I - Introduction

1Le littoral oranais est de plus en plus agressé de nos jours par diverses formes de nuisances : activités industrielles, tourisme intensif et urbanisation massive, avec comme corollaire une ampleur sans cesse croissante d'une pollution d'origine domestique. La frange côtière subit un accroissement des rejets d'eaux usées sans aucun traitement, à l'origine d'une contamination biologique (S. REMILI et al., 2006) et physico-chimique des eaux marines (A. KERFOUF et al., 2010-b). Cette frange côtière subit une expansion démographique galopante accompagnée d'une urbanisation anarchique, et d'intenses activités portuaires associées à diverses activités industrielles, qui ne sont pas sans conséquences sur l'environnement côtier (S. REMILI et al., 2009).

2Le présent travail a pour objectif l'évaluation de la qualité physico-chimique des eaux du littoral oranais (température, pH, salinité, oxygène dissous, et matières en suspension) et du niveau de contamination métallique (Zn, Pb et Cd) des sites de rejets urbains et industriels de deux grandes pôles urbains de la côte ouest algérienne : Oran et Mostaganem. Pour cela, un programme d'échantillonnage a été réalisé au niveau de chaque site, à raison d'un prélèvement mensuel pendant une année (de décembre 2008 à novembre 2009).

II - Présentation de la zone d'étude

1 ) Description et localisation

3Les sites d'étude se situent sur une frange du littoral (Fig. 1), à proximité du port de Mostaganem et au niveau du principal émissaire des eaux usées de la ville d'Oran.

4Ce littoral est baigné par des eaux d'origine atlantique. La circulation apparaît très turbulente le long de cette côte. Ces turbulences favoriseraient la dispersion d'éventuelles sources de pollution et permettent un développement relativement important de toute la chaîne alimentaire (C. MILLOT, 2009).

5Le littoral oranais est constitué d'une alternance de falaises et de plages : 70 % de falaises abruptes entrecoupées de promontoires rocheux avec des saillies et des caps, et 30 % de plages sablonneuses bordées de cordons dunaires. Dans la zone infralittorale, le calcaire est le constituant majeur des sédiments, sous la forme d'un tapis de sables graveleux recouvrant tout le plateau continental ; en revanche, les sédiments siliceux sont faiblement représentés. Les vases calcaréo-siliceuses, qui couvrent une importante superficie du littoral, sont très riches en débris de roches et en coquilles fraîches et transparentes, alors que les boues argilo-siliceuses ne représentent qu'un faible pourcentage en bordure de cette zone (L. LECLAIRE, 1972). Au niveau du littoral oranais, se produit un contre courant issu d'une branche du courant atlantique (appelé courant algérien par C. MILLOT, 1989) qui plaque cette branche contre le littoral, ce qui permet le déplacement de la fraction fine dans le fond et crée une extension de la grande vasière vers le secteur de Mostaganem (D. AMOKIES, 1990). Le littoral meuble oranais a largement reculé en raison des aménagements effectués (Macta, Kristel, Ain El Türk) qui ont affaibli, voire brisé, l'apport en alluvions des différents cours d'eaux, en particulier au niveau de la région de la Macta. Par ailleurs, l'augmentation des besoins en sable et en gravier pour les projets d'aménagement, l'industrie et les différentes constructions entraînent une surexploitation des sédiments dans le lit des cours d'eau et sur la côte. De même, des travaux tels que l'ouverture de routes ou à la construction d'habitations ont aggravé les glissements de terrain (Canastel, Kristel). De plus, de nombreux cours d'eau ont été déviés de leur cours (Macta, Arzew, Kristel) et ne se jettent donc plus dans la mer près de Mostaganem, ce qui s'est traduit par une augmentation de la salinité des eaux côtières dans ce secteur. Signalons enfin l'intensité des travaux de construction sur des espaces pourtant non constructibles (Oran, Cap Falcon…), engendrant des risques pour les hommes et une déstabilisation et dégradation des reliefs et de l'écosystème (L. DELABY et al., 2009).

