr><td>1.4.1. Composition actuelle des équipes de recherche</td><td>11</td></tr><tr><td>1.3.2. Equilibre de genre</td><td>12</td></tr><tr><td>1.4. Moyens</td><td>12</td></tr><tr><td>1.4.1. Moyens financiers</td><td>12</td></tr><tr><td>1.4.2. Equipements et locaux</td><td>13</td></tr><tr><td>1.5. Publications</td><td>13</td></tr><tr><td>1.6. Développement d'activités en réseau (participation à la vie scientifique nationale et internationale)</td><td>13</td></tr><tr><td>1.7. Activités d'enseignement</td><td>15</td></tr><tr><td>1.8. Master et Ecole doctorale</td><td>15</td></tr><tr><td>1.8.1. Master recherche Ecotoxicologie Environnement et Gestion des Eaux</td><td>15</td></tr><tr><td>1.8.1.1. Accréditation et développement du programme</td><td>16</td></tr><tr><td>1.8.1.2. Devenir des diplômés du Master</td><td>17</td></tr><tr><td>1.8.2. Ecole doctorale « Société et Environnement »</td><td>17</td></tr><tr><td>2. Activités de recherche</td><td>19</td></tr><tr><td>Axe 1 : Approche méthodologique de l'évaluation des risques sanitaires (biologiques et chimiques) générés par la pollution des eaux destinées à la consommation humaine</td><td>19</td></tr><tr><td>2.1. Historique</td><td>19</td></tr><tr><td>2.1.1. Aspects théoriques de l'évaluation des risques sanitaires</td><td>19</td></tr><tr><td>2.1.2. La démarche d'évaluation des risques sanitaires et l'environnement géophysique d'Haïti</td><td>19</td></tr><tr><td>Thème 1. Evaluation des risques biologiques liés à la contamination de l'eau par les agents pathogènes</td><td>20</td></tr><tr><td>Thème 2. Evaluation des risques sanitaires liés à la pollution mixte (minérale et organique) des écosystèmes aquatiques</td><td>26</td></tr><tr><td>Axe 2 : Gestion intégrée des ressources en eau</td><td>42</td></tr><tr><td>Contexte et objectifs</td><td>42</td></tr><tr><td>Thème 1 : Modélisation des flux hydrauliques produits par les bassins versants</td><td>43</td></tr><tr><td>Thème 2 : Gestion du cycle urbain de l'eau</td><td>44</td></tr><tr><td>Axe 3 : déchets, pollution et environnement</td><td>53</td></tr><tr><td>Contexte</td><td>53</td></tr><tr><td>Thème 1 : Gestion des déchets et développement urbain</td><td>53</td></tr><tr><td>Thème 2 : Analyse environnementale et valorisation de déchets</td><td>58</td></tr><tr><td>Axe 4 : Ecotoxicité et impacts des polluants vis-à-vis des écosystèmes aquatiques</td><td>68</td></tr><tr><td>Historique de l'écotoxicologie</td><td>68</td></tr><tr><td>Contexte et objectifs de l'axe 4 du LAQUE</td><td>69</td></tr><tr><td>Thème 1 : Création d'Unité d'Ecotoxicologie Tropicale (UNET)</td><td>71</td></tr></table>
<table><tr><td>Thème 2 : Méthodologie de développement d'indices biotiques adaptées aux rivières tropicales</td><td>73</td></tr><tr><td>Axe 5 : Approche méthodologique de l'évaluation des risques écotoxicologiques liés aux effluents liquides, aux aménagements urbains et aux installations industrielles</td><td>76</td></tr><tr><td>Contexte et objectifs</td><td>76</td></tr><tr><td>Axe 6 : Procédés de traitement des effluents liquides</td><td>105</td></tr><tr><td>Contexte</td><td>105</td></tr><tr><td>Thème 1 : Mise au point de matériaux innovants pour le traitement des effluents liquides</td><td>105</td></tr><tr><td>Thème 2 : Application de procédés physicochimiques dans la gestion et la stabilisation des déchets dangereux</td><td>125</td></tr><tr><td>3. Perspectives générales</td><td>130</td></tr><tr><td>Annexe 1. Principales publications du LAQUE pour la période « 1999 – 2007 »</td><td>133</td></tr><tr><td>Annexe 2. Liste des thèses en cours et de travaux de master et de PFE soutenus</td><td>139</td></tr><tr><td>Liste des thèses</td><td>139</td></tr><tr><td>Travaux de master soutenus</td><td>139</td></tr><tr><td>Projets de fin d'études</td><td>140</td></tr><tr><td>Annexe 3. Manifestations scientifiques</td><td>142</td></tr><tr><td>Annexe 4. Note sur l'évaluation par les rapporteurs des mémoires du Master MEEGE</td><td>168</td></tr></table>
## Avant propos

Ce document présente le rapport du Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya (UniQ) pour la période de juin 1998 à juillet 2007. L'objectif de ce travail est de présenter à une commission d'experts internationaux, l'ensemble des activités réalisées et en cours du Laboratoire pour une évaluation. Les résultats de cette évaluation permettront au laboratoire de présenter son dossier au ministère de l'Éducation d'Haïti pour l'accréditation nationale.

Ce rapport est divisé en trois (3) parties :

* la présentation générale du LAQUE,

* les thèses de doctorat du LAQUE,

* les perspectives générales

Dans les annexes, qui sont au nombre de quatre (4), contiennent les informations suivantes :

* Annexe 1 : Principales publications du LAQUE pour la période « 1999 - 2007 »,

* Annexe 2 : Liste des thèses en cours et des travaux de master et de PFE soutenus,

* Annexe 3 : Les manifestations scientifiques organisées par le LAQUE

* Annexe 4 : Note sur l'évaluation par les rapporteurs des travaux de master

## I. Présentation générale du LAQUE

Le Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) a été créé en juin 1998. Il est l'un des trois (3) laboratoires de recherche de la Faculté des Sciences, de Génie et d'Architecture (FSGA) de l'Université Quisqueya.

La thématique centrale de recherche du LAQUE est: « *Evaluation de l'impact des pollutions liées aux activités industrielles et urbaines sur les écosystèmes aquatiques et terrestres de la République d'Haïti* ».
Les travaux de recherche du LAQUE sont inscrits dans six (6) axes de recherche :

* approche méthodologique de l'évaluation des risques sanitaires (biologiques et chimiques) générés par la pollution des eaux destinées à la consommation humaine,

* gestion intégrée des ressources en eau,

* déchets, pollution et environnement,

* écotoxicité et impacts des polluants vis-à-vis des écosystèmes aquatiques,

* approche méthodologique de l'évaluation des risques écotoxicologiques liés aux effluents liquides, aux aménagements urbains et aux installations industrielles,

* procédés de traitement des effluents liquides.

Le LAQUE siège au sein des réseaux thématiques du Programme Hydrologique International et celui d'Ecohydrologie de l'UNESCO. Il est membre fondateur du réseau de chercheurs « Environnement et Développement Durable » de l'Agence universitaire de la Francophonie et, rattaché au Réseau universitaire francophone « Santé-Environnement » (RSE).
## II. Les activités de recherche

Une présentation détaillée des axes de recherche du Laboratoire est faite dans cette partie. Les travaux réalisés ou en cours de réalisation sont également présentés.

Depuis le mois de septembre 2005, le LAQUE s'est lancé dans une dynamique de co-direction de thèses de doctorat. Des informations sur l'évolution des thèses en cours sont également fournies dans la partie 2 de ce rapport. La liste des thèses en cours est :

1. JOSEPH Osnick (2005-2008). Etude du potentiel d'utilisation de résidus agricoles solides pour le traitement d'eaux polluées. Ecole Doctorale « Chimie de Lyon » (Chimie, Procédés et Environnement).

2. ALTENOR Sandro (septembre 2005 – septembre 2008). Etudes physico-chimiques d'algues et de charbons actifs issus de déchets lignocellulosiques de la caraïbe et faisabilité de leur application pour le traitement des eaux. Ecole Doctorale de l'Université des Antilles et de la Guyane.

3. ANGERVILLE Ruth (2005-2008). Evaluation des risques écotoxicologiques liés au rejet des eaux pluviales urbaines dans les milieux aquatiques : Application à une ville française et à une ville haïtienne. Ecole Doctorale « Chimie de Lyon » (Chimie, Procédés et Environnement). Ecole Doctorale « Chimie de Lyon »

4. BRAS Anie (2006-2009). Gestion des déchets solides dans la région métropolitaine de Port-au-Prince. Cotutelle de thèse Ecole Doctorale « Sciences de la société et du droit » et Ecole Doctorale « Société et Environnement » de l'Université Quisqueya.

5. Urbain FIFI (2006-2009). Impacts des eaux pluviales urbaines sur les eaux souterraines en zone tropicale : Mécanismes de transfert de métaux lourds à travers un sol modèle de Port-au-Prince (Haïti). Ecole Doctorale « Chimie de Lyon » (Chimie, Procédés et Environnement). Cotutelle de thèse Ecole Doctorale « Chimie de Lyon » (Chimie, Procédés et Environnement) et Ecole Doctorale « Société et Environnement » de l'Université Quisqueya.

6. DORVAL Farah (2006-2009). Construction et calage d'un modèle de simulation continue des flux produits par les bassins versants. Cotutelle de thèse Ecole Doctorale « MEGA» et Ecole Doctorale « Société et Environnement » de l'Université Quisqueya.

## III. Perspectives générales

La Direction du LAQUE aimerait, avant tout, bénéficier de la commission d'évaluation un avis sur le recentrage de la thématique générale « Evaluation de l'impact des pollutions liées aux activités industrielles et urbaines sur les écosystèmes aquatiques et terrestres de la République d'Haïti ». Sur le plan de l'évaluation des impacts sur l'environnement, le LAQUE pense limiter ses activités à l'étude du comportement des polluants dans l'environnement, ainsi qu'à leur impact sur la santé humaine et sur les écosystèmes cibles.

L'une des grandes perspectives du LAQUE est le renforcement de ses capacités analytiques et l'offre d'expertises aux institutions évoluant dans le domaine de l'eau et de l'environnement en Haïti. Cet objectif permettra au laboratoire de fidéliser ses cadres et de mieux contribuer au développement des activités de recherche en Haïti.

Par ailleurs, l'HDR de l'actuel directeur du LAQUE et la formation de nouveaux docteurs permettront à ce laboratoire d'avoir des permanents capables d'assurer la direction ou la coordination des axes de recherche.

Des efforts seront déployés au cours des 5 prochaines années pour augmenter considérablement le capital en publications scientifiques du LAQUE. Les chercheurs du laboratoire travaillent actuellement sur une proposition de politique de publications.
De juin 1998 à aujourd'hui, le LAQUE a bénéficié du soutien de beaucoup de scientifiques et d'institutions. La Direction du laboratoire adresse sa reconnaissance au Rectorat de l'Université Quisqueya, à l'Agence Universitaire de la Francophonie, aux laboratoires de recherche de l'INSA de Lyon, au laboratoire des Sciences de l'Environnement de l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat, à la Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux, à la Coopération Universitaire pour le développement de la Belgique, à la Représentation de l'OPS/OMS en Haïti, au Ministère de l'Environnement, au Service de Coopération et d'Actions Culturelles de l'Ambassade de France en Haïti, au Bureau du PNUD en Haïti.
# 1. Présentation générale
(Historique, état actuel et évolution)
# 1. Présentation générale (historique, état actuel et évolution)

## 1.1. Présentation

Le Laboratoire de Qualité de l’Eau et de l’Environnement (LAQUE) de l’Université Quisqueya a été créé en juin 1998. Le développement du LAQUE a d’abord été consacré aux domaines de la qualité de l’eau destinée à la consommation humaine, de la caractérisation physicochimique des eaux usées, et à l’aspect socio-économique de l’approvisionnement en eau potable et de la collecte des eaux usées. En effet, à cette époque s’est accrue la « demande sociétale » d’une meilleure gestion des ressources en eau exploitées pour la consommation humaine.

En 2004, les thèmes de recherche du LAQUE se sont élargis en associant les méthodologies générales « d’évaluation des risques environnementaux (sanitaires et écologiques) », et l’approche « génie des procédés » aux premiers objectifs du Laboratoire. Ils visent alors plus globalement à l’analyse et la maîtrise des impacts environnementaux par l’élaboration d’outils d’évaluation des risques et le développement de procédés de gestion.

La thématique centrale de recherche du LAQUE est donc devenue : « Evaluation de l’impact des pollutions liées aux activités industrielles et urbaines sur les écosystèmes aquatiques et terrestres de la République d’Haïti ». De nouveaux axes de recherche ont été identifiés. Les travaux de recherche du LAQUE sont inscrits maintenant dans six (6) axes de recherche :

* approche méthodologique de l’évaluation des risques sanitaires (biologiques et chimiques) générés par la pollution des eaux destinées à la consommation humaine,

* gestion intégrée des ressources en eau,

* déchets, pollution et environnement,

* écotoxicité et impacts des polluants vis-à-vis des écosystèmes aquatiques et terrestres,

* approche méthodologique de l’évaluation des risques écotoxicologiques liés aux effluents liquides, aux aménagements urbains et aux installations industrielles,

* procédés de traitement des effluents liquides.

## 1.2. Historique et état actuel des activités de recherche

En juin 1998, un enseignant-chercheur a, comme première activité de recherche du LAQUE, accueilli en projet de fin d'études 3 étudiants finissants du programme de formation en génie civil/option environnement de l'Université Quisqueya. L'objectif premier a été de réaliser, en dépit des conditions difficiles liées à la situation de la recherche scientifique en Haïti, des travaux de qualité pouvant être présentés dans des congrès internationaux. Par ailleurs, il a accueilli en janvier 1999 au sein de son laboratoire 3 stagiaires et a profité de ce petit nombre de chercheurs en herbe pour soumettre au comité scientifique d'un congrès international 6 résumés devant faire l'objet de communications orales. En octobre 1999, les chercheurs de ce jeune laboratoire ont présenté à la Jamaïque, les résultats de leurs travaux au 3ème Congrès Régional de l'Association Interaméricaine du Génie Sanitaire et des Sciences de l'Environnement.

Les articles tirés de ces présentations sont d'abord compilés dans un rapport de recherche, lequel est enregistré dans la base de données PASCAL produite par l'INIST du CNRS, et ensuite présenté à l'Agence Universitaire de la Francophonie (Ci-devant AUPELF-UREF) pour une évaluation scientifique et un renforcement du LAQUE. Cette démarche a permis au LAQUE de se rapprocher de diverses compétences liées à ses axes de recherche, dans la perspective de faciliter son installation dans la mouvance de mise en réseau des laboratoires de recherche.
En effet, la nécessité de rendre "durable" le développement des activités humaines, a conduit les scientifiques à travailler en réseau. On assiste aujourd'hui à des réseaux multidisciplinaires de recherche regroupant des chercheurs du Nord et du Sud, qui ensemble travaillent sur la compréhension des interactions entre les différentes espèces vivantes et la biodisponibilité des polluants dans les écosystèmes.

L'intégration du LAQUE dans des réseaux internationaux de recherche est très pertinente. D'une part, elle a conduit à la définition d'une politique de formation doctorale pour les enseignants et les diplômés du programme de formation en génie civil/option environnement de l'Université Quisqueya. D'autre part, elle a permis à l'Université Quisqueya d'établir et d'entretenir un partenariat scientifique avec des grandes écoles d'ingénieurs de l'Europe.

Avec la France, ce partenariat a conduit un enseignant-chercheur de l'UniQ à réaliser, entre 2000 et 2004, au Laboratoire des Sciences de l'Environnement de l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat (ENTPE) en collaboration avec le Laboratoire d'Analyse Environnementale des Procédés et Systèmes Industriels de l'Institut National des Sciences Appliquées (INSA) de Lyon, et l'Unité de Toxicologie et de Métabolisme Comparé des Xénobiotiques de l'Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL) une thèse de doctorat sur l': « *Evaluation des risques sanitaires et écotoxicologiques liés aux effluents hospitaliers* ».

Par ailleurs, depuis 1999, l'Université Quisqueya développe avec la Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux (FUSAGx), dans le cadre des programmes de la Coopération Universitaire au Développement de la Belgique en Haïti, un partenariat dans le domaine de l'environnement. Un diplômé de l'UniQ a obtenu à la FUSAGx, entre 2000 et 2005, son Diplôme d'Etudes Approfondies et son doctorat en Sciences agronomiques et Ingénierie biologique sur la « *Caractérisation analytique et exploitation industrielle des zéolithes naturelles d'Haïti* ». La présence de la Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux dans le programme de coopération scientifique entre la Belgique et la République d'Haïti a permis au LAQUE de bénéficier d'un certain nombre d'équipements pour son unité de chimie : (1) du matériel de base (pHmètres, conductivimètres, balances, étuves, etc.) ; (2) du matériel plus sophistiqué tels des spectrophotomètres d'absorption moléculaire.

En avril 2002, l'Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (France), en collaboration avec l'Université Quisqueya (Haïti), l'Ecole de Technologie Supérieure (Canada), l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat (France) et l'Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (France), a proposé à l'Agence Universitaire de la Francophonie le dossier de projet intitulé : « *Formation de cadres haïtiens pour la caractérisation physicochimique et écotoxicologique des effluents liquides rejetés dans la baie de Port-au-Prince* ». Le Comité scientifique de l'AUF, après évaluation, a accepté ce projet ; le financement obtenu aura permis uniquement la réalisation de la phase de formation théorique en Haïti. Cependant, les différents partenaires ont décidé de rechercher d'autres financements pour la mise en place d'un programme de formation diplômante incluant un volet recherche. Etant donné que plus de 300 heures d'enseignement sont prévues dans le projet, les différents partenaires scientifiques ont décidé de monter un « Master Recherche.- Ecotoxicologie, Environnement et Gestion des Eaux ».

En juin 2002, l'Université Quisqueya a réalisé, avec l'appui scientifique de professeurs français, belges, canadiens et africains, un colloque international sur la « *gestion intégrée de l'eau en Haïti* ». Ce colloque a été financé par l'Agence Canadienne pour le Développement International, l'Université Quisqueya, l'Agence Universitaire de la Francophonie, le Bureau Régional de l'UNESCO, le Bureau de l'OPS/OMS en Haïti, et la CAMEP. La publication des actes de ce colloque a été rendue possible grâce au soutien du Réseau Santé-Déchets de la France.

Le LAQUE participe depuis mai 2006 au développement d'une réflexion qui vise la redynamisation de la recherche à l'Université Quisqueya. Les premiers résultats de cette démarche sont :

* la création en juin 2006 du « *Vice-rectorat à l'extension institutionnelle, à la recherche et à la coopération internationale (VERCI)* » ;

* la création de l'école doctorale « Société et Environnement ».
## 1.3. Personnel

L'équipe du LAQUE comprend actuellement 3 enseignants-chercheurs permanents, 5 doctorants, 10 assistants à l'enseignement et à la recherche et 2 agents techniques et administratifs.

<table><tr><td><strong>Directeur :</strong><br>Dr Evens EMMANUEL</td><td><strong>Doctorants :</strong><br>Urbain FIFI, bourse UniQ<br>Ruth ANGERVILLE, bourse AUF<br>Farah Altagracia DORVAL, bourse UniQ<br>Anie BRAS, bourse UniQ<br>Sandro ALTENOR, bourse AUF</td></tr><tr><td><strong>Enseignants-chercheurs :</strong><br>Osnick JOSEPH, Ing. MSc<br>Ketty BALTAZAR-ACCOU, Chimiste MSc.</td><td></td></tr><tr><td><strong>Agents techniques et administratifs :</strong><br>Marie Joëlle Conceptia FONTILUS<br>Medgine HYPPOLITE<fnref n="1" /></td><td><strong>Assistant à la Recherche et à l'Enseignement :</strong><br>Joaneson LACOUR, Ing-Agr.*<br>Marseille ANTOINE, Ing.*<br>Michel Junior PLANCHER, Ing.*<br>Edwine TANIS, Ing.*<br>Floraine DECEMBRE, Ing-Agr.*<br>Elmyre CLERVIL, Ing. **<br>Pierrot JEUNE, Ing. **<br>Emmanuel MOLIERE, geol.**<br>Anael HYPPOLITE, Ing. **<br>Martine MATHIEU, Ing Agr.**</td></tr></table>

Le précédent tableau met en évidence la précarité du LAQUE en matière du nombre d'HDR et de docteurs permanents capables d'assurer la direction ou la coordination des axes de recherche. En effet, le laboratoire n'a qu'un docteur et ne dispose pas encore d'HDR. Cependant, dans le cadre de la coopération scientifique interuniversitaire entre l'Université Quisqueya et l'Université de Lyon, 1 HDR et 2 thèses de doctorat seront soutenues au cours de l'année universitaire 2007-2008.

La direction et le développement des axes de recherche du LAQUE, s'inscrivent dans les stratégies de coopération élaborées par l'Université Quisqueya et ses partenaires pour l'implantation et le renforcement d'une véritable politique de recherche dans le domaine des sciences pour l'ingénieur. En effet, avec les laboratoires (notamment le LGCIE et l'EDU) de l'Institut National des Sciences Appliquées de Lyon, le Laboratoire des Sciences de l'Environnement de l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat, le Laboratoire de parasitologie et mycologie médicales de l'Université Picardie Jules Verne, la possibilité de mettre en route des thèses (en co-direction ou co-tutelle) sur l'un des thèmes retenus pour chacun des axes est étudiée et actuellement en expérimentation. L'objectif est de permettre aux doctorants du LAQUE d'assurer, sous la supervision de ses directeurs de recherche, la coordination d'un axe, et de travailler durant sa thèse, entre autres, sur la mise en œuvre (élaboration et application) d'une méthodologie de développement et renforcement de l'axe. Après la soutenance de la thèse et l'obtention du doctorat, le nouveau docteur aura un poste de permanent à l'UniQ et deviendra responsable scientifique de l'axe de recherche.

Par ailleurs, les assistants à l'enseignement et à la recherche sont des ingénieurs, agronomes, géologues diplômés des universités haïtiennes. Ils sont tous étudiants finissants de la filière universitaire

<footnote n="1">¹ Mademoiselle HYPPOLITE est agent administratif (ou adjointe administrative) au LAQUE.</footnote>

<footnote>* Employés de l'UniQ</footnote>

<footnote>** Candidats à un poste à l'UniQ</footnote>
francophone « *Master recherche - Ecotoxicologie, Environnement et Gestion des Eaux (MEEGE)* » de l'Université Quisqueya. Au moment de la rédaction de ce rapport, 5 des 10 assistants à l'enseignement et à la recherche sont des employés de l'UniQ. La candidature des 5 autres sera présentée aux autorités de l'université après l'évaluation du LAQUE en septembre 2007.

