Pollution urbaine, impact sur l’homme et l’environnement

Aquifère superficiel

Cet aquifère est représenté par des alluvions argilo-limoneuses. Il couvre la majorité de la plaine d’une superficie de 320 km² et s’étend sur tous les systèmes alluvionnaires des principaux oueds (Seybouse et Méboudja). Il se caractérise par :
Une épaisseur moyenne estimée à environ 10 m. Une transmissivité très faible (10-6 à 10-4m2/s) selon GAUD, 1976 ; exceptée dans les zones en bordure immédiate des oueds, où elle est de l’ordre de 10-2m2/s. Une perméabilité moyenne comprise entre 10-6 et 10-5 m2/s. Un coefficient d’emmagasinement de l’ordre de 2 %. Une profondeur maximale du mur de l’ordre de 7 m. Selon la variation horizontale des faciès lithologiques, cet aquifère englobe quatre nappes :
La nappe des gneiss altérés : Elle se localise sur le flanc Est des massifs métamorphiques de Bouhamra et de Beliellita, les gneiss altérés ont été reconnus par des sondages effectués en bordure de ces massifs; leur profondeur n’atteint jamais plus de 20 m, en moyenne elle est de 10 à 15 m. La nappe qui s’y trouve est peu importante, elle est exploitée par des puits de faible débit (0,5 à 1,5 l/s). Les gneiss constituent surtout une zone de faible alimentation pour la nappe phréatique et la nappe profonde des graviers. La nappe des cailloutis et des terrasses : Elle est localisée sur la bordure Sud Sud-Ouest de la plaine d’Annaba, entre Aïn Berda à l’Ouest et Zérizer à l’Est et contenue dans les cailloutis et les galets. La transmissivité de cette nappe est faible variant de 10-5 à 10-4 m2/s et elle est exploitée par des puits pour l’agriculture.
La nappe du cordon dunaire : Cette nappe est limitée sur une bande littorale des sables dunaires éoliens de 0,5 à 2 km de largeur entre Annaba et la Mafragh, elle est constituée de sables fins à moyens et alimentée directement par les eaux de pluie. Elle présente l’intérêt de protéger la nappe phréatique de la plaine d’Annaba de l’invasion des eaux salées marines (GAUD, 1976). La porosité efficace est de l’ordre de 10 % (In N.Khérici, 1993) et la perméabilité varie de 10-4 à 10-2 m/s tandis que la transmissivité est comprise entre 10-3 et 10-2 m2/s. L’épaisseur moyenne est d’environ 20 m.
La nappe des alluvions récentes et actuelles (nappe phréatique) : Cette nappe se situe juste derrière le cordon dunaire vers le Sud, elle couvre la majorité de la plaine et contenue dans les alluvions récentes et actuelles à texture argilo-sableuse, argilo-limoneuse associée de quelques lentilles de sables (épaisseur environ 10 m).
La surface de l’eau de cette nappe varie en fonction des précipitations, des pompages et du retour d’irrigation.

