SECHERESSE2

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Impact de la pollution organique sur la qualité des eaux superficielles dans le
Nord-Est algérien
ArticleinScience et Changements Planetaires - Secheresse · January 2007
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Gestion et vulnérabilité des eaux à la pollution dans l'extrême Nord-Est algérien View project
Thermo-mineral waters of Hammam Meskoutine (north-east Algeria): Composition and origin of mineralization View project
Derradji El Fadel
Badji Mokhtar - Annaba University
53 PUBLICATIONS128 CITATIONS
SEE PROFILE
Kherici bousnoubra Houria
Badji Mokhtar - Annaba University
35 PUBLICATIONS178 CITATIONS
SEE PROFILE
Nacer Kherici
Badji Mokhtar - Annaba University
73 PUBLICATIONS327 CITATIONS
SEE PROFILE
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Article scientifique
Impact de la pollution organique
sur la qualité des eaux superficielles
dans le Nord-Est algérien
Fadel Derradji
1
Houria Bousnoubra
1
Nacer Kherici
1
Michèle Romeo
2
Raoul Caruba
3
1
Département de géologie,
Université Badji Mokhtar,
BP 12,
23000 Annaba
Algérie
<[email protected]>
<[email protected]>
<[email protected]>
2
Réponse des organismes aux stress
environnementaux (ROSE),
INRA-Université de Nice-Sophia Antipolis,
BP 71,
Parc Valrose,
06108 Nice cedex 02
<[email protected]>
3
Institut des relations interuniversitaires
avec la Mauritanie (IRIM),
Université de Nice-Sophia Antipolis,
Parc Valrose,
06108 Nice cedex 02
<[email protected]>
Résumé
L’objectif principal de ce travail est l’étude, dans un contexte particulier, de l’impact
de la pollution organique par l’ammonium, les nitrates, les nitrites, la demande
biologique en oxygène sur 5 jours (DBO5) et l’oxygène dissous sur la qualité des
eaux superficielles. Les échantillons étudiés concernent les rivières de Kébir Est et
Bounamoussa dans l’extrême Nord-Est de l’Algérie durant les années 2000 et 2001.
Mots clés : Algérie, eau superficielle, engrais, hydrobiologie, pollution, qualité de
l’eau, ressource en eau.
Abstract
Impact of organic pollution on the quality of superficial waters in the north-east of Algeria
The principal objective of this study is the analysis, in a particular context, of the
impact of organic pollution induced by ammonium, nitrates, nitrites, biological
demand for oxygen (BDO5), and dissolved oxygen, on the quality of superficial
waters. The samples studied to that end are those taken in 2000 and 2001 from the
Kébir East and Bounamoussa rivers in far north-east Algeria.
Key words: Algeria, fertilizer, hydrobiology, pollution, surface water, water quality,
water resources.
L’
accroissement accéléré de la
contamination des systèmes aqua-
tiques au cours des dernières
années ainsi que la modification progres-
sive de la nature des pollutions qui devien-
nent de plus en plus chimiques et toxiques
à court ou long terme, ont contribué à faire
de la détermination de la qualité chimique
des eaux l’une des tâches quotidiennes
des organismes d’application et l’un des
principaux soucis de la recherche hydro-
écologique [1].
Les nitrates constituent le principal para-
mètre de la pollution organique. Ils se
trouvent essentiellement dans les engrais
et constituent la source majeure de matiè-
res azotées des plantes. Les deux tiers de
la pollution par les nitrates sont causés par
les cultures et l’élevage intensif.
Les agriculteurs utilisent de plus en plus
d’engrais car les productions agricoles en
nécessitent des quantités importantes
(jusqu’à 500 kg/ha) pour un meilleur ren-
dement. Si on met trop d’engrais, la plante
ne peut tout absorber et les nitrates
s’infiltrent donc dans le sol et finissent par
polluer les nappes phréatiques puis les
rivières.