Il faudra, cependant, souligner que la Direction du LAQUE a déjà pris les dispositions nécessaires pour permettre a un assistant de démarrer une cotutelle de thèse avec le LGCIE de l'INSA de Lyon, a un autre de s'inscrire au Master « *Toxicologie de l'Environnement* » de l'Université de Metz, aux 8 autres de réaliser, au cours de l'année 2007-2008, des stages de recherche et dans les laboratoires partenaires de la France.

Cette démarche s'inscrit dans les grandes lignes de la politique du Rectorat de l'UniQ sur la *relève générationnelle et/ou la formation des enseignants-chercheurs*. En effet, au cours de l'année universitaire 2006-2007, le Rectorat de l'Université Quisqueya a investi près de 90 000 euros (soit 120 000 USD) dans la formation doctorale et de master de ses diplômés. En septembre 2007, plus d'une douzaine de jeunes seront en 1er, 2eme et 3eme année de thèse en France et aux Etats-Unis. L'objectif du Rectorat est de doter le système universitaire haïtien, dans les 6 prochaines années de 40 nouveaux et jeunes docteurs. En absence d'une politique de formation de jeunes universitaires à un haut niveau, La pensée scientifique ne pourra jamais atteindre le niveau de qualité souhaité dans ce pays. Par ailleurs, le recteur de l'UniQ a annonce dans son discours officiel du 15 juillet 2007, que son administration maintiendra la politique d'octroi de bourses en master à l'UniQ et à l'étranger à tout diplômé universitaire haïtien disposant d'un bon dossier académique.

### 1.4.1. Composition actuelle des équipes de recherche

**Axe 1 : approche méthodologique de l'évaluation des risques sanitaires (biologiques et chimiques) générés par la pollution des eaux destinées à la consommation humaine**

Evens EMMANUEL (Responsable scientifique), Ketty BALTHAZARD-ACCOU (Coordonnateur), Michel Junior PLANCHER (membre), Jean Antoine MARSEILLE (membre), Anie BRAS (membre), Floraine DECEMBRE (membre), Pierrot JEUNE (membre).

**Axe 2 : gestion intégrée des ressources en eau**

Evens EMMANUEL (Responsable scientifique), Farah Altagracia DORVAL (Coordonnateur), Urbain FIFI (membre), Emmanuel MOLIERE (membre), Floraine DECEMBRE (membre), Pierrot JEUNE (membre), Michel Junior PLANCHER (membre), Osnick JOSEPH (membre), Martine MATHIEU (membre).

**Axe 3 : déchets, pollution et environnement**

Paul VERMANDE (Responsable scientifique), Anie BRAS (Coordonnateur), Joaneson LACOUR (membre), Jean Antoine MARSEILLE (membre), Floraine DECEMBRE (membre), Pierrot JEUNE (membre), Anael HYPPOLITE (membre), Urbain FIFI (membre), Osnick JOSEPH (membre).

**Axe 4 : écotoxicité et impacts des polluants vis-à-vis des écosystèmes aquatiques et terrestres**

Evens EMMANUEL (Responsable scientifique), Ruth ANGERVILLE (Coordonnateur), Edwine TANIS (membre), Joaneson LACOUR (membre), Michel PLANCHER Junior (membre), Elmyre CLERVIL (membre), Martine MATHIEU (membre), Marie Joëlle Conceptia FONTILUS (membre).
## Axe 5 : approche méthodologique de l'évaluation des risques écotoxicologiques liés aux effluents liquides, aux aménagements urbains et aux installations industrielles

Evens EMMANUEL (Responsable scientifique), Ruth ANGERVILLE (Coordonnateur), Ketty BALTHAZARD-ACCOU (membre), Michel PLANCHER Junior (membre), Emmanuel MOLIERE (membre), Elmyre CLERVIL (membre), Martine MATHIEU (membre).

## Axe 6 : procédés de traitement des effluents liquides

Evens EMMANUEL (Responsable scientifique), Osnick JOSEPH (Coordonnateur), Ketty BALTHAZARD-ACCOU (membre), Edwine TANIS (membre), Elmyre CLERVIL (membre), Michel PLANCHER Junior (membre).

### 1.3.2. Equilibre de genre

> La Direction du LAQUE fait un effort considérable pour maintenir l'équilibre du genre au sien du personnel. 50% des enseignants-chercheurs sont de sexe féminin, sur le total des doctorants 60% sont des jeunes filles. Le sexe féminin est a 100% au niveau des agents techniques et administratifs. L'égalité est parfaite chez les assistants, soit 50% de femmes et 50% d'hommes. Sur l'ensemble du laboratoire (20 membres au total) 50% du personnel est représenté par des femmes et 50% par des hommes.

## 1.4. Moyens

### 1.4.1. Moyens financiers

Les moyens financiers du LAQUE, pour l'année universitaire 2006-2007, proviennent principalement de l'allocation de recherche du Rectorat de l'UniQ. En effet, un fonds de recherche de 72 000 USD a été alloué au LAQUE pour ladite année.

Par ailleurs, le programme de coopération scientifique interuniversitaire (PCSI) de l'Agence universitaire de la Francophonie (AUF), et le programme de participation de l'UNESCO représentent d'importantes sources de financement pour les activités de recherche scientifique de certains laboratoires du système universitaire haïtien.

Actuellement, le LAQUE exécute un projet de recherche finance par le PCSI de l'AUF (à raison de 20 000 Euros) et le programme de participation de l'UNESCO (à raison de 24 000 USD). Ce projet s'intitule « Hydrodynamique du transfert des polluants dans les aquifères de la plaine du Cul-de-sac ». Dans le cadre de ce PCSI, le Laboratoire des Sciences de l'Environnement de l'ENTPE (France) et le Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement de l'UniQ (Haïti) ont démarré en septembre 2006 une cotutelle de thèse.

Par ailleurs, un nouveau projet, réunissant : l'Université Quisqueya, l'Université Picardie Jules Verne, l'Université de la Havane et l'Instituto Tecnico de Santo Domingo est présenté au PCSI de l'AUF pour un financement de 20 000 euros, et le programme de coopération scientifique entre les universités haïtiennes et celles de la République Dominicaine pour un financement de 100 000 euros. Intitulé « Mise en place d'un observatoire sur la qualité microbiologique des ressources en eau douce dans 3 grandes villes de la Caraïbe (Port-au-Prince, Santo Domingo et la Havane) ». L'Université Picardie Jules Verne (France) et l'Université Quisqueya démarreront une cotutelle de thèse en septembre 2007.
### 1.4.2. Equipements et locaux

Le LAQUE dispose actuellement, d'une surface totale de laboratoire d'environ 110 m², et d'un minimum d'équipements pour la réalisation des travaux analytiques et expérimentaux. **De nouvelles surfaces seront mises à la disposition du LAQUE au cours de l'année universitaire 2007-2008.**

Sur le plan des analyses physicochimiques, le LAQUE possède quelques équipements permettant de déterminer en particulier certains paramètres globaux. De ces équipements on peut citer : pHmètres, conductivimètres, oxymètre, balances, étuves, fours, tables d'agitation, spectrophotomètres d'absorption moléculaire, spectrophotomètres UV-visible...

Sur le plan des analyses biologiques, grâce au soutien du laboratoire POLDEN Division INVAVALOR, le LAQUE a bénéficié de l'OREAL (Paris) d'un parc de matériels nécessaires a la réalisation de divers essais d'écotoxicité monospécifiques.

### 1.5. Publications

Le nombre de publications scientifiques du LAQUE pour la période d'octobre 1999 à juillet 2007 figure dans le tableau ci-dessous. Pour permettre aux évaluateurs d'apprécier la contribution du doctorat de l'actuel directeur du laboratoire et de celles du MEEGE à la production scientifique du LAQUE, nous avons jugé utile de diviser cette période en 2 groupes : 1999-2003 et 2004-juillet 2007. La liste détaillée des publications est fournie dans l'annexe 1.

<table><thead><tr><th rowspan="2">Types de publications</th><th>Période</th><th>Période</th></tr><tr><th>1999 - 2003</th><th>2004 - juillet 2007</th></tr></thead><tbody><tr><td>Articles dans des revues avec comité de lecture</td><td>2</td><td>8</td></tr><tr><td>Edition d'actes de colloques internationaux</td><td>1</td><td>1</td></tr><tr><td>Contribution à la rédaction d'ouvrages collectifs</td><td>-</td><td>1</td></tr><tr><td>Communications orales dans des conférences internationales avec actes</td><td>11</td><td>17</td></tr><tr><td>Présentation de posters dans des conférences internationales</td><td>3</td><td>11</td></tr><tr><td>Articles de vulgarisation scientifique</td><td>1</td><td>-</td></tr><tr><td>Rapports d'études et de recherche</td><td>2</td><td>2</td></tr></tbody></table>

### 1.6. Développement d'activités en réseau (participation à la vie scientifique nationale et internationale)

Les activités en réseau offrent au LAQUE la possibilité de constituer une masse critique capable de développer les différents axes de recherche du laboratoire. Actuellement, la quasi-totalité des thèmes de recherche rattachés aux axes préalablement définis font l'objet d'une thèse de doctorat codirigée par un professeur du laboratoire partenaire et par un professeur du LAQUE.
Grâce à la mobilité de ses chercheurs au sein des réseaux de compétences de l'AUF et de l'UNESCO, le LAQUE est bel et bien accepté dans la communauté scientifique international. Il siège au sein des réseaux thématiques du Programme Hydrologique International et celui d'Ecohydrologie de l'UNESCO. Il assure actuellement la direction scientifique du Comité National Haïtien du PHI. Il est membre fondateur du réseau de chercheurs « Environnement et Développement Durable » de l'AUF. Un groupe de jeunes chercheurs du LAQUE travaille actuellement, en collaboration avec la Représentation de l'UNESCO en Haïti et la Commission Nationale Haïtienne de Coopération avec l'UNESCO, sur la constitution du comité national haïtien du programme MAB (Man and the biosphere).

Le LAQUE sert de laboratoire d'accueil aux étudiants d'autres universités francophones, participe à des projets de coopération scientifique interuniversitaire et offre son expertise à cinq (5) revues scientifiques internationales dans la révision des projets de publication. Il s'agit de :

1. *Journal of Hazardous Materials*,

2. *Journal of Chemical Technology and Biotechnology*,

3. *International Journal of Environment and Pollution*,

4. *Aqua-lac*, et

5. *Déchets, Sciences et Techniques, revue francophone d'écologie industrielle* ».

La Direction du LAQUE de l'Université Quisqueya (Haïti) a été invitée à coéditer le numéro spécial : « *Environmental Management and Sustainable Development* » de l'« *International Journal of Environmental Technology and Management (IJETM)* ».

Par ailleurs, le Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya accueille en projets de fin d'études, depuis 2004, des étudiants finissants de la faculté d'Agronomie et de Médecine Vétérinaire de l'Université d'Etat d'Haiti (UEH). Après la soutenance des travaux, les meilleurs sont retenus à l'UniQ pour poursuivre leurs études au niveau du Master Recherche « Ecotoxicologie, Environnement et Gestion des Eaux », également pour continuer leur initiation à la recherche au LAQUE, à titre de personnel permanent de l'UniQ.

Par ailleurs, dans le cadre de ce master, l'UniQ accorde régulièrement 6 bourses d'études aux cadres des ministères de l'environnement et de l'agriculture, aux cadres de la CAMEP et du Service national d'eau potable, et à des diplômés de la faculté des sciences et de la FAMV de l'UEH. Deux diplômés de la FAMV et finissant du master iront en thèse de doctorat en septembre 2007, grâce à des bourses du rectorat de l'UniQ.

Le LAQUE est rattaché au « **Réseau Santé - Environnement (RSE)** » associant l'Université Quisqueya (Haïti), la Faculté de Médecine d'Amiens (France), la Faculté d'Agronomie et de Médecine Vétérinaire de l'Université d'Etat d'Haiti (Haïti), l'Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (France), la Faculté de Médecine et des Sciences de la Santé de l'Université Notre Dame d'Haiti (Haïti). En janvier 2005, le LAQUE, en collaboration avec les autres membres du RSE, a organisé la première journée scientifique sur le thème « Santé Environnement ».

Avec le soutien du Ministère de l'Environnement, le LAQUE a lancé en janvier 2007, son programme de recherche sur la gestion intégrée des déchets solides. Dans le cadre de la coopération nationale, **l'Equipe Déchets du LAQUE, en collaboration avec la Faculté d'Agronomie et de Médecine Vétérinaire (FAMV) de l'Université d'Etat d'Haiti (UEH), vient d'implanter la première unité de compostage expérimentale en Haïti.** La direction du LAQUE compte multiplier cette expérience dans toutes les institutions d'enseignement public du pays.

Depuis 2002, le LAQUE organise des colloques internationaux et des journées scientifiques. La liste des manifestations scientifiques est fournie dans l'annexe 3.
**1.7. Activités d'enseignement**

Le LAQUE est impliqué dans l'enseignement aux étudiants du programme de formation en génie civil/option environnement de l'Université Quisqueya. Il encadre des étudiants en thèse de doctorat, en master recherche ou en PFE (Projet de Fin d'Etudes), ainsi que des stagiaires.

Les sujets des thèses en cours et celles qui démarreront en septembre 2007 sont décrits dans la partie 2 du rapport. La liste des thèses concernées figure également en annexe 2.

6 travaux de master, encadrés par des enseignants-chercheurs et doctorants du LAQUE, ont été soutenus depuis 2006. La liste des masters et des PFE réalisée au LAQUE figure en annexe 2.

Il offre un enseignement sur la Méthode de Recherche de l'Information Scientifique et Technique, au sein du Campus Numérique Francophone du Bureau Caraïbe de l'Agence Universitaire de la Francophonie. Il participe à l'enseignement du Mastère Risque de l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat (France).

Il accueille en projet de fin d'études des étudiants de la Faculté d'Agronomie et de Médecine Vétérinaire de l'Université d'Etat d'Haïti et contribue à l'enseignement de la chimie analytique et du traitement des eaux usées.

Le LAQUE assure, depuis septembre 2003, la coordination académique du Master Recherche « Ecotoxicologie, environnement et gestion des eaux » de l'Université Quisqueya.

**1.8. Master et Ecole doctorale**

**1.8.1. Master recherche Ecotoxicologie Environnement et Gestion des Eaux**

Dans les pays en développement, l'accroissement incontrôlé de la population dans les espaces urbains exerce d'importantes pressions sur les différents réseaux urbains existants, particulièrement ceux de l'approvisionnement en eau potable, du drainage et de l'épuration des eaux usées, de la collecte et du traitement des déchets solides. Cette situation engendre le plus souvent une dégradation accélérée de l'environnement urbain.

L'évolution de la recherche scientifique et son intérêt de plus en plus soutenu pour les questions environnementales ont conduit, dans les pays industrialisés, à une gestion plus rationnelle des pollutions urbaines, basée sur une approche intégrée et pluridisciplinaire des problèmes environnementaux. En effet, de nombreuses études sont menées sur les thèmes suivants :

- l'évolution des ressources en eau, leur qualité, leur utilisation rationnelle,

- les relations entre l'eau, le sol et les plantes,

- les impacts des polluants sur la santé humaine,

- l'équilibre biologique des écosystèmes,

- l'évaluation et la gestion des risques pour la santé humaine

- les perturbations des écosystèmes liées au développement des espaces urbains.

La science et la technologie fournissent aujourd'hui un certain nombre de modèles et de matériels permettant de répondre, au niveau mondial, aux attentes sociétales pour une gestion écocompatible de l'environnement. Cependant, les conditions de pauvreté économique et sociale, souvent généralisées, observées dans les pays en développement, empêchent souvent le transfert et l'insertion de ces outils scientifiques pour la résolution des problèmes environnementaux.

Dans ce contexte, l'Université Quisqueya (UniQ, Haïti), l'Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA de Lyon, France), l'Ecole de Technologie Supérieure (ETS, Canada), l'Ecole Nationale des Travaux Publics de l'Etat (ENTPE, France), l'Ecole Nationale Vétérinaire de Lyon (ENVL, France) et la Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux (FUSAGx) ont décidé de monter en Haïti le Master Recherche « Ecotoxicologie, Environnement et Gestion des Eaux (MEEGE)». L'Université Quisqueya (UniQ)
située à Port-au-Prince (Haïti) est maître d'œuvre du MEEGE, décernera, aux étudiants ayant validé les différents crédits du programme, le grade de Master of Science en « Ecotoxicologie, Environnement et Gestion des Eaux ». Le MEEGE est, depuis mai 2004, une filière francophone d'enseignement et de recherche de l'Agence Universitaire de la Francophonie.

Les objectifs de ce master sont :

* Former des jeunes haïtiens dans le domaine de l'écotoxicologie, de l'environnement et de la gestion des eaux.

* Donner aux étudiants une base scientifique et technique solide dans les domaines de la toxicité et l'écotoxicité, de l'environnement, et de l'eau.

* Former par la recherche les ingénieurs et cadres administratifs nécessaires au transfert, à l'implantation et au développement des technologies propres et des outils réglementaires en matière de gestion durable de l'environnement d'Haïti.

* Former des chercheurs qui devront faire progresser les connaissances et les techniques dans différents domaines tels que :

- l'intégration de la dimension environnementale pour la conception des procédés industriels ou des filières énergétiques ;

- la description des mécanismes bio-physico-chimiques gouvernant le devenir des polluants dans les différents milieux ;

- l'étude de l'impact des polluants sur l'environnement et la santé ainsi que l'évaluation des risques sanitaires et écotoxicologiques.

**Le MEEGE a pour buts de doter Haïti d'une expertise de haut niveau scientifique dans le domaine de l'environnement et particulièrement de l'environnement tropical, ainsi que la création d'outils de gestion appropriés au contexte local.**

### 1.8.1.1. Accréditation et développement du programme

Le programme de formation Master Recherche « Ecotoxicologie, Environnement et Gestion des Eaux (MEEGE)» est agréée par le Conseil Académique et le Haut Conseil de l'Université Quisqueya.

En mai 2004, le conseil scientifique de l'AUF a décidé que cette formation devenait une filière universitaire francophone avec une subvention financière assurée pour 6 années. L'AUF a donc mis en place un consortium d'établissements d'enseignement supérieur qui s'engagent à soutenir les actions de cette filière, aussi bien en enseignement qu'en recherche.

Les établissements membres du consortium désignent un coordinateur scientifique pour leur établissement. Ces coordinateurs constituent le comité pédagogique et de gestion du consortium, animé par le responsable du Master Recherche « Ecotoxicologie, Environnement et Gestion des Eaux » de l'Université Quisqueya.

La direction scientifique pour les trois premières années du Consortium (Janvier 2006 – Décembre 2008) est assurée par le représentant de l'Institut National des Sciences Appliquées de Lyon (INSA de Lyon).

Cette filière est le premier programme de formation visant une caractérisation physico-chimique et écotoxicologique des eaux usées générées par les espaces urbains du pays. Elle se propose également de développer des indices biotiques adaptés aux eaux de surface d'Haïti et aux rivières des pays tropicaux.
### 1.8.1.2. Devenir des diplômés du Master

La majorité des étudiants, de la première (2003-2005) et de la deuxième (2006-2007) promotions, qui ont répondu aux exigences académiques du programme évoluent actuellement dans la fonction publique haïtienne, dans les institutions d'enseignement supérieur et de recherche scientifique, dans des organisations non gouvernementales (ONG). D'autres réalisent leur doctorat, soit en codirection, soit en cotutelle.

### 1.8.2. Ecole doctorale « Société et Environnement »

Le Rectorat de l'Université Quisqueya (UniQ) a initié en juin 2006 un projet qui doit déboucher sur l'institutionnalisation de la première école doctorale d'Haiti. L'école doctorale « Société et Environnement » vise à établir un cadre adéquat qui puisse permettre de stimuler la recherche dans l'ensemble des universités haïtiennes tout en promouvant une politique d'amélioration de la formation des enseignants-chercheurs haïtiens. Le LAQUE prend appui sur ce nouveau cadre institutionnel, pour tisser des relations avec différentes Ecoles Doctorales pour l'inscription de ses étudiants en cotutelle de thèse, et pour le passage de la première habilitation à diriger des recherches. Ces liens concernent en particulier l'Ecole Doctorale « chimie de Lyon - Chimie, Procédés et Environnement », l'Ecole Doctorale en Sciences et Santé de l'Université Picardie Jules Verne, l'Ecole Doctorale Sciences de la société, l'Ecole Doctorale MEGA.
## 2. Activités de recherche
## 2. Activités de recherche

# Axe 1 : Approche méthodologique de l'évaluation des risques sanitaires (biologiques et chimiques) générés par la pollution des eaux destinées à la consommation humaine.

### 2.1. Historique

#### 2.1.1. Aspects théoriques de l'évaluation des risques sanitaires

La National Research Council (1983) définit l'évaluation des risques comme l'activité qui consiste à évaluer les propriétés toxiques d'un produit chimique et les conditions de l'exposition humaine à ce produit, en vue de constater la réalité d'une exposition humaine et de caractériser la nature des effets qui peuvent en résulter. La démarche générale de l'évaluation du risque sanitaire s'articule en quatre étapes: l'identification du danger, l'étude de la relation dose-réponse, l'estimation de l'exposition, la caractérisation du risque.

Pour identifier le danger, l'évaluateur de risques sanitaires se base sur des études facilitant l'établissement d'une relation causale entre l'apparition d'un ou de plusieurs effets indésirables sur un organisme vivant après son exposition à une substance chimique, selon le scénario (voie, intensité, durée) considéré dans le cadre de l'évaluation (Bonvallot et Dor, 2002).

La relation dose-réponse, spécifique d'une voie d'exposition (orale, cutanée ou respiratoire) est le lien existant entre la dose de substance mise en contact avec l'organisme et l'apparition de l'effet toxique jugé critique. Les valeurs toxicologiques de référence (VTR) sont, du point de vue numérique, les indices adoptés pour quantifier cette relation (INVS, 2000).

L'estimation de l'exposition consiste à produire des données descriptives sur les personnes exposées (âge, sexe, caractéristiques physiologiques, éventuelles pathologies et sensibilité ...) et les voies de pénétration des agents toxiques. L'objectif de la caractérisation de l'exposition est de relier la concentration de la molécule toxique dans les différents vecteurs d'exposition aux doses présentées aux trois voies d'exposition « orale, cutanée et respiratoire » (European Commission, 1995).

