Qualité physico-chimique et biologique de l`oued Ouislane au sein

Revue AFN Maroc
N°double : 4-5
Décembre 2009
Recherche
Qualité physico-chimique et biologique de l’oued Ouislane au
sein de la ville de Meknès (centre-nord du Maroc)
1*
EL ADDOULI Jamal1*, CHAHLAOUI Abdelkader1, BERRAHOU Ali2,
CHAFI Abdelhafid2, ENNABILI Abdeslam3
LBE, Faculté des Sciences, Université Moulay Ismail, BP 11201 Zitoune, Meknès.
2
LHEG, Faculté des Sciences, Université Mohammed 1er, BP 717 - 60000 Oujda.
3
LPAMSN, INPMA, Université Sidi Mohamed Ben Abdellah, BP 8691 - 30003, Fès.
*
Courriel : [email protected]
RESUME :
L’oued Ouislane est l’un des cours d’eau drainant la ville de Meknès
(Centre-nord du Maroc). Dans le but de cerner l'état de qualité de cet oued, notre
étude a porté sur la détermination de paramètres physico-chimiques et
bactériologiques de ses eaux. Les résultats obtenus décrivent une situation
préoccupante de l'état de ce cours d'eau, menacé particulièrement par les activités
humaines.
Mots clés :
Oued Ouislane, qualité des eaux, pollution.
SUMMARY
Physicochemical and biological qualities of Ouislane wadi in Meknès city.
The superficial water system draining Meknès city includes Ouislane wadi. In
order to characterize quality of this river, a study of physicochemical and
biological parameters has been carried out. The obtained results underline a worst
quality of this river which is menaced particularly by human activities.
Keywords
Ouislane wadi, water quality, pollution.
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Introduction
Faisant partie des pays à climat méditerranéen aride à semi-aride, le Maroc a
un potentiel hydrique relativement limité et irrégulier (COP 7, 2001 ; CSEC, 2001).
Les estimations prévisionnelles des réserves et de la demande en eaux, en tenant
compte des changements climatiques, montrent que le Maroc serait, dans moins de
20 ans, en situation de stress hydrique chronique (moins de 500 m3/hab./an ;
BANQUE MONDIALE, 1995).
Par ailleurs, la détérioration de la qualité des ressources en eau, suite à
l’activité humaine, constitue une menace aussi importante que celle liée au
déséquilibre quantitatif. En effet, le problème de pollution des ressources en eau,
généré par les rejets urbains et par les activités industrielles et agricoles, diminue le
potentiel des ressources hydriques de bonne qualité. Cette dégradation de la qualité
des eaux a un impact négatif sur la santé de la population et compromet, par la
suite, le développement socio-économique du pays.
Comme toutes les villes du Maroc, la ville de Meknès est concernée par le
problème de pollution du fait de sa démographie croissante et du développement du
secteur industriel, en absence d’une politique environnementale efficace.
L’installation d'industries importantes au niveau des rives de l’oued
Ouislane, telles la cimenterie, l’industrie de plastique, la tannerie (ABDOUH & al.,
2004), l'élevage et l'irrigation des cultures maraîchères (provoquant un
assèchement d'une grande partie du cours d'eau pendant l'été) représentent des
sources de pollution non négligeables de ce cours d'eau. Certains travaux portant
sur la qualité physicochimique, bactériologique et faunistique des lits oueds ont été
réalisés au niveau de la région de Meknès (CHAHLAOUI, 1996 ; ABOULKACEM
& al., 2003, 2007).
Le présent travail a été réalisé sur les stations recevant spécialement les rejets
domestiques et industriels, et a pour objectif de déterminer, à la lumière des
résultats physico-chimique et bactériologique, la nature et l'impact de la pollution
sur la qualité des eaux de l’oued Ouislane.
