Les principaux polluants des eaux naturelles

Introduction Générale
CHAPITRE I : SYNTHESE BOBLIOGRAPHIQUE
Introduction
I. Les paramètres physico-chimiques de l’eau
I.1. Les paramètres physiques
I.1.1. La température (T)
I.1.2. Conductivité électrique (CE )
I.1.3. Le potentiel d’hydrogène (pH)
I.2. Principaux éléments présents dans l’eau
I.2.1. Cations majeurs
I.2.1.1. Calcium (Ca++)
I.2.1.2. Magnésium (Mg++)
I.2.1.3. Sodium et potassium (Na+ et K+)
I.2.2. Anions majeurs
I.2.2.1.Chlorures (Cl-)
I.2.2.2. Bicarbonate (HCO3-)
I.2.2.3. Les sulfates (SO4- -)
I.2.2.4. Les phosphates (PO43-)
I.2.3. Éléments indicateurs de pollution
I.2.3.1. Les éléments nutritifs
I.2.3.1.1. Les nitrates (NO3-)
I.2.3.1.2. Les nitrites (NO2-)
I.2.3.1.3. Ammonium (NH4+)
I.2.3.2. L’oxygène dissous (O)
I.2.3.3. La demande biochimique en oxygène (DBO2)
I.2.3.4. La demande chimique en oxygène (DCO)
I.2.3.5. La matière en suspension (MES)
I.2.3.6. Le résidu sec (RS)
I.3. Pollution des eaux
I.3.1. Origine de la pollution
I.3.1.1. L’industrie
I.3.1.2. L’agriculture
I.3.1.3. Pollution domestique
I.3.1.4. Pollution par les eaux pluviales
I.3.1.5. Pollution d‘origine naturelle
I.3.1.6. Pollution par les substances associées au traitement de l’eau
I.3.2. Les principaux polluants des eaux naturelles
I.3.2.1. Polluants physiques
I.3.2.1.1. Les éléments grossiers
I.3.2.1.2. Les sables
I.3.2.1.3. La matière en suspension (MES)
I.3.2.2. Polluants chimiques
I.3.2.2.1. Les éléments chimiques minéraux
I.3.2.2.2. La matière organique
I.3.2.3. Polluants microbiologiques
Conclusion
CHAPITRE II : GEOLOGIE
Introduction
II.1. La Situation Géographique
II.2. Le cadre géologique et lithologique
II.2.1. Les formations lithologiques
II.2.1.1. Les roches résistantes
II.2.1.2. Les roches moyennement résistantes
II.2.1.3. Les roches tendres
II.2.2. Le cadre structural actuel
II.2.2.1. Les formations peu ou pas tectonisées
II.2.2.1.1. Le Quaternaire
II.2.2.1.2. Le Mio- Pliocène continentale
II.2.2.2. Nappe numidienne
II.2.2.3. La nappe tellienne
II.2.2.4. La nappe néritique Constantinoise
II.2.2.5. Les unités ultra- telliennes
II.2.2.6. La série de Aïn El Kerma
II.2.3. Les mouvements tectoniques
II.2.3.1. La phase éocène
II.2.3.2. La période comprise entre la phase éocène et la phase de éocène inférieur
II.2.3.3. La phase miocène
II.2.3.4. La néotectonique
II.2.3.5. Les formations pas ou peu tectonisées
II.2.4. La perméabilité
Conclusion
CHAPITRE III : GEOMORPHOLOGIE
Introduction
III.1. Délimitation du bassin versant
III.2. Le milieu physique
III.2.1. La montagne
III.2.2. Les collines
III.2.3. Les piedmonts
III.2.4. Les vallées alluviales
III.2.5. Le couvert végétal
III.2.6. Le réseau hydrographique
III.2.6.1. Présentation
III.2.7. Caractéristiques morphométriques du réseau hydrographique du bassin de Oued Bouhamdene
III.2.7.1. Profil en long
III.2.7.2. Paramètres morphométriques
Conclusion
CHAPITRE IV : HYDROCLIMATOLOGIE
Introduction
IV.1. Les données climatiques disponibles
IV.2. Caractérisation hydroclimatologique du bassin versant de Oued Bouhamdene
IV.2.1. Climatologie
IV.2.1.1. Le Climat
IV.2.1.2. Evolution dans le temps étalé sur la période disponible (1995-2005)
