Evaluation de la contamination des sédiments du barrage Beni Haroun par les POPs

République Algérienne Démocratique et Populaire يملعلا ثحبلا و يلاعلا ميلعتلا ةرازو

Ministère de l’Enseignement Supérieur et de La Recherche Scientifique

ةعماج محمد يحي نب قيدصلا -

جيج ل

Université Med-Seddik Benyahia- Jijel

Mémoire de fin d’études

En vue de l’obtention du diplôme: Master Académique en Biologie Option: Monitoring des Hydrosystèmes Continentaux

Thème

Jury de soutenance: Présenté par:

Président :M ^elle Benterrouche I. -Aries linda

Examinateur : M^me Ouanas I. -Khaled warda

Encadreur : M ^elle Habila S.

Session : Juillet 2017 Numéro d’ordre……….

ةيلك مولع ةعيبطلا و

ةايحلا

مسق ةيحلافلا مولعلا و طيحملا مولع

ةيولخلاو ةيئيزجلا ايجولويبلا مسق

Faculté des Sciences de la nature et de la vie Département des Sciences de l’Environnement et Sciences Agronomiques

Evaluation de la contamination des sédiments du barrage

Beni Haroun par les POPs

Tout d’abord louage a Allah qui grâce à sonaide Nous a permis d’élaborer ce modeste travail.

A mes chères parents Fatiha et Toufik Amon frèreMohamed et ma sœur Amel

Pour leur précieux soutien moral A ceux qui ne sont pas dans les lignes mais

Toujours présents dans mon cœur A mon encadreur pour sa patience

Et son aide, on lui dit « merci » A mes tantes Djawida et Hmama

Amon binôme Linda

A toutes mes cousinesWassila,NessmaNajet, Mariem Ames chères amies Amina, Hanane, Chahrazed, Linda,Asia

A tous ceux qui nous ont aidé de près ou de loin

WARDA

Tout d’abord louage a Allah qui grâce à sonaide Nous a permis d’élaborer ce modeste travail.

Je dédie ce modeste travail à : Mes chers grands pères et mères.

Mes chers parents mohamed et fatima.

Mes frères oussama et ramzi.

Mes soeurs sara et nawel.

A mon binôme warda

Mes chers enseignants…

Toutes mes amies (soumia,Ahlem,Rima,Aicha,mina).

Toute personne qui a contribué à la réalisation de ce manuscrit de près ou de loin

Linda

Liste des figures………...iv

Liste des tableaux………...v

Liste des abréviations………..vi

Introduction………. 01

Chapitre I : Synthèse bibliographique I/Les sédiments………...03

I.1. Définition………...03

I.2.Origine des sédiments……….…………...03

I.3. Contamination organique des sédiments………...03

II/ Les polluants organique persistants (POPs) ……….……….04

II.1. Définition des POPs ……….………...04

II.2. Source de production des POPs………...04

II.3.Classification des POPs………...05

II.3.1. Les pesticides ………...………...……....05

A. Les pesticides organochlorés………...…..06

B. Devenir des pesticides dans l’environnement………....06

II.3.2. Les produits industriels (Les polychlorobiphényles (PCB))………...……….07

II.3.3.Les sous-produits industriels………...08

A. Les hydrocarbures aromatiques polycyclique (HAP) ……..………... 08

B. Dioxine et furane………...………...08

II.4. Propriétés des POPs………..……….09

II.4.1.Toxicité………...09

II.4.2.Persistance………....09

II.4.3. Bioaccumulation………...09

II.4.4. Transport à long distance……….10

II.5. Les Paramètres qui influencent la migration des POPs dans les sédiments………...10

II.5.1. La matière organique………...11

II.5.2. Le pH………...11

II.6. Les effets des POPs………….………...…...11

II.6.1.Sur l’Homme ………....12

II.6.2. Sur l’environnement………...13

II.7. Le comportement des POPs dans le milieu aquatique………..…….…..14

Chapitre II : Matériel et méthodes II.1. Description de la zone d’étude : Le barrage de Beni Haroun……….……...15

II.1.1.Délimitation et description du Barrage………....15

II.1.2.L’hydrographie de la région d’étude ………16

II.1.3.Contexte géologique………...16

II.1.4.La climatologie………..16

II.1.4.1. La température………...17

II.1.4.2. Les précipitations………...17

II.1.4.3. Synthèse climatique………...17

II.1.4.4. Le vent………...18

II.1.5. Les sources de contamination……….…..18

II.2. Echantillonnage ………...19

II.2.1. Préparation des échantillons………...20

II.2.2. Analyse physico-chimique des sédiments………....20

A. Mesure du pH………...20

B. Mesure de la conductivité électrique (CE)………..20

C. La matière organique………..………...20

II.2.3. Dosage des POPs par CGMS………...21

II.2.3.1. Extraction des POPs……….………….21

II.2.3.2. L’analyse des POPs par GC/MS………...22

Chapitre III : Résultats et discussion III.1. Résultats……….…….…23

III.1.1. Résultats d’analyse physicochimique des sédiments…………...………....23

III.1.1.1. pH………..…23

III.1.1.2. Conductivité électrique………..…24

III.1.1.3. Matière organique………...25

III.1.2. Les résultats de la recherche des POPs dans les sédiments……….….27

III.2. Discussion………...29

III.2.1. Les paramètres physicochimiques……….... 29

III.2.1.1. Le pH……….……….………...29

III.2.1.2. La conductivité électrique (µs/cm)………..……..…....30

III.2.1.3. La matière organique……….……….. …….…30

III.2.2. Résultats de recherche des POPs………..……..30

Conclusion……….…..…….32

Références bibliographiques………..………...33 Annexes

Résumé

BH : Beni Haroun EN : Oued Endja

CE : Conductivité électrique

DDT : Dichlorodiphényltrichloroéthane DDE : Dichlorodiphényledichloroéthyléne DDD : Dichlorodiphényldichlororoéthane

0C:degré Celsius

g :

HCH : Hexachlorocyclohexane

HAP:Hydrocarbure aromatiques polycyclique MO : Matière Organique

POPs : polluants organiques persistants µs/cm : Microsiemens par centimètre min : minute

ml : millilitre RH :Oued Rhumel

PCB: Polychlorobiphényles

PCDD/F: polychlorodibnzo-para-dioxines,PCDD PCDF :polychlorobenzo-furane

pH : Potentiel d’Hydrogéné

% :

P1: la somme du poids des sédiments et poids du creusé

P2 : le poids des sédiments avec le poids du creuser après calcination

T: Température V : volume

Figure 5. Conditions de l’usage des POPs

100

Protocol expremental de la méthode d’extraction solide-liquide 100ml d’hexane+100 ml

dichlorométhane Echantilonnage de 15g du sol

Extraction par soxhet pendant 6h

Evaporation a 60 ⁰C dans un retavapeure jusqu'à 1ml

Dosage par CPG

I /Les sédiments I.1. Définition

Les sédiments sont couramment définis comme « des matériaux meubles d’origine minéralogique ou biogénique » (Ramade, 2002). Leur formation résulte d’un ensemble de phénomènes physico- chimiques aboutissant au dépôt de matériaux particulaires sur le fond des écosystèmes aquatiques.

Ces phénomènes sont regroupés sous le terme de sédimentation.

Les sédiments sont composés de trois phases principales : la phase minérale, la phase organique et la phase aqueuse (Campy et Maybeck, 1995).

I.2. Origines des sédiments

 L'origine endogène qui correspond à la production autochtone du milieu. Cette production primaire engendre des débris de macrophytes tels que les plantes aquatiques et les cadavres de microphytes et d’animaux (Ramaroson, 2008).

