Evaluation du degré de contamination à partir des données brutes

Pour comparer les stations les unes par rapport aux autres, nous avons calculé un indice de contamination (IC) qui est défini par un élément donné, comme le rapport de la teneur mesurée sur la teneur naturelle mesurée au niveau de la station de référence selon la formule suivante (B.R.G.M/S.G.A.L ; 1982):

Remarque:

™ Si IC proche de 2 ; les sites considérées comme pas ou peu pollués par les sédiments. ™ Si IC est inférieur de 2 ; il s'agit dans cette fois à une erreur analytique d'une dilution

supplémentaire.

™ Si IC est supérieur de 2 ; plus le degré de pollution est grand.

Si on suppose que tous les micropolluants possèdent un même pouvoir polluant, on peut calculer l'indice de contamination moyen (ICM) qui représente la moyenne arithmétique de la station considérée. Ceci permet de caractériser globalement les différentes stations entre elles.

Les IC pour chaque élément, chaque station et les ICM lors des cinq stations de prélèvement dans les stations de l’estuaire du bas Loukkos sont présentés dans le Tableau II.8 et les figures (29 et 30).

L’intérêt de l’indice de contamination réside dans le fait qu’il permet de comparer le degré de pollution de différentes localités par rapport à une moyenne régionale (station 3) ; compte tenu de sa localisation loin de toute perturbation d’origine anthropique et de ses faibles teneurs en métaux. Elle est considérée comme station de référence (SR) sachant qu’elle ne reçoit pas de rejets industriels. Les résultats obtenus montrent des indices de contamination plus au moins importantes selon les stations et les métaux. Les stations présentent des IC>2 pour les métaux notamment Cr, témoignent de l’apport de l’activité humaine (Angelidis et Aloupi, 1995). L’IC<2 pour la majorité des métaux notamment Fe, Zn, Cu, Pb et Cd montrent l’apport naturel des bassins versants plutôt qu’à des apports anthropiques (Tableau II.8).

IC

Teneur du métal Teneur de référence

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Tableau II.8 : Indices de contamination (IC) et Indices de Contamination Moyen (ICM) calculés par rapport à la station de référence (SR=S3) dans les sédiments de l’estuaire du bas Loukkos. IC Fe Zn Cu Cr Pb Cd ICMT S1 1,08 1,17 1,08 3,2 1,3 0,84 1,445 S2 1,09 1,18 1,04 2,32 1,27 1,01 1,318 SR 1 1 1 1 1 1 1 S4 1,03 0,92 1,41 3,8 1,96 1,18 1,716 S5 1,1 0,96 1,7 2,09 1,46 1,09 1,4 ICM 1,06 1,046 1,246 2,482 1,398 1,024

Le Tableau II.8 présente des IC (Cr) > 2 pour toutes les stations ce qui met en évidence la contribution de l’activité anthropique. En effet l’IC pour le Cr est généralement supérieur à 2. 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 S1 S2 SR S4 S5 Stations IC Fe Zn Cu Cr Pb Cd

Figure 29 : Variation spatiale de l’indice de contamination des sédiments dans les différentes stations d’étude en rapport avec celles trouvées dans la station 3 de l’estuaire du bas Loukkos.

La figure 29 montre que cet indice est dominé par l’indice de contamination (IC) du Cr dans les stations 1, 2 et 5, mais surtout la station 4 la plus proche des égouts, il reflète l'effet des rejets de congélation, de conserveries, des farines des poissons, l’exploitation de sable et de mines, tanneries, textiles…

Ainsi on peut établir les ordres d'enrichissement des stations suivantes pour chaque métal, on obtient le résultat dans le Tableau II.9.

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Tableau II.9 : Ordre d'enrichissement des stations pour chaque métal dans les sédiments.

Métaux Ordres d'enrichissement

Zn S2 > S1 > S3 > S5 > S4 Pb S4 >S5 > S1 > S2 > S3 Fe S5 > S2 > S1 > S4 > S3 Cr S4 > S1 > S2 > S5 > S3 Cu S5 > S4 > S1 > S2 > S3 Cd S4 > S5 > S2 > S3 > S1

Pour ces différents indices de contamination, on peut évaluer une appréciation des tendances de la pollution polymétallique qu'il est parfois difficile à mettre en évidence par simple observation des valeurs particulières (Tableau II.8 et figure 30).

ICM 0 0,5 1 1,5 2 S1 S2 SR S4 S5 Stations

Figure 30 : Variation spatiale de l’indice de contamination polymétallique moyen (Fe, Zn, Cu, Cr, Pb et Cd) des sédiments dans les différentes stations d’étude.