Les risques pour la santé humaine sont déterminés de manière différente selon que le danger est considéré comme survenant, ou non, au-delà d'une limite de dose (EPA, 1989). On parle alors d'un quotient de danger (QD) pour les effets toxiques répétés à seuil, qui n'est autre que le rapport entre la dose moyenne journalière totale, ou la concentration moyenne dans l'air pour la voie respiratoire, et la valeur toxicologique de référence pour la voie d'exposition considérée. Cette évaluation de risque est purement qualitative. Elle permet d'avancer pour tout QD>1 que la population exposée est en danger et pour tout QD<1 que la population est théoriquement hors de danger.

Pour les effets toxiques répétés sans seuil (effets cancérogènes et mutagènes) l'évaluation du risque sanitaire est quantitative. La probabilité d'occurrence du cancer pour la vie entière des sujets exposés est appelée excès de risque individuel (ERI), lequel se calcule en multipliant l'ERU par la dose moyenne journalière totale « vie entière » ou la concentration moyenne « vie entière » dans l'air. Le produit de ce risque par l'effectif (n) de la population exposée donne l'excès de risque collectif (ERC) appelé également « impact ».

#### 2.1.2. La démarche d'évaluation des risques sanitaires et l'environnement géophysique d'Haïti

La République d'Haïti est caractérisée par un relief accidenté. La majeure partie du territoire est occupée par des montagnes formées de roches calcaires. Les dénivellations sont très marquées. Le morcellement
constitue une autre caractéristique du relief. Les phénomènes climatiques (irrégularité et violence des pluies), hydrologiques (régime torrentiel des rivières), biogéographiques (déboisement en particulier), déterminent des formes d'ablation dévastatrices: glissements de terrain, éboulements, érosion en nappe ou en ravinement, sapement des berges des cours d'eau, (Butterlin, 1960 ; Maurasse, 1980).

A Port-au-Prince, l'absence d'un réseau de drainage sanitaire des effluents classiques urbains et de station d'épuration fait que toutes les eaux usées générées par les activités humaines sont évacuées vers le réseau d'assainissement pluvial (en grande partie à ciel ouvert) et/ou rejetées directement dans les milieux naturels sans traitement préalable. Des concentrations importantes en plomb (1,67 mg/L) et en mercure (0,105 mg/L) ont été mesurées dans les effluents de certaines usines (Carré, 1997). La présence de ces polluants dans l'environnement urbain peut générer des dangers pour la santé des espèces vivantes.

Par ailleurs, des concentrations en nombre plus probable de coliformes fécaux de 700 NPP/100 ml ont été mesurées dans les ressources en souterraine de la plaine du Cul-de-sac. Une importante circulation d'oocystes de *Cryptosporidium* sp. a été identifiée dans les eaux de surface et dans les eaux de distribution destinée à la consommation humaine dans certains quartiers de Port-au-Prince (Brasseur et al., 2002). Dans ce contexte géographique où, dans les milieux aquatiques, la température agit favorablement sur la croissance des germes pathogènes, les groupes cibles les plus sensibles aux différentes infections liées à l'eau des nappes sont les femmes enceintes, les personnes âgées, les nouveaux nés et les immunodéprimés. Pour ces différents groupes de la population sensible, il y a non seulement un risque élevé de morbidité et de mortalité liés aux agents pathogènes, mais également la possibilité d'apparition d'effets sévères en relation avec des agents dits opportunistes (Haas et al., 1999).

Les thèmes de cet axe de recherche sont :

1. Evaluation des risques biologiques liés à la contamination de l'eau par les agents pathogènes

2. Evaluation des risques sanitaires liés à la pollution mixte (minérale et organique) des écosystèmes aquatiques

**Thème 1. Evaluation des risques biologiques liés à la contamination de l'eau par les agents pathogènes.**

Ce thème a pour objectif de déterminer, de manière quantitative et qualitative, la présence des agents pathogènes dans les ressources en eau douce des principales villes d'Haiti. A partir des résultats analytiques, des modèles statistiques sont utilisés pour estimer le risque de développer une infection pour les populations exposées à ces points d'eau. Notre souci est d'arriver à alimenter les pouvoirs publics en informations sur les niveaux de risque liés à la distribution des agents pathogènes dans la perspective de renforcer ou de redéfinir les politiques publics en matière de santé-environnement.

## Travaux réalisés

### Évaluation du risque biologique dû à *Cryptosporidium* sp. présent dans l'eau de boisson à Port-au-Prince, Haïti

Les travaux du PFE de Anie BRAS (2005) ont permis de mettre en évidence le risque biologique encouru par la population de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince à partir de l'eau de boisson distribuée par le réseau d'approvisionnement public. Les résultats de cette étude fait aujourd'hui l'objet d'un article, actuellement sous presse à la Revue « *Environnement, Risques et Santé* » co-publié par Le laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement de l'Université Quisqueya, le Centre d'Applications en Télédétection et en systèmes d'Informations Géographiques de l'Université Quisqueya, l'Unité de Recherche 077de l'Institut de Recherche pour le Développement (IRD) - Centre de Hann - de Dakar (Sénégal), le Groupe Haïtien d'Etude du Syndrome de Kaposi et des Infections Opportunistes (GHESKIO) -
Institut National de Laboratoire et de Recherche de Port-au-Prince (Haïti), Weill Medical College of Cornell University (New York) et le Laboratoire de parasitologie et mycologie médicales de l'Université Picardie Jules Verne (Amiens, France)

Résumé

La cryptosporidiose, cause fréquente de diarrhée en Haïti, est transmise à l'homme par l'intermédiaire de l'eau et des aliments contenant les oocystes de cryptosporidies. Dans la population, les groupes spécifiques ayant un niveau de risque très élevé sont les enfants, les personnes sous-alimentées et les malades contaminés par le virus de l'immunodéficience humaine (VIH). Une étude récente a démontré la présence d'oocystes (de 4 à 1274 pour 100 litres d'eau) dans 16 des 18 points d'eau analysés à Port-au-Prince (89%). L'exposition de la population à une telle concentration peut générer d'importants risques sanitaires pour les enfants et pour les sujets immunodéprimés. L'objectif de ce travail était d'évaluer les risques biologiques liés à la présence de ce parasite dans l'eau destinée à la consommation humaine dans la zone métropolitaine de Port-au-Prince. Un modèle exponentiel a été utilisé dans le calcul de la probabilité de développer une infection pour des sujets immunocompétents et immunodéprimés âgés de moins de 5 ans et de 5 ans et plus. Dans les quartiers où l'eau contenait des oocystes de *Cryptosporidium*, le niveau de risque d'infection calculé s'établit entre 1% et 5% pour la population immunocompétente ; pour la population immunodéprimée ce niveau de risque calculé varie de 1% à 97% selon la charge en oocystes des eaux consommées. Cette étude confirme la nécessité d'une surveillance de la qualité microbiologique de l'eau dans la perspective de réduire la morbidité des infections liées à la consommation d'eau contaminée.

Mots clés : *Cryptosporidium*, eau de boisson, environnement, évaluation des risques, Port-au-Prince, Haïti

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Représentation graphique de la contamination des points d'eau de consommation étudiés dans la zone métropolitaine de Port-au-Prince (nombre d'oocystes de *Cryptosporidium* sp pour 100 litres d'eau filtrée)
## Travaux en cours

### 1- Analyse des facteurs de risque de contamination par les oocystes de cryptosporidies présents dans l'environnement de la ville des Cayes, Haïti

Cette étude s'étendra sur 2 ans en associant les Centres GHESKIO reconnus internationalement pour la qualité des travaux scientifiques effectués depuis 25 ans sur le VIH en Haïti en étroite collaboration avec Cornell University de New York, et **les 3 meilleures universités haïtiennes** (Laboratoire de la Qualité de l'Eau et de l'Environnement, Université Quisqueya, Laboratoire de Parasitologie animale de la Faculté d'Agronomie et de Médecine vétérinaire, Université d'Etat d'Haïti et le département de Santé Publique, Université Notre Dame d'Haïti), 2 services hospitalo-universitaires de parasitologie français (Amiens et Paris 6) et l'unité de recherche 077 de l'IRD à Dakar, renforçant une coopération francophone Nord-Sud très souhaitée de nos partenaires haïtiens, et un transfert de connaissance. L'équipe de recherche de l'Université Picardie Jules Verne vient de déposer une demande de financement à l'AFSSET pour ce projet.

### Résumé

Les protozoaires du genre *Cryptosporidium* sont des parasites intestinaux retrouvés chez l'homme et les animaux domestiques. Ces opportunistes émergents sont la première cause de pathologie digestive chez les sujets infectés par le VIH dans les pays du Sud. La transmission féco-orale à partir des oocystes éliminés dans les selles impose l'étude de leur circulation dans l'environnement, notamment au niveau de l'eau, vecteur principal de la contamination humaine, mais aussi des mollusques lamellibranches, bon marqueurs de la pollution par leurs grandes capacités de filtration des eaux. L'implication des animaux domestiques comme réservoirs de cryptosporidies existe dans les pays à faible niveau d'hygiène. Leur rôle dans la contamination humaine reste à évaluer.

En Haïti, où se concentre le plus grand nombre de sujets infestés par le VIH dans la Caraïbe, la cryptosporidiose intestinale demeure une affection fréquente malgré la mise en œuvre des traitements antirétroviraux. Elle reste redoutable du fait de l'absence de traitement efficace contre ce parasite.

Cette étude a pour objectif d'évaluer qualitativement et quantitativement le risque de cryptosporidiose intestinale dans la population Haïtienne de la région des Cayes par la recherche et la quantification des oocystes de cryptosporidies dans l'eau de distribution publique, les eaux de rivière et du bord de mer, chez les lamellibranches marins du littoral, chez les animaux domestiques vivant à proximité des hommes. La caractérisation génotypique des cryptosporidies retrouvées dans l'environnement (eau et fèces d'animaux domestiques) et chez les habitants des Cayes permettra de mieux comprendre la circulation des espèces d'origine humaine et animale dans cette région où les activités agricoles, notamment l'élevage, sont importantes. Une estimation du risque pour la population sera effectuée par modélisation en effectuant des prélèvements périodiques d'eau de consommation humaine en fonction des saisons et en appliquant le modèle mathématique proposé par Pouillot et al (2004). Parallèlement, une étude épidémiologique sur les parasites intestinaux sur un échantillon représentatif de la population des Cayes sera effectuée pour valider les niveaux de risques calculés. Les résultats de cette étude devraient permettre de proposer aux autorités sanitaires des mesures de prévention mieux adaptées et plus efficaces.

### 2- Thèse de Ketty BALTHARD-ACCOU (2007-2010). Mise en place d'un observatoire sur la qualité microbiologique des ressources en eau douce de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP), Cotutelle de thèse Université Quisqueya et Université Picardie Jules Verne.

Cette thèse s'inscrit dans le cadre du PCSI institué « Mise en place d'un observatoire sur la qualité microbiologique des ressources en eau douce dans 3 grandes villes de la Caraïbe (Port-au-Prince, Santo Domingo et la Havane) ».
## Contexte

L'espace urbain crée un milieu épidémiologique spécifique, particulièrement dans les pays du Tiers-monde où s'accumulent pauvreté et « tropicalité »; la circulation des germes pathogènes au sein de la population transite en effet par des intermédiaires, parmi lesquels l'eau joue un rôle majeur (Tessier, 1992). En effet, Emmanuel et Lindskog (2002) avancent que dans les pays en développement (PED), les villes sont caractérisées, entre autres, par une faible couverture des services de base, tels que l'approvisionnement en eau potable, la collecte et le traitement des eaux usées, le drainage des eaux pluviales et la collecte des déchets solides (hospitaliers, domestiques et industriels). Dans de telles conditions environnementales, la morbidité et la mortalité chez les enfants et les jeunes adultes sont surtout liées aux maladies infectieuses, particulièrement celles du péril fécal-oral (Bonnard, 2001).

Les maladies liées à la contamination de l'environnement par des microorganismes sont nombreuses dans les pays en voie de développement, notamment celles dues à des bactéries et des protozoaires transmis par l'eau (Savioli 2006). L'impact de ces infections est drastique pour ces populations. Haas et al. (1999) citent que les femmes enceintes, les personnes âgées, les nouveaux nés et les immunodéprimés comme les groupes cibles les plus sensibles à ces maladies. Pour ces différents groupes de la population sensible, il y a non seulement un risque élevé de morbidité et de mortalité liées aux agents pathogènes, mais également la possibilité d'apparition d'effets sévères liés aux agents dits opportunistes.

En Haïti, le risque de contamination fécale de l'environnement est particulièrement élevé. En effet, TRACTEBEL (1998) a dénombré des amas de coliformes totaux et fécaux dans les sources exploitées par la Centrale Autonome Métropolitaine d'Eau Potable (CAMEP) pour alimenter la population de la Communauté urbaine de Port-au-Prince. Emmanuel (2004) a détecté un nombre plus probable (NPP) de 700 coliformes fécaux pour 100 ml dans les eaux souterraines de la plaine du Cul-de-sac. Ces valeurs, largement supérieures à 0 NPP/100ml, mettent en évidence l'existence d'un danger microbiologique lié à l'eau de boisson pour la santé des consommateurs.

Par ailleurs, pour évaluer le danger microbiologique relatif à l'eau de boisson, on procède le plus souvent à la caractérisation des marqueurs classiques de pollution fécale des eaux, notamment la E. coli et les entéro-bactéries aérogènes. Cependant, un certain nombre d'épisodes épidémiques liés à la consommation d'eau aujourd'hui sont provenus, au cours des dernières décennie, de germes d'une autre nature pour lesquels le suivi des indicateurs traditionnels n'est pas totalement satisfaisant (Bonnard, 2001). C'est le cas de Cryptosporidium parvum, protozoaire parasite responsable d'une infection appelée la cryptosporidiose. Les oocystes de ce dernier font partie des pathogènes les plus résistants aux types de traitement classique telle que la désinfection chimique; ils présentent un haut niveau d'infectiosité et ils peuvent survivre pendant plusieurs mois à une température de 30°C (Fayer et al., 1998).

La présence d'oocytes de cryptosporidies a été décelée dans les eaux de surface utilisées à Port-au-prince pour la consommation humaine et dans les eaux distribuées par le réseau public (Brasseur, 2002). En Haïti, la cryptosporidiose est responsable de 17% des diarrhées aiguës, observées chez les enfants de moins de 2 ans et de 30% des diarrhées chroniques chez les patients contaminés par le VIH (Pape et al., 1987). A Port-au-Prince, une étude menée entre 2000 et 2001, portant sur 1529 examens cropologiques parasitaires, indique que la prévalence de Cryptosporidium sp. est de 10,3%. Elle est de 98,2% chez les adultes VIH positifs et de 1,8% chez les VIH négatifs (Raccurt, 2002).

En Haïti, les nématodes intestinales sont fréquentes (Champetier de Ribes et al., 2005), mais leur présence dans les ressources en eau et les écosystèmes aquatiques exploitées par la population n'a pas fait l'objet d'études et de recherche scientifique. Par ailleurs, l'eau a toujours été un vecteur important dans la transmission des maladies virales, cependant aucune étude n'est encore réalisée sur la présence des marqueurs de pollution virale dans les ressources en eau du pays. Toutefois, la décharge dans les milieux naturels, des eaux usées urbaines (pluviales – lessivage des sols, domestiques et industrielles), contenant des déjections humaines et animales, contamine et favorise la présence de virus, de bactéries, de protozoaires pathogènes dans les eaux de surface et souterraines. Ces ressources, utilisées notamment pour la production de l'eau potable et la baignade, constituent un réservoir naturel de microorganismes pathogènes et des facteurs de risques sanitaires importants pour la population humaine. Dès lors, il devient
impérieux de procéder à de nouvelles études périodiques sur la distribution des microorganismes pathogènes dans l'environnement.

Dans le contexte géographique de la République d'Haïti, où la température contribue favorablement au développement et à la croissance des germes pathogènes, il parait tout à fait indiquer de travailler sur la mise en place d'un observatoire sur la qualité microbiologique des ressources en eau douce. La régionalisation d'un tel laboratoire de terrain pourra apporter, sur le plan scientifique, d'importantes réponses à certains problèmes de contamination microbiologique des ressources en eau de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince. De plus, cet observatoire pourra, non seulement contribuer au contrôle et à la prévention des maladies hydriques, mais également servir d'éléments de politique à la conservation, au développement des ressources en eau et à la mise en œuvre des recommandations d'Action 21.

Ce travail sera réalisé au : (i) Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya (Haïti) ; (ii) Laboratoire Groupement de Recherche Eau Sol Environnement (GRESE) de l'Ecole Nationale Supérieure d'Ingénieurs (ENSIL) de l'Université de Limoges (France) ; et (iii) Laboratoire de parasitologie et mycologie médicales, Université Picardie Jules Verne (France) ; il sera une co-tutelle de thèse entre l'Université Quisqueya et l'ENSIL de l'Université de Limoges (France).

## Objectif général

L'objectif de ce travail est d'étudier, durant les saisons sèche et pluvieuse, la contamination de l'eau destinée à la consommation humaine, les eaux de surface et souterraine des grandes villes de la Caraïbe. Les marqueurs de contamination fécale des eaux qui seront étudiés sont : les coliformes fécaux (E. coli), les entérocoques fécaux (Streptocoques fécaux), les clostridia sulfito-réductrices, les oocystes de cryptosporidium et de giardia et les entérovirus.

Les résultats de la caractérisation microbiologique de ces eaux doivent conduire à l'évaluation qualitative et quantitative des risques biologiques, pour la santé humaine, liés à la présence des agents pathogènes. Les niveaux de risque seront validés par des études épidémiologiques qui permettront de réduire considérablement les incertitudes et orienter les prises de décision en matière de gestion des risques dans le domaine de la santé publique.

Le but final étant de mettre en place un observatoire sur la qualité microbiologique des ressources en eau douce dans la Communauté Urbaine de Port-au-Prince.

## Objectifs spécifiques

* Elaborer une méthodologie générale pour la caractérisation microbiologique (bactérie, virus et protozoaires) et l'appliquer sur les ressources en eau douce de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP).

* Mettre au point des techniques permettant une analyse comparative de la contamination microbiologique des ressources en eau de la CUPP ;

* mettre en place une base de données géo-référencées sur la microbiologie des écosystèmes aquatiques de la CUPP ;

* utiliser les outils SIG (Systèmes d'information géographique) pour la réalisation d'une carte sur la contamination microbiologique des ressources en eau douce du site sélectionné ;

* réaliser une étude épidémiologique sur les maladies du péril fécal-oral dans la CUPP,

* Contribuer à la mise en place au Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya d'une unité sur la microbiologie des écosystèmes aquatiques en milieu tropical.
# 1- Synthèses bibliographiques

Caractérisation microbiologique des ressources : contexte, caractérisation et aspects réglementaires.

Bactériologie des ressources en eau douce

Virologie des ressources en eau douce

Protozoaires et l'eau de baignade et de boisson

Péril fécal-oral

Synthèse des normes utilisées pour les analyses microbiologiques de l'eau (EPA, AFNOR, OMS, CEN, ISO, etc).

Synthèse des méthodes utilisées pour l'évaluation quantitative et qualitative des risques microbiologiques liés à la contamination des ressources en eau

Epidémiologie des maladies hydriques

Synthèse des méthodes utilisées pour les études épidémiologiques

Synthèse de la littérature sur l'estimation des risques biologiques à partir des études épidémiologiques

# 2- Mise au point d'un cadre expérimental pour la caractérisation microbiologique des ressources en eau, les études épidémiologiques et pour les évaluations de risques biologiques

Précision sur la terminologie

Définition d'un cadre d'intervention

Elaboration d'hypothèses

Mise au point d'un protocole expérimental (matériels et méthodes)

Méthodes expérimentales.

# 4- Mise en œuvre de la méthodologie élaborée (matériels et méthodes)

Sélection des tests microbiologiques et physico-chimiques à partir de la revue de littérature existant sur la microbiologie des écosystèmes aquatiques;

Choix des techniques d'analyse

Adaptation de ces techniques à la réalité des pays du sud concernés par ce projet.

Calcul des différents risques et modélisations statistiques et mathématiques

Réalisation des études épidémiologiques

# 5- Rédaction de la thèse

# 6- Publication d'articles scientifiques et présentation de communications orales

# 7- Soutenance de la thèse.

# 8- Mise en place de l'unité sur la microbiologie des écosystèmes aquatiques en milieu tropical du Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya en Haïti.
## Thème 2. Evaluation des risques sanitaires liés à la pollution mixte (minérale et organique) des écosystèmes aquatiques

A des concentrations supérieures à la dose journalière admissible, les polluants minéraux et organiques produisent des effets indésirables sur l'organisme humain. L'objectif de nos travaux sur ce thème est de caractériser des risques sanitaires induits par une exposition aux métaux lourds à partir du système public d'approvisionnement en eau de Port-au-Prince. En effet, Les métaux exercent des effets biologiques qui peuvent être salutaires ou nocifs. Certains métaux lourds tels que le fer, le cuivre, le cobalt, le manganèse, le zinc et le chrome constituent des éléments essentiels pour les humains, et leur insuffisance pourrait induire des problèmes de santé comme des anomalies cliniques. D'un autre côté, à des doses élevées, les éléments essentiels peuvent également causer des effets toxiques. Par contre, le mercure, le plomb, le cadmium et l'arsenic ne sont réputés essentiels pour aucun animal ni pour l'être humain (Caussy et al., 2003). De ce fait, depuis plusieurs années, les métaux lourds dans l'eau ont constitués une importante préoccupation ceci d'autant plus qu'ils ne se dégradent pas biologiquement comme certains polluants organiques. Leur présence dans l'eau potable est un problème de santé publique dû à leur absorption et donc leur possible accumulation dans les organismes (Chiron et al., 2003). La littérature rapporte beaucoup de cas de maladies découlant d'expositions au mercure, au plomb, à l'arsenic et au cadmium. Les premiers travaux du LAQUE sur ce thème s'orientent sur la pollution de l'eau de boisson par les métaux, plus particulièrement la pollution au plomb.

Les effets sur la santé découlant de l'exposition environnementale au plomb les mieux établis à l'heure actuelle concernent le système cardio-vasculaire, le système nerveux central et périphérique et le rein. Lors de périodes d'exposition continus, les effets sur le système nerveux central s'accentuent pour conduire à l'insomnie, la confusion, l'altération ou la diminution de la concentration et des problèmes de mémoire. Une exposition prolongée au plomb peut également générer de la neuropathie du moteur distal et probablement des crises et le coma. Le fœtus et surtout le jeune enfant (moins de 2 ans) sont particulièrement sensibles à l'effet toxique neuro comportemental du plomb, sans traduction électro-physiologique ou clinique, mais caractérisé par une baisse peu ou pas réversible des facultés cognitives, appréciable par tests psychomoteurs divers (ex. : test du QI (Quotient d'Intelligence) verbal). La concentration critique du plomb dans le sang cordal lors de l'exposition anténatale pour l'apparition de cet effet toxique est de l'ordre de 100 µg/L, en raison de la relative perméabilité de la barrière placentaire.