Aquifère profond

Cet aquifère se situe en dessous de l’aquifère superficiel, il est surmonté par une couche argileuse dont l’épaisseur varie de 15 à 25 m. Du point de vue lithologique cet aquifère est constitué par : Des formations conglomératiques et graveleuse résultant de l’altération des formations métamorphiques ; De cipolin et gneiss fortement fissurés.
La plupart des forages implantés dans cet aquifère sont artésiens, cet artésianisme peut être expliqué par une alimentation à partir des massifs de l’Edough et de Bellelieta situé respectivement au Nord et au Sud de la plaine de Kherraza, qui présente un réseau de faille (In Kiniouar, 2006) à l’origine d’une fissuration pouvant favoriser l’infiltration des eaux superficielles.
Cet aquifère comprend généralement deux nappes d’importance inégales, celle des cipolins et celle des graviers.
La nappe des cipolins : Cette nappe se localise au Nord-Ouest de la région d’étude dans les massifs métamorphiques de Bouhamra et de Bellielita et contenue dans les cipolins fissurés. Elle est formée essentiellement par des lentilles de calcaires fissurées qui sont toujours aquifère à une côte correspondant au drainage de la plaine.
Elle présente les caractéristiques suivantes: La profondeur varie de 12 à 80 m ; Les forages existants ont des débits d’exploitation variant de 0,3 à 15 l/s ; La transmissivité est comprise entre 5.10-5 et 10-3 m2/s  ; La perméabilité varie de 10-6 à 10-4m/s.
La nappe des graviers : Cette nappe se trouve au dessous de l’aquifère superficiel et s’étend sur toute la superficie de la plaine, elle est tantôt captive et contenue au sein des graviers, des sables et des galets Plio-quaternaires (cas de la région d’étude) et devient libre en bordure Sud-Ouest quand les graviers affleurent en surface.
Elle présente les caractéristiques suivantes : L’épaisseur de l’horizon aquifère varie de 2 à 70 m ; Le coefficient d’emmagasinement est parfois très faible de l’ordre de 10-4 dans le cas ou la nappe est captive et atteint 10-2 dans les zones ou elle est libre ; La transmissivité est de 3,5.10-3 m2/s. Le mode d’alimentation des nappes : Pour la nappe phréatique (des alluvions récentes et actuelles) Son alimentation s’effectue à partir: Des pluies efficaces tombantes directement sur l’extension de la surface pendant la période humide où par les eaux d’irrigation pour la période sèche ; De la nappe captive par drainance ; A partir du réseau hydrographique (les oueds principaux et ces affluents) ; Des nappes de bordure (nappe des hautes terrasses, nappe des gneiss altérés). Pour la nappe profonde des graviers : Son alimentation s’effectue à partir : Des débits de fuites des nappes secondaires avoisinantes ; De la nappe phréatique par drainance ; Des oueds, dans le cas où les cours d’eau principaux pouvant exister en amont des vallées ; De la mer au Nord à cause de l’inversion des gradients hydrauliques ce qui induirait une avancé du front salé.

Les métaux lourds

Le zinc (Zn) : Les valeurs du zinc sont plus faibles par rapport à la norme de l’OMS (2 mg/l) et la valeur la plus importante est observée au point 07 (0,03 mg/l). Le zinc provient de l’industrie, il est employé dans la galvanisation ainsi que dans la fabrication des pigments pour la teinture. Le fer total (Fe. T) : les teneurs de fer total dans seulement deux points qui ont été analysé, l’une forte 0,37 mg/l (S7) dépasse la norme de l’OMS et l’autre faible 0,14 mg/l (S6).
Le cuivre (Cu) : Les analyses concernant le cuivre pour les prélèvements dans cet oued ont été faites en deux points (S5 et S7), d’où on a une valeur de 0,06 mg/l au niveau du point S5 et une autre de l’ordre de 0,17 mg/l au niveau du point S7. Ces valeurs n’atteignent pas la norme (1 mg/l). La présence de cet élément dans ces eaux est liée à l’industrie .
Les concentrations du nickel sont plus élevées (de 0,18 à 0,33 mg/l) et dépassent la norme de l’OMS qui est de l’ordre de 0,1 mg/l, ceci indique une pollution dans tous les points de l’Oued par cet élément.

Les sources de pollution atmosphérique

Les principales sources de pollution atmosphérique peuvent être regroupées en trois catégories: Pollution due aux procédés industriels : L’activité industrielle crée des polluants très variés, ceux-ci sont constitués de façon générale des produits faisant l’objet d’une fabrication, des produits primaires ou intermédiaire de cette fabrication ou encore des produits de décomposition des produits précipités.
Pollution due à la combustion : Elle est générée par les foyers domestiques, foyers fixes, centrales thermiques et incinération.
Pollution due aux véhicules : Les véhicules sont actuellement un des secteurs les plus importants d’émission de polluants notamment pour les NOX et les COV qui sous l’effet de l’ensoleillement, produisent une pollution photochimique (mesurée par l’Ozone), source majeure de pollution en zone urbaine et périurbaine.
Pollution d’origine naturelle : Elle peut être: marine, extraterrestre, minérale, animal, végétale ou microbienne.

