Les chercheurs utilisent Minitab pour démontrer l'efficacité des zones humides établies pour faciliter le traitement de l'eau

Minitab a aidé des chercheurs irlandais à démontrer l'efficacité de l'élimination de l'excès d'azote dans un réseau local d'alimentation en eau à l'aide de zones humides artificielles.

Pour la plupart d'entre nous, l'accès à l'eau courante et potable va de soi. L'eau à l'état naturel n'est pas pourtant pas directement consommable, celle que nous consommons découle donc de processus de traitement très rigoureux, notamment pour supprimer les polluants nocifs qui nous empêcheraient de la boire ou de l'utiliser pour cuisiner et faire le ménage. La santé des consommateurs de l'eau du robinet dépend de l'efficacité de sa méthode de traitement, efficacité qui doit être démontrée scientifiquement à l'aide d'une analyse de données complète.

Lorsque les chercheurs de l'université de Dublin, en Irlande, ont tenté de démontrer l'efficacité de l'élimination de l'excès d'azote dans des installations locales de capatage et de traitement de l'eau à l'aide de zones humides artificielles, ils ont fait appel aux tests et graphiques analytiques proposés par Minitab Statistical Software.

Le réseau local de distribution en eau du village de Glaslough, situé près de Belfast, en Irlande, présentait des niveaux excessifs d'azote. Si l'azote est un macronutriment naturel essentiel présent dans tous les écosystèmes, des doses élevées d'azote dans les écosystèmes peuvent être mortelles pour la vie aquatique. Un excès d'azote favorise la croissance d'algues, réduisant ainsi les niveaux d'oxygène et causant la disparition de nombreux poissons et plantes aquatiques. Pour un service public de distribution d'eau, l'excès d'azote peut être toxique, notamment pour les nourrissons.

Les chercheurs ont mis en place un projet de traitement de l'eau à l'aide de zones humides établies pour éliminer la pollution dangereuse à l'azote dans les eaux de Glaslough. Ces zones humides de traitement sont des marais artificiels créés pour traiter les eaux contaminées. Bien que construites par l'homme, elles reproduisent des processus naturels et font appel à la la végétation et aux sols. Tout comme les zones humides naturelles, les zones humides artificielles constituent un habitat et une réserve de nourriture pour la vie sauvage. Elles représentent une solution écologique et économique de traitement des eaux polluées à l'azote.

Grâce aux zones humides construites, les chercheurs ont mesuré les niveaux d'azote dans l'alimentation en eau chaque semaine pendant deux ans. Ils ont installé des outils de mesure personnalisés afin d'enregistrer les niveaux d'azote pour tous les courants circulant vers, dans et depuis le système de zone humide.

Les chercheurs ont utilisé les puissants outils de régression et d'analyse de variance (ANOVA) du logiciel de statistiques Minitab pour découvrir la relation entre l'élimination de l'azote et des facteurs extérieurs tels que le cycle saisonnier. Leur objectif : déterminer comment ces facteurs influaient sur l'efficacité de l'élimination de l'azote, et vérifier si d'autres facteurs extérieurs permettaient d'optimiser son élimination.

Avant d'effectuer l'analyse de variance, les chercheurs ont saisi leurs données dans Minitab et comparé les moyennes à l'aide d'un test T pour données appariées. Cela leur a permis de déterminer s'il existait une différence significative d'un point de vue statistique entre les niveaux d'azote enregistrés avant et après la mise en place des zones humides artificielles. Les données ont révélé une significativité statistique et les chercheurs ont conclu que l'azote avait été éliminé efficacement du réseau d'alimentation en eau de Glaslough.

Dans Minitab, les chercheurs ont ensuite effectué une analyse de régression pour produire un modèle révélant les conditions optimales d'élimination de l'azote. Grâce aux représentations graphiques de leur analyse dans Minitab, ils ont pu facilement identifier les facteurs contribuant à l'élimination optimale de l'azote.

L'équipe en a conclu que l'efficacité de l'élimination de l'azote était invariablement supérieure à 90 % pendant les deux années de l'étude. Ils ont également découvert que les taux d'élimination pendant les mois les plus chauds étaient légèrement supérieurs à ceux des mois les plus froids, les taux les plus bas ayant étant observés pendant les mois d'hiver.

Grâce à Minitab, les chercheurs de l'université de Dublin ont démontré que les zones humides artificielles pouvaient constituer une solution viable pour résoudre les problèmes de pollution de l'eau.

Les recherches évoquées dans cet article ont été initialement publiées en octobre 2010 lors de la deuxième conférence internationale irlandaise sur les zones humides construites pour le traitement des eaux usées et le contrôle de la pollution environnementale appelée “Nitrogen Removal in Integrated Constructed Wetland Treating Domestic Wastewater”.

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