Étude de la qualité physico-chimique et bactériologique de l’eau potable par approche statistique et indice de qualité de l’eau (IQE) (Cas de Hassi Bahbah et Ain Oussera)

SAIHI, AymenI brahim

Étude de la qualité physico-chimique et bactériologique de l’eau potable par approche statistique et indice de qualité de l’eau (IQE) (Cas de Hassi Bahbah et Ain Oussera)

SAIHI, AymenI brahim

URI: http://dspace.univ-djelfa.dz:8080/xmlui/handle/123456789/6690

Date: 2024

Abstract:

La présente étude est une combinaison des outils hydrogéochimiques, statistiques (ACP et CHA) et l’indice de qualité de l’eau (IQE) pour la caractérisation qualitative des ressources en eaux souterraines des aquifères de l’Albien de Ain Oussera et le Turonien de Hassi Bahbah de la Wilaya de Djelfa. Les résultats obtenus ont montré que l'abondance relative des principaux ions dans les eaux de la nappe de Ain Oussera est Na+>Mg2+>Ca2+>K+ pour les cations et Cl->SO42->HCO3->NO3- pour les anions. Par ailleurs, concernant les eaux de la nappe de Hassi Bahbah l'abondance relative des principaux ions dans les eaux de la nappe de Ain Oussera est Ca2+>Mg2+>Na+>K+ pour les cations et SO42->Cl->HCO3-> NO3- pour les anions. L’étude du faciès chimique des eaux de la zone d’étude montre la prédominance d’un faciès de type Ca-SO4 pour la nappe de Hassi Bahbah et un faciès de type Na-Cl pour la nappe de Ain Oussea. Le chimisme des eaux souterraines de la zone d’étude est contrôlé principalement par la dissolution des minéraux évaporitiques et les échanges de base avec les argiles, relativement abondants dans les environnements semi-arides à arides. D'autre part, le processus anthropique (contamination par les nitrates) joue un rôle secondaire, avec des teneurs en NO3- des eaux souterraines conformes à la norme de potabilité exigée par la réglementation algérienne et celle de l’OMS (50 mg/L). Dans la région de Ain Oussera, la majorité des eaux souterraines sont adéquates pour la consommation humaine selon les normes Algériennes et celles fixées par l'OMS. Par ailleurs, les eaux souterraines de la région de Hassi Bahbah sont fortement minéralisées et très dures, avec des concentrations en éléments majeurs souvent dépassant les normes de potabilité de l’eau destinée à la consommation humaine recommandées par l'OMS et l’Algérie.

Description:

