République Algérienne Démocratique et populaire Ministère de l’enseignement supérieur et de la recherche scientifique

Université Abderrahmane MIRA de Faculté des sciences et des sciences de l’ingénieur Département du génie des procédés

Laboratoire de technologie des matériaux et de génie des procédés

Mémoire de magistère

Présenté par : Mr MOUNI Lotfi

En vue d’obtention du diplôme de magistère en génie des procédés

Option : Génie chimique

Thème

Etude et caractérisation physico-chimique des rejets dans l’oued Soummam

Mémoire soutenu le 21/04/2004 devant le jury composé de :

Président : D. BENACHOUR, Professeur à l’université de Sétif. Rapporteur : D. MERABET, Professeur à l’université de Béjaia. Examinateurs : B. SAIDANI, Professeur à l’université de Béjaia. L. MAKHLOUFI, Professeur à l’université de Béjaia.

Année 2003/2004

Remerciement

Je tiens à adresser mes plus vifs remerciements au Professeur M.D. MERABET pour m’avoir dirigé dans mes recherches, je lui exprime toute ma gratitude pour ses précieux conseils, sa grande disponibilité et le suivi constant de ce travail. De la même manière, mes remerciements s’adressent à M.H.ARKOUB chargé de cours à l’université de Béjaia pour son aide et ses conseils précieux. Ma gratitude s’adresse à M. D. BENACHOUR, Professeur à l’université de Sétif, M. B. SAIDANI, Professeur à l’université de Béjaia et M. L. MAKHLOUFI, Professeur à l’université de Béjaia. Mes sincères remerciements vont aussi à : - M. S. MERABET . Chargé de cours au département hydraulique. - M. A. CHOULAK. Topographe au niveau de la Direction d’Hydraulique de Bejaia. Egalement, j’exprime ma reconnaissance à tous les membres du laboratoire de technologie des matériaux et de génie des procédés. Mes remerciements vont aussi à tous ceux ou celles qui ont collaboré de près ou de loin à la réalisation de ce travail.

SOMMAIRE

Page INTRODUCTION ...... 1

CHAPITRE.I : ETUDE ET CRITIQUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES DECHETS ...... 3

I.1. Les déchets dans le monde...... 3 I.1.1. Traitement des eaux usées à caractère organique ...... 6 I.1.2. Traitement des eaux usées renfermant des composés azotés et phosphatés ...... 11 I.1.3. Traitement des eaux usées renfermant des métaux...... 14 I.2. Pollution en Algérie ...... 17 I.3. Conclusion...... 23

CHAPITRE.II : APERÇU PHYSICO-GEOLOGIQUE DU SITE DE L'OUED SOUMMAM...... 24

II.1. Historique et généralités ...... 24 II.2. Présentation générale de la vallée de la Soummam...... 24 II.2.1. Position du site dans l'espace ...... 24 II.2.2. Le cours de l'oued Soummam...... 26 II.2.2.1. Description du lit ...... 26 II.2.3. Géologie...... 27 II.2.4. Relief...... 27 II.2.5. Ecologie de la Soummam ...... 29 II.2.5.1. Climatologie...... 29 a) Précipitations ...... 30 b) Température de l'air...... 31 c) Humidité de l'air ...... 32 II.2.6. Ressources et potentialités hydriques du bassin de l'oued Soummam ...... 32 a) Ressources superficielles...... 32 b) Ressources en eaux souterraines ...... 34 II.2.6. Les crues et les torrents...... 34 II.2.7. Rôle économique joué par la vallée...... 35 II.2.8. La population et son activité...... 36 II.2.9. Aperçue hydrodynamique...... 40 II.2.9.1. Etude piézométrique ...... 40 a) Période de haute eau...... 40 b) Alimentation de la nappe...... 41 c) Relation hydraulique Oued-Nappe...... 41 d) Evolution et variation du niveau piézométrique de la nappe ...... 42 e) Gradients hydrauliques...... 42

CHAPITRE.III : IDENTIFICATION DES SOURCES DE REJETS DANS L'OUED SOUMMAM...... 43

III.1. Origine de la pollution de l'oued Soummam...... 43 III.1.1. Pollution d’origine urbaine...... 43 III.1.1.1. Eaux usées urbaines...... 43 III.1.1.2. Les rejets solides...... 46 III.1.2. Pollution d'origine industrielle ...... 48 III.1.2.1. Déchets liquides...... 48 III.1.2.2. Déchets solides ...... 51 III.1.3. Pollution agricole...... 51 a) Pesticides périmés ...... 52 b) Huileries ...... 52 c) Résidus d'abattoirs...... 52 III.2. Pollution des eaux souterraines ...... 53 III.2.1. Mécanisme de pollution ...... 54 III.2.2. Vulnérabilité de la nappe à la pollution...... 54 III.2.2.1. Description des paramètres de vulnérabilité ...... 54 a) Paramètre profondeur de l'eau (D)...... 54 b) Paramètre nature du matériel aquifère (A)...... 54 c) Conductivité hydraulique (C)...... 55 CHAPITRE.IV : CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE DES REJETS ..56

IV.1. Etude qualitative et quantitative...... 56 IV.1.1. Echantillonnage...... 56 IV.1.2. normes de qualités...... 59 IV.1.3. Méthodes physiques d'analyse ...... 60 a) Spectrophotométrie d'absorption atomique (S.A.A)...... 60 b) Spectrophotométrie U-V visible...... 60 IV.1.4. Analyses physico-chimiques...... 61 IV.1.4.1. Couleur ...... 61 IV.1.4.2. Température ...... 62 IV.1.4.3. Conductivité électrique ...... 64 IV.1.4.4. pH ...... 66 IV.1.4.5. Dosage de l'oxygène dissous ...... 68 IV.1.4.6. Détermination de la demande chimique en oxygène ...... 70 IV.1.4.7. Détermination de la demande biochimique en oxygène...... 72 IV.1.4.8. Turbidité ...... 74 IV.1.4.9. Matières en suspensions...... 75 IV.1.4.10. Dosage des Nitrates...... 77 IV.1.4.11. Dosage des Nitrites...... 79 IV.1.4.12. Dosage des Phosphates ...... 81 IV.1.4.13. Dosage des Sulfates...... 83 IV.1.4.14. Dosage des Chlorures...... 85 IV.1.4.15. Dosage de l'azote ammoniacal ...... 87 IV.1.4.16. Dosage du fer ...... 89 IV.1.4.17. Dosage du Cuivre...... 91 IV.1.4.18. Dosage du Zinc...... 93 IV.14.19. Dosage du Cadmium ...... 95 IV.1.4.20. Dosage du plomb...... 97 IV.1.5. Analyses physico-chimiques des eaux de la nappe...... 99 IV.1.6. Essai de traitement ...... 101 IV.1.6.1. Floculation-Coagulation...... 101

CHAPITRE.V : ANALYSE DES RESULTATS ET PRPOPOSITIONS...... 104

V.1 Discussion des résultats d'analyses des eaux de l'oued Soummam...... 104 1. Couleur...... 104 2. Température ...... 105 3. pH...... 105 4. Conductivité...... 105 5. Teneur en oxygène dissous ...... 106 6. Demande biochimique en oxygène...... 106 7. Demande chimique en oxygène...... 107 8. Teneur en matières en suspensions ...... 108 9. Nitrates...... 108 10. Nitrites...... 109 11. Azote ammoniacal ...... 109 12. Sulfates...... 110 13. Chlorures...... 110 14. Phosphates ...... 110 15. Fer ...... 110 16. Zinc ...... 111 17. Cadmium...... 111 18. Cuivre...... 111 19. Plomb ...... 111 V.2. Analyse des résultats d’eau de puits...... 111 1. Couleur ...... 111 2. Odeur ...... 111 3. Conductivité...... 112 4. pH ...... 112 5. Nitrates ...... 112 6. Nitrites ...... 113 7. Azote ammoniacal ...... 113 8. Sulfates ...... 114 9. Chlorures ...... 114 10. Phosphates ...... 114 11. Potassium...... 115 12. Fer...... 115 13. Plomb...... 115 14. Cuivre ...... 116 15. Nickel...... 116 16. Zinc...... 116 17. Cadmium ...... 116 V.3. Analyse des résultats de traitement ...... 117 V.4. Propositions et recommandations...... 118

CONCLUSION GENERALE...... 120

REFERENCES BIBLIOGRAPHIQUES...... 122

ANNEXE. I...... 126 ANNEXE. II ...... 128 ANNEXE. III...... 140 ANNEXE. IV...... 143

INTRODUCTION

Les villes, l'agriculture et l'industrie rejettent, volontairement ou accidentellement, de manière concentrée ou répartie, d'importantes quantités de matières et de chaleur dans les eaux de surface, en particulier dans les rivières. On cherche généralement ainsi à évacuer et à disperser des déchets. Il est souvent bien difficile de faire la part du naturel et de l'artificiel dans des cours d'eau soumis depuis des siècles à l'influence humaine. Cette influence ne se manifeste d'ailleurs pas seulement par des rejets d'eaux usées mais aussi, par exemple, par la transformation physique des bassins versants et du lit des rivières. Certaines circonstances exceptionnelles permettent cependant de mesurer la pression exercée sur les cours d'eau du fait de l'activité humaine [1]. La vallée de la Soummam, avec une superficie de 8800 km2 reçoit une quantité importante d’eau, estimée à environ 700 millions de m3 par an. En fait, on compte 05 unités industrielles potentiellement polluantes dans la vallée et ces dernières déversent au total un volume estimé à 4804,5 m3/j. On compte également plus de 47 stations de lavage graissage, qui déversent leurs eaux usées directement dans l’oued sans aucun traitement préalable. D’autre part, la quantité d’eaux usées domestiques déversées dans l’oued est importante, elle est de l’ordre de 29810 m3/j. De même les décharges non contrôlées investissent la vallée et reçoivent une quantité très importante de déchets solides estimée à 24195 m3/j. A cela s’ajoute la sécheresse en période d’été et la diminution du débit de l’oued suite à l’utilisation des eaux de l’oued comme source d’irrigation. Tous ces facteurs peuvent engendrer des répercussions sur la santé des riverains en leur causant des maladies à transmission hydrique ainsi que le problème d’odeurs nauséabondes. Le risque de contamination de la nappe phréatique n’est pas aussi écarté suite aux infiltrations qui peuvent avoir lieu. Par ailleurs les berges sont mises à nu par le défraichissement des terres. Ce phénomène engendre en période de précipitation le débordement de l’oued ce qui

1 provoque l’élargissement du lit de l’oued en même temps son fond diminue. L’oued Soummam se déverse dans le golf de Bejaia ce qui a entraîné des effets néfastes sur le milieu marin. De ce fait, l’étude et la caractérisation physico-chimique des rejets dans l’oued Soummam sont déterminantes, afin d’avoir une vision claire sur l’impact des effluents industriels et domestiques, ainsi que l’origine et le type de pollution que subit l’oued. Ainsi, sur demande de la direction de l’environnement le laboratoire de technologie des matériaux (LTMGP) de l’Université de Béjaia a inscrit ce travail dans ces préoccupations afin de porter les premiers éléments de réponse et des solutions éventuelles à ce problème. Pour atteindre l’objectif recherché nous avons opté pour les méthodes de recherche suivantes : - les méthodes physiques d’analyses ; - les méthodes chimiques d’analyses ; - la méthode de traitement par coagulation et floculation ;

Ce travail se compose de cinq parties essentielles qui sont : - La première partie est consacrée à l’étude bibliographique des procédés de traitement des différents types d’effluent selon leur composition dans le monde - La deuxième partie porte sur l’étude détaillée du site de l’oued Soummam ainsi qu’aux populations habitantes de la vallée et leurs activités - La troisième partie consiste à l’identification des sources de rejets dans la vallée de la Soummam et leur quantification, ce qui nous permet de dégager une liste d’unités industrielles les plus polluantes dans la vallée. - La quatrième partie comprend une caractérisation physico-chimique des rejets, répartie en deux sous parties : • Une analyse qualitative et quantitative par différentes méthodes des échantillons d’eau de l’oued et de la nappe phréatique. • Un essai de traitement par coagulation et floculation. - la cinquième partie est destinée à révéler les causes principales de la pollution de l’oued et de la nappe ainsi que le type de pollution qu’ils subissent.

2 CHAPITRE. I

ETUDE ET CRITIQUE BIBLIOGRAPHIQUE SUR LES DECHETS

I.1. LES DECHETS DANS LE MONDE

L’activité humaine produit des rejets. Il fut un temps, ces derniers ont été déversés directement dans les rues et les rivières sans qu’ils soient traités du fait que les espaces naturels étaient en mesure de les absorber. Notre société est confrontée à ce problème de manière beaucoup plus aiguë qu’anciennement suite à l’expansion démographique ainsi qu’à l’essor industriel, etc. En effet, la quantité de déchets produite dans le monde augmente chaque année et ce sont généralement les pays industrialisés qui produisent le plus de déchets. Le tableau 1 nous montre les quantités de déchets produites par la communauté Européenne [2]. Tableau.1 Répartition des déchets solides dans la communauté Européenne 106 Tonnes/an Origine 1978 1980 Déchets agricoles 950 1000 Déchets miniers 200 200 Déchets urbains 90 100 Déchets industriels 100-130 150 Boue d’épuration 40-50 300 Divers - 100

La composition des déchets dépend de nombreux facteurs : climat, saison, type de région (ville-compagne), niveau de vie, etc. Les pays de la communauté européenne produisent environ 100 millions de tonnes par an de déchets urbains dont la composition moyenne est indiquée au tableau 2 :

3 Tableau.2 Composition moyenne des déchets urbains de la communauté européenne [2]. Pourcentage en poids Composant (%) Papiers cartons 25 à 35 Matières fermentescibles 15 à 56 Plastiques 3 à 6 Textiles 2 à 4 Métaux 3 à 9 Verres 5 à 13 Divers 4 à 32

En fait, la densité des déchets urbains est en moyenne de 100 à 200 kg par m3 (sans tassement). Toutefois cette densité manifeste une nette tendance à la diminution par suite de la réduction très forte des cendres et mâchefer (évolution des moyens de chauffage, remplacement des charbons par les dérivés pétroliers, gaz, électricité) et de l’accroissement spectaculaire des emballages légers. Le pouvoir calorifique des ces déchets urbains varie en moyenne entre 1600 Kcal/kg en été et 2300 Kcal/kg en hiver.

Par ailleurs, la teneur en cendres représente 10 à 15% du volume initial et 30 à 50% du poids initial des déchets [2]. La production moyenne des déchets ménagers par habitant et par an était estimée en 1971[3]. : Etats-Unis d’Amériques à 800 (1700) kg/habitant/an Allemagne à 300 kg/habitant/an Belgique à 290 kg/habitant/an France à 225 (350) kg/habitant/an Suède à 430 kg/habitant/an Suisse à 220 kg/habitant/an Cette production augmente rapidement dans ces pays développés. En revanche, dans les pays en voie de développement, le problème réside dans la gestion de ces déchets.

4 Le tableau 3 présente les proportions respectives des différents types de déchets solides dans les pays en voie de développement. Tableau. 3 Les quantités des différents déchets dans les pays en voie de développement [3].

Type de déchets Quantité (kg/habitant/jour) Déchets des ménages 0,3 à 0,6 Déchets du commerce 0,1 à 0,2 Déchets des établissements officiels 0,05 à 0,2 Déchets des industries 0,1 à 1,0

Toutes les différences qui existent entre les pays industrialisés et les pays en voie de développement se retrouvent dans leurs déchets ménagers qui différent les unes des autres tant par les quantités générées par habitant que par leur composition. Le citoyen des Etats-Unis d’Amérique produit environ 4 fois plus de déchets ménagers que celui d’un pays du maghrèbe [3]. Ces déchets urbains peuvent porter préjudice à l’environnement. Pour cela plusieurs techniques sont proposées afin d’éliminer les risques causés par ces déchets. Parmi ces techniques on cite le tri et la valorisation qui jouent un rôle important dans la croissance économique des pays. Outre le problème causé par les déchets urbains, les eaux usées industrielles et domestiques déversées dans les cours d’eau posent un énorme problème. Cependant, les pays industrialisés traitent leurs eaux usées domestiques et industrielles en amont. En effet, le traitement d’effluents doit être effectué avant leur déversement dans les cours d’eaux et les rivières et cela à cause de leur contenu en matières indésirables telles que ; matières organiques, métaux lourds, etc. De ce fait, de nombreux procédés de traitement sont proposés dans le but d’atténuer le problème de pollution des rivières en traitant l’effluent avant son émission. Dans l’optique de réduire la toxicité des rejets, les industriels se sont équipés de stations de traitement physico-chimique des eaux usées. L’action de ces stations est essentiellement une modification physique et chimique de l’espèce polluante par son transfert d’une phase aqueuse (eaux usées) vers une phase solide (les boues de précipitation). Dans l’étude présente nous nous sommes intéressés beaucoup plus aux

5 procédés portant à diminuer les paramètres suivants : DCO, DBO5, nitrites, nitrates, azote ammoniacal, phosphates ainsi que les métaux lourds. I.1.1. TRAITEMENT DES EAUX USEES A CARACTERE ORGANIQUE

Les composés organiques ont pour origine les activités humaines, industrielles et agricoles ainsi que les activités naturelles. Ces composés peuvent affecter à des doses très faibles le milieu récepteur. Dans ce contexte, plusieurs pays se sont dotés de stations d’épuration et de procédés adéquats et cela afin de faire face à ce problème de charge organique. La ville de Toulouse, en France, a opté pour une solution associant deux procédés biologiques : - Boue activée à très forte charge. - Cultures fixées (le Biofor). Une prise d’échantillons a été effectuée au niveau du collecteur afin de dimensionner la station de traitement, une caractérisation physico-chimique était effectuée sur l’eau brute avant ce traitement. Les résultats obtenus sont illustrés dans le tableau 4 :

Tableau.4 Caractérisation physico-chimique d’effluent, débit et charge appliqués [4]

DIMENSIONNEMENT Moyen Réel Eléments UNITES (Juillet-Septembre) Maximum Moyen 1989

Volume journalier m3/j 30000 30000 22000 Débit moyen m3/j 1250 1250 920 Débit de pointe m3/j 1875 1875 1150 MES kg/j 8400 6300 6340 DCO kg/j 19500 13500 16040

DBO5 kg/j 9000 6600 6860 Azote Kjeldahl kg/j 1350 1050 1100 Charge appliquée DCO kg.m-3.j-1 10,4 7,2 8,6 -3 -1 Charge appliquée DBO5 kg.m .j 4,8 3,5 3,7

6 L’effluent est traité de la manière suivante : l’eau résiduaire subit après prétraitement (dégrillage, dessablage, dégraissage, etc.), deux procédés biologiques successifs, le premier par boue activée à très forte charge et le second par filtration biologique sur cultures fixées (Biofor). Le temps de séjour au débit de pointe dans chacun des deux réacteurs y est considérablement plus faible que dans des procédés biologiques conventionnels [4]. a) Boue activée à très forte charge Ce premier procédé est constitué principalement de deux éléments - un réacteur biologique à très forte charge ; - un décanteur raclé circulaire ; Ce procédé permet d’éliminer une grande fraction de la pollution soluble par voie biologique en profitant de la présence excessive de la matière en suspension pour alourdir le flocon formé, le réacteur utilisé est bien dimensionné (temps de séjour hydraulique est de 1 heure, volume 1875 m3, hauteur 4,5 m,…etc.). D’après les concentrations maximales de l’eau brute, les charges volumiques à considérer sont : - 10,4 kg DCO.m3.j-1 3 -1 - 4,8 kg DBO5 .m .j Le réacteur de Toulouse peut ainsi être qualifié de « Réacteur à Très Forte charge », la limite généralement admise pour un procédé Forte charge étant 1,5kg 3 -1 DBO5 . m .j . Pour satisfaire les besoins en oxygène, le bassin d’aération est brassé et aéré au moyen de trois turbines [4]. b) Cultures fixées (le Biofor) Le second étage biologique est constitué de réacteurs à cultures fixées. Ces réacteurs mettent en œuvre des matériaux granulaires qui offrent une surface spécifique élevée pour l’accrochage de la biomasse afin d’échanger la matière polluante entre l’effluent et la biomasse. Le Biofor est caractérisé par une alimentation en air et en eau à co-courant ascendant. Les boues en excès dans le réacteur à forte charge sont extraites afin de garantir une concentration constante en matières en suspension. L’effluent traité se caractérise par une très forte concentration en matières organiques. Les valeurs moyennes pour les quatre principaux paramètres relevés sont

7 même supérieures aux valeurs maximales préconisées pour le dimensionnement. Une analyse physico-chimique d’effluents avant et après le traitement, permet d’évaluer les performances des deux procédés biologiques (le traitement est effectué durant les 03 mois d’été) [4]. Les résultats sont portés sur le tableau.5 Tableau. 5 Performances du procédé (Juillet à Septembre 1989) [5] Rendement Paramètres Entrée (mg/l) Sortie (mg/l) % MES 288 18.9 93 DCO 729 101 86

DBO5 312 26 92 Azote Kjeldahl 50 25 50

On remarque bien, que malgré la forte concentration en pollution organique, ces résultats obtenus, par l’association de ces procédés biologiques, sont satisfaisants [4].

Par ailleurs aux Etats Unis d’Amérique une ville dénommée Waswick a opté pour le procédé de bio-augmentation. En effet, les eaux industrielles et domestiques de la ville passent d’abord dans une station d’épuration implantée dans la ville, avant d’être rejetées dans un fleuve nommé « Pawtust ». Cette station reçoit un débit moyen de 13300 m3/J, dont 20% proviennent des eaux usées industrielles et diverses sortes d’effluents déversés en tête de la station ainsi que des solvants qui sont à l’origine du problème de pics de DCO et de fluctuation de pH. Finalement le taux de DBO5 et de MES étaient affectés avec des valeurs tournant respectivement autour de 30 mg/l et 60 mg/l [5]. Le procédé de la bio-augmentation consiste à ajouter une quantité importante de bactéries à l’effluent chargé en matières organiques biodégradables et non biodégradables en générale commerciales, leur ajout, dans des stations d’épuration augmente le taux de réduction des matières organiques biodégradables et non biodégradables. Après deux semaines de son application, le système a affiché de remarquables améliorations pour presque tous les critères et en fin d’année, les valeurs de DBO5 et

8 MES mesurées étaient devenues conformes aux normes avec des valeurs respectives de moins de 20 mg/l et 10 mg/l [5]. Un autre procédé utilisé également pour éliminer la matière organique est exploité au Japon ainsi que dans d’autres pays du monde. En effet, aujourd’hui plus de 250 stations d’épuration fonctionnant à l’oxygène pur sont en opération dans le monde, principalement aux Etats-Unis et au Japon, et traitant la pollution de 170 millions d’équivalents habitants, ce qui représente une consommation d’oxygène de 10000 t/jour. Un quart de ces installations traite exclusivement des effluents industriels. Des recherches ont été entreprises et ont abouti à d’autres techniques de traitement d’eaux usées. L’air liquide est utilisé pour plusieurs fins notamment : • La désodorisation des réseaux d’égouts et de certains ouvrages de stations d’épuration; • le prétraitement des matières de vidange (procédé VIDOXAL) ; • le dopage de stations biologiques confrontées à des surcharges [6] a) Désodorisation d’effluents à l’oxygène pur :

Les mauvaises odeurs (ainsi que la corrosion) résultent très souvent de l’activité de bactéries sulfato-réductrices qui réduisent les sulfates en sulfures suivant la combinaison ci-après : 2- + 2- SO 4+8H S +4H2O

Ces bactéries se développent en milieu anaérobie, dans des effluents où l’oxygène dissous est absent. Les procédés à l’oxygène pur ont pour double principe : - D’oxyder l’hydrogène sulfuré et les mercaptans issus de la réduction en milieu anaérobie des composés soufrés contenus dans des eaux usées. - De prévenir l’anaérobiose et donc d’empêcher la formation de sulfures et de mercaptans pour résoudre efficacement les problèmes liés à l’anaérobiose dans les égouts. Il convient de déterminer les quantités d’oxygène nécessaires d’une part, et d’autre part de s’assurer que les conditions hydrauliques de la canalisation en permettent la dissolution correcte.

9 Dans le réseau d’égouts de la ville de COPENHAGUE, des réductions de 95% à

100% de la teneur en H2S, et de 100% de la teneur en CH3SH, ont été obtenues en dissolvant des quantités d’oxygène se situant entre 20 et 25 mg/l [6]. b) Dopage de stations surchargées (procédé AIROXAL) : Le système de dopage des stations d’épuration par l’oxygène pur, se fait par son injection dans les bassins biologiques. En plus des quantités fournies par le système d’aération, le procédé provoque alors une double action : • Maintien dans le bassin biologique d’une teneur élevée de l’oxygène dissous (de 1 à 3 mg/l) et développe l’activité bactériologique ; on pourra ainsi traiter une plus grande charge polluante, tout en assurant un niveau élevé d’épuration. • Dans le clarificateur, on assistera à la densification du floc, ce qui permettra d’assurer une charge spécifique et une charge superficielle élevée. Le procédé de dopage (procédé AIROXAL) est utilisé dans plusieurs stations d’épuration qu’elles soient urbaines ou industrielles dans certains pays. Il est utilisé dans des stations d’équarrissage, de tannerie, d’industries chimiques et agroalimentaires [6].

Parallèlement aux procédés faisant appel à des technologies de plus en plus sophistiquées, des pratiques plus rustiques permettant dans certains cas d’obtenir des résultats tout à fait appréciables, y compris en effluents industriels, ainsi en va-t-il de la dépollution biologique des eaux par filtres de terre plantés de macrophytes. Ce procédé repose sur la capacité épuratoire naturelle du sol et des plantes. Les effluents circulent dans un massif de terre isolé par géomembrane ou une couche d’argile et entièrement colonisé par un système racinaire de plantes sélectionnées. Les composés organiques en solution dans l’eau sont dégradés sous l’action des micro-organismes du sol. En surface et près des racines, les réactions aérobies sont prépondérantes et loin des racines, ce sont les réactions anaérobies qui sont favorisées (réduction, dénitrification). Les gaz malodorants sont piégés par des particules colloïdales du sol. Dans ce genre d’installation, la dégradation de plus de 6000 substances différentes a pu être attestée. Les coûts d’exploitation sont minimes: peu d’entretien, consommation

10 d’énergie nulle. De plus, les filtres plantés ont l’avantage de ne pas produire de boues [7]. I.1.2. EPURATION DES EAUX USEES RENFERMANT DES COMPOSES AZOTES ET PHOSPHORES

L’élimination de composés azotés contenus dans les effluents présente un problème crucial. Pour cela la station d’épuration d’eaux usées de Queven (située à 5 Km de Lorient en France), construite en 1990 est prévue pour 14000 équivalent .habitant a choisi pour le traitement de ces eaux domestiques un procédé dénommé BioDenitro. Ce procédé a été conçu dans le but de répondre aux normes de rejets requises. Comme l’Azote des eaux usées domestiques ordinaires et aussi bien celui des eaux résiduelles industrielles se présente sous sa forme ammoniacale ou sous celle d’une combinaison organique (azote de Kjeldakh), il est indispensable de transformer au préalable cet azote en nitrate, transformation réalisée à l’aide de bactéries nitrifiantes en leur fournissant de l’oxygène dans des conditions aérobies [8]. a) Principe de l’élimination de l’azote par le procédé BioDenitro Cette opération est le résultat de la transformation du nitrate en azote libre par l’intermédiaire de bactéries, sachant que cette transformation s’effectue en absence d’oxygène. Or, ce processus exige la présence de substances organiques. Pour simplifier les choses, on peut dire qu’il requiert la présence de 4 à 5 Kg de DBO5 pour l’élimination d’un Kg d’azote [8]. • Fonctionnement de l’installation Deux réacteurs sont reliés entre eux par une conduite ou par une ouverture pratiquée dans la paroi qui les sépare. Les réacteurs peuvent fonctionner par brassage et par alimentation en eaux usées lors de la phase de dénitrification, ou bien avec aération durant la phase de dénitrification, ou bien avec aération durant la phase de nitrification. Les effluents arrivent dans l’un des deux réacteurs après avoir traversé un distributeur mécanique et l’évacuation se fait en alternance par un déversoir réglable qui équipe chacun des réacteurs.