 L'Origine terrigène où les particules sont issues de l'altération superficielle des roches selon des mécanismes physiques tels que l’érosion éolienne et les variations de température; chimiques tels que l’hydrolyse, l’acidification et la salinité et biologiques (activité des microorganismes) (Gounou, 2008).

 L'origine liée à la néoformation qui correspond aux phénomènes d'altérations, de transferts et de précipitations qui peuvent se produire dans le bassin de sédimentation ou à l'intérieur du sédiment durant la diagenèse (Cazalet, 2012).

 L'Origine anthropique en relation avec les activités humaines comme les rejets agricoles et industriels.

I.3. Contamination organique des sédiments

Les sédiments constituent un réservoir naturel des contaminants. Leur matrice complexe possède de multiples possibilités d’association avec les contaminants présents dans l’environnement (Forstner, 1989 ; Calmano et al., 1996 ; Chapman et al., 1998). La gamme des contaminants organiques introduits dans les milieux aquatiques par des processus naturels ou liés, très majoritairement, aux activités anthropiques, est très vaste (Calow, 1993).

Les principaux composés organique sont les hydrocarbures aliphatique, les hydrocarbures monocycliques, les hydrocarbures aromatiques polycyclique (HAP qui sont présents a de fortes concentration dans les sédiments proches des zones industrielles et des plateformes pétrolières) et les pesticides organochlorés (POC).

Ils sont souvent très toxiques, solubles ou adsorbés sur les matières en suspension et peuvent présenter des risques lors de l’extraction des matériaux de curage (Samara, 2007).

II / Les polluants organiques persistants (POPs) II.1. Définition des POPs

Les POPs font partie des plus dangereux polluants rejetés dans l’environnement par l’activité humaine, année après année. Ils sont hautement toxiques et sont à l’origine d’une série d’effets néfastes puisqu’ils peuvent provoquer des morts, des maladies et des malformations congénitales, chez l’homme comme chez l’animal (Bettati, 2012).

D’après la convention de Stockholm sur les polluants organiques persistants (POPs) PNUE, Genève 2001, les polluants organiques persistants en abréger POPs sont des substances chimiques organiques à base de carbone et hydrogène (convention de Stockholm 2001) qui possèdent des propriétés toxiques, résistent à la dégradation, et sont propagés par l'air, l'eau et les espèces migratrices par-delà les frontières internationales et déposés loin de leur site d'origine, où ils s'accumulent dans les écosystèmes terrestres et aquatiques (Sanou, 2009).

Ces composés sont très stables et peuvent persister des années ou des décennies avant de se dégrader. Les POPs rejetés en un endroit de la planète peuvent, par un processus répété (et souvent saisonnier) d’évaporation, dépôt, être transportés dans l’atmosphère jusque dans des régions très éloignées de la source initiale (Sanou, 2009)..

Les POPs ont des effets nocifs sur la santé humaine et animale et s’accumulent dans les tissus adipeux desorganismes vivants. a cause de phénomène de la bio magnification, les plus fortes concentrations sont observées au sommet de la chaîne alimentaire (GGDL, sd).

II.2. Source de production des POPS

Les sources des POPs sont diverses, on peut distinguer trois sources principales :

 Produit de l’industrie (pesticides,peinture,composant plastiques).

 Sous-produits de l’industrie lors de la production d’autres composés ou de la fabrication des papiers par exemple.

 Combustion incomplètes,lors d’incinérations mal maitrisées ou lors de feux sauvages, de déchet de bois, du charbon, ou d’autres carburants (Eve et Antoine, 2003).

II.3.Classification

Selon la convention de Stockholm 2001.Les polluants organiques persistants peuvent être classés en trois catégories (tableau 1).

Tableau.1. les différents types des POPs (Règlement CE 850/2004).

Les Classe des pops Familles Particularité

Les Pesticides Aldrin ; Chlordane ; DDT ;Dieldrine ;Endrine ;

Toxaphène ;Mirex.

-Insecticides.

Les produits chimiques industriels

-Hexa chlorobenzène (HCB) . -Biphénylespolychlorés(PCB).

-Hexachlorocyclohexane(HCH).

-Utilisé comme isolants électriques fluides caloporteurs additifs dans les peintures et plastiques.

-Produits intermédiaires de l’industrie.

-Utilisés dans la fabrication de munitions et de caoutchouc.

Les sous-produits industriels

Dioxines ; Furannes ; HAP. -Sous- produits de combustion ou d’autres procédés industriels.

II .3.1. Les pesticides

Le terme pesticide est employé pour désigner un ensemble des substances chimiques (naturelles ou synthétiques) utilisées vis-à-vis de diverses espèces animales ou végétales considérés comme indésirables (ou nuisibles). Ces espèces sont : des insectes ; des parasites, des champignons, et des herbes estimés nuisibles à la production et la conservation de la culture et des produits agricole (Sauvegrain, 1981), leur utilisation dans l’agriculture représente un risque pour la santé des personnes et de l’environnement (Hura et al.,1999).

Les pesticides sont principalement déplacés des champs agricoles vers les eaux (Albanis et al., 1998) quipeuvent être : transportés, soit à l’état dissous, soit à l’état adsorbé sur des matières en suspension ; concentrés, et éventuellement accumulés par les matières en suspensions, les sédiments, ainsi que par les végétaux et les animaux. De plus les tenures dans les sédiments et les organismes aquatiques sont généralement plus élevées que dans les eaux et peuvent être considérée comme une indication de la contamination du milieu (Sauvegrain,1981).

A. Les pesticides organochlorés

Les pesticides organochlorés obtenus par chloration de divers hydrocarbures insaturés. ce sont des pesticides très stables chimiquement synthétisés à partir des années 1940 (Bourrinet et al., 1998).

Ces pesticides se répartissent généralement en trois groupes de composé (Le premier est le groupe des dichlorodiphéniléthanes, dont le plus connu est le dichlorodiphényltrichloroéthane ou DDT, et ses produites dégradation anaérobie DDD (dichlorodiphényldichlororoéthane) et aérobie DDE (dichlorodiphényledichloroéthyléne) (Hildebrant et al., 2008).

Les organochlorées présentent souvent une toxicité aigüe pour de nombreux animaux et végétaux, leur demi-vie de l’ordre de 10 ans ou plus (Tron, 2001) et à causse de leur faible dégradabilité peuvent s’accumuler dans la chaine trophique et présente donc un risque pour la santé publique (Bourrinet et al., 1998).

B. Devenir des pesticides dans l’environnement

Les phénomène d’adsorption –désorption affectent tous les aspects du comportement des produit phytosanitaire dans le sol (Gerard, 1999).

Après épandage, ils atteignent le sol où ils peuvent être soumis à des processus de rétention, de transfert vers les eaux souterraines et de transfert vers l’atmosphère par volatilisation ou érosion. Ils peuvent aussi faire l’objet de dégradation biologique par les microorganismes du sol (biodégradation) et de dégradation abiotique (réactions d’hydrolyse, d’oxydoréduction, de photo dégradation) (figure 01) (Diop, 2013).

Figure 01. Devenir des pesticides dans l’environnement après application (Diop, 2013).

II.3.2. Les produits industriels (Les polychlorobiphényles (PCB)) Définition

Le terme PCB désigne une famille de composés de synthèse organochlorés, de haut poids moléculaire et de formule chimique C10H10-nCln (Figure 02) (Ounnas, 2011).

Ils ont été utilisés à vaste échelle dans de nombreuses industries, en particulier en électrotechniques (transformateur, condensateurs), dans l’industrie des peintures, plastiques (Ramade, 1998).

