Rev. Sci. Technol., Synthèse 27: 50 – 62 (2013) A. Drouiche e t al. Impact du déversement direct des eaux usées et de drainage dans la nappe libre de l’Oued Souf et son influence sur la qualité des eaux souterraines. Abdelmalek Drouiche*, Salah Chaab & Salim Khechana Laboratoire de Géologie Université Badji Mokhtar Annaba BP. 12, Annaba 23000 Algerie Révisé le 07/03/2013 Accepté le 07/06/2013 ملخـص تعاني منطقة سوف من ظاهرة صعود المياه الجوفية التي تسببت في مشاكل عويصة .شبكة الصرف الصحي ﻻ تغطي إﻻ جزء من مدينة الوادي تجعل الوضعية أكثر مأساوية .حاليا تقوم مصالح الوﻻية بإنجاز شبكة صرف صحي تغطي المدينة ومختلف البلديات التي ستصبح عملياتية في السنوات القادمة. في الوقت الحالي توجد منطقة تقع شمال شرق الوادي هيئت حتى يتم صرف مياه التجفيف )نظام لخفض مستوى الماء( والمياه القذرة في هذه اﻷخيرة دون أي معالجة مسبقة. في هذا المنحى، تعالج الدراسة المقدمة المظهر الهيدروجيولوجي للجيب المائي السطحي بوادي سوف وباﻷخص خطر التلوث بهذه المنطقة وتأثيرها على المياه الجوفية. ستة خرجات ميدانية ثم القيام بها ثﻻثة خﻻل سنة 2007 م )أفريل، جوان و سبتمبر( إثنان خﻻل سنة 0202 م )جانفي و أفريل( م واحدة خﻻل ماي 0200 م وذلك للقيام بتحاليل كيمائية لمياه المنطقة بهدف معرفة تأثير تلوث منطقة التفريغ على الجيب المائي السطحي وذلك من خﻻل إنجاز خريطة لمؤشرات التلوث العضوي,هذه اﻷخيرة بينت بأن الطبقة الرملية ذات قوة تصفية ذاتية عالية مما يقلل نوعا ما من تأطير الملوث العضوي. إن قياس معامﻻت التصفية الذاتية للرمل في المنطقة أعطت قيمة منخفضة + ++ -- - لمعامل التصفية اﻷفقي مما يؤكد هذا المسعى .نعتبر أن تراكيز بعض العناصر الطبيعية (… Na , Ca , SO4 , Cl)عالية مما يطرح مشكل حقيقي حول صﻻحية هذه المياه خاصة للسقي. الكلمات المفتاحة : جيب مائي - صعود الميا ه - مياه قذ رة- تلوث عضوي - وادي سوف Résumé Ces vingt dernières années la région de l’Oued Souf souffre du phénomène de la remontée des eaux de la nappe libre, qui inonde les « ghouts » et les maisons, entrainant de graves problèmes sociaux, agriculturaux et environnementaux. Le réseau d’assainissement qui ne couvre qu’une partie de la ville d’El-Oued rend la situation plus dramatique. Jusqu’à la fin de l’année 2010 une zone, située au Nord-Est de la ville d’El-Oued, a été aménagée pour que les eaux de drainage (système pour rabattre la nappe) et les eaux usées soient déversées directement sans aucun traitement préalable. L’objectif de cette étude est de déterminer l’extension du déversement dans la nappe libre de l’Oued Souf, surtout des eaux usées, et d’évaluer les risques de pollution des eaux souterraines de la nappe libre, plus particulièrement dans la zone de rejet. Six campagnes de mesures hydrochimiques ont été faites : trois durant l’année 2007 (avril, juin et septembre), deux durant l’année 2010 (janvier et avril) et une en mai 2010 après l’arrêt de rejet. L’analyse des échantillons et leur interprétation ont permis l’établissement d’une carte de l’indice de pollution organique. Cette dernière a montré que le terrain a un pouvoir autoépuratoir élevé ce qui réduit considérablement les effets de la pollution d’origine organique. Cette tendance est confirmée par les valeurs de la dispersivité longitudinale αL faibles, déterminées au niveau de la + ++ -- - zone de rejet. Pour ce qui est des teneurs de certains éléments majeurs naturels (Na , Ca , SO4 , Cl …), celles-ci restent élevées et posent un sérieux problème d’aptitude de ces eaux à l’Irrigation. Mots clés : Nappe libre - Remonté des eaux - Eaux usées - Pollution organique - Oued Souf Abstract More than twenty years the region of Oued Souf is suffering from the rising of the water table in the unconfined aquifer, causing flooding of “ghouts” and damaging houses, which induces serious social, agricultural and environmental problems. The sewerage system that covers only a part of the city of El-Oued makes the situation more dramatic. Until the end of 2010, the drainage water and wastewater are discharged directly without any preliminary treatment in an area located north-eastern of El-Oued city. Nowadays a wastewater treatment plant was constructed and this area is not more used. The purpose of this study is to determine the extension of the contaminated area by discharged wastewater in the unconfined aquifer and to assess the risk of pollution of groundwater, particularly in the discharging zone. Three hydrochemical surveys were conducted in the discharging area and in its vicinity during 2007 (april, june and september), two during 2010 (january and april) and one in may 2012. The interpretation of analysed samples shows that the pollution has a very short extension and the soil has an important self purifying role that reduces the effects of organic pollution that is shown in the established map of index of organic pollution. The low value of longitudinal dispersivity αL of the soil, evaluated in the discharging area, confirms this trend. We note that the content of some major natural elements such as + + + - - (Na , Ca , SO4 , Cl ...) is high and the use of the groundwater is not advised for irrigation. Keywords: Unconfined aquifer- Rising water level - Wastewater- Organic pollution - Oued Souf. *Auteur correspondant : [email protected] ©UBMA – 2013 Rev. Sci. Technol., Synthèse 27: 50 – 62 (2013) A. Drouiche e t al. 1. INTRODUCTION Les eaux souterraines sont pratiquement la pour la qualité des ressources en eau [17]. principale ressource, sinon la seule, en eau Les eaux usées véhiculent plusieurs types de potable, agricole et industrielle dans la région polluants : Les menaces les plus courantes sont de l’Oued Souf, comme c’est le cas pour liées aux effets nocifs de métaux lourds, des d’autres régions dans le monde [1]. nitrates, des sels, des agents pathogènes et des L’évacuation des eaux usées, sans aucun matériaux organiques et inorganiques toxiques traitement préalable, dans la zone de rejet, [18]. située à l’Ouest de la ville d’El-Oued (région du Le but du travail est d’évaluer l’impact de ces Chott) et leur infiltration, favorisée par une rejets sur la nappe aquifère libre, et ce à travers lithologie sableuse, peut détériorer la qualité la détermination des caractéristiques des eaux souterraines. Comme le réseau hydrodispersives du sable formant le lit de la d’assainissement est partiel et ne couvre pas zone de rejet, et la réalisation des analyses toute la ville et ses communes, la pollution hydrochimiques dans les eaux de rejet ainsi que pourrait se produire en zone urbaine [2-4]. Il est les eaux souterraines. L’interprétation des important de noter que l'évaluation correcte de résultats des analyses chimiques des eaux dans la pertinence d'une zone d’évacuation des eaux la zone de rejet et des puits implantés tout usées doit tenir compte non seulement de la autour, durant les années 2007 (avril, juin et surface, des propriétés des sédiments, des septembre), 2010 (janvier et avril) et en mai conditions hydrogéologiques des nappes 2012, après l’arrêt de ce rejet, est basée sur souterraines, mais également de l’utilisation l’évaluation de l’indice de pollution organique actuelle des terres [5]. (IPO). L'impact de la pollution dans les zones urbaines sur les eaux souterraines a été traité dans de 2. CONTEXTE GEOGRAPHIQUE nombreuses études dans le monde entier [6- 14]. Cette pollution, qui est également observée La région du Souf, située au sud-est de dans les zones arides et semi-arides [15], est l’Algérie, fait partie du bassin du Sahara accentuée par la remontée des eaux Septentrional (région de l’Erg Oriental), souterraines. Cette dernière est due au retour incluant le Chott Melghir et les dépressions des eaux d’irrigation, extraites des nappes associées. La zone concernée par le phénomène profondes du Complexe Terminal et du de la remontée de la nappe libre a une Continental Intercalaire, d’une part et au réseau superficie d’environ 3000 km2 [19]. d’assainissement déficient d’autres part [16]. Le Souf est limité au nord par les chotts Son impact est considéré comme un risque Melghir, Merouane et Seane, au sud par le environnemental dont l’enjeu est crucial pour Grand Erg Oriental, à l’Ouest par l’Oued Rhir les autorités en charge de la région [5]. et à l’est par la frontière tunisienne (Fig. 1). Dans les agglomérations, les sources de contamination peuvent être situées à proximité des puits et deviennent une menace permanente Figure 1. Carte de situation de la région de l’Oued Souf ©UBMA – 2013 Rev. Sci. Technol., Synthèse 27: 50 – 62 (2013) A. Drouiche e t al. 3. CONTEXTE GEOLOGIQUE l’épaisseur peut dépasser les 3000 m au centre du bassin (régions d’Ouargla, Touggourt, El A la base de l’édifice sédimentaire nous avons Oued), ainsi que sur la bordure des Aurès des terrains paléozoïques marins contenant des (Ziban). Le Quaternaire, représenté niveaux aquifères salés, au-dessus et en essentiellement par des sables dunaires, atteint discordance, nous rencontrons des formations parfois plusieurs dizaines de mètres d’épaisseur du Secondaire et du Tertiaire [20], dont (Fig. 2). 7° rg E Reguiba Drimini El Arfaoui 33.5° Debila 33.5° Guemar Zgoum Taghzout Ourmes Trifaoui Teksebt El Oued Ababsa Amiche El Ogla Zembet Homrou Mihouensa Sahane Bougouza Légende : 7° Echelle : Quaternaire continental (alluvions, Terrasses) 1/ 500 000 Dunes récentes Alluvions actuelles (marécages, chotts, sebkhas) Route Figure 2. Carte géologique de la région du Souf (d’après la carte dressée par Gouskov1952.) 4. CONTEXTE HYDROGEOLOGIQUE Les formations allant du Crétacé au libre est contenue dans des sables fins, Quaternaire, sont représentées par une intercalés par des tufs ou des lentilles d’argiles alternance de grès, sables, sables argileux et sableuses et gypseuses. Ce type de lithologie d'argiles, de calcaires, dolomies et de marnes, favorise le phénomène d’infiltration et le ainsi que d'évaporites.