Pollution et processus d’enrichissement en nitrates des eaux souterraines

GENERALITES :

Définition de la pollution de l’eau :

Une eau est polluée lorsque, sous l’effet de l’activité humaine, elle devient impropre à satisfaire la demande d’utilisation ou qu’elle présente un danger pour l’environnement (G. Castany, 1982). Les causes naturelles de la dégradation de la qualité de l’eau souterraine sont donc exclues de ce concept.

Principaux types de pollution : 

Selon l’origine de la pollution, on peut distinguer trois grands groupes de pollution : urbaine, agricole et industrielle.

Pollution d’origine urbaine :
La pollution d’origine urbaine, correspond à des apports hétérogènes liés, d’une part aux activités physiologiques et domestiques, et d’autre part aux activités économiques, industrielles et commerciales pratiquées dans le milieu urbain. Pour celles liées aux activités physiologiques et domestiques, elle est essentiellement de type organique et bactériologique.

Pollution organique :
Deux formes peuvent être distinguées :
a)- Pollution organique biodégradable : issue des eaux ménagères (toilettes, lavages divers, etc.). Ce type de pollution est facilement éliminé, soit par le pouvoir auto épuratoire au niveau du sol, soit par l’épuration biologique dans les stations d’épuration,
b)- Pollution organique difficilement biodégradable : elle correspond en grande partie aux détergents synthétiques contenus dans les produits de nettoyage domestique. L’inconvénient de leur présence dans l’eau réside dans l’apparition de mousse qui diminue l’oxygénation de l’eau et perturbe le fonctionnement des stations d’épuration.

Pollution bactériologique :
Elle est due aux microorganismes pathogènes qui peuvent être présents dans l’eau.

Pollution d’origine agricole :
L’agriculture est entrée dans un stade de modernisation, où les cultivateurs font parfois recours à une utilisation abusive d’engrais chimiques et de produits phytosanitaires (insecticides, fongicides, herbicides, etc.). L’utilisation irrationnelle de ces produits peut entraîner des risques graves et polluer les eaux souterraines.

-Pollution d’origine industrielle :
Elle peut être provoquée par les rejets industriels, thermiques et chimiques. Sa nature est aussi variée que celle des industries. La pollution par les éléments toxiques est la plus dangereuse incluse dans ce type.

Principaux éléments indicateurs de la pollution organique:

– L’Ammonium:
L’ammonium est souvent rencontré dans l’eau. Il traduit habituellement un processus de dégradation incomplète de la matière organique. Généralement, l’ammoniaque se transforme rapidement en nitrites (NO2) et en nitrates (NO3-) par oxydation. Pour l’eau destinée à la consommation humaine, il est recommandé comme valeur admissible maximale ; 0.5 mg/l.

Les Nitrites :
Les nitrites peuvent être présents dans l’eau mais généralement à des doses faibles. Ils peuvent avoir comme origine l’oxydation incomplète de l’ammoniaque, ou bien une réduction des nitrates sous l’influence d’une action dénitrifiante. L’O.M.S préconise comme teneur en nitrites dans l’eau potable une valeur limite de 0.1 mg/l.

– Les Nitrates:
Ils constituent la forme la plus oxydée de l’azote que l’on retrouve dans l’eau. Une forte teneur en nitrates peut être d’origine naturelle, mais indique parfois la présence d’une contamination par des eaux résiduaires, de certaines industries ou de ruissellement riches en engrais (agriculture) .

Les Phosphates :
Leur présence dans les eaux naturelles dépend de la nature des terrains traversés et de la décomposition de la matière organique. Les eaux de surface ou souterraines peuvent être contaminées par des rejets industriels et domestiques ou par le lessivage des terres cultivées renfermant des engrais phosphatés. Pour l’eau potable, les normes de l’O.M.S recommandent comme niveau guide du phosphate 0.4 mg/l et une concentration maximale admissible de 5 mg/l.

Les matières organiques :
Ce genre de pollution est fortement lié aux activités humaines. Les matières organiques susceptibles d’être rencontrées dans les eaux sont constituées par des produits de décomposition d’origine animale ou végétale, élaborés sous l’influence des micro- organismes. L’inconvénient des matières organiques est de favoriser l’apparition de mauvais goût dans l’eau. En plus, une teneur élevée en matières organiques pourrait faire suspecter une contamination microbienne.

La matière en suspension :
La teneur et la composition minérale et organique des matières en suspension dans les eaux sont très variables. Elles sont en fonction de la nature des terrains traversés, de la saison, de la pluviométrie, des rejets, etc. En se déposant, elles peuvent colmater les fonds et créer des déséquilibres de la faune et la flore. En outre, ces substances peuvent favoriser la prolifération des micro-organismes pathogènes et ralentissent les phénomènes liés à la lumière (photosynthèse).

