Africa Geoscience Review, Vol. 21, No. 1 & 2,45-55,2014.Printed in France

1760-9976XJ2014. Ali rights reserved© 2014 Rock View Ltd

Pollution des eaux souterraines par les métaux lourds et leur impact surl'environnement: cas de l'aquifère superficiel du champ

de captage intensif de Godomey au sud Bénin

ID F 2AD N 1 3 1 1OVONOU,., JAHOSSOU,., ALAMOU, E., ALASSANE, A., MAMA, D., BOUKARI, M.

lLaboratoire d'Hydrologie Appliquée à la Faculté des Sciences et Techniques de l'Université d'Abomey-Calavi(LHA / FAST / UAC) 01 BP 4521 Cotonou (Bénin)

2 Laboratoire Pierre PAGNEY, Eaux, Ecosystèmes et Développement (LACEEDE) 01 BP : 526 Cotonou Bénin3 Departement des Sciences de la Terre, Université d'Abomey-Calavi, Bénin.

Correspondance: dovflav@yahoo.fr

(First received 3 December, 2013; modified version accepted 13 May, 2014)

Résumé - Les périmètres de protection sont indispensables pour préserver la qualité des eauxsouterraines. L'occupation anarchique de ces périmètres par les populations constitue unemenace pour la qualité des eaux souterraines car les activités pratiquées sont sources depollution potentielle. Ainsi, les nombreuses décharges sauvages d'ordures, les activités deproduction d'eaux usées, le rejet des déchets solides dans les puits sont des sources depollution de l'aquifère superficiel du champ de captage par des métaux lourds. L'analysechimique de cinquante échantillons d'eau de puits individuels et de forage a donné les résultatssuivants: pour l'eau des puits individuels, la concentration en fer total atteint 0,5 mglL et 40 %des échantillons ont des teneurs en fer total qui dépassent 0,3 mglL. La teneur en manganèseest parfois de 0,3 mglL et 80 % des eaux de puits ont des teneurs dépassant O,lmglL. Le tauxde mercure est compris. entre 0,1 ug/L et 0,6 ug/L. Le cadmium, le plomb et le zinc ont étédéterminés dans 20 % des échantillons à des concentrations variant pour l'ensemble, entre0,002 mglL et 0,18 mglL. Quant aux eaux des forages, étant bien protégées, elles ne sont passujettes à la pollution par les métaux lourds.

Mots clés: pollution, aquifère superficielle, périmètres de protection, métaux lourds,population, Godomey

Groundwater pollution by heavy metals and their impact on the environment:case of the shallow aquifer of Godomey's intensive

weIl field catch ment (South Bénin)

Abstract - Protection perimeters are essential to preserve the quality of groundwater. Theanarchie occupancy of those perimeters by the populations constitutes a threat to thegroundwater quality, since they devote themselves without any restrictions to activities whichare source of pollution. Thus, many discharges of household garbage, production of sewages,and discharge of householdsgarbage in wells are sources of pollution of the shallow aquifer byheavy metals. The chemical analyses of fifty individual wells and boreholes samples havegiven the following results: for individual wells, the concentration of total iron is comprisedbetween 0.05 mg/L and 0.5 mglL and 40 % of those samples have a iron total concentrationabove 0.3 mglL. the manganese content is from 0.01 to 0.3 mglL and 80 % of the wells watersamples have a concentration beyond O.lmglL. Mercury level ranges from 0.1 ug/L to 0.6ug/L. The cadmium, the lead and the tin was determined in 20 % of the samples atconcentrations between 0.002 mgIL and 0.006 mgIL; 0.02 mglL and 0.18 mglL ; 0.002 mglLand 0.04 mgIL respectively. Boreholes, since protected, are not polluted by heavy metals.

Key words: pollution, shallow aquifer, protection perimeters, heavy metals, population,Godomey.

