Hydrochimie et cartographie de la pollution des eaux souterraines

Abstract

Hydrochimie et cartographie de la pollution des eaux souterraines du synclinal d’Aflou, Atlas Saharien central, Algérie» Résumé : Le présent travail met en lumière les méthodes géochimiques qui permettent de caractériser les interactions des eaux avec l'encaissant et éventuellement de les différencier. Le souci est d'évaluer la vulnérabilité des ressources en eaux souterraines à la contamination de la cuvette d’Aflou, une zone de l'Atlas saharien Algérien. L’étude hydrochimique révèle l’impact de la lithologie sur le chimisme des eaux souterraines de la cuvette d'Aflou. Les eaux souterraines de la région d’Aflou dépendent des aquifères liés au Mio-Plio-Quaternaire et l’aquifère gréseux du Continental Intercalaire (Barrémien et Albien). On peut voir clairement l’influence des minéraux évaporitiques surtout celles des intrusions triasiques où parfois diffus dans les marnes verdâtres qui existent à plusieurs niveaux soit dans les formations du Barrémien- Aptien- Albien du Mio-Pliocène. L’utilisation du diagramme de Piper, les valeurs d'indice de saturation (estimées par la méthode Phreeq-C) ainsi que les outils du SIG ont été utiles non seulement pour créer la base de données pour l'analyse de la variation spatiale des paramètres de qualité de l'eau respectives, mais aussi pour comprendre le processus hydrogéochimique se produisant au niveau des aquifères de notre zone d'étude. La méthode d'interpolation IDW (Inverse Distance Weighted) a été utilisée pour interpoler et estimer les valeurs des cellules dans le synclinal Aflou en faisant la moyenne des valeurs des points de données d'échantillonnages au voisinage de chaque cellule de traitement. L'examen des cartes d'iso-contenus et les résultats de l'analyse en composantes principales (ACP) montrent que la composition de l'eau est très étroitement liée à la nature lithologique des différentes formations. Ce travail vise à estimer la vulnérabilité à la pollution des aquifères du synclinal d’Aflou, et à développer un document cartographique. Une simple lecture de ces cartes permet de localiser les zones qui sont très vulnérables et les zones où des protections durables sont nécessaires. Cette cartographie est réussie en utilisant le modèle DRASTIC dans un environnement de système d'information géographique (SIG) pour distinguer les zones vulnérables des eaux souterraines. Mots clés : Hydrochimie; Conductivité; Évaporites; Atlas saharien; DRASTIC; Eau souterraines; pollution; cartographie; Aflou. iii « Hydrochemistry and mapping of groundwater pollution of Aflou syncline, Central Saharan Atlas, Algeria » Abstract: The current works sheds light on geochemical methods used to characterize water-rocks interaction. The concern is to assess the vulnerability of groundwater resources to contamination in Aflou, an area in central Saharan Atlas of Algeria. This study of hydrochemistry reveals lithological impact on hydrochemistry in Aflou syncline. Our study region is like a basin meaning that the important groundwater resources are located in the sandstones of the Intercalary Continental Aquifer (Barremian and Albian). This study marks a noticeable influence of evaporated minerals and ascents of Triassic materials, which are widely propagated along different levels for several wells of Djebel Amour. Lithology influence on the hydrochemistry of this aquifer is very visible by evaporation contained essentially in the Triassic and in the marly intercalations of the Portlandian, the Barremian-Aptian-Albian and those of the Mio-Pliocene. For Aflou region, the lower Cretaceous (Portlandian) and Upper Jurassic (limestone) formations, the calcium sulphated facies, have very high levels of: SO4-, Cl-, Ca 2+ and Na+. Integration of both graphical and Piper diagram, saturation index values (estimated by Phreeq-C method) and GIS tool was helpful not only to create the database for analysis of spatial variation in respective water quality parameters, but also to decipher the hydrogeochemical process occurring in our study area. This study utilized the Inverse Distance Weighted (IDW) interpolation method to interpolate and estimate cell values in Aflou syncline by averaging the values of sample data points in the neighborhood of each processing cell. IDW method has been used in establishing maps. The examination of iso-contents maps and the principal component analysis (PCA) results show that the water composition was very closely related to the lithological nature of the different formations. Another aims of this work is to estimate the vulnerability to pollution of the aquifers of the Aflou syncline, and to develop a cartographic document ; the simple reading makes it possible to locate the zones where the aquifers are very vulnerable and the zones where lasting protections are necessary. This mapping succeeds by using the DRASTIC model in a geographic information system (GIS) environment to distinguish vulnerable areas from groundwat er. Key words: Hydrochemistry; Conductivity; Evaporate; Saharan Atlas; DRASTIC; groundwater; pollution; cartography; Aflou;