CARACTERISTIQUES HYDRO CHIMIQUES DES EAUX DE L’OUED SEYBOUSE ET SES AFFLUENTS

CARACTERISTIQUES HYDRO CHIMIQUES DES EAUX DE L’OUED SEYBOUSE ET SES AFFLUENTS

Types de pollutions des eaux dans la région d’étude

Hydrochimie

La composition chimique de l’eau est l’un des critères les plus importants dans la détermination de sa qualité. Les eaux destinées à la consommation humaine, l’irrigation et à l’industrie doivent répondre à des normes de salubrité et de propreté. Les dernières études effectuées ces dernières années dans la région d’étude ont montré que la qualité de l’Oued Seybouse se caractérise par une pollution intensive en raison de l’accroissement démographique, avec différents rejets non contrôlés, du développement des pratiques agricoles et la diversification des installations industrielles dans la région. II. Pollution des eaux On appelle pollution de l’eau toute modification de ses caractéristiques ayant un caractère gênant ou nuisible pour les usages humains, la faune ou la flore. Au cours de son utilisation, l’eau s’appauvrit ou s’enrichit en substances de toutes sortes, ou change de température. Les pollutions qui en résultent se retrouvent dans le milieu naturel (cours d’eau, Mer). La pollution de l’eau est une détérioration chimique, physique et biologique de la qualité du milieu naturel sous l’action anthropique, elle influe parfois considérablement sur la constitution physico-chimique des eaux de surfaces. Ces dernières sont le vecteur principal de transport de ces substances vers les eaux souterraines. A l’échelle du bassin versant de la Seybouse, les ressources en eau saisonnières et permanentes sont affectées par les flux de pollutions correspondant aux effluents domestiques, agricoles et industriels. II.1. Différents types de pollution En général les rejets présentent principalement trois origines distinctes (Edwards et al, 2000 in Chaguer, 2013) : Domestiques générés par les habitations et les activités qui s’y trouvent, agricoles, résultant de l’agriculture et de la variété et du type de cultures et industrielles déversés par les activités industrielles, avec ou sans pré traitement et rejetés directement dans le milieu naturel. (Fig. N° 29) Types de rejets Rythme des apports Nature de la pollution Fig. N° 29 : Représentation schématique des différents types de rejets et de pollution (Edwards et al., 2000 in chaguer, 2013)

Types de pollutions dans la région d’étude

Après l’enquête, l’investigation et l’inspection qui ont été réalisées durant notre étude dans la région de Guelma (zone d’étude) et la consultation de la documentation de plusieurs directions administratives de la région, le diagnostic qui a été établi nous a permis de localiser les trois principales sources de pollutions suivantes :

Pollution d’origine urbaine et domestique

Les eaux usées domestiques sont caractérisées par des fortes teneurs en matières organiques azotées, de graisses, de solvant, des parfums, des agents de blanchissage, des adoucissants, de débris organiques et de germes fécaux. Ce type de pollution provient des différents usages domestiques et collectifs de l’eau. Les eaux domestiques représentent l’une des principales sources de la pollution dans la région de Guelma, en effet toutes les agglomérations urbaines situées le long des cours d’eaux déversent leurs eaux usées dans l’Oued Seybouse ou ses affluents (Oued Skhoun, Oued Zimba, Oued Maiz, Chaabat Marmoura, Oued Boussora, Oued Helia, et Oued Maleh, d’autres affluents drainant des volumes importants d’eaux usées des principales agglomérations tels que la ville de Guelma, Belkheir, el Fedjoudj, Héliopolis, Boumahra, Bouchegouf et Oued Zenati, traversant ainsi la nappe alluvionnaire avant d’atteindre l’Oued Seybouse via ses affluents (Tableau 24), d’une façon précaire et sans aucun traitement préalable, à l’exception LOCALISE – cas des sources bien identifiées (rejets domestiques ou industriels) DIFFUS -lessivage des sols agricoles, des décharges… CHRONIQUE Ex : rejets domestiques d’une agglomération PERIODIQUE Ex : augmentations saisonnières liées au tourisme, aux crues… AIGUE Ex : lessivage lors de fortes pluies, accidents industriels PHYSIQUE -MES -Augmentation de la température -Radioactivité ORGANIQUE -MO -Pesticides -Hydrocarbure -Solvant MINERALE -NO3 – , PO4 2- , NH4 + -métaux BIOLOGIQUE -bactéries -virus -champignons CHAPITRE V Hydrochimie 70 du réseau d’assainissement de la ville de Guelma qui est divisé en deux stations de relevage, la première sur un rejet situé à proximité de la route Nationale N°20 (Cité des Frères Rahabi) déversant dans l’oued Maiz, la seconde sur un rejet traversant la ville situé à proximité de la route nationale N°21 déversant dans l’oued Skhoun , qui sont collectées et épurées par la station d’épuration de Guelma qui se trouve à l’aval du centre urbain juste prés de l’oued Seybouse. Elle est entrée en service en 2008, avec une capacité de 200 000 Equivalent habitant, soit un débit nominal de 32 000 m3 /j. (ONA, 2017). Depuis la mise en service de la station d’épuration, pratiquement tous les rejets de la ville de Guelma situés en amont de la STEP ont été raccordés et ne déversent plus dans l’oued Seybouse. Néanmoins certains rejets persistent car la station de relevage N°2 n’est pas encore raccordée à la STEP. Ces rejets sont localisés dans l’oued Maiz (sur la route de Belkhir) et les rejets de la cité Bourouayeh donc pratiquement le quart des rejets de la ville de Guelma ne sont pas encore raccordés (ONA, Guelma 2017). L’agglomération de la wilaya de Guelma dispose généralement de réseaux d’assainissement unitaire avec un taux de raccordement entre 96 à 98 % (ONA et ABH, Guelma 2007)

