UNIVERSITE KASDI MERBAH – OUARGLA - FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE ET DES SCIENCES DE LA TERRE ET DE L’UNIVERS Département des Sciences de la Terre et de l’Univers.ono UNIVERSITE KASDI MERBAH-OUARGLA MEMOIRE DE FIN D’ETUDE En Vue De L’obtention Du Diplôme de Master en Géologie Option : Hydrogéologie THEME Contribution à l’étude de la pollution nitrique -Oued. de l’aquifère libre d’El Soutenu publiquement par : Dirar Tijani. Devant le jury : Président : M. SAHRI Laila M.A.A Univ. Ouargla Promoteur : M. BOUSELSAL Boualem M. C. B Univ. Ouargla Examinateur : M. FENAZI Bilal M.A.A Univ. Ouargla Année Universitaire : 2015/2016 Langage tout d’abord à Dieu qui nous a donné la force Pour terminer ce modeste travail. Toutes nos infinies gratitudes à notre promoteur, Monsieur BOUSELSAL BOUALEM pour son encadrement et ses aides précieuses. Nous remercions aussi les membres de jury qui nous ont fait l’honneur d’accepter le jugement de notre travail. Notre sincère reconnaissance à nos enseignants du département des sciences de la terre et l’univers Enfin nous remercions nos parents et tous ceux qui ont contribués de près ou de loin à l’élaboration de ce modeste travail, trouvent ici l’expression de nos profondes gratitudes et respects. Table des matières. TABLE DES MATIÈRES INTRODUCTION GENERALE 1 PARIE 01: GENERALITES SUR LA ZONE D'ETUDE. 1. PRESENTATION DE LA ZONE D’ETUDE 2 1.1. Situation géographique 2 1.2. Cadre sociologique d’El-Oued 2 1.3. Cadre économique d’El-Oued 3 1.3.1. L'artisanat: 3 1.3.2. Le commerce: 3 1.3.3. L'industrie: . 3 1.3.4. L’agriculture : 3 2. CADRE HYDROCLIMATOLOGIQUE 5 2.1. Introduction 5 2.2. Précipitation 5 2.3. Température 5 2.4.Vent 6 2.5. L’humidité 6 2.6. La durée d’insolation 7 2.7. La courbe pluvio-thermique 7 2.8. Bilan hydrique 8 3. CADRE GEOLOGIQUE DE LA ZONE D’ETUDE 9 3.1. Introduction 9 3.2. Stratigraphie régionale 9 3.2.1. Formations de l’ère Secondaire (le crétacé). 10 Le Barrémien . 10 3.2.2. Formations de l’ère Tertiaire 11 3.2.3. Formations du Quaternaire : 11 4. CONCLUSION 13 PARITIE 02: ETUDE HYDROGEOLOGIQUE. 1. PRESENTATION DE SYSTEME AQUIFERE DE SAHARA 14 SEPTENTRIONAL.1.1. Extension de système aquifère de Sahara septentrional. 14 1.2. Définition des nappes aquifères du SASS. 15 Table des matières. 1.2.1. Nappe libre : 15 1.2.2. Nappe du complexe terminal (CT) : 15 1.2.2.1. Nappe des Sables. 17 1.2.2.2. Nappe des Calcaires. 18 1.2.3. Nappe du Continental Intercalaire (CI) : 18 2. APPORTS D’ANALYSE DES LOGS DES FORAGES D’EAU. 20 2.1. Coupe 1: 20 2.2. Coupe 4 : 21 2.3. Lithostratigraphie des nappes aquifères d’El-Oued : 21 3. PIEZOMETRIE DE L’AQUIFERE LIBRE D’EL OUED. 22 3.1. Le réseau de surveillance d’Oued Souf : 22 3.2. Historique de la remontée des eaux dans la zone d’étude 23 3.3. Compagnes de mesure réalisées par BG. 26 3.3.1. Piézométrie de la nappe libre en mars-avril 2001 26 3.3.2. piézométrie de la nappe phréatique en avril 2002 : 26 3.4. Piézométrie de juin 2010 30 3.5. Piézométrie d’avril 2012 31 4. CONCLUSION. 32 PARTIE 03: Pollution nitrique de l’aquifère libre d’El Oued Souf 1. FACIES CHIMIQUES DES EAUX DE LA NAPPE LIBRE. 33 1.1. Compagne de mai-juin 2012. 33 1.2. Compagne de juin 2015. 34 2. QUALITE DES EAUX DE LA NAPPE LIBRE. 35 2.1. Paramètres physico-chimiques 35 2.1.1. Température de l’eau 35 2.1.2. Le potentiel d’hydrogène (pH) 35 2.1.3. La conductivité électrique (CE) 37 2.1.4. Le résidu sec 37 2.1.5. La dureté 37 2.1.6. Le Calcium (Ca+2) 37 2.1.7. Le Magnésium (Mg+2) 37 2.1.8. Le Sodium (Na+) 37 2.1.9. Le Potassium (K+) 37 2.1.10. Les Chlorures (Cl-) 37 Table des matières. 2.1.11. Les sulfates (SO4-2) : 37 2.1.12. Les bicarbonates (HCO3-) et de carbonate (CO3-2) : 38 2.2. Les substances indésirables 38 2.2.1. Le fluor (F-) : 38 2.2.2. Les métaux lourds. 40 2.3. Qualité microbiologique de l’eau. 40 3. APTITUDE DES EAUX A L’IRRIGATION. 41 3.1. Conductivité. 42 3.2. La méthode de Richards : 42 4. QUALITE DES EAUX USEES ET SA POSSIBILITE D’UTILISATION EN AGRICULTURE. 43 4.1. Gestion des eaux usées dans la zone d’étude. 43 4.2. Présentation du lagunage aéré. 45 4.3. Qualité des eaux usées épurées destinées à l’irrigation. 45 4.3.1. Matières en suspension(MES) 46 4.3.2. Demande biologique en oxygène (DBO5) 46 4.3.4. Demande chimique en oxygène (DCO) 46 4.3.5. L’oxygène dissous : 46 4.3.6. La conductivité électrique (CE) 46 4.3.7. Le pH 47 4.3.8. Les nitrates et les nitrites 47 4.3.9. Les orthophosphates 47 5. POLLUTION NITRIQUE. 