Les types des polluants

On peut grouper les principaux polluants atmosphériques en deux catégories : Les polluants primaires Ces polluants sont dus aux activités humaines et ils sont émis directement dans l’atmosphère, parmi eux on a:
Dioxyde de soufre (SO2) : Ce gaz provient essentiellement de la combinaison du soufre, contenu dans les combustibles fossiles (charbon, fuel, gazole de mauvaise qualité…) avec l’oxygène de l’air lors de leur combustion. Les industries et les installations de chauffage sont les principaux émetteurs.
Oxyde d’azote (NO, NO2): Ils résultent de la réaction de l’azote et de l’oxygène de l’air qui a lieu à haute température dans les moteurs et les installations de combustion. Les véhicules émettent la majeure partie de cette pollution; viennent ensuite les installations de chauffage.
Particules en suspension : Ce sont les poussières dont le diamètre est inférieur à 10 µm ou 2,5 µm et qui restent en suspension dans l’air. Elles résultent de la combustion, de l’usure des véhicules sur la chaussée et de l’érosion. Ces poussières peuvent également véhiculer d’autres polluants comme les métaux lourds et les hydrocarbures. Les principaux émetteurs sont les véhicules diesels, les incinérateurs, les cimenteries et certaines industries. Les PM 2,5 sont particulièrement dangereuses car elles passent plus vite dans l’organisme alors que les PM10 sont déjà plus visible mais surtout plus facilement arrêtées par les muqueuses.
Monoxyde de carbone (CO): Il résulte de la combustion incomplète des combustibles et carburants. Dans l’air ambiant, on le rencontre essentiellement à proximité des voies de circulation routière surtout issu des véhicules à essence: moteur récent à froid, petit moteur (jardinage par exemple) et vieux véhicules non catalysé passant encore le contrôle technique.
Composés organiques volatils (COV) : Ils sont multiples, il s’agit principalement d’hydrocarbures dont l’origine est soit naturelle, soit liée à l’activité humaine: le transport routier, l’utilisation industrielle ou domestique de solvants, l’évaporation des stockages pétroliers et des réservoirs automobiles et la combustion.
Les polluants secondaires : Une fois émis dans l’atmosphère, les polluants primaires réagissent avec l’eau ou les autres constituants de l’atmosphère, éventuellement sous l’action du soleil, pour aboutir à la formation des polluants secondaires. Les principaux polluants secondaires sont l’ozone (O3) et les aérosols acides.