45

46 Dovonou, F., Adjahossou, N., Alarnou, E., Alassane, A., Marna, D., Boukari, M.

INTRODUCTION

A l'échelle mondiale, les eaux usées sont laprincipale source de pollution des ressources eneau souterraine (Beauchamp, 2003). Lesdéversements d'eaux usées provenant des paysen développement sont en augmentation du faitde l'urbanisation rapide, de l'accroissement dela population et du manque de mesuresd'aménagement et de financement de systèmed'évacuation des eaux usées et d'usines detraitement de l'eau (PNUE (GEO), 2002). De cefait, la qualité des ressources en eau douce sedégrade à cause des pollutions industrielles etdomestiques (AITEC Environnement, 1994). Ilest bien connu que les eaux d'égouts non traitéessont un danger pour la santé publique et peuventêtre à l'origine de maladies épidémiquestransmises par l'eau telles que la fièvre typhoïde(Stirn, 1973 ; Shuval, 1986, in Calamari, 1994).Mais force est de constater que, laproblématique de la gestion des eaux usées n'estpas suffisamment maîtrisée par les Etats etsurtout les services municipaux des communes.

Par ailleurs, les métaux lourds dans les solsexistent dans plusieurs fractions de la phasesolide, qui peuvent être mesurées par dissolutionséquentielle sélective (Tessier, 1979). Lesactivités humaines telles que les effluentsindustriels et municipaux ont alors augmenté leflux de métaux lourds dans les eaux souterraineset de surface (Gove, 2001). Aujourd'hui, lamauvaise gestion des sites industriels a pourconséquences des problèmes de santé publiqueet d'aménagement du territoire (Lemière, 2001).Les nombreuses unités d'industries artisanales,notamment les ateliers de teinturerie implantéssur les périmètres de protection du champ decaptage de Godomey sont des points potentielsde pollution.

La Commune d'Abomey-Calavi, qui abritele champ de captage d'eau potable qui alimentela ville de Cotonou et ses environs, se trouveconfronter à une forte croissance démographiquequi s'accélère depuis les années 1990. Cetaccroissement rapide de la population, conjuguéà une implantation anarchique des ateliers deteinturerie, des garages, des sites de lavage desengins, des décharges sauvages d'ordures et despuits transformés en dépotoirs sauvagesd'ordures, ont affecté la qualité de l'aquifèresuperficiel du Sud du plateau d'Allada, suscitantainsi des interrogations sur les conséquencesfutures de sa pollution et sur la santé de lapopulation. Ainsi, l'absence de contrôle ou de

sanction a aggravé la prolifération des déchetspolluants. Les eaux usées domestiques etindustrielles, très chargées en métaux lourdssont rejetées sans traitement dans des puisardsen direction de l'aquifère superficiel. L'objectifde ce travail est de déterminer les concentrationsdes métaux lourds dans l'aquifère superficiel quiconstitue la source d'alimentation en eau pourles populations qui vivent sur le champ decaptage de Godomey.

MILIEU D'ETUDE

Le plateau d'Allada et sa plaine côtière sontlocalisés au Sud du bassin sédimentaire côtier duBénin. Ses limites s'inscrivent entre lesméridiens 2° et 2°30' et les parallèles 6°20' et7°20'. Le champ de captage de Godomey,encore appelé champ de captage d'Agonkamey,est situé au Sud-Est de ce plateau. Il est limité auNord par l'agglomération d'Abomey-Calavi, auSud par la lagune Djonou, à l'Est par le lacNokoué et à l'Ouest par la rivière Bakamè. Il estsitué à 20 Km au Nord-Ouest de Cotonou etcouvre une superficie de 5,5 Km2

