Revue des Sciences de l’Eau
Journal of Water Science
Volume 32, numéro 4, 2020
Sommaire (12 articles)
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Message des coprésidents de La Revue des Sciences de l’Eau (RSE) sur la Fin de la publication
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Évaluation de la vulnérabilité à la pollution des eaux souterraines par la méthode DRASTIC : cas de la nappe alluviale de Rich (Haut Atlas central, Maroc)
Youssef El Kayssi, Mohamed Hilali, Taoufiq Kouz et Ilias Kacimi
p. 317–334
RésuméFR :
L'urbanisation rapide et les rejets des eaux usées correspondants, ainsi que l’utilisation de plus en plus intensive d'engrais chimiques, constituent un risque potentiel pour la pollution des eaux souterraines. La cartographie de la vulnérabilité de ces eaux à la pollution minimise ce risque par l’identification des zones les plus sensibles en vue d’une bonne gestion qualitative de la ressource. Ici, la vulnérabilité a été évaluée pour la nappe alluviale de Rich (Haut Atlas central du Maroc) en utilisant la méthode DRASTIC avec une comparaison avec la méthode PRK (où P est la pente topographique, R est le rapport entre la variation piézométrique et l’épaisseur de la zone non saturée et K est la perméabilité de la formation aquifère). La carte DRASTIC obtenue a été testée et validée par la conductivité électrique de 44 puits via le test de Kappa (Kc) et le taux de coïncidence. Le résultat obtenu montre un indice K négligeable (0,006) et un taux de coïncidence faible de 24 %, ce qui conduit à valider avec réserves la carte obtenue. Les classes de vulnérabilité obtenues ont montré que 21,7 % de la zone d’étude présentait une vulnérabilité faible à très faible, 56,6 % une vulnérabilité modérée et 21,7 % une vulnérabilité forte à très forte. La complexité dans la réalisation de cette carte réside dans le choix du paramètre de conductivité électrique pour refléter l’état de pollution et dans la densité des données ponctuelles introduites et la façon d’introduire ces données, souvent par interpolation, assignant des valeurs dans des secteurs où aucune donnée n’est connue ou n’existe. Une mise à jour de cette carte devient nécessaire par le choix d’un autre indicateur de pollution représentatif et par l’intégration d’une masse de données plus importante pour avoir un résultat plus fiable qui peut être utilisé comme un outil permettant de sensibiliser davantage les services publics concernés par les eaux souterraines dans la région.
EN :
Rapid urbanization and corresponding wastewater discharges and the increasing use of chemical fertilizers in agriculture are a potential risk for groundwater pollution. Mapping the vulnerability of groundwater to pollution minimizes this risk by identifying the most sensitive areas to help a good qualitative management of the resource. Here, the vulnerability was assessed using the DRASTIC method, in comparison with PRK method (where P is the topographic slope, R the ratio of the piezometric level fluctuations to the thickness of the unsaturated zone, and K the aquifer permeability) for the Rich alluvial aquifer (Central High Atlas of Morocco). The vulnerability map obtained was tested and validated with the electrical conductivity of 44 wells using the Kappa test and the coincidence rate. The result obtained showed a low K (0.006) and a low coincidence rate of 24%, which validated partly the obtained vulnerability map. The vulnerability classes obtained showed that 21.7% of the study area had low to very low vulnerability, 56.6% moderate vulnerability, and 21.7% high to very high vulnerability. The complexity in producing this vulnerability map comes from the choice of the parameter to reflect the state of the pollution, and also in the density of the input data and how it is introduced, often by interpolation, assigning values in sectors where no data is known or exists. Finally, an update of this vulnerability map becomes necessary by choosing a different pollution indicator or by using a greater amount of data in the model in order to have a more reliable result to be used to raise awareness of the public services concerned by groundwater in the area.