Table des matières

Introduction générale et but de l’étude
But de l’étude
1er chapitre : Situation géographique et généralités
1. Situation et présentation de la région d’Annaba
1.1. Situation géographique de la zone d’étude
1.2. Géomorphologie
1.2.1. La plaine
1.2.2. Le cordon dunaire
1.2.3. Les montagnes
2. Le réseau hydrographique
a. Oued Bouhdid
b. Oued Boudjemâa
c. Oued Seybouse
d. Oued Meboudja
3. Aspect socio-économique
3.1. Contexte démographique
3.2. Contexte végétal et agricole
3.3. Le contexte industriel
3.4. Besoin en eau
3.4.1. Besoins en eau d’industrie (AEI)
3.4.2 .Besoins en eau potable (AEP)
3.4.3. Besoins en eau d’irrigation (AEA)
Conclusion
2ème chapitre : Aperçu géologique
Introduction
1. Stratigraphie
1.1. Les terrains métamorphiques
– Unité inférieure (ou de base)
– Unité intermédiaire
– Unité supérieure
1.2. Les terrains sédimentaires
1.2.1. Le Secondaire
1.2.1.1. La chaîne de Calcaires
1.2.1.2. Domaine des flyschs
1.2.2. Le Tertiaire
1.2.2.1. L’Eocène inférieur
1.2.2.2. L’Oligocène
1.2.2.3. Le Mio-Pliocène
– Faciès marin (Plaisancien)
– Faciès continental
– Faciès fluviatile
1.2.3. Le Quaternaire
1.2.3.1. Le Quaternaire ancien
1.2.3.2. Le Quaternaire moyen
1.2.3.3. Le Quaternaire récent
1.2.3.4. Le Quaternaire actuel
2. Tectonique
2.1. Les monts de Cheffia
2.2. La plaine d’Annaba
3. Paléogéographique
4. Les coupes géologiques
– Coupe géologique N°01
– Coupe géologique N°02
Conclusion
3ème chapitre : Etude hydroclimatologique
Introduction
1. Les stations de mesures
2. Le type de climat
3. Les facteurs climatiques
3.1. Les précipitations
3.1.1. Répartition interannuelles des précipitations
3.1.2. Variation moyenne mensuelle des précipitations
3.1.2.1. La station des Salines
3.1.2.2. La station de Pont Bouchet
3.1.3. Répartition saisonnière des précipitations
3.1.4. Le coefficient pluviométrique
3.2. Les températures
3.3. Le diagramme ombrothermique (H.Gaussen et F. Bagnouls)
3.4. Le vent
3.5. L’humidité
4. Le bilan hydrique
4.1. L’évapotranspiration
-L’évapotranspiration potentiel (ETP)
-L’évapotranspiration réelle (ETR)
4.1.1. Calcul de l’évapotranspiration potentiel et l’évapotranspiration réelle
4.1.1.1. L’évapotranspiration potentielle (ETP)
4.1.1.2. L’évapotranspiration réelle
4.1.1.2.1. Formule de Thornthwaite
4.1.1.2.2. Formule de Turc
4.1.1.2.3. Formule de Coutagne
4.2. Le ruissellement (R)
4.3. L’infiltration (I)
4.4. La réserve facilement utilisable (RFU)
4.5. Calcul du bilan hydrique
4.5.1. Représentation graphique du bilan hydrique
4.5.2. Interprétation du bilan hydrique
Conclusion
4ème chapitre : Aperçu hydrogéologique
Introduction
1. Les différents horizons aquifères
1.1. Aquifère superficiel
1.1.1. La nappe des gneiss altérés
1.1.2. La nappe des cailloutis et des terrasses
1.1.3. La nappe du cordon dunaire
1.1.4. La nappe des alluvions récentes et actuelles (nappe phréatique)
1.2. Aquifère profond
1.2.1. La nappe des cipolins
1.2.2. La nappe des graviers
2. Le mode d’alimentation des nappes
2.1. Pour la nappe phréatique (des alluvions récentes et actuelles)
2.2. Pour la nappe profonde des graviers
3. Les profils hydrogéologiques
-Profil hydrogéologique N°01
-Profil hydrogéologique N°02
4. Piézomètre de l’aquifère
4.1. Inventaire des points d’eau
4.2. Etablissement de la carte piézométrique
4.2.1. Calcul du gradient hydraulique
4.2.2. Interprétation des cartes piézométriques
4.2.2.1. Carte piézométrique des basses eaux
4.2.2.2. Carte piézométrique des hautes eaux
Conclusion
5ème chapitre : Pollution des eaux souterraines et superficielles
Introduction
1. Les forages
1.1. Échantillonnage et méthode d’analyse
1.2. Interprétation des résultats
1.2.1. Les paramètres physiques
-La température
-Le pH