1 Matériels et méthodes
1.1 Zone d’étude
La ville de Meknès se situe dans la partie septentrionale du Maroc. C’est la
deuxième ville de la plaine de Saïs, après la ville Fès. Le climat est de type
méditerranéen, avec une pluviométrie moyenne de 660 mm/an (CHAHLAOUI,
1996). L’oued Ouislane appartient au réseau hydrographique superficiel de la
région de Meknès, prenant naissance au Sud-est du village de Boufekrane ; la
largeur de son bassin versant est de 5 à 6 Km en moyenne (ABOULKACEM, 2007).
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Quatre stations ont été choisies sur le lit naturel de l'oued Ouislane
(Figure 1), en fonction de l'implantation des activités humaines et industrielles. Ces
points de prélèvement sont de l'amont vers l'aval :
- S1, Station en amont de l’oued Ouislane.
- S2, Station située à proximité de l’unité industrielle “Lafarge Ciment”.
- S3, Station recevant l’effluent domestique du quartier “Borj Moulay
Omar”.
- S4, Station située à l’aval de l’oued Ouislane, recevant les effluents
industriels, domestiques et agricoles (activité maraîchère et élevage).
Le suivi de la qualité des stations choisies a été réalisé avec nos soins au
laboratoire de l’équipe “Eco-conseil en Environnement” de la Faculté des Sciences
de Meknès.
1.2 Echantillonnage et analyses
Un échantillonnage mensuel a été effectué durant la période “juillet 2005 juin 2006”. Pour les analyses physico-chimiques, le prélèvement des eaux est
effectué dans des bouteilles de 1.5 L, à partir des stations d’études les plus utilisées
en irrigation.
Figure 1. Zone d'étude. S1, S2, S3 et S4 : stations d’échantillonnage.
Pour l’analyse bactériologique, les échantillons d’eau sont prélevés dans des
flacons stériles à bouchons rodés, d’une capacité de 500 ml. Pour la recherche des
salmonelles, un volume de 5 L a été prélevé dans des bidons en plastique bien
propres. Le transport au laboratoire des flacons de prélèvement a été effectué dans
une glacière à basse température (+4°C).
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Au total, 9 paramètres de pollution ont été mesurés. L’étude physicochimique des eaux a porté sur la détermination du pH, de la température (°C), de la
conductivité (C.E.), des chlorures (Cl-), des nitrates (NO3-), des nitrites (NO2-), des
sulfates (SO42-), des ortho-phosphates (PO43-) et de l’oxygène dissous (O2). Les
méthodes utilisées sont celles citées par Rodier (1978). Les mesures de la
température de l’eau, du pH et de la conductivité sont effectuées sur le terrain en
utilisant des ondes portables.
Le dénombrement des bactéries indicatrices de la contamination fécale
“coliformes totaux (CT), coliformes fécaux (CF), streptocoques fécaux (SF) et
Clostridium sulfito-réducteurs (CSR)”, ainsi que la recherche des germes
pathogènes de type salmonelles, ont été réalisés selon les techniques décrites par
Rodier (1978).
Les résultats sont exprimés en moyennes saisonnières (moyenne de 3 mois
successives de chaque saison).
2 Résultats et discussion
2.1 Qualité physico-chimique des eaux
2.1.1 pH
Les valeurs du pH des eaux de l’oued Ouislane se trouvent dans la zone
normale, variant de 7.26 à 7.57, et dévoilent un léger gradient croissant de l’amont
vers l’aval. Le pH est légèrement neutre à modérément alcalin au niveau des
stations S2 et S3 (Figure 2) ; la diminution du pH résulterait de l’activité
bactérienne de décomposition de la matière organique (ANSA-ASARE & al., 1999 ;
NEAL & al., 2000 a). Les valeurs saisonnières des eaux de l’oued ne présentent pas
de fluctuations très importantes, à l’exception du printemps qui enregistre les
valeurs de pH les plus élevées (Figure 3).
2.1.2 Température
La température moyenne présente des valeurs comprises entre 19.43°C (S3)
et 20.54°C (S2) (Figure 2). L’évolution temporelle de la température de l’eau
montre des valeurs maximales en été et minimales en hiver (Figure 3). La
variabilité saisonnière de la température est liée exclusivement à l’effet temporel
(CHAHLAOUI, 1996 ; VEGA & al., 1998 ; SILVA & SACOMANI, 2001).