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Variabilité pluviométrique dans le bassin versant du Haut et Moyen Cheliff
Sekina Amiar, Abderrazak Bouanani, Kamila Baba-Hamed et Halima Belarbi
p. 337–347
RésuméFR :
L'Algérie, un pays aride à semi-aride, est très vulnérable aux changements climatiques. La pluviosité limitée sur sa zone côtière, incertaine, voire inexistante vers le sud, est particulièrement sensible aux effets négatifs du réchauffement climatique. La tendance est à la baisse depuis l’année 1975 et la phase ascendante des pluies n’est pas encore prête d’être amorcée. C'est dans cette perspective que se situe le présent travail qui a pour objectif d’analyser la variabilité interannuelle des séries chronologiques de 17 stations pluviométriques du bassin versant du Haut et Moyen Cheliff sur la période 1972/73-2012/13 (soit 42 ans). Ces séries chronologiques sont soumises à la méthode de la moyenne mobile à sept ans et à des tests statistiques non paramétriques de rupture (Pettitt et Mann-Kendall). Cette analyse fait apparaitre une alternance de périodes humides 1972/73 à 1979/80 et d'autres sèches 1979/80 à 2005/06 communes à 14 stations. La date de rupture décelée pour la majorité des séries analysées se situe entre la fin des années 1970 et le milieu des années 1980. En effet, 6 stations sur 17 présentent une régularité du régime pluviométrique. Les 11 stations restantes enregistrent un déficit pluviométrique qui oscille entre 16 et 29 %.
EN :
Algeria, an arid to semi-arid country, is highly vulnerable to climate change. Rainfall is limited in the coastal zone, uncertain or even non-existent towards the South, and is particularly vulnerable to the negative effects of global warming. There is a downward trend in rainfall since 1975 and the rising phase is not yet ready to begin.The purpose of this work is to analyze the interannual variability of the rainfall time series of 17 stations in the Upper and Middle Cheliff watershed over the period 1972/73-2012/13 (42 years). The seven-year moving average method and non parametric statistical tests (Pettitt and Mann-Kendall) have been used to analyze these time series. This analysis shows the existence of a succession of wet (1972/73 to 1979/80) and dry (1979/80 to 2005/06) sequences common to 14 stations. The rupture date detected for the majority of the stations is between the end of the 1970s and the middle of the 1980s. Indeed, 6 stations out of 17 have a regular rainfall pattern, while the remaining 11 stations have a rainfall deficit that fluctuates between 16% and 29%.
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Biochars issus de roseau commun pour l’adsorption du méthylorange en solution aqueuse / Common reed biochars for the adsorption of methyl orange in aqueous solution
Soriya Melouki, Abdelbaki Reffas, Abdellah Merrouche, Laurence Reinert et Laurent Duclaux
p. 349–367
RésuméFR :
L’industrie textile consomme de grandes quantités d’eau et utilise des colorants organiques pour teindre ses produits commerciaux. Ces colorants synthétiques sont à la fois toxiques et responsables de la coloration des eaux usées, ce qui nécessite de les traiter avant leur rejet. La plupart des colorants ne sont pas biodégradables et une fois rejetés provoquent une altération du milieu aquatique. Parmi les procédés de traitement des rejets liquides, l’adsorption sur charbon actif est une technique facile à mettre en oeuvre et peu onéreuse. L’objectif de cette étude consiste en la préparation de biochars à partir de roseau commun afin d’obtenir un adsorbant applicable pour la décoloration des effluents de l’industrie textile. Le roseau commun (Phragmites australis) de la rivière de Sed–Ksob de M’sila (Algérie) a été valorisé et utilisé comme précurseur pour la fabrication de biochars par activation à l’acide phosphorique. La chimie de surface des matériaux a été caractérisée par titrage sélectif (dosage de Boehm), analyse thermogravimétrique (ATG) et mesure du point de charge nulle (pHpzc). La texture poreuse a été étudiée par l’adsorption du bleu de méthylène (BM) et la mesure de l’indice d’iode. Les résultats de l’analyse ATG et du dosage de Boehm montrent la présence de nombreux groupes fonctionnels de surface sur les biochars. Les teneurs en groupes fonctionnels oxygénés dépendent du rapport d'imprégnation en acide phosphorique, à l'exception de celui obtenu à un rapport d'imprégnation de 150 %. L’adsorption du BM et le test d’indice d’iode indiquent une augmentation de la surface spécifique lorsqu’on augmente le rapport d'imprégnation. Ceci est dû au développement de la microporosité et de la mésoporosité. Les biochars ont été testés pour leur performance d'adsorption vis-à-vis d'un colorant anionique, le méthylorange (MeO). L’influence de différents paramètres expérimentaux a été étudiée : la concentration, le temps de contact et la température. L’étude des isothermes d'adsorption montre que le modèle de Langmuir décrit bien le processus de l’adsorption du MeO sur les biochars préparés. La cinétique d’adsorption peut être décrite par les modèles de pseudo-second ordre et de diffusion dans le film liquide. Le phénomène d’adsorption est de type physique et endothermique.