– La conductivité électrique (CE)
– Le résidu sec (RS)
1.2.2. Les paramètres chimiques
1.2.2.1. Les éléments majeurs
1.2.2.1.1. Les cations
-Calcium (Ca2+)
-Magnésium (Mg2+)
– Sodium (Na+) et Potassium (K+)
1.2.2.1.2. Les anions
– Les Chlorures (Cl-)
– Les Sulfates (SO42-)
-Les Bicarbonates (HCO3-)
-Les Nitrates (NO3-)
1.2.2.2. Les éléments métalliques traces (Fe2+)
2. Les puits
2.1. Echantillonnage et méthode d’analyse
2.2. Interprétation des résultats
2.2.1. Les paramètres physiques
-La température
-Le pH
-La conductivité électrique
2.2.2. Les paramètres chimiques
2.2.2.1. Les éléments majeurs
2.2.2.1.1. Les cations
-Calcium (Ca2+)
-Magnésium (Mg2+)
2.2.2.1.2. Les anions
– Chlorures (Cl-)
– Phosphates (PO42-)
2.2.2.2. Les métaux lourds
– Le plomb (Pb)
– Le Fer total (Fe.T)
– Le cuivre (Cu)
– Le Nickel (Ni)
3. Les oueds
3.1. Oueds Bouhdid et Boudjemâa
3.1.1. Échantillonnage et méthode d’analyse
3.1.2. Interprétation des résultats
3.1.2.1. Les paramètres physiques
-La température
-Le pH
-La conductivité électrique
3.1.2.2. Les éléments majeurs
3.1.2.2.1. Les cations
-Calcium (Ca2+)
-Magnésium (Mg2+)
3.1.2.2.2. Les anions
– Chlorures (Cl-)
– Phosphates (PO42-)
3.1.2.3. Les métaux lourds
– Le plomb (Pb)
-Le fer total (Fe. T)
-Le cuivre (Cu)
-Le Nickel (Ni)
3.2. Oued Seybouse
3.2.1. Échantillonnage et méthode d’analyse
3.2.2. Interprétation des résultats
3.2.2.1. Les paramètres physiques
-La température
-Le pH
-La conductivité électrique
3.2.2.2. Les éléments majeurs
3.2.2.2.1. Les cations
-Le Calcium (Ca2+)
-Le magnésium (Mg2+)
3.2.2.2.2. Les anions
-Les chlorures (Cl-)
-Les sulfates (SO42-)
3.2.2.3. Les métaux lourds
-Le zinc (Zn)
-Le fer total (Fe. T)
-Le cuivre (Cu)
-Le Nickel (Ni)
3.3. Oued Méboudja
3.3.1. Échantillonnage et méthode d’analyse
3.3.2. Interprétation des résultats
3.3.2.1. Les paramètres physiques
-La température
-Le pH
-La conductivité électrique
3.3.2.2. Les éléments majeurs
3.3.2.2.1. Les cations
-Le Calcium (Ca2+)
-Le magnésium (Mg2+)
3.3.2.2.2. Les anions
-Les chlorures (Cl-)
– Les sulfates (SO42-)
– Les phosphates (PO43-)
3.3.2.3. Les métaux lourds
-Le plomb (Pb)
-Le fer total (Fe. T)
-Le cuivre (Cu)
-Le nickel (Ni)
Conclusion
6ème chapitre : Pollution atmosphérique
Introduction
1. Les sources de pollution atmosphérique
1.1. Pollution due aux procédés industriels
1.2. Pollution due à la combustion
1.3. Pollution due aux véhicules
1.4. Pollution d’origine naturelle
2. Les types de pollution Atmosphérique
2.1. Pollution global
2.2. Pollution régionale
2.3. Pollution locale
3. Les sources de pollution atmosphérique dans la zone d’étude
3.1. Procédés industrielles
3.2. Intensité du trafic routier
3.2.1. Statistique annuel du park des véhicules de la zone d’étude
3.2.2. Estimation du dégagement de CO2 des véhicules à essence et diesel
3.2.2.1. Le principe de quantification du CO2
-Pour les véhicules à essence
-Pour les véhicules à diesel
3.2.2.2. Estimation du dégagement de CO2 par les véhicules de la zone d’étude selon leurs âges
3.2.2.2.1. Les véhicules à essence
3.2.2.2.2. Les véhicules à diesel
la zone d’étude selon la distance
4. La surveillance de la qualité de l’air
4.1. Description du réseau de mesure
4.1.1. Installation du réseau de surveillance de la qualité de l’air
4.1.2. Implantation des stations de mesures
4.2. Mode de fonctionnement du réseau de surveillance de la qualité de l’air
4.3. Les objectifs du réseau de surveillance de la qualité de l’air
4.4. La pollution de l’air
4.4.1. Les types des polluants
4.4.1.1. Les polluants primaires
– Dioxyde de soufre (SO2)
– Oxyde d’azote (NO, NO2)
– Particules en suspension
– Monoxyde de carbone (CO)
– Composés organiques volatils (COV)
4.4.1.2. Les polluants secondaires