II.1.1.2. Pollution d’origine agricole

Avant de définir et de déterminer l’origine de cette pollution, il faut d’abord présenter le périmètre d’irrigation Guelma-Bouchegouf qui est considéré comme le premier responsable de cette pollution, suite aux produits phytosanitaires utilisés pour améliorer la production végétale dans l’agriculture.

Présentation du Périmètre d’irrigation Guelma-Bouchegouf

Le périmètre d’irrigation Guelma-Bouchegouf dispose d’une superficie équipée de 9940 ha et d’une superficie irriguée de 9250 ha. Il s’étend sur environ 80 Km, depuis la confluence des Oueds Bouhamdane et Cherf, donnant naissance à l’oued Seybouse jusqu’au Nord de Drean. Le périmètre est situé de part et d’autre de l’oued Seybouse. Il se divise en cinq (05) secteurs allant de 605 ha (secteur Cherf) pour le plus petit à 3500 ha (secteur Guelma) pour le plus grand. Ils sont autonomes sur le plan de la desserte en eau. (Fig. N° 30) et (Tableau 27)

Pollution d’origine agricole

La pollution d’origine agricole résulte des effluents des élevages, de l’utilisation intensive des engrais et des produits phytosanitaire pour la fertilisation des terres. Ces composés peuvent être lessivés lors des précipitations, puis entrainés vers les milieux aquatiques. Ce type de pollution est l’une des principales causes de la dégradation de la qualité des eaux en Algérie. Une enquête réalisée a permis d’identifier et de quantifier les types d’engrais à base d’azote utilisés à raison de 1,5 q / ha. (Tableau N° 28) Les élevages intensifs dans la région d’étude, avec un important cheptel bovin (70 000 têtes), Ovins (195 000 tètes) et caprin (42 000 tètes), produisent une grande quantité de déjections azotées qui sont à l’origine de la pollution des eaux de surfaces et souterraines. (DSA, 2012.