11 Cependant l’aération peut se réaliser au moyen de rotors et de turbines d’air sur pressé, etc. [8]. b) Elimination du phosphore

Le phosphore est un élément indispensable pour les organismes vivants, il entre dans la constitution de cellules, des enzymes, des os et joue un rôle important dans les mécanismes énergétiques (phosphoxylation-déphosphoxylation). Il est donc très souvent utilisé en tant qu’engrais pour favoriser la croissance des plantes. L’utilisation intensif du phosphore dans les engrais et les agents de lavage a crée d’importants déséquilibres dans les cours d’eau et rivières. Le principe de l’élimination biologique du phosphore consiste à favoriser le développement des micro-organismes accumulant le phosphore, en commençant le procédé par un prétraitement biologique dans un réacteur anaérobie. Le phosphore s’accumulera lorsqu’il se trouvera dans un milieu riche en oxygène, c’est-à-dire durant la phase de nitrification, ce qui entraîne la nécessité d’évacuer au cours de cette phase la boue excédentaire. La boue biologique ordinaire contient entre 1,5 et 2% de phosphore ; or, en créant des conditions idéales pour les bactéries accumulant cet élément, on arrive à accroître la teneur en phosphore de la boue excédentaire jusqu’à atteindre 4 à 6% [9]. En effet, jusqu’à ces dernières années, la seule méthode permettant d’éliminer le phosphore consistait à ajouter des sels métalliques aux eaux usées afin de précipiter le phosphore dissous et de le fixer sur la boue. Le phosphore peut être extrait des eaux usées par l’adjonction de produits chimiques tels que le sulfate de fer, le chlorure ferrique, le sulfate d’ammonium, etc. Grâce à divers procédés : les plus courants sont la pré précipitation et la précipitation simultanée. Tous ces processus ont déjà été testés et mis en œuvre depuis plusieurs années au Danemark ainsi que dans les autres pays européens, et leurs critères de concentration ont été soigneusement définis [9].

En fait, l’effluent issu de la fabrique du coke et l’un des effluents dont le traitement est très difficile et qui présente des risques particulièrement grave. De ce fait, en France, l’utilisation de l’ozone dans le traitement d’eau destinée à la

12 consommation donne de très bons résultats, compte tenu de ses propriétés bactéricides et virulicides. Aujourd’hui l’ozone est aussi utilisé pour le traitement des effluents industriels, plus spécialement l’effluent de cokerie, caractérisé par son taux élevé en ammonium + (NH4 ). Outre l’ammonium, il existe d’autres polluants en teneurs importantes. Dans le cas présent, les essais ont été réalisés sur le site d’une cokerie dont l’effluent présentait les caractéristiques présentées au tableau 3, en valeurs moyennes et maximales (mg/l) [10]. Tableau. 6 Résultats d’analyses d’effluents d’une cokerie [10] Valeur moyenne Valeur maximale (mg/l) (mg/l) Ammonium 120 150 DCO 4000 4800 Phénols 800 1000 Sulfocyanures 350 400 Cyanures 3 5 MES 45 60

L’écart entre les deux valeurs étant réduit, la qualité de l’effluent est très peu variable. • Procédé de traitement Le traitement de tels effluents nécessite l’emploie de l’ozone, car ce type d’effluent est trop dense pour qu’il soit traité par une épuration biologique ou par adsorption sur charbon actif ou en utilisant une épuration physico-chimique. Tous ces procédés ne peuvent pas résoudre la totalité du problème ; dans ce contexte l’utilisation de l’ozone s’est avérée nécessaire afin de réduire la pollution élevée. Le traitement de ce type d’effluent ne peut se faire en aucun cas par ozonisation seule; deux voies principales pour l’utilisation de l’ozone sont envisagées : - La première consiste à injecter l’ozone après stripage de l’ammoniaque, auquel cas, la bibliographie existante fait état de très bons résultats après l’ozonisation. Les diminutions obtenues seraient de l’ordre de 85% pour la DCO, 90% pour les cyanures,

13 99% pour les sulfocyanures de 100% pour les phénols, afin d’améliorer l’oxydation chimique on doit travailler à pH élevé. - la deuxième concerne le cas ou les eaux ammoniacales sont épurées par voie biologique, ici l’ozone est placé à la sortie des boues activées. Les essais sont déroulés dans une cokerie équipée d’un traitement. Les indices de qualités de l’eau obtenus après traitement à la sortie sont résumés par les valeurs suivantes en (mg/l) du tableau 4. Tableau.7 Qualité de l’eau ozonée à la sortie du traitement biologique [10]

INDICES DE QUALITE VALEURES OBTENUES (mg/l)

Ammonium 5 Phénols 0.2 DCO 350 CNS- 4 CN- 0.2

Dans le but de ramener la DCO à 150 mg/l et d’assurer une élimination aussi élevée que possible des autres polluants, l’ozone est utilisé pour « l’affinage fine ». Les essais ont été réalisés avec un générateur d’ozone OZONIA équipé d’une alimentation électrique en moyenne fréquence. Le gaz vecteur utilisé était l’oxygène, 3 assurant une production de 200 g d’O3/Nm d’O2. La mise en contact ozone-eau à traiter s’est faite à l’aide d’une colonne à bulles avec diffusion de l’ozone par disque poreux [10].

I.1.3. TRAITEMENT DES EAUX USEES RENFERMANT DES METAUX

L’évolution technologique a donné naissance à de nouveaux procédés de traitement d’effluent. En fait, les techniques de dépollution classiques ne répondent pas généralement aux normes requises ; ce qui a amené plusieurs pays industriels à adopter des techniques modernes et plus efficaces donnant des résultats satisfaisants. L’utilisation de la technologie membranaire est devenue une nécessité absolue pour épurer les eaux usées et, de plus, pour la récupération des métaux et des sels.

14 Les étapes d’un procédé de séparation par membrane sont les suivantes : On fait passer la solution (eau, matière organique, produits minéraux, sels, matières en suspension, etc.) à travers une membrane qui va être traversée sélectivement par certains éléments, alors que d’autres seront retenus. D’autre part, beaucoup de progrès sont réalisés dans le but d’arriver à un procédé dépolluant et résistant à la corrosion tout en utilisant des membranes. Ce procédé est appelé la microfiltration tangentielle, qui est basée sur la séparation solide- liquide par le biais d’une membrane utilisant comme force motrice la différence de pression existant de part et d’autre d’une membrane poreuse dont la taille des pores est de quelques dizaines de microns à quelques microns, ainsi que l’écoulement de la solution est parallèle à la membrane. La vitesse d’écoulement est élevée pour obtenir des forces de cisaillement empêchant ou contrôlant le dépôt des particules à la surface de la membrane. La microfiltration tangentielle permet de clarifier une solution en éliminant les particules fines tout en les concentrant, ce qui facilite leurs récupérations. Le retenu ne doit pas être sec pour pouvoir circuler le long des membranes ; ces derniers sont de deux types : organiques ou minérales [11]. Nous citons quelques exemples d’application de microfiltration tangentielle :

La production de pigment de dioxyde de Titane (TiO2) génère des effluents plus au moins concentrés en acide sulfurique, et pour récupérer cet acide on a fait appel à l’électrodialyse ou dialyse, mais d’abord il faut éliminer les particules en suspension de (TiO2) par le moyen de la microfiltration tangentielle avec membrane de 0.2µm, on obtient un flux de l’ordre de plusieurs centaines de litres par heure au m2, de plus, le dioxyde de titane éliminé sous forme concentré est facilement récupérable. Dans les eaux provenant du traitement de l’air d’aspiration des ateliers d’usinage d’aluminium de très fines particules d’aluminium ont pu être éliminées totalement par la microfiltration tangentielle [11].

Pour espérer atteindre des normes de qualité après traitement de rejets contenant des métaux, des méthodes modernes issues de l’électrochimie ont été exploités dans beaucoup de pays du monde. Parmi ces techniques on peut citer :

15 a) L’électrodéposition L’électrodéposition est une technique particulièrement bien adaptée au traitement d’effluents chargés en métaux lourds (Cd, Cr, Pb, Zn, Ni, etc.) ou en métaux précieux (Au, Ag). Le fait d’appliquer une différence de potentiel entre deux électrodes plongées dans la solution d’électrolyte crée un champ électrique orienté, à l’intérieur duquel se produit un mouvement des ions. Les électrons sont échangés entre le métal et les espèces en solution ; il s’agit de réactions électrochimiques et la transformation de l’espèce est appelée électrolyse. Placée en amont d’une installation de dépollution par résines échangeuses d’ions, une unité d’électrodéposition permet de réduire notablement le coût de fonctionnement (accroissement de la longévité de système entraînant une diminution du post régénération) des systèmes échangeurs ; d’autre part, la récupération par électrodéposition des métaux précieux dans des eaux de rinçage permet la confection de cathodes qui sont ensuite réutilisées comme anodes dans la chaîne de galvanisation [12]. b) L’électrodialyse Si l’électrodéposition permet l’élimination de composés dissous en solution, l’électrodialyse constitue avant tout une technique de reconcentration d’espèces ioniques. Sous l’influence du champ électrique, on observe une migration des ions présents dans la solution, migration entravée par la présence de membranes sélectives placées perpendiculairement à l’axe du champ électrique orienté. Selon la nature des groupements greffés, les membranes peuvent être de deux types : - Anioniques - Cationiques Les applications essentielles de l’électrodialyse concernent le traitement des eaux saumâtres et l’élimination des sels et acides du lactosérum. Citons parmi les applications relatives à l’électrodépollution : - le traitement des eaux usées de papeterie (élimination des hypochlorites). - le traitement des bains de galvanoplastie (cuivre, nickel, fer, zinc, etc.) [12].

16 I.2. Pollution en Algérie

L’Algérie est l’un des plus grands pays du continent africain (le 2èmeaprès le Soudan avec une superficie de 2,4 millions de Km2. Toutefois, la répartition déséquilibrée des populations et des activités (2/3 de la population habitant dans la frange littorale), des conditions naturelles contrastées, des ressources en sols et en eaux limitées, fragiles et inégalement réparties, prédisposent le territoire à différents facteurs de vulnérabilité [13]. Malgré sa réputation de pays méditerranéen du fait de sa façade littorale de 1200 km, l’Algérie est très fortement marquée par son aridité et dispose d’un plafond annuel de 11,5 milliards de m3ce qui nous classe déjà parmi les pays qui se situent en dessous du seuil de pénurie de la disponibilité en eau, fixé internationalement à 1000 m3/an /habitant. La disponibilité de l’eau est en effet actuellement, avec une population de 30 millions d’habitants, de 383 m3/an/habitant et passera en 2020 avec une population de quelque 44 millions d’habitant, à 261 m3/an/habitant, pour ce qui concerne les ressources mobilisables (barrages, lacs, nappes souterraines)[14]. L’urbanisation accélérée, la croissance démographique ainsi que l’industrie cause une dégradation du cadre de vie (pollution de l’air, déchets solides, pollution des ressources en eau,…etc.), exposant l’environnement à des risques de pollution permanente. a) La pollution par les déchets ménagers L’activité humaine est génératrice de déchets solides dont notamment les déchets ménagers. Ces déchets appelés aussi urbains, domestiques, ou encore ordures ménagères, représentent des sources de pollution et de nuisance importantes pour l’environnement, en raison de leur caractère toxique, encombrant. Sur la base d’un ratio de production de déchets par habitant, la quantité des déchets ménagers générée annuellement dans le pays (Algérie) est estimée à 5,2 millions de tonnes représentant 10,5 millions de m3. Un Algérien produit quotidiennement en moyenne 0,5 kg de déchets solides. Mais dans les grandes villes comme Alger ou Constantine, un citoyen génère environ 1,2 kg de déchet par jour [14].

17 En fait, la composition des déchets ménagers est très variable suite à plusieurs facteurs tels que : la saison, le niveau de vie des citoyens,….etc. Le tableau 8 illustre la composition moyenne des déchets ménagers en Algérie. Tableau.8 Composition moyenne des déchets ménagers [14].

Composition Pourcentage en poids %

Matière organique 73,74 Métaux 1,9 Papier et Carton 7,4 Plastique 2,5 Verre 0,96 Divers 12,5

Une analyse physico-chimique plus détaillée des déchets ménagers a été effectuée dans la ville de Blida (Algérie) et les résultats obtenus sont récapitulés dans le tableau 9. Tableau.9 Résultats des analyses physico-chimiques des ordures ménagers de la ville de Blida [3] Teneur Matières Matières Cendres Carbone Azote Echantillons pH en eau% sèches% volatiles% % % % Echant 1 5,9 59,5 40,5 86,8 23,2 39,2 - Echant 2 6,7 59,9 40,1 - - - - Echant 3 6,6 61,0 69,0 74,3 25,7 37,5 0,7 Echant 4 6,3 67,0 33,0 83,5 16,5 41,0 1,0 Echant 5 7,3 58,5 41,5 75,6 24,4 38,5 - Echant 6 6,2 65,9 34,1 71,3 28,7 40,9 - Moyenne 6,5 62 38,0 78,3 21,7 39,4 0,8

18 b) Pollution par les déchets industriels L’industrie algérienne a connu un développement remarqué tant dans sa diversité que dans sa capacité ; mais il faut noter que le processus d’industrialisation s’est effectué dans des conditions qui n’ont pas respecté les préoccupations environnementales. C’est ainsi que l’industrie s’est développée parfois sur des étendues de terres agricoles, ce qui a eu des effets néfastes sur les cultures. Même dans le choix des procédés de fabrication, les critères de protection de l’environnement n’étaient pas essentiels. Par ailleurs, des principaux cas de pollution des ressources en eaux superficielles pendant la période 1985-1992, montrent que les effluents industriels contribuent de manière notable à la pollution des cours d’eau [14]. On peut citer quelque exemples : les rejets de tanneries de l’unité textile SONITEX de la ville de Sebdou polluant la barrage de béni Bahdel, les rejets de la zone industrielle de Tiaret polluant le barrage de Bakkhada ainsi que les déchets du complexe détergents de l’ENAD de Sour El-Ghozlane polluant l’oued Lekhal [14]. Toutefois, chaque secteur d’activité industrielle produit des déchets de composition et de quantité divers. Le tableau 10 présente la teneur en déchets générés par les grands secteurs. Tableau 10 Production de déchets par grands secteurs d’activité [14]

Secteurs d’activités industriels Le pourcentage de déchets produits % Industries sidérurgiques, métallurgiques 50 Matériaux de constructions, verre, céramique 5 Chimie, caoutchouc, plastiques 2 Industries alimentaires, tabac 29 Textiles 10 Cuirs et chaussures 1 Bois, papier, imprimerie 3

19 c) Pollution par les eaux usée La production des eaux usées urbaines dans le pays est estimée à environ 500 millions de m3/an. Comme pour l’alimentation en eau potable, la quasi-totalité de la population agglomérée (urbaine et rurale) est raccordée au réseau public d’assainissement. Le taux de la population agglomérée raccordée au réseau d’égouts publics était en 1996 de 85 %. S’il existe une certaine amélioration du cadre de vie à l’intérieur des agglomérations, force est de constater une augmentation de rejets d’eaux usées d’origine urbaine dans les oueds [14]. Il faut ajouter à cela les rejets d’eaux usées des unités industrielles raccordés au réseau d’égouts communaux. Compte tenu des dangers liés aux déversements anarchiques des eaux usées domestiques, un programme de réalisation de stations d’épurations a été engagé par les pouvoirs publics dans les années 80. Une cinquantaine de stations d’épurations ont été ainsi réalisées. Ces stations permettent de traiter environ 4 millions équivalent/habitant. Dix autres stations ayant une capacité de 1,2 million équivalent/habitant sont en cours de réalisation à travers le pays. Actuellement, la capacité d’épuration du pays a atteint environ 5 millions équivalent/habitant et 50 % de ces stations se situeraient au niveau des bassins telliens où se trouvent l’essentiel des ressources en eaux de surface. Les stations d’épurations sont sensées apporter une amélioration substantielle de l’hygiène publique et de la protection des ressources hydriques. Elles sont malheureusement inopérantes pour la majorité [14]. Cette situation se répercute gravement sur l’environnement et notamment sur la qualité des eaux superficielles. En effet des tronçons importants d’oueds sont déjà pollués (oueds Tafna, Mekerra, Chéliff, Soummam, Seybouse). Une carte thématique sur la qualité des eaux superficielles (1997) indique des quantités importantes de phosphore et d’azote. Ceci explique les phénomènes d’eutrophisations, à savoir l’enrichissement d’une eau en sels minéraux (nitrates et phosphates notamment),

20 entraînant des déséquilibres écologiques comme la prolifération de la végétation aquatique ou l’appauvrissement en oxygène [14]. Ces déchets produits, soi par les unités industrielles ou par les citoyens, nuissent à l’environnement, principalement les ressources en eau. Pour cela des études ont été faites dans le but d’élucider le problème de pollution de l’eau des oueds dans le pays et d’en donner des propositions adéquates. Parmi ces études nous citons celle réalisée par un groupe de chercheur de l’université de Sétif portant sur la pollution des eaux superficielles dans un climat semi-aride (la région de Sétif ; Algérie), spécifiquement Oued Bou Sellam. Les zones de climat semi-aride subissent une pollution élevée, suite à la faible quantité de pluies tombant annuellement qui est insuffisante à la dilution des rejets, ce déficit en eau est aggravé par une forte évaporation durant l’été. L’oued Bou Sellam, qui est le cours d’eau principal de la région, connaît alors un débit d’étiage très faible. L’ensemble de ses affluents sont sans écoulement durant cette période sauf en cas d’averse importante [15]. Les polluants pouvant affecter la qualité d’eau ont été subdivisés en 03 catégories d’après ces chercheurs : pollution biologique traduite par une forte contamination bactériologique, due aux rejets des abattoirs, des laiteries et sucreries ; la pollution d’origine physique est due essentiellement aux eaux chaudes déversées par les industries utilisant l’eau pour le réchauffage, ce qui provoque l’augmentation brutale de la température de l’oued, engendrant des modifications directes sur la flore, car la variation de température est un paramètre écologique. Pollution d’origine chimique causée essentiellement par les déversements de métaux. Le plomb et ses dérivés alkyles, utilisés comme adjuvants dans les moteurs automobiles, sont les plus répandus des polluants. Outre le plomb, on citera la présence du Zinc, du chrome, du Nickel et du cadmium. L’usage des nitrates et des phosphates comme engrais chimiques par une agriculture intensive a fortement contaminé les eaux de surface ainsi que les substances organiques de synthèse concourent, de leur côté, à une pollution de l’eau de l’oued.

21 Afin de montrer l’origine de la pollution, des prélèvements d’échantillons ont été effectués au niveau des rejets des eaux urbaines de la ville, ainsi que les prélèvements relatifs aux rejets industriels au niveau de l’exutoire de la zone industrielle, sauf à la ville d’El Eulma où le prélèvement a été effectué au niveau de l’oued directement. Une fois les échantillons prélevés, ils ont subi des analyses physico-chimiques (pH, dureté, température, DCO, DBO, dosage des métaux lourds). Les analyses physico-chimiques réalisées, ont montré que l’oued Boussellam est affecté par une pollution d’origine chimique et surtout organique et cela est dû essentiellement aux rejets des établissements industriels et principalement celui déversé par l’ENPEC [15]. A la fin, diverses mesures ont été proposées et cela afin de minimiser le taux de pollution dans l’oued [15]. Concernant l’oued Soummam plusieurs études ont été réalisées. Cependant, elles nous semblent incomplètes car elles ignorent totalement les sources d’émission des rejets. La majorité des travaux n’ont pas donnés beaucoup d’importance à la partie analyse. Toute fois, cette partie est la plus déterminante afin de pouvoir suggérer des solutions approprieés. De même pour les analyses physico-chimiques des eaux de puits et de sources n’ont pas été faites. Cependant, ces analyses peuvent nous renseigner sur l’influence des rejets dans l’oued sur la nappe phréatique. Par conséquent, dans notre étude nous avons prélevé des échantillons directement de leurs sources d’émission (urbaines, établissement industriels) et en mesurant la majorité des paramètres indicateurs de pollution (DCO, DBO5, OD, les métaux lourds, les nitrates, nitrites, les phosphates, les Sulfates, les Chlorures,…etc. ). Nous avons effectué l’échantillonnage en surface et en profondeur afin d’obtenir des résultat représentatifs et l’étude a été faite sur toute la vallée de la Soummam sans épargner l’étude de la nappe phréatique (les puits et les sources) ainsi que les cours d’eau entaillant le bassin versant.

22 I. 3. Conclusion La quantité des déchets produite dans le monde est très élevée. En effet, les pays de la communauté européenne produisent environ 90 millions de tonnes par an de déchets urbains. Ces déchets présentent une menace pour l’environnement pour cela plusieurs méthodes et procédés sont proposés afin de remédier à ce problème principalement celui causé par les eaux usées domestiques et industrielles. Ces techniques sont choisies selon les caractéristiques d’eaux usées à traiter, ils donnent de bons résultats après traitement. En Algérie la quantité de déchets ménagers produite annuellement est estimée à 5,2 millions de tonnes et un algérien produit quotidiennement en moyenne 0,5 kg de déchets solides. Par ailleurs, la production en eaux usées urbaines est d’environ 500 millions de m3 par an. Cette quantité d’eau usée est très élevée comparée au nombre de stations d’épuration efficaces à travers le pays.

23 CHAPITRE. II

APERÇU PHYSICO-GEOLOGIQUE DU

SITE DE L’OUED SOUMMAM

II.1. HISTORIQUE ET GENERALITES

L’oued Soummam où il n’y a pas très longtemps les amateurs de la pêche de poissons d’eau douce tapaient de la carpe ou du barbeau, parfois même du mulet qui entrait par la grande estuaire. La population de la vallée le prenait comme source de baignade et de divertissement étant donné que beaucoup d’espèces d’arbres jonchent les berges de l’oued. Jusqu’à la fin des années 60 le lit de l’oued était peuplé de tamarix de laurier rose, et autres plantes aquatiques qui abritaient une faune variée. On observe encore des colonies de canard et d’oies sauvages, des poules d’eau et d’autres espèces d’oiseau. Actuellement les eaux de l’oued Soummam, qui se déversent dans le golf de Béjaia offrent le triste spectacle des rejets domestiques et industriels. L’oued Soummam qui serpente à travers plusieurs villages de la Wilaya de Béjaia et qui est utilisé par certaines communes comme « fosse sceptique » n’est malheureusement pas isolé et il est devenu de nos jours un très bon réceptacle des eaux usées industrielles ainsi que d’eaux usées domestiques, même les décharges sauvages investissent la vallée.

II.2. PRESENTATION GENERALE DE LA VALLEE

II.2.1. POSITION DU SITE DANS L’ESPACE La vallée de la Soummam se situe à environ 230 km à l’Est d’Alger et administrativement appartient à la Wilaya de Béjaia, née du découpage de 1974. Troisième fleuve d’Algérie, situé à la charnière de la petite et de la grande Kabylie, l’oued Soummam est formé de la confluence de l’oued Sahel qui descend des

24 montagnes du Djurdjura et du plateau de Bouira, et de l’oued Bou Sellam qui descend du plateau Sétifien. Il se jette dans la mer Méditerranée à Béjaia après un cours de 80 km environ orienté Sud Ouest - Nord Est [16]. La superficie du bassin versant de l’oued Soummam est d’environ 8800 Km2 (à l’embouchure). Ce dernier couvre une région essentiellement montagneuse caractérisée par un réseau hydrographique très marqué et bien alimenté ayant provoqué des érosions profondes. Les montagnes ne cessent qu’à quelques kilomètres de la mer. Le versant Nord, le plus abrupt est souvent bordé de terrasses alluviales fertiles ; la première ligne de crête culmine aux environs de 1000 m et les pentes varient entre 15 et 30% ; de nombreux torrents de faible bassin versant exception faite de l’oued Remila, dévalent les lignes de plus grandes pentes. Le versant Sud est constitué de collines plus basses s’élevant progressivement par une succession de croupes ; il est plus irrégulier et creusé par des oueds (, Imoula, Amassine, ) plus importants, ces pentes sont plus variables et souvent plus denses que celles du versant opposé, par contre les terrasses alluviales sont rares [16] .Le fond de la vallée proprement dit a une longueur moyenne de l’ordre de 2 Km avec des resserrements jusqu’à 100 m de largeur comme dans la gorge à l’amont de SIDI-AICH et des élargissements jusqu’à 4 ou 5 Km comme dans la région d’ ou la plaine de Bejaia à l’embouchure. Les vois d’accès à la région sont nombreuses et diverses : - Les voies terrestres sont : une ligne de chemin de fer et la route nationale RN.26, reliant Béjaia aux grandes métropoles d’Alger et Constantine, des routes nationales RN.24, RN.12, RN.9 reliant respectivement Béjaia à Alger par le littoral, Tizi-Ouzou et Sétif. - Les voies auxiliaires sont : maritime à partir du port de Béjaia et aérienne à partir de l’aéroport de Béjaia Aban Ramdan [17].