4.4.2. Les concentrations maximales des polluants
4.4.3. La Dispersion des polluants et les paramètres météorologiques
-Le vent
-L’humidité relative
-La température de l’air
4.5. Test de comparaison des paramètres météorologiques et des polluants mesurés en fonction des quatre stations durant la période (2002-2007)
4.5.1. Test de comparaison des paramètres météorologiques
4.5.1.1. Variation annuelle de la température enregistrée au niveau de 04 stations
4.5.1.2. Variation annuelle de l’humidité enregistrée au niveau de 04 stations
4.5.2. Test de comparaison des polluants mesurés
4.5.2.1. Variation annuelle du NO enregistré au niveau des quatre stations
4.5.2.2. Variation annuelle du NOX enregistré au niveau des quatre stations
4.5.2.3. Variation annuelle du NO2 enregistré au niveau des quatre stations
4.5.2.4. Variation annuelle du SO2 enregistré au niveau des quatre stations
4.5.2.5. Variation annuelle du CO enregistré au niveau des quatre stations
4.5.2.6. Variation annuelle d’O3 enregistré au niveau des Salines
4.5.2.7. Variation annuelle de la poussière enregistrée au niveau des quatre stations
4.6. Etude de l’évolution de la qualité de l’air pour l’année 2006
4.6.1. Paramètres météorologiques
4.6.1.1. La température
4.6.1.2. L’humidité relative
4.6.1.3. Vitesse et direction du vent
– Profil journalier moyen de la vitesse du vent pour les 04 stations durant l’année 2006
– Fréquence des classes de vitesse du vent pour l’année 2006
– La rose des vents
4.6.2. Quantification de la pollution
4.6.2.1. Pollution par le dioxyde d’Azote (NO2)
4.6.2.2. Pollution par le dioxyde de soufre (SO2)
4.6.2.3. Pollution par les poussières PM10
4.6.2.4. Pollution par l’Ozone
4.6.2.4. Pollution par le monoxyde de Carbone (CO)
4.6.3. Bilan sur la qualité de l’air pour Annaba et ses agglomérations
4.6.3.1. Paramètres de calcul de l’indice de la qualité de l’air
4.6.3.2. Echelle des valeurs attribuée aux sous-indices des polluants
4.6.3.3. Niveaux des indices
4.6.3.4. Fréquence d’apparition des indices
4.6.3.5. La qualité de l’air pour chaque site
– Site d’Annaba ville
-Site d’El Bouni
– Site de Sidi Amar
-Site des Salines
Conclusion
7ème chapitre : Impact sur l’homme et l’environnement
1. Impact sur l’homme
1.1. Les maladies à transmission hydrique (MTH)
1.1.1. La toxicité des métaux lourds
– Le Plomb (Pb)
– Le Fer total (Fe. T)
– Le Cuivre (Cu)
– Le Nickel (Ni)
– Le Chrome (Cr)
1.1.2. Situation épidémiologique en Algérie pendant la période (1984-1993)
1.1.2. Situation épidémiologique dans la zone d’étude durant les années (2007, 2008 et 2009)
1.2. Les maladies provoquées par la pollution atmosphérique
1.2.2. Effets des polluants atmosphériques sur la santé
-Le monoxyde de carbone (CO)
-Les oxydes d’azote (NO et NO2)
– L’oxyde de Soufre (SO2)
– L’Ozone (O3)
– Les particules en suspension (PS)
1.2.1. Classement des effets respiratoires néfastes pour la santé
1.2.3. Corrélation entre les concentrations des poussières et le nombre des consultations en médecine dans la zone d’étude (maladies respiratoires)
1.2.3.1. Corrélation entre les concentrations des poussières et le nombre de crises d’asthmes
1.2.3.1. Corrélation entre les concentrations des poussières et le nombre d’autres urgences respiratoires
2. Impact sur l’environnement
2.1. Les phénomènes naturels
2.1.1. L’effet de serre
2.1.2. Les pluies acides
2.2. Les effets de ces phénomènes sur les végétaux, les animaux, les eaux, les sols et les
matériaux
2.2.1. Effets sur les végétaux
2.2.2. Effets sur les animaux
2.2.3. Effets sur l’eau
2.2.4. Effets sur le sol
2.2.5. Effets sur les métaux
Conclusion
Conclusion générale et recommandations
Références bibliographiques
Annexes

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