EN :
The textile industry uses large amount of water and organic dyes to tint their products. These synthetic dyes are toxic and cause water coloring. This results in colored wastewater that must be treated before being discharged. In addition, most dyes are not biodegradable, and once released they alter the aquatic environment. Among the processes for treating these effluents, adsorption is an easy and a cost-effective process to implement. The objective of this study is the preparation of biochars from common reed applicable for the discoloration of effluents used in the textile industry. Common reed (Phragmites australis) has been collected from the Sed-Ksob river of M'sila (Algeria) and used as precursor for the production of biochars activated by phosphoric acid. The surface chemistry of the prepared materials has been characterized using selective titration (Boehm assay), TGA analysis and pH of point zero charge (pHpzc) measurements. The porous texture has been investigated by using methylene blue adsorption and iodine number measurements. The results of the TGA analysis and the Boehm assay show the presence of many superficial functional groups on the surface of the biochars. The amount of oxygenated functional groups on all the prepared biochars depends on the impregnation ratio of phosphoric acid, except for the one obtained at 150% impregnation ratio. The adsorption of methylene blue and the iodine test indicate an increase in the specific surface area with an increase in the impregnation ratio due to the development of the microporosity and the mesoporosity. The adsorption properties of methyl orange, an anionic dye, were studied on the prepared biochars as function of concentration, contact time, and temperature. The Langmuir model describes well the equilibrium adsorption of methyl orange on the prepared biochars. The adsorption kinetics are described by the pseudo-second order and the liquid film diffusion models. An endothermic physical adsorption of methyl orange on the prepared biochars has been highlighted.
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Déterminants des volumes d’eau potable utilisés en milieu rural dans la basse vallée de l’Ouémé au Bénin
Fêmi Cocker, Jean-Bosco Kpatindé Vodounou et Jacob Afouda Yabi
p. 369–376
RésuméFR :
La présente étude vise la caractérisation de la quantité d’eau potable prélevée par les ménages de la basse vallée de l’Ouémé au Bénin. Pour identifier les déterminants de cette quantité d’eau utilisée, des régressions logistiques simple et multiple ont été réalisées. Les logiciels SPSS 23 et XLSTAT ont servi à ces différentes analyses. Les données de cette étude ont été collectées dans 175 ménages. Les résultats révèlent que la quantité d’eau potable utilisée dans la basse vallée de l’Ouémé pour les besoins domestiques est de 34 ± 12 L∙d-1 par habitant. Cette quantité d’eau varie cependant en fonction du cadre géographique et des facteurs tels que la disponibilité de points d’eau potable, la distance à la source et la saison. Ainsi, la quantité d’eau prélevée dans les communes d’Adjohoun (39 ± 14 L∙d-1 par habitant) et Dangbo (36 ± 12 L∙d-1 par habitant) est supérieure à la moyenne de l’étude. Par contre, celles de Bonou (34 ± 12 L∙d-1 par habitant), Sô-Ava (32 ± 12 L∙d-1 par habitant) et Aguégués (27 ± 10 L∙d-1 par habitant) sont inférieures à la moyenne. La non-disponibilité de points d’eau potable (rapport de cote ajusté [RCA] = 0,05 [0,01-0,29], p < 0,01), la saison pluvieuse (RCA = 0,17 [0,04-0,76], p < 0,05), ainsi que des distances supérieures à 300 m (RCA = 0,13 [0,02-0,7], p < 0,05) prédisent un risque de consommation d’un volume d’eau inférieure à 20 L∙d-1 par habitant.
