La réutilisation des eaux usées épurées et leur impact sur les cultures irriguées (cas de l’Oasis de Ouargla).

Abstract

Due to the arid climatic conditions prevailing in Algeria, associated with limited natural water resources, and by dint of the large availability of treated wastewater (TWW), the Algerian government has opted for the reuse of this unconventional water in agriculture. To this end, the Ouargla Oasis has been designated by the public authorities as a pilot station for experimenting with this reuse. The aim of this study is to assess the impacts of the reuse of TWW from the Ouargla wastewater treatment plant (WWTP) on the soil and irrigated crops within the agricultural perimeter of the transfer channel of the TWW towards their final outlet, located about forty kilometers north of this WWTP. The aim of our work is to examine the quality of these water and its impact on irrigated soils and crops, in order to assess the potential risks associated with this practice. Two groups of agricultural plots were selected, one irrigated with TWW and the other with conventional water (CW) from a well. The diagnosis of TWW quality shows that the average values of certain parameters do not comply with reuse criteria. These are EC, COD and TSS, whose values reach 13.51 mS/cm, 132.95 (mg/l) and 90.23 (mg/l), respectively. The concentration of trace metal elements (TME) is below Algerian standards (JORADP, 2012) and United States Environmental Protection Agency standards (USEPA, 2012) except cadmium and cobalt. The concentration of fecal coliforms is higher than indicated in current regulations. The concentration of parasites is zero. The results obtained also showed that irrigation of the soil with TWW led to a slight increase in the average values of EC, gypsum, organic matter and sodium adsorption ratio (SAR) compared with the soil from control plots. As for the impact of irrigation with TWW on irrigated crops, the results show that dates irrigated with this water contain more salts than those irrigated with CW, with an average value equal to 4.70 mS/cm against 2.29 mS/cm respectively. Microbiologically, the samples analyzed show a total absence of fecal coliforms, moulds and salmonella in dates irrigated with TWW. Chemically, dates are contaminated by TME with different concentrations. Some of them exceeded the admissible limits dictated by regulations. Nevertheless, there is no discernible human health risk associated with the consumption of these dates, as the Hazard Quotient (HQ) and Hazard Index (HI) of the studied TME are both less than 1.

نظرا للظروف المناخية الجافة السائدة في الجزائر، والمرتبطة بالموارد المائية الطبيعية المحدودة، وبفضل وفرة المياه العادمة المعالجة، لجأت الدولة الجزائرية إلى إعادة استعمال هذه المياه غيرالتقليدية في الزراعة. لهذه الغاية، تم تخصيص واحة ورقلة من قبل السلطات العمومية كمحطة تجريبية لتجريب إعادة استخدام هاته المياه. تهدف هذه الدراسة إلى تقييم آثار إعادة إستعمال المياه المستعملة المعالجة بمحطة ورقلة على التربة والمحاصيل المروية على مستوى المحيط الفلاحي المجاورلقناة نقل هاته المياه نحو مصبها النهائي، الواقع على بعد حوالي أربعين كيلومترا شمال هذه المحطة. الهدف من عملنا هو فحص جودة هذه المياه وتأثيرها على التربة والمحاصيل المروية من أجل تقييم المخاطرالمحتملة المرتبطة بهذه الممارسة. تم اختيار مجموعتين من الأراضي الزراعية، إحداهما مسقية بالمياه التقليدية الصادرة من البئر والأخرى تروى بالمياه المستعملة المعالجة. يظهر تشخيص جودة االمياه المستعملة المعالجة أن القيم المتوسطة لبعض المعلمات لا تتوافق مع معاييرإعادة الإستعمال. وهي الناقلية الكهربائية، الطلب الكيميائي على الأكسجين والمواد العالقة، التي تصل قيمها إلى 13.51(مللي سيمنس/ سم)، 132.95 (مجم / لتر) و90.23 (مجم / لتر)، على التوالي. تراكيزالعناصرالمعدنية النزرة أقل القيم المسموح بها في المعايير الجزائرية JORADP (2012) أو الخاصة بوكالة حماية المحيط للولايات المتحدة الامريكية USEPA (2012) بإستثناء الكادميوم والكوبالت. تركيز القولونيات البرازية أعلى من ذلك المشار إليه في اللوائح المعمول بها. تركيز الطفيليات معدوم. كما أظهرت النتائج المتحصل عليها أن ري التربة بالمياه المستعملة المعالجة أدى إلى زيادة طفيفة في متوسط قيم الناقلية الكهربائية، الجبس، المادة العضوية وفي نسبة امتصاص الصوديوم (SAR) مقارنة بتربة الشاهد. أما بالنسبة لتأثيرالري بالمياه المستعملة المعالجة على المحاصيل المروية، فقد أظهرت النتائج أن التمور المسقية بهذه المياه تحتوي نسب أعلى من الأملاح مقارنة بتلك المسقية بالمياه التقليدية، بمتوسط يصل إلى 4.70 (مللي سيمنس/ سم) مقابل 2.29 (مللي سيمنس/ سم) على التوالي. من الناحية الميكروبيولوجية، أشار فحص عينات التمور المسقية بالمياه المستعملة المعالجة إلى غياب تام للقولونيات البرازية، العفن والسالمونيلا. من الناحية الكيميائية، عينات التمر ملوثة بالعناصرالمعدنية النزرة بتركيزات مختلفة، وبعضها تجاوز الحدود المسموح بها التي حددها التنظيم. ومع ذلك، لا يوجد خطر واضح على صحة الإنسان مرتبط بإستهلاك هذه التمور، حيث أن حاصل الخطر ومؤشر الخطر للعناصر المعدنية المدروسة أقل من 1.