-(1)Structure générale des PCB.

-(2) position des atomes de chlore sur la structure.

-(3) structure la moins toxique.

-(4) structure la plus toxique.

II .3.3.Les sous-produits industriels

A. Les hydrocarbure aromatque polycyclique (HAP)

Les HAP sont des composés organiques constitués exclusivement d’atome des C et de H organisés sous forme de cycle aromatique, ils sont différents par le nombre (2-6), etl’arrangement spécial des cycles (Gourly, 2004).Leur formule chimique est de type CnHn (LI et Chen, 2002). Ils sont peu solubles dans l’eau et s’adsorbent fortement sur les particules du sol, ce qui diminue considérablement leur biodisponibilité et leur stockage dans les sédiments (Noumeur, 2008).

Les HAP sont des sous-produits issus de la combustion incomplètede la matière organique (Samantaetal., 2002), et représentent une part importante des POPs émis dans l’environnement (Chahin, 2010).

Ils forment généralement entre 15% et 40% des pétroles bruts et ont un impact sur la faune et la flore, car ils sont toxiques et persistants. (Amiard, 2005).

B. Dioxine et furane

Les (polychlorodibnzo-para-dioxinesPCDD/F,PCDD et les polychlorobenzo-furane,(PCDF) forme une famille de 210 Composés chimiques. Les PCDD/F se caractérisent par une faible volatilité et une trèsforte solubilité et une stabilité très haute (Bignon, 2010).

Les dioxines ce sont des substances chimiques produitesinvolontairement en cas de combustionincomplète et aussi lors de la manufacture de certains pesticides et autres produits chimiques.Par ailleurs, le recyclage de certains métaux et les traitements de la pâte à papier peuvent aussi libérer des dioxines. Ils peuvent se trouver aussi dans les gaz d’échappements des voitures et les fumées émanant du tabac, dubois et du Charbon (Bodénan et Garrido, 2004).

II.4.propriété des POPs

Les POPs présentent les caractéristiques suivantes : II.4.1.Toxicité

Les POPs peuvent avoir des effets toxiques sur l’homme quipeut être exposé à ces polluants par inhalation ou ingestion d’aliments. La relation de cause à effet entre une exposition aux POPs et des maladies sur l’homme ou la faune n’est généralement pas aisée à mettre en évidence.

Des recherches ont associé les POPs à la perturbation du système endocrinien, au dérèglement de la fonction de reproduction et du système immunitaire, à des troubles neurocomportementaux et au cancer (Loizeau, 2014).

II.4.2. Persistance

La persistance dans l’environnement est une propriété importante des POPs car elle aggrave leurbioaccumulation et augmente le rayon d’exposition bien au-delà du lieu d’émission (Ramade,2000).

Les polluants peuvent être dégradés dans l’environnement sous l’action de divers processus (biotransformation, oxydation abiotique, hydrolyse et photolyse).Les POPs sont très résistants à ces différentes transformations du fait de leurs propriétés chimiques (Loizeau, 2014).

Selon la Convention de Stockholm, une conditionnécessaire pour qu’un polluant soit considéré comme un POPs est que son temps de demi-vie dans l’eau soit supérieur à deux mois ou que son temps de demi-vie dans le sol ou les sédiments soit supérieur à six mois (Loizeau, 2014).

II.4.3. Bioaccumulation

Les POPs sont des polluants chimiques qui se dissolvent facilement dans les graisses (lipophiles).

Ils s'accumulent dans les tissus des organismes vivants avec des niveaux de concentrations qui sont beaucoup plus élevés que ceux dans le milieu environnant (Weinberg, 2008).

En particulier chez les espèces ayant une longue durée de vie, qui se trouvent au sommet de la chaîne alimentaire (figure 03). Quand un être vivant consomme des aliments qui ont été contaminés par les POPs, le polluant n'est pas facilement éliminé, ou métabolisé ou détruit, mais plutôt, s'accumule dans les tissus de l'organisme. Ce processus est appelé bioaccumulation (Weinberg, 2008).

Les POPs sont présents à des concentrations plus élevées dans les produits alimentaires contenant des graisses, notamment les poissons, la viande, les œufs et le lait. Ils sont également présents dans le corps humain et l’on peut en trouver des traces dans le lait maternel (OMS, 2007).

Figure03. Bioaccumulation des PCBs dans la chaîne alimentaire marine (Loizeau, 2014).

II.4.4.Transport à long distance

Les POPs ont des comportements de transport très différents (Wania, 2003).Une fois émis dans l’atmosphère, les POPs sont transportés par le vent puis se déposent au sol (oudans l’eau) par lessivage ou dépôt sec (gazeux et particulaire).

Du fait de leur persistance dans les sols, ils peuvent être réémis vers l’atmosphère par un procédé de volatilisation. Les POPs peuvent ainsi être transportés sur de longues distances par une série de phases successives de dépôt réémissions-transport. Ce processus est appelé “effet saut de sauterelle”

(Wania et Mackay, 1996).

II.5. Les Paramètres qui influencent la migration des POPs dans les sédiments

Plusieurs paramètres peuvent influencer la migration, la persistance et la dégradation des POPs dans les sols. La température, le pH du sol, l’humidité du sol, le taux de carbone organique, la lumière, le régime hydrique, la composition granulométrique, la profondeur des labours des sols, le relief du terrain, l’abondance de la flore et la faune…..etc (Juc et al., 2007).

II.5.1.La matière organique

La matière organique des sédiments provient du transfert de débris animaux et végétaux de la colonne d’eau vers les phases sédimentaires. C’est un mélange très hétérogène de molécules simples ou complexes, libres ou associées à des éléments de la matrice minérale des sédiments.

En plus de présenter des sites d’absorption et/ou de complexassions privilégiés des polluants organiques et inorganiques, la phase organique des sédiments joue un rôle essentiel dans le devenir des POPs dans les sédiments (Marot, 1997 ; Spark et Swift, 2002).

Pour les sédiments qui présentent un taux de matière organique dépasse 5%, l'adsorption des POPs est mise en relation avec le contenu en matière totale, Pour les sols de faible contenu en matière organique, l'adsorption des POPs est mise en relation avec la fraction minérale, prédominée par la fraction argileuse, et la nature de la matière organique (Spark et Swift, 2002).

II.5.2.Le pH

Le pH des sédiments peut avoir des effets sur la biodisponibilité des POPs et la dégradation en agissant à la fois sur la flore et sur la molécule. D’une part, il peut influencer la diversité et la quantité des populations microbiennes. Le nombre de bactéries est souvent plus faible en conditions de sol acide (Hultgren, 2002).

Le pH control également l’équilibre entre forme ionisée et les formes non ionisé des molécules organiques, cependant son influence n’est que très limitée pour des molécules présentant peu de groupements polaires (Wildi et al., 1994).

Il existe quelques travaux dans lesquels il est montré que le pH affecte la dégradation des POPs dans les sols. Le pH situé autour de la neutralité (6 et 8) favorise la biodégradation de DDT (Philips et al., 2005).

Gabet (2004) a également signalé que le pH optimal de dégradation de HAP se situe entre 7 et 7.8. Les composés hydrophobes dépendent du pH du sol, En effet lorsque le pH diminue, le matériel humique subit une protonation induisant une diminution de sa polarité et inversement.

II.6. Effets des POPs

Les POPs constituent une menace importante pour la santé humaine, animale et l’environnement.

En effet, ils ont la possibilité de causer des dommages aux personnes et aux organismes vivants de la

nature, même à des doses très faibles. Et de ce fait l’utilisation inconsidérée de ces produits pose de problèmes environnementaux et de santé (Marie, 2002).