EN :
This study aims to characterize the quantity of drinking water taken by households in the Lower Oueme Valley in Benin. To identify the determinants of the quantity of water used, simple and multiple logistic regressions were performed using SPSS 23 and XLSTAT software. Data included in this study were collected in 175 households. The results reveal that the quantity of drinking water used in the Lower Oueme Valley for domestic needs is 34 ± 12 L∙d-1 per inhabitant. However, this amount of water varies, depending on the geographical setting and factors such as the availability of drinking water sources, the distance to the source, and the season. Thus, the quantity of water used in the communes of Adjohoun (39 ± 14 L∙d-1 per inhabitant) and Dangbo (36 ± 12 L∙d-1 per inhabitant) is greater than the average of the study, while those of Bonou (34 ± 12 L∙d-1 per inhabitant), Sô-Ava (32 ± 12 L∙d-1 per inhabitant) and Aguegues (27 ± 10 L∙d-1 per inhabitant) are below the average. The non-availability of drinking water sources (adjusted odds ratio [AOR] = 0.05 [0.01-0.29], p < 0.01), the rainy season (AOR = 0.17 [0.04-0.76], p < 0.05) as well as distances greater than 300 m (AOR = 0.13 [0.02-0.7], p < 0.05) predict a risk of water comsumption of less than 20 L∙d-1 per inhabitant.
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Chezy’s resistance coefficient in a horseshoe-shaped tunnel
Imed Loukam, Bachir Achour et Messaoud Djeddou
p. 379–392
RésuméEN :
The calculation of Chezy’s resistance coefficient (CRC) is typically not provided a priori in a design problem, and its value is often selected subjectively from the literature in most open channels and conduits for the uniform flow. The evaluation of this coefficient is crucial to channel design and for computing its normal depth. The primary purpose of this research study is to revisit the mathematical formulation for the resistance coefficient. A general explicit relation of the resistance coefficient in turbulent flow is set with different geometric profiles of conduits and channels, mainly the horseshoe-shaped tunnel using the rough model method (RMM). CRC is firmly based on the internal walls' absolute roughness of the channel, the liquid kinematic viscosity, the longitudinal slope, the discharge and the filling rate. Additionally, a simplified method is proposed to determine CRC with a restricted number of variables such as the kinematic viscosity, the absolute roughness, the slope of the conduit, and the discharge. Based on studying the variation of CRC as a function of the filling rate, another explicit expression is provided to compute this coefficient efficiently when its maximum value is reached. To demonstrate how Chezy’s resistance coefficient can be calculated in a horseshoe-shaped tunnel, some examples of calculations are proposed.
FR :
Dans le calcul des écoulements uniformes en conduites et canaux à surface libre, le coefficient de résistance de Chézy (CRC) n’est pas a priori une donnée du problème et sa valeur est considérée de manière arbitraire, ce qui implique un calcul plutôt approximatif. Cet inconvénient majeur se retrouve dans tous les profils géométriques de conduites et de canaux. La connaissance de la valeur de ce coefficient est indispensable au dimensionnement d’un ouvrage, voire même pour le calcul de la profondeur normale. C’est dans ce contexte que s’inscrit l’objectif de notre recherche en orientant principalement nos travaux sur l’identification et l’établissement de la relation du coefficient de résistance à l’écoulement. En nous basant sur la méthode du modèle rugueux (MMR) destinée au calcul des conduites et canaux, nous pouvons établir la relation générale du coefficient de résistance d’une manière explicite dans le domaine de l’écoulement turbulent pour les différents profils géométriques, notamment pour la conduite en forme de fer à cheval. Il apparaît clairement que le coefficient de résistance de Chézy dépend fortement du taux de remplissage, du débit, de la pente longitudinale, de la rugosité absolue des parois internes de la conduite et de la viscosité cinématique du liquide. En outre, dans ce travail, une méthode simplifiée par rapport à celle citée précédemment est présentée afin de déterminer le coefficient de résistance de Chézy avec un nombre limité de données, à savoir, le débit, la pente de la conduite, la rugosité absolue et la viscosité cinématique. Enfin, après l’étude de la variation du coefficient de résistance de Chézy en fonction du taux de remplissage, une expression explicite est également donnée pour le calcul aisé de ce coefficient lorsqu’il atteint sa valeur maximale durant l’écoulement dans la conduite. Des exemples de calcul sont proposés pour montrer comment on peut calculer le coefficient de Chézy dans une conduite en forme de fer à cheval.