. Le champ decaptage de Godomey est le périmètre depompage intensif le plus important dans leContinental Terminal et à l'échelle de tout lepays (GIGG, 1993). Il est destiné en effet àl'alimentation en eau potable de la grandeagglomération de Cotonou, la plus importanteville du Bénin de par sa population et son tissuindustriel. La figure 1 matérialise leslocalisations géographiques de la majorité de sesforages. On constate sur la carte qu'ils sont dansleur majorité, en pleine agglomération dans lesquartiers comme Godomey-Togoudo, Womey,Allègleta, Zone IITA, Zogbadjè, Tankpè etTokan.Sur le plan géomorphologique, le BassinSédimentaire Côtier est subdivisé en septplateaux (Figure 2 A). Le plateau d'Alladaconcerné par la présente étude est limité au Nordpar la dépression de la Lama, à l'Ouest par lavallée du Couffo et le lac Ahémé, au Sud parl'océan Atlantique et à l'Est par la vallée dudelta de l'Ouémé et le lac Nokoué. Le plateaus'élève progressivement à une altitude variant de40 m au Sud à 140 m au Nord. La plaine bassed'altitude maximale de 2 m, constitue une zoneoccupée par des dépressions marécageuses, deslagunes et des cordons sableux. Notre zoned'étude, zone de captage de Godomey est situéeau Sud-Est du plateau et ses principaux traitscaractéristiques sont: un plateau de terre debarre qui se localise au Nord des dépressions

Pollution des eaux souterraines par les métaux lourds et leur impact sur l'environnement 47

lagunaires et des cordons littoraux au Sud. Sur leplateau de terre de barre, le périmètre du champde captage de Godomey, qui abrite les foragesde la SONEB est limité au Sud par la laguneDjonou, à l'Est par le lac Nokoué et à l'Ouestpar la rivière Bakamè.

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Figure 1. Localisation du champ de captage deGodomey.

Figure 1. Localisation of the Godomey well field

L'ensemble du plateau d'Allada constituesuperficiellement une entité géologique d'âgeMiocène-Pliocène - Pléistocène ou ContinentalTerminal (Figures 2 B et C). Il est limité auNord par un affleurement d'âge Eocène,latéralement par de puissants remplissagesalluviaux- sablo-vaseux d'âge Quaternaire. AuSud, il est limité par les sables égalementquaternaires du cordon littoral. Selon Slansky(1968), Dray (1988), les formationssuperficielles du plateau d'Allada ont étéconstituées par le dépôt, postérieur à l'époque

éocène, des matériaux de démolition des reliefsdu Nord, attaqués par l'érosion. Sous 10 à 20mètres de terre de barre, couche argilo-sableuseoxydée, elles se composent d'une alternance desables de granulométrie variées, de graviers etgalets et d'horizons argileux. La tranchesupérieure serait plus grossière, ou comporteraitmoins d'intercalations argileuses que la partieprofonde. Les dépôts étant continentaux, laplupart des couches sont en principelenticulaires, sans continuité. Les plateauxappartiennent au Bassin Sédimentaire Côtier duSud-Bénin reposant sur le socle cristallin etformant une entité monoclinale plongeant versle Sud. Les investigations menées sur le plateaud'Allada par SGI (1981),IGIP-GKW-GRAS,(1983, 1989) et Géohydraulique (1985) dans lecadre de prospections pour l'hydrauliqueurbaine et villageoise, Pallas (1988), TurkpakInternational-SCET -Tunisie (1991), Maliki(1993), Boukari et al. (1995 et 1996),SOGREAHISCET Tunisie (1997), Boukari(1998 et 2002), et Alassane (2004) dans le cadredes thèses ou rapports, ont permis de distinguerplusieurs horizons aquifères plus ou moins bienindividualisés, composés, sur les deux centspremiers mètres reconnus, d'un horizonsuperficiel et de trois horizons inférieurs séparésles uns des autres par des couches d'argilesdiscontinues (Figure 3). Il Y a doncinterconnections hydrauliques entre tous ceshorizons. C'est dire que toute pollution de l'undes aquifères (notamment celle de l'horizonsuperficiel) peut se répercuter sur les autres. Lesprincipales caractéristiques de ces différentsaquifères varient.