2.1.3 Oxygène dissous
L’évolution de l’oxygène dissous dans les eaux de l’oued Ouislane traduit
une nette dégradation de la qualité des eaux en aval, à proximité des eaux usées, et
passe de 6.60 mg/l à 4.14 mg/l (Figure 2). Ce déficit en oxygène dissous est
important en été (Figure 3), probablement en relation avec de fortes charges
organiques générées par les effluents liquides de la ville de Meknès. Pour ce
paramètre, les eaux de l’oued Ouislane peuvent être classées dans la catégorie des
eaux de moyenne qualité (CNS, 1994).
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2.1.4 Chlorures
La comparaison des valeurs moyennes en chlorures démontre l’existence
d’un gradient croissant de l’amont vers l’aval ; leurs valeurs passent de 310.38 mg/l
en amont à 435.43 mg/l à l’aval du cours d’eau (Figure 3). Comparées avec la
grille de la qualité des eaux de surface (CNS, 1994), les eaux de l’oued Ouislane
correspondent aux eaux de surface de moyenne qualité. Les stations S2 et S3
présentent des moyennes respectives en chlorures de l’ordre de 375.5 mg/l et
431.48 mg /l (Figure 2).
Figure 2. pH, température (T) et concentrations moyennes de l’oxygène dissous,
des : nitrates, chlorures et ortho phosphates au niveau des eaux de l’O Ouislane.
30.00
25.00
T (°C)
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
S1
S2
S3
S4
pH
Station
9
8
7
6
5
4
3
2
1
0
S1
S2
S3
S4
S3
S4
Station
40.00
PO4 3- (mg/l)
35.00
30.00
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
S1
S2
Station
_____________________________________________________________
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9.00
8.00
7.00
O2 (mg/l)
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
S1
-1.00
S2
S3
S4
NO3- (mg/l)
Station
10.00
9.00
8.00
7.00
6.00
5.00
4.00
3.00
2.00
1.00
0.00
S1
S2
S3
S4
S3
S4
Station
900.00
800.00
Cl- (mg/l)
700.00
600.00
500.00
400.00
300.00
200.00
100.00
0.00
S1
S2
Station
2.1.5 Ortho-phosphates
Les concentrations moyennes en ortho-phosphates montrent des valeurs
importantes en S3 et S2, et faibles en S1 et S4 (Figure 2). La teneur élevée en
ortho-phosphates à la station S4 par rapport à la station S1 pourrait s’expliquer par
l’effet des rejets d’eaux usées (VEGA & al., 1998 ; NEAL & al., 2000a ;
JONNLAGADDA & MHERE, 2001 ; SILVA & SACOMANI, 2001). La comparaison des
concentrations saisonnières en hiver et au printemps révèle de fortes teneurs en
ortho-phosphates (Figure 3)/
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1800
Figure
3. (A-B) Variation saisonnière des paramètres physico-chimiques au niveau
1600
des eaux de l’O. Ouislane.
1400
1200
1000
800
600
400
200
Chlorures (mg/l)
printemps
hiver
Conductivité (µcm/s)
automne
S4 - été
printemps
hiver
automne
S3 - été
Sais
on
printemps
automne
hiver
printemps
S2 - été
hiver
automne
S1 - été
0
35
30
25
20
15
10
5
hiver
pH
Nitrites (mg/l)
printemps
automne
hiver
Sulfates (mg/l)
Orthophosphates (mg/l)
Température (°C)
Nitrates (mg/l)
Oxygène dissous (mg/l)
S4 - été
printemps
hiver
automne
S3 - été
Sa
iso
n
printemps
automne
S2 - été
printemps
hiver
S1 - été
automne
0
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Elle laisse suggérer une bonne part de l’effet du lessivage à la suite des crues.