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Regards croisés sur l’évolution de la pénurie d’eau de la ville de Zinder (Niger) de 1900 à nos jours
Moussa Malam Abdou, Boubé Bali Saley, Ibrahim Mamadou et Laminou Issaka Brah
p. 395–406
RésuméFR :
Depuis les années 1920, la ville de Zinder est confrontée à une pénurie récurrente d’eau de consommation dont les causes sont diversement interprétées selon les contextes et les périodes. Ce travail propose des regards croisés pour appréhender la profondeur du problème. À partir d’un inventaire de récits étiologiques analysés avec les outils de la mythocritique d’une part, des données hydrométriques et des enquêtes d’autre part, les questions relatives à la production et à la gestion de l’eau, au pessimisme des populations quant à une solution définitive sont étudiées. Les analyses croisées mettent en évidence trois principales explications. D’abord, l’imaginaire populaire enseigne que la pénurie d’eau trouve son explication dans des mythes qui, loin d’être de simples ornements culturels, s’inscrivent dans une perspective de légitimation d’un pouvoir face à des envahisseurs à la peau blanche. Ensuite, l’analyse de débits des forages met en exergue la faible disponibilité de la ressource du fait du soubassement cristallin très peu altéré. Ainsi, sur une quinzaine de forages échantillonnés autour de la ville, la productivité moyenne est de 0,57 m3∙h-1 (±0,47). Soixante pour cent des forages ont un débit inférieur à la moyenne et sont à peine considérés comme productifs. Enfin, les volumes d’eau produits par les stations de pompage sont toujours inférieurs aux besoins croissants des usagers. Les infrastructures hydrauliques réalisées et les arguments scientifiques fournis convainquent de moins en moins les populations quant à la résolution définitive de la pénurie d’eau. De ce fait, selon l’interlocuteur ou l’échelle spatiale d’analyse, la pénurie s’interprète comme une donnée naturelle, économique et sociopolitique. Pour gérer cette pénurie, les structures d’exploitation de l’eau de la ville ont développé des stratégies telles que le délestage, l’utilisation de « bons » d’accès à l’eau et la limitation des branchements.
EN :
The town of Zinder has been confronted to a recurring drinking water scarcity since the 1920’s. The causes of this problem are diversely interpreted according to the contexts and periods. This paper proposes a critical look at this situation for a better understanding of the problem. From an inventory of etiological narratives analyzed with the tools of the myth critique, on the one hand, hydrometric data and surveys, on the other hand, questions relating to the production and management of water, as well as people’s pessimism as to a definitive solution to this problem are studied. Cross-analyses highlight three main explanations of the issue of water in Zinder. The popular imagination teaches that the lack of water finds its explanation in myths, which far from being mere cultural ornaments, are part of a perspective of legitimizing African people’s power against the white-skinned invaders. In addition, drilling flow analysis reveals there is a low availability of water resource due to the crystalline subsoil, which has been very little altered. Thus, of the fifteen or so water drilling points sampled around the city, the average productivity is 0.57 m3∙h-1 (±0.47). Sixty percent of water drilling points have below the average flow; therefore, they are barely considered as productive. Finally, the volumes of water produced by pumping stations are always lower than the increasing needs of the population. To manage the shortage, the city’s water management services have developed strategies such as the use of water access voucher, the limitation of connections and selective water cut. Despite the building of hydraulic infrastructures and the scientific arguments, the populations are less and less convinced about the definitive resolution of this problem due to the persistence of the shortage. Therefore, depending on the informants and the spatial scale of analysis, the shortage can be explained as a natural, economic, and socio-political issue.
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Évaluation de la pollution azotée minérale des eaux superficielles de la zone humide Ramsar du lac Fetzara (Nord-Est algérien)
Khaoula Boulaksaa et Aziz Laifa
p. 409–419
RésuméFR :
Par sa taille et sa spécificité, la zone humide Ramsar du lac Fetzara est représentative du type rare de zone humide naturelle de la région méditerranéenne. L’activité agropastorale pratiquée dans sa zone périphérique et les eaux résiduaires des agglomérations urbaines avoisinantes constituent des sources potentielles de pollution de ses eaux par les éléments nutritifs. Cette étude a été menée avec l’objectif d’évaluer la pollution des eaux superficielles de la zone humide du lac Fetzara par l’azote minéral. Par une approche physicochimique spatiotemporelle, les résultats analytiques obtenus montrent que les eaux de cette zone humide ne sont pas polluées par l’ion nitrate, alors que la majorité de ces eaux sont riches en ions nitrites. L’activité agricole qui caractérise cette zone serait la source directe ou indirecte de pollution. En ce qui concerne la contamination en ions ammonium, toutes les stations étudiées présentent une pollution nette avec des valeurs maximales (jusqu’à 20,7 mg∙L-1) dans les stations qui reçoivent des eaux résiduaires urbaines. Les concentrations en azote minéral deviennent considérablement élevées au cours de l’année 2016 et varient spatialement selon la distance d’éloignement de la source de pollution et par rapport à la saison, humide et sèche.