25 II.2.2. LE COURS DE L’OUED SOUMMAM II.2.2.1. DESCRIPTION DU LIT D’aval vers l’amont le lit de l’oued Soummam présente : - sur 11 km environ le long de la vallée, une zone de méandres et un lit bien dessiné entre Béjaia où l’oued se jette dans la mer après un large coude incliné sur le rivage et . La largeur de la vallée, grande en bordure de la côte, se réduit ensuite à 1 km, le remplissage alluvial est constitué de limons argilo-sableux implanté notamment en oliviers et vergers à l’amont, et en vigne, blé agrumes et maraîchage vers Béjaia. Le champ d’inondation reste limité sauf à proximité de Béjaia. - sur 13 km entre Oued Ghir et l’oued Amassine à 2 km à l’amont d’El-kseur, le lit continue à présenter une série de méandres mais les berges sont moins hautes et le lit moins bien dessiné que dans la partie avale. La vallée est plus large (deux à trois km) et abrite la majeure partie des cultures du fond de la vallée, comprenant vignes, vergers, agrumes, maraîchages, céréales…etc. Le champ d’inondation est large (1 à 1,5 km) jusqu’à l’oued Amassine (qui se jette dans la Soummam (à 2 km en amont d’El-kseur). - sur 9 km, entre l’oued Amassine et l’oued Remila, on rencontre ensuite un lit moins marqué, présentant de nombreuses ramifications. La vallée reste large mais ne présente pas partout des dépôts cultivables, elle est occupée en partie par un marais. Les cultures qu’on y rencontre sont analogues à celle du tronçon précédant mais intéressent des surfaces plus restreintes. - Sur 10 km entre l’oued Roumila et l’oued Imoula (à 3 km à l’amont de Sidi Aich), l’oued passe ensuite dans un resserrement de la vallée marquée. Il n’existe pratiquement plus de terres cultivables le champ d’inondation est faible. - Sur 23 km entre l’oued Imoula et l’oued Bou Sellam au droit d’, le lit n’est plus dessiné, le cours d’eau se répand en formant de nombreuses ramifications sur un lit majeur large (1 à 1,5 km) et plat, qui occupe presque tout le fond de la vallée [16].

26 II.2.3. GEOLOGIE Le bassin versant de l’oued Soummam est dans ses grandes lignes constitué, sur la rive gauche, par de l’oligocène traversé par des formations du crétacé inférieur ; du miocène inférieur apparaît dans la partie aval, en bordure de l’oued de terrasses alluviales importantes tapissent en générale pied des pentes sauf dans la région de Sidi-Aïch où le crétacé apparaît jusque dans le lit. Le versant rive droite est en majeur parti formé de crétacé inférieur moyen et supérieur ; les terrasses alluviales sont beaucoup plus restreintes. Les terrains rencontrés sont généralement imperméables : argilogrès de l’oligocène, schistes de l’alboaptien, marno calcaires du crétacé [16].

II.2.4. RELIEF La longueur de la vallée (longueur du lit majeur) est de 65 km pour une dénivellation de 166 m, soit une pente moyenne de 2,5‰. La longueur développée suivant le lit mineur (basses eaux) est de 90km, soit une pente moyenne de 1,85‰. La pente varie de 3,5‰ à 3‰ entre Akbou et Takritz. Puis l’on note au passage des gorges de Takritz et de Sidi Aich un adoucissement notable, la pente étant de l’ordre de 2‰. A l’aval de Sidi Aich la rivière retrouve une pente plus forte, de l’ordre de 3‰ qui varie ensuite régulièrement jusqu’à l’embouchure où elle est de l’ordre de 0,2‰ [18].

27

Carte.1 Carte Hydrogéologique de la wilaya de Bejaia

II.2.5. ECOLOGIE DE LA SOUMMAM Le bassin de la Soummam est particulièrement varie au point de vue écologie (et donc agronomique) du fait de l’interférence entre l’accroissement de la sécheresse vers le sud d’une part et le compartimentage du relief de l’autre. Les chaînes constituent des obstacles au mouvement des masses d’air, qu’elles viennent du Sahara et soient desséchantes ou qu’elles soient issues de la Méditerranée donc riches en vapeur d’eau. les reliefs raides et élevés provoquent aussi une élévation des masses d’air favorable aux condensations, notamment aux averses violentes de connexion. Ils introduisent aussi un étagement qui permet à la neige de persister des semaines sur le flanc des hautes crêtes du Djurdjura, à quelques kilomètres des oranges de la vallée. Enfin, la lithologie, la nature des roches vient encore introduire des différences supplémentaires au niveau de la nature des sols [18].

II.2.5.1. CLIMATOLOGIE Dans chaque pays, chaque village, les caractéristiques moyennes des saisons déterminent le climat. On peut définir les climats à partir de deux phénomènes : la température et les précipitations, c’est à dire la pluie, la neige ou la grêle. Dans les grandes lignes, on décrit un type de climat, mais tant d’éléments le modifient. Une région de montagne ne subira pas le même climat qu’une plaine. Une vallée située sur le versant d’une montagne n’a pas le même climat qu’une autre vallée sur le versant opposé, même si les deux sont à la même altitude [19]. Le climat du bassin versant de la Soummam, montre une série de transition entre climat humide, dans les montagnes proches de la Méditerranée, et climat semi-aride des hautes-plaines (environ Sétif). Mais partout les averses sont fréquentes et règne aussi en été une sécheresse prolongée. Les argiles se dessèchent, se fendillent, ce qui favorisant certaines phénomènes (ruissellement, mouvement de masse et surtout nuit à la végétation) [18].

29 a) Les précipitations Selon la situation géologique et la saison, les précipitations se caractérisent par des intensités, une durée et une fréquence très différentes. Les pluies peuvent être de très forte intensités, ou alors être très faibles et persister plusieurs jours durant [20]. La pluviométrie de la Wilaya dépasse généralement 600 mm/an. Dans les montagnes, elle atteint 1000 mm et ne descend en dessous de 600 mm que dans la vallée de la Haute-Soummam et les montagnes d’ [17]. En fait, plus on pénètre dans la vallée de la Soummam à partir de Béjaia, plus les précipitations diminuent. C’est la conséquence de l’effet de barrière de la chaîne de Djurdjura vis-à-vis des vents humides venant du nord-ouest, d’une part, et de l’effet de continentalité (la vapeur d’eau diminue si la distance de la mer augmente). La part prépondérante des précipitations se limite aux mois d’hiver, les mois d’été sont secs (climat méditerranéen). Dans la vallée, il ne neige pratiquement jamais. Dans les montagnes, on enregistre, en moyenne, un minimum de 5 jours/an et un maximum de 10 jours/an de précipitations neigeuses [17]. Le tableau 11 présente les précipitations moyennes mensuelles (en mm) de la région de Bejaia et cela du 1974 - 2001 et ceux de 2002[19]. Tableau.11 Répartition moyenne mensuelle de la pluviométrie en mm relevée de la station météorologique de Bejaia [21].

Moy Mois Jan Fev Mar Avr Mai Jui Juil Aout Sept Octo Nove Déc annuelle P (mm) 127,47 74 57,5 47,82 37,25 5,06 1,88 6,65 37,56 45,16 83,27 114,43 680,62 1974-2001 P (mm) 69 104 58 18 24 0 107 28 62 36 193 315 1014 2002

P : précipitation L’analyse des données recueillies pour la période 1974 - 2001 montre que le maximum des précipitations est atteint en Janvier (127,47 mm) et le minimum en Juillet (1,88 mm) ; la moyenne totale est de : 680,62 mm.

30 Concernant l’année 2002, elle est un peu particulière par rapport aux autres, nous avons enregistré un pic de 315 mm au mois de Décembre qui a provoqué des inondations dans plusieurs régions. b) La température de l’air La température est un paramètre important, conditionnant l’évaluation du déficit d’écoulement. Nous disposons pour notre étude d’une série de données mesurées à la station de Bejaia s’étalant sur 26 ans (1974 - 2001) ainsi que les résultats de l’année 2002 [21] représentés dans le tableau 12.

Tableau.12 Températures mensuelles de la région de Bejaia Période 1974 – 2001 [21] Moy Mois Jan Fev Mar Avr Mai Jui Juil Aout Sept Octo Nove Déce annue M(°C) 16,43 16,71 20 20,64 23 26,46 29,27 30,46 25,96 26,38 20,37 17,51 20,5

M(°C) 7,38 6,94 9,73 10,53 10,59 18,05 20,36 21,75 19,45 16,71 12,13 5,99 13,3

(M+m)/2 11,9 11,82 14,86 15,58 16,79 22,25 24,81 26,1 22,7 21,54 16,25 11,75 16,9

Période 2002 Moy Mois Jan Fev Mar Avr Mai Jui Juil Aout Sept Octo Nove Déce annue TM(°C) 16,5 17,2 19,4 20,7 23,2 26,4 27,9 28,8 27,9 25,7 21,7 18,8 22,85

Tm(°C) 7,1 7,6 9,4 10,6 13,5 17,4 20,5 20,8 19,5 15,5 12,4 10,6 13,75

(TM+tm)/2 11,8 12,4 14,4 15,65 18,35 21,9 24,2 24,8 23,7 20,6 17,05 14,7 18,25

TM= température maximale tm= température minimale (TM+tm)/2= température moyenne On constate d’après les données recueillies que le mois d’Août est le plus chaud avec une température de 26,1°C durant la période 1974 - 2001, alors que le mois de Décembre est le plus froid avec une température de 11,75°C. Pour l’année 2002 la

31 température la plus élevée était enregistrée au mois d’Août toujours (24,8°C). Par ailleurs la température la plus basse était enregistrée au mois de Janvier (11,8°C). c) Humidité de l’air Les moyennes mensuelles d’humidité relative à la station de Bejaia durant 12 ans (1990 - 2002) varient de 74%en automne à 79% au printemps. La moyenne annuelle est de 77%. On constate que l’humidité relative mensuelle ne descend pas au –dessous de 50% ceci est due à la proximité de la mer [21].

II.2.6. RESSOURCES ET POTENTIALITES HYDRIQUES DU BASSIN DE L’OUED SOUMMAM a) Ressources superficielles Le bassin versant de l’oued Soummam est entaillé de nombreux cours d’eau dont le principal est l’oued Soummam. Son débit moyen est estimé à 25 m3/s environ (1961-1971). Le débit maximal enregistré en 1970 est de 115,9 m3/s en saison froide, par contre le débit d’étiage est de 0,6 m3/s enregistré les mois de Juillet et Août. Ces débits montrent de grandes irrégularités intermensuelles donc saisonniers à son embouchure. L’oued Soummam présente un apport annuel moyen de 700x106 m3/an qu’il déverse dans la Méditerranée. Les principaux affluents de l’oued Soummam [17]. En rive gauche on a : Oued Imoula (4x106 m3/an) Oued Ighzer Amokrane (12x106 m3/an) Oued Remila (28x106 m3/an) Oued El Kseur (12x 106 m3/an) Oued Ghir (12x106 m3/an) En rive droite on a : Oued Seddouk (10x 106 m3/an) Oued Amassine (15x106 m3/an)

La carte suivante montre la situation de l’oued Soummam et ses affluents

32

Carte2. Le Réseau Hydrographique de la vallée

b) Ressources en eaux souterraines Les ressources en eaux souterraines se trouvent dans les plaines alluviales de la vallée de la Soummam. La vallée se décompose en deux parties distinctes par un seuil géologique à Sidi-Aich, constituant la haute et la basse Soummam. La superficie couverte par les alluvions est d’environ 40 km2 dans la haute Soummam et de 75 Km2 dans la basse Soummam. Haute Soummam Ressources mobilisables 48 millions de m3/an Ressources mobilisées 30 millions de m3/an

Basse Soummam Ressources mobilisables 22 millions de m3/an Ressources mobilisées 28 millions de m3/an [17].

II.2.6. LES CRUES ET LES TORRENTS Le débit moyen de l’oued Soummam est estimé à 25 m3/s environ, son bassin versant est le siège de crues violentes et dévastatrices. La plus grosse crue observée, celle de décembre 1957, a eu un débit de pointe estimé à 5200 m3/s et la crue décennale a encore un débit de pointe peut être estimé à 3000 m3/s. En cas de crue, l’oued déborde très largement de son lit mineur, provoquant des submersions; c’est ainsi que la surface inondée est de l’ordre de 64 Km2 pour une crue de 300 m3/s. La pente moyenne du lit étant de 2,8 m/km entre Akbou et Béjaïa, des vitesses fortement élevées peuvent se produire et provoquer des dégâts très importants (ponts détruits, érosion des berges des routes et de la vois ferrée, terrasses cultures endommagées, risque de déchaussement de l’oléoduc et du gazoduc, menace grave et continuelle sur les stations de pompage et des canalisations d’AEP et d’irrigation) [17]. En fait, le bassin de la Soummam présente trois séries de caractéristiques favorables à la torrentialité, caractéristiques qui, simultanément, le rendent fragile et apte à la dégradation : - Il est constitué par une région montagneuse, dont les altitudes culminantes ne sont pas très élevées (2308 m à Lalla Khedidja et 2123 m dans le Dj.Heizer, points culminants de la chaîne du Djurdjura, la plus élevée du bassin). Mais ces montagnes, faisant partie de l’Atlas Tellien, résultent de mouvement tectoniques récents, qui se

34 poursuivent actuellement. Elles sont, aussi, en bordure de la Méditerranée. De la sorte, elles sont très intense disséquées, avec des incisions profondes, des versants raides et, souvent, longs. La vallée de la Soummam est la principale de ces coupures. Son fond est à 1500-2000 m en contrebas de la crête du Djurdjura, qui forme la limite du bassin. Or, il n’en est distant que de moins d’une dizaine de kilomètres. Suivant les saisons, les avalanches et les crues torrentielles dévalent ces fortes pentes avec une grande énergie, édifiant des cônes de débris au pied de la crête. Sur la rive droite de la Soummam, le relief est presque aussi vigoureux, avec des bassins torrentiels fortement burinés : Amassine, Amizour. - Le bassin de la Soummam est formé par des roches qui favorisent, elles aussi, la torrentalité et la dégradation du milieu. Les matériaux résistants sont rares et occupent seulement de faibles surfaces massives qui arment la crête du Djurdjura et les parois de la gorge des Portes de Fer. A coté d’eaux affleurent des roches friables, se délitant facilement : grès médiocrement cimentés, schistes principalement et des dépôts meubles qu’affouillent les eaux ruisselantes : marnes, argile gypseuse, nappes de cailloutis mises en place depuis la fin du Tertiaire jusqu’au Quaternaire récent [18]. Les conditions climatiques jouent dans le même sens. Ce climat nuit à la végétation et la rend fragile. La couverture végétale, par l’interception, par la fourniture de matière organique aux sols, par l’obstacle mécanique qu’elle oppose à l’impact des gouttes de pluie et à l’écoulement des filets d’eau, est le principal élément antagoniste de la nature défavorable des roches et des caractères défavorables du relief [18].

II.2.7. ROLE ECONOMIQUE JOUE PAR LA VALLEE Cette vallée joue un rôle essentiel dans l’économie de la région : Dans le domaine agricole elle représente un potentiel important de terres irrigables économiquement, on contraste avec les autres terres qui s’étagent en Hauteur sur les deux flancs de la vallée. • Elle abrite un certain nombre de villages et de villes qui attirent et concentrent de plus en plus la population montagnarde de la région. La ville de Bejaia est considérée comme le grand pôle économique de la vallée.

35 • Dans le domaine de communication, elle représente un axe très important, à la fois régional et national, tant sur le plan routier que ferroviaire. • Elle est empruntée sur toute sa longueur par l’oléoduc Hassi Messaoud Bejaia qui assure l’évacuation jusqu’au port de Bejaia d’une partie importante du pétrole [17]. II.2.8. LA POPULATION ET SON ACTIVITES Selon le tableau.13 il y a lieu de signaler que plus de la moitié de la population de la wilaya de Bejaia se trouve concentrée le long de la vallée de la Soummam, ainsi que les unités industrielles.

36 Tableau.13 Répartition de la population de la vallée de la Soummam (D.P.A.T 31/12/2002) [22] Nombre Densité (Km2) Communes Projection 2013 d’habitant BEJAIA 166200 1382 187071 OUED GHIR 16439 343 18503 10619 273 11953 AMIZOUR 37671 344 42402 EL-KSEUR 28080 299 31606 FENAIA IL-MATEN 13569 300 15273 TIMZRIT 26090 685 29367 16536 395 18613 SEMAOUN 14364 368 16168 21697 259 24422 12647 76 14235 SIDI-AICH 13363 1735 15041 SIDI-AYAD 5277 582 5940 EL-FLAY 7518 793 8462 TINEBDAR 6796 409 7649 9528 245 10725 SOUKOUFELA 10388 752 11692 AMALOU 10579 185 11907 SEDDOUK 19195 353 21605 17665 452 19883 AKBOU 48918 937 55061 M’CISNA 9680 247 10896 6077 1125 6840 I.AMOKRANE 22710 370 25562 Total 551606 -- 620876

En effet, la commune de Bejaia est la plus peuplée, elle compte plus de 166200 habitants. Par ailleurs la commune de SIDI AYAD est la moins peuplée avec 5277 habitant.

37 La Willaya de Bejaia renferme plus de 947959 habitants, plus de 65% de cette population habite la vallée de la Soummam. La population future se calcule selon la formule O.TOBARSSAN [23].

t P=P0 (1+K)

Avec : P0 : Population du dernier recensement P : Population future K : Taux d’accroissement =0.0119 t : Nombre d’années entre l’horizon fixé et le dernier recensement La projection de la population de la vallée de la Soummam en 2013 peut être estimé à 620876 selon la loi de TOBARSSAN.

Cette population a pour majeure activité l’agriculture. Principale ressource de la région, l’agriculture se développe sur les versants à mi-pente, sur les terrasses alluvionnaires recouvrant les pieds des versants, sur les cônes d’épandage des oueds affluents et sur les bordures du lit majeur de l’oued Soummam [18]. En effet, la wilaya de Bejaia dispose d’une surface agricole utile de prés de 130 000 ha dont 6285 Ha (4,8 %) sont irriguées, particulièrement les terres situées dans la vallée de la Soummam qui renferment plus de 3213 ha irriguées [22]. La fertilité de ces sols confère au secteur de l’agriculture une exploitation intensive (irrigation, mécanisation) dans le domaine de maraîchage, fourrages, agrumes et élevages bovins laitiers et avicoles [22]. Les cultures consistent principalement en céréales, oliviers, figuiers et autres arbres fruitiers. A mesure que l’on avance vers l’aval et vers les bords du fleuve, ces cultures s’enrichissent de plantations d’agrumes de vignes et de maraîchages. Des pompages d’été assez fréquents sont à noter donnant en maints endroits à la culture un caractère déjà intensif [22].

38 Le Cheptel, quant à lui, n’est pas important comparativement aux possibilités existantes et se limite à 26420 têtes de bovins dont 10515 vaches laitières, 75840 ovins et 37280 caprins [22].

Tableau.14 Occupation des sols par commune et les différentes production 31/12/2002(DPAT) [22] OCCUPATION DES SOLS EN ha

Légu Fourra Agru Vit Olivi. Fgui. Cult COMMUNE Ceré Cult. -ales -mes -ges -mes Tabl. er er Indust maraic BEJAIA 43 - 29 19 56 01 100 … .. OUD GHIR 450 27 423 121 268 30 162 33 45 TALA HAMZA 30 15 08 25 243 09 42 21 … AKBOU 650 34 160 97 249 14 1404 183 … AMIZOUR 1060 65 558 322 272 315 2332 551 25 FERAOUN 470 70 173 … 119 … 234 638 …. SEMAOUN 435 80 237 138 162 44 640 419 20 SEDDOK 315 20 50 42 49 11 2022 272 … AMALOU 180 10 30 … 17 02 2028 874 … M’CISNA 140 50 22 … 44 01 535 1102 … TIMEZRIT 450 40 … 225 214 37 830 110 30 SIDI-AICH 04 05 03 02 28 … 150 08 … LEFLAYE 05 06 15 02 15 … 520 08 … TIFRA 15 12 10 01 32 …. 200 45 … SIDI-AYED 13 10 15 03 28 …. 600 80 … CHEMINI 50 35 50 … … … 1757 45 …. TIBANE 06 06 10 … 13 …. 392 08 … EL-KSEUR 410 21 184 263 357 12 881 136 18 F.EL-MATEN 315 09 50 503 90 … 1228 493 18 TOUDJA 05 06 03 … 99 02 74 42 … BARBACHA 140 50 20 … 42 04 461 1550 … TINEBDAR 30 06 10 01 26 … 767 45 .... I.OUZELLAGUN 350 40 280 42 209 13 1.399 572 … SOUKOUFELLA 11 08 15 03 18 … 682 50 …

Nous constatons que la ville d’Amizour occupe la surface agricole la plus importante En fait, ces terres sont irriguées dans la majorité par le biais de puits et sources implantés dans la vallée de la Soummam, ces derniers sont exploités surtout pour l’alimentation en eau potable des populations [22].

39 II.2.9. Aperçu hydrodynamique L’inventaire des points d’eau de la vallée de la Soummam a été réalisé par L’A.N.R.H en 2002 composé initialement de plus de 62 forages exploités avec une capacité d’environ 1197 m3/j [22].

II.2.9.1.Etude piézométrique

a) Période de haute eau (Avril 1971) La carte piézométrique, établie pour la période de Mars-Avril, montre deux directions principales d’écoulement des eaux souterraines de la nappe du remplissage alluviale de la vallée de la Soummam. - suivant la direction longitudinale, l’écoulement de la nappe se fait du Sud-Ouest vers le Nord-Est conformément au sens d’écoulement des eaux superficielles. Le sens d’écoulement caractérise la circulation principale du bassin hydrogéologique du remplissage alluvial, de l’amont vers l’aval. Cette circulation traduit un écoulement qui se fait de la nappe vers la mer. - suivant la direction transversale à l’axe de la vallée, l’écoulement de la nappe se fait des bordures vers le centre de la plaine, suivant deux sens de circulation, Nord-Sud et

40 Sud-Nord. Ces deux directions de circulation traduisent les apports latéraux à partir des versants, qui bordent la nappe du remplissage alluvial. De façon générale, l’écoulement principal de la nappe est convergent d’amont en aval et devient divergent dans la plaine côtière de Bejaia [24]. b) Alimentation de la nappe L’alimentation de la nappe se fait essentiellement à partir : - de l’oued Soummam - des précipitations - des formations hydrogéologiques affleurant sur le versant nord.

Figure. 2 Relation hydraulique Oued-Nappe d’après le jaugeage différentiel c) Relation hydraulique Oued-Nappe : La relation hydraulique entre l’oued Soummam et la nappe alluviale est étudiée à partir de deux séries de jaugeages différentiels exécutés en période d’étiage, par le service Hydrologie de la D.E.M.R.H (1971/1972) et des coupes hydrogéologiques longitudinales. L’analyse de ces données et l’examen de la figure2 montrent : - une diminution systématique de débit entre Sidi-Aich et El-kseur , cette diminution ne peut être attribuée qu’à la somme de l’infiltration de l’oued vers la nappe et des prélèvements directs dans l’oued .Dans cette partie la nappe est libre.

41 - une augmentation des débits de l’oued entre El-kseur et l’embouchure (Bejaia). cette augmentation est due à l’épaississement du recouvrement argileux et limoneux de surface de lit de l’oued qui isole complètement les alluvions aquifères de l’oued Soummam. Dans cette partie la nappe est drainée par l’oued [24]. d) Evolution et variation du niveau piézométrique de la nappe L’examen des cartes, montre une baisse générale du niveau piézométrique de la nappe et une variation des niveaux entre les hautes eaux et les basses eaux. Les variations sont faibles le long de l’axe de drainage principal, élevées en bordures et aux confluents de l’oued Soummam. Les valeurs maximales sont enregistrées sur les puits situés en bordures Nord de la nappe, depuis Oued-Ghir jusqu’à la vallée de Oued-Sghir ; tandis qu’en aval vers l’embouchure, les variations s’atténuent au fur et à mesure que l’on s’approche de la mer [24]. e) Gradients hydrauliques

En période hautes eaux, l’analyse des cartes pièzométriques montre un gradient hydraulique pour les différentes zones : - A l’ouest d’Il-Maten (cône de déjection de Remila), le gradient hydraulique est de l’ordre de 10,5‰, il diminue ensuite à 2,8‰ vers l’aval par suite de l’élargissement de la vallée. - Au niveau du seuil d’Aguellel, il y a resserrement des isopièzes et le gradient augmente encore jusqu’à 5‰. - Au niveau d’El-kseur, la vallée s’élargit, le gradient passe à 2,8‰. - Vers l’aval et jusqu’à l’embouchure les variations de gradient sont irrégulières. Sur le versant Nord et aux débouchés des principaux affluents, on note également de forts gradients (10à13‰). En période des basses eaux, l’analyse de la position des isopièzes montre : - un léger décalage des isopièzes vers l’amont traduisant ainsi, une diminution systématique des côtes piézométriques dans tous les points d’eau - une diminution relative générale des gradients hydrauliques par suite, d’une part, d’une faible réalimentation de la nappe et d’autre part, d’un pompage intense durant cette période [24].

42 CHAPITRE. III IDENTIFICATION DES SOURCES DE REJETS DANS L’OUED SOUMMAM

III.1. ORIGINE DE LA POLLUTION DE L’OUED SOUMMAM La pollution des eaux est variable elle peut se manifester généralement sous deux formes principales : urbaine et industrielle. III.1.1. POLLUTION D’ORIGINE URBAINE III.1.1.1. Eaux usées urbaines Les eaux domestiques, elles même divisées en eaux de vannes qui comprennent les eaux des diverses toilettes et eaux ménagères qui englobent les autres eaux, notamment celles qui résultent des lavages. Les matières directement liées aux excrétions humaines sont en nature et en qualité relativement constantes. Elles fluctuent peu vis à vis des différents états de développement des populations concernées, avec cependant une tendance vers un enrichissement en matières azotées et en graisses pour les niveaux de vie les plus élevés [25]. La quantité d’ordures ménagères produite par une collectivité est variable.. Elle est fonction de plusieurs éléments et dépend essentiellement : - du niveau de vie de la population : elle croît avec celui-ci dans une proportion importante ; - de la saison : pour une même population, elle est généralement minimale en été ; - du mode de vie des habitants : elle est influencée par les migrations quotidiennes entre la ville et le reste de l’agglomération ; - du mouvement des populations pendant les périodes de vacances, les fins de semaine et les jours fériés ; - du climat : davantage de cendre en hiver, sauf si des moyens de chauffage modernes (mazout, gaz, électricité) se substituent aux moyens anciens (charbon, bois) [26].