II.6.1. Sur l’Homme

Les POPs peuvent avoir plusieurs effets toxiques sur l’Homme (tableau 2).

Tableau 2. Effets des POPs observés sur la santé humaine (Eve et Antoine, 2003)..

POPs Effet

Pesticides

DDT

-Cancer et tumeurs

-trouble de système nerveux

-trouble immunitaire et reproducteur -perturbation du métabolisme hormonal -anomalie hématologique

Aldrine

-augmentation des cancers du foie et du vésicule biliaire

- trouble de système immunitaire

Toxaphéne -cancer

-dommage sur le foie et les reins

Produits chimiques industriels

PCB

-effets oestrogéniques

-malformation neurologiques sur les fœtus -perturbation des fonctions intellectuelles

-pigmentations des ongles des membranes des muqueuses

-gonflement de paupière -fatigue

- nausée/vomissements -retard de croissance -mauvaise mémoire -perte ou gain de poids

-cancérigène humain

-dommage à l’estomac aux intestins au foie et

HCB

aux riens

-affect le système nerveux

-dysfonctionnement de la reproduction et de la croissance

-dermatite de contact -allergie

-trouble de système nerveux

Sous- produits industriels

Dioxine

- dysfonctionnement de la reproduction - perte de poids

-dérèglement de la thyroïde -détérioration du foie

-affection de système nerveux et immunitaire -pigmentations des ongles des membranes des muqueuses

--gonflement de paupière -fatigue

- nausée/vomissements -retard de croissance -mauvaise mémoire -perte ou gain de poids

Différents groupes et segment de la population sont exposés aux POPs mais de façon inégale et diversifiée,cette exposition se présente de deux manières :

 l’exposition délibérée (suicides et homicides) à partir de l’eau, de l’air ou des aliments.

 l’exposition accidentelle, par voie cutanée, orale ou respiratoire.

Ces modes d’exposition ou de contamination ont été résumés comme indique dans la (Figure 04) ci-après (K.E.P, 1990).

II.6.2.Sur l’environnement

Les risques encourus par l'environnement à travers les mauvaises pratiques agricoles, en l'occurrence l'usage anarchique des pesticides peuvent se révéler dramatiques et immenses (Yaguibou, 2005).

Selon Senat (2001), même de faible concentration naturelle dans l'environnement, les POPs deviennent polluants grâce aux activités anthropiques qui y augmentent leur concentration.

II.7. Le comportement des POPs dans le milieu aquatique

Les polluants organiques peuvent demeurer dans l’eau sous différentes formes. Ils peuvent être dissous ou en suspension sous la forme de gouttelettes ou de particules. Ce qui fait que sous ces différents états, ils parcourent de grandes distances dans l’eau de différentes façons (Samuel, 2012).

Les particules peuvent être déposées dans les sédiments au font des rivières et des lacs, ces derniers peuvent être considérés comme l’ultime destination de certains POPs (Figure 04) (Samuel, 2012).

Figure 04. Processus impliqués dans le transport des POPs dans le milieu aquatique

(Josefsson, 2011).

Les sédiments peuvent être considérés comme un puits pour les POPs, mais aussi une source potentiellement importante de la contamination de l’eau (Bremle et Larsson,1997).

Des processus tels que la diffusion, le transport pore-eau remise en suspension et la bioturbation peuvent avoir une grande influence sur la répartition des POPs entre les sédiments et les eaux en effet, ces dernier peuvent réintroduire les POPs dans la colonne d'eau.

Les POPs associés aux sédiments peuvent également être accumulés dans les Organismes et transférés le long de la chaine trophique benthique et pélagique (Isosaariet et al., 2002).

II. 1.Description de la zone d’études : Le barrage de Beni Haroun II.1.1.Délimitation et description du barrage

Le barrage de Beni Haroun, situé dans la partie nord-est de l'Algérie. (360 33 '18.55' 'N; 60 16' 10.93 '' E) et construit sur Oued Kebir, confluence entre Oued Rhumel et Oued Endja (figure 05), est le plus grand barrage réalisé en Algérie couvrant une superficie de 5328Km² avec une capacité de stockage d'environ 960x10⁶ m³ (Habila et al., 2017).

Il alimente en eau potable six wilayas de l’est algérien avec une population totale de 4x10⁶ personnes et irrigue 40 000 h de terre agricole. Il est aussi considéré comme une importante ressource halieutique (Habila et al., 2017).

Malgré son importance, le barrage de Beni Haroun est également l’exutoire des eaux usées domestiques et industrielles (telles que le textile, l'industrie du génie mécanique, l'industrie du tabac, la pétrochimie et les cimenteries qui constituent une grave menace pour le maintien de la qualité de l’eau (Habila et al., 2017).

Figure 05. Localisation du barrage de Béni Haroun (ANBT, 2017).

II.1.2.L’hydrographie de la région d’étude

La région de Beni Haroun se trouve au sien du bassin versant Rhumel-kebir pour cela, nous avons jugé utile de procéder d’abord à l’étude hydrologique de ce bassin (Mebarki, 1984).

Le bassin versant kebir-Rhumel se caractérise par un réseau hydrographique assez dense formé essentiellement de deux grands sous bassins :

 Le sous bassin de Rhumel (170km), drainant une superficie de 5315km², prend sa source vers 1160 m dans les mages méridionales du tell, au nord-ouest de belaa, il traverse les hautes plaines constantinois, avec une orientation sud-ouest, nord est jusqu'à constantine.la il change brusquement de direction et tourne presque à angle droit pour couler en oblique vers le nord-ouest et confluer avec l’oued Endja aux environs de sidi-Morouane. Le long de son chemin, oued Rhumel collecte quelques affluents entres autres (oued Derki,oued Athménia,oued Seguin,oued Bou- Merzoug, Oued Smendou et oued El-ktone) (Mebarki, 1984).

 Le sous bassin d’oued Endja (140km) drainant une superficie de 2160km²à sa source prés de douar Tassadane situé au nord-ouest de ferdjioua.il suit une direction sud-ou est à travers les reliefs montagneux du tell parallèlement à la chaine numidique qui le borde au nord. Cet oued voit grossir son débit régulièrement par l’intermédiaire des affluents d’oued Bouslah,oued Rama, Oueds (Redjas, Melah et kebir) (Mebarki, 1984).

II.1.3. Contexte géologique

Un cours d’eau, siège de transport d’éléments de diverse nature verra ses paramètres physicochimiques fortement influencés par la natures géologiques des terrains drainés.

Le bassin versants Kebir –Rhumel est composé de domaines géologiques très différents :

 Le domaine des plaines plion-quaternaires et des horsts calcaires (hautes plaines), le bassin néogène à dominance argileuse de Constantine-Mila, le domaine des nappes « tectonique »de Djmila, la dorsal Kabyle (calcaire Jurassiques) et les massifs gréseux numidiens.

 le Dommin du socle granitique et G cristallophyllien de la petite Kabylie d’El Milia (Mebarki, 1982 ; Habila, 2008).

II.1.4. La climatologie

La connaissance des conditions climatiques de notre zone d’étude et de ses caractéristiques va nous permettre de mieux comprendre l’évolution des éléments chimiques et le comportement hydrologique des cours d’eaux (Mebarki, 1982).

II.1.4.1.La température

La température est un facteur écologique de première importance qui a une grande influence sur les propriétés physico-chimiques des écosystèmes aquatiques (Ramade, 1993).

Les températures moyennes mensuelles pour 10 années de 2007 à 2016 sont représentées dans le (Tableau3).

