Memoire Online - à‰tudes d'impacts des aménagement littoraux sur l'écosystème côtier du petit golfe de Tunis -hammam lif - Soliman.

Le but est d'étudier la distribution spatiale de la concentration des métaux lourds (Ni, Pb, Zn, Mn, Cu, Cr et Cd) dans les sédiments superficiels de la frange littorale du petit golfe de Tunis comprise entre Hammam lif et Soliman plage.

Les échantillons ont été prélevés à Hammam lif (HL12 et HL78), à Borj Cédria au niveau de l'embouchure de l'oued Soltane, à Solimar plage (SP) et au niveau de l'embouchure de la sebkha de Soliman (Fig. 7).

Il est à noter que la teneur en Cd est inférieure à la limite de détection du spectromètre d'émission utilisé.

Tableau XXV : teneurs (en ppm) des métaux lourds dans les sédiments superficiels de

	Pb	Cu	Zn	Mn	Cr	Ni	Cd
HL12	1,7	9,3	70,4	311,5	25,9	<0,0	<0,0
						1	1
HL78	4,3	8,4	57	266,9	30	<0,0	<0,0
						1	1
Emb.O.Soltan	36,4	11,9	49	186,7	76,7	8,1	<0,0
e	6						1
SP	<0,0	3,2	43,4	611	33,8	<0,0	<0,0
	1					1	1
Emb.S.Solima	12,9	4,1	25,6	261,3	33,1	1,7	<0,0
n							1

Dans les sédiments superficiels, de notre secteur d'étude, les teneurs en plomb varient entre 1,7 et 36,46 ppm. Dans les échantillons de sédiments prélevés au niveau de SP le plomb n'a pas été détecté (Tableau XXV).

Les valeurs enregistrées sont inférieures aux seuils de contamination et de pollution (Tableau XXIX) et se situent dans la gamme de variation des teneurs moyennes des sédiments marins (Tableau XXVIII).

Fig. 48- Histogrammes de fréquences des teneurs en Pb (en ppm) dans les sédiments

Dans la région de Hammam lif, on a enregistré au niveau de HL78 une teneur de l'ordre 4,3 ppm. Tandis qu'au niveau de HL12 la teneur mesurée est de 1,7 ppm. Cette différence serait due peut être au fait que l'espacement et le décalage entre les brises lames HL1 et HL2 sont assez importants favorisant ainsi l'action des facteurs hydrodynamiques à l'intérieur de l'alvéole (HL12), contrairement à l'alvéole (HL78) située entre les brise-lames HL7 et HL8 où l'espacement est assez faible et le milieu est plus confiné (Fig. 48).

D'après Ben Charrada (1997) l'origine du Pb dans la région ne peut être que la zone industrielle de Ben Arous où on note deux grandes usines de fabrication de batteries qui utilisent de grandes quantités de Pb et rejettent une partie dans l'oued Méliane (Ben Charrada, 1997) (Fig. 4).

Dans la région de Hammam lif, la source des métaux lourds pourrait être soit le lac sud de Tunis (Bonnard et Gardel, 1996) à cause de sa proximité d'une zone industrielle (Ben Arous et Jbel Jloud) où la pollution est encore mal contrôlée, soit l'oued Méliane grâce aux courants qui dérivent vers le Sud-Est notamment en hiver grâce aux vents dominant de N-NW.

La teneur en Pb relevée dans les sédiments de l'embouchure de l'oued Soltane (36,46 ppm) est relativement élevée mais reste au dessous du seuil de contamination (Tableau XXIX)

malgré le rôle que jouent les stations d'épuration situées en amont de l'oued Soltane (STEP Menzel Bouzalfa) dans le traitement des eaux et l'élimination du Pb. L'origine du plomb serait soit la zone industrielle de Borj Cédria et de Soliman, soit les engrais contenant des quantités notables en Pb.

La teneur en Pb dans la sebkha de Soliman (12,9 ppm) est de loin inférieure au seuil de contamination. Ceci pourrait être dû à la pauvreté des apports terrigènes en Pb.

Les sédiments vaseux et l'accumulation de la matière organique au niveau de l'embouchure de l'oued Soltane et sebkha de Soliman joueraient un rôle important dans la rétention et l'accumulation des éléments traces notamment le Pb au niveau des sédiments de ces deux stations.