Les concentrations les plus basses sont notées pendant la saison sèche. Les
variations saisonnières importantes en ortho-phosphates observées en hiver seraient
dues d’une part aux sources agricoles et domestiques (NEAL & al., 2000b ;
JONNLAGADDA & MHERE, 2001 ; PETRY & al., 2002) et d’autre part à la libération
du phosphore stocké dans les sédiments (Neal & al., 2000a ; BOWES &
HOUSE, 2001).
2.1.6 Nitrates
L’analyse des concentrations des nitrates dans les eaux de l’oued Ouislane
montre que les quantités les plus élevées sont enregistrées au niveau des stations S1
et S4, alors que des valeurs faibles et légèrement similaires sont enregistrées au
niveau des stations S2 et S3 (Figure 2).
Au niveau de l’oued Ouislane, les nitrates s’avèrent liées aux périodes des
crues (Figure 3). Le lessivage des sols par les eaux de ruissellement d’une part et
l’entraînement des déchets d’origines végétale et animale, très riches en composés
organiques azotées, d’autre part seraient sans doute responsables de l’augmentation
des concentrations des nitrates. Des variations saisonnières similaires ont été
mentionnées dans la littérature (BERZAS & al., 2000 ; NEAL & al., 2000b ; HOUSE
& al., 2001).
2.1.7 Conductivité électrique
Nous notons pour la conductivité électrique une large variation mensuelle,
avec un minimum de 982 µs/cm à 20°C et un maximum de 2101µs/cm à 20°C. Les
valeurs moyennes les plus importantes sont enregistrées au niveau des stations S2
et S4 (Figure 4). L’augmentation de la minéralisation en période estivale (Figure 3)
serait favorisée par la diminution du débit de l’eau en faveur de la prédominance
des rejets fortement minéralisés, et à l’accélération du processus bactérien de la
minéralisation de la matière organique (SILVA & SACOMANI, 2001).
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Figure 4. Conductivité (C.E.) et concentrations moyennes des sulfates et des
nitrites au niveau des eaux de l’oued Ouislane.
1800.00
1600.00
C.E. (µcm/s)
1400.00
1200.00
1000.00
800.00
600.00
400.00
200.00
0.00
S1
S2
S3
S4
Station
3.50
NO2- (mg/l)
3.00
2.50
2.00
1.50
1.00
0.50
0.00
S1
S2
S3
S4
S3
S4
Station
35.00
30.00
SO4 2- (mg/l)
25.00
20.00
15.00
10.00
5.00
0.00
-5.00
S1
S2
Station
2.1.8 Sulfates
La variation spatiale des sulfates au niveau des eaux de l’oued Ouislane
montre des concentrations comparables entre l’aval de l’oued et les stations S2 et
S3. L’amont de l’oued présente la valeur moyenne la plus faible, de l’ordre de
10.20 mg/l (Figure 4). Les variations temporelles des sulfates montrent des teneurs
maximales au printemps et en été à l’aval de l’oued (Figure 3), dues
éventuellement à des rejets d’eaux usées chargés en sulfates, exception faite pour
les dilutions provoquées pendant la période pluviale. Les concentrations moyennes
des sulfates au niveau de l’oued Ouislane restent moins élevées que celles relevées
dans d’autres travaux (VEGA & al., 1998 ; SILVA & SACOMANI, 2001) ; ces auteurs
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ont suggéré que l’enrichissement des eaux en sulfates serait probablement lié à la
nature des sols traversés par le cours d’eau.
2.1.9 Nitrites
La station amont de l’oued présente des valeurs plus faibles par rapport aux
autres stations (S2, S3 et S4) (Figure 4). Globalement, la cinétique des éléments
azotés suit un gradient croissant de l’amont vers l’aval de l’oued. Il faut relever
particulièrement la présence d’une charge azotée maximale en période de crues au
niveau des stations étudiées (Figure 3).
2.2 Qualité bactériologique des eaux
2.2.1 Coliformes totaux (CT)
L’évolution de la concentration des coliformes totaux montre un gradient
croissant de l’amont vers l’aval et permet de dégager les constatations suivantes :
- Un premier secteur, représenté par la station S3 et la station aval de l’oued
Ouislane (S4), est caractérisé par des valeurs très élevées de CT, oscillant
entre 103/100 ml et 5 107/100 ml. Les concentrations maximales sont
notées en été et en automne (Figure 5), témoin d’une contamination directe
ou indirecte par la matière fécale. La station S4 est en contact direct avec
les rejets domestiques, industriels et agricoles.