IV.2.1.2.1. Evolution annuelle des précipitations, des températures et évaporation
IV.2.1.2.1.1. Evolution annuelle des précipitations
IV.2.1.2.1.2. Evolution annuelle des températures
IV.2.1.2.1.3. Evolution annuelle de évaporation
IV.2.1.2.2. Evolution mensuelle des précipitations, des températures et évaporation
IV.2.1.2.2.1. Evolution mensuelle des précipitations
IV.2.1.2.2.2. Evolution mensuelle des températures
IV.2.1.2.2.3. Evolution mensuelle de évaporation
IV.2.2. Hydrométrie
IV.2.2.1. Evolution dans le temps (1995-2005)
IV.2.2.1.1. Evolution annuelle des apports liquides
IV.2.2.1.2. Evolution mensuelle des apports liquides
IV.3. La variation du volume de la retenue en fonction des précipitations dans temps.
IV.3.1. La variation annuelle du volume de la retenue en fonction des précipitations.
IV.3.2. La variation mensuelle du volume  de la retenue en fonction des précipitations
IV.4. Bilans hydrologique
IV.4.1. Estimation des paramètres du bilan hydrologique
IV.4.1.1. Evapotranspiration potentielle ETP
IV.4.1.1.1.Formule de THORNTHWAITE
IV.4.1.1.2. Formule de TURC
IV.4.1.1.3. Comparaison des deux formules antécédentes
IV.4.1.2. Evapotranspiration réelle (ETR), ou déficit d’écoulement
IV.4.1.2.1. Formule de COUTAGNE
IV.4.1.2.2. Formule de TURC
IV.4.3. Application
IV.4.3.1. Bilan hydrologique de THORNTHWAITE
IV.4.4. Estimation du bilan d’eau
IV.4.4.1. Les différentes composantes du bilan
IV.4.4.1.1. Le ruissellement
IV.4.4.1.2. Estimation de la lame d’eau infiltrée
Conclusion
CHAPITRE V : HYDROCHIMIE
Introduction
V.1. Caractérisation des eaux du barrage
V.2. Les facies chimiques
V.2.1. Faciès chimique selon PIPER
V.2.2. Faciès chimique selon SCHOELLER –BERKALOFF
V.3. Analyse en Composantes Principales (ACP)
V.3.1. Principe de L’ACP
V.3.2. Conditions d’utilisation de l’ACP
V.3.3. Application de L’A.C.P aux données chimiques des eaux de surface du barrage de Hammam Debagh
V.3.3.1. Matrice de corrélation
V.3.3.2. L’analyse des plans factoriels
V.4. Evolution de la teneur des éléments physico-chimiques
V.4.1. Les paramètres physiques
V.4.1.1. La température (T °C)
V.4.1.2. Potentiel d’hydrogène (pH)
V.4.1.3. Conductivité électrique (CE) et du résidu sec (Rs)
V.4.2. Les Eléments chimiques
V.4.2.1. Les cations
V.4.2.1.1. Le calcium (Ca++))
V.4.2.1.2. Magnésium (Mg++)
V.4.2.1.3. Potassium (K+)
V.4.2.1.4. Sodium (Na+)
V.4.2.2. Les Anions
V.4.2.2.1. Chlorures (Cl-)
V.4.2.2.2. Bicarbonate (HCO3-)
V.4.2.2.3. Les sulfates (SO4- -)
V.4.2.2.4. Les phosphates (PO43-)
V.4.2.3. Éléments indicateurs de pollution
V.4.2.3.1. Les éléments nutritifs
V.4.2.3.1.1. Les nitrates (NO3-)
V.4.2.3.1.2. Les nitrites (NO2-)
V.4.2.3.1.3. Ammonium NH4+
V.4.2.3.2. La demande biochimique en oxygène (DBO5)
V.4.2.3.3. La demande chimique en oxygène (DCO)
V.4.2.3.4. Le rapport DCO/DBO
V.4.2.3.5. L’oxygène dissous (O2)
V.4.2.3.6. La matière en suspension (MES)
V.5. Qualité des eaux
V.5.1. Normes de qualité
V.5.2. Qualité des eaux pour L’irrigation
V.5.2.1. La Salinité
V.5.2.2. La classification de RICHARD ou RIVERSIDE (S.A.R)
V.5.2.3. La classification de WILCOX
Conclusion
Conclusion Générale
Références Bibliographiques