6Le climat de la région est de type méditerranéen, chaud l'été et doux l'hiver, avec une saison sèche très marquée de la mi-juin et à la mi-septembre, alors que les mois d'octobre à décembre sont les plus arrosés (D. BOURAS et al., 2007). Par la répartition des pluies entre les mois humides, l'année 2009 (précipitations de 295 mm ; température moyenne de 18,7 °C – ONM, 2009) se distingue sensiblement des conditions climatiques moyennes de l'Ouest algérien, dont elle reste cependant globalement assez représentative (Fig. 2).

7En 2009, à Oran, les vitesses moyennes mensuelles du vent ont été particulièrement élevées en mars et en avril (4,4 m/s) et relativement faibles en octobre (2,9 m/s) (ONM, 2009).

8Présentant de nombreuses possibilités de développement, les zones côtières d'Oran et de Mostaganem se trouvent exposées à des pollutions, nuisances et autres dégradations résultant de multiples activités économiques (M. KACEMI, 2006). Les eaux littorales, et c'est notamment le cas à Oran (Z. BOUTIBA etal., 2003), sont ainsi soumises à différentes formes de pollution dont l'origine est la concentration urbaine et le développement socio-économique.

2 ) Choix des sites de prélèvement

9Trois sites de prélèvement ont été choisis, en fonction de l'importance des rejets (industriels et ménagers) en mer.

10Le premier site, de coordonnées 35°42'888 N et 00°37'222 O, est situé près du principal émissaire d'eaux usées de la ville d'Oran (Fig. 3). Cette zone, communément appelée "Cueva del Agua", se trouve à proximité de la passe du port d'Oran.

11Les eaux usées de la ville d'Oran sont intégralement rejetées à la mer sans aucun traitement. On dénombre onze émissaires urbains (Fig. 3). Huit se déversent dans le port même, mais sont de faible importance. Les trois principaux débouchent à l'extérieur du port. Il s'agit, à l'ouest, de l'émissaire de Fort Lamoune (E3) et, à l'est, de l'émissaire de la Cheminée du Petit Lac (E2) et du collecteur de ceinture du centre ville et d'Oran-est (E1). C'est sur cet émissaire E1 (Fig. 4) que notre recherche s'est concentrée. À lui seul, en effet, il évacuerait 80 % environ des rejets oranais (selon une communication orale des services d'assainissement de la Direction d'hydraulique d'Oran).

12L'industrie localisée dans la ville d'Oran et ses environs est très diversifiée (textile, cuir, industries chimiques et pétrochimiques…), mais ce sont les industries agroalimentaires (huileries, laiteries, fromageries…) qui prédominent (Z. BOUTIBA etal., 2003). Toutes ces activités sont à l'origine de la production d'environ 24935 m³/jour d'eau polluée, soit 26,3 % des eaux rejetées. Les eaux usées domestiques sont évaluées à environ 69704 m³/jour, soit 73,7 % du total évacué (SOGREAH, 1998).

13Les autres sites d'étude, à Mostaganem (Fig. 5), sont situés, l'un au niveau du rejet urbain de la ville, de coordonnées 35°54'436 N et 04°13'125 E, et l'autre au niveau du rejet industriel appelé GIPEC, de coordonnées 35°54'436 N et 00°03'145 E.

14Plusieurs unités industrielles sont implantées dans cette ville. On peut citer, entre autres : l'Entreprise Nationale de la Cellulose et du Papier (CELPAP) située sur la côte, l'Entreprise Nationale de Sucre (ENASUCRE) située dans la partie ouest de la ville et la Société Algérienne d'Accumulateurs (SAAC), qui fabrique des accumulateurs au plomb, située dans la partie sud-est de la ville.

3 ) Matériel et méthodes

15Les prélèvements ont été réalisés de décembre 2008 à novembre 2009, à raison d'un prélèvement mensuel, effectué dans la première semaine de chaque mois. Les échantillons ont été récoltés entre 9 heures et 12 heures, conformément aux directives des organismes internationaux (OMS, 2004) et des recommandations de J. RODIER (2010). Les échantillons ont été prélevés entre 30 et 50 cm de profondeur.