Sécheresse 2007 ; 18 (1) : 23-7
doi: 10.1684/sec.2007.0065
Sécheresse vol. 18, n° 1, janvier, février, mars 2007 23

L’inconvénient des matières organiques est
de favoriser l’apparition de mauvais goûts
de l’eau qui pourront être exacerbés par la
chloration, et de faciliter le développement
des germes, algues et champignons [2]
.
Caractéristiques
de la région d’étude
Situation géographique
Selon la délimitation des bassins adoptée
par l’Agence nationale des ressources
hydriques (ANRH), le bassin-versant de la
Mafragh fait partie du bassin « côtier
constantinois » (code : 03), situé dans
l’extrême Nord-Est algérien. Il est drainé
par deux rivières importantes – Bouna-
moussa à l’ouest et Kébir Est à l’est – qui
rejoignent la mer Méditerranée par un
exutoire unique : l’oued Mafragh
(figure 1)
.
La région d’étude est limitée :
–au nord, par la mer Méditerranée ;
–au sud, par les monts de Cheffia ;
–à l’est, par la frontière algéro-
tunisienne ;
–à l’ouest, par le bassin-versant de la
Seybouse.
Aperçu climatique
La région d’étude est soumise à un climat
méditerranéen caractérisé par deux sai-
sons distinctes : l’une humide, marquée
par une forte pluviosité et de faibles tempé-
ratures allant du mois d’octobre à mai, et
l’autre sèche et chaude avec de fortes
températures atteignant leur maximum au
mois d’août et de faibles pluies.
Les vents dominants soufflent de la mer en
hiver avec le nord-sud comme principales
directions. En été, le sirocco souffle du
SSW avec un effet de dessèchement qui se
fait sentir pendant environ un mois.
Cadre géologique
La région d’étude fait partie de l’ensemble
géologique du Tell algérien nord-oriental.
Cet ensemble s’étend de la région de
Constantine à la frontière algéro-
tunisienne. Le bassin de la Mafragh (Bou-
namoussa et Kébir Est) comprend les uni-
tés suivantes :
–le Trias localisé au sud de la région
d’étude (diapirs triasiques, calcaires ver-
miculés, ensemble gréso-pélitique) ;
–les formations métamorphiques situées
dans le massif de l’Edough qui domine la
ville d’Annaba (schistes, micaschistes,
gneiss, cipolins et amphibolites) ;
–les terrains sédimentaires d’âge Oligo-
cène à Burdigalien inférieur ; il s’agit de
grès, argiles et marnes ;
–les dépôts du Quaternaire, les uns d’ori-
gine marine (dépôts alluvionnaires, grès
de plage) et les autres relevant de la sédi-
AGENCE DE BASSIN HYDROGRAPHIQUE
Constantinois-Seybousse-Melleque
W. ANNABA
CHEBAITA.
MOKHTAR
BESBES
BEN M'HIDI
EL CHOTT
ASFOUR CHEFFIA ZITOUNA
: frontière algéro-tunisienne
: limites de wilaya
: oued
: chef lieu de wilaya
: agglomération
: lac
: marécage
Oued Kébir Est
Oued Bounamoussa
MEXA
EL TARF
1
BOUTELDJA
EL KALA
MELOUL
OUM TEBOUL
LAC DES OISEAUX
BERRIHANE
OUED
OUED
BOU
NAMOUSSA
SEYBOUSE
Oued
Oued
Zitouna
a. Gregour
Oued
Pr. HADJAR
Bou
Lachan
EST
Oued
Bougas
KEBRA
AIN EL KERMA
BOUHADJAR
2
1
2
DREAN
RÉSEAU HYDROGRAPHIQUE DE LA WILAYA
D'EL TARF
MÉDITERRANÉE
LAC
TONGA
TUNISIE
LAC
N
LAC
QUBEIRA
BARRAGE CHEFFLA
W. GUELMA
W. SOUK AHRAS
100
kilomètres
20
BARRAGE
MEXA
MELAH
MER
LA MAPRAGA
MARAIS M'KHADA
Figure 1 . Carte de situation géographique.
24 Sécheresse vol. 18, n° 1, janvier, février, mars 2007

mentation continentale (grès, terre rouge,
dunes, éboulis, alluvions).