A Port-au-Prince, les ressources en eau souterraine contribuent grandement à l'approvisionnement en eau potable de la population. Cependant, l'absence de normes nationales de la qualité de l'eau potable et l'existence d'un système de gestion inefficente de la pollution urbaine poussent à retenir une probable pollution au plomb de l'eau destinée à la consommation humaine. En effet, l'espace urbain de Port-au-Prince est caractérisé entre autres par : (i) une absence de valeur seuil pour le rejet des effluents liquides industriels dans le réseau de drainage urbain (ii) une absence station d'épuration des eaux usées, (iii) un réseau de drainage urbain disposant de tronçons non bétonés, (iv) une géologie et une hydrogéologie dominées par la présence d'un aquifère karstique. Ces facteurs environnementaux peuvent largement contribuer au transfert du plomb dans les eaux souterraines de Port-au-Prince. Cette hypothèse se justifie par le fait que les eaux de pluie, polluées par des particules atmosphériques de plomb provenant des industries ou des véhicules à moteur, alimentent les aquifères karstiques, lesquels favorisent après une averse, la recharge rapide et turbulente des eaux souterraines par le drainage des eaux non filtrée.

Pour l'estimation des risques liés aux polluants organiques et minéraux, le LAQUE utilise les équations proposées par l'INVS (2000). En effet, pour une substance chimique et une voie d'exposition données, l'équation générale de calcul de la dose moyenne journalière (DMJ), administrée par le vecteur d'exposition "i", est la suivante (INVS, 2000) :

$$DMJ = Ci*Qi*TE*DE/PC*TP \qquad \text{Eq. 1}$$
Où Ci est la concentration du toxique dans le milieu pollué "i", Q la quantité de ce vecteur mise quotidiennement en contact avec l'organisme par la voie considérée (exprimée en l/j pour les milieux liquides), TE est le taux d'exposition (sans unité) c'est à dire le nombre annuel de jours d'exposition ramené au nombre total de jours, DE est la durée d'exposition (en années), PC est le poids corporel (en kg) et TP le temps de pondération ; TP est la durée (en années) sur laquelle la dose est pondérée.

Le calcul du risque pour l'homme consiste à mettre en relation les données sur les niveaux d'exposition avec les relations dose-réponse. Les risques sont estimés de manières différentes selon que les substances agissent ou non avec un seuil d'effet.

Pour le calcul des DMJ, une consommation totale de 2L/jour est retenue pour les adultes, et de 0,75 L/jour pour les enfants. Des poids corporels de 70 kg et 10 kg ont été respectivement attribués aux adultes et aux enfants de moins de 10 ans.

## Substances agissant avec un seuil d'effet

Pour les composés agissant avec un seuil d'effet, un quotient de danger (QD) est calculé en faisant le rapport entre la DMJ et la DJA pour la voie d'exposition considérée. Cette valeur numérique n'est pas un risque à proprement parler et l'évaluation est ici de nature qualitative : un rapport inférieur à 1 signifie que la population exposée, est théoriquement hors de danger, alors qu'un quotient supérieur à 1 signifie que l'effet toxique peut se déclarer sans qu'il soit possible de prédire la probabilité de cet événement (INVS, 2000). Pour l'interprétation des risques, trois niveaux sont considérés dans le cadre des travaux réalisés ou en cours au LAQUE :

<table><tr><td>R < 1</td><td>F : Faible</td></tr><tr><td>R= 1</td><td>M : Moyen</td></tr><tr><td>R> 1</td><td>E : Elevé</td></tr></table>

## Substances agissant sans un seuil d'effet

Pour les substances cancérigènes et mutagènes, agissant sans seuil d'effet, l'évaluation des risques est véritablement quantitative. La probabilité d'occurrence du cancer pour la vie entière des sujets exposés, qui vient s'ajouter au risque de base non lié à cette exposition, est appelée excès de risque individuel (ERI) : elle est calculée, pour chaque voie, en multipliant l'ERU (excès de risque unitaire) par la dose moyenne journalière totale "vie entière" (INVS, 2000) :

$$ERI_{\text{voie x}} = DMJ_{\text{voie x}} * ERU_{\text{voie x}} \qquad \text{Eq. 2}$$

Le produit de ce risque par l'effectif de la population qui lui est soumise fournit l'excès de risque collectif (ERC). Il représente une estimation du nombre de cancers en excès, lié à l'exposition étudiée, qui devrait survenir au cours de la vie de ce groupe d'individus.

$$ERC_{\text{voie x}} = ERI_{\text{voie x}} * n \qquad \text{Eq. 3}$$
## Travaux réalisés

Evens Emmanuel, Ruth Angerville, Osnick Joseph, Yves Perrodin. Human health risk assessment of lead in drinking water: A case study from Port-au-Prince Haiti. (International Journal of Environment and Pollution, 2007, on press.

## Abstract

In Latin America and the Caribbean (LAC), human intoxication to lead is considered to be an important public health issue. In Port-au-Prince, concentrations of lead ranging from 40 to 90 µg/L, greater than the threshold value (10 µg/L) for drinking water, were measured in groundwater and drinking water. This study aims to assess human health risks generated by exposure to lead in the Port-au-Prince water supply. Two sampling campaigns were performed between April and December 2004 on different structures of the public water supply. A significant lead concentration of 250 µg/L, greater than the threshold value, had been detected in a water tank. Risk of deterioration of the psychological development of children exposed to these waters was calculated. These results require monitoring in order to control the human health risk by lead in Port-au-Prince's drinking water.

**Keywords:** Lead, human health, risk, drinking water.

## 1. Introduction

The presence of lead in environmental compartments constitutes an ecological and human health concern, since heavy metals are not degraded biologically like certain organic pollutants (Angerville et al., 2004). Lead particularly targets the nervous system, blood and kidney (INERIS, 2002). Concentrations higher than 10 µg/L in drinking water constitute important public health problems due to metal absorption and bioaccumulation (Chiron et al., 2003). Indeed, drinking water is one of the major sources of human exposure to lead (INERIS, 2002; Fertmann et al., 2004). A guideline value of 10 µg/L was adopted for drinking water in order to minimize human exposure to lead in it (OMS, 1996). This new threshold value was also adopted by the European Union in 1998, allowing for transitional regulations until 2013 (European Commission, 1998).

Human beings are continuously exposed to lead from natural as well as anthropogenic sources (Christensen, 1995). Lead and its inorganic by-products in drinking water (oral exposure) are not carcinogenic (ATSDR, 1999). However, long-term lead exposure may generate irreversible functional and morphological renal changes (Christensen, 1995), distal motor neuropathy and possibly seizures and coma (Robson, 2003). Infants and small children are more sensitive to the effects of lead, which moreover is transported through the placenta to the foetus (Yule and Rutter, 1985; Milman et al., 1988; Shennan and Boyd, 1988; Bellinger et al., 1990; Dietrich et al., 1990; Goyer, 1990; Cleymaet et al., 1991; Christensen, 1995). Lead accumulation in foetuses and small children might cause developmental disruption in terms of neurological impairment characterized by a decrease of cognitive faculties, which can be reversible or not, evaluated by psychomotor tests such as the verbal IQ (Intellectual Quotient) test (Académie des Sciences, 1998). The period when IQ is most affected is from birth to about 4 years of age (Watt et al., 2000).

In the Americas, lead has been a well-known contaminant for populations exposed to road traffic. During the Miami Summit of 1994, the Presidents of American and Caribbean countries chose to switch from leaded to unleaded gasoline. Information reported on lead characterization in urban areas of Latin America and the Caribbean (LAC) do not mention the magnitude of the lead intoxication problem in Haiti (OPS/OMS, 1996). However, the fact that rainwater, polluted by atmospheric lead particles originating from industrial activities and motor vehicles (Cabrera et al., 1995), feeds the karstic aquifers of Port-au-Prince (Butterlin, 1960; Simonot, 1982; Desreumaux, 1987), therefore leads to the assumption that the groundwater is subject to lead pollution (Denić-Jukić and Jukić, 2003). In addition, significant lead concentrations (up to 1670 µg/L) were measured in wastewater discharged by paint factories in Port-au-
Prince (Carré, 1997). Lead concentrations ranging from 40 to 90 µg/L were measured in the drinking water of Port-au-Prince (Emmanuel et al., 2004). This study aims to evaluate the human health risk caused by chronic exposure to lead from Port-au-Prince's public water supply.

## 2. Theoretical aspects of human health risk assessment

Human health risk assessment is the activity or process that evaluates the effects of a chemical's toxic properties on human beings exposed to it (NRC, 1983). This process is structured in four stages: Hazard identification, Dose-response assessment, Exposure assessment, and Risk characterization.

In the first stage, the known or potential health effects associated with a particular agent are identified. Hazard identification requires the establishment of a causal relation between the appearance of one or several adverse effects on a living organism after its exposure to a chemical substance, according to the scenario (route, intensity, duration) considered within the framework of the evaluation (Bonvallot and Dor, 2002). The dose-response relationship, the specific exposure route (oral, dermal or inhalation), and the link between the amount of substance in contact with the organism results in the appearance of the toxic effect (INVS, 2000). The European Commission Guide on Risk Assessment for New and Existing Substances states that the objective of the third stage, "exposure assessment", is to predict the concentration profile or dose of a substance to which the receptor will be exposed (European Commission, 1995). For human health exposure assessment this involves evaluating occupational, consumer and environmental exposure. Finally, risk characterization is a synthesis of the dose-response assessment and the exposure assessment. It consists in linking the data from the exposure assessment with the dose-response assessment. If no carcinogenic substances, such as lead in drinking water (ATSDR, 1999), are present, the risk is expressed as a quotient of danger (QD) resulting from the ratio "MDI/ADI". This risk ratio is purely qualitative. When the "QD" quotient value is greater than 1, the risk is considered significant, becoming even more so as the quotient increases. Conversely, the lower the quotient is below 1, the weaker the risk.

## 3. Materials and methods

### 3.1. Presentation of the study area

<figure><img src="image_3.png" /><figcaption>**Figure 1: Different sampling points from borehole and domestic tap water facilities.**</figcaption></figure>
In this human health risk assessment of lead in drinking water, an area containing 4 boreholes, a water tank of 4600 m3 and 5 domestic water taps were selected in the north of Port-au-Prince as an experimental site (figure 1). Domestic water taps C1 and C2 were directly connected to the pumping pipe of the 4 boreholes (upstream of the water tank), while domestic water taps D1, D2 and D3 were connected to the water supply network (downstream of the water tank).

The boreholes and water tank supply water to a population of over 90,000. Ninety percent of this population is adults and children over 5 years old and 10% are children under five years old (IHSI, 2003). Nine thousand people of this estimated population can be considered as children under 5 years old and are thus the most sensitive subgroups to lead intoxication (Banks et al., 1997, Bellinger et al., 1987, Needleman and Gatsonis, 1990, Winneke et al., 1990, Goyer, 1996; Académie des Sciences, 1998). The only source of lead exposure considered in this study was the drinking water provided by the public water supply of Port-au-Prince.

## 3.2. Sampling

Two sampling events were conducted. The first event occurred from 16th to 22nd April 2004 during the rainy season, while the second was conducted from 7th to 9th December 2004 during the dry season. Water samples from the water tank were collected by a telescopic perch. Conductivity, Total Dissolved Solids (TDS), temperature and pH were measured directly on site after sampling. All water samples for lead characterization were kept in a 1-L glass flask at 4°C until analysis. Storage conditions of samples were in accordance with Eaton et al. (1995). Only lead was analyzed in the samples collected during December 2004.

## 3.3. Physicochemical analysis

**pH:** The pH of collected water samples was measured using a WTW pH 340 ION pH meter fitted with reference and pH electrodes.

**Electric conductivity (EC) and Total Dissolved Solids (TDS):** EC and TDS were measured on the sampling sites using a WTW - LF 330 multipurpose potentiometer coupled with specific electrodes.

**Chlorides (Cl):** This parameter was determined by the Mohr method, consisting in proportioning chlorides with silver nitrate and potassium chromate. In the presence of silver nitrate (AgNO3) Cl ions are mobilized to form cerargyrite. When all the chloride ions precipitate as AgCl, silver nitrate reacts with potassium chromate to form a brick red precipitate. Knowing the concentration of AgNO3 (Co = 10-2 M) in 100 ml of solution (E = 100 ml), the volume necessary to obtain equivalence (Ve), the concentration of Cl ions in the solution is given by the formula: $[Cl^{-}] = Co * Ve/E$.

Water samples from the first collection batch were filtered at 0.45 µm and treated with nitric acid (HNO3) at pH < 2.0. Lead measurements in pre-treated water samples were carried out by flame atomic absorption spectrophotometry(F-AAS) according to the method described by Eaton et al. (1995). Lead concentrations in the December samples were determined according to the ISO 11 885 protocol (AFNOR, 1999) using ICP-AES (Inductively Coupled Plasma-Atom Emission Spectroscopy) ULTIMA II from Jobin Yvon.

The detection principle of the F-AAS method functions by the absorption of light emitted by a "Lead" lamp. As for the detection principle of ICP-AES, it obtains a spectrum characteristic of lead lines following atomization in argon plasma. The intensity of these lines is proportional to the quantity of atoms present in solution (AFNOR, 1999).
### 3.4. Risk characterization

The risk generated by lead in the drinking water of Port-au-Prince was characterized as a function of equation 1, which expressed the ratio between the exposure assessment (MDI) and the dose-response assessment (ADI).

$$R = \frac{M D I}{A D I} \qquad (\text{Equation 1})$$

R : risk

MDI : Maximum daily intake

ADI : Dose-response assessment

For a chemical substance and a given exposure pathway, the general equation for estimating MDI, controlled by exposure vector "i", is (INVS, 2000):

$$MDI_i = Ci*Qi*ER*ET/BW*WT \qquad (\text{Equation 2})$$

Where MDI (Maximum Daily Intake) is the proportion of substance absorbed per day of exposure, Ci is the concentration of the toxic substance in the polluted medium "i", Q the quantity of this vector brought into daily contact with the organism by the route considered (expressed in L/day for water media), ER is the exposure rate (without unit), ET is the exposure time (in years), BW is the body weight (in kg) and WT the time of weighing. TP is the duration (in years) over which the amount is weighed. In this formula, by convention, the time of weighing is identical to the exposure time (TW=EW) to reach the threshold: MDI is close to an annual average without consideration of the total period of exposure.

To estimate the maximum daily intake via drinking water, a normal default assumption is 2 L/day for adults and 0.75 L/day for bottle-fed infants (Fawell and Young, 1999). Body weights (BW) of 70 kg and 5 kg were attributed to adults and infants (less than five years old) respectively.

To interpret the risk resulting from the ratio expressed by Equation 1, three levels were considered:

R < 1 : L: low

R = 1 : M: Medium

R > 1 : H: high
## 4. Results and discussion

The highest concentrations obtained for the physicochemical characterization of the samples from the two events are summarized in table 1. In all the samples of the two events (April and December 2004), pH was always in the alkaline range (7.26 – 7.83). The values for chlorides were lower than 250 mg/L. All the results obtained for the pH and chlorides were within acceptable limits for the drinking water guidelines (OMS, 1996).

<table><caption>**Table 1:** Highest concentrations obtained for selected physiochemical parameters from the different water sampling points.</caption><thead><tr><th>Sampling Points</th><th>pH</th><th>Temperature °C</th><th>Conductivity µS/cm</th><th>TDS mg/L</th><th>Cl<sup>-</sup> mg/L</th><th>Pb µg/L</th><th>Hardness mg/L</th></tr></thead><tbody><tr><td>A<sub>1</sub></td><td>7.83</td><td>28.2</td><td>960</td><td>960</td><td>30.49</td><td>11</td><td>187</td></tr><tr><td>A<sub>2</sub></td><td>7.26</td><td>29.3</td><td>1297</td><td>1238</td><td>27.82</td><td>7</td><td>251</td></tr><tr><td>A<sub>3</sub></td><td>7.38</td><td>29.0</td><td>1004</td><td>960</td><td>23.33</td><td>12</td><td>204</td></tr><tr><td>A<sub>4</sub></td><td>7.36</td><td>29.0</td><td>1089</td><td>1069</td><td>18.49</td><td>10</td><td>218</td></tr><tr><td>B</td><td>7.31</td><td>29.0</td><td>1250</td><td>1205</td><td>31.66</td><td>250</td><td>240</td></tr><tr><td>C<sub>1</sub></td><td>7.29</td><td>29.6</td><td>1178</td><td>1122</td><td>20.83</td><td>10</td><td>234</td></tr><tr><td>C<sub>2</sub></td><td>7.47</td><td>28.3</td><td>1197</td><td>1203</td><td>22.99</td><td>50</td><td>238</td></tr><tr><td>D<sub>1</sub></td><td>7.40</td><td>29.1</td><td>1252</td><td>1126</td><td>21.49</td><td>8</td><td>234</td></tr><tr><td>D<sub>2</sub></td><td>7.31</td><td>29.7</td><td>1121</td><td>1121</td><td>26.33</td><td>10</td><td>233</td></tr><tr><td>D<sub>3</sub></td><td>7.44</td><td>28.4</td><td>1007</td><td>1006</td><td>19.16</td><td>190</td><td>227</td></tr></tbody></table>

The conductivity values indicated high mineralization of the samples. All the values were higher than 400 µS/cm, i.e. the threshold value for drinking water (ERB, 1999). The same observation could be made for the values obtained for TDS. Indeed, all the TDS concentrations were higher than 500 mg/L, the value suggested for fresh water (Desjardins, 1988). Furthermore, a value of 0.9 was obtained for the ratio between TDS and conductivity. Theoretically, this ratio is an empirical factor which can vary from 0.55 to 0.9 depending on the soluble components of the water and on the measurement temperature. Relatively high factors may apply to saline or boiler waters, whereas lower factors may apply where considerable hydroxide or free acid is present (Eaton et al., 1995). Since pH in this study varied from 7.26 to 7.83, it is obvious that the salinity of the samples studied was very high.

<table><caption>**Table 2:** Variation of lead concentrations in April 2004 water samples from the different sampling points.</caption><thead><tr><th>Sampling Points</th><th>Means µg/L</th><th>Minima µg/L</th><th>Maxima µg/L</th><th>S.D.</th><th>n</th></tr></thead><tbody><tr><td>B</td><td>245</td><td>240</td><td>250</td><td>3</td><td>7</td></tr><tr><td>C<sub>2</sub></td><td>45</td><td>38</td><td>50</td><td>5</td><td>7</td></tr><tr><td>D<sub>3</sub></td><td>185</td><td>180</td><td>190</td><td>4</td><td>7</td></tr><tr><td>Others</td><td>-</td><td>-</td><td>&lt;15</td><td>-</td><td>7</td></tr></tbody></table>

Table 2 shows the variations in lead concentrations from the water samples collected in April 2004. Generally, the presence of lead in drinking water can originate from industrial discharges, mines and foundries or deterioration of old lead piping (Eaton et al., 1995). Water samples from the boreholes for the first sampling events were lead-free, whereas during the same season, high lead concentrations were observed in the water samples from domestic taps and tanks. These observations can be explained by
different factors. The lead concentrations of these analyzed samples could be due to the existence of equipment, lead piping or joints welded onto the network. On the other hand, the values obtained for lead determination using the water samples taken in April 2004 were below the detection limit of the equipment. However, this information does not mean that the groundwater is free of lead pollution. The lead detection limit of the equipment (Perkin-Elmer) is 15µg/L, which is higher than the threshold value (10µg/L). A human health risk to the consumers of drinking water from points "C" may exist for any value not detected by the equipment and for which lead concentration would be higher than the threshold value. To verify this hypothesis, the presence of lead in water samples taken in December 2004 was determined using ICP-AES whose detection limit is lower than the threshold value (10µg/L). Table 3 summarized the obtained results for lead from water samples collected during December 2004. Variations in lead concentrations between the two sampling events are illustrated in Figure 2.

<table><caption>**Table 3:** Variation of lead concentrations in December 2004 water samples from the different sampling points.</caption><thead><tr><th>Sampling Points</th><th>Means µg/L</th><th>Minima µg/L</th><th>Maxima µg/L</th><th>S.D.</th><th>n</th></tr></thead><tbody><tr><td>A<sub>1</sub></td><td>10</td><td>9</td><td>11</td><td>1</td><td>3</td></tr><tr><td>A<sub>2</sub></td><td>5.67</td><td>4</td><td>7</td><td>1.53</td><td>3</td></tr><tr><td>A<sub>3</sub></td><td>11</td><td>10</td><td>12</td><td>1</td><td>3</td></tr><tr><td>A<sub>4</sub></td><td>9.67</td><td>9</td><td>10</td><td>0.58</td><td>3</td></tr><tr><td>B</td><td>14.67</td><td>14</td><td>15</td><td>0.58</td><td>3</td></tr><tr><td>C<sub>1</sub></td><td>9.67</td><td>9</td><td>10</td><td>0.58</td><td>3</td></tr><tr><td>C<sub>2</sub></td><td>11.67</td><td>11</td><td>12</td><td>0.58</td><td>3</td></tr><tr><td>D<sub>1</sub></td><td>7</td><td>6</td><td>8</td><td>1</td><td>3</td></tr><tr><td>D<sub>2</sub></td><td>9.67</td><td>9</td><td>10</td><td>0.58</td><td>3</td></tr><tr><td>D<sub>3</sub></td><td>10.67</td><td>10</td><td>11</td><td>0.58</td><td>3</td></tr></tbody></table>

Lead concentrations in samples collected during the rainy season were found to be higher than the values obtained for samples taken during the dry season. Since Port-au-Prince does not have an efficient urban waste management system (for liquids and solids), the karstic aquifer facilitates the transfer of surface pollution leachate to groundwater following storms (Denić-Jukić and Jukić, 2003). However, the presence of lead at lower concentrations in water samples from the boreholes is an important indicator of the pollution of groundwater resources. Lead concentrations of water samples from the different components of the public water system take into consideration the human health risk that can be linked to exposure by drinking water supplied by this system. Figure 3 illustrates the distribution of lead in water in the study area.
<figure><img src="image_4.png" /><figcaption>Figure 2: Variations in Lead concentrations in water samples collected from the different</figcaption></figure>

4.1. Assessment of the chemical risks of lead in the drinking water studied

Table 4 shows the lead risk levels to the exposed population by oral ingestion. A high risk can be seen for both adults and children. This human health risk assessment is determined by calculating a risk quotient specified as a function of the type of risk. In this study it is used to assess neurological impairment and decrease of cognitive faculties or IQ (Intellectual Quotient) in exposed children (INSERM, 1999).