Table des matières

INTRODUCTION GENERALE
Chapitre I: Cadre physique de la zone d’étude
I-GENERALITES
2- CADRE MORPHOLOGIQUE
3- HYDROLOGIE:
4- CLIMATOLOGIE
4-1- Etude des précipitations
4-1-1- Précipitations moyennes mensuelles
4-1-2- Précipitations annuelles
4-1-3- Précipitations saisonnières
4-2- La température
4-3- Les vents
4-4- L’indice climatique de la région d’étude
II-GEOLOGIE
1- CADRE GEOLOGIQUE GENERAL
2- LITHOSTRATIGRAPHIE
2-1- Les formations anténéogènes
2-1-1- Les terrains anciens autochtones
2-1-2- Les terrains allochtones
-Les nappes A
-Les nappes B
-Les nappes C
2-2- Les formations Néogènes et Quaternaires post-nappes
2-2-1- Le Miocène
2-2-1-1-Le Miocène inférieur (Burdigalien)
2-2-1-2-Le Miocène supérieur (Vindobonien)
a-Les formations de base
b-Les formations médianes
c-Les formations terminales
2-2-2- Le Pliocène
2-2-2-1- Le Pliocène inférieur (Pliocène marin)
a- Le Plaisancien
b-L’Astien
2-2-2-2- Le Pliocène continental
2-2-2-3- Le Villafranchien
a- Villafranchien I
b- Villafranchien II
2-2-3- Le Quaternaire
2-2-3-1- Le Quaternaire ancien
2-2-3-2- Le Quaternaire récent
3-APERÇU STRUCTURALE
3-1- Tectonique souple
– Au Miocène inférieur
– Au Miocène supérieur
– Pendant le Pliocène
– Au Pliocène supérieur,
3-2- Tectonique cassante
3-2-1- Le pli-faille de Boukadir
3-2-2- La faille de Relizane
III-HYDROGEOLOGIE
1-INTRODUCTION
2-DESCRIPTION DES PRINCIPAUX AQUIFERES DU SECTEUR D’ETUDE
2-1- La nappe des calcaires à lithothamnium
2- 2- Aquifère du Plio-quaternaire
3-ETUDE PIEZOMETRIQUE
3-1-1-Interprétation de la carte piézométrique
3 -2- Caractéristiques hydrodynamiques
3-2-1- Transmissivité
3-2-2- Coefficient d’emmagasinement
4- ETUDE GEOPHYSIQUE
4-1- Introduction
4-2- Présentation et interprétation des résultats
4-2-1- Coupes G et H
4-2-2- Coupes L et O
IV- CONCLUSION
Chapitre II: Hydrochimie
I-MATERIELS ET METHODES
1- INTRODUCTION
2 – PRELEVEMENTS ET METHODES D’ANALYSE
2-1- Prélèvements
2-2- Mesures in situ
2-3- Analyse des éléments chimiques
3- METHODES STATISTIQUES
3-1- Analyse en Composantes Principales
4- DIAGRAMMES ET CARTOGRAPHIE
II-CARACTERISTIQUES HYDROCHIMIQUES
1- CARACTERES ORGANOLEPTIQUES
1-1-La couleur
1-3- La turbidité
2-ETUDE DES PARAMETRES PHYSIQUES
2-1- Le pH
2-2- La température
2-3- La conductivité
2-4- Le résidu sec
2-5- La dureté
2-6- L’alcalinité
3- ETUDE DES PARAMETRES CHIMIQUES MAJEURS
3-1- Le calcium
3-2- Le magnésium
3-3- Le sodium et le potassium
3-4- Les bicarbonates
3-5- Les chlorures
3-6 – Les sulfates
4- ETUDE DES RAPPORTS CARACTERISTIQUES
4-1- Le rapport SO4-2/Cl
4-2- Le rapport Na/Cl :
4-3- Le rapport Mg/Ca
5- CLASSIFICATION HYDROCHIMIQUE
5-1- Interprétation par digramme de Piper
5-2- Interprétation par le diagramme de Schœller- Berkaloff
6- INDICES DE SATURATION
7- INDICE CHLORO-ALCALIN ICA (ANCIEN NOM : I.E.B SCHOELLER)
8 – TRAITEMENT STATISTIQUE DES DONNEES HYDROCHIMIQUES
8-1- Etude statistique en composante principale
8-1-1 statistiques élémentaires
8-1-2- Matrice de corrélation
8-2- Analyse en Composant Principale (ACP)
8-2-1- Cercle de corrélation des variables
8-2-2- Cercle de corrélation des individus
9- CONCLUSION
Chapitre III Pollution et processus d’enrichissement en nitrates des eaux souterraines
I-GENERALITES
1-DEFINITION DE LA POLLUTION DE L’EAU
2- PRINCIPAUX TYPES DE POLLUTION
2-1- Pollution d’origine urbaine
2-1-1- Pollution organique
a)- Pollution organique biodégradable
b)- Pollution organique difficilement biodégradable
2-1-2- Pollution bactériologique
2-2- Pollution d’origine agricole
2-3-Pollution d’origine industrielle
3- PRINCIPAUX ELEMENTS INDICATEURS DE LA POLLUTION ORGANIQUE
3-1- L’Ammonium
3-2- Les Nitrites
3-3- Les Nitrates
3-4- Les Phosphates
3-5- Les matières organiques
3-6- La matière en suspension
CONCLUSION

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