43 En effet, la plupart des centres urbains situés le long de la vallée de la Soummam déversent leurs eaux usées directement dans l’oued et ce, sans aucun traitement (à l’exception de certaines collectivités qui possèdent leurs bassins de décantation [24]. Afin de faire face à cette pollution d’origine urbaine, il est prévu 05 stations d’épuration d’eaux usées urbaines le long de la Soummam [27]. : 30 000 eq /Hab Q = 6400 m3/J Akbou : 80 000 eq /Hab Q = 19 200 m3/J Sidi-Aich : 40 000 eq /Hab Q = 6400 m3/J El Kseur : 30 000 eq /Hab Q = 6400 m3/J Amizour : 30 000 eq /Hab Q = 6400 m3/J Les volumes d’eaux usées domestiques rejetées dans l’oued Soummam et ses affluents sont récapitulés dans le tableau suivant : Tableau.15 Volume d’eau usée domestique déversée dans l’oued et ses affluents [27] VOLUME D’EAU COMMUNE CHEF LIEU REJETE (m3/j) MILIEU RECEPTREUR BEJAIA 18000 Oued Soummam, Mer OUED GHIR 322.86 Oued Soummam BARBACHA 184.5 Oued Amasine SIDI-AICH 162.06 Oued Soummam FENAIA EL MATEN 1833 Oued Soummam EL KSEUR 858 Oued Soummam CHEMINI 463 Oued Soummam EL FLAY 202.53 Oued Soummam TALA HAMZA 243 Oued Soummam TIBANE 163.62 Oued Soummam SOUK OUFELA 285.87 Oued Soummam SEDDOUK 345 Oued Seddouk AKBOU 1445 Oued Seddouk TOUDJA 212 Oued Ghir TIFRA 122.85 Oued Ghir TIMEZRIT 675 Oued Ghir SEMAOUN 1683 Oued Ghir SIDI-AYAD 130.11 Oued Ghir AMALOU 345 Oued Ghir AMIZOUR 990 Oued soummam,oued Amasine FERAOUN 518 Oued Sommam M’CISNA 106 Oued I-OUZELLAGUNE 520 Oued Total 29810.4 /////////////

44 La quantité d’eau usée domestique déversée dans l’oued Soummam et ses affluents est importante et dépasse les 29810 m3/j. La commune de Bejaia à elle seule déverse 18000 m3/j, toute fois une quantité importante de ce volume d’eau est déversée directement dans la mer. • L’assainissement Les eaux usées de nature et d’origine diverses, produites dans l’espace vital de l’homme, doivent, à partir d’une certaine densité de population, être collectées et évacuées, du fait qu’elles répondent à une nécessité absolue aux plans de l’hygiène et de santé, les mesures prises dans ces domaines contribuent à élever le niveau et la qualité de vie des usagers [28]. L’assainissement dans le bassin de l’oued Soummam, accuse un retard notable; et le traitement des eaux usées est loin d’être satisfaisant. On note l’inexistence de stations d’épurations le long de la vallée excepté le chef-lieu de la wilaya de Bejaia, et la présence de 03 bassins de décantation en fonctionnement. La production des eaux usées est estimée à environ 29810 m3/jour. Comme pour l’alimentation en eau potable, la quasi-totalité de la population agglomérée (urbaine et rurale) est raccordée au réseau public d’assainissement. D’après les données du service de l’environnement, le taux de la population agglomérée raccordée au réseau d’égouts publics est de 85% dans toute la wilaya de Bejaia [22]. Le tableau 16 montre la situation de l’assainissement au niveau de la vallée de la Soummam.

45 Tableau.16 Situation de l’assainissement au niveau de la vallée de la Soummam [22] Population Population Taux de Type de Commune chef Lieu de état du Branchée non Branchem branche- Lieu rejet réseau branchée ent % ment OUED GHIR 10762 3981 73 - BASSIN - SIDI-AICH 10804 334 97 U OUED Vétuste FENAIAILMAT 9074 3889 70 U C.OUVER Bon EL-KSEUR 2144 5361 80 U OUED Vétuste AMALOU 8563 1511 85 S RAVIN Bon CHEMINI 15452 1343 92 U OUED Bon EL FLAY 6751 431 94 - - - SIDI-AYAD 4337 228 95 - RAVIN TALA HAMZA 6086 4057 60 - BASSIN - TIBANE 5454 348 94 - RAVIN SEDDOUK 16451 1430 92 U/S OUED Bon AKBOU 36051 9013 80 U/S OUED - TOUDJA 6047 6047 50 S OUED Bon TIFRA 4095 5005 45 - RAVIN - SEMAOUN 10977 2744 80 U OUED Bon M’CISNA 8302 8302 90 S OUED Bon TIMEZRIT 17369 17369 70 S RAVIN Bon AMIZOUR 24752 24752 - C.OUVER FERRAOUN 12604 12604 80 U STEP Bon BEJAIA 133812 133812 87 U/S BASSIN Moyen BARBACHA 12298 12298 60 U OUED Bon 7569 14058 35 U OUED Bon TINEBDAR 6106 389 95 - RAVIN - SOUKOUFELLA 9529 397 96 - -

III.1.1.2. Les rejets solides La quantité globale de déchets ménagers dans la vallée de la Soummam est estimée à plus de 24000 m3/j et un habitant de la vallée produit quotidiennement en moyenne 0,8 Kg de déchets solides [27]. En fait, les ordures ménagères rejetées anarchiquement dans l’environnement sans études au préalable du site et de techniques de mises en décharge peut engendrer de graves problèmes de pollution portant atteinte même à l’esthétique du milieu, à la qualité de l’air, des eaux superficielles et souterraines. Les décharges de déchets solides se sont multipliées avec le développement urbain et le développement industriel. Un contrôle strict des conditions d’utilisation de ces décharges sur le plan de la circulation possible des eaux est nécessaire si l’on veut

46 éviter la contamination des eaux surtout souterraines, à la suite d’infiltration liée à la lixiviation des dépôts. Au niveau de la vallée de la Soummam, la collecte des déchets ménagères est relativement bien assurée dans la plupart des centres urbains et s’effectue dans des conditions plus ou moins acceptables. Par contre leur élimination pose le problème de protection de l’environnement dans la mesure où la mise en décharge de ces déchets s’effectue dans des conditions de précarité absolue. Les communes rencontrent d’énormes difficultés (absence de moyens de transport, de terrain et de financement). Des décharges non contrôlées existent un peu partout le long de l’oued Soummam; le tableau ci dessous en donne une récapitulation [27]. A l’heure actuelle, seule la commune d’Oued Ghir a réalisé une décharge surveillée conformément aux normes [27].

47 Tableau. 17 Décharges non contrôlées le long de la vallée de la Soummam [27] Localisation Surface Autres Commune (Lieudit ou quartier) Nombre Occupée informations

-Bouhatem 1500 m2 900 m3 TOUDJA 02 - 400 m2 320 m3 Tifra 180 m3 Remila 1.5HA SIDI AICH 02 Taourirt-Ighil E’chott 500 m2 380 m3 TIMEZRIT Ighzer Ouchen 01 400 m2 300 m3 SIDIAYAD Thalamast 01 400 m2 320 m3 Akhnak 400 m2 380 m3 SEDDOUK 02 El Mouhli 4000 m2 3000 m3 TALA-HAMZA Akerkar 01 1000 m2 600 m3 M’CISNA Tadjellat-Tizi 01 300m2 290m3 L’ota N’touchamine 500 m2 350 m3 EL-KSEUR 02 Zone d’activité 300 m2 260 m3 Guendouza 500 m2 475 m3 AKBOU Pont de Biziou 03 10 Ha 1400 m3 Bouzeroual 200 m2 180 m3 Tizi-Ouatmos 3000 m2 2250 m3 SEMAOUN 02 Oued-Amacin 500 m2 350 m3 F-EL MATEN Remila 01 300 m2 255 m3 Tinebdar,tiba EL-FLAY Aghernouz 01 1.5ha ne190 m3 Souk-Oufella FERAOUN Oued Amacin 01 200 m2 180 m3 BARBACHA Tala-n’boubekeur 01 3200 m2 2880 m3 Beni-djmhour Biziou AMALOU 04 1200 m2 1100 m3 Timessenine,Theghermin I-OUZELAGUNE EL-Firma, oued Halouane 02 150m2,150m2 235m3 AMIZOUR Djebel louaz 01 300m2 380 m3 Amtik-Issiadhen 5000m2,3500 4300 m3 02 OUED GHIR Bouchekreun m2 2600 m3 CHEMINI L’admaa-Tizi 01 1.5HA 140 m3 Total / 26 / 24195m3

III.1.2. Pollution d’origine industrielle

III.1.2.1. Déchets liquides

Pour la plupart des industries, l'eau est un facteur de production. Elle peut être utilisée comme matière première, et être incorporée au produit fini, ou intervenir comme auxiliaire au cours du processus de fabrication. Les utilisations industrielles de l'eau sont extrêmement diversifiées. Les propriétés physiques et chimiques très particulières de l'eau y sont évidemment mises à profit, mais c'est

48 souvent sa relative abondance et son coût modique qui déterminent son usage pour des utilisations qui ne sont pas nécessairement spécifiques. En effet, les eaux industrielles sont extrêmement variées selon le genre d’industrie dont elles proviennent. Elle contiennent des substances les plus diverses, pouvant être acides ou alcalines, corrosives ou entartrantes, à température élevée, souvent odorantes et colorées. Il faut enfin noter que chaque usager industriel utilise généralement l'eau dans le cadre de différentes utilisations [28]. Les établissements industriels ont des productions très diverses (aliment, vêtements, pâtes à papier, produits chimiques,…. etc.) et rejettent plusieurs types d’eaux usées, dont le volume et le degré de contamination sont très variables. En règle générale, on distingue les eaux de procédé, qui sont le plus souvent contaminées puisqu’elles entrent dans le processus de fabrication ; les eaux de refroidissement, plus ou moins contaminées ; les eaux sanitaires et, dans certains cas, les eaux pluviales. Les caractéristiques des eaux de procédé sont directement fonction du type d’industrie : certaines industries n’en génèrent carrément pas ou très peu, comme les industries de confection de vêtements, alors que d’autres en produisent des volumes considérables, comme les fabriques de pâtes à papiers [29]. Parmi les polluants rejetés par les industries ou établissements assimilés, une partie non négligeable est proche de la composition d’une eau domestique. En effet, les effluents industriels comprennent les eaux utilisées par le personnel ont pratiquement la même composition que les eaux domestiques [29]. L’industrie dans la vallée de la Soummam a connu un développement remarqué tant dans sa diversité que dans sa capacité. Toutefois sur une trentaine d’unités industrielles publiques et privées implantées sur le territoire de la Wilaya, sept seulement possèdent leur propre station d’épuration. Les rejets des unités installés dans le ZAC de Taharacht Akbou, celle de la ZAC d’ Ouzellaguen déversent leurs rejets directement dans l’oued Soummam. De même les 47 stations de lavages et graissage ainsi que des fabricants de carrelage déversent leurs rejets dans l’oued Soummam. Le tableau 18 illustre les principaux

49 établissements industriels situés dans la vallée de la Soummam et qui sont considérés comme potentiellement polluants.

Tableau.18 Unités industrielles polluantes au niveau de la vallée de la Soummam [22]

Rejets solides Rejets liquides Nom et adresse Volume d’eaux de l’unité Type de Quantité usées rejetées Rejet final déchets Rejetée (m3/j) CO.G.B Terre ENCG 04, Décolorante 0.11 T/J 401,5 Oued Soummam CHEMINS usée Poussières de coton et petites ALCOVEL chutes de tissus 11070 2533 Oued Soummam AKBOU copots Kg/an métaliques Boues Boues à base de ALFADITEX teinte ,à boue à 1600 Kg/an 1400 Oued Soummam Remila base de colle Conserverie Boites et futs ENAJUC 2 T/mois 350 Oued Soummam métalliques El-kseur ERIAD Poussières 20 T/mois 120 Oued Soummam Sidi-Aich Total 0,878 T/J 4804,5 Oued Soummam

D’après les résultats récapitulés dans le tableau ci-dessus, nous constatons que l’unité industrielle ALCOVEL AKBOU déverse une quantité remarquable d’effluent dans l’oued Soummam estimée à 2533 m3/j. Par ailleurs ERIAD Sidi- Aich ne déverse que 120 m3/j. En fait la quantité globale d’eaux usées industrielles est d’environ 4804 m3/j. Les stations services (lavages, graissage) sont génératrices également de pollution ; leurs eaux usées, chargées en matières organique ssont déversées telles quelles dans les réseaux d’assainissement ou directement dans les cours d’eaux avoisinants aboutissent dans l’oued Soummam.

50 En effet, les rejets d’hydrocarbures compromettent les potentialités de ré- oxygénation des cours d’eau et leur pouvoir épurateur. Leur capacité d’infiltration dans le sol est 10 fois supérieure à celle de l’eau [30]. Dans la vallée de la Soummam on compte plus de 47 stations de lavage graissage dont 14 sont à l’arrêt et 33 sont fonctionnelles et la quantité déversée par ces stations est de l’ordre de 425 m3/j. Le tableau 19 récapitule toutes les stations existantes dans la vallée ainsi que le volume déversé.

Tableau.19 Stations de lavage et graissage multiservice du réseau Naftal dans le bassin de l’oued Soummam par Daïra [27] La quantité déversée Daïra Nombre de stations 3 m /j BEJAIA 13 112 AKBOU 06 70 AMIZOUR 04 36 SEDDOUK 05 47.5 TIMEZRIT 01 8 SIDI-AICH 03 19 CHEMINI 01 9.5 EL-KSEUR 07 68 BARBACHA 03 21 OUZELAGUEN 04 34 Total 47 dont 14 en Arrêt 425

III.1.2.2. Déchets solides industriels Le recensement des déchets solides générés par les unités industrielles situées au niveau du bassin versant de la Soummam a été cité dans le tableau.15. Les déchets (duvet de cuir synthétique, chiffon emballage plastique) sont mis en décharge au même titre que les déchets ménagers. III.1.3. Pollution d’origine agricole L’agriculture est entrée dans un stade d’industrialisation active, il ne semble pas que cette évolution se ralentisse et l’on observe chez les autres pays une tendance croissante à la spécialisation des cultures ; une recherche des hauts rendements, une mécanisation croissante et une modification profonde des mentalités paysannes.

51 Parmi les inconvénients qui en résultent pour le milieu aquatique, on peut mentionner : - L’érosion des sols par suite de monocultures trop étendues. Un article de la revue américaine « Drinking Water Supplies », daté de 1983, évalue les sédiments arrachés à la terre entre 1 et 3 t par hectare et par an. - L’usage des engrais chimiques au lieu des engrais naturels dont le recyclage est assuré par la nature. - L’usage des pesticides, insecticides, fongicides et autres produits phytosanitaires [31]. Un recensement de pesticides périmés et engrais utilisés ainsi que les huileries tout le long de l’oued Soummam a été fait. a) Les pesticides périmés Dans le cadre de la protection de la Soummam contre la pollution, un recensement des pesticides a été effectué. Plus de 10 tonnes ont été recensés. Afin d’éviter toute pollution des oueds ou des nappes phréatiques, ces pesticides périmés ont été récupérés et stockés et ce, en collaboration avec l’ IPV (Institut de la protection des végétaux) [27]. b) Les huileries Le nombre d’huileries installées le long de la vallée de la Soummam est environ 143 dont 85 sont à l’arrêt (d’après les récentes données de la direction des services agricole). Ces huileries concourent à la dégradation de l’environnement en polluant l’Oued Soummam qui est devenu le réceptacle de tous les rejets. c) Les résidus d’abattoirs Les eaux résiduaires d’abattoirs sont constituées par les effluents des salles d’abattage, de la triperie, des salles de nettoyage et des écuries. Elles sont produites lors de la saignée et du dépeçage des animaux abattus, du nettoyage des corps ou partie du corps des animaux. La charge polluante des effluents d’abattoirs dépend principalement du taux de récupération du sang, ainsi que de l’importance de la triperie. Le sang est une matière organique putrescible et à ce titre il est très polluant car il absorbe lors de sa décomposition une forte quantité d’oxygène de l’eau,

52 oxygène indispensable à la faune et la flore de nos cours d’eau [32]. La vallée de la Soummam compte 02 abattoirs et 05 tueries.

III.2. Pollution des eaux souterraines Une eau souterraine est considérée comme polluée lorsqu’elle contient des substances autres que celles liées aux structures naturelles des terrains où elle a séjourné. En particulier lorsque les concentrations des constituants dissous ou en suspension dépassent les concentrations maximales admissibles fixées par les standards nationaux ou internationaux [33]. III.2.1. Mécanisme de pollution • Dans une nappe libre : une pollution se produisant à la surface du sol peut s’infiltrer jusqu’à la surface de la nappe, on distingue. Une zone non saturée (ZNS) : Comprise entre le sol et la surface de la nappe de nature très diverse suivant le type de roches concernées et d’épaisseur variable, elle conditionne en grande partie les temps de transfert vers la nappe. Suivant que la roche est à perméabilité interstices (sables, grés) ou de fissures (calcaires), les circulations seront plus ou moins rapides. Dans le milieu non saturé les transferts se font sous l’influence d’une composante verticale. Une zone saturée (ZS) : dans cette zone, les transferts sont essentiellement latéraux (composante horizontale), selon la direction générale d’écoulement de la nappe. • Dans une nappe captive : la pollution ne peut provenir que d’injections volontaires de déchets liquides par forages ou de mise en communication de nappe par des ouvrages non étanches (forages profonds d’eau, hydrocarbures, forages « sauvage »). • Dans une aquifère fissurée : la pollution est introduite par les avens et puits par l’intermédiaire de la zone non saturée [34].

53 III.2.2. Vulnérabilité de la nappe à la pollution L’accroissement de la population et le développement économique entraînent une augmentation des volumes d’eau consommés et plus encore une détérioration de sa qualité. Les eaux souterraines, de même que pour les eaux de surface, sont susceptibles d’être contaminées par les activités humaines. En fait, les phénomènes de filtration et les réactions qui se produisent dans les sols, offrent cependant un certain niveau de protection des nappes contre les polluants déversés à la surface du sol. Cette protection varie selon la nature des matériaux et les conditions hydrogéologiques locales. Dans ce sens, de nombreux pays européens et américains ont conçu une ou plusieurs méthodologies d’évaluation et de cartographie de la vulnérabilité des eaux souterraines à la pollution. III.2.2.1. Description des paramètres de vulnérabilité a) Le paramètre profondeur de l’eau (D) L’évaluation de ce paramètre a été faite à partir des données de sondages mécaniques effectués par le service de A.N.R.H. Ces mesures montrent que la profondeur de niveau statique de la nappe varie de 0,46 à 14,40 m (voir Annexe3). Les grandes profondeurs sont localisées dans la partie amont de la région d’Il Maten qui varient de 9 à 14,4 m. Dans la majeur parti de la plaine, les profondeurs varient entre 4,2 et 8,80 m. On note l’existence de certaines zones qui présentent de faibles profondeurs situées dans la partie intermédiaire à l’est et à l’ouest de la région d’El-kseur, avec des profondeurs qui varient entre 1,8 et 3,90 m. b) Le paramètre nature du matériel aquifère (A) Pour décrire la nature lithologique des matériaux qui constituent les zones saturées et non saturées de la plaine alluviale, nous avons utilisé plusieurs coupes de forage disponibles au niveau de (Agence Nationale des Ressources Hydriques voir Annexe3). Un matériel constitué de graviers, galet et sable. Ces zones se localisent au sud d’Il-Maten, au sud d’El-kseur et au sud d’oued-Ghir.

54 Un matériel constitué de sable, gravier galet et argile, ce type de matériel se localise de Sidi-Aich jusqu’à oued Amassin, dans la région d’Aguellal, au Nord de Tala-Hamza et à proximité de la mer. Un matériel constitué d’argile, sable, gravier galet à prédominance argileux sableux. Il présente une grande extension d’Il-Maten jusqu’à Béjaia. Dans la partie amont de Sidi-Aich à Il-Maten, dans la région située entre oued Amassin et oued Amizour et au niveau de Mallala, la zone non saturée est constituée de gravier, galet et sable, à prédominance gravier et galet. Ces terrains sont donc très perméables. Dans la région située entre Il-Maten et oued Ammassin et au nord d’oued Amizour, nous avons un matériel perméable constitué de gravier et sable. Un matériel limoneux sableux, à extension très réduite se localise au niveau d’Aguellal, au sud d’El-kseur et au nord d’Amizour. Les terrains constitués d’argile, sable, gravier et galet, se localisent au sud d’oued Remila, El-kseur et dans la partie avale de la plaine alluviale. c) Conductivité hydraulique (C) C’est l’aptitude d’un milieu aquifère à permettre la circulation de l’eau sous l’effet d’un gradient hydraulique. Ce paramètre a été évalué par l’interprétation des essais de pompages de 74 forages (Annexe3). Les terrains de conductivité supérieure à 9,4x10-4 m/s se localisent dans la zone intermédiaire. En revanche ceux à conductivité comprise entre 4,7x10-4et 9,4x10-4 m/s, se localisent dans la partie amont et dans la partie aval. On note aussi l’existence de quelques zones, qui présentent des conductivités comprise entre 32,9x10-5et 4,7x10-4 m/s, au sud de la ville d’El-kseur et au sud de la ville de Oued Ghir. En fait, Dans la zone d’Oued Ghir on enregistre des conductivités comprises entre 4,7x10-5et 14,7x10-5m/s.

55 CHAPITRE. IV CARACTERISATION PHYSICO-CHIMIQUE DES REJETS

IV.1. ETUDE QUALITATIVE ET QUANTITATIVE La qualité d’une eau est caractérisée par diverses substances qu’elle contient, leurs qualités, l’effet qu’elles ont sur l’écosystème et sur l’être humain. Les rivières contiennent de nombreuses substances, dissoutes ou en suspension, que l’on trouve partout dans la nature : (bicarbonates, sulfates, sodium, calcium, magnésium, potassium, azote, phosphore, aluminium, fer, etc.). Ces éléments proviennent du sol et du sous-sol, de la végétation surtout, des précipitations et des eaux de ruissellement drainant le bassin versant, ainsi que des processus biologiques, physiques et chimiques ayant lieu dans le cour d’eau lui même. A ces substances d’origines naturelles s’ajoute des produits découlant de la simple présence humaine (phosphore, azote et micro- organismes contenus dans les eaux usées domestiques) ou des activités industrielles et agricoles (substances toxiques, métaux, pesticides) [29]. Au cours d’une année, d’une saison et même d’une journée, la qualité de l’eau peut être variable. Les phénomènes de ruissellement et d’érosion, de même que les précipitations et les variations du débit d’un cours d’eau influencent énormément la qualité de l’eau. En période d’étiage, les concentrations de certaines substances présentes dans l’eau peuvent être beaucoup plus élevées que pendant le reste de l’année. A l’inverse, en période de crue, certaines substances se trouvent diluées dans un plus grand volume d’eau alors que d’autres, qui atteignent le cours d’eau par ruissellement, se retrouvent en concentration plus importante [29]. IV.1.1. Echantillonnage Un plan d’échantillonnage doit être établi de façon à entraîner un nombre aussi faible que possible d’opérations de prélèvement et d’analyses, tout en permettant d’obtenir un résultat qui soit une estimation suffisamment précise de la vraie valeur de la grandeur mesurée. Ce plan dépend de la précision exigée pour le contrôle et la répartition du produit analysé dans le milieu contrôlé. Cette répartition, qui peut dépendre de plusieurs

56 facteurs tels que le lieu ou la date du prélèvement, doit faire l’objet d’une étude expérimentale préliminaire. Pour cela nous avons effectué deux prélèvements; le premier à la source de l’oued (Boudjellile). Et le 2e au niveau de l’exutoire de l’oued (Bougie plage) afin d’établir un bilan et faire un constat réel de l’état de la qualité de l’eau de l’oued. D’après les résultats d’analyses physico-chimiques obtenus de l’eau des deux points de prélèvement (voir Annexe1) nous avons conclu que l’eau de l’oued est polluée et nécessite l’établissement d’un plan d’échantillonnage. En fait, les points de prélèvements doivent être choisis de préférence là où les variations sensibles de qualité sont probables, ou là où il y a un usage important de la rivière, rejets ou prélèvement importants. Les déversoirs ou les lieux de faibles déversements avec des effets très localisés, doivent être généralement évités [35]. Dans le cadre de notre étude nous avons opté pour quatre points de prélèvement qu’on a jugé comme étant les pollués: Station 1 (S1) : Akbou, début de la zone d’étude, vers l’aval des unités industrielles (Alcoval, laiterie Soummam, rejets domestiques….etc.). Station 2 (S2) : Sidi Aich ville (rejets domestiques, ERIAD Sidi Aïch, …etc.) Station 3 (S3) : El-kseur (rejets domestiques, ALFADITEX Remila, ENAJUC et ONAB El-kseur….etc.) Station 4 (S4) : Bejaia à l’embouchure (rejets domestiques, CO.G.B, …etc.). Toutefois, le prélèvement d’un échantillon d’eau est une opération délicate à laquelle le plus grand soin doit être apporté; il conditionne les résultats analytiques et leurs interprétations. L’échantillon doit être homogène, représentatif et obtenu sans modifier les caractéristiques physico-chimiques de l’eau [34]. Pour cela nous avons effectué les prélèvements en profondeur et en utilisant des bouteilles en plastique afin d’éliminer toute interaction entre la matière et l’échantillon. En ce qui concerne la conservation des échantillons nous avons utilisé une glacière gardant la température à 4°C et les analyses physico-chimiques ont été effectuées dans les premières 24 heures au laboratoire et cela pour ne pas altérer l’échantillon.

57 Carte N°3:Carte représentative des points de prélèvements Tableau.20 Caractéristiques des stations d’étude Altitude Largeur Profondeur Vitesse du Substrat (m) (m) (cm) courant (m/s)

Station 1 465 [10-15] 80 à 100 Vase Galet 0,8

Sable Station 2 95 [5-10] 40 à 50 0,7 Cailloux Sable Station 3 85 [7-10] 40 à 60 0,5 Cailloux Presque Station 4 1 [25-35] 120 à200 Vase Sable stagnante

IV.1.2.NORMES DE QUALITE Les qualités requises pour une eau sont fonction de son utilisation. Ainsi, les objectifs de qualité sont différents suivant que l’eau est utilisée pour la pisciculture, la baignade, la production de vapeur implique des exigences en ce qui concerne la salinité, l’eau destinée à l’alimentation humaine doit répondre à un ensemble de critères en ce qui concerne les paramètres microbilogiques et physico-chimiques. En France, une grille de qualité a été établie pour chaque usage envisageable. Cette grille fixe 5 classes de qualité selon les usages que doivent satisfaire les eaux de surface et chaque classe regroupe les valeurs de plusieurs paramètres. Selon l’utilisation de l’eau de l’oued Soummam nous avons choisi les normes de classe d’eau suffisantes pour l’irrigation, les usages industriels et la production d’eau potable après un traitement poussé. L’abreuvage des animaux est généralement toléré. Le poisson y vit normalement mais sa reproduction peut être aléatoire. Les loisirs liés à l’eau sont possibles (Annexe 1) [37]. En fait, l’objectif d’une analyse est d’établir d’une façon plus ou moins exhaustive les propriétés organoleptiques, physiques et chimiques d’une eau. La complexité des eaux naturelles, en particulier à cause de la pollution, nous incite à utiliser des méthodes sensibles telles que la Spectrophotométrie et la Spectroscopie d’absorption atomique [38].