Matériel et méthode
Les prélèvements concernent les cours
d’eau du Kébir Est et Bounamoussa situés
dans l’extrême Nord-Est algérien (figure 1
et tableau 1)
.
Les échantillons prélevés durant les
années 2000 et 2001 ont été analysés au
laboratoire central de l’Algérienne des
Eaux (ADE) à Annaba (Algérie). Les
méthodes de dosage des différents élé-
ments sont celles qui figurent dans le
Recueil des normes françaises. Eaux-
Méthodes d’essai de l’Association fran-
çaise de normalisation (Afnor) [3].
L’Organisation mondiale de la santé
(OMS) recommande une grille de qualité
pour les paramètres de la pollution organi-
que [4, 5] (tableau 2)
.
Résultats et discussion
L’interprétation des diagrammes représen-
tant les différents paramètres de pollution
organique des eaux superficielles donne
des résultats sur la contamination ou non
de ces eaux [6].
L’évolution (O
2
dissous-nitrates) de l’oued
Kébir Est à la station Mexa-barrage
(figure 2)
montre une baisse des teneurs
en nitrates aux mois d’avril et de mai
due probablement au manque de préci-
pitations, et un enrichissement du milieu
en O
2
dissous entre février et mai qui est
confirmé par les nitrates.
La figure 3 (O
2
-ammonium) montre un
milieu assez oxydé marqué par de fai-
bles quantités de NH
4+
.
L’ammonium des eaux superficielles peut
avoir pour origine :
–la matière végétale des cours d’eau ;
–la matière organique animale ou
humaine (l’homme élimine 15 à 30 g
d’urée par jour) ;
–les rejets industriels ;
–les engrais, etc.
Sa présence est à rapprocher des autres
éléments azotés identifiés dans l’eau :
nitrites et nitrates.
La représentation graphique des teneurs
en ammonium, nitrates et nitrites (figure 4)
montre entre juin et novembre (période
sèche, manque de précipitations et
d’oxygène) une nette diminution de
l’oxygène dissous. Il s’ensuit que les
nitrates diminuent pour se transformer
en nitrites (NO
2-
) et pour enfin se réduire
en NH
4+
. On assiste à un phénomène
naturel : la dénitrification due probable-
ment à la consommation de l’O
2
dissous
par les micro-organismes présents dans
l’oued [7]
.
Les nitrites proviennent soit d’une oxyda-
tion incomplète de l’ammoniaque – la nitri-
fication n’est pas conduite à son terme –,
soit d’une réduction des nitrates sous
l’influence d’une action dénitrifiante. Une
eau qui renferme des nitrites est à considé-
rer comme suspecte car une détérioration
de la qualité biologique lui est souvent
associée.
Tout cela est confirmé par la concordance
entre l’évolution du diagramme pluviother-
mique et l’oxygène dissous (figure 5)
durant la période sèche et humide.
L’évolution des concentrations en ammo-
nium, nitrates et nitrites de l’oued Bouna-
moussa à la station Cheffia-barrage
(figure 6)
fait apparaître entre janvier et
avril une augmentation de NO
3-
,NO
2-
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Jan Fev Mars Avr Mai Juin Sept Nov Dec
Mois
O2 dissous (mg/L)
0
0,02
0,04
0,06
0,08
0,1
0,12
0,14
NH4 (mg/L)
O2 dissous
Ammonium
Figure 3. Évolution de l’O
2
dissous et des teneurs en ammonium de l’oued Kébir Est à la station de
Mexa-barrage.
Tableau I.Stations de prélèvement.
N° Rivières Stations
1 Kébir Est Mexa (barrage)
2 Bounamoussa Cheffia (barrage)
Tableau II.Grille de qualité des eaux potables
Paramètres de pollution
organique Limite de qualité pour les eaux potables
Ammonium (NH
4+
) 0,5 mg/L
Nitrates (NO
3–
) 50 mg/L
Nitrites (NO
2–
) 0,1 mg/L
DBO
5
3 mg/L
O
2
dissous 75 % (% de saturation)
DBO5 : demande biologique en oxygène sur
5 jours.