EN :
By its size and specificity, the Ramsar wetland of Lake Fetzara is representative of the rare type of natural wetland in the Mediterranean region. The agropastoral activity practiced in its peripheral zone and the wastewater of the surrounding urban agglomerations constitute potential sources of pollution of the lake waters by nutritive elements. This study was conducted with the objective of assessing the pollution of surface waters of the Fetzara Lake wetland by mineral nitrogen. By a spatio-temporal physicochemical approach, the analytical results obtained show that the wetland waters are not polluted by the nitrate ion, whereas the majority of these waters are rich in nitrite ions. The agricultural activity that characterizes this area would be the direct or indirect source of this pollution. With regard to ammonium ion contamination, all the stations studied have net pollution with maximum values (up to 20.7 mg∙L-1) in stations receiving urban wastewater. The mineral nitrogen concentrations become considerably high during the year 2016 and vary spatially depending on the distance from the source of pollution and with respect to the wet and dry seasons.
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Variation de l’abondance des nauplii de copépodes et influence des variables environnementales sur leur développement dans les eaux du Haut-Bandama (Côte d’Ivoire)
Tiéligounon Ali Soro, Raphaël N’doua Etilé et Gouli Gooré Bi
p. 421–431
RésuméFR :
Le but de cette étude est d’étudier les variations spatiales et temporelles de l’abondance des nauplii de copépodes en relation avec les facteurs environnementaux. Pour ce faire, des échantillonnages d’eau et de zooplancton ont été faits de novembre 2017 à septembre 2018 dans la rivière Lokpoho (affluent du Bandama) et dans le cours principal du fleuve Bandama. Il ressort des analyses que les nauplii de copépodes sont plus abondants en saison sèche (moyenne 74 ind∙L-1) qu’en saison des pluies (moyenne 51 ind∙L-1), avec les valeurs les plus élevées enregistrées en pleine saison sèche (118 ind∙L-1). L’abondance moyenne annuelle des nauplii de la rivière Lokpoho (77 ind∙L-1) est supérieure à celle du fleuve Bandama (38 ind∙L-1). Durant la saison sèche, l’abondance des nauplii est fortement influencée par la conductivité, l’oxygène dissous et le pH. Pendant la saison des pluies, les principales variables qui influencent l’abondance des nauplii sont le manganèse, la transparence, la chlorophylle a et le nitrate. Annuellement, l’abondance des nauplii de copépodes est influencée positivement et significativement par l’abondance des copépodes adultes et la transparence. Cependant, le taux de nitrate a une influence négative sur le développement des nauplii de copépodes du Haut-Bandama. Cette influence négative serait due aux activités agropastorales menées dans la région de Ferké.
EN :
The aim of this study is to investigate spatial and temporal variations of copepod nauplii abundance in relation to environmental factors. To this end, water and zooplankton sampling was conducted from November 2017 to September 2018 in the Lokpoho River (tributary of the Bandama River) and in the main stem of the Bandama River. The analyses of the samples showed that copepod nauplii are more abundant in the dry season (mean 74 ind∙L-1) than in the rainy season (mean 51 ind∙L-1), with the highest values recorded in the middle of the dry season (118 ind∙L-1). The average annual abundance of nauplii in the Lokpoho River (77 ind∙L-1) is higher than in the Bandama River (38 ind∙L-1). During the dry season, nauplii abundance is strongly influenced by conductivity, dissolved oxygen and pH. During the rainy season, the main variables influencing nauplii abundance are manganese, transparency, chlorophyll a and nitrate. Annually, the abundance of copepod nauplii is positively and significantly influenced by the abundance of adult copepods and transparency. However, nitrate levels have a negative influence on the development of copepod nauplii in the Upper Bandama. This negative influence is thought to be due to agro-pastoral activities in the Ferké region.