<table><caption>Table 4: Level of estimated risks for human health from lead in drinking water</caption><thead><tr><th rowspan="2">Points</th><th rowspan="2">Pb<br>(µg/L)</th><th colspan="2">MDI<br>mg/kg*day<sup>-1</sup></th><th rowspan="2">ADI<br>mg/kg*day<sup>-1</sup></th><th colspan="2">Risk quotient<br>R</th><th colspan="2">Level</th></tr><tr><th>Adult</th><th>Children</th><th>Adult</th><th>Children</th><th>Adult</th><th>Children</th></tr></thead><tbody><tr><td>B</td><td>250</td><td>1.10</td><td>5.79</td><td>0.0035</td><td>315</td><td>1653</td><td>H</td><td>H</td></tr><tr><td>C<sub>2</sub></td><td>50</td><td>0.22</td><td>1.16</td><td>0.0035</td><td>63</td><td>331</td><td>H</td><td>H</td></tr><tr><td>D<sub>3</sub></td><td>190</td><td>0.84</td><td>4.4</td><td>0.0035</td><td>239</td><td>1256</td><td>H</td><td>H</td></tr></tbody></table>

4.2. Estimation of the increase of lead concentration in infants' blood

Theoretically, a risk assessment can be carried out with existing data reported in the literature, data obtained from analytical characterization and eco-epidemiological studies. Observation, experiment and modeling constitute the most common methods of performing risk assessment (Rivière, 1998). The epidemiological approach used here is the most appropriate tool for characterizing human health risk assessment. In this study, although data were obtained only by physicochemical analysis of water samples, available epidemiological data could be used to estimate a decrease of the cognitive faculties of the exposed children of the experimental site.

Indeed, the existing scientific literature on this subject makes it possible to establish a functional "dose-response" between the level of lead exposure and IQ degradation of the children (Zmirou and Perrodin,
1999). These data indicate that a contribution of +10µg per day in the drinking water (or food) consumed by the children leads to an increase in the metal concentration in their blood of +16 µg/L. In addition, it is also estimated that +100 µgPb/L in the blood of a child can be associated with a decrease of IQ from 2 to 3% (INSERM, 1999). Application of these eco-epidemiological data to the case of water collected from the water supply network of Port-au-Prince suggest an increase of lead in children's blood. Table 5 summarizes the estimation of the hypothetical decrease of the cognitive faculties (IQ) of the children exposed to drinking water in Port-au-Prince.

The data of columns 3 and 4 (table 5) were formulated under the assumption of the linearity of the relation between the concentration of the function "absorbed dose – lead concentrations in blood", and of the linearity of the function "lead concentrations in blood - effect on IQ". These assumptions provide a good idea on the possible effects on children's health of lead in drinking water. These estimations require backing up by epidemiological studies on the exposed population.

<table><caption>**Table 5: Estimation of the hypothetical decrease of the cognitive faculties (IQ) of exposed children**</caption><thead><tr><td>Points</td><td>Highest Concentration of lead (µg/L)</td><td>Estimation of the increase of lead concentration in infants' blood (µg/L)</td><td>Estimation of the decrease of infants' IQ (2 to 3% for + 100µg/L) [min; max]</td></tr></thead><tbody><tr><td>B</td><td>250</td><td>400</td><td>[8%; 12%]</td></tr><tr><td>C<sub>2</sub></td><td>50</td><td>80</td><td>[1.6%; 2.4%]</td></tr><tr><td>D<sub>3</sub></td><td>190</td><td>304</td><td>[6.1%; 9.1%]</td></tr></tbody></table>

The information obtained is nevertheless sufficient to conclude that there is a considerable risk of deterioration of cognitive faculties in children who regularly consume water from points "B", "C2" and "D3". These results should be confirmed by studies involving a larger sample size.

## Conclusion

A high risk for both adults and children has been calculated from the lead concentration determined in the samples studied. Based on these results, this study has estimated lead concentration in the blood of exposed children by oral ingestion using data in the literature on the target pollutant. A hypothetical decrease of the cognitive faculties (IQ) of the children exposed to the drinking water of Port-au-Prince has been also considered. It would be interesting to reinforce these estimations by carrying out epidemiological studies on the exposed population. It is also necessary to characterize lead with a larger number of water samples in order to confirm these initial results.

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## Travaux en cours

# 1- Evaluation des risques sanitaires liés à la pollution métallique des sources du versant nord du Massif de la Selle (Haïti) exploitées pour l'approvisionnement en eau de la population

## Contexte de l'étude

L'eau est essentielle à la vie et l'accès à l'eau est un enjeu majeur pour l'humanité, en particulier pour les populations des pays du Sud (Vermande, 2002). Constituant un milieu complexe et fragile, à la fois ressource et écosystème, l'eau se présente en effet, comme un facteur incontournable sans substitut possible dans presque toutes les activités de production et de consommation de l'espèce humaine (Emmanuel, 1998).

Par ailleurs, dans les pays en développement, l'accroissement incontrôlé de la population exerce de fortes pressions sur les faibles infrastructures existantes dans les espaces urbains (Emmanuel et Lindskog, 2002). Cette augmentation de la population suscite notamment une forte demande en eau et facilite, entre autres, le transfert de pollution vers les écosystèmes naturels. Les polluants générés par les activités urbaines sont donc à l'origine de modifications constatées dans l'équilibre physicochimique (ionique) des ressources en eau. Ces transformations ne peuvent alors que compromettre la qualité de l'eau destinée à la consommation humaine. Ainsi, la concentration des populations génère d'importants volumes d'effluents liquides pollués, lesquels créent des situations dangereuses pour la santé humaine (Chantrel, 2002).

En effet, les maladies d'origine hydrique représentent une véritable hécatombe silencieuse qui tue chaque minute 15 êtres humains. C'est la première cause de mortalité dans le monde, décimant chaque année environ 8 millions d'habitants, soit l'équivalent de la population haïtienne (SAHU, 2006). En Haïti cependant, la fièvre typhoïde constitue la première cause de mortalité chez les enfants de 5-14 ans. La diarrhée et la gastro-entérite d'origine infectieuse ont été classées deuxième cause de mortalité, tous âges confondus, entre 1997 et 2000; et la quatrième cause de mortalité infantile (OMS/OPS, 2002). En outre, des études réalisées, en particulier sur le fluor et le plomb mettent l'accent sur le danger lié à des pathologies aiguës (gastro-entérite hémorragique, néphrite toxique aiguë, anémie, abattement, lassitude, modification de comportement chez l'enfant...) et chroniques (tachetures dentaires, fluoroses affectant la structure osseuse, atteintes thyroïdiennes, convulsions...) (OMS, 1996).

En Haïti, l'absence de normes de qualité de l'eau destinée à la consommation humaine entrave toute démarche visant le contrôle de la qualité de l'eau destinée à la boisson, multipliant ainsi les risques liés à la consommation de l'eau. Dans ce contexte, l'Unité chargée de Réforme du Secteur de l'Eau potable (URSEP) a demandé au Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya de faire une proposition technique et financière sur l'élaboration d'un projet de norme de qualité de l'eau potable pour Haïti.

Le massif de la Selle (2680 m), la chaîne la plus élevée de la République d'Haïti, est abondamment arrosé. Dans son bassin versant septentrional, bassin présentant un grand intérêt pour les ressources en eau de Port-au-Prince, il contient des calcaires intensément fracturés et karstifiés, autorisant le stockage et la circulation d'eau souterraine. Il en découle qu'il s'agit d'un aquifère majeur, véritable château d'eau potentiel pour la RMPP (TRACTEBEL, 1998). Des calcaires inter stratifiés inclus dans des roches basaltiques ont été identifiés dans son bassin méridional (Woodring et al., 1924 ; Butterlin, 1960). L'urbanisation accélérée de ce versant suscite des inquiétudes sur la qualité physicochimique des points d'eau captés pour l'alimentation en eau potable de la population.

Les aquifères karstiques sont caractérisés par l'existence de réseaux irréguliers de pores, de fissures, de fractures et de conduites de formes et de dimensions variées. Une telle structure, d'une importante hétérogénéité physique et géométrique, cause des conditions hydrauliques complexes et la variabilité spatiale et temporelle des paramètres hydrauliques. Après une averse, la recharge rapide et turbulente
des eaux souterraines se produit par le drainage dans de grands conduits de volume élevé d'eau non filtrée (Denić-Jukić et Jukić, 2003).

Des concentrations de 40µgPb/l et 470µgCr/L ont été mesurées dans les ressources en eau souterraine de Port-au-Prince (Emmanuel, 2004). Emmanuel et al (2007) ont obtenu une valeur de 250µgPb/L dans le réseau public d'approvisionnement en eau potable de cette ville. Les concentrations obtenues en métaux lourds dans ces travaux dépassent largement les valeurs seuils imposées par la réglementation internationale pour l'eau destinée à la consommation humaine. Elles mettent en perspective l'évidence d'un danger pour la santé des populations exposées. Il convient également de souligner que ces études ont été réalisées uniquement sur des systèmes alimentés par des forages. Dans un tel contexte le LAQUE a jugé utile de mettre en place un projet de recherche sur la caractérisation physicochimique complète de ces sources d'eau, dans la perspective de procéder à l'évaluation des risques sanitaires dus aux métaux lourds contenus dans ces points d'eau.

## 2- Elaboration de normes de qualité de l'eau destinée à la consommation humaine

Dans les différents travaux d'évaluation des risques sanitaires réalisés, nous avons retenu, dans la phase d'évaluation du danger, une démarche consistant à comparer les différentes valeurs obtenues dans la matrice retenue pour les polluants traceurs avec les concentrations prescrites sur le plan international dans les normes de qualité pour l'eau potable (normes de l'Organisation Mondiale de la Santé quand elles existent, normes de l'US EPA, Normes européenne). Dans un esprit d'approfondissement cette démarche, nous avons pensé qu'il était important d'initier une réflexion sur l'élaboration de normes nationales haïtiennes pour l'eau de boisson. Une proposition d'études est soumise aux autorités haïtiennes et à l'OPS/OMS.

## Objectif général

Elaborer un projet de normes pour l'eau potable en Haïti, en prenant appui sur les normes et les directives de l'Union Européenne (UE), de l'Agence américaine pour la protection de l'environnement (USEPA), et de l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS).

## Méthodologie

La méthodologie de proposition s'articule autour de 4 étapes successives :

* Elaborer la proposition de norme

* Enquêter les laboratoires du pays travaillant dans le domaine de l'eau (potable)

* Proposer un programme de formation pour le personnel de ces laboratoires

* Expérimenter l'applicabilité de la norme sur le terrain

## Elaboration de la proposition

Pour cette première étape une démarche théorique sera élaborée autour du principe de précaution. Elle retiendra, entre les propositions de l'UE, de l'USEPA et de l'OMS, les valeurs limites les plus restrictives, notamment pour les paramètres comportant un niveau de risque sanitaire élevé. Mais dans tous les cas, une considération particulière sera accordée aux paramètres et à leurs méthodes de mesure dans le contexte haïtien. L'approche théorique comportera les 5 points suivants :
## Classification des paramètres

Rodier (1996) propose la classification suivante pour les analyses de l'eau destinée à la consommation humaine :

* Caractères organoleptiques : couleur, odeur ;

* Paramètres physico-chimiques : conductivité électrique, pH, turbidité, solides totaux dissous ;

* Substances et critères chimiques indicateurs de pollution : ammonium, nitrites, oxydabilité ;

* Anions : Bore, chlorures, nitrates, phosphore, sulfates, silice ;

* Cations : dureté totale, potassium, sodium ;

* Eléments considérés comme toxiques : cadmium, chrome, fluorures, mercure, plomb, nickel, sélénium, cyanures, argent thallium, molybdène ;

* Eléments considérés comme indésirables : aluminium, cuivre, fer, manganèse, zinc ;

* Micropolluants organiques : huiles et graisses, substances humiques aquatiques, hydrocarbures, pesticides et substances apparentées (PCB) ;

* Soufre et composés soufrés ;

* Gaz de l'eau : oxygène dissous... ;

* Méthodes générales d'examen bactériologique ;

* Bactéries indicatrices de contamination et d'efficacité de traitement : Coliformes totaux, E. coli ;

* Bactéries spécifiques.

## Justification des paramètres

### Méthodes d'analyses

### Equipements nécessaires

### Analyses comparatives sur les méthodes

## Inventaire des laboratoires de qualité de l'eau en Haïti

Dans cette phase, le LAQUE se propose de mener une enquête soutenue sur les laboratoires intervenant dans le domaine de l'eau en Haïti. Ladite enquête insistera sur les 2 principaux champs suivants :

### Equipements disponibles

### Qualification du personnel

## Programme de formation pour le personnel des laboratoires

Le programme de formation s'inscrira dans une logique d'une relative uniformisation des résultats des différents laboratoires, quant à la justesse et à la fidélité de ces résultats, indispensable à la réussite du suivi envisagé dans le cadre de l'application de la norme. La formation portera notamment sur :

### Les méthodes d'analyses

### La protection de l'environnement
## Mise en expérimentation de la proposition de norme sur le terrain

Cette étape indispensable à l'application de la norme, devra s'échelonner sur une période minimale de 2 ans. Elle verra la mise en place des premiers éléments d'information, dans la perspective de l'implémentation d'une base de données sur l'eau destinée à la consommation.
# Axe 2 : Gestion intégrée des ressources en eau

## Contexte et objectifs

L'eau est l'une des ressources naturelles les plus indispensables à la vie et au développement économique des populations humaines (Emmanuel, 1998)<fnref n="2" />. Elle est l'un des biens communs qui se retrouvent au coeur de la fondation de la vie communautaire. En effet, les premières civilisations humaines ont vu le jour autour de points d'eau comme les grandes vallées bordant le Nil, l'Indus, l'Euphrate et le Yang-Tsé-Kiang, où l'agriculture de subsistance a pu se muer en économie agricole excédentaire (Mayor, 1997)<fnref n="3" />.

En annonçant la pénurie de l'eau, Falkenmark et Widstrand (1992)<fnref n="4" /> ont fournit, à partir d'hypothèses mettant en confrontation les ressources en eau disponible et l'accroissement de la population, des ordres de grandeur utiles pour apprécier le problème d'eau douce dans le monde. L'indice de pénurie, établi par les Nations Unies en 1992, montre que l'eau est déjà, ou va devenir, une contrainte majeure pour le développement dans plus d'un tiers des pays étudiés. En 1990, 28 pays souffraient de problèmes ou de pénurie d'eau. En 2025, 46 à 52 pays seront dans le même cas (tableau suivant), ayant de 2,8 à 3,3 milliards d'habitants selon les projections de population des Nations Unies ; la plupart de ces pays seront probablement trop pauvres pour lutter contre la pénurie au moyen de méthodes coûteuses. On voit ainsi l'importance de la maîtrise de la croissance démographique dans la gestion des problèmes d'approvisionnement en eau (Gadelle, 1995)<fnref n="5" />.

<table><caption>Tableau - Pays avec moins de 1 000 m<fnref n="3" /> d'eau par personne et par an (penurie) en 1955, 1990 et 2025 (projection)</caption><thead><tr><th>Pays avec pénurie d'eau en 1955</th><th>Nouveaux pays avec pénurie d'eau en 1990</th><th>Nouveaux pays avec pénurie d'eau en 2025 selon toutes les projections de population</th><th>Nouveaux pays avec pénurie d'eau en 2025 avec les hypothèses hautes ou moyennes de population</th></tr></thead><tbody><tr><td>Malte, Djibouti, Barbade, Singapour, Bahrein, Koweit, Jordanie</td><td>Arabie Saoudite, Qatar, Yémen, Émirats Arabes Unis, Israël, Tunisie, Kenya, Cap Vert, Burundi, Algérie, Rwanda, Malawi, Somalie</td><td>Libye, Oman, Égypte, Camores, Afrique du Sud, Syrie, Iran, Éthiopie, Haïti</td><td>Chypre, Maroc, Tanzanie, Pérou</td></tr></tbody></table>

Source : GADELLE, F (1995) Le monde manquera-t-il bientôt d'eau? Sécheresse, vol. 6, 1:11-15

<footnote n="2">² Emmanuel E. (1998). Gestion sociale de l'eau et développement local. In. :Azael A. et Fièvre N. Décentralisation et développement local : les enjeux haïtiens. Actes du colloque international sur le développement local. Université Quisqueya, Port-au-Prince, 27-29 juillet 1998. pp 324-335.</footnote>

<footnote n="3">³ Mayor F. (1997). L'eau et la civilisation. Premier forum mondial de l'eau, Paris :UNESCO.</footnote>

<footnote n="4">⁴ Falkenmark M.; Widstrand C. Population and water resources: a delicate balance. Population Bulletin, Population Reference Bureau, 1992 ; 47.</footnote>

<footnote n="5">⁵ Gadelle F. (1995) Le monde manquera-t-il bientôt d'eau? Sécheresse, vol. 6, 1:11-15</footnote>
L'eau, écrit Mayor (1997), « ressource limitée et écosystème vulnérable, reste un patrimoine naturel qu'il convient de gérer sous une base sociale économique et culturelle dans l'intérêt commun et dans une perspective de développement durable ».

En Haïti, souligne Emmanuel (1998), « la complexité des problèmes liés à la gestion de l'eau, particulièrement la répartition géographique des ressources en eau et le nombre d'institutions tant privées que publiques qui interviennent dans le secteur, met en compétition un large éventail de groupes d'intérêts et d'ordres bien établis de droits, de valeurs et de priorité ». Par ailleurs, « les tensions sur la ressource en eau constatées à la suite d'un accroissement de la demande liée à la diversification des usages (irrigation, industrialisation, besoins domestiques, ...) ont conduit aux cours des années 90 un certain nombre de pays à reconnaître à l'eau le statut de patrimoine commun de la nation et dans certains cas à nationaliser (ou domanialiser) purement et simplement la ressource en eau. Plus cette dernière est rare, plus la nécessité se fait sentir de procéder à son appropriation collective » (Sironneau, 1998)<fnref n="6" />.

En se référant aux informations disponibles sur le problème de la pénurie (quantité, qualité, équilibre biologiques des écosystèmes), le LAQUE pense qu'il faudra expérimenter aujourd'hui en Haïti un modèle de gestion des ressources naturelles qui prendrait en compte l'eau pour l'ensemble de son cycle. Cette gestion devra également s'inscrire dans une démarche de développement durable et de conciliation équilibrée entre les différents usages.

Les thèmes de cet axe de recherche sont :

1. Modélisation des flux hydrauliques produits par les bassins versants,

2. Gestion du cycle urbain de l'eau,

# Thème 1 : Modélisation des flux hydrauliques produits par les bassins versants

## Travaux en cours

1- Thèse de Farah Altagracia DORVAL (2006-2009). « Construction et calage d'un modèle de simulation continue des flux produits par les bassins versants ». Cotutelle de thèse Université Quisqueya et Institut National des Sciences Appliquées de Lyon.

Cette thèse permettra de comprendre la dynamique des bassins versants urbanisés en identifiant en tout temps et à partir de paramètres de qualités (conductivité, pH, température, Turbidité) les sources responsables des débits enregistrés sur les réseaux instrumentés par l'Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine OTHU (Lyon, France).

Ce travail de recherche facilitera l'acquisition de connaissances susceptibles d'aider dans le développement d'une équipe de recherche dans le domaine de l'hydrologie urbaine en Haïti. Des compétences dans trois axes majeurs de la recherche dans ce domaine seront assimilées.

- La métrologie: connaissance des appareillages, de leurs conditions de mise en œuvre et d'exploitation;

- L'analyse critique et la valorisation des données quantitatives et qualitatives;

- Les principes de modélisation des flux d'eau et éventuellement de polluants

<footnote n="6">6 Sironneau J. L'eau – Nouvel enjeu stratégique mondial. Economica, Paris, 1996.</footnote>
# Thème 2 : Gestion du cycle urbain de l'eau

## Travaux réalisés

1. Analyse de l'évolution de la salinité des ressources en eau souterraine de la zone « Sud-ouest » de l'aquifère de la plaine du Cul-de-sac en Haïti.

Osnick Joseph<fnref n="1" />, Evens Emmanuel<fnref n="1" />, Thierry Winiarski<fnref n="2" />, Paul Vermande<fnref n="3" />

## Résumé

L'aquifère de la Plaine du Cul-de-sac contribue à plus de 50% à l'alimentation en eau de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince. Ce réservoir dispose d'une zone interfaciale « eau douce – eau salée » qui donne naissance à un gradient de salinité dans les eaux douces. L'objectif de cette étude était d'évaluer, d'un point de vue spatio-temporel, la salinité des ressources en eau de la zone Sud-ouest de la Plaine du Cul-de-sac. Une campagne de prélèvement d'échantillons a été réalisée, en septembre 2003, sur 16 forages de la zone d'étude. Les points d'eau ont été sélectionnés sur un axe est-ouest préalablement défini. Les chlorures et la conductivité électrique ont été sélectionnés pour estimer la salinité de ces eaux. D'importantes concentrations en chlorures (304 mg.L⁻<fnref n="1" />) et en conductivité (1475 µS.cm⁻<fnref n="1" />) ont été mesurées sur des échantillons. Un taux moyen annuel d'accroissement de 3% de la salinité a été estimé en comparant les résultats des analyses de 2003 avec ceux de 1999. Les teneurs en salinité les plus élevées ont été mesurées sur les forages les plus profonds (60 à 150m). La profondeur des forages de la zone d'étude semble être un indicateur de la salinité de l'eau des différents niveaux d'aquifère de la Plaine du Cul-de-sac.