49 5.1. Cycle d’azote 49 5.2. Les nitrate dans l’eau et leurs effets 50 5.3. Les nitrates et la santé 51 5.4. Le nitrate dans les eaux de la nappe libre. 51 5.4.1. Carte de nitrates d’avril 2002. 51 5.4.2. Carte de nitrate dans la nappe libre en juin2010. 52 5.4.3. Carte de nitrates de mai 2012. 53 5.4.4. Le taux de nitrates de mars 2015. 54 6. CONCLUSION 55 CONCLUSION GENERALE. RECOMMANDATIONS BIBLIOGRAPHIE. Liste des figures. LISTE DES FIGURES Figure 1 : situation géographique de la zone d’étude. 2 Figure 4: Histogramme des précipitations moyennes mensuelles (1978-2010) d’El Oued. 5 Figure 5: Histogramme des températures moyennes mensuelles (1976-2010) d’Oued. 6 Figure 6: Histogramme du vitesse moyenne mensuelle de vent (1976-2009). 6 Figure 7: Histogramme d’humidité moyenne mensuelle (1978-2010). 6 Figure 8: Histogramme de la durée d’insolution moyenne mensuelle (1997-2010). 7 Figure 9: Courbe pluvio-thermique de région d’El-Oued (1978/2010) 7 Figure 10 : histogramme des termes de bilan hydrique de la région d’El-Oued. 8 Figure11: Carte géologique d’El-Oued (G.Busson 1970) 9 Figure.12 : Colonne stratigraphique des forages de CI existant dans la zone d’étude. 12 Figure 13: Coupe hydrogéologique des aquifères du Sahara septentrionale (UNESCO 1972). 15 Figure 14: Présentation des formations aquifères du complexe terminal à El Oued. 16 Figure 15: Carte piézométrique de référence du Complexe Terminal (OSS 2003). 17 Figure 16 : Carte d’extension des Systèmes Aquifères (CT et CI) en Algérie 19 Figure 17: Carte piézométrique de référence du CI (OSS, 2003). 19 Figure 18: Coupe hydrogéologique N°1. 20 Figure 19 : Coupe hydrogéologique N°4. 21 Figure 20: Colonne lithostratigraphique des aquifères d’El Oued (Bouselsal.2016). 22 Figure 21: Inventaire des forages de drainage vertical de la ville d’El-Oued (ONA 2006). 23 Figure 22: Etat des Ghouts d’El Oued en 2014 (Bouselsal 2016). 25 Figure 23: carte piézométrique de la nappe phréatique en mars-avril 2001 28 figure 24: carte piézométrique de la nappe phréatique en avril 2002. 29 Figure 25: Carte piézométrique de la zone d’étude de juin 2010. 30 Figure 26: Carte piézométrique de la zone d’étude d’avril 2012. 31 Figure 27: Diagramme de Piper des eaux de la nappe libre (mai-juin 2012). 33 Figure 28: Diagramme de Piper des eaux de la nappe libre (mars 2015). 34 Figure 30: Histogramme de variations de fluor dans la nappe libre (Laouini, 2009). 38 Figure 29: Histogrammes des paramètres physico-chimiques des eaux de la nappe libre. 39 Figure 31: Histogramme de variation de Mn, Pb et Zn dans la nappe libre. 40 Liste des figures. Figure 32: Le diagramme de Richards des eaux de la nappe libre de 2012 et 2015. 43 Figure 33 : Schéma directeur d’assainissement des eaux usées et pluviales de Souf 44 Figure 34 : Histogrammes de variation des paramètres physico-chimiques des eaux brutes et traitées dans la station de Kouinine (2012). 48 Figure.35: Cycle d’azote 50 Figure 36: Carte des taux de nitrates dans la nappe libre en avril 2002. 52 Figure 37: Carte des taux de nitrates dans la nappe libre en juin2010. 53 Figure 38: Carte des taux de nitrates dans la nappe libre en mai 2012. 54 Figure 39 : Histogramme de variation des nitrates dans la nappe libre (2015). 55 Liste des Tableaux. LISTE DES TABLEAUX. Tableau.1: Répartition générale des terres pour l’année agricole 2012/2013. 4 Tableau 2 : Caractéristiques géographiques de station climatique de Guemar. 5 Tableau 3: données des précipitations et des températures moyennes mensuelles. 7 Tableau 4: Bilan hydrique d’El Oued (1978/ 2010) selon la méthode deTHORNTWAITE . 8 Tableau 5: Répartition des faciès chimiques de la compagne de mai-juin 34 2012.Tableau 6: Normes algériennes pour l'eau minérale naturelle et l'eau de source. Arrêté du 26 juillet 2000 (JO n° 51/00). 36 Tableau7: les paramètres microbiologiques des eaux de la nappe libre (ADE, 2010). 41 Résumé Résumé. Dans la région d’El Oued (SE Algérie), l’augmentation de la demande sur l’eau, pour l’alimentation en eau potable, l’irrigation et pour l’industrie, à provoquer la multiplication des nombres de forages dans les deux nappes captives (continental intercalaire et le complexe terminal), existants dans la région.