On note que les températures moyennes mensuelles la plus élevée sont celles du mois de juillet et Aout avec T= 26.38 et 26.26⁰C respectivement, donc ils sont les plus chauds, alors que les mois de janvier et février sont caractérisés par T=7.96 et 7.71⁰C et qu’ils sont les plus froids.

Tableau 3. La moyenne de température mensuelle pour (2007-2016) (ANBT, 2017).

Mois Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Aout Sépt Oct Nove Déce T ⁰C 7.96 7.71 9.85 13.52 17.28 22.31 26.38 26.26 22.21 17.90 12.29 8.61

II.1.4.2. Les précipitations

Les précipitations constituent évidemment, le paramètre climatique essentiel, leur intensité, leur continuité et leur périodicité sont l’origine même de l’écoulement, de sa localisation et de sa violence. Ils constituent le facteur essentiel qui gouverne l’écoulement des cours d’eau (Barkat, 2016).

Tableau 4. Les Valeurs moyennes mensuelles des pluviométries (2007-2016) (ANBT, 2017).

Mois Jan Fév Mar Avr Mai Juin Juil Aout Sépt Oct Nove Déce T ⁰C 84.73 101.51 80.93 44.63 30.09 6.93 1.00 5.51 37.88 39.13 78.40 65.39

Les précipitations maximales sont marquées au mois de Février avec 101,51 mm, alors que le moi le plus sec est juillet avec 1.00mm (Tableau04).

II.1.4.3.Synthèse climatique

Les températures et les précipitations constituent les deux principaux paramètres des climats.

Divers types de diagrammes sont destinés à donner une représentation graphique des paramètres majeurs du climat propre à une région donnée. Les principaux sont les climatogrammes et les diagrammes ombrothermiques de Bagnouls et Gaussen, le climatogramme d’Embergere (Pedelobarde, 1991).

 Diagramme ombrothermique

L’analyse de deux paramètres climatique (P et T) permet de tracer le courbe ombro-thermique de Gaussen,selon l’échelle (P=2T).Qui met en évidence deux périodes :

 l’une sèche de 120 jours, elle s’étale du mois de mai jusqu’au début d’octobre.

 Et l’autre humide de 240 jours, s’étale du mois d’octobre au mois de mai (figure 6).

Figure 06. Diagramme ombrothermique de Bagnouls et Gaussen II.1.4.4. Le vent

Le vent joue un rôle fondamental dans le transport, la propagation et la dissémination des polluants de différentes tailles étant donné sa direction et sa force. Les vents du nord- est, souvent secs et froids, soufflent sur le bassin du Kébir-Rhumel et apportent les pluies.

Les vents bénéfiques de cette région sont ceux de l’ouest qui déplace des masses d’air chargées en pluies (Barkat, 2016).

II.1.5. Les sources de contamination

Les eaux usées industrielles représentent une importante source de contamination de l’Oued Rhumel. Les effluents les plus importants sont localisés dans un rayon de 20Km de la ville de Constantine.

Les eaux usées domestiques des différentes agglomérations qui longent le long des oueds représentent une autre source de contamination. Les eaux usées de la ville de Constantine sont en partie traitées au niveau de la station d’épuration Ibn Ziad.

0 20 40 60 80 100 120

0 10 20 30 40 50 60

JAN FEV MAR AV MAI JUI JU AU SEP OCT NOV DEC

T(C°) P(mm) Période

humide Période

humide Période

sèche

T (C°) P (mm)

L’influence de l’agriculture sur les eaux du barrage se manifeste surtout par l’utilisation des engrais chimiques dont les principaux sont : les nitrates d’ammonium et les super phosphates ainsi que les pesticides organiques et minéraux (Merabet, 2010).

II.2. Echantillonnage

Au total 36 échantillons des sédiments (à raison de trois échantillons par station et par campagne d’échantillonnage) ont été récolte saisonnièrement durant quatre campagnes d'échantillonnage (mars, mai, août, octobre), au niveau de trois sites différents du lac de barrage de Beni Haroun sélectionnés en fonction de sources possible de pollution et de l’accessibilité (figure 07) (Habila et al., 2017).

Figure 07. Sites d’échantillonnages (Habila et al., 2017).

 La première station (RH) : est située dans l'estuaire d’Oued Rhumel, qui reçoit des eaux usées industrielles et domestiques de la ville de Constantine (avec une population totale d'environ 940 000).

 La deuxième station (EN) : est située au niveau l'estuaire Oued Endja. Elle reçoit les eaux usées de certaines communes de la wilaya de Mila (population totale d'environ 770 000 personnes).

 La troisième station (BH): est située sur le bassin (BH) du barrage Beni Haroun. Cette station reçoit les eaux des deux stations précédentes.

Les sédiments ont été transportés au laboratoire dans une glacière à 4 ⁰C et stockés dans un congélateur à -20 ⁰C.

II.2.1.Préparation des échantillons

Les échantillons des sédiments ont été séchés dans l’étuve à 60 ⁰C^, homogénéisés à l’aide d’un mortier et tamisés à 2 mm pour obtenir un échantillon homogène, puis stockés dans des Sachers (Mathieu et Piethains, 2003).

II.2.2.Analyse physico-chimique des sédiments

Les caractéristiques physicochimiques des sédiments ont été déterminées en se référant Mathieu et Pieltain.Le pH et la conductivité électrique ont été mesurés selon la technique d’extrait aqueux. Le dosage de la matière organique a été réalisé par la méthode de calcination (Mathieu et Piethains, 2003).

A. Mesure du pH

10 g de sédiment sec ont été mis dans un bécher en verre de 100 ml contenant 25 ml d’eau et agité 30 min sur agitateur magnétique après décantation, le pH du surnageant a été mesuré à l’aide d’un pH mètre.

B. Mesure de la conductivité électrique (CE)

La conductivité électrique est un moyen d'apprécier la teneur globale en sels dans la solution du sol. Elle a été déterminée par le conductimètre sur une suspension avec un rapport de sol/eau de 1/5 à une température de 25°C.

C. La matière organique

L’analyse élémentaire permet de donner le taux de carbone organique mais ne permet pas de donner le pourcentage exact de matière organique dans les sédiments. Pour cela le dosage de la matière organique dans les sédiments, elle consiste à calciner l’échantillonnage a T=500⁰C dans un four à moufle pendant 4h.

La teneur en matière organique est évaluée par la mesure de la masse d’échantillon avant et après chauffage à 450⁰C (Rodier, 2005) selon l’équation suivante (Ramaroson, 2008).

JHHHGFF MO = (P1

-

*100

/

II.2.3.Dosage des POPs par CGMS II.2.3.1. Extraction des POPs

Les résidus des POPs dans les sédiments ont été extraits en utilisant le soxhlet (figure 08) (Darko et al., 2008). Un poids de 15g des sédiments est mis dans la cartouche et un mélange d’héxane et de dichlorométhane (1V/1V) a été choisi pour l’extraction. L’échantillon des sédiments est extrait au Soxhlet pendant 08 heures, ce qui équivaut à environ 33 cycles.

Afin de concentrer les POPs, l’extrait est réduit à environ 1ml par évaporation des solvants en utilisant un évaporateur rotatif (rotavap). Les résidus sont repris dans 1,5 ml d’hexane et gardés dans de petits flacons en verre pour l’analyse par GC/MS.

Figure 08. Soxhlet.

II.2.3.2.L’analyse des POPs par GC/MS

L’analyse des POPs dans les extraits des sédiments a été effectué par la chromatographie QP 2010 de SHIMADZU, équipé d’une colonne capillaire apolaire SE 30 (25mm, 0,25 mm, épaisseur du film 0,25 µm).