16Certains paramètres ont été mesurés in situ :

• la température avec un thermomètre courant de laboratoire,

• le pH avec un pH-mètre avec électrode de verre de type MA 5730,

• la salinité avec un conductimètre-salinomètre WTW LF 191 (précision de ± 0,01 PSU – 1 PSU = 1 gramme de sel par kilogramme d'eau),

• l'oxygène dissous avec un oxymètre WTW OXI92 (précision de l'ordre de 0,5 mg/l).

17Les matières en suspension (MES) ont été déterminées, au laboratoire, par pesée des particules retenues lors d'une filtration sur membrane (diamètre des pores  1 µm), après séchage à 103­105°C.

18Pour le dosage des métaux, les échantillons d'eau filtrés ont été analysés à l'aide d'un Spectrophotomètre d'Absorption Atomique SAA avec flamme (SOLAAR 929). Le choix des éléments (cadmium, plomb, zinc) a été arrêté en fonction de nos moyens techniques, en référence aux travaux réalisés dans les secteurs d'étude sur des organismes aquatiques (moules, poissons) et en tenant compte des activités polluantes reconnues. Il entre dans nos perspectives de travailler sur d'autres métaux : mercure, aluminium, bore, fer, cuivre…

19La DBO₅, ou quantité d'oxygène consommée en 5 jours (à 20°C) par les microorganismes assurant la minéralisation des matières organiques présentes dans l'eau, a été obtenue au moyen du dispositif WTW OxiTop®Control 12 (AFNOR, 1979),

20Le test des rangs U de MANN-WITHNEY (test non paramétrique) a été utilisé pour évaluer la signification des différences entre les concentrations en métaux lourds. Cette différence a été considérée significative à un seuil de probabilité (p) inférieur à 5 %. Le traitement statistique des résultats a été effectué à l'aide du logiciel Minitab Software Statistique, version 16, pour Windows.

III - Résultats et discussion

1 ) Paramètres physico-chimiques

21Les données recueillies sont synthétisées dans le tableau I.

a. Température

22Pour la plupart des séries de prélèvements, la température des eaux varie sensiblement d'un site à l'autre (Fig. 6).

23Les températures, entre 12 et 30 °C, n'ont jamais dépassé la valeur limite préconisée (30 °C). Les eaux les plus chaudes sont celles du rejet urbain d'Oran : 21,3 °C en moyenne, avec des extrêmes de 12 et 30 °C. Les valeurs moyennes atteignent seulement 18,5 et 17,5 °C pour les rejets urbain et industriel de Mostaganem.

24Les températures hivernales relativement élevées des rejets urbains sont liées aux apports des eaux ménagères et, dans le cas d'Oran, des eaux de refroidissement de la centrale thermique située à proximité de l'émissaire (voir Fig. 3). Les températures augmentent partout en été, mais plus vite à Oran qu'à Mostaganem ; elles apparaissent ainsi particulièrement élevées à Oran de juin à août 2009. La hausse estivale de la température des eaux accompagne celle de la température de l'air (27°C en juillet et 26,2° C en août à Oran – ONM, 2009).

b. pH

25Dans la mer, les valeurs du pH avoisinent 8,2-8,3.

26Aux points de prélèvement, les moyennes des valeurs mesurées (Fig. 7) s'établissent à 8,2 pour les rejets urbains d'Oran (extrêmes : 6,1 en octobre 2009 et 9,9 en juin 2009), 7,9 pour les rejets urbains de Mostaganem (extrêmes : 7,2 en janvier 2010 et 8,4 en avril 2009) et 9,1 pour les rejets industriels de Mostaganem (extrêmes : 6,8 en février 2010 et 12,6 en avril 2009). Par rapport aux valeurs normatives (> 6,5 et < 8,5), le rejet urbain d'Oran se distingue par une valeur trop faible et cinq valeurs trop fortes. Mais c'est surtout le rejet industriel de Mostaganem qui apparaît hors norme, avec six valeurs excessives, dont trois supérieures à 10.