Dans la figure 30, la comparaison des indices de contamination polymétallique (ICP) montre que la station 4 présente la teneur la plus élevée de l'ordre de 1,71 traduisant ainsi une forte contamination métallique de cette station de l’estuaire du bas Loukkos. En effet pour les différentes stations, on définie dans l'ordre décroissant suivant:

I.C.M. (S4) > I.C.M. (S1) > I.C.M. (S5) > I.C.M. (S2) > I.C.M. (SR)

Par ailleurs, l’analyse détaillée de la contamination relative de chaque métal montre que le mode de distribution et d’accumulation de ces éléments reste différents les uns des autres et nous a permis de constituer deux groupes, un premier avec Fe, Zn et Cu, un second avec Cr, Pb et Cd.

Le Fe, Zn et Cu présentent des IC non négligeable avec presque une constance des valeurs au niveau des différentes stations. Cependant l’écart de cet IC entre la station la moins contaminée et la plus contaminée reste très faible et très peu significatifs, il ne dépasse guerre 1,10 (S5) pour le Fe et 1,70 (S5) pour le Cu et 1,18 (S2) pour le Zn respectivement dans les stations S5, S5 et S2 (Tableau II.10 et figure 31). Ces éléments peuvent être attribués soit à une mobilité plus importante par rapport à celles des autres métaux, soit par une fixation

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préférentielle de ces derniers sur des particules plus fines susceptibles d’être facilement charriés et transportées plus loin. Leur présence est en fait liée à la structure des silicates qui font parties des constituants majeurs des sédiments (Welken et al., 1987). De même le Fe est considéré comme élément important pour le pouvoir complexant d’un sédiment, se présente généralement sous forme d’hydroxyde insolubles pouvant ainsi entraîner en plus de leur propre accumulation avec celle des autres métaux (Forstner et al., 1979). Ceci n’exclue pas l’existence d’une part non négligeable de contamination due aux activités industrielles nombreuses dans le bassin de Loukkos.

Tableau II.10 : Indices de contamination (Fe, Zn et Cu) calculés par rapport à la station de référence (SR=S3). IC Fe Zn Cu S1 1,08 1,17 1,08 S2 1,09 1,18 1,04 SR 1 1 1 S4 1,03 0,92 1,41 S5 1,10 0,96 1,70 TOTAL 5,30 5,25 6,23 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6 1,8 S1 S2 SR S4 S5 Stations IC Fe Zn Cu

Figure 31 : Variation spatiale des indices de contamination (Fe, Zn et Cu) calculée par rapport à la station de référence (SR=S3).

Quant au Cr, Pb et Cd, les résultats obtenus montrent une contamination beaucoup plus importante et plus localisée. A l’inverse des éléments précédents leur IC connaît une augmentation spectaculaire de la station la moins contaminée (S3) à la plus contaminée (S4), avec des valeurs atteignant 3,8 pour le Cr dans la station 4. Cette situation reflète l’état de la charge toxique ponctuelle de certaines unités industrielles véhiculée par les eaux de l’estuaire du bas Loukkos ; s’ajoute à ceci les apports latéraux et aussi de certains éléments métalliques

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transportés par les eaux de ruissellement, principalement en période de traitement phytosanitaire (pesticides) (Tableau II.11 et figure 32).

Tableau II.11 : Indices de contamination (Cr, Pb et Cd) calculés par rapport à la station de référence (SR=S3). IC Cr Pb Cd S1 3,20 1,30 0,84 S2 2,32 1,27 1,01 SR 1 1 1 S4 3,80 1,96 1,18 S5 2,09 1,46 1,09 TOTAL 12,41 6,99 5,12 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4 S1 S2 SR S4 S5 _Stations IC Cr Pb Cd

Figure 32 : Les indices de contamination (Cr, Pb et Cd) calculés par rapport à la station de référence (SR=S3).

Cependant leurs teneurs dans les sédiments sont très influencées par la présence de la matière organique sur laquelle ils s’adsorbent préférentiellement à un autre support inerte.

L’analyse des IC pour l’ensemble des éléments permet d’établir la classification suivante : Ic Fe > Ic Cr > Ic Pb > Ic Cu > Ic Zn > Ic Cd

A travers ces résultats, nous remarquons que l’estuaire du bas Loukkos et ses affluents s’avèrent sérieusement atteints par cette contamination métallique des sédiments. Cette charge excessive pourrait avoir un impact très néfaste sur la capacité de défense du cours d’eau et de son pouvoir auto-épurateur d’autant plus que celle-ci est dominée le plus souvent par les métaux les plus toxiques.

L’activité industrielle reste donc la source principale de cette pollution de sédiment sans toutefois exclure celle d’origine agricole surtout que la région se prête à une grande activité de ce genre. En effet, les surprenantes valeurs des IC correspondants aux éléments les

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plus toxiques (Cr, Pb et Cd) restent liées pour le Pb aux trafics routiers et aux unités industrielles de tout le bassin de Loukkos, pour le Cr, il reste liée aux rejets de l’usine de sucrière et les eaux de vidange des rizicultures, des tanneries, des textiles…