Cette analyse est qualitative.la technique d’identification des composés repos principalement sur l’interprétation des spectres de mass. Cette identification est faite par comparaison avec la bibliothèque de spectres de masse NIST « the national institut of standards and technology »comportant des références pour 147198 molécules différentes.

Cette banque de données fournit pour chaque spectre une liste de substances avec leur poids moléculaire, leur pic de base, leur pureté et leur fit (ajustement) pour le spectre. Nous choisissons les fîtes les plus élevés révélateurs que la substance correspond le mieux au spectre de masse (Chebab, 2008).

III.1. Résultats

III.1.1. Résultats d’analyse physico-chimique des sédiments

Les résultats des paramètres physico-chimiques des sédiments (CE= conductivité électrique ; pH=Potentiel d’Hydrogéné et MO=matière organique) du barrage Beni Haroun sont regroupés dans les tableaux 5, 6, 7 et la figure 9.

III.1.1.1. le pH

Tableau 5. Variabilité spatiotemporelle du pH des sédiments du barrage Béni Haroun wilaya de Mila- Algérie.

L’étude du tableau 05 et la figure 9 montre que le pH des sédiments du barrage de Béni Haroun est légèrement basique ; les valeurs moyennes s’étalent entre un minimum (7,57±1.01) qui a été enregistré au niveau de la station (RH) en aout et une valeur moyenne maximal de l’ordre de (8,39±0.42) observé au niveau de la station(EN) durant le même mois.

pH

Station BH EN RH

Mars 8.23±0.42 7.60±0.94 8.14±0.31 Mai 7.81±0.86 8.10±0.45 8.14±0.55 Aout 8.28±0.05 8.39±0.42 7.57±1.01 Octobre 7.82±1.02 7.91±0.72 7.88±0.76

Figure 9. Variabilité spatiotemporelle du pH des sédiments du barrage Béni Haroun wilaya de Mila- Algérie.

L’observation de la figure 9 permet de constater que les valeurs de pH présentent des faibles fluctuations temporelles qui se traduisent par une diminution pendant le mois aout.

En ce qui concerne les variations spatiales, notre étude n’a pas permis de déceler une tendance stable. Pendant le mois de Mars le pH a été réduit au niveau de la station (EN) par contre la station (BH) représente le pH le plus faible pendant le mois de mai. Enfin la station (RH) exhibe le PH le plus faible pendant le mois aout (figure 9).

III.1.1.2. Conductivité électrique (µs/cm)

Tableau 6. Variabilité spatiotemporelle des conductivités électriques (µs/cm) des sédiments du barrage Béni Haroun wilaya de Mila- Algérie.

CE (µs/cm)

Station BH EN RH

Mars 266.3±2.35 229.6±16.77 247.3±4.98 Mai 236.3±3.68 276.6±2.86 239±2.94 Aout 219.6±11.14 227.6±2.48 285.3±11.89 Octobre 185±32.38 234±12.19 248.3±17.91

Le tableau 6 et la figure 10 nous a permis de conclure que la valeur moyenne minimale de la conductivité électrique est de l’ordre de (185±32.38 µs /cm) enregistrée au niveau de station (BH) au mois d’octobre et la valeur moyenne maximale qui est de l’ordre de (285±11.893 µs /cm) est celle inscrite au niveau de station (RH) en aout.

0 50 100 150 200 250 300 350

Mars Mai Aout Octobre

CE (µs/cm)

MOIS

BH EN RH

Figure 10. Variabilité spatio-temporelle des conductivités électriques des sédiments du barrage Beni Haroun wilaya de Mila- Algérie.

D’une manière générale la conductivité électrique présente de faibles fluctuations spatiotemporelles (figure 10).

III.1.1.3. La matière organique

Tableau 07. Variabilité spatiotemporelle de la matière organique des sédiments du barrage Béni Haroun Wilaya de Mila- Algérie.

MO%

Station BH EN RH

Mars 2.6 8 12.6

Mai 2.4 10 1.8

Aout 7.2 12.2 5.4

Octobre 3.6 5.2 6.6

Le tableau 7 et la figure 11 nous a permis de conclure que la valeur moyenne minimale de la matière organique est de l’ordre 2.4%enregistrée au niveau de (BH) au mois du mai, et la valeur moyenne maximale qui est de l’ordre de 12.6% est celle inscrite au niveau de la station (RH) en mars.

0 2 4 6 8 10 12 14

Mars Mai Aout Octobre

MO %

MOIS

BH EN RH

Figure 11. Variabilité spatio-temporelle de MO des sédiments du barrage Beni Haroun wilaya de Mila - Algérie.

Le taux de la MO des sédiments présents des variations spatiotemporelles importantes, les valeurs varient respectivement de 2.4% à 7 ,2% dans la station (BH), de 5.2% à 12.2% au niveau de la station (EN) et de 1.8% à 12.6% dans la station (RH). Les tendances spatiales sont respectivement BH<EN<RH en mars et octobre et, RH<BH<EN mai et aout (figure 11).

En ce qui concerne les variations temporelles, nos résultats n’ont pas permis de ressortir une tendance claire.

III.1.2. Résultats de la recherche des résidus des POPs dans les sédiments

Après extraction des POPs et analyse par CPG/MS nous avant obtenu 4 chromatogrammes relatif au 4 prélèvement des échantillons dans différents mois (par faute de manque du matériel nous n’avons pas pu effectuer les analyses de tous les échantillons extraits, nous avons choisi la station BH vue quelle reçoit les eaux des stations RH et EN).

Notre analyse n’a pas permis d’identifier les POPs. Cependant nous avons détecté d’autres composés organiques qui peuvent être des polluants potentiels des sédiments. En effet, nous avons essentiellement repéré des pesticides dont des carbamates, des phtalates et des produits pharmaceutiques.

 Dérivées des carbamates : Carbamic acid, phenyl-, dodecyl ester –pic 32 au moi d’aout (Annexe III).

 Produit pharmaceutique : Thiophen, 2-(2-ethylhexyl)-pic 44 au moi de mars (Annexe I) pic 38,39 au moi d’aout (Annexe III) ;Thiopheneacetic acid, heptyl ester-pic 45 au moi de mars (Annexe I).

 alcool

E-2-Tetradecen-1-ol- pic1au moi de mars (Annexe I) ;1-(2-Methyl-3- (methylthion)allyl)cyclohex-2-enol- pic 3 au moi de mars(Annexe I) et pic 5,6 au moi mai (Annexe II) ; 9-Methyle –Z-10-pentadecen-1-ol -pic 43 au moi d’aout (Annexe III); phytol- pic 5 au moi d’octobre (Annexe IV).

 Hydrocarbure aliphatique

Hexadecane-pic 13, 22 et 46 au moi de mars (Annexe I), pic 14, 19 au moi de mai (Annexe II) et pic 11, 24 au moi d’aout (Annexe III) ; Heneicosane-pic 25 au moi de mars (Annexe I) ; Octadecane,3-ethyl-5-(2-ethylbutyl)-pic 35 au moi d’aout (Annexe III ).

 Produits de soin personnel

Isopropyl Myristate –pic 40 au moi de mars (Annexe I).

 Additif alimentaire

Butylated Hydroxytoluene -pic 12 au moi de mars (Annexe I) et pic 13 au moi d’aout (Annexe III) ; d-Mannitol,1,4-anhydro- pic 13 au moi d’aout (Annexe III) ; Cyclohexanol,2-(1- methylethyl)- pic 1 au moi de mai (Annexe II) et au moi d’aout (Annexe III); Cyclohexanol,2- methyl-,trans- pic 24 au moi d’octobre (Annexe IV).