Mots clés : eaux souterraines, salinité, chlorures, forages

## Introduction

Dans les espaces urbains des pays en développement, l'accroissement incontrôlé de la population exerce de violentes pressions sur les ressources naturelles, particulièrement les ressources en eau, en entraînant une dégradation accélérée de l'environnement (Emmanuel et Lindskog, 2002)<fnref n="7" />. Les conditions de pauvreté économique de ces zones conduisent le plus souvent à des choix technologiques privilégiant l'exploitation des eaux souterraines au captage des eaux de surface. L'exploitation des aquifères présente de nombreux avantages (Desjardins, 1988)<fnref n="8" />. En effet, les aquifères peuvent constituer des ressources d'eau souterraine d'une grande qualité, nécessitant peu ou pas de traitement, pouvant servir comme source d'alimentation en eau potable pour les populations (Banton et Bangoy, 1999)<fnref n="9" />. Dans les pays

<footnote n="1">¹Laboratoire de Qualité de l’Eau et de l’Environnement, Université Quisqueya, BP 796 Port-au-Prince, Haïti.</footnote>

<footnote n="2">²Laboratoire des Sciences de l'Environnement, École Nationale des Travaux Publics de l'État, Rue Maurice Audin, 69518 Vaulx-en-Velin, France</footnote>

<footnote n="3">³Laboratoire d'Analyse Environnementale des Procédés et Systèmes Industriels, Institut des Sciences Appliquées de Lyon, 20 avenue Albert Einstein, 69621 Villeurbanne Cedex</footnote>

<footnote n="7">⁷ Emmanuel E, Lindskog P. Regards sur la situation actuelle des ressources en eau de la République d'Haïti. In: Emmanuel E, Vermande P, eds. Actes du Colloque International Gestion Intégrée de l'Eau en Haïti. Port-au-Prince : Edition de l'Université Quisqueya, 2002 : 30-52</footnote>

<footnote n="8">⁸ Desjardins R. Le traitement des eaux. Montréal : Edition de l'Ecole Polytechnique de Montréal, 1988 : 305 p.</footnote>

<footnote n="9">⁹ Banton O, Bangoy L. Hydrogéologie – Multiscience environnementale des eaux souterraines. Québec : Presses de l'Université du Québec/AUPELF, 1999 : 460 p.</footnote>
arides ou semi-arides, les eaux souterraines constituent généralement les seules ressources pérennes et sont, de ce fait, essentielles et vitales pour les populations et pour l'économie du pays (Banton et Bangoy, 1999). Cependant, la surexploitation des nappes d'eau souterraine peut entraîner leur épuisement, le tarissement des rivières qu'elles alimentent ou, pire encore en zone côtière, la remontée des eaux salées ou saumâtres (Chantrel, 2002)<fnref n="10" />. A des teneurs en chlorures supérieures ou égales à 700 mg/L, la salinité peut causer des problèmes de toxémie gravidique ou prééclampsie chez les femmes enceintes, et d'hypertension (ERB, 1999)<fnref n="11" />.

En Haïti, l'aquifère de la Plaine du Cul-de-sac contribue à plus de 50% à l'approvisionnement en eau potable des populations de la Communauté urbaine de Port-au-Prince. Cet aquifère représente le potentiel en eau souterraine le plus important de cette région du pays. Par ailleurs, les ressources en eau souterraine de la Plaine du Cul-de-sac sont menacées par la salinisation (Simonot, 1982¹² ; TRACTEBEL, 1998¹³). La montée d'un flux significatif d'eau marine vers l'intérieur des terres a été observée (TRACTEBEL, 1998). Bois et al (1999)<fnref n="14" /> ont noté une importante augmentation (246%) de la salinité dans l'eau de la nappe de la Plaine du Cul-de-sac pour la période allant de 1988 à 1999. L'objectif de cette étude a été d'évaluer, du point de vue spatio-temporel, la salinité des ressources en eau de la zone Sud-ouest de la Plaine du Cul-de-sac.

## 2- Utilisation stratégique et durable des eaux souterraines transfrontalières de l'île d'Hispaniola : l'aquifère inter-montagneux de l'Artibonite et l'aquifère côtier de Massacre – République d'Haïti, République Dominicaine (Projet : GEF-PNUE-OEA-UNESCO)

### Contexte du projet

La République d'Haïti et la République Dominicaine partagent l'île Hispaniola, située dans la région des grandes Antilles du bassin Caraïbe, entre Cuba et Porto Rico (Chamley, 2002). Avec une population totale d'environ 18,6 millions, l'île détient la plus forte densité démographique de toute l'Amérique latine. Selon un recensement réalisé en 2002, la densité de la population dominicaine est de 175 habitants/km²; tandis que les projections pour Haïti basées sur le Recensement Général de la Population et de l'Habitat (2003) estimaient une densité moyenne de 286 hab./km² (IHSI, 2003).

Les bassins versants de l'île sont importants à la satisfaction de besoins nutritionnels et à la fourniture de services écologiques de base. Les deux nations comptent beaucoup sur leurs ressources en eau de surface, mais aussi et surtout souterraine pour leur consommation domestique et leur développement économique, pendant que les écosystèmes ruraux assurent une fonction vitale croissante. La région est en effet caractérisée par des sécheresses prolongées, une topographie accidentée, des pertes de sols, et la diversité de microsystèmes sensibles sous la pression intense de populations vivants en extrême pauvreté.

En conséquence de la situation dramatique de désastre écologique des zones forestières hautement dégradées de la région centrale de l'île Hispaniola où les eaux superficielles diminuent progressivement,

<footnote n="10">¹⁰ Chantrel P. La problématique des ressources en eau : nouvelles orientations pour préparer l'avenir. In: Emmanuel E, Vermande P, eds. Actes du Colloque International Gestion Intégrée de l'Eau en Haïti. Port-au-Prince : Edition de l'Université Quisqueya, 2002 : 20-29.</footnote>

<footnote n="11">¹¹ ERB (Eau et Rivières de Bretagne). Interprétez votre analyse d'eau. Bretagne : ERB, 1999 : 5 p. Available on : www.assoc.wanadoo.fr/erb/potable.htm. Consulté le 15/02/2004.</footnote>

<footnote n="12">¹² Simonot M. Les ressources en eau souterraine de la région de Port-au-Prince. Situation actuelle et recommandation. Port-au-Prince : PNUD (Programme des Nations Unies pour le Développement, 1982 : 52 p.</footnote>

<footnote n="13">¹³ TRACTEBEL. Modélisation mathématique des nappes des plaines du Cul de sac et de Léogâne. Bruxelles : Tractebel Development, 1998 : 96 p.</footnote>

<footnote n="14">¹⁴ Bois M, Emmanuel E, Prévilon E, Laraque E. Water salinity evaluation from the principal wells of Cul-de-Sac groundwater supplying tank trucks. In: AIDIS, CWWA eds. Proceedings of 8th annual CWWA and 4th AIDIS region 1 conference. Kingston : AIDIS, 1999 : CDROM.</footnote>
en raison de l'évaporation et le ruissellement incontrôlés, la République d'Haïti et la République Dominicaine ont décidé d'unir leurs efforts et d'initier un processus pour arriver à des systèmes de gestion conjointes et durables de leurs ressources naturelles. Ce projet, supporté par l'OEA et le Programme Hydrologique International de l'UNESCO et faisant suite à une mission de reconnaissance des deux agences auprès d'experts techniques nationaux, traduit la velléité des deux pays autour d'une vision commune de gestion de leurs ressources hydriques souterraines respectives.

## Objectif général

Assurer une gestion durable des aquifères situés dans les régions inter-montagneuses et côtières de l'île Hispaniola dans la perspective de réduire la dégradation de la terre, le processus accéléré de l'érosion – sédimentation et le spectre de la pauvreté.

## Objectifs spécifiques

1. Création d'un contexte à une gestion conjointe et durable - Une compilation conjointe des informations et l'échange technique entre les deux pays. Ceci impliquera un accord à travers un processus participatif sur un diagnostic qui évaluera le potentiel des ressources hydriques souterraines ainsi que les principaux problèmes transfrontaliers, leur cause et solutions éventuelles, et les opportunités pour une utilisation durable des eaux souterraines dans un contexte de gestion intégrée des ressources Eau-Sol. Cette première partie inclura la préparation et la promotion de solutions concertées des reformes institutionnelles et des politiques d'harmonisation.

2. Expansion de la ressource de base - Evaluation des potentiels d'eau souterraine des aquifères carbonatés les plus profonds. Des évidences géologiques semblent indiquer que de grandes quantités d'eau renouvelables peuvent être emmagasinées en profondeur dans les formations calcaires situées sous la couverture karstique sédimentaire récente. Le projet entend évaluer la faisabilité de l'exploitation de cette ressource potentielle dans une perspective technique et économique.

3. Atténuation de la dégradation des sols, incluant les impacts des événements climatiques extrêmes. - La recharge artificielle des aquifères peut jouer un rôle important dans le contexte environnemental spécifique de l'île. Le projet évaluera la faisabilité également les interventions pilotes, de modèles de recharges artificielles. L'application systématiquement de ces structures peu onéreuses et simples de mise en œuvre s'est démontrée efficace à fournir de multiples bénéfices : réductions des alluvions et la sédimentation dans les zones avales, augmentation de recharges des aquifères, atténuation des événements extrêmes, amélioration de la qualité de l'eau, protection des écosystèmes dépendant des eaux souterraines.

## Contexte de l'intervention du LAQUE

Dans les zones côtières, l'extraction d'un volume d'eau de la nappe supérieur à la recharge accentue l'intrusion d'eaux marines ou saumâtres vers les terres, conduisant ainsi à des processus de salinisation. Ce phénomène représente un problème crucial pour les aquifères côtiers et un risque sanitaire pour les consommateurs des eaux issues de ces aquifères. En effet, La salinité due aux chlorures est responsable de certains problèmes rénaux, d'hypertension et de cancer du col de l'utérus. En Haïti, ce phénomène, aggravé par la concentration des populations et des activités socioéconomiques, affecte de façon particulière les systèmes aquifères.

Cette problématique a été mise en évidence dans le cadre de la phase préparatoire de proposition de projet intitulé : « Utilisation stratégique et durable des eaux souterraines transfrontalières de l'île d'Hispaniola : l'aquifère inter-montagneux de l'Artibonite et l'aquifère côtier de Massacre – République
d'Haiti, République Dominicaine ». L'initiative impliquait plusieurs agences des Nations Unies (GEF-PNUE-OEA-UNESCO), des responsables et décideurs des 2 pays impliqués (dont le Ministère de l'Environnement haïtien) et des groupes d'experts nationaux dominicains et haïtiens (dont le LAQUE de l'Université Quisqueya). Ce projet a donné lieu à une étude de salinité sur le système aquifère côtier de Massacre localisé dans la région du nord' est d'Haïti, (-72°8'; 19°45'), à la frontière entre Haïti et la République Dominicaine.

Les observations ayant mis en évidence le problème de la salinisation des eaux souterraines de Massacre, ont été effectuées entre le 1er et 3 septembre 2006. Plusieurs paramètres physico-chimiques ont été mesurés sur les échantillons des 35 points de prélèvement. Les points d'eau de surface ont les concentrations en chlorures les plus faibles. Par contre, certaines valeurs mesurées sur les forages sont largement supérieures aux valeurs seuils proposées par l'OPS/OMS pour l'eau potable [250 mg/L]. En effet, trois forages présentent des concentrations allant de 318,66 à 810, 89 mg/L. A des teneurs en chlorures supérieures ou égales à 700 mg/L, la salinité peut causer des problèmes de toxémie gravidique ou prééclampsie chez les femmes enceintes, et d'hypertension. Les différentes valeurs mesurées pour les chlorures dans les échantillons étudiés sont présentées à la figure suivante.

<figure><img src="image_5.png" /><figcaption>Figure : Valeurs mesurées pour les chlorures sur les différents points de prélèvement</figcaption></figure>

## Perspectives d'avenir

La mise en place d'un Observatoire qualitatif et quantitatif sur les aquifères en Haïti permettra de compléter les travaux en cours en produisant une base de données fiable et accessible aux chercheurs. Cet observatoire aura pour objectifs de :

* Comprendre le comportement hydrodynamique des 2 aquifères touchés par la contamination (la plaine du cul-de-sac et rivière massacre) : installation de piézomètres, essai de pompage à partir des forages commerciaux et industriels existants...
* Suivre qualitativement l'eau de la nappe : Prélèvements d'échantillons et analyses physico-chimiques.

3- *Projets de fin d'études de Martine El. MATHIEU (2007). Utilisation du maïs (Zea mays L.) dans la rétention des composés azotés et phosphatés contenus dans la solution interstitielle des sédiments de dragage de la Ravine Bois-de-Chêne. Projets de fin d'Etudes, Faculté d'Agronomie et de Médecine Vétérinaire (FAMV) Université d'Etat d'Haiti.*

Résumé

Au début du XXIᵉ siècle, l'augmentation de la population humaine est devenue un facteur majeur dans la progression de la dégradation environnementale à l'échelle mondiale. La dégradation des ressources en eaux particulièrement est, en grande partie, liée aux activités anthropiques. En effet, la plupart des ressources en eaux du monde ont été, dramatiquement, modifiées à cause du développement non soutenable de l'agriculture, de l'élevage et également de la déforestation et de l'urbanisation. Ces perturbations ont provoqué des changements climatiques au niveau local et régional, ont modifié les cycles hydrologiques et biogéochimiques.

L'écohydrologie, un nouveau paradigme lancé par l'UNESCO en 1996, se fonde sur l'hypothèse que le développement durable des ressources en eau est subordonné à la capacité de maintenir des processus évolutionnistes existants de circulation de l'eau et des nutriments et de flux d'énergie, moyennant une régulation intégrée des processus biologiques, biogéochimiques et hydrologiques comme outils de gestion. Depuis quelques années, des bio-ingénieurs ont appliqué à ce concept, dans le but de mieux contrôler les impacts de la pollution sur les écosystèmes aquatiques, plusieurs technologies dont la phytorémediation. Ainsi, plusieurs études (Zalewski et al., 1990a, 1990b; Zalewski et al., Moss, 1998; Zalewski et al., 1998; Zalewski, Wagner, 1998) ont associé ces deux concepts - Ecohydrologie et phytotechnologie - pour essayer de trouver des solutions au problème d'eutrophisation. Cependant, l'examination des possibilités de gestion des eaux côtières et de diminution de leur eutrophisation en utilisant l'écohydrologie a été initiée par Wolanski et al. (2004).

En Haïti, les risques d'apport en excès de nutriments (N, P) à la baie de Port-au-Prince par des flux d'eaux usées urbaines et par des dépôts de sédiments sur la côte ont été démontrés par des études réalisées au LAQUE. Les résultats de ces recherches ont permis de mettre en évidence les risques de présence d'un « bloom » d'algues et particulièrement, de prolifération de cyanobactéries au niveau de cette baie. En effet, parmi les composés azotés dosés, l'ammoniac, très toxique pour les organismes aquatiques, a présenté, suivant les normes établies, des risques de pollution importante avec une teneur moyenne de 2.21 en 2005 et de 4.4 mg/l en 2007. De plus, les phosphates qui peuvent provoquer l'eutrophisation à partir de 0.5 mg/l, ont dépassé la valeur limite (2mg/l) fixée par l'Union Européenne de plus de 7 fois (14.4 mg/l) et de plus de 6 fois (13.9 mg/l) respectivement en 2005 et en 2007 lorsqu'on considère les teneurs minimales. Une approche écohydrologique, la phytorémediation a été expérimentée dans le cadre d'un traitement des sédiments en utilisant le Zea mays L. (maïs) comme plante exportatrice d'azote et de phosphore. Les plantes de l'expérimentation, bien que n'ayant pas une biomasse importante, ont prouvé de bonnes potentialités à exporter les composés azotés et phosphatés contenus dans ces sédiments de dragage. Elles ont pu retenir une moyenne de 0.86 g d'N/100g et 0.28 g de P/100 g de produits bruts pour la partie aérienne. Pour la partie souterraine, elles ont stocké dans leur tissus 0.54 g d'N/100g et 0.067 g de P/100g de produits bruts.

Suite à ces résultats, il se révèle donc important, dans le but de mieux appréhender la gestion intégrée des ressources en eaux, dans une perspective de faire face à la pénurie des eaux, de réaliser une synthèse sur l'écohydrologie, ses relations avec les phytotechnologies ; 'utiliser l'azote et le phosphore marqués (¹⁵N et ³²P) dans la rétention des composés azotés et phosphatés des sédiments de dragage ; enfin il erait intéressant de valider ces premiers sur d'autres échantillons de sédiments contaminés.
## Travaux en cours

Thèse de Urbain FIFI (2006-2009). «Impacts des eaux pluviales urbaines sur les eaux souterraines en zone tropicale : Mécanismes de transfert de métaux lourds à travers un sol modèle de Port-au-Prince (Haïti)». Cotutelle de thèse Université Quisqueya et Institut National des Sciences Appliquées de Lyon.

Ce travail permettra de faire un état de l'art du fonctionnement de la nappe de la Plaine du Cul-de-Sac (PCS) et d'établir une base de données sur les formations géologiques et hydrogéologiques caractérisant les différents sols constituant la zone saturée et non saturée. Des études en colonne (fig 1) à l'échelle de laboratoire seront réalisées sur un « sol modèle » soumis à des fluides chargés en métaux lourds afin de mettre en évidence les principaux mécanismes de rétention/relargage dans des conditions hydrodynamiques. Ces nouveaux travaux de caractérisation fourniront aux autorités sanitaires de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP)<fnref n="15" /> de nouveaux outils leur permettant de protéger les ressources en eau et par conséquent, de réduire les risques sanitaires liés aux différents polluants contenus dans ces eaux.

<figure><img src="image_6.png" /><figcaption>Figure 1 : Schéma conceptuel pour les essais en colonne de laboratoire</figcaption></figure>

La méthodologie de l'étude appliquée ici en rapport avec transfert de polluants dans les eaux souterraines se base sur l'élaboration d'un scénario (fig. 2) décrivant la problématique de la gestion des déchets dans les PED. Ce scénario sera étudié sur les déchets de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP). Son choix permet d'étendre la réflexion sur possibilité de contamination des nappes de l'aquifère de la PCS par les métaux d'une part, et d'autre part de comprendre tous les mécanismes de transfert dans les formations géologiques haïtiennes à l'échelle de laboratoire.

<footnote n="15">15 Selon l'article I de la loi haïtienne du 21 juillet 1983 organisant le District Métropolitain de Port-au-Prince en communauté Urbaine, institué à l'article 7 de la loi du 19 septembre 1982 sur la régionalisation et l'aménagement du territoire, sous l'appellation de Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP). ( Cf. LE MONITEUR, Journal Officiel de la République d'Haïti, N° 49).</footnote>
<figure><img src="image_7.png" /><figcaption>**Figure 2: Scénario de la problématique des lixiviats sur les ressources en eau souterraine de la PCS.**</figcaption></figure>

## 2- Contribution à la mise en place d'un réseau de chercheurs pour la GIRE (Gestion Intégrée des Ressources en Eau)<fnref n="16" /> - Analyse, appui scientifique et formation au renforcement de la GIRE dans deux pays du Sud : Haïti et Côte d'Ivoire en lien avec l'expérience européenne (cas de la Belgique)

N.B. Depuis 2005, le LAQUE travaille, en collaboration avec l'Université de Liège, sur la gestion intégrée des ressources en eau dans une perspective urbaine. Ce partenariat a donné plusieurs résultats, notamment la présentation d'une communication orale aux Journées Scientifiques du réseau Développement Durable de l'Agence universitaire de la Francophonie tenues à Mostaganem en novembre 2006, et la présentation d'un projet au programme de coopération scientifique interuniversitaire. Ce projet, dont nous vous présentons ces grandes lignes dans ce rapport, regroupe les universités suivantes : l'Université de Liège (Belgique), l' Université d'Abobo-Adjamé (Côte d'Ivoire) et l'Université Quisqueya (Haïti).

La méthodologie, qui sera élaborée dans le cadre de ce projet, sera appliquée sur les ressources en eau la rivière Massacre, un aquifère transfrontalier partageant la Haïti de la République Dominicaine.

## Contexte

« La GIRE est un processus qui encourage la mise en valeur et la gestion coordonnée de l'eau, des terres et des ressources associées en vue de maximiser le bien-être économique et social qui en résulte d'une manière équitable, sans compromettre la durabilité d'écosystèmes vitaux (Partenariat mondial de l'eau, 2000 cité dans Inforesources, 2003)».

A l'instar du développement durable, la GIRE n'est-elle pas devenue un nouveau paradigme pour les opérateurs de l'eau (Hooper, 2005). Dans les faits, cette intégration tant souhaitée, se trouve toujours confrontée à des modes de gestion sectorielle forts. N'est-ce pas dû aussi à nos modes de formation qui eux aussi, du fait de leur niveau de spécialisation, restent sectoriels au sein de nos universités ? Le caractère pluriel de l'eau demande la rencontre entre différentes disciplines. L'intégration des savoirs à travers nos cursus universitaires, soutenus par des programmes de recherche-action, doit être renforcé

<footnote n="16">¹⁶ Rosillon F., Ouattara A., Emmanuel E. (2006), Des chercheurs pour la GIRE, comment travailler en réseau ? Journées Scientifiques du réseau Développement Durable AUF, Communication, Mostaganem, nov. 2006</footnote>
afin de permettre aux futurs décideurs d'acquérir les compétences pour pratiquer au quotidien la GIRE, en tenant compte de l'ensemble des préoccupations.

C'est lors de la conférence internationale sur l'eau et le développement à Dublin en 1992 que l'on considère que la notion de GIRE apparaît pour la première fois. A cette occasion, il est clairement mentionné que la GIRE appelle à de nouvelles coopérations et à des adaptations institutionnelles¹.

L'Agenda 21 dans son chapitre 18 renforce également cette approche (PNUD, 2006a). Ce chapitre met en exergue la protection des ressources en eau douce et de leur qualité, à travers l'application d'approches intégrées, dynamiques, interactives, itératives et multisectorielles de la gestion et de l'utilisation des ressources.

Et depuis 1992, lors de chaque grande conférence internationale dans le domaine de l'eau, la GIRE est mise en exergue. Les objectifs du deuxième forum mondial de Lahaye sont étroitement liés à la vision mondiale de l'eau (Gallopin et Rijsberman, 2000). Les trois scénarii décrits dérivent d'alternatives reposant sur les forces motrices traditionnelles à savoir l'économie, la démographie, la technologie, le social, l'environnement et la gouvernance. Le troisième scénario intitulé VAL (Values and Lifestyles) s'inscrit le mieux dans le sens d'un développement durable. Il prône notamment une réactivation des valeurs humaines, l'accentuation de l'éducation, le recours à la solidarité, ... autant de tendances qui peuvent entraîner un changement de modes de vie.

Il ne s'agit pas ici d'établir une rétrospective de la GIRE à travers ces grands rendez-vous. Mais l'actualité nous impose à mentionner les propos tenus lors de la semaine internationale de l'eau à STOKHOLM (SIWI, 2006) en août de cette année. 140 Etats étaient représentés. Parmi les nombreuses communications, retenons la contribution de Frank Rijsberman, directeur général de l'Institut international de gestion de l'eau (IWMI), relayé par les médias (Mongolwy, 2006). Il ne fait que marteler le fait que le problème de l'eau est lié à la gestion bien plus qu'à la disponibilité de la ressource. La quantité d'eau disponible sur terre est de 7.000 m³ par habitant et par an, bien au-delà du niveau de stress hydrique établi par Falkenmark qu'il a estimé à 1700 m³ par an et par habitant. Il y a sur cette planète suffisamment de terres, d'eau et de capacités humaines pour produire assez de nourriture pour une population croissante dans les cinquante prochaines années. La priorité selon Rijsberman est de changer les mentalités et les politiques gouvernementales de l'eau souvent trop anciennes. Mais comment rajeunir nos idées et nos conceptions sinon par le biais de l'éducation ? Le renforcement des capacités humaines n'est pas seulement un objectif inscrit dans des programmes de coopération, il faut aussi veiller au renforcement des capacités au sein de nos universités.