En général, l'origine du Pb dans la baie de Tunis serait essentiellement la pollution atmosphérique. En effet, 70 % du Pb introduit dans le milieu marin à partir de l'atmosphère où se condensent les fumées des fonderies et des incinérateurs et surtout le gaz d'échappement des véhicules automobiles en plus de l'activité portuaire (Zeggaf-Tahri, 1993).

En comparaison avec les valeurs de quelques études antérieures, les teneurs en Pb des sédiments analysés peuvent être considérée comme faibles (Tableaux XXVI et XXVII).

Tableau XXVI : teneurs en ppm de Pb, Cd, Zn et Cu dans les sédiments superficiels

Métal Secteur		Pb	Cd	Zn	Cu	Auteurs
Petit golfe de Tunis	Hiver	15-52	4-8	4-144	0-44	Zeggaf- Tahri (1993)
	Eté	80-132	4-17	23-102	3-27
Frange littorale Ouest du golfe de Tunis		17-94	3-7	12-122	2-18	Rais (1992)

Tableau XXVII: teneurs en ppm de Pb, Zn, Cu, Ni et Co dans les sédiments superficiels
au large du golfe de Tunis

Métal	Pb	Zn	Cu	Ni	Co	Auteurs
Secteur
Golfe de Tunis	56-142	45-150	9-20	39-67	20-34	Added et al (2003)

Tableau XXVIII : teneur moyenne des métaux lourds (en ppm) dans les sédiment
marins (Sherrine in Chabert 1979)

Tableau XXIX : seuil de contamination et de pollution des sédiments marins (Chabert

Les industries de cuivre constituent la principale source de cuivre. Ce minéral est utilisé en agriculture comme insecticide antiparasitaire (Zeggaf-Tahri, 1993).

Dans les sédiments analysés les teneurs en cuivre sont comprises entre 3,2 et 11,9 ppm (Tableau XXV). Ces teneurs sont au dessous du seuil de contamination et de pollution (Tableau XXIX).

La plupart des concentrations mesurées demeurent au dessous de la gamme de variation des teneurs moyennes en Cu dans les sédiments marins (Tableau XXVIII).

Au niveau de HL12 et HL78, on a enregistré respectivement des teneurs de l'ordre de 9,3 et 8,4 ppm. Ces teneurs, relativement élevées, sont dues peut être au fait que les alvéoles HL12 et HL78 riches en matière organique seraient devenues des pièges pour les particules fines fixant du cuivre provenant de l'oued Méliane et transportées par le transit sédimentaire depuis l'embouchure de l'oued jusqu'à la région de Hammam lif (Fig. 7).

Fig. 49- Histogrammes de fréquences des teneurs en Cu (en ppm) dans les sédiments

La teneur relativement importante en Cu, mesurée dans les sédiments superficiels de l'embouchure de l'oued Soltane (11,9 ppm), montre que cet oued constituerait vraisemblablement une source de cuivre dans le secteur d'étude. Le Cu proviendrait du lessivage des terrains agricoles qui utiliseraient des insecticides contenant du cuivre. Ils proviendraient probablement aussi de la zone industrielle de Borj Cédria où il y a des unités industrielles qui utilisent et produisent le Cu (Fig. 49).

La faible teneur en Cu, relevée au niveau de l'alvéole de Solimar plage SP (3,2 ppm), peut être expliquée par la faible accumulation de cet élément dans ce milieu.

Au niveau de sebkha de Soliman la teneur enregistrée est relativement faible (de l'ordre de 4,1 ppm), pourtant elle constitue le réceptacle de la plupart des cours d'eau qui drainent les

terrains agricoles au Nord-Est et les rejets de canalisation de l'ONAS de la ville de Soliman. Les stations d'épuration joueraient un rôle considérable dans l'élimination d'une grande partie du Cu.

Les teneurs enregistrées dans tout le secteur d'étude sont relativement faibles. En effet, il semble que les nitrates, les chlorures et les sulfates de cuivre, formes sous lesquels est introduit cet élément, sont des sels très solubles dans l'eau de mer ce qui baisse sa teneur dans les sédiments (Chabert, 1979).