Table des matières

CHAPITRE I : CADRE GENERALE page
I. I. Situation de la zone d’étude
I.1. Situation Géographique
I.2. Situation Hydrographique
II. Contexte Socio-économique
II.1. Découpage administratif et population
II.2. Agriculture et production végétale
II.3.Industrie
II.4. Tourisme
II.5. Ressources en eau de la région d’étude
II.5.1. Ressource en eau de surface
II.5.1.1. L’apport de l’oued Seybouse
II.5.1.2. Barrages et Retenues collinaires
II.5.2. Eaux Souterraines
III.Géomorphologie
Conclusion
Chapitre II : Cadre Géologique de la zone d’étude
I.Introduction
II. Cadre Géologique régionale
III. Cadre géologique locale
III.1 Stratigraphie des différentes unités structurales
III.1.1. Le Primaire
III.1.2. Le Trias
III.1.3. Domaine para-autochtone
III. 1.3.1. Nappe néritique constantinoise
III. 1.3.1.1. A l’Est de DjebelDebar
III. 1.3.1.1.1. Les Dolomies noires
III. 1.3.1.1..2. Les Calcaires massifs Organo-détritiques
III. 1.3.1.1.3. Les niveaux siliceux
III.1.3.1.2. A Hammam Ouled Ali
III.1.3.1.3. Au Douar Bouzitoune-Heliopolis
III.1.3.1.4. A la station Nador
III.1.4. Le Domaine Allochtone
III.1.4.1. Nappe tellienne
III.1.4.1.1. La nappe ultra–tellienne
III.1.4.1.1.1. La nappe ultra-tellienne du Djebel Haouara
III.1.4.1.1.2. La nappe ultra- tellienne de Djebel bouSba
III. 1.4.1.2. Les unités telliennes sensu stricto (s.s)
III. 1.4.1.3. La nappe tellienne de Hammam Ouled Ali
III. 1.4.1.4. La nappe tellienne de la région de Ras El Agba-SellaouaAnnouna
III.1.4.2. La nappe des Flyschs
III.1.4.2.1. Les Flyschs de Penthièvre
III.1.4.2.2. Les Flyschs à micro brèches rousses
III.1.4.2.3. Les Flyschs de type Guerouche
III.1.4.3. La nappe numidienne
III.1.5. Les formations du Mio-Pliocène
III.1.6. Les formations récentes du Quaternaire
III.2. Cadre structurale
III. 2. 1. Phase fini-éocène (atlasique)
III. 2 .2. Phase miocène inferieure
III. 2. 3. Phase tectonique post- nappe
III.3. Reconstitution paléogéographique
Conclusion
Chapitre III : Cadre Hydro-climatologique
I-Introduction
I.1. Stations de mesures
II. Facteurs Climatiques
II.1. la Pluviométrie
II.1.1. Précipitations Moyennes Mensuelles
II.1.2. Précipitations saisonnières
II.1.3. Précipitations moyennes annuelles
II.1.3.1. Coefficient pluviométrique
II.2. Température
III. Classification climatique en fonction des indices de l’aridité
III.1. Indice de l’aridité de De Martonne
III.1.1 Indice d’aridité annuel
III.1.2. Indice d’aridité mensuel
III.2. Diagramme pluviométrique de Gaussen (P=2T) (courbe ombrothermique)
IV. Estimation des paramètres du Bilan Hydrique
IV.1. Evapotranspiration
IV.1.1. Evapotranspiration réelle
IV.1.2. Evapotranspiration potentielle
IV.2. Estimation du Ruissellement
IV.3. Estimation de l’infiltration
Conclusion
Chapitre IV : Hydrogéologie
I. Introduction
II. Identification des aquifères
II.1. les nappes de la plaine de Guelma
II.1.1 l’aquifère des alluvions Mio-Plio Quaternaire de Guelma 56
II.1.2. la nappe de Hammam Bradaa
II.2. Nappes de la plaine de Bouchegouf
III. Piézométrie
III.1. Carte Piézométrique
III.2. piézométrie de l’aquifère alluvionnaire de Guelma
Conclusion
Chapitre V : Hydrochimie
Partie I Types de pollutions des eaux dans la région d’étude
I. Introduction
II. Pollution des eaux
II.1. Différents types de pollution
II.1.1 Types de pollutions dans la région d’étude
II.1.1.1. Pollution d’origine urbaine et domestique
II.1.1.2. Pollution d’origine agricole
II.1.1.2.1. Présentation du Périmètre d’irrigation Guelma-Bouchegouf
II.1.1.2.2. Pollution d’origine agricole
II.1.1.3. Pollution d’origine industrielle
Partie 2 Distribution et interprétation des résultats des analyses chimiques des eaux de l’Oued Seybouse et ses affluents
I. Introduction
II. Matériels et Méthodes
II.1. Inventaire des points de prélèvement
II.2. Matériels et Méthodes d’analyses
III. Résultats et discussion
III.1. Distribution spatial des paramètres physico-chimiques
III.1.1 paramètres physico-chimique (mesure in situ)
III.1.1.1. Température
III.1.1.2. Potentiel d’hydrogène
III.1.1.3. Conductivité électrique CE