En raison des conditions climatiques arides qui prévalent en Algérie, associées à des ressources en eau naturelles limitées, et grâce à une disponibilité importante en eaux usées épurées (EUE), l’Etat algérien a choisis le recours vers la réutilisation de ces eaux non conventionnelles en agriculture. A cette fin, l’Oasis de Ouargla a été désignée par les pouvoirs publics comme station pilote pour expérimenter cette réutilisation. La présente étude vise à évaluer les impacts de la réutilisation des EUE de la station d’épuration (STEP) de Ouargla sur le sol et les cultures irriguées au niveau du périmètre agricole du canal de transfert des EUE vers leur exutoire final, situé à une quarantaine de kilomètre en Nord de cette STEP. L'objectif de notre travail est d'examiner la qualité de ces eaux et leurs impacts sur les sols et les cultures irriguées afin d’évaluer les risques potentiels associés à cette pratique. Deux groupes de parcelles agricoles ont été sélectionnées, l’un est irrigué avec les EUE et l’autre est irrigué avec les eaux conventionnelles (EC) issues d’un puits. Le diagnostic de la qualité des EUE montre que les valeurs moyennes de certains paramètres ne sont pas conformes aux critères de réutilisation. Il s’agit de la CE, la DCO et les MES, dont les valeurs atteignent 13,51 mS/cm, 132,95 (mg/l) et 90,23 (mg/l), respectivement. La concentration d'éléments traces métalliques (ETM) est inférieure aux normes algériennes (JORADP, 2012) et de l'agence de protection de l’environnement des États-Unis (USEPA, 2012), à l'exception du cadmium et du cobalt. La concentration des coliformes fécaux est supérieure à celle indiqué dans la réglementation en vigueur. La concentration de parasites est nulle. Les résultats obtenus ont également montré que l’irrigation du sol avec les EUE a entraîné une légère augmentation des valeurs moyennes de CE, du gypse, de matière organique et du rapport d'adsorption du sodium (SAR) par rapport au sol de parcelles témoins. Quant à l’impact de l’irrigation avec les EUE sur les cultures irriguées, les résultats montrent que les dattes irriguées avec ces eaux renferment plus de sels que celles irriguées avec les EC, avec une valeur moyenne égale à 4,70 mS/cm contre 2,29 mS/cm respectivement. Sur le plan microbiologique, les échantillons analysés indiquent une absence totale de coliformes fécaux, de moisissures et de salmonelles dans les dattes irriguées avec les EUE. Sur le plan chimique, les dattes sont contaminées par les ETM avec différentes concentrations. Certaines d’entre elles ont dépassé les limites admissibles dictées par la réglementation. Néanmoins, il n'existe aucun risque pour la santé de l’homme perceptible associé à la consommation de ces dattes, car le quotient de danger (QD) et l'indice de danger (ID) des ETM étudiés sont tous deux inférieurs à 1.