Les réservoirs de l'aquifère superficiel sontconstitués par:-une couche de sable d'épaisseur variable àgranulométrie grossière située juste à la base dela Terre de Barre affleurante, et qui constitue unsol sidérolithique de 9 m d'épaisseur provenantdu démantèlement de sols latéritiques (Houessouet Lang, 1979). Pour Guilcher (1959), cettecouche de sable sur une couche argileuse plusou moins discontinue se serait mise en placedans des conditions subsahariennes tropicalesavec des consolidations sporadiques dans laplaine littorale, au Nord et au Sud;- des sables jaunes, puis des sables gris et brunsd'épaisseur variant de 10 à 20 m au maximum(Figure 4). Ces sables reposent sur une couched'argile relativement épaisse et compacte. D'unestructure homogène à nappe libre, l'aquifère

48 Dovonou, F., Adjahossou, N., Alarnou, E., Alassane, A., Marna, D., Boukari, M.

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Figure 2. Carte géomorphologique (A), géologique (B) et coupe lithologique longitudinale (C) du bassinsédimentaire côtier (d'après I.R.B., 1987, modifié par Dray et al., 1988)

Figure 2. Geomorphological map (A), geological map (B) and longitudinallithologic section (C) of thecoastal sedimentary basin (base on RB 1987, as amended by Dray et al. 1988)

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Figure 3. Coupe hydrogéologique longitudinale NNW oSSE du plateau d'Allada (Boukari, 2008).

Figure 3. Cross hydrogeologicallongitudinal section NNW-SSE of Allada plateau (Boukari, 2008)

superficiel (nappe phréatique) est très peu épaiset parfois la nappe est affleurante. Sur le plateau,la profondeur de la nappe phréatique augmenterapidement du Sud vers le Nord pour atteindre etdépasser 20 m

Sur le plan piézométrique on note ce qui suit:- les amplitudes de battement de la nappesuperficielle varient entre quelques centimètreset 3 mètres selon les années et les positionsgéomorphologiques ;- les principales directionsde flux permettent de distinguer des dômes

piézométriques correspondant à des zones derecharges de l'aquifère superficiel et desdépressions de la surface piézométrique quiindiquent ses zones de drainage (bas-fonds etzones marécageuses).

Sur le plateau, au droit du champ de captage,il apparaît tout au moins à l'étiage, un cône dedépression de la nappe superficielle sous l'effetdes pompages intensifs des horizons aquifèresprofonds. Cette situation confirme l'existenced'interconnexions hydrauliques entre cette nappeet le système aquifère inférieur qui est capté de

Pollution des eaux souterraines par les métaux lourds et leur impact sur l'environnement 49

mamere intensive. Les sables jaunes situésimmédiatement au Sud de la lagune Djonou, oùla nappe phréatique présente un dômepiézométrique, joueraient alors un véritable rôlede réalimentation de cette lagune mais aussi etsurtout du champ de captage de Godomey. Parcontre, le système aquifère inférieur estconstitué de trois horizons plus ou moinsdistincts (Figure 4) dont les réservoirs respectifssont relativement hétérogènes. Ces horizonsaquifères sont compris dans des couches desable et de gravier dont l'épaisseur varieconsidérablement d'un endroit à un autre. Lesaquifères sont séparés en fait par des couchesd'argile plus ou moins silteuses à sableuses quise comportent par endroits comme du matérielsemi-poreux ou poreux entraînant descommunications hydrauliques entre les horizons.La figure 5 montre la coupe hydrogéologique du

périmètre de captage de Godomey (Boukari,1998) indiquant la position des niveaux statiquesau niveau du champ captant ainsi que lephénomène d'intrusion saline à l'Est du champen 2000.Certaines activités économiques semènent sur les périmètres du champ de captagede Godomey et compromettent la qualité de laressource. Il s'agit des activités de maraichagequi utilisent une importante quantité d'engraischimique et de pesticide. Les activités deteinturerie aussi rejettent d'importante quantitéd'eau usée dans le sol sans aucune épuration.Enfin, l'absence d'un dispositif de gestion desdéchets solides ménagers et biomédicaux amèneles populations à déverser ces polluants dans lespuits domestiques abandonnés, contribuant ainsià la pollution chimique et micro biologique deseaux de l'aquifère superficiel.