 Produits naturels

1,6,10,-Dodecatriene,7,11-dimethyl-3-methylene-,(Z)- pic 7 au moi de mars (Annexe I) et pic 10 au moi d’aout (Annexe III) ; Oxalic acid ,allyl tetradecyl ester –pic 21 au moi de mai (Annexe II) ;beta-Sitosterol acetate-pic 58 au moi de mars(Annexe I), pic 43 et pic 35,40 au moi d’octobre (Annexe IV).

 Phtalates

1,2-Benzeneticarboxylic acid,mono (2-ethylhexyl)ester-pic 57 au moi de mars(Annexe I) et au pic 28 au moi d’octobre(Annexe IV ) ;Dibutyl phthalate- pic 47 moi de mars (Annexe I), pic 28 au moi de mai (Annexe II); 1,2-Benzeneticarboxylic acid,bis (2-ethylhexyl)ester-pic 26 au moi de mai (Annexe II), pic 36 au moi d’aout (Annexe III) et pic 13 au moi d’octobre (Annexe IV).

III.2. Discussion

La structure, la composition et la diversité biologique des sédiments varient, même au sein d’un même site. Les différences physico-chimiques qui caractérisent les sédiments comme la taille et la forme des grains et leur composition notamment en matière organique, peuvent influencer

profondément la biodisponibilité et le degré de toxicité des contaminants qui leur sont associés (Barhoumi, 2014).

Il constitue un moyenne d’investigation particulièrement précieux pour mesurer l’intensité et même évaluer la chronologie d’une pollution, car ils sont susceptibles d’absorber et d’accumuler au cour des années de nombreuse substance (Belhomme et al., 1982) en particulier les POPs qui sont des polluants chimiques très dangereux reconnus comme une grave menace mondiale pour la santé humaine et les écosystèmes (Weinberg, 2008). Ces substances toxiques persistantes semi-volatiles qui sont caractérisé par un potentiel important pour le transport à long terme et l'accumulation dans l'environnement médias (Gusev et al., 2015).

III.2.1. Les paramètres physicochimiques III.2.1.1. Le pH

Le pH est un paramètre important qui représente le degré d’ionisation du milieu étudié, il nous donne une indication sur le niveau de la pollution .Il doit être étroitement surveillé ou cour de la période de prélèvement (Brisou et Denis ,1980). Le pH des sédiments dépend de ces eaux, de la nature géologique du lit et du bassin versant de la rivière (BrémondetVuichard, 1973).

Ainsi, l’élévation du pH favorise l’absorption des polluants organiques persistants sur la fraction réductible des sédiments après échange des cations avec les ions H⁺ sur certains sites de surface. La formation de sulfure, la biodégradation de la matière organique ; toutes deux fonctions de l’acidité du milieu permettent d’interpréter la spéciation des POPs dans les sédiments et leur biodisponibilité (Serpaud et al., 1994).

Les sédiments de barrage Beni Haroun, sont légèrement basiques, ce caractère reflète clairement la nature des sédiments dominés par les terrains calcaires et argileux, Selon Eliard 1979 les sols calcaires sont basiques. Le pH présente des faibles fluctuations spatiales, ce qui rend compte du pouvoir tampon de ces sédiments.

III.2.1.2. La conductivité électrique (µs/cm)

La mesure de la conductivité électrique permet d’évaluer rapidement mais très

approximativement la minéralisation globale des eaux des rivières et des sédiments des oueds. Cette mesure est liée à la qualité des sels ionisables dissous (Brémond et Vuichard, 1973).

Les valeurs enregistrées de la conductivité électrique au niveau de trois stations compris entre 185µS/Cm et 285µS/Cm, ce qui indique que les sédiments du barrage de Beni Haroun sont très riches en éléments dissous. Ce résultat est expliqué par la nature géologique du bassin drainé, qui est formé essentiellement par les roches calcaires et sédimentaires (Painchaud , 1997) ) au quelle s’ajoute la minéralisation de la matière organique (issue des rejets urbains évacués par les affluents du barrage ) (Rodier, 2005 ).

III.2.1.3. La matière organique

On désigne sous le terme de M.O un ensemble des substances organiques de nature et de propriétés variées (Chamayou et legros, 1989) elle provient de l'activité de tout organisme présent à la surface ou à l'intérieur du sol (Davet, 1996). Le taux et la nature de la matière organique du sol jouent par conséquent un rôle majeur dans le devenir des POPs.

Pour les sédiments qui présentent un taux de matière organique dépasse 5%, l'adsorption des POPs est mise en relation avec le contenu en matière totale, Pour les sols de faible contenu en matière organique, l'adsorption des POPs est mise en relation avec la fraction minérale, prédominée par la fraction argileuse, et la nature de la matière organique ( Spark et Swift, 2002).

Le taux de la matière organique dans les sédiments du barrage Beni Haroun présente des fluctuations spatiotemporelles importantes

Ces dernières sont en relation avec les taux des déjections animales, exsudats racinaires, litière végétale et polysaccharides microbiens. Le reste est constitué par les débris des végétaux morts, les cadavres d'animaux et les cellules microbiennes lysées (Davet, 1996).

III.2.2. Résultats de recherche des POPs

L’analyse des résultats n’a pas permis de détecter les traces des polluants organiques persistants.

Toutefois, nous avons trouvé des résidus des pesticides de type carbamates (Carbamicacid, phenyl-, dodecyl ester), des phtalatales et des produits pharmaceutiques. Ces derniers peuvent être remobilisé dans l’eau et présenté un risque potentiel pour des poissons du barrage et pour la population humaine consommatrice ses eaux.

En effet, les pesticides sont responsables de retard de croissance fœtale, des anomalies congénitales, de l’altération du développement neurologique, des pathologies métaboliques

(croissance, obésité, syndrome métabolique), de dysfonctionnement mitochondrial et de la perturbation endocrinienne (Bonvallot , 2014).

Les phtalates sont suspectés d’être des perturbateurs endocriniens et peuvent donc entraîner des troubles de la reproduction, de l’immunité et du développement (Lund, 2000).

Les produits pharmaceutiques peuvent altérer le comportement et la productivité biologique ou troubler les fonctions génétiques d'un organisme (Kidd et al., 2007).

Les différentes substances chimiques détectées dans le barrage durant la présente étude peuvent avoir plusieurs sources ; les eaux usées domestiques rejetées dans oued Rhumel et Oued Endja, les deux principaux affluents du barrage, contenant les excrétas de personnes et de malades les ayant absorbés, par l’élimination sauvage de produits pharmaceutiques (par exemple médicaments jetés dans les toilettes) et par les eaux de ruissellement d’origine agricole contenant des déjections animales sont à l’origine de la contamination des eaux du barrage par les drivées des produits pharmaceutiques.

Les phtalates peuvent provenir de produits cosmétiques, des produits de nettoyage personnels (shampoing, savans), des plastifiants, des pesticides, des médicaments, des produits pour automobile, des revêtements pour les planchers et les murs, des isolants pour câbles et fils souples, des emballages alimentaires et des fournitures scolaires comme les gommes (Lenoir et al., 2012 ; Li et al., 2016 ; Dubernet et al ., 2016).

Le développement de l’activité agricole aux alentours de ce barrage, depuis quelques années est responsable en grande partie de l’introduction des pesticides dans le lac du barrage.

L'agriculture utilise de grandes quantités de produits chimiques artificiels comme engrais, comme insecticides ou herbicides et comme régulateurs de la croissance des plantes.

(Kedjo, 2015).