0
1
2
3
4
5
6
7
8
9
10
Jan Fev Mars Avr Mai Juin Sep Nov Dec
Mois
Concentrations (mg/L)
O2 dissous
Nitrates
Figure 2 . Évolution de l’O
2
dissous et des teneurs en nitrates de l’oued Kébir Est à la station de
Mexa-barrage.
Sécheresse vol. 18, n° 1, janvier, février, mars 2007 25

et NH
4+
provoquée par l’apport
d’engrais. La présence des matières
organiques est due au lessivage.
En effet, la migration des nitrates est nette-
ment plus rapide sur les surfaces cultiva-
bles laissées nues pendant l’hiver. Les
rejets des collectivités et occasionnelle-
ment de certaines industries (engrais,
explosifs) peuvent aussi concourir à
l’enrichissement en nitrates des eaux
superficielles.
Le diagramme pluviothermique et l’oxy-
gène dissous (figure 7)
sont en concor-
dance. On note une augmentation d’O
2
dissous entre les mois de mai et de
novembre (période sèche) et une dimi-
nution pendant la période humide (mois
de novembre à mai).
Conclusion
La pollution représente un sérieux pro-
blème pour l’environnement à cause des
rejets déversés dans les rivières de Kébir
Est et Bounamoussa et de l’utilisation
excessive des engrais en agriculture.
Le degré de pollution varie d’une zone à
l’autre avec des teneurs qui dépassent
parfois celles que préconise l’OMS. On
peut noter une concordance significative
entre les variations pluviothermiques et
l’oxygène dissous dans les oueds Kébir Est
et Bounamoussa.
Les méthodes basées sur le carbone, déno-
minateur commun des matières organi-
ques, se sont considérablement dévelop-
pées grâce à l’évolution des performances
de l’instrumentation [8]. Ces techniques
présentent l’avantage d’être applicables à
toutes les catégories de produits organi-
ques, donc de permettre d’apprécier
d’une façon plus complète la pollution
surtout en présence de composés difficile-
ment oxydables.
Dans la région d’étude, même si les
teneurs en matières organiques (surtout
NO
3-
) des eaux superficielles et souterrai-
nes ne sont pas encore alarmantes, la
situation risque de s’aggraver. L’état actuel
de pollution des nappes souterraines est le
reflet des substances nitratées infiltrées
quelques années auparavant, l’impor-
tance du temps de transfert dépendant de
la profondeur de la nappe aquifère et de
la structure de la roche [9].
Les quantités d’engrais azotés employées
n’ont guère diminué, voire ont augmenté
– malgré la sensibilisation des agriculteurs –
parce que les surfaces de terres dévolues
aux labours ont progressé. ■
0,01
0,1
1
10
Jan
Fev
Mars
Avr
Mai
Juin
Sept
Nov
Dec
Mois
Concentrations (mg/L)
Ammonium
Nitrites
Nitrates
Dénitrification
Figure 4. Évolution des teneurs en nitrites, nitrates et ammonium de l’oued Kébir Est à la station
Mexa-barrage.
0
10
20
30
40
50
60
70
Janvier
Mars
Février
Avr
Mai
Juin
Sept
Nov Dec
Mois
T (°C)-O2 dissous (mg/L)
0
20
40
60
80
100
120
140
Précipitations (mm)
O2 dissous
T
Précipitations
Période
sèche
Période
humide
Figure 5. Représentation graphique du diagramme pluviothermique et de l’O
2
dissous de l’oued
Kébir Est à la station de Mexa-barrage.
0,01
0,1
1
10
Janvier
Mars
Février
Avr
Mai
Juin
Août
Sept
Nov Déc
Mois
Concentrations (mg/L)
Ammonium
Nitrites
Nitrates
Dénitrification
Figure 6 . Évolution des teneurs en nitrites, nitrates et ammonium de l’oued Bounamoussa à la
station Cheffia-barrage.
26 Sécheresse vol. 18, n° 1, janvier, février, mars 2007