27Les valeurs particulièrement élevées parfois mesurées sur l'effluent industriel de Mostaganem résultent certainement de rejets d'eaux, fortement basiques, de la papeterie CELPAP (anciennement SONIC) (S. SLIMANE MOUSSA et al., 2007).

c. Salinité

28La salinité des échantillons d'eau prélevés au niveau des trois points d'observation oscille généralement entre 20 et 30 ‰ (Fig. 8). Ces valeurs sont inférieures à la salinité des eaux de la Méditerranée, qui avoisine 37 ‰.

29Les valeurs maximales se placent en septembre pour les rejets urbains, mais en juillet pour le rejet industriel.

d. Oxygène dissous

30Les concentrations de l'oxygène dissous varient de 1,1 mg/l, pour le rejet industriel de Mostaganem en mars 2009, à 4,6 mg/l, pour le rejet urbain d'Oran en octobre 2009. Les concentrations varient sensiblement d'un mois à un autre sur chaque site (Fig. 9). Les valeurs obtenues pour le rejet urbain de Mostaganem (6 valeurs  3 mg/l ; moyenne : 2,90 mg/l, contre 2,59 mg/l pour le rejet urbain d'Oran et 2,28 mg:/ pour le rejet industriel de Mostaganem) sont les plus proches des conditions considérées comme normales (5 à 6 mg/l).

31La diminution de la concentration en O₂ dissousau niveau du site du rejet industriel de Mostaganem de mars à juin 2009, est en relation avec le métabolisme bactérien, qui utilise cet élément pour dégrader la matière organique abondante au niveau de cette station.

32En revanche, l'accroissement du taux d'oxygène en octobre au niveau du rejet urbain d'Oran et en novembre au niveau du rejet urbain de Mostaganem, est probablement dû aux apports d'eau suite aux fortes précipitations automnales.

e. Matières en suspension (MES)

33Les normes nationales (Décret exécutif 06-141 du 19 avril 2006 / JORADP / 23-04-2006) et internationales (OMS/PNUE, 1995) fixent comme valeur limite pour les MES, dans les effluents liquides (ménagers, industriels et agricoles), une concentration de 35 mg/l. Les concentrations mesurées dans les effluents urbains d'Oran dépassent souvent la norme (moyenne de 47 mg/l, avec des valeurs comprises entre 15 mg/l, en octobre et novembre, et 68 mg/l, en juillet) (Fig. 10). La concentration moyenne trouvée pour l'effluent urbain de Mostaganem (33,8 mg/l) est inférieure à la norme, mais six mesures la dépassent (valeur maximale de 50 mg/l, en mars 2009). Seul le rejet industriel de Mostaganem est toujours conforme à la norme (moyenne : 29,2 mg/l ; valeur maximale : 33 mg/l, en décembre 2008).

34La comparaison de nos résultats avec ceux d'autres travaux menés antérieurement sur le littoral oranais (F. HOUMA et al., 2004) met en évidence une diminution considérable des concentrations des MES. En effet, en juin 1998, les valeurs mesurées atteignaient 1885 mg/l au niveau même du rejet et 1650 mg/l à 5 m vers le large. L'évolution observée est la conséquence des efforts effectués récemment par les pouvoirs publics en matière d'épuration des eaux de rejet.

f. Demande biologique en oxygène à 5 jours (DBO₅)

35Selon les normes nationales, ce paramètre ne doit pas dépasser 35 mg O₂/l dans les eaux de rejet. L'OMS préconise même, comme limite, 25 mg O₂/l dans les zones littorales dites normales et 15 mg O₂/l dans les zones littorales dites sensibles (OMS, 2004). Aux stations échantillonnées, qui appartiennent toutes à la seconde catégorie, les DBO₅ mesurées dépassent la limite normative, en particulier dans le cas du rejet urbain d'Oran (Fig. 11).