## Objectif général

L'objectif général de ce projet est de contribuer à une première expérience de collaboration entre trois universités (2 au Sud, 1 au Nord) afin d'illustrer l'intérêt de mettre en place un réseau international de chercheurs pour la GIRE.

Il s'agit d'une expérience pilote en vue de démontrer l'apport universitaire dans ce domaine et l'intérêt de travailler en réseau.

## Objectifs spécifiques

1. développer une méthodologie d'analyse et d'évaluation de la GIRE dans divers contextes

2. établir une analyse comparative de la situation des 3 pays concernés et montrer les apports et les difficultés de travailler en réseau

3. expérimenter au sein des cursus universitaire, un module (4 CREDITS) de formation à la GIRE

4. participer à la formation de deux jeunes chercheurs avec préparation d'une thèse en rapport avec le projet (dans les deux universités du Sud)
## Méthodologie utilisée

- Etat de l'art relatif aux pratiques de GIRE dans les 3 pays concernés (recherches bibliographiques, rencontres avec des acteurs, analyse de cas), réalisation d'un compendium national relatif à la GIRE

- Mise au point d'une grille d'analyse et d'évaluation pouvant convenir aux contextes nationaux différents et tester cette grille dans les deux pays du Sud

- Missions d'échange entre partenaires afin de confronter les recherches

- Développer et tester un programme de formation à la GIRE au sein des universités
# Axe 3 : déchets, pollution et environnement.

## Contexte

L'axe « Déchets, Pollution et Environnement » du LAQUE a pour objectif principal : l'évaluation du comportement des déchets solides et des matériaux contenant des polluants considérés comme terme source de pollution pour l'environnement. L'idée de création d'une unité de recherche dans le domaine de la gestion des déchets en Haïti, baptisée équipe « Déchets », au sein de cet axe, est née de l'absence quasi-totale de données fiables pouvant servir de référence à la prise de décision. Ladite équipe est active depuis le mois de juillet 2006.

Les réflexions et les études déjà réalisées ou en cours de réalisation, devront aboutir à la mise au point d'outils expérimentaux destinés à caractériser les risques d'émissions de polluants contenus dans des déchets minéraux et des matériaux les contenant. A ces outils expérimentaux sera souvent associée une approche de modélisation pour la prévision du comportement du matériau en scénario. En parallèle avec les études méthodologiques, d'autres recherches seront conduites sur la caractérisation des gisements de déchets des principales villes du pays, sur les filières de gestion et de traitement des déchets (notamment sur le stockage des ordures ménagères par enfouissement) et sur l'analyse environnementale de la valorisation des déchets comme matières premières de substitution dans différents secteurs industriels.

Cet axe de recherche bénéficie, entre autres, du soutien financier du Ministère de l'Environnement (MDE). L'expérimentation et l'application d'une technique classique d'échantillonnage des ordures ménagères, le MODECOM (Mode de Caractérisation des Ordures Ménagères) proposé par l'ADEME (1993), sont prévues au mois de septembre 2007, dans le cadre d'un partenariat entre l'Université Quisqueya et le POLDEN division INSAVALOR, en vue de déterminer la qualité des déchets produits au niveau de la commune de Port-au-Prince. Un modèle de coopération scientifique a été initié dans le sillage universitaire haïtien, entre la Faculté des Sciences, de Génie et d'Architecture (FSGA) de l'Université Quisqueya et la Faculté d'Agronomie et de Médecine Vétérinaire (FAMV) de l'Université d'Etat d'Haïti (UEH), en vue de la mise en œuvre de projets à caractère expérimental. Le premier du genre est la « mise en place d'une unité de compostage artisanal à la FAMV », en cours depuis mai 2007. Des projets d'études à l'échelle communale, des programmes de mise en place d'unités de compostage décentralisées et de formation, sont prévues avec des Municipalités (Port-au-Prince, Cap-Haïtien, Jacmel, Saint-Marc), organismes de développement (PNUD, Oxfam GB, Coopération Espagnole) et bureau d'études partenaires (LGL S.A).

Les thèmes de cet axe de recherche sont :

1. Gestion des déchets et développement urbain,

2. Analyse environnementale et valorisation des déchets.

## Thème 1 : Gestion des déchets et développement urbain

### Historique

Ce thème a été illustré par le mémoire réalisé par Mlle Anie BRAS pour l'obtention du master en Sciences de l'Environnement Urbain et Industriel de l'INSA de Lyon. Ce travail intitulé : « la gestion des déchets ménagers dans la communauté urbaine de Port-au-Prince : synthèse des pratiques actuelles et perspectives », a été soutenu le 26 juin 2006. Ce travail de recherche visait, d'une part, à analyser les différentes expériences de collecte des déchets ménagers tentées dans la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP) afin de pouvoir en tirer des leçons, et d'identifier, à la lumière de l'observation les faiblesses du système dans la perspective d'expérimenter à l'avenir des procédés de rémédiations. L'analyse des pratiques actuelles a été réalisée au niveau de la CUPP, considérée comme le plus grand centre urbain de la République d'Haïti. Avec une population ayant un taux d'accroissement annuel de 2,08 % et un taux de collecte de moins de 39 %, ces différentes communes affichent, pour la plupart,
un spectacle désolant avec un paysage urbain marqué par des tas de détritus et un cadre de vie insalubre. Les apparentes stratégies mises en places jusqu'à aujourd'hui pour faire face à cette situation. sont apparues comme étant une suite ininterrompue d'échecs. Les résultats ont montré que la situation était très complexe et que les éléments de réponse se situaient à plusieurs niveaux : social, urbanistique, organisationnel et financier. Ils ont également mis en évidence l'incapacité des stratégies d'actions de palier à l'hétérogénéité des pratiques de rejets du système informel et à la fragilité du système formel sur les plans technique, économique, réglementaire et institutionnel.

<figure><img src="image_8.png" /><figcaption>Répartition approximative des 1500 tonnes de déchets produits chaque jour dans la CUPP</figcaption></figure>

## Travaux réalisés

Dans le cadre de ce thème, trois travaux de master ont été réalisés et soutenus. Il s'agit des mémoires suivants :

1. MARSEILLE J. A. ; JEUNE P. (2007). Contribution à l'étude du comportement des ménages de la ville de Jacmel vis-à-vis des déchets. Master Ecotoxicologie Environnement et Gestion des Eaux (MEEGE), Université Quisqueya, 52p.

2. HYPPOLITE A. ; COUTIN F.A. (2007) Contribution à l'étude du comportement des ménages de la communauté urbaine de Port-au-Prince vis-à-vis des déchets. Master Ecotoxicologie Environnement et Gestion des Eaux (MEEGE), Université Quisqueya.

3. DECEMBRE F. ; JOSEPH A. (2007). Gestion des déchets ménagers de la ville du cap Haïtien : Synthèse de la situation actuelle et perspective. Master Ecotoxicologie Environnement et Gestion des Eaux (MEEGE), Université Quisqueya, 59p.

Le premier travail visait à observer le comportement des ménages de la ville de Jacmel vis-à-vis de leurs déchets et à reconstituer le circuit du déchet de la maison jusqu'au point d'élimination. Sur l'ensemble des quartiers enquêtés, les enfants des deux sexes représentent 73% de la catégorie des personnes qui évacuent les déchets au niveau des ménages. 59% des ménages font leur évacuation aux points de stockages et 41% déversent leurs déchets dans la nature. Ils utilisent les seaux de peinture à 45% pour faire la pré-collecte de leurs déchets. La proportion de la matière organique dans les déchets des ménages dépasse celles des autres constituants, soit 52%. Compte tenu de la forte proportion en matières organiques, le compostage et la mise en décharge ont été retenus comme filières de traitement des déchets de Jacmel.
<figure><img src="image_9.png" /><figcaption>Rejet des déchets à la Grande Rivière de Jacmel</figcaption></figure>

Le mémoire de master de Anaël HYPPOLITE et Fred Alix COUTIN se proposait d'apporter une « Contribution à l'étude du comportement des ménages de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP) vis-à-vis des déchets ménagers ». Les méthodes d'échantillonnage par degré et par quota ont été utilisées pour le choix de 122 ménages à travers 4 quartiers de la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP), dont deux résidentiels (Belleville, Bois-Verna) et deux non structurés (Bel-Air et Jalousie). Deux périodes d'enquêtes par observation ont été menées : l'une en janvier et l'autre, le mois prochain, en février 2007. Les résultats ont mis en évidence 7 catégories de déchets produits chez les ménages de la CUPP, avec une fraction organique majoritaire. La préoccupation majeure des ménages est de se débarrasser des déchets par tous les moyens. En outre, les femmes sont les principales responsables de la gestion des déchets quelque soit le standing du quartier. Dans les quartiers résidentiels, des sacs en plastiques sont généralement utilisés. Les ménages habitant à proximité des ravins y jettent leurs déchets. Les pratiques de valorisation sont limitées et le gros du déchet est généralement brûlé ou déposé dans la nature. L'élimination par le « brûlage » et les dépôts sauvages peuvent constituer un danger pour la santé Humaine et celle des écosystèmes. La présence et la multiplication des points de collectes dans la CUPP sont encouragées par les organismes de collecte et contribuent énormément à enlaidir la ville. D'autres études plus approfondies sont à entreprendre pour une meilleure compréhension des choix de stockage, d'évacuation des déchets des ménages et la caractérisation de leur poubelle.

L'étude sur la gestion des déchets solides dans la ville du Cap-Haïtien avait pour objectif de réaliser une enquête exploratoire pour définir le comportement des ménages dans la ville du Cap-Haïtien vis-à-vis de la gestion des déchets ménagers. Ce travail a révélé que 100% des ménages incombaient la responsabilité de la collecte des déchets en premier lieu à l'Etat. Plus de 80% seraient disposés à coopérer dans une approche de tri à la source. La disposition à payer une somme pour que la collecte soit assurée, était perçue différemment : environ 60% se disaient prêts à payer une valeur de 20 gourdes (soit 0,78 Euros) par semaine, 30% proposaient 15 gourdes et 20%, 5 gourdes. Par ailleurs, le rejet des déchets comme remblai pour la construction dans l'océan atlantique, constitue la préoccupation environnementale majeure de la ville. Toutefois, des associations d'usagers sont présentes pour soutenir et encadrer les souhaits de ces populations. Des efforts sont effectués pour établir des partenariats entre le privé, le public et les ONGs en vu d'améliorer la collecte et initier par la même occasion le concept de valorisation et de recyclage des déchets. La disponibilité des citoyens, la prise de conscience collective et la volonté des autorités de mettre en place un nouveau mode de gestion, constituent les points d'encrage nécessaires pour assurer la pérennité et l'opérationnalité d'un plan pour la gestion intégrée des déchets au Cap-Haïtien.
<figure><img src="image_10.png" /><figcaption>Lotissement et remblayage de la mer pour construction à Fort Saint-Michel</figcaption></figure>

## Travaux en cours

Thèse de Anie BRAS (2006-2009). «Gestion des déchets ménagers dans la Communauté Urbaine de Port-au-Prince: Etat des lieux et Arguments pour une stratégie de gestion intégrée». Cotutelle de thèse Université Quisqueya et Institut National des Sciences Appliquées de Lyon.

## Contexte de l'étude

Chaque année, les maladies liées à la pollution de l'environnement, entraînent de nombreux cas de mort dans les pays en développement (PED). Face à cette réalité, beaucoup de ces Etats envisagent de définir des modèles de gestion de leur environnement, conformément aux exigences du développement durable. L'efficacité des modèles de gestion de l'environnement, notent Tini (2003) ; Vasconcelos Barros (2003) ; Ngô et Régent (2004), est étroitement liée à une approche pluridisciplinaire, incluant entre autres la politique, le juridique, l'économie, le socio-culturel et la technique. Or, la situation dans la plupart de ces pays est caractérisée par de graves problèmes politiques et économiques, un cadre légal et institutionnel faible, incapable de répondre aux défis environnementaux auxquels ces pays sont confrontés.

Haïti est le pays le plus pauvre de l'Hémisphère Nord. En effet, au début des années 2000, une analyse du Produit National Brut (PNB) a conféré à un Haïtien un niveau de vie 57 fois inférieur à celui d'un Français (Chamley, 2002). Le taux moyen de couverture des besoins en eau et en assainissement est inférieur à 50% (Joseph, 2003). L'absence de normes en matière de protection de l'environnement entraîne le déversement des déchets dans des décharges non contrôlées, établies sur des terrains fissurés, fracturés, karstifiés ou tout simplement perméables (CWBI Ulg-FUSGx, 1999). Ce qui témoigne d'une politique de gestion environnementale défaillante, caractérisée par la faiblesse de la législation, des difficultés de coordination et de financement durable. Les risques de contamination de l'environnement sont donc très importants et résultent principalement de l'entraînement de produits dissous par les eaux de ruissellement et d'infiltration, car la proportion de matière organique des déchets ménagers des principales villes haïtiennes est de 75 % en moyenne (Thonart et al., 1999).

## La question de la gestion des déchets solides dans la CUPP

D'une superficie de 10 000 hectares environ et peuplée par une population de plus de deux millions d'habitants, la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP) n'est autre que l'espace urbain délimité par les municipalités de Port-au-Prince, Pétion-Ville, Delmas et Carrefour. A Port-au-Prince, la production de déchets solides atteint au moins 3 500 m³/j (Thonart et al., 2002) et le taux de collecte est estimé à
42 % du volume produit (Emmanuel et Lindskog, 2002). Les déchets collectés sont déversés sur le site de Truitier, qui constitue l'unique décharge (non contrôlée) de la CUPP, tandis que, charriés par les eaux pluviales, les déchets non collectés finissent leur course dans la Baie de Port-au-Prince. Les communes de la CUPP affichent, pour la plupart, un spectacle désolant et un modèle de développement urbain tentaculaire avec des quartiers entiers exclus des services urbains de base comme l'approvisionnement en eau, l'assainissement et la collecte des ordures ménagères. Le paysage urbain est donc marqué par des tas de détritus et un cadre de vie insalubre. Face à l'ampleur de ce phénomène, les gestionnaires municipaux ainsi que les autres instances privées ou publiques du secteur de l'assainissement sont débordés. Nombreux sont les paramètres qui expliquent la gravité de la situation.

<figure><img src="image_11.png" /><figcaption>Déchets obstruant un canal de drainage</figcaption></figure>

L'arrêté présidentiel du 21 Avril 1983 a placé une portion de terrain, située au Nord de la Capitale, sous le contrôle du Service Métropolitain de Collecte des Résidus Solides (SMCRS), pour le déversement des déchets. Le SMCRS a été créé par le décret du 3 Mars 1981, avec pour charge d'assurer la collecte et le traitement des résidus urbains. Les autres intervenants du secteur sont le Ministère des Travaux Publics, Transports et Communications (MTPTC), le Ministère de l'Environnement (MDE), les municipalités et les opérateurs privés. Il manque de coordination dans les actions menées par ces différents acteurs.

Par ailleurs, il n'existe pas de financement durable et sûr, aucune taxe spécifique n'ayant été appliquée sur les ménages par les municipalités de la CUPP en rapport avec la gestion des déchets.

Faute d'autonomie administrative et financière, les mairies sont souvent éclipsées par les autres acteurs du secteur. N'ayant pas de stratégie, les maires sont souvent démunis et inactifs, face à leurs responsabilités de gérer les déchets.

## Objectifs de l'étude

Cette étude a pour objectifs d'établir :

- la typologie des déchets produits par les différentes communes de la CUPP (composition, quantité et mode de gestion),

- une stratégie appropriée, tenant compte des (observation sur le terrain) méthodes utilisées et des résultats obtenus lors des expériences réalisées dans d'autres pays.
## Valorisation des résultats de l'étude

La finalité de ce projet consiste en l'établissement d'un plan global de gestion des déchets urbains devenu impératif pour la CUPP. Ce plan précisera notamment :

* le choix d'instruments de gestion appropriés des déchets de la CUPP (mise en décharge, compostage, recyclage, etc.),

* ainsi que la détermination de leurs conditions de mise en place, y compris au niveau de la sensibilisation et de la formation des populations cibles, d'une coordination efficace entre collecte, transport, traitement et dispositions finales des déchets ultimes.

# Thème 2 : Analyse environnementale et valorisation de déchets

## Travaux réalisés

Ce thème a été initié par le mémoire de master de Joaneson LACOUR, intitulé « Récupération de biogaz à partir des déchets urbains de Port-au-Prince : Dispositifs techniques pour la mise en place d'un centre d'enfouissement de 1000 tonnes/jour ». L'objectif de ce travail était d'élaborer une méthodologie en vue d'aménagements fonctionnels d'un CET devant recevoir 1000 tonnes de déchets municipaux par jour, avec récupération et valorisation du biogaz par la destruction en torchère du méthane et son évaluation en Teq CO2 ou UREC. Le travail entendait proposer un modèle de performance réduisant les impacts sur l'environnement et la santé de la population, et se voulait, par la même occasion, un avant-projet MDP présentant des perspectives de développement économique et social pour Haïti, dans le cadre du protocole de Kyoto. Le choix méthodologique portait sur l'approche des calculs de la ligne de base, adaptée aux projets MDP, retenant et décrivant 2 alternatives principales: le Scénario du BAU, correspondant à une non gestion ou à la perpétuation d'émissions non contrôlées de biogaz dans le milieu environnant, et le projet proposé tel que défini ici. La description du processus de mise en place du CET s'est principalement inspirée des considérations scientifiques des 21 paramètres détaillés dans le protocole d'audit de l'ADEME. Ainsi, les déchets seraient enfouis, compactés et recouverts dans des casiers de 1 950 000 m³ (15 ha × 13 m de profondeur) exploitables durant 5 années renouvelables. Le CET aurait une durée d'exploitation de 20 ans (4 casiers de 5 ans d'exploitation), mais avec possibilité de récupération et valorisation de biogaz allant jusqu'à 35 ans. D'autres recommandations d'ordres scientifique et techniques ont été apportées, particulièrement en termes de la gestion des lixiviats et de l'étanchéification du fond et de la paroi du site ; de la clôture et de l'accès ; du contrôle des entrants et sortants ; de l'enfouissement et du compactage des déchets ; de la protection des eaux souterraines ; de la sécurité ; de la fermeture, des suivis et de la réhabilitation du site ; etc. Le modèle de décroissance de 1er ordre de l'US EPA a permis d'estimer les émissions totales de biogaz (71 091 672 m³). En considérant un cours moyen de 810 Gdes (€ 13,5) par UREC, les crédits de carbone généraient 256 194 742 525 Gdes sur les 20 premières années. Un bilan général de l'exploitation du CET pour cette période, obtenu par déduction des coûts d'exploitation des recettes issues du crédit carbone, accusait un chiffre d'affaires positif de 255 222 981 805 Gdes.
<figure><img src="image_12.png" /><figcaption>Proportions respectives d'émissions de Teq CO₂ des casiers</figcaption></figure>

## Travaux en cours

### 1- Mise en place d'une unité de compostage artisanal

#### Intérêts

Le but principal de cette action est de permettre aux futurs agronomes de la Faculté d'Agronomie et de Médecine Vétérinaire (FAMV) d'acquérir une connaissance et un savoir-faire dans le domaine de la valorisation des déchets organiques et du compostage en particulier. Des mémoires de fins d'études pourront être réalisés, avec des possibilités de débouchés intéressantes, dans le cadre du suivi des processus évolutifs notamment des caractéristiques physico-chimiques de la matrice de déchets soumise à expérimentation.

Par la même occasion, les chercheurs de l'équipe « Déchets » du Laboratoire de Qualité de l'Eau et de l'Environnement (LAQUE) de l'Université Quisqueya (UniQ), dans leur rôle de principaux acteurs de ce projet et d'encadrants des travaux différents, accumulent rapidement de l'expérience particulièrement dans le domaine du compostage pour pouvoir intervenir sur d'autres projets en cours d'élaboration (celui du PNUD à Carrefour-Feuilles, de l'OXFAM dans le cadre du projet Eau-Cap, à Jacmel, à Saint-Marc...).

#### Substrat utilisé

Cette unité expérimentale utilise les déchets du marché de la Croix des Bossales, dont la composition est bien connue puisqu'une publication a été faite par le LAQUE à ce sujet. La proportion de matières organiques est relativement élevée (65%), tandis que l'humidité initiale est voisine de 75%. Le chargement d'un camion à benne d'environ 6 m³ a été amené sur le lieu de compostage, constituant la matière première pour mener à bien cette expérience qui devrait durer de 2 à 3 mois. Le tri effectué avant la fermentation a été relativement aisé.
<figure><img src="image_13.png" /><figcaption>Mise en place de la première unité de compostage</figcaption></figure>

## Déroulement de l'expérimentation

Les déchets provenant du marché de la Croix des Bossales, ont été amenés sur le site expérimental de Damien, le 27 juin 2007. Le tri a été effectué le même jour, ainsi que la constitution du tas (1 à 1,5 m de haut) destiné à la fermentation. Les premiers résultats des analyses physico-chimiques effectuées (température, humidité, pH), ainsi le déroulement d'autres activités, sont présentés dans le tableau ci-dessous.

<table><caption>Déroulement des activités de suivi de l'unité de compostage</caption><thead><tr><th>Date</th><th>Activités</th><th>Mesures</th><th>Unité</th><th>Résultats</th></tr></thead><tbody><tr><td rowspan="3">27/06/2007</td><td rowspan="3">Mise en place</td><td>Masse déchets</td><td>Kg</td><td>1221,32</td></tr><tr><td>Masse refus</td><td>Kg</td><td>87,98</td></tr><tr><td>Densité déchets</td><td>-</td><td>-</td></tr><tr><td rowspan="2">30/06/2007</td><td rowspan="2">Mesures au LAQUE</td><td>Taux humidité</td><td>%</td><td>82,3</td></tr><tr><td>Taux matière sèche</td><td>%</td><td>17,7</td></tr><tr><td>07/07/2001</td><td>Retournement</td><td>-</td><td>-</td><td>-</td></tr><tr><td rowspan="2">10/07/2007</td><td rowspan="2">Incorporation bagasse</td><td>Masse bagasse</td><td>Kg</td><td>31,75</td></tr><tr><td>Température</td><td>°C</td><td>64,29</td></tr><tr><td rowspan="3">12/07/2007</td><td rowspan="3">Mesures in situ</td><td>pH</td><td>-</td><td>8,53</td></tr><tr><td>Taux humidité</td><td>%</td><td>67,8</td></tr><tr><td>Taux matière sèche</td><td>%</td><td>32,2</td></tr><tr><td colspan="3">Suite...</td><td></td><td></td></tr></tbody></table>

<figure><img src="image_14.png" /><figcaption>Premier retournement du tas</figcaption></figure>
Les 3 mois que dure cette première expérience, arrivent à leur terme au mois de septembre. Le compost qui sera produit devra servir à des démonstrations dans le cadre d'autres expérimentations, toujours dans une perspective d'éducation/sensibilisation.