G_ m

~ <C~~iiiiii~ii~~~~~~~~~~h-~~-20-40-80--so

-100

-120-140

-1600 1km-=::l

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~1~2

Fi;:,;';'~'J 3~4

___ 5

A1 : 6

.- 7.-.- <::::1 8

• 9

~1- Sable argileux rouge ocre (Terre de Barre); 2- .l>.rgjlite. argjlite sableuse ou silteuse; 3- Sable, gra-..ier, sable silteux;4- Sable argjleux etsilteux; 5- Niveau stati Que de la nappe du Conti nental Terminal; 6- Sigle d~identifi cati on de fa rage; 7-

œrreœ eau douce-eau salée scnémanque : 6- Zone d'i ntrusion sali ne dans les rorages d'exploitati on ; ~ Forage d'exploitation.

Figure 4. Carte (a) et coupe hydrogéologique (b) du champ de captage de Godomey (d'après Boukari et al., 1995)

Figure 4. Map (a) and hydrogeological section (b) ofGodomey weil field (by Boukari and al., 1995)

50 Dovonou, F., Adjahossou, N., Alarnou, E., Alassane, A., Marna, D., Boukari, M.

"HW

Champ de captageOITl3X= 50000 m'3ll

(2003)

LEGENDE

D Zone non saturée~Argite~Eaudouce

D Eausatée~ Eau saumâtre

Intenace eau douce

SSE

TOGBIN

"mL-1000m

~ Direction d'écoulement eau douce~_ Direction d'écoulement eau salée

Figure S. Coupe interprétative basée sur la distribution spatiale de la conductivité dans les aquifères etmontrant la position de l'interface eau douce/eau salée océanique dans l'aquifère superficiel de la plainelittorale. (Boukari et Alassane, 2006.)

Figure 5. Interpretative cross section based on the spatial distribution of conductivity in aquifers showing theposition of the fresh water interface / ocean salt coastal shallow aquifer. (Boukari and Alassane 2006)

METHODOLOGIE

Afin d'étudier l'impact de la pollutionanthropique sur la qualité des eaux de l'aquifèresuperficiel du champ de captage de Godomey,deux campagnes d'échantillonnage pour desanalyses physico-chimiques ont été effectuées.Les échantillons ont été prélevés jusqu'àdébordement dans des flacons en polyéthylène,rincés avec de l'eau distillée, puis avec l'eau àéchantillonner puis bouchonnés. Pour l'analysedes métaux lourds quelques gouttes d'acidenitrique ont été ajoutées à l'échantillon pourassurer une conservation dans un milieu acide,et immédiatement mis dans une glacière.Chaque campagne comprend 50 échantillonsdans 5 puits et 10 forages. La premièrecampagne a été effectuée (en saison pluvieuse)au mois de juillet 2010 et la deuxième (en saisonsèche) au mois de janvier 20 Il.

Cette étude a donc concerné 9 quartierssitués sur le champ de captage de Godomey. Lesanalyses effectuées ont porté sur les variablessuivantes : fer total, manganèse, mercure,cadmium, plomb et zinc. Ces métaux lourds sontdosés au niveau du Laboratoire d'HydrologieAppliquée de la Faculté des Sciences etTechniques de l'Université d'Abomey-Calavipar un spectrophotomètre RACH LANGEDR5000.

La température, la salinité et la conductivitéont également été mesurées in situ à l'aide d'uncapteur multi paramètres PC HORIBA WATERQUALITY CHECKER U-lO.

Pour identifier la contamination des eaux,on compare les valeurs obtenues aux normesbéninoises de potabilité des eaux.

RESULTATS ET DISCUSSION

Diagnostic qualitatif des eaux de puitsindividuels du champ de captage

Le tableau 1 présente la température, lasalinité, et la conductivité des eaux des puitsindividuels prélevées en juillet 201O.Latempérature moyenne dans les puits enregistréeentre 7hOOet 8hOOdu matin est de 28,5 "C. Laplus forte valeur est de 30 DCobservée à Hèviéet à Tankpè.