Qualité des eaux pour l’irrigation

La rareté des précipitations et la forte évaporation, ont contraint les agriculteurs à utiliser les eaux du barrage pour l’irrigation des terres agricoles. C‟est pour cette raison que la qualité de l‟eau utilisée dans l‟agriculture doit présenter les meilleurs paramètres physicochimiques.
Il est connu que les sels minéraux contenus dans l‟eau ont des effets sur le sol, les plantes et les êtres humains. Ces sels peuvent perturber le développement physique des plantes par l‟absorption, qui agissent sur le processus osmotique, ou chimiquement par les réactions métaboliques telles que celles causées par les constituants toxiques. En plus, les sels causent des changements dans la structure du sol, sur sa perméabilité et sur son aération, affectant directement le développement de la plante. Par conséquent, la consommation de cette dernière peut être à l‟origine de maladies chroniques.

Le ruissellement

Le ruissellement correspondant à la part des précipitations qui s’écoule directement sur le sol lors des précipitations. Il peut donc être connu d‟une façon générale par analyse de l‟hydrogramme d‟un cours d‟eau où à l‟aide des méthodes empiriques qui donnent une valeur approchée. Parmis les méthodes empiriques on peut citer celle de Tixeron et Berkaloff. Ces auteurs ont établi une formule qui permet d‟étudier le ruissellement moyen annuel. Cette formule tant quelle ne tienne pas compte de la nature lithologique des terrains et l‟influence de la perméabilité, reste toujours discutable.

Diagramme Ombrothermique de Gaussen

La combinaison des deux principaux facteurs climatiques, la température et les précipitations, est intéressante dans la mesure où elle permet de déterminer les mois véritablement secs. Cette relation permet d‟établir un graphe dit Ombrothermique sur lequel les températures sont portées à une échelle double des précipitations (P = 2T).
L‟application de cette technique à la région d‟étude, montre qu‟elle est caractérisée par un climat possédant une saison sèche qui s‟étend du mois Juin jusqu’au mois d‟Octobre, et une saison humide qui s‟étend le reste de l‟année (Figure IV-1). Donc le bassin versant à oued Bouhamdene a un climat tempéré sub-humide, caractérisé par deux saisons, l‟une humide et froide et l‟autre sèche et chaude. Pour bien préciser les différents facteurs qui le composent, nous allons étudier en détail l‟évolution des paramètres climatiques notamment les précipitations et les températures.

Conditions d’utilisation de l’ACP

L’utilisation de l’ACP implique une stratégie déterminée d’analyse de données. En tout premier lieu, il convient de sélectionner les échantillons (observations) et les variables (éléments, débits, taille des bassins versants…) que nous voulons exploiter conformément à l’objectif fixé. Une fois la thématique de l’analyse définie, la matrice de données constituée (tableau des données d’entrées) est contrôlée au regard de divers critères. (Tessier, 2003)
1- La forme de la matrice doit être telle que le nombre d’observations n soit supérieur au nombre de variables p.
2- La matrice ne doit pas comporter de valeurs manquantes et l’ordre de grandeur des variables doit être examiné.
3- Les variables doivent être continues.
4- Les relations éventuelles entre les variables doivent être de type linéaire.

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