## 2- Caractérisation des ordures ménagères de la ville de Port-au-Prince (Mise en application du MODECOM)

Dans son vaste programme, visant à mettre des outils et des données techniques fiables à la disposition des décideurs, en ce qui a trait à la « gestion des déchets solides en Haïti » le LAQUE, par le biais de ce projet, entend procéder à la réalisation d'une campagne de **Caractérisation des ordures ménagères de la ville de Port-au-Prince**.

### Contexte

La connaissance, tant du point de vue quantitatif que qualitatif, des ordures produites par une collectivité est préalable à l'élaboration d'une politique adéquate de gestion des déchets. En effet, la mise en place d'un système de collecte efficace, ainsi que le choix de voies de valorisation de ces déchets sont tributaires de ces données.

Port-au-Prince, la capitale de la république d'Haïti, dispose de très peu de données relatives aux flux et à la composition des déchets ménagers. Ainsi, la concentration des substances carbonées et azotées, de même que les principaux polluants caractéristiques des ordures ménagères, demeurent inconnus jusqu'à ce jour. A titre d'exemple, la connaissance du rapport carbone/azote, permettrait d'apprécier l'aptitude des ordures à la biodégradation, ainsi qu'à la valorisation éventuelle de celles-ci sous forme de compost (Gillet, 1985)<fnref n="17" />. A cet effet également, la teneur en déchets à caractère dangereux (piles, batteries, huiles,...) est à déterminer pour savoir si un risque de contamination du compost existe et mettre en place des mesures pour l'éviter.

A bien des égards, ce manque d'information constitue une entrave majeure à la gestion efficace des déchets ménagers produits dans la commune de Port-au-Prince :

* il limite l'appréciation des possibilités de valorisation comme le compostage, la récupération de métaux ou d'autres matériaux recyclables : papiers, cartons, verres ;

* il ne favorise pas le choix de la nature et de la capacité des installations de traitements à créer ;

* il empêche la prévision des impacts environnementaux et sanitaires.

### Méthodologie

Le MODECOM (MODE DE Caractérisation des Ordures Ménagères) proposé par l'ADEME<fnref n="18" /> (Agence française De l'Environnement et de la Maîtrise de l'Energie) en 1993, et depuis normalisé au niveau français, est la méthode retenue dans le cadre de cette étude, en vue de déterminer les caractéristiques physico-chimiques des déchets produits dans la commune de Port-au-Prince. Cette méthode consiste en 5 opérations principales :

<footnote n="17">¹⁷ GILLET R. (1985) Traité de gestion des déchets solides et son application aux pays en Développement. Copenhague : PNUD, OMS Vol.1 397 p.</footnote>

<footnote n="18">¹⁸ ADEME (1993). Modecom, Méthodologie de caractérisation des ordures ménagères. Angers (France) : Agence de l'environnement et de la maîtrise d'énergie, Connaître pour Agir, guides et Cahiers techniques, 60 p.</footnote>
1. L'enquête préalable, permettant de recueillir les données nécessaires à l'organisation d'une campagne d'analyse.

2. Le choix des bennes de collecte à échantillonner.

3. La constitution des échantillons à trier.

4. Le tri des échantillons.

5. La réalisation d'analyses en laboratoire.

## L'enquête préalable

L'enquête préliminaire consiste à déterminer les caractéristiques de la ville de Port-au-Prince, en ce qui a trait à la population, l'habitat et les activités économiques. Il est nécessaire de recueillir ces informations, du fait qu'elles sont susceptibles d'influencer les caractéristiques et la quantité d'ordures produite. Les données relatives à l'organisation de la collecte, telles que la production mensuelle de déchets, les circuits de collecte ainsi que les jours de vidage des bennes seront également recueillies. L'inventaire et la localisation des points d'accumulation des déchets seront réalisés dans le cas spécifiques des quartiers précaires de Port-au-Prince.

## Découpage de la zone d'étude

En vue d'une homogénéisation des déchets à caractériser, nous avons procédé au découpage de la zone d'étude. Nous avons sectorisé la ville en 3 zones. La stratification est basée sur le type d'habitation, le niveau de vie des populations, l'activité dominante dans la zone et le niveau d'accessibilité de la parcelle.

Les principales zones identifiées sont :

- **Zone 1** : Habitat de haut standing et zone administrative. Il s'agit de la zone administrative et résidentielle du type villas et appartements. Parcelles normalement clôturées, loties, jardins ou cours entourant les habitations avec garage et accès à toutes les parcelles par les véhicules. Cette zone correspond au centre administratif, au centre commercial et à des habitations « haut standing ». Il s'agit des quartiers tels que Turgeau, Bois-vernat, Bourdon, Débussy, etc.

- **Zone 2** : Habitat moyen standing. Il s'agit des anciens quartiers de la commune de Port-au-Prince dont la conception respectait les normes de l'urbanisme, qui se sont dénaturés avec le temps à cause de l'exode rural. Ce sont des quartiers tels que : Bel-air, Bas-peu-de-chose, Fontamara, Nazon.

- **Zone 3** : Habitat spontané très dense. Les voies de desserte sont presque inexistantes, et le seul accès reste les voies principales qui traversent les quartiers. La collecte des ordures ménagères y est presqu'inexistante ; elles sont déposées à même le sol ou déversées dans les ravins. Sont concernés ici des quartiers tels que Martissant, Carrefour-feuille, cité de l'Eternel, cité Plus, la Saline etc.

## Choix des périodes d'échantillonnage

Un minimum de deux campagnes sera organisé pour la commune de Port-au-Prince en tenant compte de la variation de certaines caractéristiques des déchets entre les saisons sèches et pluvieuses. L'aspect quantitatif de la variation sera pris en compte par la détermination de la variation saisonnière.

## Nombre d'échantillons à prélever par secteur et poids d'une benne à échantillonner

Etant donné que la ville de Port-au-Prince compte environ 800 000 habitants, au minimum quinze échantillons 5 par secteur seront prélevés. Au minimum deux tonnes de déchets seront collectées au niveau de chaque secteur. Le contenu du camion sera déversé sur une aire propre (dalle en béton).
## Échantillonnage

L'opération consiste à homogénéiser puis reprendre le contenu du camion, c'est-à-dire les deux tonnes, et à prélever 10 godets au hasard d'un poids unitaire de 50 kg environ à l'aide d'une petite pelle mécanique pour constituer un échantillon à trier de 500 kg environ. La figure 1 résume le déroulement des activités liées à l'opération.

<figure><img src="image_15.png" /><figcaption>Déroulement des opérations</figcaption></figure>

### Tri

La figure 2 présente le déroulement des activités de tri. Dans un premier temps, les trieurs trient, selon les différentes catégories retenues, les éléments ne passant pas au travers des mailles du crible de 100 mm « les gros ». Cette opération est appelée **criblage primaire**.

La fraction < 100 mm étant plus homogène, elle est réduite à environ 1/8 par quartage puis triée sur crible à mailles rondes de 20 mm. **C'est l'opération decriblage secondaire.** Les éléments moyens (20 à 100 mm) sont triés selon les mêmes catégories que les gros. Les éléments fins, non triés, sont récupérés en fin de tri de la fraction < 100 mm. Les résultats sont exprimés en % par rapport à la masse totale initiale.

On distingue 13 catégories : fermentescibles, papiers, cartons, composites, textiles, textiles sanitaires, plastiques, verres, métaux, combustibles non classés, incombustibles non classés, déchets dangereux, fines < 20 mm.
Tri des catégories des gros > 100 mm

<figure><img src="image_16.png" /></figure>

Quartage des moyens

<figure><img src="image_17.png" /></figure>

Tri des catégories des moyens
20-100 mm

Déroulement du tri de l'échantillon

## Réalisation d'analyses et de tests en laboratoire

La caractérisation des déchets consistera à déterminer les paramètres indicateurs de la biodégradabilité des déchets, de leur aptitude à produire du compost de bonne qualité et du biogaz. Ces essais seront pour la plupart conduits sur les déchets fermentescibles, qui correspondent à la fraction biodégradable.

## Caractérisation physico-chimique

* Le taux d'humidité (TH) et la matière sèche (MS) seront déterminés par dessiccation à 105 °C jusqu'à poids constant, au moyen d'une étuve ventilée permettant une régulation de la température à 105±2°C (norme NF ISO 11465).

* La matière volatile (MV) et le résidu sec minéral (MM) seront déterminés par calcination dans un four à moufle à 550°C pendant 4 heures (norme NF U 44-160). Les taux seront exprimés en % par rapport à la MS.

* La masse volumique des déchets en vrac sera estimée par pesée de récipients de volume connu.

* L'aptitude au compostage sera estimée sur la base d'une caractérisation fine de la matière fermentescible et d'une recherche de données bibliographiques sur leurs teneurs respectives en carbone et azote. La fraction fermentescible sera subdivisée en conséquence en 3 sous-catégories, qui sont les déchets alimentaires et les restes de cuisine, les produits alimentaires non consommés et déchets de jardin.

* La mesure du potentiel bio-méthanogène par incubation anaérobie d'échantillons pendant 3 mois et suivi de la production de biogaz.

## Planning

<table><tr><td>Enquête préliminaire</td><td>2 jours</td></tr><tr><td>Organisation de la campagne</td><td>3 jours</td></tr><tr><td>Echantillonnage et tri</td><td>1 jour par échantillon à 6 personnes (2 encadrants et 4 ouvriers)</td></tr></table>
L'échantillonnage et le tri d'un échantillon se font sur la même journée.

3- Thèse de doctorat de Joaneson LACOUR (2007-2010). Valorisation de la fraction organique des résidus agricoles et autres déchets assimilés à l'aide de traitements biologiques aérobies et anaérobies. Cotutelle de thèse Université Quisqueya et Institut National des Sciences Appliquées de Lyon.

## Contexte général

Le caractère hétérogène des gisements dans les pays en voie de développement (PED), consécutif à l'évolution de ces sociétés et leur démographie, rend difficile la généralisation d'une filière de traitement à tous les types de déchets (Charnay, 2005). Ainsi, les nouvelles options, en matière de gestion des déchets, visent à intégrer à la fois les particularités locales et les principes de la gestion intégrée, en termes de réduction de la production des déchets à la source, de valorisation-recyclage matière et énergie et de stockage (Gachet, 2005). Cependant, le paradigme de la gestion intégrée des déchets, implicite l'idée d'une combinaison d'approches, souhaitable pour des portions bien ciblées des gisements de déchets (EPA, 1994).

En effet, la matière organique d'origine naturelle contenue dans les « biodéchets » tels que les résidus agricoles, et les déchets assimilés (déchets des industries agro-alimentaires, déchets de cuisine, déchets verts et papiers-cartons), est une source potentielle d'amendement organique des sols et/ou d'énergie. Des bioprocédés existent pour le traitement de ces déchets en vue de la production d'un compost (traitements biologiques aérobies) ou de méthane (digestion anaérobie) principalement. Ces procédés de traitement biologique des déchets organiques sont des techniques robustes bien éprouvées en pratique dans leurs domaines d'application privilégiés. Ils n'exigent pas de technologies sophistiquées, sont relativement peu onéreux, mais nécessitent un certain savoir-faire en fonction de certaines situations locales, pour une mise en œuvre efficace et pérenne (Gourdon, 2001).

## Problématique de la valorisation des déchets en Haïti

En Haïti, si les réflexions et les modes de penser semblent évoluer, la prise en charge des déchets, dans le cadre d'une gestion intégrée non dommageable pour l'environnement, n'est pas encore perçue par la collectivité comme une nécessité d'ordres politique, socioculturel, économique et environnemental. Par ailleurs, les expériences en matière de valorisation des déchets, rapportées dans littérature, sont étrangères aux techniques de méthanisation par digestion anaérobie. Par contre, les procédés de traitement aérobie ont maintes fois été expérimentés sous des aspects différents (traditionnel, et industriel) et dans divers endroits (Benoît, 1999).

En effet, à défaut de maîtriser les techniques du compostage, les paysans haïtiens ont depuis toujours utilisé le fumier résultant de la décomposition de résidus végétaux ou des déchets d'animaux d'élevage (porcs, bœuf, poule...) pour améliorer la productivité de leurs exploitations agricoles (Benoît, 1999). Cette pratique correspond à une forme de gestion de la fertilité qui, pour certains types de sols plus que d'autres (comme les sols ferrallitiques), passe par la gestion de la matière organique, laquelle stocke et fournit la quasi-totalité des éléments nutritifs (GRET et FAMV, 1990).

D'autres expériences plus structurantes ont été réalisées un peu partout dans le pays. Ce fut le cas du compostage pratiqué pour les cultures maraîchères et l'horticulture à Kenskoff. Ce fut également le cas des initiatives de compostage artisanal réalisées, à partir de juillet 1998, par la mairie de Jacmel en partenariat avec celle de Strasbourg, avec l'assistance technique de l'Institut Régional de Coopération et de Développement (IRCOD). Les finalités visaient plutôt l'expérimentation qu'une contribution à la gestion des déchets de la ville (Benoît, 1999).
Par ailleurs, la première expérience haïtienne, en matière de compostage industriel, remonte au début des années 1980, avec l'implantation de l'Usine Nationale de Compostage (UNACOM) à Port-au-Prince sur une initiative de la Banque Nationale de Développement Agricole et Industrielle (BNDAI). Le bilan de fonctionnement de cette usine, en termes de maîtrise de la technologie, de la qualité et de l'écoulement du produit, accuse un cuisant échec. L'expérience de l'Unité de Compostage des Ordures Ménageras du Cap-Haïtien (UCOMEC), inaugurée à Madeline (localité située à environ 5 km à l'est de la ville du Cap-Haïtien) par le Groupe d'Appui Technique et d'Action Pédagogique (GATAP) en septembre 1991, a été moins négative. Toutefois, sa fermeture a sans doute été provoquée par l'arrêt de financement de la Fédération Genevoise de Coopération dont dépendait son fonctionnement (Benoît, 1999).

## Contexte du travail

De ce qui précède, ont été mises en évidence limites de la technique de compostage à grande échelle dans le contexte haïtien (Thonart et al., 2002). Cependant, à coté de la valorisation des déchets organiques et des effets positifs de l'épandage du compost sur les sols (amélioration de la structure et de la stabilité structurale, augmentation de la rétention d'eau et amélioration de la porosité, influence bénéfique en particulier sur la chimie des sols acides, effet phytosanitaire lié à la faculté fongicide du compost) (Charnay, 2005), l'accès de plus en plus difficiles aux fertilisants chimiques importés, consécutifs à la paupérisation du secteur agricole, le grave problème d'appauvrissement des terres agricoles et de dégradation des bassins versants à cause de l'érosion, laissent croire en la pertinence de la filière compostage. Parallèlement, il n'est pas exclu de combiner cette première filière de traitement biologique à celle de la méthanisation. L'approche pourrait consister à récupérer le biogaz formé dans les décharges d'ordures ménagères (OCDE, 1994 ; Gourdon, 2001). Le méthane étant explosif et ayant un indice d'effet de serre environ 20 fois plus élevé que celui du CO2, cette démarche rencontrerait un double besoin de sécurité et de protection de l'environnement (Gourdon, 2001).

Cette thèse se réalise en cotutelle, dans le cadre d'un partenariat entre le LGCIE site carnot (INSA de Lyon), doué d'une expertise longtemps avérée dans le domaine de la valorisation des déchets, et le LAQUE (Université Quisqueya), cherchant à développer son axe de recherche « déchets, pollution et environnement ». Elle s'inscrit donc dans une perspective de synergie, au nom de la coopération scientifique au développement Nord-Sud. Elle se place dans la continuité de la première expérience du genre, autour de la même thématique, « Problématique de la gestion des déchets solides dans la Communauté Urbaine de Port-au-Prince (CUPP) ».

## Objectif général

La thèse se propose d'étudier la valorisation de la fraction organique de résidus agricoles et autres déchets assimilés à l'aide de traitements biologiques aérobies et anaérobies dans le contexte haïtien.

## Objectifs spécifiques

* Faire le point sur les gisements de « biodéchets » en Haïti, les filières de valorisation possibles localement, et étudier l'adaptation de bioprocédés au contexte local ;

* Caractériser les gisements de déchets qui apparaîtront prioritaires en Haïti par l'estimation des flux, leur distribution géographique, les analyses physico-chimiques pertinentes, l'évaluation de leur potentiel de biodégradation biologique aérobie et anaérobie ;

* Etudier expérimentalement les déchets sélectionnés au regard de l'analyse de la situation Haïtienne.
## Organisation du travail

Le travail sera réalisé en alternance entre Haïti et la France, afin de répondre au mieux aux besoins de développement Haïtiens par une bonne analyse de la situation locale. Il est envisagé une alternance annuelle de 5 mois en France et 7 mois en Haïti.

Le travail en Haïti consistera en une évaluation des gisements (nature des déchets, estimation des flux, distribution géographique, caractérisation élémentaire, filières de traitement éventuellement existantes, ...) et en des études expérimentales orientées principalement sur le compostage (traitement biologique aérobie en vue de la production d'un amendement organique des sols).

Le travail en France permettra en premier lieu d'approfondir la caractérisation des déchets (2 ou 3) identifiés prioritaires dans le cadre du travail, ainsi que l'étude du compostage. Pour ce dernier point, des essais pourront être réalisés dans des pilotes de laboratoires (2 pilotes de 100 litres automatisés) avec aération forcée, conduits sur des déchets dont les caractéristiques s'approcheront le plus possible des déchets Haïtiens. D'autre part, des travaux seront réalisés à l'échelle du laboratoire sur la digestion méthanique des déchets sélectionnés, afin d'évaluer notamment le potentiel méthanogène des déchets et d'envisager le dimensionnement et la mise en œuvre en Haïti de digesteurs robustes adaptés au contexte local. Pour ce point, l'expérience d'autres pays en développement ou émergents, notamment l'Inde, sera particulièrement étudiée.
# Axe 4 : Ecotoxicité et impacts des polluants vis-à-vis des écosystèmes aquatiques.

## Historique de l'écotoxicologie

Les activités anthropiques, mobilisant des ressources naturelles ou de la matière, génèrent des déchets solides, des rejets liquides et des effluents gazeux (Emmanuel, 2004). Ainsi, elles provoquent des transferts de polluants vers les milieux naturels et, de ce fait, peuvent compromettre l'équilibre biologique des écosystèmes aquatiques. Ce double processus «d'appropriation-désappropriation», qui caractérise toute activité technique (Blanc, 1999), contribue largement à l'existence de substances toxiques dans l'environnement et à la génération de dangers pour les êtres vivants. En effet, les notions de danger et de risque sont directement liées à l'existence de substances dangereuses dans les milieux.

Par ailleurs, la toxicité d'un produit ne lui est pas intrinsèque. Elle dépend de sa teneur et de la nature de l'organisme qui l'absorbe. Au XVIe siècle, Paracelse énonça le principe « Sola dosis fecit venenum », largement repris depuis comme une base de la toxicologie moderne dans les termes suivants « Tout est toxique, rien n'est toxique ; c'est la dose qui fait le toxique » (Keck et Vernus, 2000).

La toxicologie a été définie comme « l'étude des effets négatifs des produits chimiques sur les organismes vivants » (Klassen et Eaton, 1991). La toxicologie s'intéresse aux effets des produits chimiques sur les individus, ou les éléments qui les composent, et plus particulièrement aux mécanismes des effets nocifs et aux conditions dans lesquels ils se produisent (American Institute of Biological Sciences, 1978). Cependant, souligne Perrodin (1988), une bonne compréhension des mécanismes d'action des agents polluants ne peut être totalement obtenue par les seules études in vitro effectuées au Laboratoire. Aussi, la communauté scientifique concernée s'accorde-t-elle désormais pour affirmer qu'il est indispensable de replacer dans leur contexte écologique toutes les investigations relatives aux conséquences biologiques des pollutions (Perrodin, 1988). Une nouvelle discipline est née « l'écotoxicologie ».

Le terme écotoxicologie a été forgé dans les années 60 par un toxicologue français, le Professeur Truhaut, qui avait pressenti l'importance des recherches sur le devenir et les effets des produits chimiques dans les écosystèmes. L'écotoxicologie était alors considérée comme une sous-discipline de la toxicologie médicale.

L'écotoxicologie est une discipline scientifique relativement nouvelle. Elle s'est imposée au cours de la décennie 1980-1990 comme une science véritable, plutôt que comme un ensemble de protocoles destinés à protéger l'environnement en assurant un contrôle des rejets de polluants (Depledge, 1994).

Truhaut (1977) définit l'écotoxicologie comme « la branche de la toxicologie qui étudie les effets toxiques provoqués par les substances naturelles ou les polluants d'origine synthétique sur les constituants des écosystèmes animaux y compris l'homme, végétaux et micro-organismes, dans un contexte intégré ». Depuis 1977, l'écotoxicologie a été redéfinie plusieurs fois, conséquence d'une discipline en gestation dont les protagonistes n'ont pas encore délimité le domaine et les axes (Forbes et Forbes, 1994). Pour Ramade (1977) l'écotoxicologie est « la science dont l'objet est l'étude des modalités de contamination de l'environnement par les agents polluants naturels ou artificiels produits par l'activité humaine ainsi que leurs mécanismes d'action et de leurs effets sur l'ensemble des êtres vivants qui peuplent la biosphère ». Moriarty (1983) définit l'écotoxicologie comme l'étude des effets des polluants sur les écosystèmes.

Certains chercheurs se sont spécialisés dans l'étude de groupes particuliers d'organismes et ont défini des domaines tels que la toxicologie aquatique : « l'étude qualitative et quantitative des effets négatifs ou toxiques des produits chimiques et autres matériaux d'origine anthropique ou des xénobiotiques sur les organismes aquatiques ... La toxicologie aquatique est aussi concernée par les concentrations et les quantités de produits chimiques qui peuvent être présentes dans l'eau, les sédiments et les productions aquatiques : elle inclut donc l'étude du transport, de la distribution, de la transformation et du devenir ultime des substances dans l'environnement aquatiques » (Rand et Petrocelli, 1985). En fait,