Les valeurs mesurées dans la présente étude sont proches de celles trouvées dans des études antérieures (Tableaux XXVI et XXVII).

Dans les sédiments de surfaces analysées, les teneurs en Zn varient entre 25,6 et 70,4 ppm (Tableau XXV). Les teneurs mesurées restent dans la gamme de variation des teneurs moyennes en Zn dans les sédiments marins (tableau XXVIII). Pour la plupart des stations la teneur en Zn est assez élevée mais demeure au dessous du seuil de contamination et de pollution (Tableau XXIX) à l'exception de HL12 où on enregistre une contamination des sédiments par le zinc (70,4 ppm).

Fig. 50- Histogrammes de fréquences des teneurs en Zn (en ppm) dans les sédiments

L'origine de la contamination de l'alvéole HL12 par Zn serait probablement les rejets de la zone industrielle de Ben Arous-Jbel Jloud et le lessivage par les eaux de pluies des terrains

agricoles avoisinants qui utiliseraient le zinc dans les insecticides (Fig. 4). Ces rejets contaminés par le Zn seraient déversés dans la mer par le biais de l'oued Méliane. Les particules fines renfermant du Zn seraient emportées par un éventuel transit sédimentaire Nord-Est vers la partie sud du golfe. La matière organique (laisses de posidonies) accumulée dans l'alvéole semble avoir un rôle important dans la fixation des métaux lourds.

La teneur mesurée au niveau de Solimar plage SP (43,4 ppm) est relativement importante. La présence de Zn dans cette alvéole est tributaire d'un apport terrigène de sédiments fins renfermant du zinc provenant de l'oued Soltane. En effet, on a détecté une teneur assez élevée de cet élément dans les sédiments de l'embouchure de l'oued Soltane dont l'origine serait probablement la zone industrielle de Borj Cédria et les activités agricoles (sels de zinc en insecticides) (Zeggaf-Tahri, 1993).

La morphologie des alvéoles (milieux semi fermés), le faible hydrodynamisme, l'accumulation de matière organique (laisses de posidonies) et la texture fine des sédiments semblent favoriser l'accumulation du Zn dans ces milieux. Ces alvéoles semble être des zones pièges pour le Zn.

On a relevé la plus faible teneur en Zn dans les sédiments de la sebkha de Soliman (Fig. 50). Ceci montrerait peut être que soit la décantation des particules fines riches en Zn, provenant des rejets de la ville de Soliman, se fait à l'intérieure de la sebkha vue la faible circulation d'eau et la nature argileuse du fond, soit que la majeur partie du Zn est éliminée par les traitements des stations d'épuration (STEP) situées sur l'oued El Bey (Fig. 4).

Comparées aux valeurs mentionnées dans des études antérieures (Tableaux XXVI et XXVII), les teneurs en zinc enregistrées dans notre secteur d'étude demeurent presque similaires.

Les teneurs en Mn dans les sédiments superficiels, de la frange littorale étudiée, sont comprises entre 186,7 et 611 ppm (Tableau XXV). Ces valeurs restent dans la gamme des teneurs moyennes en Mn enregistrées dans les sédiments marins (Tableau XXVIII).

Les sédiments de surfaces des alvéoles HL12, HL78 et SP semblent être le siège d'accumulation du Mn (Fig. 7). En effet, les teneurs les plus élevées ont été enregistrées dans ces stations notamment au niveau de l'alvéole de Solimar plage (611 ppm) ce qui illustre l'influence des facteurs hydrodynamiques et physico-chimiques (pH élevé) au niveau de ces stations (Fig. 51).

Les faibles teneurs dans les sédiments de l'embouchure de l'oued Soltane (186,7 ppm) témoigneraient d'un apport terrigène provenant de l'oued pauvre en manganèse.

Fig. 51- Histogrammes de fréquences des teneurs en Mn (en ppm) dans les sédiments

Au niveau de l'embouchure de sebkha de Soliman la teneur en Mn est relativement importante (261,3 ppm). L'origine du Mn dans la sebkha serait probablement les rejets de la zone industrielle de Soliman et des eaux usées de la ville de Soliman (Fig. 4).

Dans le secteur d'étude, l'activité industrielle semblerait être à l'origine de l'augmentation du manganèse dans le milieu.