- Un deuxième secteur, représenté par la station S2, est caractérisé par des
valeurs intermédiaires, dépassant largement les normes préconisées pour
une irrigation des cultures maraîchères.
- Un troisième secteur est représenté par la station amont de l’oued (S1) qui
présente les concentrations les plus faibles de la zone d’étude (rejets
d’origine agricole).
2.2.2 Coliformes fécaux (CF)
L’évolution spatiale des coliformes fécaux suit les mêmes tendances que
pour les coliformes totaux. Les concentrations les plus élevées de CF sont
enregistrées à l’aval de l’oued Ouislane. La variation saisonnière est très
significative et favorisée par la température, avec des valeurs maximales en été et
en automne (Figure 5). D’autres auteurs ont souligné l’existence de fluctuations
saisonnières importantes des CF au niveau des cours d’eau (CHAHLAOUI, 1996 ;
ABOULKACEM, 2007).
2.2.3 Streptocoques fécaux (SF)
La variation spatiale des SF montre un gradient croissant de l’amont (S1)
vers l’aval de l’oued (S4). La variation saisonnière n’est pas très nette pour la
station S1 ; les germes dénombrés sont en concentrations faibles et régulières
durant toute la période d’étude (Figure 5). Cependant, les autres stations,
principalement S3 et S4, présentent des charges en SF très importantes pendant la
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période “été-automne-printemps”, pendant laquelle, on assiste à une diminution du
débit d’eau
et à un apport accru des eaux usées.
8
Figure 5.
Variation
saisonnière des bactéries indicatrices de la contamination fécale
7
(CT, CF et SF) au niveau des eaux de l’oued Ouislane.
6
4
3
1
CF
printemps
hiver
CT
automne
S4 - été
SF
printemps
hiver
automne
n
S3 - été
Sai
so
printemps
hiver
automne
S2 - été
hiver
l)
printemps
0
automne
ies/100 m
e de bactér
2
S1 - été
br
Log 10 (nom
5
(CT, Coliformes totaux ; CF, Coliformes fécaux ; SF, Streptocoques fécaux)
2.2.4 Salmonelles
Pour ce qui est des germes pathogènes du genre Salmonelle, ils n'ont pas été
détectés dans les eaux de l’oued Ouislane, malgré la forte charge des bactéries
indicatrices de la contamination fécale, comme il a été signalé par des travaux
antérieurs (ABOULKACEM & al., 2007 ; GALES & BALEUX, 1992 ; CHAHLAOUI,
1996 ; SCHAFFTER & PARRIAUX, 2002). L’existence probable de ces germes à l’état
viable non détectable remettrait en question les techniques de culture classique
utilisées.
Conclusion
Le suivi spatio-temporel de plusieurs paramètres physico-chimiques nous a
permet de qualifier l’état des eaux de l’oued Ouislane au sein de la ville de
Meknès, avec une importante charge minérale et organique particulièrement en
aval des rejets.
Le dénombrement et la distribution spatio-temporelle de bactéries
indicatrices de la contamination fécale ont reflété une pollution fécale intense en
aval des rejets, et qui diminue considérablement au fur et à mesure qu’on s’éloigne
de la source potentielle de pollution. L’abondance des germes fécaux varie
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légèrement d’une campagne à l’autre, et les valeurs enregistrées dépassent
largement les normes des eaux destinées à la consommation et à l’irrigation.
Ces eaux ne peuvent pas donc être utilisées en maraîchage tel qu’il est
pratiqué actuellement. Parmi les moyens de lutte contre la pollution de l’oued
Ouislane, il faut envisager la sensibilisation de la population locale d’une part et un
traitement adéquat des rejets des eaux usées avant toute utilisation d’autre part.
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