59 IV.1.3. METHODES PHYSIQUES D’ANALYSE UTILISEES a) Spectrophotométrie d’absorption atomique (S.A.A) La spectrophotométrie d’absorption atomique est une méthode très utilisée pour doser des métaux présents en solution en analyse chimique. C’est une méthode de dosage rapide, précise et permet la détection d’éléments en faible concentration. La spectrophotométrie d’absorption atomique est basée sur la capacité que possèdent les atomes neutres d’un élément d’absorber ses radiations lumineuses caractéristiques, c’est-à-dire celles qu’il émettrait s’il était excité. Les atomes sont obtenus par atomisation dans un brûleur ou la solution contenant l’élément à doser est vaporisée. L’intensité des faisceaux lumineux, de même longueur d’onde que celles émises par les atomes excités, est mesurée avant et après passage à travers les atomes à l’état fondamental. La quantité d’énergie absorbée est directement proportionnelle au nombre d’atomes à doser. La concentration de l’élément à doser est donnée par la loi de Beer Lambert :

Log (I0/I) = K.L.C Avec:

I0 : intensité du faisceau lumineuse incident. I : intensité du faisceau lumineux après absorption. K : constante dépendant de la fréquence caractéristique de l’élément à doser. L : longueur du trajet optique dans la flamme contenant l’élément à doser. C : concentration de l’élément à doser.

Pour que cette loi soit exploitée il faut que le tracé présente une linéarité. Pour cela il faut que la solution à analyser soit limpide, pas de trouble ou de suspension et que la concentration soit très faible. Pour les concentrations élevées la loi n’est pas applicable puisque la courbe ne présente pas de linéarité [39]. b) Spectrophotométrie U.V visible C’est une technique qui exploite les propriétés des composés à absorber la lumière. On utilise généralement des complexants qui donnent des couleurs avec les éléments à doser. Plus la teinte est vive, plus la concentration en élément (ion) de la

60 solution est élevée, et inversement. En fait, c’est une technique comme dans le cas de - la SAA, destinée à doser les composés en trace en solution aqueuse tels que (NO3 , - -2 -3 NO2 , SO4 , P2O4 …etc.) et qui exploite la loi de Beer Lambert. Dans ce cas, l’intensité de la couleur de la solution est fonction de la concentration de l’élément à doser [40]. IV.1.4. Analyses physico-chimiques IV.1.4.1. Couleur La coloration d’une eau peut être soit d’origine naturelle ; (éléments métalliques, matières humiques, micro-organismes liés à une épisode d’eutrophisation …etc.), soit associée à sa pollution (composés organiques colorés). La coloration d’une eau est donc très souvent synonyme de la présence des composés dissous. D’une manière plus simple, une estimation de la couleur peut être déduite de l’examen visuel de l’échantillon placé dans un récipient large et incolore [41]. La coloration a été évaluée par observation visuelle lors des prélèvements Tableau.21 Evaluation de la couleur de l’eau des différentes stations Stations S1 S2 S3 S4 Prélèvement 1er prélèvement Jaunâtre Verdâtre Vert grise Jaunâtre 23/06/2003 2eme prélèvement Jaunâtre Verdâtre Vert grise Verdâtre 01/07/2003 3eme prélèvement Jaunâtre Verdâtre Vert grise Gris verdâtre 08/07/2003 4eme prélèvement Jaunâtre Verdâtre Vert grise Verdâtre 14/07/2003 5eme prélèvement Jaune marron Verdâtre Vert grise Marron 21/07/2003 6eme prélèvement Jaune marron Verdâtre Vert grise Marron 28/07/2003

61 IV.1.4.2. Température Il est important de connaître la température de l’eau avec une bonne précision. En effet, celle ci joue un rôle dans la solubilité des sels et surtout des gaz, dans la dissociation des sels dissous donc sur la conductivité électrique, dans la détermination du pH, pour la connaissance de l’origine de l’eau et des mélanges éventuels, …etc. [20]. La mesure de la température a été effectuée sur le terrain, de même celle de l’air au même endroit et au même moment. La lecture est faite après une immersion de 10 minutes.

62 Tableau.22 températures enregistrées lors des différents prélèvements

Température (°C) Norme

Stations S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 23 21 24 26

2 01/07/2003 27 25 28 28

22-25°C 3 08/07/2003 23 24 26 25

4 14/07/2003 28 29 28 29

5 21/07/2003 30 29 28 27

6 28/07/2003 29 27 27 26

IV.1.3T(°C) 33 1er prélèvement 30 2eme prélèvement

27 3eme prélèvement 4eme prélèvement 24 5eme prélèvement 21 6eme prélèvement 18 15 12

9

6

3 0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure3. Evolution de la température de l’eau de l’oued Soummam

63 IV.1.4.3. Conductivité électrique La mesure de la conductivité électrique, est probablement l’une des plus simples et plus importantes pour le contrôle de la qualité des eaux résiduaires. Valeur inverse de la résistivité, paramètre très largement utilisé en hydrogéologie, la conductivité est fonction de la concentration en espèces ionisés, principalement de nature minérale [41]. La conductivité a été mesurée au laboratoire à l’aide d’un appareil multi paramètres de référence (CONSORT C831). Elle est exprimée en Siemens/cm.

64 Tableau.23. Valeurs de conductivités enregistrées dans les différentes stations

Conductivité (ms/cm) Norme

Stations S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 3,08 2,96 2,95 5,48

2 01/07/2003 3,08 2,99 2,95 6,81

1,5 ms/cm 3 08/07/2003 3,28 2,93 3,33 16,33

4 14/07/2003 9,17 2,97 2,92 10,98

5 21/07/2003 3,36 2,99 2,94 11,36

6 28/07/2003 3,44 2,89 3,02 12,24

Conductivité ms/cm 1er prélèvement 18 2eme prélèvement 3eme prélèvement 4eme prélèvement 15 5eme prélèvement 6eme prélèvement 12

9

6

3

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.4 Evolution de la conductivité de l’eau des différentes stations

65 IV.1.4.4. pH a) Principe La différence de potentiel existant entre une électrode de verre et une électrode de référence (au calomel saturé à KCl) plongeant dans une même solution, est fonction linéaire du pH de celle-ci [20]. b) Mode opératoire Plonger la cellule dans l’eau à examiner et faire la lecture après stabilisation de la valeur affichée. Il est nécessaire d’effectuer un certain nombre de mesures pour s’assurer de la constance de la valeur obtenue. La mesure a été effectuée au laboratoire en utilisant un appareil multi paramètres contenant une électrode de pH (CONSOR C831).

66 Tableau.24 pH de l’eau de l’oued

pH Norme

Stations S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 7,74 8,00 8,2 8,18

2 01/07/2003 8,45 8,18 8,17 8,75

6 à 9 3 08/07/2003 7,76 8,17 8,42 7,95

4 14/07/2003 7,78 8,42 8,67 7,22

5 21/07/2003 7,76 8,1 8,32 7,9

6 28/07/2003 7,86 8,24 8,38 8,07

pH 1er prélèvement 10 2eme prélèvement 9 3eme prélèvement 4eme prélèvement 8 5eme prélèvement 7 6eme prélèvement 6

5 4

3 2

1 0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.5 Variation du pH de l’eau des prélèvements

67 IV.1.4.5. Dosage de l’oxygène dissous • Méthode électrochimique L’oxygène dissous est un composé essentiel de l’environnement aqueux puisqu’ il est le paramètre limitant de la principale voie de biodégradation de la pollution organique [41]. L’oxymètre renferme une cellule de mesure avec deux électrodes (Ag, Au par exemple) baignant dans un électrolyte servant de support et enfermées dans une membrane de polyéthylène, de Téflon ou d’autres matières, cette membrane est sélective, c’est à dire perméable au gaz comme l’oxygène [20]. a) Principe La réduction de l’oxygène, au niveau d’une cathode convenable, engendre un courant proportionnel à la pression partielle d’oxygène dans la solution. b) Mode opératoire L’étalonnage peut être effectué soit en utilisant une solution saturée par barbotage, soit directement à l’air, puisque la pression partielle de l’oxygène est la même dans l’air et dans un liquide saturé à 100 %. Le dosage est effectué directement en plongeant l’électrode dans l’eau à analyser. c) Expression des résultats Le résultat affiché sur l’appareil est la teneur en oxygène, exprimée en milligramme d’oxygène par litre.

68 Tableau.25 Teneur en oxygène dissous dans l’eau de l’oued

Oxygène dissous (mg/l) Norme

Station S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 9,3 9 8,6 7,9

2 01/07/2003 6,9 6,8 6,5 6,3

> 5 mg/l 3 08/07/2003 8,7 8,2 7,95 6,4

4 14/07/2003 5,4 5,2 5,1 4,6

5 21/07/2003 6,4 6,3 5,2 5,0

6 28/07/2003 5,9 6,2 5,7 4,1

O.D (mg/l) 10

1er prélèvement 9 2eme 8 prélèvement 3eme 7 prélèvement 4eme 6 prélèvement 5eme 5 prélèvement 6eme 4 élè t 3 2 1 0 Stations S1 S2 S3 S4 Figure.6 Variation de l’oxygène dissous de l’eau des prélèvements

69 IV.1.4.6. Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) • Méthode par le dichromate de potassium a) Principe La DCO est une mesure de toutes les matières organiques (ou presque) contenues dans les eaux naturelles ou usées, qu’elles soient ou non biodégradables. L’oxydation est effectuée dans des conditions énergiques, par voie chimique. Elle se fait sous l’action d’un oxydant puissant (bichromate de potassium), en milieu acide fort (H2SO4) et au reflux pendant deux heures. Dans ces conditions, la plupart des matières organiques sont oxydées en CO2 et H2O à 90 ou à 100% les hydrocarbures aliphatiques, stables, nécessitent cependant l’emploi d’un catalyseur comme le sulfate d’argent (Ag2SO4); les hydrocarbures aromatiques et la pyridine résistent à cette oxydation, tout comme l’acide acétique CH3COOH, bien que ce dernier soit biodégradable [38] b) Mode opératoire Introduire 70 ml d’eau à analyser dans un ballon de 500 ml ou éventuellement, une même quantité de dilution. Ajouter 1g de sulfate de mercure cristallisé et 5 ml de solution sulfurique de sulfate d’argent. Chauffer, si nécessaire, jusqu’à parfaite dissolution. Ajouter 25 ml de solution de dichromate de potassium 0,25 N puis 70 ml de solution sulfurique de sulfate d’argent. Porter à ébullition pendant deux heures sous réfrigérant à reflux adapté au ballon. Laisser refroidir, diluer à 350 ml avec l’eau distillée. Ajouter quelques gouttes de solution ferroïne. Déterminer la quantité nécessaire de solution de sulfate de fer et d’ammonium pour obtenir le virage au rouge violacé. Procéder aux mêmes opérations sur 50 ml d’eau distillée [36]. c) Expression des résultats La DCO exprimée en milligrammes d’oxygène par litre est égale à : 8000× (V − V ) × T DCO = 0 1 V

VO : volume de sulfate de fer et d’ammonium nécessaire à l’essai à blanc (ml)

V1 : volume de sulfate de fer et d’ammonium nécessaire au dosage (ml) T : titre de la solution de sulfate de fer et d’ammonium V : volume de la prise d’essai

70 Tableau.26 Teneur en DCO dans l’eau de l’oued

Demande chimique en oxygène (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 67,2 44,8 56,0 151,2

2 01/07/2003 65,52 55,44 92,42 196,56

40 mg/l 3 08/07/2003 72,08 85,44 76,32 127,2

4 14/07/2003 126 66 94 156

5 21/07/2003 150 36 96 120

6 28/07/2003 134 42 101 144

DCO(mg/l) 220 200 1er prélèvement 180 2eme prélèvement 160 3eme prélèvement 140 4eme prélèvement 120 5eme prélèvement 100 6eme prélèvement 80 60 40 20 0 Stations S1 S2 S3 S4 Figure.7 Evolution de la DCO de l’eau des prélèvements

71 IV.1.4.7. Détermination de la demande biochimique en oxygène (DBO5) • Méthode par dilution a) Principe La demande biochimique en oxygène d’un échantillon est la quantité d’oxygène consommée par les micro-organismes aérobies présents ou introduits dans cet échantillon pour réaliser la dégradation des composés biodégradables présents. Il s’agit donc d’une méthode d’évaluation de la fraction des composés organiques biodégradables, donc plus restrictive que les méthodes basées sur l’oxydation chimique et catalytique de toutes les matières organiques oxydables [37]. b) Mode opératoire Mettre un volume connu d’eau à analyser dans une fiole jaugée, compléter avec de l’eau de dilution. Homogénéiser. Vérifier que le pH est compris entre 6 et 8. Dans le cas contraire, préparer une nouvelle dilution en amenant le pH à une valeur voisine de 7 par addition d’acide sulfurique ou d’hydroxyde de sodium puis compléter au volume. Remplir complètement un flacon avec cette solution. Bien boucher sans bulles d’air. Préparer également une série de dilution successive telles que la consommation d’oxygène soit voisine de 50% de la teneur initiale. Conserver les flacons à 20°C ±1°C à l’obscurité. Mesurer l’oxygène dissous subsistant au bout de 5 jours. Pratiquer un essai témoin en dosant l’oxygène dissous dans l’eau de dilution et la consommation d’oxygène doit se tenir entre 0,5 et 1,5 mg/l. Dans le cas contraire, l’ensemencement par l’eau de dilution n’est pas convenable et il est nécessaire d’en modifier la préparation [36]. c) Expression des résultats -1 La valeur de DBO5, exprimée en mg O2 l , est égale à la consommation en oxygène divisé par le pourcentage de dilution.

ODi - ODf DBO5= x100 P

ODi : teneur en oxygène dissous initial (mg/l).

ODf : teneur en oxygène dissous final (mg/l). P : pourcentage de dilution.

72 Tableau.27 Teneur en DBO5 dans l’eau de l’oued

Demande biochimique en oxygène (mg/l) Norme

Station S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 33,9 38,4 36,2 75

2 01/07/2003 43,7 37,2 63,22 114,3

25 mg/l 3 08/07/2003 37,5 38,25 33,75 75,35

4 14/07/2003 17 16,76 27,5 62

5 21/07/2003 17,5 12,25 14 18,5

6 28/07/2003 68 33 57 64

DBO5(mg/l) 130 120 110 100 1er prélèvement

90 2eme prélèvement

80 3eme prélèvement

70 4eme prélèvement 60 5eme prélèvement 50 6eme prélèvement 40 30 20 10 0 Stations

S1 S2 S3 S4

VI.1.4.8.Figure.8 La turbidité Evolution de la DBO5 de l’eau de l’oued dans les différentes stations lors des six prélèvements

73 • Méthode néphélométrique à la formazine a) Principe La mesure de la turbidité de l’eau peut s’effectuer en utilisant l’effet Tyndall ou l’opacimétrie, cette dernière est appliquée aux eaux de fortes turbidités(eaux résiduaires). Quel que soit le principe utilisé, l’appareil nécessite un étalonnage. Etablissement de la courbe d’étalonnage Numéroter une série de fioles bouchées à l’émeri de 50ml. Introduire dans chacune d’elles les quantités de réactifs indiquées ci-dessous. Numéro des fioles I II III IV Suspension fille (ml) 0 10 20 30 Eau distillée (ml) 30 20 10 0 Correspondance en unités 0 10 26,6 40

Parfaire l’homogénéisation. Introduire les quantités nécessaires dans la cuve de mesure. Effectuer les lectures photométriques à la longueur d’onde λ=525nm. Construire la courbe d’étalonnage [36]. b) Mode opératoire Prélever 30ml d’eau à examiner après avoir rendu le prélèvement homogène. Effectuer la lecture 4 minutes après l’introduction de la cuve dans l’appareil. Se reporter à la courbe d’étalonnage. c) Expression des résultats La turbidité s’exprime en unités « formazine »

74 IV.1.4.9. Matières en suspension Les matières en suspensions rencontrées dans les eaux sont très diverses tant par leur nature que par leurs dimensions. Elles sont constituées par du quartz, des argiles, des sels minéraux insolubles et des particules organiques composées de microorganismes et de produits de dégradation animaux ou végétaux [37]. La détermination des matières en suspension dans l’eau s’effectue par filtration ou par centrifugation. • Méthode par filtration a) Principe L’eau est filtrée et le poids de la matière retenue par le filtre est déterminé par pesées différentielles. b) Mode opératoire Laver le disque de filtration à l’eau distillée, le sécher à (150°c) jusqu’à masse constante, puis le peser à 0,1 mg prés après passage au dessicateur. Le mettre en place sur l’équipement de filtration. Mettre en service le dispositif d’aspiration. Verser l’échantillon (V) sur le filtre. Rincer la fiole ayant contenu l’eau à analyser avec 10 ml d’eau distillée. Faire passer sur le filtre cette eau de lavage. Laisser essorer le filtre, sécher à 105 °C. Laisser refroidir au dessicateur et peser à 0,1 mg prés, jusqu’à poids constant [36]. c) Expression des résultats : La teneur de l’eau en matières en suspension (mg/l) est donnée par l’expression :

M − M MES= 1 0 ×1000 V

Avec :

M0 = masse du disque filtrant avant utilisation (mg).

M1= masse du disque filtrant après utilisation (mg). V = volume d’eau utilisé (ml).

75 Tableau.28 Teneur des matières en suspensions dans l’eau de l’oued

MES (mg/l) Norme

Station S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 113,58 42,91 83,91 62,58

2 01/07/2003 183,91 124 182,58 198,66

30 mg/l 3 08/07/2003 112,5 5 34,1 42,5

4 14/07/2003 154 27,33 54,68 125,92

5 21/07/2003 50,08 10,29 20,96 30,14

6 28/07/2003 112,37 39,21 42,11 76,67

M.E.S(mg/l)

225

200

175

1er prélèvement 150 2eme prélèvement 125 3eme prélèvement

100 4eme prélèvement

75 5eme prélèvement

50 6eme prélèvement

25

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.9 Variations des MES de l’eau des prélèvements

76 IV.1.4.10. Dosage des Nitrates • Méthode au Salicylate de sodium a) Principe En présence de salicylate de sodium, les nitrates donnent du paranitrosalisylate de sodium, coloré en jaune susceptible d’un dosage colorimétrique. Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une série de fioles jaugées de 50 ml, introduire successivement. Numéros des fioles T II II III IV Solution étalon d’azote nitrique à 0,005 g/l 0 1 2 5 10 Eau distillée (ml) 10 9 8 5 0 Correspondance en mg/l d’azote nitrique 0 0,5 1 2,5 5 Solution de salicylate de sodium (ml) 1 1 1 1 1

Evaporer à sec dans une étuve portée à 75-80°C (ne pas réchauffer trop longtemps) reprendre le résidu par 2 ml d’acide sulfurique concentré en ayant soin de l’humecter complètement. Attendre 10 minutes, ajouter 15 ml d’eau bidistillée puis 15 ml de d’hydroxyde de sodium et tartrate double de sodium et de potassium qui développe la couleur jaune. Effectuer les lectures au spectromètre à la longueur d’onde de 415 nm. Soustraire des densités optiques lues pour les étalons, la valeur relevée pour le témoin. Construire la courbe d’étalonnage (voire Annexe2). b) Mode opératoire Introduire 10 ml d’eau dans une capsule de 60 ml (pour des teneurs en azote nitrique supérieures à 10 mg\l opérer une dilution). Alcaliniser faiblement avec la solution d’hydroxyde de sodium. Ajouter 1ml de solution de salicylate de sodium puis poursuivre le dosage comme pour la courbe d’étalonnage, préparer de la même façon un témoin avec 10 ml d’eau bidistillée, effectuer les lectures au spectromètre à la longueur d’ondes de 415 nm et tenir compte de la valeur lue pour le témoin. Se reporter à la courbe d’étalonnage [36]. c) Expression des résultats Pour une prise d’essai de 10 ml, la courbe en Annexe2 donne directement la teneur en azote nitrique exprimée en milligrammes par litre d’eau. Pour obtenir la - teneur en Nitrate (NO3 ) multiplier ce résultat par 4,34.

77 Tableau.29 Teneur en nitrates dans l’eau de l’oued

- NO3 (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 25,82 26,93 70,55 56,37

2 01/07/2003 67,56 50,21 39,87 87,12

44 mg/l 3 08/07/2003 78,28 21,42 28,06 62,19

4 14/07/2003 26,58 68,67 53,16 71,92

5 21/07/2003 64,94 81,21 71,58 126,09

6 28/07/2003 84,67 74,82 51,23 94,84

NO3(mg/l) 140 1er prélèvement

120 2eme prélèvement 3eme prélèvement 100 4eme prélèvement 5eme prélèvement 80 6eme prélèvement

60

40

20

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.10 Variation des nitrates de l’eau des différents prélèvements

78 IV.1.4.11. Dosage des nitrites • Méthode au réactif de Zambelli a) Principe L’acide sulfanilique en milieu chlorhydrique en présence d’ion ammonium et de - phénol, forme avec les ions NO2 un complexe coloré jaune dont l’intensité est proportionnelle à la concentration en nitrites. Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une série de fioles jaugées à 50 ml et numérotées introduire successivement en agitant après chaque addition :

Numéro de fioles T I II III IV V - Solution fille étalon à 0,0023g/l de NO2 (ml) 0 1 5 10 15 20 Eau distillée (ml) 50 49 45 40 35 30 Réactif de Zambelli (ml) 2 2 2 2 2 2 Attendre 10 minutes et ajouter :

Ammoniaque pure (ml) 2 2 2 2 2 2 - Correspondance en mg/l de NO2 0 0,046 0,23 0,46 0,63 0,92

Effectuer les lectures au spectromètre à la longueur d’onde de 435 nm. Construire la courbe d’étalonnage (Annexe2). b) Mode Opératoire Prélever 50 ml d’eau à analyser, ajouter 2 ml de réactif de Zambelli. Agiter et laisser au repos 10 minutes. Ajouter ensuite 2 ml d’ammoniaque pure ; effectuer la lecture au spectromètre à la longueur d’onde de 435 nm et tenir compte de la valeur lue pour le témoin. Se reporter à la courbe d’étalonnage [36]. c) Expression des résultats Pour une prise d’essai de 50 ml, la courbe en Annexe2 donne directement la - teneur en NO 2 exprimée en milligramme par litre d’eau.

79 Tableau.30 Teneur en Nitrites dans l’eau de l’oued

- NO2 (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 0,57 0,5 0,55 0,92

2 01/07/2003 0,94 0,55 0,29 0,51

1 mg/l 3 08/07/2003 1,825 0,29 0,6 0,785

4 14/07/2003 1,63 0,39 0,19 0,445

5 21/07/2003 1,17 0,84 0,54 0,51

6 28/07/2003 1,27 0,79 0,640 0,58

NO2(mg/l) 2,1

1er prélèvement 1,8 2eme prélèvement

1,5 3eme prélèvement

4eme prélèvement

1,2 5eme prélèvement

6eme prélèvement 0,9

0,6

0,3

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.11 Variation des nitrites de l’eau des prélèvements

80 IV.1.4.12 Dosage des phosphates • Méthode au molybdate d’ammonium a) Principe Les ions orthophosphates peuvent être doses avec précision par colorimétrie. Ils réagissent avec le molybdate d’ammonium pour donner de l’acide molybdophosphorique. Cet acide donne lieu à diverses réactions colorées. La réaction au chlorure stanneux ou à l’acide ascorbique, on obtient du molybdène qui développe une coloration bleu susceptible d’un dosage spectrophotométique à une longueur d’onde de 690 nm [42]. Etablissement de la courbe d’étalonnage Par dilution de la solution mère, préparer 5 étalons contenant de 0 à 0,5 mg\l de phosphate selon le tableau suivant.

Numéro des fioles T I II III IV V Solution standard de phosphate 0,005 g/l 0 1 2 3 4 5 Eau distillée (ml) 40 40 40 40 40 40 Solution de chlorure de stanneux (goûtes) 10 10 10 10 10 10 Solution acide molybdate (ml) 4 4 4 4 4 4 Equivalent en mg/l de phosphate 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 b). Mode opératoire Introduire 40 ml d’eau à analyser dans une fioles jaugée de 50 ml ajouter 4 ml de solution de l’acide molybdate, puis on ajoute 10 gouttes de la solution de chlorure stanneux. Ajuster jusqu’au trait de jauge avec l’eau distillée, bien mélanger. Laisser 5 minutes puis effectuer les lectures au spectromètre à la longueur d’onde de 690 nm [42]. c) Expression des résultats Tenir compte de la valeur lue par le témoin et tracer la courbe d’étalonnage. Les concentrations des échantillons en phosphates sont obtenues à partir de la courbe d’étalonnage (Annexe2).

81 Tableau.31 Teneur en phosphate dans l’eau de l’oued

P2O5(mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4

N° Prélèvement Date de prélèvement 1 23/06/2003 0,068 0,23 0,082 0,042

2 01/07/2003 0,025 0,09 0,044 0,106

0,7 mg/l 3 08/07/2003 0,0875 0,097 0,034 0,069

4 14/07/2003 0,260 0,037 0,043 0,122

5 21/07/2003 0,420 0,250 0,030 0,210

6 28/07/2003 0,690 0,180 0,027 0,140

P2O5

0,8

0,7

0,6 1er prélèvement

0,5 2ème prélèvement 3ème prélèvement 0,4 4ème prélèvement 5ème prélèvement 0,3 6ème prélèvement

0,2

0,1

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.12 Variation en phosphates dans l’eau des prélèvements

82 VI.1.4.13. Dosage des Sulfates • Méthode par turbidimétrie a) Principe Le dosage des sulfates est basé sur la réaction en milieu acide, entre l’ion sulfate et le chlorure de baryum, qui conduit quantitativement à la formation de sulfate de baryum, sel très peu soluble : +2 - -2 - Ba 2Cl + SO4 BaSO4+2Cl blanc Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une série de fioles jaugées de 100ml, préparer les dilutions suivantes : Numéros des fioles T I II III IV Solutions étalon de sulfates à100mg/l 0 10 20 30 40 Eau distillée (ml) 100 90 80 70 60 Equivalent en mg/l de sulfates 0 10 20 30 40 b) Mode opératoire Dans un erlen de 250 ml placé sur un agitateur magnétique, verser 100 ml d’échantillon ou de solution étalon. Ajouter à la pipette 5ml de la solution stabilisante. Agiter ; la vitesse d’agitation devra être maintenue constante pendant toute la durée de l’expérience. Ajouter environ 0,4 g de BaCl2 et agiter 1minute, puis verser la suspension dans la cellule de mesure. Attendre 3 ou 4 minutes que la turbidité se développe, puis faire la lecture sur l’appareil, ne pas attendre plus de 10 minutes après l’addition de BaCl2. Commencer par le témoin afin de pouvoir régler le 100% de transmission et faire la soustraction du témoin [38]. c) Expression des résultats -2 Pour un échantillon de 100 ml (pour des faibles teneurs en SO4 ) la courbe -2 (Annexe2) donne directement la concentration en SO4 en mg/l.