2 ) Métaux lourds (Cd, Pb et Zn)

a. Résultats des analyses sur les effluents urbains

36Dans l'effluent urbain d'Oran (Fig. 12), les concentrations maximales en cadmium (1,2 mg/l) se placent en mars, septembre et janvier. Elles dépassent alors fortement la limite normative (0,20 mg/l). Des concentrations très faibles ont été observées en août, octobre et février (0,006 mg/l) ; ce sont les trois seules valeurs inférieures à la norme.

37En ce qui concerne le plomb (Fig. 12), aucune valeur ne dépasse sensiblement la limite normative. Comme pour le cadmium, les valeurs manifestent une grande variabilité d'un mois à l'autre. Comprises entre 0,003 mg/l (en mai et novembre 2009) et 0,50 mg/l (en mars et septembre 2009), elles ne font qu'égaler deux fois la limite normative (0,50 mg/l).

38Sur ce même site oranais, les concentrations du zinc fluctuent également beaucoup, de 0,08 mg/l, en mars et septembre 2009, à 1,45 mg/l, en décembre 2008, juin 2009 et juillet 2009 (Fig. 12). Mais les valeurs les plus fortes restent bien en deçà de la limite normative (3 mg/l).

39Dans le cas de l'effluent urbain de Mostaganem, pour les trois éléments dosés, même si les écarts entre les valeurs extrêmes sont forts, la variabilité apparaît moins grande qu'à Oran (Fig. 13), sans qu'il soit possible d'avancer des éléments d'explication.

40Les concentrations du cadmium, entre 0,003 et 0,40 mg/l (Fig. 13), sont supérieures à la limite normative (0,20 mg/l) dans un cas sur deux. Très faible en décembre (0,03 mg/l), la concentration de cet élément se maintient entre 0,34 et 0,40 mg/l de janvier à juin 2009, puis les valeurs descendent, pour tomber à 0,05 et 0,04 mg/l en octobre et novembre 2009.

41Les concentrations du plomb sont égales (pour trois prélèvements, en avril, mai et juin 2009) ou inférieures à la norme (0,50 mg/l). Elles sont très faibles (0,02 à 0,06 mg/l) de décembre 2008 à mars 2009 et en octobre-novembre 2009.

42Quant aux concentrations du zinc, elles plafonnent à 1,6 mg/l, de janvier à mars 2009 (Fig. 13), et se trouvent donc bien en dessous de la limite normative (3 mg/l).

b. Résultats des analyses sur l'effluent industriel de Mostaganem (Fig. 14)

43L'écart entre les concentrations maximale (3,2 mg/l, en janvier 2009) et minimale (0,004 mg/l, en septembre 2109) du cadmium est extrêmement fort. Les valeurs mesurées de janvier à mars sont particulièrement élevées ( 3 mg/l), mais nous n'avons aucune information sur leur origine.

44Les concentrations maximales du plomb (0,50 mg/l), mesurées de janvier à mars 2009, correspondent à la limite normative. Beaucoup de valeurs sont très faibles (≤ 0,03 mg/l, en décembre 2008, puis de juillet à novembre 2009).

45Enfin, les concentrations du zinc atteignent au maximum 0,70 mg/l, en juillet 2009, et cinq valeurs sont inférieures à 0,1 mg/l, de décembre 2008 à mars 2009 et en octobre-novembre 2009.

c. Accumulation des métaux lourds étudiés dans les organismes marins

46En l'absence d'analyses des métaux lourds dans les eaux littorales, afin de juger du degré de pollution du milieu marin par ces éléments, nous avons compilé dans le tableau II une partie des données disponibles pour le littoral oranais sur l'accumulation de ces métaux dans des organismes marins représentant différents maillons de la chaîne alimentaire, utilisés comme indicateurs biologiques du niveau de contamination.