Les teneurs en Mn enregistrées dans la présente étude sont très proches de celles trouvées par Zeggaf-Tahri (1993) (72 - 626 ppm).

Les teneurs en chromes varient peu dans les sédiments de surface du secteur d'étude (25,933,8 ppm) à l'exception de l'alvéole de Solimar plage SP où la teneur en Cr (76,7 ppm) est relativement élevée (Fig. 52).

Toutefois les valeurs mesurées se situent dans la gamme de variation des teneurs moyennes en chrome dans les sédiments marins (tableau XXVIII). Ces teneurs témoignent d'un milieu dont les sédiments ne sont pas contaminés par le Cr.

Les teneurs en Cr mesurée dans HL12 et HL78 sont faibles et respectivement 33,8 et 25,9 ppm. Le chrome détecté dans la région de Hammam lif semble provenir de la zone industrielle de Ben Arous. Les rejets riches en Cr seraient déversés, par le biais de l'oued

Méliane, dans la mer au niveau de Rades (Fig. 4). Les particules fines renfermant du Cr seraient probablement emportées soit par les courants de retour vers le large soit par un éventuel transit sédimentaire ,qui dérivent vers le Sud-Est favorisé par les vents N-NW dominants en hiver, vers la frange littorale Sud du golfe de Tunis jusqu'à Hammam lif.

Fig. 52- Histogrammes de fréquences des teneurs en Cr (en ppm) dans les sédiments

La teneur la plus élevée en chrome a été enregistrée dans les sédiments de surface de SP (76,7 ppm) (Fig. 53). L'alvéole de Solimar plage semble être une zone piège pour le Cr vue la texture fine des sédiments aux alentours des brise-lames, l'accumulation de la matière organique (algues et feuilles de posidonies) et l'absence de remise en suspension des particules fines à cause du faible hydrodynamisme.

La teneur en Cr enregistrée au niveau de l'embouchure de l'oued Soltane est de l'ordre de 33,1 ppm. L'origine du chrome dans cette station serait vraisemblablement les industries de traitement de surface et de textile de la zone industrielle de Borj Cédria qui rejetteraient d'importantes quantités de Cr dans la mer par le biais de l'oued Soltane. Cet oued semble être une source importante du chrome dans la frange littorale comprise entre Borj Cédria et Soliman plage.

La teneur en Cr enregistrée au niveau de l'embouchure de la sebkha de Soliman est de l'ordre de 30 ppm. Le Cr détecté serait issu probablement des industries de textile de la ville de Soliman et des rejets des eaux usées de l'ONAS dans la sebkha.

En comparaison avec des valeurs trouvées par Zeggaf-Tahri (1993) dans la baie de Tunis, les teneurs enregistrées dans la présente étude sont considérés comme faibles.

Les teneurs en Ni enregistrées sont largement inférieures aux normes tunisiennes relatives au Ni (INNORPI, 1989a) qui est égale à 2 mg/l (66,6 ppm) et sont de loin au dessous des valeurs trouvées par Added et al., (2003) au large du golfe de Tunis (Tableau XXVII). Les sédiments du secteur d'étude ne sont pas contaminés par le Ni (Fig. 53).

Fig. 53- Histogrammes de fréquences des teneurs en Ni (en ppm) dans les sédiments des

On n'a détecté le nickel que dans les sédiments des points de rejets. Ce qui indiquerait l'origine terrigène du nickel dans la frange littorale étudiée. Au niveau de l'embouchure de l'oued Soltane et de sebkha de Soliman, les sédiments de surface, de nature argileuse (vase), retiennent les métaux lourds notamment le nickel.

Les faibles teneurs enregistrées au niveau de l'embouchure de l'oued Soltane (8,1 ppm) et de l'embouchure de sebkha de Soliman (1,7) s'expliqueraient par le fait que les rejets terrigènes qui se déversent dans le secteur sont probablement pauvres en Ni. En effet, ce métal est éliminé en grande partie par les processus de traitement au niveau des stations d'épuration (Ben Charrada, 1997).

Les teneurs en Ni mesurées dans les sédiments de HL12, HL78 et SP sont négligeables.

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V. Dosage des métaux lourds dans les sédiments superficiels :

V.1. Résultats et discussions :