83 Tableau.32 Teneur en sulfates de l’eau de l’oued

-2 SO4 (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4 Date de prélèvement N° Prélèvement

1 23/06/2003 248 376 328 620

2 01/07/2003 680 500 530 1300 250 mg/l 3 08/07/2003 600 500 460 700

4 14/07/2003 310 510 550 685

5 21/07/2003 470 275 245 735

6 28/07/2003 725,43 312,21 429,20 931,08

SO4(mg/l) 1500 1350 1er prélèvement 2eme prélèvement 1200 3eme prélèvement

1050 4eme prélèvement

900 5eme prélèvement

750 6eme prélèvement

600

450 300 150 0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.13 Evolution du sulfate de l’eau des prélèvements

84 VI.1.4.14. Dosage de chlorures • La méthode de Mohr a) Principe Les chlorures sont dosés en milieu neutre par une solution titrée de nitrate d’argent en présence de chromate de potassium. La fin de la réaction est indiquée par l’apparition de la teinte rouge caractéristique du chromate d’argent [36]. b) Mode Opératoire A 100 ml d’échantillon ( ou à un volume V d’échantillon dilué à 100 ml) ajouter à la pipette 1 ml d’indicateur K2Cr2O7 titrer par addition progressive de nitrate d’argent jusqu’à obtention d’une coloration à peine brunâtre ou, mieux, jusqu’à ce que la solution cesse d’être jaune citron. Pour chaque type d’eau étudiée faire ce dosage en double. Noter la chute de burette moyenne [37]. c) Expression des résultats

N × V − AgNO 3 AgNO 3 Cl = Véch

N : Normalité de AgNO3 =0,01N V : Volume d’échantillon (ml).

V’: Volume de AgNO3 (ml).

85 Tableau.33 Teneur en chlorure dans l’eau de l’oued

Cl-(mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4 Date de prélèvement N° Prélèvement

1 23/06/2003 399,37 355 352,78 887,5

2 01/07/2003 724,2 653,2 648,94 2307,5 200 mg/l 3 08/07/2003 958,5 681,6 2928,75 2982

4 14/07/2003 820,05 663,85 688,7 4331

5 21/07/2003 781 639 710 4189

6 28/07/2003 868,14 629,62 682,76 3673

cl(mg/l)

5000

4500 1er prélèvement 2eme prélèvement 4000 3eme prélèvement 3500 4eme prélèvement

3000 5eme prélèvement 6eme prélèvement 2500

2000

1500

1000

500

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.14 Variation en chlorure de l’eau des prélèvements

86 IV.1.4.15. Dosage d’azote ammoniacal • Méthode de Nesslérisation a) Principe La méthode colorimétrique usuelle est la nesslérisation. Le réactif de Nessler est un mélange, en milieu alcalin, d’iodure de potassium KI et d’iodure mercurique HgI2. En présence d’ammoniac, on obtient un composé jaune-orangé. 2- + HgI2 + 2KI [HgI4] + 2K 2- - 2[HgI4] + 2NH3 2NH3HgI2 + 4I + - 2NH3 HgI2 NH2Hg2I3 + NH4 I L’intensité de la couleur est proportionnelle à la quantité initiale d’azote ammoniacal contenue dans l’échantillon [38] Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une série de fioles jaugées de 100 ml préparer les dilutions suivantes Numéros de fioles T I II III IV V Solution étalon à 10mg/l 0 1 4 8 12 16 Eau distillée (ml) 100 100 100 100 100 100 Correspondance en mg/l 0 0,1 0,4 0,8 1,2 1,6 b) Mode opératoire A 100 ml d’échantillon ajouter, au besoin 1 goutte d’arsénite et 1 ml de la solution de sulfate de zinc. Ajuster le pH à 10,5 par addition de NaOH puis laisser reposer quelques minutes. Il se forme un floc danse. Laisser décanter, filtrer la solution surnageante. Rejeter les 25 premiers ml de filtrat après cela prélever 50 ml de filtrat et lui ajouter 1 goutte d’EDTA et 2 ml de réactifs de Nessler tout en ayant soin de bien mélanger. Laisser la couleur se développer 20 minutes et même 30 minutes pour les faibles concentrations puis mesurer à l’aide de spectromètre à longueur d’onde de λ =420 nm l’absorbance de l’échantillon [38]. c) Expression des résultats La valeur lue sur le spectromètre on doit lui soustraire la valeur lue pour le témoin et on se rapportant à la courbe d’étalonnage (Annexe2) on aura la concentration en azote ammoniacal en (mg/l) de l’échantillon.

87 Tableau.34 Teneur en azote ammoniacal dans l’eau de l’oued

+ NH4 (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4 Date de prélèvement N° Prélèvement

1 23/06/2003 0,113 0,18 0,55 1,25

2 01/07/2003 2,1 2,2 1,65 1,75 2 mg/l 3 08/07/2003 0,35 0,4 1 1,15

4 14/07/2003 0,05 1,45 0,65 1,1

5 21/07/2003 0,35 2,4 0,3 1,25

6 28/07/2003 0,42 1,63 1,24 1,67

NH4(mg/l) 2,75 2,5

2,25 1er prélèvement 2 2eme prélèvement 1,75 3eme prélèvement

1,5 4eme prélèvement

1,25 5eme prélèvement 1 6eme prélèvement 0,75 0,5 0,25 0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.15 variation en azote ammoniacal dans l’eau des prélèvements

88 IV.1.4.16. Dosage de fer • Méthode par absorption atomique a) Principe Cette méthode physique d’analyse utilise les propriétés qu’ont les atomes neutre d’absorber à une certaine longueur d’onde un quantum d’énergie [36]. Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une solution de fioles jaugées de 50 ml préparer les dilutions suivantes : Numéros des fioles T I II III IV V VI Solutions étalon de fer à10mg/l (ml) 0 1 2 4 6 8 10 Acide nitrique (ml) 1 1 1 1 1 1 1 Eau distillée (ml) 20 19 18 16 14 12 10 Equivalent en mg/l de fer 0 0,5 1,0 2,0 3,0 4,0 5,0 b) Mode opératoire Mettre une quantité d’échantillon dans une fiole jaugée. Introduisez le tube d’aspirateur dans l’échantillon afin d’aspirer une quantité d’échantillon qui sera entraînée vers la flamme de l’appareille cette dernière atomise la solution et on aura l’absorbance correspondante à l’élément dosé (le fer) [36]. c) Expression des résultats La courbe d’étalonnage (Annexe2) donne la lecture en fer exprimée en milligrammes par litre d’eau.

89 Tableau.35 Teneur en fer dans l’eau de l’oued

Fe (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4 Date de prélèvement N° Prélèvement

1 23/06/2003 14,72 4,01 0 0,87

2 01/07/2003 0 0 0,09 0,58 1,5 mg/l 3 08/07/2003 5,75 0,1 0,053 1,34

4 14/07/2003 2,94 0 0 0,66

5 21/07/2003 6,37 1,51 0,12 1,16

6 28/07/2003 4,17 1,36 0,14 2,35

Fe(mg/l)

16,5

15

13,5 1er prélèvement

12 2eme prélèvement

10,5 3eme prélèvement

9 4eme prélèvement

7,5 5eme prélèvement

6 6eme prélèvement 4,5 3 1,5

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.16 Variation en fer de l’eau des prélèvements de l’oued Soummam

90 IV.1.4.17. Dosage de cuivre a) Principe La solution est pulvérisée dans une flamme ou elle est transformée en vapeur atomique. On envoie sur les vapeurs une radiation caractéristique des atomes à doser, la radiation est absorbée par les atomes non excités [36]. Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une série de fioles jaugées de 50 ml introduire : Numéros des fioles T I II III IV V VI VII VIII IX Solutions étalon de cuivre à 0 1,25 2,5 5 7,5 8,75 11,25 13,75 15 17,5 10mg/l (ml)

Acide nitrique (ml) 1 1 1 1 1 1 1 1 1 1

Eau distillée (ml) 50 50 50 50 50 50 50 50 50 50

Equivalent en mg/l de cuivre 0 0,25 0,5 1,0 1,5 1,75 2,25 2,75 3,0 3,5

Effectuer les lectures au spectromètre d’absorption atomique à la longueur d’onde λ = 324, 8 nm. b) Mode opératoire Nébuliser l’eau à analyser dans une flamme air acétylène légèrement oxydante en intercalant de l’eau distillée entre chaque échantillon. Effectuer la lecture au spectromètre d’absorption atomique à la longueur d’onde λ=324,8 nm [36]. c) Expression des résultats Pour une prise d’essai, la courbe (Annexe2) donne directement la teneur en cuivre exprimée en mg/l

91 Tableau.36 Teneur en cuivre dans l’eau de l’oued

Cu (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4 Date de prélèvement N° Prélèvement

1 23/06/2003 0,236 0,208 0,205 0,200

2 01/07/2003 0,192 0,186 0,187 0,239 1 mg/l 3 08/07/2003 0,260 0,250 0,258 0,239

4 14/07/2003 0,196 0,152 0,225 0,200

5 21/07/2003 0,199 0,183 0,145 0,140

6 28/07/2003 0,133 0,142 0,130 0,236

Cu(mg/l) 0,3

1er prélèvement 0,25 2eme prélèvement

3eme prélèvement

0,2 4eme prélèvement 5eme prélèvement 0,15 6eme prélèvement

0,1

0,05

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.17 Variation en cuivre de l’eau des prélèvements

92 IV.1.4.18. Dosage du zinc a) Principe La solution est entraînée par un courant d’air vers une flamme, ou elle est atomisée. Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une série de fioles jaugées à 20 ml préparer les dilutions suivantes : Numéros des fioles T I II III IV V VI VII VIII Solutions étalon de cuivre 0 0,2 0,4 0,8 1,2 1,6 2 2,4 2,8 à10mg/l (ml) Acide nitrique (ml) 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 0,15 Eau distillée (ml) 20 19,8 19,6 19,2 18,8 18,4 18,0 17,6 17,2 Equivalent en mg/l de cuivre 0 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 1,2 1,4 b) Mode opératoire Introduire dans une fiole une quantité d’échantillon et effectuer la lecture au spectromètre d’absorption atomique à la longueur d’onde λ=213,8nm [36]. c) Expression des résultats Pour une prise d’essai de 50 ml, la courbe (Annexe2) donne directement la teneur en zinc exprimée en milligrammes par litre d’eau.

93 Tableau.37 Teneur en zinc dans l’eau de l’oued

Zinc (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4 Date de prélèvement N° Prélèvement

1 23/06/2003 0,0302 0,391 0,149 0,088

2 01/07/2003 0,0537 0,427 0,101 0,97 5 mg/l 3 08/07/2003 0,101 0,49 0,50 0,79

4 14/07/2003 0,195 0,152 0,224 0,213

5 21/07/2003 0,033 0,137 0 0

6 28/07/2003 0,0014 0,064 0,0024 0,16

Zn(mg/l) 1,1 1er prélèvement 1 2eme prélèvement

0,9 3eme prélèvement

0,8 4eme prélèvement

0,7 5eme prélèvement 6eme prélèvement 0,6 0,5 0,4 0,3 0,2 0,1 0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.18 Variation en zinc dans l’eau des prélèvements

94 IV.1.4.19 Dosage du cadmium • Méthode par absorption atomique a) Principe La solution est entraînée par un courant d’air vers une flamme, ou elle est atomisée. Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une série de fioles jaugées à 50 ml préparer les dilutions suivantes : Numéros des fioles T I II III IV V VI Solutions étalon de cadmium à 10 mg/l (ml) 0 0,5 1 2 3 4 5 Acide nitrique (ml) 1 1 1 1 1 1 1 Eau distillée (ml) 50 49,5 49 48 47 46 45 Equivalent en mg/l de cadmium 0 0,1 0,2 0,4 0,6 0,8 1,0 b) Mode opératoire Nébuliser l’eau à analyser dans une flamme air acétylène légèrement oxydante en intercalant de l’eau distillée entre chaque échantillon. Effectuer la lecture au spectromètre d’absorption atomique à la longueur d’onde λ=228,8 nm. c) Expression des résultats Pour une prise d’essai de 50 ml, la courbe (Annexe2) donne directement la teneur en cadmium exprimée en milligrammes par litre d’eau.

95 Tableau.38 Teneur en cadmium dans l’eau de l’oued

Cd (mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4 Date de prélèvement N° Prélèvement

1 23/06/2003 0,0167 0,0081 0,0082 0,0193

2 01/07/2003 0,0161 0,0101 0,0164 0,0164 0,05mg/l 3 08/07/2003 0,0134 0,0144 0,0219 0,0113

4 14/07/2003 0,0177 0,0175 0,0218 0,0248

5 21/07/2003 0,0125 0,0229 0,0221 0,0265

6 28/07/2003 0,01400 0,0210 0,0074 0,0360

Cd 0,04

0,035

0,03 1ère prélèvement

0,025 2ème prélèvement

0,02 3ème prélèvement 4ème prélèvement 0,015 5ème prélèvement 0,01 6ème prélèvement 0,005

0 Stations S1 S2 S3 S4

Figure.19 Variation en cadmium dans l’eau des prélèvements

96 IV.1.4.20. Dosage du plomb • Méthode par spectroscopie d’absorption atomique a) Principe Cette méthode physique d’analyse utilise les propriétés qu’ont les atomes neutre d’absorber à une certaine longueur d’onde un quantum d’énergie. Etablissement de la courbe d’étalonnage Dans une série de fioles jaugées à 50 ml préparer les dilutions suivantes : Numéros des fioles T I II III IV V VI Solutions étalon de plomb à100mg/l (ml) 0 1,25 2,5 5 7,5 10 12,5 Acide nitrique (ml) 1 1 1 1 1 1 1 Eau distillée (ml) 50 50 50 50 50 50 50 Equivalent en mg/l de plomb 0 2,5 5 10 15 20 25 b) Mode opératoire Introduire dans une fiole jaugée de 50 ml la solution à doser et effectuer la lecture au spectromètre d’absorption atomique à la longueur d’onde de 283,3 nm [36]. c) Expression des résultats Pour une prise d’essai de 50 ml la courbe d’étalonnage donne directement la teneur en plomb en milligrammes par litre.

97 Tableau.39 Teneur en plomb dans l’eau de l’oued

Pb(mg/l) Norme

Stations S1 S2 S3 S4 Date de prélèvement N° Prélèvement

1 23/06/2003 0,00 0,00 0,00 0,00

2 01/07/2003 0,00 0,00 0,00 0,00 0,05 mg/l 3 08/07/2003 0,00 0,00 0,00 0,00

4 14/07/2003 0,00 0,00 0,00 0,00

5 21/07/2003 0,00 0,00 0,00 0,00

6 28/07/2003 0,00 0,00 0,00 0,00

98 IV.1.5. Analyses physico-chimiques des eaux de la nappe La détérioration de la qualité de l’eau est appréciée par la mesure des paramètres physico-chimiques et bactériologiques. Dans le cas d’une détérioration jugée importante, l’eau ne sera plus considérée comme potable pour la consommation humaine. Dans le but d’évaluer la qualité de l’eau de la nappe, des analyses physico- chimiques ont été effectuées sur quelques échantillons de puits de la vallée de la Soummam. Le choix des points de prélèvements a été fait d’une manière à pouvoir estimer le risque de la contamination et de voir la relation existante entre l’oued et la nappe. Le tableau suivant montre les endroits où les échantillons ont été prélevés

Tableau.40 Emplacement des points de prélèvements d’eau de puits Distance oued Région Indices Soummam (m) TALA HAMZA 15 P1 OUED GHIR 1000 P2 OUED GHIR 2000 P3 SEDDOUK 800 P4 OUED GHIR 40 P5 TEMEZRIT 2000 P6 AKBOU 20 P7

La carte suivante illustre les endroits de prélèvements

99 Carte .4 Points de prélèvements d’eau des puits

IV.1.6. Essai de traitement a) Définition L’eau contient de nombreux composés qui peuvent se regrouper en trois catégories 1. Matières en suspension Ces produits peuvent être d’origine minérale (sables, limons, argiles,…)ou organique (produits de la décomposition des matières végétales ou animales, acides humiques par exemple). A ces composés s’ajoutent les micro-organismes tels que les bactéries, algues et virus. Ces substances sont responsables, en particulier, de a turbidité et de la couleur. 2. Matières colloïdales Ce sont des matières en suspension de même origine que les précédentes mais de plus petite taille, dont la décantation est excessivement lente. Elles sont également génératrices de turbidité et de couleur. 3. Matière dissoute Ce sont généralement des cations ou des anions. Une partie de la matière organique est également sous forme dissoute. On trouve aussi des gaz : O2, CO2, H2S, etc. [43]. b) L’objectif du traitement L’objectif est de ramener les teneurs de corps indésirables en dessous des valeurs fixées par les normes de qualité choisies, le traitement ne portera pas sur l’eau elle- même mais sur les corps qui s’y trouvent en suspension vraie ou colloïdales et en solution [43].

IV.1.6.1. La coagulation-floculation Dans le traitement des eaux, les suspensions les plus difficiles à traiter sont les systèmes colloïdaux, c’est à dire des dispersions de particules possédant une vitesse de sédimentation si faible que leur chute est rendue impossible. Ce phénomène est principalement dû à des très faibles différences de densité entre l’eau et celle des particules et à la prédominance des forces de répulsions électrostatiques sur les forces de VAN DER WAALS [43]. La floculation /coagulation concerne essentiellement le traitement des matières en suspension, parfois, certains agents de coagulation ont un

101 effet dé-solubilisation ou déstabilisant des émulsions de matières organiques ; on observe alors un effet épuratoires sur la DCO [44]. Les réactifs de coagulation et de floculation sont des produits d’origine minérale, des polymères naturels ou des polymères de synthèse. Les coagulants principalement utilisés sont à base de sels d’aluminium ou de Fer [43]. a) Principe On peut distinguer fondamentalement les procédés consistant à réduire les forces de répulsions électrostatiques par déstabilisation de la suspension colloïdale c’est la coagulation, par contre la floculation étant le procédé par lequel les particules déstabilisées sont amenées à venir au contact les unes des autres pour former des flocs facilement sédimentables [43]. Dans le cas de notre étude nous avons effectué un essai de traitement de l’eau de l’oued Soummam sur un échantillon prélevé au niveau de la première station. b) Mode opératoire Dans quatre bêcher, d’un litre, verser 1l d’eau à traiter dans chaque bêcher, ensuite ajouter des concentrations croissante de coagulant (Sulfates d’Aluminium :

[Al2(SO4)3].), puis agiter à grande vitesse pendant 1à 2 minutes et à faibles vitesse pendant 20minutes après cela arrêter l’agitation et laisser décanter durant 20 minutes. Une fois les 20 minutes écoulées prélever 100ml du surnageant au moyen d’une pipette tout en ayant soin de ne pas perturber la phase décantée [45]. Pour chaque échantillon on détermine le ph la conductivité et la turbidité.

Refaire l’expérience pour les différentes concentrations en sulfate ferreux FeSO4. c) Expression des résultats

1. Traitement par sulfate d’aluminium [Al2(SO4)3]. Tableau.41 Résultats de traitement Concentrations 0 15 mg/l 30 mg/l 50 mg/l 75 mg/l Paramètres pH 7,84 7,71 7,42 7,09 6,92 Conductivité (ms/cm) 3,39 3,41 3,43 3,47 3,51 Turbidité (UTF) 327,96 50,4 43,37 13,37 4,48

102 2. Traitement par sulfate ferreux [FeSo4] Tableau.42 Résultats de traitement Concentrations 0 15 mg/l 30 mg/l 50 mg/l 75 mg/l Paramètres pH 7,84 7,64 7,60 7,54 7,42 Conductivité (ms/cm) 3,39 3,42 3,49 3,51 3,56 Turbidité (UTF) 327,96 84,48 44,85 27,44 5,22

Turbidité 350 (UTF)

300

250 Sulfate d'aluminuim 200 Sulafate ferreux

150

100

50

0 0 15305075Concentrations (mg/l)

Figure.20 La turbidité en fonction de la concentration en coagulant

103 CHAPITRE. V ANALYSE DES RESULTATS ET PROPOSITIONS

L’analyse des résultats est une étape déterminante, car elle a pour objectif de révéler les principales sources d’éléments déjà analysés et leur origine ainsi que les facteurs influençant leurs variations. En effet, l’analyse des résultats obtenus peut nous permettre de savoir le type de pollution et l’état actuel de l’oued ainsi que celui de la nappe phréatique. Pour cela tous les soins ont été apportés aux analyses.

V.1. DISCUSSIONS DES RESULTATS D’ANALYSES DES EAUX DE L’OUED SOUMMAM

1. Couleur

Les eaux naturelles sont toujours plus ou moins colorées. Leur couleur varie du jaune paille à peine perceptible au brun rougeâtre. La concentration de la couleur de l’eau de l’oued Soummam varie également d’une station à une autre cela est due essentiellement à la nature et à la concentration des matières colorantes. En fait, la couleur jaunâtre de l’eau de la 1ere station est due à la nature du lit de l’oued au niveau de cette station constitué principalement d’argile ainsi qu’à la couleur jaunâtre des eaux usées des laiteries implantées en amont de cette station. Par ailleurs, la couleur verdâtre observée au niveau de la 2ème et de la 3ème station lors des six prélèvements est due essentiellement à la dégradation des matières végétales ainsi qu à la présence d’algues. Cependant, on a remarqué un changement de couleur de l’eau au niveau de la 4ème station du verdâtre lors des quatre premiers prélèvements au marron lors des deux derniers prélèvements. Ce changement de couleur pourrait être attribué à la couleur de la terre en raison des précipitations enregistrées quelques jours avant les deux derniers prélèvements.

104 2. Température La température de l’eau est un paramètre très important pour la vie aquatique car beaucoup de paramètres sont fonction de la température (oxygène dissous, sels dissous,…etc.). Nous constatons d’après les résultats obtenus (tableau.22) que la température varie d’une station à une autre et d’un prélèvement à un autre. En effet, la température de l’eau de l’oued est proportionnelle à celle de l’air de chaque prélèvement des différentes stations. D’après les résultats obtenus la température des différentes stations lors des six prélèvements varie de 21 à 30°C, la plus part de ces valeurs ne sont pas conformes à la norme (22-25°C). Globalement nous remarquons que la température diminue de la 1ere à la 2ème station puis elle augmente de la 2ème à la 4ème station et cela lors des six prélèvements. En fait, la valeur la plus élevée est enregistrée lors du 5ème prélèvement au niveau de la 1ere station et cela est dû à la température ambiante régnant au moment du prélèvement. En revanche, nous avons enregistré une température plus basse lors du 1ere prélèvement, au niveau de la 2ème station, et cela en raison de la faible température ambiante enregistrée lors du prélèvement.

3. pH Les résultats illustrés dans le tableau 24 montrent que le pH de l’eau de l’oued Soummam varie de 7,22 à 8,75 et cela pour les échantillons des 06 prélèvements au niveau des 04 stations. Toutes ces valeurs sont conformes à la norme (6 à 9).

4. Conductivité Les résultats rapportés dans le tableau 23 montrent que les valeurs de la conductivité ne répondent pas à la norme exigée (1,5 ms/cm). Elles varient de 2,89 à 16,33 ms/cm. La conductivité diminue de la 1ereà la 3èmestation puis elle augmente de la 3èmeà la 4èmestation et cela lors des six prélèvements. Les valeurs élevées de la conductivité enregistrées au niveau de la 4ème station pourront être expliquées par le volume important des rejets domestiques ainsi qu’aux effluents industriels à caractère agro- alimentaire déversés en amont de cette station

105 5. Oxygène dissous Les résultats illustrés dans le tableau.25 montrent clairement que la teneur en oxygène dissous varie de 4,1 à 9,3 mg/l. Par ailleurs, et à l’exception des concentrations enregistrées lors du 4èmeet du 6ème prélèvement au niveau de la 4ème station, les résultats sont conformes à la norme requise (5 mg/l) On a remarqué une diminution graduelle de la teneur en oxygène dissous de la 1ere à la 4èmestation pendant les six prélèvements. Cela pourrait être expliqué par le débit et la température de l’eau de l’oued qui sont proportionnelles à la concentration en oxygène dissous. En fait, Au niveau de la 4ème station, les faibles teneurs en oxygène dissous sont probablement dues à l’accumulation des rejets d’une station à une autre, principalement en matières organiques et en sels dissous générés par les établissements industriels implantés en amont de cette station.

6. Demande biochimique en oxygène (DBO5) Les résultats enregistrés au cours de nos analyses (voir tableaux.27) montrent que les valeurs de DBO5 mesurées sont comprises dans la fourchette de 12,25 à 114,3 mg/l. Toutes les valeurs de DBO5 trouvées dépassent largement la norme (10 mg/l). ere ème Globalement les concentrations en DBO5 diminuent de la 1 station à la 2 puis elles augmentent de la 2ème à la 4ème et cela pour le 2ème et les trois derniers prélèvements. Par ailleurs, on a remarqué une augmentation graduelle de la ere concentration en DBO5 de la 1 à la dernière station. En fait, ces valeurs élevées sont dues au volume important d’eaux usées domestiques déversées par chaque commune ainsi qu’aux effluents des établissements industriels. Enfin, les valeurs les plus élevées ont été enregistrées au sein de la 4ème station cela pourrait être liée essentiellement au volume élevé des eaux usées domestiques et industrielles, principalement les industries à caractère agroalimentaire (l’industrie des corps gras CO.G.B…etc.).

106 7. Demande chimique en oxygène La DCO est un autre paramètre qui nous permet d’évaluer d’une manière plus claire la quantité des matières organiques biodégradables et non biodégradables. Les résultats d’analyses illustrés dans le tableau.26 présentent des teneurs en DCO variant entre 44,8 et 196,56 mg/l. Ces dernieres dépassent largement la norme (40 mg/l). Généralement la variation de la teneur en DCO montre une diminution de la 1er à la 2ème station puis une augmentation de la 2ème à la 4ème à l’exception les résultats obtenus lors du 3éme prélèvement où on a remarqué une augmentation de la 1ere à la 2éme station ensuite une diminution de la 2éme à la 3éme, puis elle augmente jusqu’à la dernière station. En fait, les concentrations les plus élevées en DCO ont été enregistrées au niveau de la 1ere et de la 4éme station où on a obtenu des valeurs dépassant 100 mg/l. Les valeurs élevées de la DCO pourraient être imputées à la charge élevée en matières organiques des eaux usées domestiques et aux effluents des unités industrielles déversés en amont de ces stations.

8. Matières en suspensions D’après les résultats présentés tableau.28, les teneurs en (M.E.S) sont comprises entre 5 et 198,66 mg/l. La plupart de ces teneurs ne répondent pas à la norme requise (30mg/l). Globalement la variation de la teneur en (M.E.S) présente une diminution de la 1ère à la 2ème station puis une augmentation graduelle de la 2ème à la 4ème station. En effet, la teneur des matières en suspension est liée à la nature du terrain traversé et à la composition des rejets déversés. Par ailleurs, les concentrations les plus élevées ont été enregistrées au niveau de la 1ère station suite à la nature argileuse du terrain ainsi qu’à la déformation du lit de l’oued au niveau de cette station (S1) qui est causée par les nombreux points d’extraction du sable.

107 9. Nitrates D’après les résultats de tableau.29, on remarque que la concentration en nitrates varie entre 21,42 à 126,09 mg/l. La majorité des valeurs trouvées dépassent la norme

(44 mg/l). Globalement, on a remarqué une augmentation en nitrates du 1er au 6ème prélèvement et cela pour toutes les stations en raison de la diminution du débit de l’oued. Contrairement à la 3ème station, où on a enregistré des fluctuations en concentrations. Lors des six prélèvements effectués on a signalé une augmentation en concentrations de la 1ereà la dernière station avec des valeurs plus élevées au niveau de la 4ème station. Ceci, est probablement dû au volume important des eaux usées et aux rejets déversés par certaines industries à l’embouchure de l’oued.