La présente étude a été basée sur une combinaison des outils hydrogéochimiques, statistiques et l’indice de la qualité de l’eau (IQE) pour la caractérisation qualitative des ressources en eaux souterraines de la zone d’étude. Dans cette étude, on s’est intéressé aux aquifères : l’Albien de Ain Oussera et Turonien de Hassi Bahbah. Sur le plan hydrogéologique, la région de Ain Oussera est formée par un remplissage moi-plio-quaternaire, et des formations du crétacé supérieur et inférieur. Dans la Crétacé inférieur il y a les formations d’âge Barrémo-Albo-Aptien qui formé généralement par des grés et des argiles. Alors que les terrains du Crétacé supérieur sont essentiellement gréseux renferment plusieurs horizons aquifères dont le plus important est l'Albien. L’Albien s’avère l’aquifère le plus important du point de vue quantité et qualité de ces eaux où la plus part des forages d’exploitation captent cet horizon. C’est une nappe libre à grand extension et une épaisseur moyenne de l'ordre de 150 m. L’aquifère Turonien de Hassi Bahabah est constitué essentiellement de calcaires massifs fossilifères fissurés et de niveaux plus marneux dans la partie médiane. La fissuration du calcaire donne au Turonien les caractéristiques d’un bon aquifère. Le Turonien affleure localement dans la partie centrale du bassin des Zahrez, notamment à proximité de la commune d’Hassi Bahbah ainsi qu’en limite nord et sud de la zone d’étude. Le diagramme de Piper montre un faciès de type chloruré sulfaté calcique et magnésien (mixte Ca-Mg-Cl-SO4). En outre, la représentation des concentrations en éléments majeurs des eaux de la région sur les digrammes de Schöeller Berkaloff, Stabler et Stiff a permis de mettre en évidence deux types de faciès hydrogéochimique, l’un de type sulfaté calcique (Ca-SO4) principalement pour les eaux de la nappe de Hassi Bahbah, l’autre faciès est de type et chloruré sodique (Na-Cl) caractérise les eaux de de la nappe de Ain Oussera. D’autres types de faciès intermédiaires sont à signaler, tels que : chloruré calcique (Ca-Cl) et chloruré magnésien (Mg-Cl). L’application des outils hydrogéochimiques dans la caractérisation des eaux souterraines a permis d’apporter d’importants éléments sur le chimisme des eaux souterraines et permis l’identification des principaux processus responsables de leur minéralisation. Les principales réactions responsables de cette minéralisation sont : la dissolution des minéraux évaporitiques, essentiellement le gypse et l’halite, associés aussi à la précipitation de la calcite et la dolomite et au phénomène d’échange de base avec les minéraux argileux. Ceci est d’ailleurs en parfait accord avec l’état de sous-saturation des eaux vis-à-vis de ces minéraux pour la majorité des points échantillonnés. En outre, les processus d’origine anthropique sont liés principalement aux activités agricoles. L’application des méthodes statistiques (ACP et CAH), pour les eaux souterraines nous a permis d’identifier trois groupes d’eaux qui diffèrent par leurs teneurs en éléments dissous et dont la salinité croit dans l’ordre G3<G2<G1. La forte hétérogénéité chimique est due à la complexité des processus qui contrôlent la géochimie de ces eaux. De plus, l’ACP (cercle des variables) permet d’identifier les mécanismes principaux qui interviennent dans la minéralisation de l’eau souterraine. La comparaison des analyses physico-chimique des eaux avec les normes OMS et Algérienne, montre que la majorité des eaux souterrains de la région de Ain Oussera sont potable à la consommation humaine (selon les normes OMS, et Algérienne). Par ailleurs, l’évaluation de la qualité de l'eau montre que les eaux souterraines de Hassi Bahbah sont fortement minéralisées et très dures, avec des concentrations en éléments majeurs souvent dépassant les normes de potabilité de l’eau destinée à la consommation humaine recommandées par l'OMS et l’Algérie. L’indice de la qualité de l’eau (IQE) a été calculé afin d’évaluer la qualité globale des eaux. L'utilisation de l'Indice de Qualité de l'Eau (modèle : IQE arithmétique) permet de classer la qualité de l'eau de Ain Oussera en trois catégories : excellent, bonne et mauvaise (selon les normes Algérienne), et bonne, mauvaise et très mauvaise qualité (selon les normes OMS). Les eaux de l’aquifère de Hassi Bahbah sont classés comme eau de «excellente» et «bonne» qualité (selon les normes Algérienne), et «bonne» à «mauvaise» (selon les normes OMS). Les valeurs de l'indice de Ain Oussera qualité de l'eau (modèle : IQE pondéré) permettent de classer ces eaux en trois catégories : excellent et bonne (selon les normes Algérienne), et excellente, bonne et médiocre (selon les normes OMS). Les eaux de l’aquifère de Hassi Bahbah sont classés comme eau de «bonne» qualité (selon les normes Algérienne), et «bonne» à «médiocre» (selon les normes OMS). De plus, les analyses bactériologiques réalisées par le laboratoire de l’ADE ont confirmé la qualité microbiologique de l'eau en révélant l'absence de bactéries. La combinaison du SAR avec la CE dans le diagramme USSL (Richards) indique l’appartenance des points d’eaux de l’aquifère de Ain Oussera aux classes C3S1 (68,75), C4S1 (18,75%) et C4S2 (12,5%), traduisant ainsi un risque de salinité élevé à très élevé et un risque de sodicité faible à moyen. Par ailleurs, les points d’eaux échantillonnés à Hassi Bahbah regroupés, en général dans la classe C4S1 présentent un risque de salinité très élevé et un risque de sodicité faible. Le diagramme de Wilcox indique que les eaux souterraines de Ain Oussera appartiennent aux classes bonne (68,75%), médiocre (18,75%) et mauvaise (12,5%) qualité pour l’irrigation. Par ailleurs, tous les points d’eaux échantillonnés à Hassi Bahbah sont de qualité médiocre pour l’irrigation

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