III.1.1.4. Total des sels Dissous (TDS)
III.1.1.5. Turbidité
III.1.1.6. Oxygène dissous
III.1.2. Paramètres physico-chimiques mesurés au laboratoire
III.1.2.1. les éléments majeurs
III.1.2.1.1. Silice (SiO2-)
III.1.2.1.2. Sodium
III.1.2.1.3. Potassium
III.1.2.1.4. Calcium
III.1.2.1.5. Magnésium
III.1.2.1.6. Chlorures
III.1.2.1.7.Bicarbonates
III.1.2.1.8. Sulfates
III.1.2.2. Les éléments de pollution
III.1.2.2.1. Les matières en suspension
III.1.2.2.2. Demande Chimique en Oxygène
III.1.2.2.3. Demande Biochimique en Oxygène (DBO5)
III.1.2.2. Eléments nutritifs
III.1.2.3.1. Les Nitrates
III.1.2.3.2. Nitrites NO2 – ou Azote nitreux
III.1.2.3.3. Ammonium NH4
III.1.2.3.4. Ortho phosphates (PO4)
III.2. Distribution spatial des éléments traces métalliques
III.2.1. Origine des ETM
III.2.2 Le plomb
III.2.2.1 Impacts du Plomb sur la santé et l’environnement
III.2.2.1.1. Sur la santé
III.2.2.1.2. sur l’environnement
III.2.3. Le Fer
III.2.3.1 Impact du Fer sur la santé et l’Environnement
III.2.3.1.1. Sur la santé
III.2.3.1.2. Sur l’environnement
III.2.4. Le cuivre
III.2.4.1. Impacts du Cuivre sur la santé et l’Environnement
III.2.4.1.1. Sur la santé
III.2.4.1.2. Sur l’environnement
III.2.5. Le Manganèse
III.2.5.1. Impacts du Manganèse sur la santé et l’environnement
III.2.5.1.1. Sur la santé
III.2.5.1.2. Sur l’environnement
III.2.6. Le chrome
III-2.6.1. Impacts du Chrome sur la santé et l’Environnement
III.2.6.1.1. Sur la santé
III.2.6.1.2. Sur l’environnement
III.2.7. Le Nickel
III.2.7.1. Impacts du Nickel sur la santé et l’Environnement
III.2.7.1.1. Sur la santé
III.2.7.1.2. Sur l’environnement
III.2.8. Le Cadmium
III.2.8.1 Impacts du Cadmium sur la santé et l’Environnement
III.2.8.1.1.Sur la santé
III.2.8.1.2.Sur l’environnement
Partie 3 Evaluation de la qualité des eaux de l’Oued Seybouse et ses affluents
I. Classification chimique des eaux
II.1. Formules ioniques et faciès chimiques
II.2. Représentation graphique des Faciès Chimiques
II.2.1. Classification des eaux d’après le diagramme de Piper 112
II.2.2. Diagramme de Stabler
Estimation de la qualité des eaux d’irrigation dans la région d’étude
III.1. Normes et recommendation
III.1.1 La réglementation
III.1.1.1 Recommandations de l’USEPA
III.1.1.2. Directives de la FAO
III.1.1.3. Normes Algériennes
III.2 Interprétation des résultats
III.2.1. Paramètres Physiques
III.2.1.1 Potentiel d’Hydrogène
III.2.1.2. Conductivité, TDS, et Salinité
III.2.1.3.Matière en Suspension
III.2.2. Paramètres chimiques
III.2.2.1.Chlorures
III.2.2.2. Bicarbonates
III.2.3.Eléments toxiques
III.2.3.1.Le Fer et le Plomb
III.2.3.2.Manganèse et Cuivre
III.2.3.3.Cadmium et Nikel
III.2.3.4.Chrome
III.3. Aptitude des eaux de l’oued Seybouse à l’irrigation
III.3.1. Risque de Salinité
III.3.2.Risque de Sodium
III.3.3.Risque des Bicarbonates
III.4. Le sodium adsorption ratio (SAR), le pourcentage de sodium (NA%)
III.4.1.Classification de richards
III.4.2.Classification de Wilcox
III.5. Interprétation des Résultats
IV. Biodégradabilité
V. Etude de l’Indice de la pollution organique (IPO) 128
V.1. Définition
V.2. Evaluation de la pollution organique
V.2.1. Indice de pollution organique (IPO, Leclercq & Maquet, 1987)
V.3. Évolution de la pollution organique et pouvoir auto-épurateur de l’oued Seybouse
V.3.1. Représentation graphique de l’indice de pollution organique
V.4. Discussion des résultats
VI. Classification de la qualité des eaux superficielles selon l’ANRH
VI.1. Discussion et Cartographie des résultats
VI.1.I Matière minérale
VI.1.2.Matières organiques et oxydables
VI.1.3.Matière Azotées
VI.1.4.Matières phosphorées
VI.1.5. Éléments trace métalliques
VII. Application de l’Analyse Composante Principale (A.C.P)
VII.1. Introduction
VII.2. Application de l’ACP
VII.2.1. Statistiques élémentaires
VII.2.2. Matrice de corrélation
VII.2.3. Diagonalisation et vecteurs propres
VII.2.4. Etude des variables
VII.2.4.1. Représentation des variables : cercles de corrélation
VII.2.4.2. Interprétation des résultats
VII.2.5.1. Représentation des individus
VII.2.5.2. Interprétation des résultats