10. Nitrites Les résultats des analyses, rapportés dans le tableau.30, montrent que les concentrations en nitrites varient de 0,12 à 1,82 mg/l. Par conséquent ces valeurs sont plus ou moins conformes à la norme (1 mg/l). En effet, on a signalé d’une part une augmentation des teneurs en nitrite, du 1erau dernier prélèvement dans les différentes stations. Cette augmentation en nitrites pourrait être due essentiellement au volume élevé des eaux usées déversées par chaque agglomération, à l’augmentation de la température qui favorise le fonctionnement des bactéries réductrices d’azote (azote organique, nitrate, azote ammoniacal) ainsi qu’à la diminution du débit de l’oued. D’autre part une diminution de la teneur en nitrites est observée de la 1ere à la 2èmestation ensuite une augmentation de la 2ème à la 4ème station pour les différents prélèvements à l’exception du 1er prélèvement où on a constaté une augmentation de la concentration en nitrites de la 1ere station à la dernière station. Les teneurs élevées en nitrites sont obtenues lors des 3ème, 4èmeet le 5ème prélèvements au niveau de la 1ere station.

108 L’importance de ces teneurs est probablement due à l’intensité des rejets domestiques, aux effluents des unités industrielles de laiteries qui renferment plus de 30 mg/l d’azote [32] telles que les laiteries implantés en amont de cette station. 11. Azote ammoniacal D’après les résultats illustrés dans le tableau.34, on remarque que les teneurs en azote ammoniacal varient de 0,05 à 2,1 mg/l. Ces valeurs répondent à la norme exigée (2 mg/l) à l’exception de celles enregistrées au niveau de la 1ère et de la 2ème station lors du 2ème et du 5ème prélèvement. Par ailleurs, les concentrations en azote ammoniacal trouvées augmentent graduellement de la 1ère jusqu’à la dernière station pour tous les prélèvements sauf le 2ème prélèvement où on a remarqué une diminution graduelle. Les concentrations en azote ammoniacal les plus importantes ont été enregistrées lors du 2ème prélèvement au niveau des deux premières stations. Cela peut être dû aux rejets urbains, (l’homme élimine 15 à 30 g d’urée par jours) [36] ainsi qu’aux matières végétales des cours d’eau.

12. Sulfates Les concentrations en sulfates présentées dans le tableau.32 varient entre 248 et 1300 mg/l, la plus part de ces concentrations ne sont pas conformes à la norme (250 mg/l). En fait, ces teneurs élevées en sulfates enregistrées peuvent être attribuées aux rejets industriels en particulier les effluents d’industrie textile pouvant engendrer plus de 970 mg/l en sulfate [20]. La nature du terrain traversé joue aussi un rôle important dans l’élévation de la teneur en sulfate ainsi que le temps de contact avec les roches. Par conséquent, la teneur en sulfate diminue de la 1ère à la 2ème station puis elle augmente graduellement à la 3ème et la dernière station et cela pour le 2ème, 3ème, 4ème et 5ème prélèvement. Par contre lors du 1er et du 6ème prélèvement on a remarqué une augmentation progressive de la teneur en sulfate de la 1ère jusqu’à la 4ème station. Cette augmentation de la concentration en sulfate à partir de la 3ème station est due aux rejets de l’unité industrielle de textile implantée à l’amont de cette station (S3).

109 Les concentrations les plus importantes sont enregistrées au niveau de la 4ème station lors des six prélèvements, et cela en raison de l’accumulation des sulfates d’une station à une autre ainsi qu’à l’intensité des rejets industriels.

13. Chlorures Les résultats d’analyse illustrés dans le tableau.33 montrent que les teneurs en chlorures sont comprises dans la fourchette de 352,78 et 4331 mg/l. Ces valeurs dépassent largement la norme (250 mg/l). Globalement, les concentrations en chlorures diminuent de la 1ère à la 2ème station puis elles augmentent de la 2ème à la 4ème station, ceci pourrait être lié aux eaux usées urbaines déversées par chaque commune. A titre indicatif chaque personne est responsable d’un apport d’environ 6 g d’ions Cl- par jour [35]. Concernant les valeurs élevées enregistrées à la 4ème station lors des six prélèvements elles peuvent être attribuées aux eaux de mer.

14. Phosphates Les teneurs en phosphates des différents prélèvements au niveau de chaque station rapportée dans le tableau.31 sont comprises dans la fourchette de 0,025 à 0,69 mg/l. Ces résultats sont conformes à la norme (0,7 mg/l).

15. Fer Les concentrations en fer mesurées au cours de nos prélèvements sont inférieures à 15 mg/l (voir tableau.35). Cependant, plus de la moitié de ces concentrations sont conformes à la norme (1,5 mg/l). En fait, lors des six prélèvements une diminution remarquable de la concentration en fer a été observée au niveau de la 1ère à la 3ème station puis une augmentation de la concentration enregistrée de la 3eme à la 4ème station. Les teneurs en fer les plus élevées enregistrées au niveau de la 1ère station, peuvent être dues au lessivage des dépôts d’ordures jonchant le bord de cette station ainsi qu’aux rejets industriels.

110 16. Zinc D’après les résultats rapportés dans le tableau.37, on remarque que les teneurs en zinc sont comprises dans la fourchette de 0 à 0,97 mg/l. Ces concentrations sont conformes à la norme (5 mg/l).

17. Cadmium Les concentrations en cadmium obtenues varient entre 0,0081 et 0,0265 mg/l. Ces concentrations sont inférieures à la norme (0,05 mg/l).

18. Cuivre D’après les résultats portés dans le tableau.36 on remarque que les concentrations en cuivre varient entre 0,13 et 0,29 mg/l. Ces concentrations en cuivre sont conformes à la norme (1 mg/l).

19. Plomb On a noté l’inexistence du plomb dans toutes les stations et cela lors des six prélèvements effectués.

20. Nickel De même que le plomb on note l’inexistence du Nickel dans les eaux de l’oued.

V. 2. ANALYSE DES RESULTATS DES EAUX DES PUITS Les résultats ont été interprétés en se basant sur les normes algériennes (voir annexe 1).

1. Couleur On a constaté visuellement que pour les sept prélèvements, l’eau était limpide.

2. Odeur Aucune odeur n’a été détectée pour toutes les eaux des puits.

111 3. Conductivité Tableau.43 Evaluation de la conductivité dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme Conductivité 1502 1841 713 2380 1038 2520 1189 2800 µs/cm

On remarque d’après les résultats obtenus que les eaux des différents puits sont moyennement minéralisées. Ces résultats sont compris dans la fourchette de 713 à 2520 µs /cm. En fait la minéralisation des eaux des nappes peut être due à la nature des roches traversées et des minéraux rencontrés au cours de l’infiltration des eaux de pluie ainsi que du temps de contacte de l’eau avec les minéraux au temps de renouvellement de l’eau de la nappe par l’eau d’infiltration.

4. Potentiel d’hydrogène (pH) Tableau.44 Potentiel d’hydrogène dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme

pH 7,46 7,77 8,02 7,73 8,08 7,68 7,6 6,5 à 8,5

Les valeurs de pH obtenues se situent entre 7,49 et 8,8. On remarque qu’elles sont conformes à la norme.

5. Nitrates Tableau.45 Teneur en nitrates dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme Nitrates 25,69 94,5 26,58 70,88 112,96 4,83 77,52 50 (mg/l)

Les teneurs en nitrates obtenues varient entre 4,83 et 112,96 mg/l. On remarque que ces teneurs sont conformes à la norme (50 mg/l) et cela pour les puits P1, P3 et P6. Par ailleurs, des concentrations très élevées en nitrates ont été enregistrées dans les puits P2, P4, P5 et P7. Ces concentrations dépassent largement la norme et cela

112 pourrait être dû au développement des élevages surtout la volaille ainsi qu’à la fertilisation excessive au niveau des zones agricoles par les engrais azotés, les fientes et fumiers ainsi qu’à l’excès des matières organiques végétales en décomposition sur le sol après la récolte. En fait, les nitrates sont des sels très solubles qui sont facilement entraînés en profondeur par les eaux d’infiltration. D’autre part, les teneurs en nitrates dans l’eau de l’oued au niveau de cette région sont comprises entre 50 et 90 mg/l. 6. Nitrites Tableau.46 Teneur en nitrites dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme Nitrites 0,04 0,039 0,08 0,015 0,18 0,0805 0,165 0,1 (mg/l)

Les teneurs en nitrites varient entre 0,015 et 0,18 mg/l. Ces teneurs sont conformes à la norme (0,1 mg/l) à l’exception des concentrations enregistrées au niveau des puits P5, P7 où on a enregistré un dépassement de la norme, ceci pourrait être lié essentiellement à la réduction des nitrates et la Nitrosomonas de l’ammoniaque. En fait, les concentrations en nitrites dans l’eau de l’oued sont comprises entre 0,12 à 1,82 mg/l pour toutes les stations étudiées.

7. Azote ammoniacal Tableau.47 Teneur en azote ammoniacal dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme Azote ammoniacal 0,15 0,07 0,33 0,37 0,52 0,13 0,12 0,5 (mg/l)

Les concentrations en azote ammoniacal enregistrées au cours des analyses sont comprises dans la fourchette de 0,07 à 0,52. Ces valeurs répondent à la norme sauf la concentration enregistrée dans le puit P5. Cette concentration élevée en azote ammoniacal pourrait être liée à la décomposition des déchets azotés (azote organique) ainsi qu’aux engrais.

113 8. Sulfates Tableau.48 Teneur en sulfate dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme Sulfate 112 101 167 166 204 830 198 400 (mg/l)

D’après les résultats trouvés, les concentrations en sulfates varient de 101 à 830 mg/l. Toutes ces concentrations sont conformes (400 mg/l) excepté la concentration mesurée dans le puit (P6) qui dépasse amplement la norme. Cependant, la concentration en sulfate de l’eau de l’oued dans la station la plus proche de ce puit ne dépasse pas 300 mg/l. Néanmoins, il y a d’autres facteurs qui peuvent être à l’origine de cette hausse en concentration du sulfate dans ce puit. Cette présence en sulfate résulte probablement de la solubilité du sulfate de calcium des roches gypseuses et de l’oxydation des sulfures répondus dans les roches (les pyrites).

9. Chlorures Tableau.49 Teneur en chlorures dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme Chlorures 220 319,5 42,5 95,14 353,12 191,12 113,7 500 (mg/l)

Les analyses effectuées montrent que les teneurs en chlorures mesurées dans les six puits ne dépassent pas la norme 500 mg/l.

10. Phosphates Tableau.50 Teneur en phosphates dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme Phosphates 0,030 0,020 0,025 0,006 0,000 0,012 0,000 0,400 (mg/l) Les teneurs en phosphate des différentes eaux de puits analysés sont très faibles et inférieurs à la norme (0,4 mg/l). Les teneurs en phosphate enregistrées sont comprises entre 95,14 et 3119,5 mg/l.

114 11. Potassium Tableau.51 Teneur en potassium dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme Potassium 0,99 0,84 0,95 3,34 2,5 0,25 2,33 20,00 (mg/l)

Les teneurs en potassium mesurées dans les différents puits sont conformes à la norme.

12. Fer Tableau.52 Teneur en fer dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme

Fer (mg/l) 0,000 0,045 0,000 0,000 0,000 0,000 0,000 0,300

On remarque que les concentrations en fer sont pratiquement nulles, Toutefois, les concentrations en fer enregistrées dans l’oued dépassent largement la norme, elles sont comprises entre 0,09 et 14,72 mg/l.

13. Plomb Tableau.53 Teneur en plomb dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme

Pb2+ (mg/l) 0,070 0,006 0,120 0,019 0,150 0,062 0,058 0,050

Les concentrations en plomb enregistrées au cours des analyses révèlent une légère augmentation au niveau des puits P1, P3, P5, P6 et P7 où la norme est dépassée. En effet, les concentrations en plomb enregistrées lors des analyses effectuées sur l’eau de l’oued sont nulles ce qui peut être expliqué par la sédimentation du plomb au fond du lit de l’oued ce qui favorise son infiltration vers la nappe. Les eaux de ruissellement peuvent aussi renfermer de l’essence qui contient une teneur assez élevée en plomb. En fait, la teneur d’une eau de surface aux abords d’une autoroute peut atteindre 100 à 200 µg/l [35].

115 14. Cuivre Tableau.54 Teneur en cuivre dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme

Cu2+ (mg/l) 0,24 0,23 0,23 0,25 0,24 0,22 0,26 1,50

Les concentrations en cuivre enregistrées dans les eaux des différents puits varient entre 0,22 à 0,26 mg/l. Ces teneurs sont conformes à la norme.

15. Nickel Tableau.55 Teneur en nickel dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme

Ni2+ (mg/l) 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,00 0,05

On remarque une absence totale du nickel aussi bien dans les puits que dans l’oued

16. Zinc Tableau.56 Teneur en zinc dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme

Zn2+ (mg/l) 0,120 0,120 0,110 0,090 0,140 0,120 0,087 5,000

On remarque une concentration très faible en zinc qui varie entre 0,09 et 0,14 mg/l. Toutes ces valeurs sont conformes à la norme (5 mg/l)

17. Cadmium Tableau.57 Teneur en cadmium dans les eaux des sept puits Puits P1 P2 P3 P4 P5 P6 P7 Norme

Cd2+ (µg/l) 0 8,1 12,5 8,4 6,2 19,2 1,2 10 µg/l

Les concentrations en cadmium dans les eaux des différents puits sont comprises dans la fourchette 0 à 19,2 µg/l. Les concentrations enregistrées dans les puits P1, P2, P4, P5 et P7 sont conformes à la norme (10 µg/l). Par contre celles des

116 puits P3 et P6 sont assez élevées et cela pourrait être lié à la concentration du cadmium dans l’oued où on a enregistré des teneurs allant jusqu’à 26,8 µg/l ainsi que pluies.

V.3 ANALYSE DES RESULTATS DE TRAITEMENT D’après les résultats présentés dans les tableaux 35 et 36 on remarque que la turbidité de l’échantillon d’eau diminue chaque fois que la concentration en coagulant augmente. En fait, la concentration en turbidité avant le traitement était de 327,96 UTF et cela en raison de la charge élevée en matières colloïdales. Cette concentration en turbidité est devenue très faible après l’essai de traitement, est arrivé jusqu’à 4,48 UTF pour une concentration en coagulant de 75 mg/l. Par conséquent, la totalité des matières colloïdales sont éliminées et le rendement de traitement est de 98,6%. D’autre part, le traitement effectué sur l’échantillon d’eau de la première station a révélé que le traitement au sulfate d’aluminium est plus efficace que celui en sulfate ferreux et cela pourrait être dû à la valence du cation d’Aluminium qui est plus élevée (Z=3) par rapport à la valence du Fer dans le sulfate ferreux (Z=2). Sachant bien que la coagulation est d’autant plus efficace que la valence du cation est élevée (théorie de Schulz Hardy : Un ion trivalent est dix fois plus efficace qu’un ion divalent) [40]. Ainsi, le choix du coagulant doit tenir compte de la valence du cation. En revanche les résultats du pH illustrés dans les tableaux 42 et 43 montrent que nous avons à faire à un produit nettement acide. Il conviendrait de choisir de façon appropriée les matériaux entrant en contact avec le produit. On accorderait la préférence aux matières plastiques. En effet, cette diminution en pH remarquée lors du traitement pourrait être expliqué par la réaction suivante +n + M + nH2O M (OH)n + nH +3 + , Al +3H2O Al (OH)3 + 3H Généralement l’ajout de coagulent est accompagné par l’ajout d’un réactif neutralisant Ca (OH)2 ou Na OH,…etc. En conclusion, l’essai de traitement a montré que le procédé de traitement par coagulation floculation est très efficace pour l’élimination des matières colloïdales. Il

117 peut aussi être utilisé dans le traitement d’effluents industriels renfermant des matières organiques ou minérales. Ainsi, 75 mg de coagulant de Al2 (SO4)3 peut traiter jusqu’à 1000 l d’eau usée.

V.4 PROPOSITIONS ET RECOMMANDATIONS En prévision de l’avenir, il importe de prendre des mesures de protections nécessaires et cela afin de prévenir les effets secondaires du développement économique dans la vallée de la Soummam et de ne pas compromettre la santé des populations ainsi que les ressources en matières premières naturelles. A cet effet, nous avons dégagé les propositions suivantes: 1- Les effluents industriels sont la cause principale de la pollution de l’eau de l’oued, pour cela chaque établissement industriel est dans l’obligation de se doter d’une station d’épuration ou d’un procédé de traitement adéquat à la composition de son effluent. 2- Les effluents des stations lavage et graissage ainsi que ceux produits par les huileries sont difficilement dégradables par conséquent une utilisation d’un bac de décantation est recommandée afin de récupérer la matière organique et évacuer la phase aqueuse. 3- Concernant les eaux usées urbaines déversées au niveau des quatre stations. On suggère de placer des collecteurs dans chaque grande agglomération afin de rassembler tous les effluents qui seront ensuite dirigés vers une station d’épuration implantée en amont de chaque point de prélèvement. Selon la composition de ces eaux urbaines un prétraitement suivi d’un traitement biologique devraient être suffisants pour les ramener à des normes de qualité. 4- La remise en marche de toutes les stations d’épuration qui sont en arrêt et en veillant au bon fonctionnement de ces dernières. 5- Le problème des déchets solides pourrait être résolu en prévoyant des décharges normalisées, ces dernières doivent répondre aux critères suivants : - choix de terrain qui doit être imperméable. D’une manière générale, seuls les terrains argileux sont utilisés.

118 - canalisation des eaux de ruissellement pour éliminer tout risque de drainage vers l’oued. - limitation de la couche de déchets pour réduire la pression en fond de décharge. L’incinération empêche toute migration des éléments indésirables avec l’eau pour cela prévoir d’installer des incinérateurs normalisés. A long terme, l’élimination des risques de pollution passe par le développement sur l’ensemble du territoire de la vallée des techniques de tri-récupération-valorisation. 6- L’administration doit veiller au contrôle du bon fonctionnement des stations d’épuration de chaque établissement industriel implanté dans la vallée et des mesures strictes doivent être prises en vers les unités industrielles polluantes. 7- Un développement et une réorganisation des laboratoires régionaux ainsi que l’élaboration d’un programme de surveillance et de mesure des paramètres de qualité de l’eau de l’oued, l’introduction de procédures d’habilitation de laboratoires universitaires et privés. 8- Le mouvement associatif n’est pas en reste. Son émergence est incontestable. Pour cela l’état doit sensibiliser les gens au rôle important joué par les associations écologiques dans le but de créer un maximum d’associations écologiques ces dernières veilleront à l’application des lois relatives à la protection de l’environnement. 9- L’état doit financer les principaux programmes environnementaux tels que : l’assainissement des eaux usées, la gestion des déchets solides urbains, l’implantation de station d’épuration dans chaque agglomération proche de l’oued. 10- Les médias, et notamment les journaux doivent diffuser périodiquement des informations relatives à la dégradation de l’environnement participant ainsi à une prise de conscience des citoyens. L’introduction de l’éducation environnementale à l’école est un outil puissant de sensibilisation et un relais incomparable de diffusion d’une conscience environnementale.

119 CONCLUSIONS GENERALES

Au terme de ce travail les conclusions suivantes sont tirées :

1. Le bassin de la Soummam occupe une surface très importante de l’ordre de 8800 km2. Le régime climatique du bassin est de type méditerranéen caractérisé par un hiver pluvieux et un été chaud, avec une précipitation moyenne annuelle de l’ordre de 680 mm en 2002. 2. Le débit moyen de l’oued est estimé à 25 m3/s environ, son bassin versant est le siège de crues violentes causées principalement par le défraichissement des terres agricoles ainsi qu’à l’extraction intensive de sable tout le long de l’oued. 3. Les sources de pollution de l’oued sont nombreuses on compte 05 établissements industriels polluants et 33 stations lavage graissage, 58 huileries, 26 décharges non contrôlées. A cela s’ajoute un volume important d’eau usée domestique déversé par les communes de la vallée qui est de 29810 m3/j. 4. La caractérisation physico-chimique a révélé que l’eau de l’oued Soummam au niveau des quatre stations étudiées présente une pollution accrue et la majorité des paramètres mesurés ne sont pas conformes aux normes exigées. 5. L’oued Soummam subit une pollution beaucoup plus organique suite au volume important des eaux usées urbaines et industrielles déversées en son sein. On signale aussi l’inexistence de métaux dans l’eau des quatre stations lors de nos prélèvements. 6. L’eau de l’oued au niveau des quatre points de prélèvements est inapte à l’usage et constitue une menace sur l’environnement et la santé des riverains. 7. Les résultats d’analyses obtenus montrent que l’eau prélevée au niveau de la 4ème station est la plus affectée et cela en raison de quantité importante en eau usée domestique (18000 m3/j) ainsi qu’au volume élevé d’effluents industriels déversés en amont de cette station. 8. L’étude hydrogéologique de la plaine alluviale, nous a permis de connaître le sens général d’écoulement de la nappe qui est de Sud-Ouest vers le Nord-Est. La nappe est

120 alimentée par l’oued dans sa partie libre (Il-Maten El-Kseur) et drainée par celui-ci dans la partie captive. 9. La majorité des échantillons d’eau des puits analysés sont contaminées, principalement les puits situés proche de l’oued et ceux qui sont localisés dans une nappe libre. 10. La concentration des dérivés azotés (nitrates, nitrites, azote ammoniacale) dans l’eau des différents puits est très élevée, elle est due essentiellement au développement de l’agriculture dans la vallée ainsi qu’aux infiltrations qui peuvent avoir lieu de l’oued vers la nappe. 11. Les concentrations en plomb dans l’eau des puits (P1, P3, P5, P6) dépassent largement la norme de ce fait l’eau de ces puits est impropre à la consommation.

121

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122

11. M.LEBOUAR, Application de la microfiltration tangentielle au traitement des effluents indutriels, Revue L’eau, l’industrie, les nuisances, N°150, Novembre 1991, p74-76. 12. O.LECLERC, Les techniques électrolytiques de dépollution des effluents industriels, Revue : L’eau, l’industrie, les nuisances, N°136, Avril 1990, p33-36. 13. Ministère de l’Aménagement du Territoire et de l’Environnement, Rapport National, Dix ans après Rio-Les progrès de l’Algérie sur la voie du développement durable, Février 2002. 14. Ministère de l’Aménagement du Territoire et de l’Environnement, Rapport sur l’état et l’avenir de l’environnent, 2000, 118p. 15. M.KEBICHE, Pollution des eaux superficielles dans un climat semi-aride : la région de Sétif (Algérie), Revue : Cahiers Sécheresse, N°2, Juin1999, p137-142. 16. PERRIER, Défense contre les eaux nuisibles de l’oued Soummam, mémoire préliminaire, PARIS 8ème1964. 17. VIZITERV, GAUFF, Etude d’approvisionnement en eau potable et industrielle des agglomérations du couloir AKBOU-BEJAIA à partir du Barrage Tichi-Haf, rapport de synthèse de la collecte des données, 1987. 18. COYEN, BELLIER, Etude de la régulation de la Soummam, Bureau d’ingénieur PARIS, 1973. 19. A.GILLOT-PETRE, La météo et ses secrets, Edition Fernand Nathan France, 1982. 20. Technologie des eaux résiduaires, production, collecte, traitement et analyse des eaux résiduaires, Edition Springer-verlag PARIS. 21. Résultats météorologique, Station Météorologique de Bejaia, 2002. 22. Direction de la planification et de l’aménagement de territoire, Annuaire statistique de la wilaya de Bejaia, Résultats 2003. 23. FRANCOIS G. BRIERE, Distribution et collecte des eaux, 2èmeEdition, Ecole Polytechnique de Montréal, 2000. 24. C.CLINCKX, Etude hydrogéologique de la nappe alluviale de la Soummam, 1973. 25. C.GOMELLA, H.GUERREE, Le traitement des eaux publiques, industrielles et privées, Edition EUROLLES 1978, p15-16.

123

26. R.DORFMANN, Les résidus urbains, 2èmeEdition Lavoisier, 27. Pollution de la Soummam, Rapport service d’environnement, 1997. 28. H.GUERREE, C. GOMELLA, Les eaux usées dans les agglomérations urbaines ou rurales, 2èmeEdition EYROLLES PARIS, 1982. 29. S.HEBERT, S.LEGERE, Suivi de la qualité de l’eau des rivières et petit cours d’eau, Québec, Octobre 2000. 30. R.COLAS, R.CARAND et P.VIVIER, Dictionnaire de l’eau et les questions connexes, Edition gayle prat Paris, 1968, p3-10. 31. J.LEROY, La pollution des eaux, Edition Paris, 1999. 32. F.MEINCK, H.STOOFE , Les eaux résiduaires industrielles, Edition Stuttgart, 1968. 33. G de MARSILY, Hydrogéologie Quantitative, Edition MASSON, 1981. 34. P.BELLAIR , C.POMEROL, Elément de géologie, Edition ArnandColin, 1982. 35. ISO5667-1, Qualité de l’eau, Echantillonnage, Partie1 : Guide générale pour l’établissement des programmes d’échantillonnage, Septembre 1988, p185-198. 36. J.RODIER, L’analyse de l’eau : eaux naturelles eaux résiduaires eaux de mer, 7èmeédition Dunode, 1984. 37. M.DORE, Chimie des oxydants, et traitement des eaux, Edition Lavoisier, 1989 38. M.TARDAT-HENRY , J.PAUL-BEAUDRY, Chimie des eaux, Edition Le Griffon d’argile, 1984. 39. Z.TAHAR-CHERIF, Méthodes Spectroscopiques d’analyses chimiques, Edition OPU, 1994. 40. V.ALEXEEV, Analyse quantitative, Edition MIR, MOSCO, 1980. 41. O.THOMAS, Métrologie des eaux résiduaires, Edition CEBE Dospol, 1995. 42. ISO6878/1-1986(F), Qualité de l’eau, Dosage du phosphore, partie 1 : Dosage Spectrométrique à l’aide du molybdate d’ammonium, p1-12. 43. DEGREMENT, Momento technique de l’eau, 9ème édition, Edition Cinquentenaire, 1989. 44. R.THOMAZEAU, Station d’épuration, Edition Lavoisier PARIS, 1981.

124

45. P.DELPIRE et J.P.LIEUTENANT, Le sulfate d’alumine quelques applications pratiques dans le traitement des eaux usées, Revue TRIBUNE DE L’EAU, N° 562/2, Mars/Avril, 1993.