47Les concentrations du zinc sont les plus fortes. Elles se placent loin devant celles du plomb et du cadmium. Les données expriment des différences significatives au sein de chaque groupe d'organismes marins. Il ressort que les moules sont de loin les plus contaminées, car elles ont un mode de vie sédentaire et filtrent d'énormes quantités d'eau chaque jour. Si les concentrations du cadmium dans les organismes marins restent inférieures ou légèrement supérieures à la concentration moyenne dans les eaux de l'effluent urbain d'Oran, celles du plomb peuvent lui être bien supérieures, et cela du fait de la bioaccumulation. Les concentrations du plomb dans les moules et les sardines sont susceptibles d'induire un risque, modéré, de santé publique.

IV - Conclusion

48Cette étude a permis d'évaluer, dans les eaux de rejets, certains paramètres physico-chimiques, qui peuvent être les indicateurs d'une pollution des zones côtières. Sur chacun des trois sites étudiés, les valeurs mesurées manifestent des fluctuations très fortes dans le temps. Celles-ci mériteraient bien sûr d'être expliquées, et tout particulièrement pour les concentrations du cadmium dans l'effluent urbain de Mostaganem et du zinc dans l'effluent industriel de la même ville. Mais en l'état des connaissances sur les sources de pollution, il est impossible de formuler des hypothèses.

49Les concentrations moyennes des matières en suspension, entre 29 mg/l (rejet industriel de Mostaganem) et 47 mg/l (rejet urbain d'Oran), approchent ou dépassent la valeur limite imposée par la législation en vigueur (35 mg/l). En conséquence, la demande biologique en oxygène à 5 jours présente, elle aussi, des valeurs moyennes élevées, entre 47 et 164 mg/l, supérieures à la limite normative (35 mg/l). Même si une amélioration sensible a été mise en évidence, au moins à Oran, par rapport à des études antérieures, les apports en suspension, à l'origine d'une consommation excessive de l'oxygène dissous, sont préjudiciables à la vie aquatique, car ils interviennent dans le sens d'une eutrophisation du littoral.

50Il ressort également, de cette étude, une possible contamination du milieu marin par les métaux lourds analysés, dont les concentrations dépassent parfois les seuils recommandés. En considérant les valeurs moyennes, seul le cadmium se place au-dessus de la limite normative (0,20 mg/l), de très peu pour le rejet urbain de Mostaganem (0,21 mg/l – écart-type : 0,17 mg/l), beaucoup plus largement pour le rejet urbain d'Oran (0,52 mg/l – écart-type : 0,45 mg/l) et le rejet industriel de Mostaganem (0,88 mg/l – écart-type : 1,35 mg/l). Le rôle des activités industrielles, qui jouent un rôle non négligeable dans le rejet urbain d'Oran, est manifeste. Pour le zinc, la plus forte valeur moyenne correspond au rejet urbain de Mostaganem (0,92 mg/l – écart-type : 0,44 mg/l), loin du seuil légal (3 mg/l). Enfin, dans le cas du plomb, les valeurs moyennes sont assez proches sur les trois sites, de 0,19 mg/l (écart-type : 0,20 mg/l) pour le rejet industriel de Mostaganem à 0,23 mg/l (écart-type : 0,22 mg/l) pour le rejet urbain d'Oran, en dessous de la limite normative (0,50 mg/l).

51Si les analyses des effluents ne mettent pas en évidence des situations vraiment préoccupantes, à Mostaganem comme à Oran, des interrogations subsistent en raison, d'une part, du volume important des rejets et, d'autre part, de la bioaccumulation des métaux lourds dans les organismes marins. Dans le cadre d'un contrôle sur le long terme du risque de pollution, il conviendra de poursuivre les investigations sur les rejets, en les complétant par le dosage d'autres métaux, et par le suivi des impacts sur le vivant dans le milieu marin.

Remerciements : Nous sommes reconnaissants à Jean-Louis BALLAIS et Claude MARTIN de leurs conseils et du soutien qu'ils nous ont apporté.

52http://vertigo.revues.org/​8815 ; DOI : 10.4000/vertigo.8815.

53http://www.ps2d.net/​media/​Ahmed%20Kerfouf.pdf.