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Assessment of the water quality of the upper reaches of the ouémé river in benin using benthic macroinvertebrate-based biotic indices
Koudjodé Simon Abahi, Modeste Fadéby Gouissi, Hotèkpo Hervé Akodogbo, Sorébou Hilaire Sanni Worogo, Ayodélé Shola David Darius Adje et Pierre Midogbo Gnohossou
p. 433–444
RésuméEN :
To cope with the numerous consequences of stream pollution caused by anthropogenic activities, it is necessary to evaluate the water quality for sustainable management. The present study aims to evaluate the water quality of the upper reaches of the Ouémé River in Benin using biotic indices based on benthic macroinvertebrates. Macroinvertebrates were sampled using a Surber net in four stations distributed over the longitudinal profile of the upper reaches of the Ouémé River. After sample collection, the macroinvertebrates were separated, identified and counted under a stereo-microscope. A total of 13 macroinvertebrate orders and 24 macroinvertebrate families were collected in this study. The Chironomidae was the most abundant family. The results of the Ephemeroptera, Plecoptera, Trichoptera (EPT) Index, the EPT/Chironomidae Index, the Hilsenhoff Index and the Standardized Global Biological Index (IBGN) revealed that the Upper Ouémé River has very poor water quality. The intense pressures from human activities in this part of the river have led to serious organic pollution, which has resulted in the proliferation of macroinvertebrates resistant to pollution to the detriment of those sensitive to pollution. On the basis of this result, protection and recovery measures must be taken to preserve and improve the ecological status of the waters of the upper reaches of the Ouémé River.
FR :
Face aux innombrables conséquences de la pollution des cours d’eau par les activités anthropiques, il est nécessaire d’évaluer leur qualité pour une gestion durable. La présente étude vise à évaluer la qualité de l’eau de la partie supérieure du fleuve Ouémé au Bénin à l’aide d’indices biotiques. Au moyen d’un filet Surber, les macroinvertébrés ont été échantillonnés dans quatre stations réparties sur le profil longitudinal de la partie supérieure du fleuve Ouémé. Après la collecte, les macroinvertébrés ont été triés, identifiés et comptés sous une loupe. Au total, 13 ordres et 24 familles de macroinvertébrés ont été capturés dans cette étude. La famille des Chironomidae était la plus abondante. Les résultats de l’indice EPT (éphéméroptères, plécoptères, trichoptères), de l’indice EPT/Chironomidae, de l’indice Hilsenhoff et de l’Indice biologique global normalisé (IBGN) ont révélé que les eaux de la partie supérieure du fleuve Ouémé sont d’une très mauvaise qualité. Les intenses activités humaines dans cette partie du fleuve Ouémé ont entrainé une pollution organique grave, qui a pour conséquence une prolifération des macroinvertébrés polluo-résistants au détriment des polluo-sensibles. Partant de ce fait, des mesures de protection et de récupération doivent être prises afin de préserver et d'améliorer l'état écologique des eaux de la partie supérieure du fleuve Ouémé.
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Étude des biofilms bactériens isolés à partir du système de distribution d’eau potable dans la région sud-est de l’Algérie
Amina Lamache, Ibtissem Doghri, Mario Jacques et Saliha Boudjenah-Haroun
p. 447–461
RésuméFR :
Cette étude vise à déterminer l'influence des caractéristiques des sources des forages et des matériaux utilisés dans les systèmes de distribution d’eau potable sur le développement de biofilms dans les conduites de la région d’Ouargla (Algérie). Nos échantillons ont été sélectionnés en fonction de la nappe, du matériau et de l’âge des conduites alimentant la région. Pour la réalisation de nos expériences, nous avons prélevé mécaniquement 27 échantillons de biofilms dans plusieurs conduites de distribution fabriquées à base de différents types de matériaux : cuivre, polychlorure de vinyle (PVC) et polyéthylène haute densité (PEHD), et à partir de différentes nappes (albienne, sénonienne et miopliocène). Plusieurs souches bactériennes ont été identifiées grâce à l’utilisation de la technologie de spectrométrie de masse à désorption-ionisation laser assistée par matrice avec analyseur de temps de vol (MALDI-TOF). Les résultats obtenus démontrent que les conduites en cuivre semblent être défavorables à la colonisation bactérienne tandis qu’une grande variété d’espèces bactériennes a été retrouvée sur les matériaux en PVC et en PEHD. La capacité des souches isolées à former des biofilms a également été étudiée in vitro. La majorité des souches isolées, cultivées en biofilm simple et mixte, ont montré une forte capacité à former des biofilms.
