Réalisation expérimentale

  •     Principe expérimental

      Nous nous sommes intéressées aux piscines naturelles dans le but de comparer leur fonctionnement avec les piscines chlorées. Nous souhaitions démontrer que les plantes aquatiques étaient capables de se substituer au chlore. En effet, celles-ci ont un rôle équivalent, de plus elles respectent la santé et l'environnement. Nous voulions donc nous pencher sur le rôle des plantes aquatiques, ainsi que sur leur capacité à éliminer les micro-organismes dans une piscine.

      Pour cela, nous avons reproduis les maquettes de deux piscines : le premier bassin contient du chlore et le second est un  bassin naturel contenant des plantes aquatiques. Ce second bassin est une reproduction d'un bassin de régénération d'une piscine naturelle. Pour comparer le fonctionnement des deux bassins, nous avons choisi d'introduire des champignons unicellulaires : des levures. Ces saccharomyces cerevisae sont très présentes dans les piscines, en effet elles proviennent notamment de la peau et des muqueuses.

  •     Réalisation

      Nous avons utilisé deux bacs de 40x25x20 cm, que nous avons remplis d'eau pour obtenir un volume de 18 L dans chaque bassin.

      * Bassin contenant l'eau et le chlore

       

                                                                                      Schéma du bassin témoin ( chloré ) 

      Dans ce bassin, nous avons ajouté 200 mL d'eau de Javel (l'utilisation du chlore étant interdite au lycée). Nous avons également ajouté un bulleur, permettant ainsi à l'eau de s'oxygéner. Enfin, nous avons incorporé 11.25 g de levures boulangères.

      * Bassin naturel avec les plantes aquatiques  

 

 

      Tout d'abord dans ce bassin, il nous a fallut choisir les plantes. Notre entretien avec la mairie de Mont-près-Chambord, nous a permis de déterminer les plantes à utiliser. En effet, cette mairie construit une piscine qualifiée de baignade naturelle. Nous avons donc optés pour une plante émergente : l'iris nain ; une plante submergée : l'élodée ; et une plante à feuilles flottantes : le nénuphar nain. Ce sont des plantes adaptées à l'échelle de notre expérience. Ensuite , nous avons installé au fond du bassin, un mélange de sable et de pouzzolane. Puis, nous avons placé les plantes dans le bassin, en respectant les besoins de chacune. Nous avons ensuite placé un bulleur pour créer du mouvement dans l'eau. Enfin, nous avons introduit 11.25 g de levures boulangères.

 

      

  

 Photos du bassin contenant les plantes aquatiques  

 

Plantes utilisées :

                                                         

       Elodée                                     Nénuphar nain                                           Iris nain 

       Le nénuphar nain "Alba" (nymphaea pygmaea) possède des rhizomes (= tiges souterraines) avec beaucoup de racines adventives. C'est le plus petit des nénuphars blancs : ces fleurs ne font que 3 à 5 cm de diamètre et ses feuilles ne font pas plus de 8 cm de diamètre. Cette vivace aquatique, possède des feuilles ovales fendues.

      L'iris des marais (iris pseudacorus) possède des feuilles longues, à nervure centrale saillante.

      L'élodée (elodea canadensis) est une plante aquatique flottante complètement immergée. Elle dispose de tiges, munies de feuilles verticillées. C'est une plante dioïque, à sexes séparés.

      Nous avons également placé au-dessus des deux bassins une lampe. Cette lampe fut allumée 8h par jour pour permettre la photosynthèse des plantes.

      Pour connaître la quantité de levures à incorporer dans les bassins, nous avons effectué plusieurs solutions, en diluant dans l'eau des levures boulangères et en fesant varier les concentrations; dans le but de trouver la concentration optimale permettant d'obtenir un résultat observable au microscope grâce à la Lame de Kova et un nombre raisonnable de levures à compter.

     Ainsi, pendant plusieurs semaines , nous avons effectué des prélèvements dans les deux bassins, afin d'étudier la variation de quantité des levures. Ces prélèvements ont été, chaque semaine, observés au microscope. Nous avons donc compté sur un petit carré d'une lame de Kova, le nombre de levures présent dans chaque bassin. Puis, nous avons effectué une moyenne.

 

  • Exploitation des résultats

      Au final, nous avons obtenu les résultats suivants :

 

      Après des prélèvements hebdomadaires nous avons pu constater, dans chacun des deux bassins, une diminution de la quantité de levures. 

 

Dates des prélèvements Bassin contenant les plantes aquatiques Bassin avec l'eau de Javel
Le 22/01/10 271 271
Le 28/01/10 236 46
Le 05/02/10 119 55
Le 26/02/10 23 4

 

      Tout d'abord dans le bassin chloré, nous avons observé une baisse très rapide du nombre de levures qui s'explique par une des propriétés de l'eau de Javel. Celle-ci possède, en effet une action immédiate sur les bactéries et les micro-organismes. Cependant on peut remarquer, après quelques semaines, une baisse moins conséquente de la quantité de levures qui peut être due au changement de température de l'eau ou encore de son pH. En effet nous n'avons pas effectué de test contrôlant ces paramètres et nous savons que ceux-ci peuvent avoir un impact sur l'action de l'eau de Javel. Nous avons également constaté une fine couche de micro-organismes au fond du bassin qui pourrait s'apparenter à un dépôt de levures mortes. Dû à un manque de temps nous n'avons pas pu réaliser une mise en culture nous permettant de valider cette hypothèse.

      Ensuite dans le bassin des plantes, nous avons également observé une décroissance de la quantité de levures mais moins distincte que dans le bassin précédent. Afin de compter l'ensemble des levures nous avons gratté, en plus des prélèvements, les parois du bassin et les feuilles des végétaux. 

      Nos résultats peuvent être critiqués, en effet les conditions environnementales n'étaient pas reproduites à l'identique. Effectivement la nutrition, les soins apportés aux plantes n'étaient pas les mêmes que dans une piscine biologique. De plus, une "vraie" piscine naturelle est généralement composé de trois bassins ayant chacun un rôle spécifique, or, nous n'avons reconstitué qu'un seul bassin. Nous avons cependant pu observer une baisse de la quantité de levures qui montre l'action des plantes, qui montre également qu'elles sont capables de se nourrir de nutriments et par la même action d'éliminer les matières organiques présentes dans l'eau ( dans notre expérience : des levures ). Il faut aussi prendre en compte le fait que nous n'avions que trois plantes présentes dans notre bassin ce qui est insuffisant, pour éliminer toutes les impuretés présentes dans l'eau du bassin.

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