Le barrage Beni Haroun qui constitue la plus grande retenue artificielle algérienne et la seconde du continent africain (après le barrage de Al Sad El Alli en Egypte) avec une réserve de 1 milliard de m³ d’eau irriguée 3 900 hectares et alimente une grande proportion de la population de 6 wilayas de l’Est Algérien. Situé sur l’oued el Kébir, il est alimenté par deux bras principaux, avec les oueds Rhumel et Endja.

Malgré son importance, ce réservoir est en risque de contamination par plusieurs polluants chimiques, dont les POPs qui sont toxiques et caractérisés par une fort stabilité dans le milieu aquatique et peuvent persister des années avant se de dégrader, et peuvent être transportée a longue distance concentrés dans les réseaux trophiques et les sédiments sous le processus de la bioaccumulation.

L’objectif principal de notre étude était de chercher la présence des résidus des POPs dans les sédiments du barrage de Beni Haroun.

Les résultats obtenus durant la présente étude ont montré une absence totale de la contamination par les POPs. Toute fois, nous avant détecté certains polluants organiques qui peuvent être considérés comme des polluants prioritaire des écosystèmes aquatiques. Il s’agit des résidus des pesticides de type carbamates ‘Carbamicacid, phenyl-) des phthaltes‘Dibutylphthalate ’et des produits pharmaceutiques. Ces derniers entre dans le barrage via les eaux usées domestiques et industrielles rejetées dans les deux oueds alimentant le barrage et via les eaux des pluies qui apportent avec elles les polluants issus des décharges publiques et des terres agricoles.

Notre étude a montré le risque auquel est exposée la population humaine consommatrice des eaux de barrage c’est pour cela des mesures de prévention sont nécessaires :

 l’installation des stations d’épuration dans les sources d’émission.

 L’interdiction de l’exploitation des bordures des barrages pour l’agriculture ou l’urbanisation.

 Diminuer de façon directe l’utilisation des produits phytosanitaires.

 La généralisation de la lutte biologique et intégrée, dans la protection des végétaux. Et mettre sur pied des compagnes d’information, de sensibilisation, et d’éducation de la population.

Le milieu aquatique est un compartiment environnemental très complexe, il est le siège d’un grand nombre de réactions chimiques, physiques et biologiques. Plusieurs modèles ont été construits pour essayer de simplifier et de comprendre le fonctionnement de ces écosystèmes sensibles (Cerepnalkoski et al., 2012 ; Ciric et al., 2012 ; Tashkova et al., 2012).

Depuis des années, ces écosystèmes sont en risque d’etre exposer aux différents composés toxiques d’origine anthropique ou naturelle qui tendent à s’accumuler dans les sédiments et souvent à se concentrer dans les réseaux trophiques aquatiques. Ils sont introduits dans les cours d’eau sous forme particulaire, dissoute et colloïdale par les activités industrielles, urbaines et agricoles, ainsi que par transport atmosphérique (Barhoumi, 2014).

Parmi ces contaminants, les polluants organiques persistants (POPs), tel que les pesticides organochlorés dont le DDT, les substances chimiques industrielles, notamment les polychlorobiphényles (PCB), et quelques sous-produits industriels, en particulier les polychlorodibenzodioxines (PCDD) , les polychlorodibenzofuranes (PCDF) et les HAP. Ces derniers font partie d’un groupe de substances chimiques qui ont été produites intentionnellement ou non et introduites dans l’environnement. Du fait de leurs longues demi-vies et de leur solubilité dans les graisses, les POPs ont une tendance à s’accumuler chez les animaux (bioaccumulation), en particulier chez les espèces ayant une longue durée de vie, qui se trouvent au sommet de la chaîne alimentaire (OMS, 2007).

Les POPs ne se retrouvent qu’en concentrations traces dans l’eau et constituent des exemples de substances toxiques et hydrophobes, qui ont tendance à s’accumuler dans la phase sédimentaire.

Cette dernière peut donc représenter un puits et une source importante de contaminants pour les organismes qui y résident ou qui les fréquentent (Larsson, 1985; Salomons et al., 1987; Loring et Rantala, 1992), les quels peuvent alors constituer un risque pour la santé humaine (e.g., consommation de mollusques ou de poissons de fond contaminés).

En Algérie le barrage de Beni Haroun est l’un des 85 barrages en exploitation que compte actuellement notre pays, il constitue le plus important projet national du secteur hydraulique depuis l’indépendance. Classé deuxième grand barrage d’Afrique après Al Sad El Alli d’Egypte, il représente une importante ressource en eau potable pour plusieurs wilayas de l’Est algérien (Mila, Constantine, Jijel, Oum El Bouaghi, Khenchela et Batna) et pour l’irrigation de 30 000 hectares de terres agricoles (Benayache ,2014). Il est également une source importante des poissons (Habila et al., 2017) actuellement on ne dispose d’aucune information sur la qualité de ces sédiments quant à leur contamination par les résidus POPs.

L’objectif de cette étude est d’évaluer le niveau de contamination des sédiments du barrage Beni Haroun par les POPs. Cette évaluation est très importante vue la forte influence anthropique dans cette région à cause de l’activité urbaine, et surtout agricole très intense. En effet, le développement de l’activité agricole aux alentours de ce barrage, depuis quelques années, a entraîné l’introduction de nombreuses substances chimiques (fertilisants et pesticides, etc.). Il y a là un risque potentiel direct sur la santé publique notamment avec l’activité de pêche qui a commencé il y a quelques années dans le barrage.

Notre recherche est articulée en trois grands chapitres:

 Le premier chapitre est consacré à une étude bibliographique sur les polluants organiques persistants (POPs) et leur comportement dans les sédiments, leur classification et leur toxicité.

 Le deuxième est cansacré à la description de la zone d’étude et la présentation des methodes utilisés.

 Le troisième chapitre est cansacré aux résultats et leur discussion.

Tableau 01 : Les différents types des POPs………5 Tableau 02 : Effets des POPs observés sur la santé humaine……….…………...12 Tableau 03 : La moyenne de la température mensuelle pour (2007-2016) (ANBT, 2017)………...17 Tableau 04 : Les valeurs moyennes mensuelles pour (2007-2016) (ANBT, 2017)………..……….17 Tableau 05 : Variabilité spatiotemporelle du pH des sédiments du barrage Beni Haroun wilaya de Mila Algérie………..23 Tableau 06 : Variabilité spatiotemporelle de la CE(µS/Cm) des sédiments du barrage Beni Haroun wilaya de Mila Algérie………...24 Tableau 07 : Variabilité spatiotemporelle de la MO% des sédiments du barrage Beni Haroun wilaya de Mila -Algérie ………..………25

Figure 01 :Devenir des pesticides dans l’environnement après application………..….7 Figure 02 : Structure et positions des atomes de chlore dans les PCB………..….7 Figure 03 : Bioaccumulation des PCBs dans la chaîne alimentaire marine……….….10 Figure 04 : Processus impliqués dans le transport des POPs dans le milieu aquatique ………...14 Figure 05 : Localisation du barrage de Béni Haroun……….…15 Figure 06 : Diagrame ombrothérmique de Bagnouls et Gaussen ……….…………18 Figure 07 : Sites d’échantillonnages………..19 Figure 08 : Soxhlet……….21 Figure 9 : Variabilité spatiotemporelle du pH des sédiments du barrage Béni Haroun wilaya de Mila Algérie……….24 Figure 10 : Variabilité spatio-temporelle des conductivités électriques des sédiments du barrage Beni Haroun wilaya de Mila -Algérie………...………...………25 Figure 11 : Variabilité spatio-temporelle de MO % des sédiments du barrage Beni Haroun wilaya de Mila- Algérie………...………26