EN :
This study attempted to determine the influence of the characteristics of drilling sources and materials used in drinking water distribution systems on the development of biofilms in pipe networks in southeastern of Algeria (Ouargla). Our samples were selected according to the aquifer, pipe material and age in this region. To carry out our experiments, we mechanically took 27 biofilm samples from several distribution pipes based on different types of materials: copper, polyvinyl chloride (PVC) and high-density polyethylene (HDPE), and from different aquifers (Albian, Senonian and Miopliocene). Several bacterial strains have been identified using the Matrix-Assisted Laser Desorption/Ionization-Time of Flight Mass Spectrometry (MALDI-TOF) technology. The results obtained demonstrate that copper pipes appear to be unfavorable to bacterial colonization while a wide variety of bacterial species has been found on PVC and HDPE materials. The capacity of the isolated strains to form biofilms has also been studied in vitro. The majority of the isolated strains, cultivated in simple and mixed biofilm, showed a strong capacity to form biofilms.
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Study of the mobility of trace elements at the water-sediment interface in coastal and estuarine areas
Cheikh Diop et Baghdad Ouddane
p. 463–474
RésuméEN :
In coastal and estuarine environments, trace elements trapped in sediments can be released back into the water column if resuspended during tides or floods. This is how this work is carried out to determine the mobility of trace elements when these phenomena occur on Senegalese coasts subjected to high energy tides. Sequential extraction carried out according to the European Community Bureau of Reference (BCR) was used to determine the mobilizable fraction of trace elements in sediments. Subsequently, laboratory sediment resuspension experiments were conducted to evaluate the ability of sediments to release trace elements into the water in order to better understand the natural effect of resuspension during tidal cycles and water movement on the coast. The release of elements into the water was monitored over a 24 h period along with redox potential (Eh), dissolved oxygen and pH. Bioavailability percentages of Cd, Ni, Pb and Zn showed a strong affinity with the acid soluble fraction, suggesting easy mobility of these elements. The results of the kinetic monitoring tests of the release of trace elements in water show that during the first minutes, desorption is very important with peaks that can reach 90‰ depending on the element that could potentially cause acute effects on aquatic organisms. However, the bioavailability of trace elements in contaminated sediments only influences mobility at the beginning of resuspension. Remobilization tests would therefore provide an indication of the ability of sediments to release trace elements during rapid changes in the physico-chemical conditions of the aquatic environment.
FR :
Dans les milieux côtiers et estuariens, les éléments traces piégés dans les sédiments peuvent être relargués dans la colonne d'eau en cas de remise en suspension lors de marées ou de crues. C'est ainsi que ce travail est réalisé pour déterminer la mobilité des éléments traces lorsque ces phénomènes se produisent sur les côtes sénégalaises soumises à des marées de forte énergie. L'extraction séquentielle réalisée selon la procédure du Bureau communautaire de référence (BCR) européen a été utilisée pour déterminer la fraction mobilisable des éléments traces dans les sédiments. Ensuite, des expériences en laboratoire de remise en suspension des sédiments ont été réalisées afin d'évaluer leur capacité à libérer des éléments traces dans l'eau dans le but de mieux comprendre l'effet naturel de la remise en suspension pendant les cycles de marée et de mouvement de l'eau sur la côte. La libération d’éléments dans l’eau a été suivie sur une période de 24 h, ainsi que le potentiel redox (Eh), l'oxygène dissous et le pH. Les pourcentages de biodisponibilité du Cd, Ni, Pb et Zn ont montré une forte affinité avec la fraction soluble dans l'acide, suggérant une mobilité facile de ces éléments. Les résultats des tests de suivi cinétique de la libération d’éléments traces dans l'eau montrent que pendant les premières minutes, la désorption est très importante avec des pics qui peuvent atteindre 90 ‰ selon l'élément, ce qui peut potentiellement provoquer des effets aigus sur les organismes aquatiques. Toutefois, la biodisponibilité des éléments traces dans les sédiments contaminés n'influence la mobilité qu'au début de la remise en suspension. Les tests de remobilisation seraient donc une indication de la capacité des sédiments à libérer des éléments traces lors d'un changement rapide des conditions physicochimiques du milieu aquatique.