125 ANNEXE. I

Tableau des résultats d’analyses effectuées sur l’eau de l’oued en amont et à l’embouchure

Echantillon d’eau Echantillon d’eau PARAMETRES MESURES prélevé en amont de prélevé à embouchure de l’oued l’oued Température (°C) 24 26

Conductivité (ms/cm) 3,17 5,48

pH 6,95 8,18 OD (mg/l) 11,3 7,2

MES (mg/l) 1,5 62,5

DBO5 (mg/l) 6,3 75 Nitrites (mg/l) 0,34 0,92

Nitrates (mg/l) 9,96 55,37

Sulfates (mg/l) 400 620 Phosphates (mg/l) 0,156 0,042

Azote ammoniacal (mg/l) 0,53 1,25

Fer (mg/l) 0,375 0,871 Cuivre (mg/l) 0,104 0,2

Cadmium (mg/l) 0,0068 0,0193

Nickel (mg/l) 0 0

Zinc (mg/l) 0,021 0,088

Plomb (mg/l) 0 0

126 LES NORMES DE QUALITE DE L’EAU DE SOURCE ET DE PUITS

JOURNAL OFFECIEL DE LA REPUBLIQUE ALGERIENNE N°51 20 août 2000.

Caractéristiques Unité Concentration pH Unité pH 6,5 à 8,5 Conductivité (à 20°C) µs/cm au maximum 2800 Chlorures mg/l (Cl) 200 à 500

Sulfate mg/l (SO4) 400

Phosphate mg/l (P2O5) 0,4

Nitrates mg/l de NO3 50

Nitrites mg/l de NO2 1

Azote ammoniacal mg/l de NH4 0,5 Fer mg/l de (Fe) 0,3 Cuivre mg/l de (Cu) au maximum 1,5 Zinc mg/l de (Zn) 5 Cadmium mg/l de (Cd) 0,01 Plomb mg/l de (Pb) 0,05 Nickel mg/l de (Ni) 0,05 Potassium mg/l de (K) 20

127 Annexe II

Abs 0,35 Abs= 0,2276*C + 0,0074 R2 = 0,9974 0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 concentrations(mg/l)

Courbe N°1 : Courbe d’étalonnage du Zinc

Tableau N°1 : Etablissement de la courbe d’étalonnage de Zinc Concentration 0,00 0,100 0,200 0,400 0,600 0,800 1,000 1,200 1,400 (mg/l)

Abs 0,007 0,022 0,051 0,111 0,144 0,189 0,237 0,283 0,320

128

0,275 Abs y = 0,0096x + 0,0226 R2 = 0,9999 0,25

0,225

0,2

0,175

0,15

0,125

0,1

0,075

0,05

0,025

0 0 5 10 15 20 25 30 concentrations(mg/l)

Courbe N° 2 : Courbe d’étalonnage du plomb

Tableau N°2 :Etablissement de la courbe d’étalonnage du plomb Concentration 0,000 2,500 5,000 10,000 15,000 20,000 25,000 (mg/l)

Abs 0,0226 0,0452 0,0722 0,1177 0,1654 0,2141 0,2612

129 Abs Abs = 0,11*C - 0,0012 0,45 R2 = 0,9996

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0 00,511,522,533,54 -0,05 concentrations(mg/l)

Courbe N° 3 : Courbe d’étalonnage du cuivre

Tableau N° 3 : Etablissement de la courbe d’étalonnage du cuivre Concentration 0,000 0,250 0,750 1,000 1,500 2,00 2,25 2,75 3,00 3,5 (mg/l)

Abs 0,00255 0,0522 0,8477 0,106 0,165 0,216 0,249 0,300 0,328 0,386

130 Abs 0,3 Abs = 0,2429*C - 0,0007 R2 = 0,9992

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 concentrations (mg/l) -0,05

Courbe N°4 : Courbe d’étalonnage de cadmium

Tableau N°4 : Etablissement de la courbe d’étalonnage pour le dosage de cadmium. Concentrations 0 0,100 0,200 0,400 0,600 0,800 1,00 (mg/l)

Abs 0,0029 0,0204 0,0489 0,0930 0,146 0,1935 0,2431

131 Abs 0,25 Abs= 0,0465*C + 0,0025 2 0,225 R = 0,9986

0,2

0,175

0,15

0,125

0,1

0,075

0,05

0,025

0 0123456 concentrations(mg/l)

Courbe N°5 : Courbe d’étalonnage du fer

Tableau N°5 : Etablissement de la courbe d’étalonnage du fer Concentration 0 0,500 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 (mg/l)

Abs 0,0025 0,0212 0,0491 0,0999 0,1438 0,1902 0,2307

132 Abs Abs = 0,0448*C + 0,0075 0,25 R2 = 0,9981

0,225

0,2

0,175

0,15

0,125

0,1

0,075

0,05

0,025

0 0123456 concentrations(mg/l)

Courbe N° 6 : Courbe d’étalonnage du nickel

Tableau N° 6 : Etablissement de la courbe d’étalonnage du nickel Concentration 0 0,500 1,000 2,000 3,000 4,000 5,000 (mg/l)

Abs 0,0075 0,0271 0,0504 0,1003 0,1446 0,1907 0,2257

133 Abs

0,4 Abs= 0,411*C - 0,0062 R2 = 0,9992 0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1

-0,05 Concentration(mg/l)

Courbe N°7 : Courbe d’étalonnage du nitrite

Tableau N°7 : Etablissement de la courbe d’étalonnage du nitrite Concentration 0 0,046 0,23 0,46 0,69 0,92 (mg/l)

Abs 0 0,012 0,082 0,182 0,276 0375

134 Abs Abs = 0,0382*C - 0,0011 0,25 R2 = 0,9999

0,2

0,15

0,1

0,05

0 01234567

Concentration(mg/l) -0,05

Courbe N°8 : Courbe d’étalonnage du nitrate

Tableau N°8 : Etablissement de la courbe d’étalonnage du nitrate Concentration 0,00 1,00 2,00 4,00 6,00 (mg/l)

Abs 0 0,037 0,074 0,151 0,229

135 Abs 0,6 y = 1,334x - 0,0286 R2 = 0,9603

0,5

0,4

0,3

0,2

0,1

0 0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 Concentration(mg/l) -0,1

Courbe N°9 : Courbe d’étalonnage du phosphate

Tableau N°9 : Etablissement de la courbe d’étalonnage du phosphate Concentration 0 0,1 0,2 0,3 0,4 (mg/l)

Abs 0 0,11 0,163 0,392 0,526

136 Abs

0,3 Abs= 0,0068*C + 0,0028 R2 = 0,9974 0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0 01020304050 Concentration(mg/l)

Courbe N°10 : Courbe d’étalonnage du sulfate

Tableau N°10 : Etablissement de la courbe d’étalonnage du sulfate Concentration 0 10 20 30 40 (mg/l)

Abs 0 0,069 0,149 0,205 0,273

137 Abs

0,5 y = 0,2657x + 0,033 0,45 R2 = 0,9774

0,4

0,35

0,3

0,25

0,2

0,15

0,1

0,05

0 0 0,25 0,5 0,75 1 1,25 1,5 1,75 Concentration(mg/l)

Courbe N°11 : Courbe d’étalonnage du ammoniacal

Tableau N°11 : Etablissement de la courbe d’étalonnage du ammoniacal Concentration 0 0,1 0,4 0,8 1,2 1,6 (mg/l)

Abs 0 0,098 0,146 0,223 0,364 0,456

138 Abs

0,12 Abs= 0,0027*C + 0,0039 R2 = 0,9936

0,1

0,08

0,06

0,04

0,02

0 0 1020304050 Concentration(mg/l)

Courbe N°12 : Courbe d’étalonnage de la turbidité

Tableau N°12 : Etablissement de la courbe d’étalonnage de la turbidité Concentration 0 10 26,6 40 (mg/l)

Abs 0 0,035 0,076 0,108

139 Annexe. III

Tableau illustrant la situation des forages

N° N° Profond Nature zone Conductivité Topographie X Y d’ordr Forage eur Saturée (m/s) (%) Gravier+galet 1 HM24 372200 683970 5,7 0,0004494 6,7 +argile sableuse 2 J3 3 K9 373025 684325 14,4 4 L4 372250 684700 9,4 Galet+graviers 5 M4 372650 684900 8,58 10 +argile+sable+limon 6 N6 372600 685500 10 7 Q7 373300 685900 7,53 Gravier+galet 8 R9 373150 686250 7,26 0,00265 +sable+argile 9 F5 373340 686430 6,85 1,1 10 S9 373130 686680 4,8 0,00254 Galet+gravier+ 11 S11 373800 686400 6 sable+argile Sable+gravier+ 12 T8 373150 687044 4,2 0,00173 8,9 Galets 13 U4 373060 687510 4,5 0,00213 Gravier+sable 14 V4 373270 687910 1,8 0,0031 7,8 +galet 15 W2 373050 688325 2,45 Gravier+galet+ 16 W4 373300 688325 1,95 6,7 argile+sable 17 W5 373500 688100 1,85 Gravier+galet+ 18 W7 373950 688000 3,65 argile+sble Gravier+galet+ 19 X6 373950 688250 2,98 0,00261 sable+argile Argile+gravier 20 A5 374000 690600 6,05 0,0057 7,8 +galet+gravier Galet+gravier 21 B3 374500 691000 11,47 0,00044 5,6 +argile+sable 22 B5 373700 691400 5,8 Galet 23 BC1 374500 691600 10,4 0,00082 Gravier+sable 24 BC6 375100 692200 11 ?4 Galet+gravier+ 25 BC8 374300 692600 10,8 0,00508 5,6 Galet 26 C3 375530 692070 7,81 0,00225

27 C5 375220 692270 8,2 0,00157

140 Gravier+galet+argil 28 D8 376300 693000 6,76 3,75F 5,5 esableuse Gravier+galet+ 29 D13 375390 693460 8,07 1,33 sable+argile Argile+sable+ 30 D17 374530 693780 7 0,94 gravier+galet 31 DE2 376400 693250 7,5 3,69 Gravier+galet+calc 32 DE3 376100 693650 4,7 2,27 aire+grés Gravier+galet+ 33 DE7 375060 693810 5,02 argile+sable+ 11,1 calcaire+grés 34 E9 376000 694000 5,13 3,05 Galet+gravier+ 35 EF1 376000 694500 3,88 1,35 sable+argile 36 EF3-4 376200 694750 5,22 5,9 Argile+sable+grés+ 37 EF6 375950 695650 2,75 5,5 2,2 galet Galet+gravier+ 38 F3 376700 695250 9 3,79 sable+grossier Argile+gravier+ 39 F6 375950 696000 7,88 1,4 3,3 galet+sable 40 G4 377110 696290 3,55 1,63 Argile+gravier+ 41 G10 375900 696600 6,25 3 2,2 galet+sable 42 G11 375600 696600 6,71 2,11 Graviers+galet+ 43 G15 374800 697200 2,2 sable Argile+sable+ 44 GH6 376500 697500 6,9 2,27 6,6 gravier Galet+gravier+ 45 GH7 376250 697300 6,46 1,47 8,8 argile+sable Gravier+sable+ 46 GH10 375550 697300 8 1,4 4,4 galet+argile 47 H1-2 377750 697200 3,85 0,94 Argile+sable+gravi 48 H3 377600 696950 2,4 -ers schisteuse Graviers+sable 49 H7-8 377050 697850 3,75 2,63 3,4 +galet+argile Argile+galet 50 H8-9 376600 697900 5,05 Gravier+grès 1,72 calcaire Sable+gravier+ 51 HI1-2 377950 697825 2,2 4,4 argile Argile+gravier+ 52 I2-3 378200 698350 4,8 1,63 4,4 sable+galet Argile+gravier+ 53 K3 378450 700230 4,31 1,78 3,3 galet

141 Argile+gravier+ 54 KL3 378590 700870 6,06 3,3 galet Sable+argile+ 55 L5 370300 699250 4,37 1,1 2,2 gravier+galet Argile+gravier+ 56 LM1-a 379800 701300 6,96 1 galet Gravier+galet+ 57 LM2 379700 701250 6,82 8,6 argile+marne 58 M3 380000 701500 6,8 2,29

59 M6 379400 702350 6,78 galets 2,06 11,1 Argile+sable+ 60 N3 379630 702650 4,85 7,5 13,3 galets+gravier 61 NO3 380400 703000 7,48

62 O7 381550 703000 0,46 0,76 3,8 Argile+sable+ 63 O13-a 380300 703550 6,88 gravier+galet+grès 0,76 2,2 +calcaire Argile+gravier+ 64 O15 380000 703500 8,27 6,5 3,3 galet Argile+limons+gal 65 OP2 380550 704300 7,42 et+gravier+calcaire 0,91 2,2 +grès 66 PO4 380100 704150 6,3 3,64 Argile+marne+grav 67 P3 380500 704550 8,67 1,38 5,6 ier+galet Gravier+galet+ 68 PQ5 380500 705000 6,11 2,86 argile+marne

142 Annexe. IV

PREPARATION DES SOLUTIONS

™ Demande chimique en oxygène (DCO)

Méthode par le bichromate de potassium

Réactifs :

- Eau distillée fraîchement préparée. - Sulfate de mercure cristallisé. - Solution de sulfate d’argent : Sulfate d’argent cristallisé ...... 6,6 g Acide sulfurique (d=1,84)...... 1000ml - Solution de sulfate de fer et d’ammonium 0,25 N Sulfate de fer et d’ammonium ...... 98g Acide sulfurique (d=1,84)...... 20ml Eau distillée...... 1000ml Il faut diluer la solution de sulfate de fer et d’ammonium 0,25N à 0,05N 200 ml de solution à (0,25N) pour préparer 1000 ml de solution à (0,05N) Le titre de cette solution doit être vérifie tout les jours. - Solution de dichromate de potassium a 0,25N : - Dichromate de potassium (séché 2 heures à 110 C°) ...... 12,258g - Eau distillée...... 1000ml - Solution de ferroine : 1.10-phénanthroline...... 1,485 g Sulfate de fer...... 0,695 g Eau distillée...... 100ml Dissoudre la phénanthroline et le sulfate de fer dans de l’eau et compléter le volume. On peut également utiliser une solution provenant du commerce.

143 ™ Demande biochimique en oxygène (DBO5)

Méthode par dilution

Réactifs :

- Eau distillée (teneur en cuivre < 0,01mg/l exempte de chlore et de chloramines). - Eau d’ensemencement constituée par une eau résiduaire urbaine fraîche, filtrée sur filtre en papier plissé, prélevée dans un collecteur d’une zone résidentielle sans contamination industrielle significative. - Eau de rivière, prélevée plusieurs kilomètres en aval d’une agglomération et stabilisée par aération forcée pendant 24 heures, en prenant toutes les Précautions utiles pour ne pas la contaminer, notamment par l’addition de matières oxydantes au réductrices, ou de métaux. - Solutions de phosphates

Monohydrohénophosphate de sodium (Na2 HPO4, 2H2O)...... 8,493 g

Dihydrogenophosphate de potassium (KH2PO4)...... 2,785 g Eau distillée ...... 1000ml Bien homogénéiser la solution - Solution de sulfate de magnésium à 20g/l - Solution de chlorure de calcium à 25g/l

- Solution de chlorure de fer (FeCl3) à 1,5g/l - Solution de chlorure d’ammonium à 2g/l

Préparation de l’eau de dilution Si l’eau de dilution est préparée à partire d’eau distillée, mettre dans récipient : Solution phosphates...... 5 ml Solution de sulfate de magnésium...... 1 ml Solution de chlorure de calcium...... 1 ml Solution de chlorure de fer ...... 1 ml Solution de chlorure d’ammonium...... 1 ml Eau distillée ...... 1000ml

144 Maintenir cette solution à 20°c et aérer en prenant soin d’éviter toute contamination par des métaux, des matières organiques, oxydantes ou réductrices. - Arrêter l’aération lorsque la solution contient 8 mg/l d’oxygène dissous Laisser reposer 12 heures, récipient débouché. Ajouter 5 ml d’eau d’ensemencement par litre de cette solution cette eau de dilution doit être utilisée dans les 24 heures. Si l’eau de dilution est préparée à partir d’eau de rivière la porter à 20°c ajouter les mêmes réactifs et la conserver à cette température.

™ Nitrites

Méthode au réactif de Zambelli

Réactifs :

- Ammoniaque pure (d=0,925) - Réactif de Zambelli Acide chlorhydrique-pure(d=1,19)...... 260 ml Acide sulfanilique ...... 5 g Phénol cristallisé...... 7,5 g Chlorure d'ammonium ...... 135 g - Eau distillée (exempte d’ion NO2 ) ...... 625 ml Introduire dans une fiole jaugée d’un litre, l’acide chlorhydrique et l’eau distillée. puis y dissoudre l’acide sulfanilique et le phénol en chauffant légèrement au bain marie après dissolution complète ajouter le chlorure d’ammonium et agiter jusqu’à dissolution. Après refroidissement ajuster s’il y a lieu le volume de la solution à 1litre avec de l’eau distillée - - Solution mère étalon de NO2 à 0,23 g/l - Nitrite de sodium ...... 0,345g - Eau fraîchement distillée ...... 1000ml Cette solution se conserve mieux si l’on prend la précaution d’y ajouter 1ml de chloroforme. - - Solution fille étalon d’on NO2 à 0,0023 g/l Amener 1 ml de la solution mère à 100ml avec de l’eau distillée.

145 ™ Nitrate

Méthode au salicylate de sodium

Réactifs :

- Solution de salicylate de sodium à 0,5% à renouveler toutes les 24 heures. - Acide sulfurique concentré (d=1,84). - Solution d’hydroxyde de sodium et de tartrate double de sodium et de potassium : Hydroxyde de Sodium...... 400 g Tartrate double de sodium et de potassium ...... 60 g Eau distillée ...... 1000ml Faire dissoudre les sels dans de l’eau. laisser refroidir et compléter à...... 1000ml A Conserver dans un flacon en polyéthylène. - Solution mère étalon d’azote nitrique à 0,1 mg/l : Nitrate de potassium anhydre ...... 0,722 g Eau distillée ...... 1000ml Chloroforme (pour conserver)...... 1 ml - Solutions fille étalon d’azote nitrique à 0,005g/l Amener 50 ml de la solution mère à1000 ml de l’eau distillée

™ Sulfate

Méthode par turbidimètre

Réactifs :

- Solution stabilisante, acide. Dans une solution de 30 ml de HCl concentré .dans 300ml d’eau distillée, dissoudre 75g de NaCl ajouter 100 ml d’alcool (éthanol à 95% ou alcool isoproylique) ) puis 50ml de glycérine.

- Chlorure de baryum BaCl2, de pureté garantie.

- Solution étalon de sulfate dissoudre 1,479g de Na2 SO4 anhydre dans l’eau distillée.

146 - Ajuster à 1ml .cette solution à 1000mg/l de sulfate. par dilution, on peut préparer une solution à 100 mg/l. ™ phosphate

Méthode au molybdate d’ammonium

Réactifs :

- Solution mère de phosphate

Dissoudre 0,07165 g d’hydrogénophosphate de potassium sec (KH2 PO4 ) dans 10ml d’eau distillée( dans un bêcher, transférer la solution dans une fiole jaugée de

100ml deCHCl3). - Solution standard de phosphate : Solution mère de phosphate ...... 1 ml Eau déshuilée...... 100 ml - Solution d’acide molybdate : Acide sulfurique concentré...... 25 ml Eau distillée ...... 40 ml (1) Ajouter l’acide sulfurique à l’eau distillée laisser la solution refroidire

Molybdate d’ammonium (NH4)6 ,MO7 O24,,4H2O...... 2,5 g Eau distillée ...... 7,5 ml (2) Dissoudre le molybdate d’ammonium dans l’eau distillée mélanger les solutions (1) et (2), laisser refroidir, diluer à 100ml. - Solution de chlorure stanneux

Chlorure stanneux (Sn Cl2, 2H2O)...... 0,25 g Glycérol ...... 10 ml Chauffer le mélange dans un bain marie jusqu’à dissolution complète du stanneux.

147 ™ L’azote ammoniacal

Méthode par colorimétrie directe- nesslérisation

Réactifs :

- Solution de sulfate de Zinc dissoudre 100g de ZnSO4, 7H2O dans 100ml d’eau distillée. - Solution NaOH: 6éq/dm³(24Og/dm³).

- Solution d’arsénite Sodium NaAsO2 à 0,1% - Solution de EDTA : dissoudre 50 g en sel de Sodium de l’EDTA Dans 60 cm³ d’eau contenant 10g de NaOH. Chauffer légèrement pour accélérer la dissolution, refroidir puis. Diluer à 100 cm3. - Réactifs de nessler: dissoudre dans un peu d’eau, 100g d'Iodure de mercure

HgI2 et 70g de KI. Ajouter ce mélange à 500cm³ d’une solution contenant 160g de NaOH (refroidir cette solution avant le mélange). Diluer à 1dm3 mélanges diluer à 1dm³. Conserver en bouteille brune fermée par un bouchon de caoutchouc (un an environ). Etiqueter (toxique) Avant l’emploi vérifier; la limpidité des réactifs.

En présence du NH3, ce réactif doit donner une coloration jaune orange en moins de 10 minutes et on ne doit pas observer de précipité rougeâtre.

- Solution étalon ; dissoudre 3,819g NH4Cl (chlorure d’ammonium). Séché à 100°c dans de l’eau déminéralisée .Ajuster à 1 dm³. Diluer, toujours en flacon jaugé, 10,00 cm³ de cette solution à 1dm³ pour obtenir une solution mère contenant 10 mg/ dm³ d’azote ammoniacal.

™ Chlorure

Méthode de Mohr

Réactifs :

- Solution de nitrate d’argent 0,01N : Nitrate d’argent...... 1,6987g Eau distillée ...... 1000ml

148 - Solution de chromate de potassium à 10% Chromate de potassium...... 10 g Eau distillée ...... 100 ml ™ Turbidité

Réactifs :

Préparation de la solution de Formasine

- Eau bidistillée Suspension mère : - Solution à 1% de sulfate d’hydrazine dans l’eau bidistillée ...... 5ml - Solution à 10 % d’hexaméthylène tétramine dans l’eau...... 5ml Laisser reposer 24 heures à 25°C. Compléter à 100ml avec l’eau bidistillée Mélanger. Ne se concerve pas plus d’un mois Suspension fille : - Suspension mère...... 10ml - Eau bidistillée...... 100ml

149 ﻤﻠﺨﺹ ﺒﻁﻠﺏ ﻤﻥ ﻤﺩﻴﺭﻴﺔ ﺍﻟﺒﻴﺌﺔ ﻗﺎﻡ ﻤﺨﺒﺭ ﺘﻜﻨﻭﻟﻭﺠﻴﺎ ﺍﻟﻤﻭﺍﺩ ﻭﻫﻨﺩﺴﺔ ﺍﻟﻁﺭﺍﺌﻕ ﻟﺠﺎﻤﻌﺔ ﺒﺠﺎﻴﺔ ﺒﺘﺴﺠﻴل ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻤﻭﻀﻭﻉ ﻤﻥ ﺒﻴﻥ ﺍﻫﺘﻤﺎﻤﺎﺘﻪ. ﺍﻟﻬﺩﻑ ﺍﻟﺭﺌﻴﺴﻲ ﻟﻬﺫﺍ ﺍﻟﻌﻤل ﻫﻭ ﻜﺸﻑ ﺍﻟﻌﻭﺍﻤل ﺍﻷﺴﺎﺴﻴﺔ ﻟﺘﻠﻭﺙ ﻭﺍﺩ ﺍﻟﺼﻭﻤﺎﻡ ﻭﻤﻌﺭﻓﺔ ﻨﻭﻉ ﺍﻟﺘﻠﻭﺙ ﺍﻟﺫﻱ ﻴﻌﺎﻨﻲ ﻤﻨﻪ، ﻭﺍﻟﻌﻼﻗﺔ ﺍﻟﻤﻭﺠﻭﺩﺓ ﺒﻴﻥ ﺍﻟﻭﺍﺩ ﻭﺍﻟﻤﻴﺎﻩ ﺍﻟﺠﻭﻓﻴﺔ ﻟﻤﻨﻁﻘﺔ ﺍﻟﺼﻭﻤﺎﻡ. * ﺍﻟﺠﺯﺀ ﺍﻷﻭل ﻤﻥ ﻫﺫﺍ ﺍﻟﻌﻤل ﺨﺼﺹ ﻟﺒﺤﺙ ﻴﺸﻤل ﺍﻷﻋﻤﺎل ﺍﻟﺘﻲ ﺘﻨﺎﻗﺵ ﻁﺭﻕ ﺘﻨﻘﻴﺔ ﺍﻟﻤﻴﺎﻩ ﺍﻟﻤﻠﻭﺜﺔ ﻋﻠﻰ ﺤﺴﺏ ﻤﻜﻭﻨﺎﺘﻬﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻌﺎﻟﻡ. * ﺍﻟﺠﺯﺀ ﺍﻟﺜﺎﻨﻲ ﻴﺸﻤل ﺒﺤﺙ ﻤﻔﺼل ﺤﻭل ﻤﻨﻁﻘﺔ ﺍﻟﺼﻭﻤﺎﻡ ﻭﺴﻜﺎﻨﻬﺎ. * ﺍﻟﺠﺯﺀ ﺍﻟﺜﺎﻟﺙ ﻴﻜﺸﻑ ﻋﻥ ﻤﺼﺎﺩﺭ ﺍﻟﺘﻠﻭﺙ ﻓﻲ ﻤﻨﻁﻘﺔ ﺍﻟﺼﻭﻤﺎﻡ ﻭﻜﻤﻴﺎﺘﻬﺎ ﻤﻤﺎ ﻴﺴﻤﺢ ﺒﻭﻀﻊ ﻗﺎﺌﻤﺔ ﻤﻥ ﺍﻟﻤﺅﺴﺴﺎﺕ ﺍﻟﺼﻨﺎﻋﻴﺔ ﺍﻷﻜﺜﺭ ﺘﻠﻭﻴﺜﺎ ﻓﻲ ﺍﻟﻤﻨﻁﻘﺔ. * ﺍﻟﺠﺯﺀ ﺍﻟﺭﺍﺒﻊ ﻴﻨﻘﺴﻡ ﺇﻟﻰ ﻗﺴﻤﻴﻥ: - ﺘﺤﻠﻴل ﻜﻴﻔﻲ ﻭﻜﻤﻲ ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﻋﺩﺓ ﻁﺭﻕ ﻟﻌﻴﻨﺎﺕ ﻤﺎﺀ ﺍﻟﻭﺍﺩ، ﻭﺍﻟﻤﻴﺎﻩ ﺍﻟﺠﻭﻓﻴﺔ ﻟﻤﻨﻁﻘﺔ ﺍﻟﺼﻭﻤﺎﻡ. - ﺘﺼﻔﻴﺔ ﺒﺎﺴﺘﻌﻤﺎل ﺘﺨﺜﻴﺭ ﻭﺘﺠﻤﻴﻊ. * ﺍﻟﺠﺯﺀ ﺍﻟﺨﺎﻤﺱ ﻫﺩﻓﻪ ﺘﺒﻴﻥ ﺍﻷﺴﺒﺎﺏ ﺍﻟﺭﺌﻴﺴﻴﺔ ﻟﺘﻠﻭﺙ ﺍﻟﻭﺍﺩ ﻭﺍﻟﻤﻴﺎﻩ ﺍﻟﺠﻭﻓﻴﺔ.