La salinité moyenne est de 0,092 mgIL avecune conductivité moyenne de 288,72 ilS/cm. Laplus faible conductivité est enregistrée à Hèviéet la plus forte, à Tankpè avec une valeur de 540uSzcm.

Le tableau II présente la température, lasalinité, et la conductivité des eaux des puitsindi viduels prélevées en janvier 2011.

Pollution des eaux souterraines par les métaux lourds et leur impact sur]' environnement 51

Tableau 1. Température, salinité, et conductivité des eaux des puits individuels en juillet 2010

Table J. Temperature, salinity and conductivity ofwater from individual wells in July 2010

Puits Température en 0 C Salinité en mg/L Conductivité en fIS/cm

Puits Tokan 28 0,10 195,60

Puits Togba 27 0,08 342

Puits Ouèdo 27,5 0,06 263

Puits Hèvié 30 0,10 93

Puits Tankpè 30 0,12 540

Tableau II. Température, salinité, et conductivité des eaux des puits individuels en janvier 2011

Table JI. Temperature, salinity and conductivity ofwater from individual wells in January 2011

Puits Température en 0 C Salinité en mg/L Conductivité en fIS/cm

Puits Tokan 27,8 50,63 150,4

Puits Togba 27,5 110,73 243

Puits Ouèdo 28,1 8,90 226

Puits Hèvié 28,7 15,48 69,8

Puits Tankpè 28,7 183,58 651

De l'analyse du tableau, il ressort que latempérature moyenne dans les puitséchantillonnés est de 28,16° C. Cette valeur estquasi identique à celle enregistrée en juillet 2010mais la température maximale obtenue est de28,7 °C toujours dans les puits de Hèvié etTankpè.

La valeur moyenne de la salinité est de 73,9mglL. Cette valeur est plus de 800 foissupérieure à celle obtenue en 2010.

Quant à la conductivité la valeur moyennede 268 ilS/cm est inférieure à celle enregistréependant la grande saison pluvieuse précédente.Cette variation s'explique par les périodes dehausses marée qui font entrer l'eau de la merdans le lac.

Les figures 6 àll présentent les variationsdes teneurs en métaux lourds dans les eaux depuits de cinq localités différentes du domaine du

champ captant. Les résultats des analyseschimiques se présentent comme suit:

- Fer total

Fertotcl

• Tfl"~otlll.•nJuil1.,.201

Figure 6. Variation spatio-temporelle de la teneur enfer total des eaux des puits

Figure 6. Change in time-space of iron content inindividual wells

52 Dovonou, F., Adjahossou, N., Alarnou, E., Alassane, A., Marna, D., Boukari, M.

-Manganèse - Mercure

!\.'.Iangaoêse

mg/L

_zmc en juillet 201

~lgil..

Figure 7. Variation spatio-temporelle de lateneur en manganèse des eaux des puitsindividuels.

Figure 7. Change in time-space of manganesecontent in individual wells

-Cadmium

Cadmium

mg/L

0'006

l0.0050,004U,l.KH

0.002

o,oo~ -I...•_..J--.-I ..•._L..I-. --1 .•..6._1-_-.-I_.__•...b._i-... -. L-i-..7

• Cadmium. en iuillet 2010

o.ao.'O~ ld~t=~:!=~~='l~~~b

Figure 9. Variation spatio-temporelle de la teneuren cadmium des eaux des puits individuels

Figure 9. Change in time-space of cadmiumcontent in individual wells

-Zinc

Figure 8. Variation spatio-temporelle de lateneur en mercure des eaux des puits individuels

Figure 8. Change in time-space of mercurycontent in individual wells

-Plomb

PIOllJ.b

mgIL

"j0.11.6

0,:14

0,12

0.10.08

0.06

0.04

0.0!/-8:J._.L"._ .••••.•_

_ Plomb en juillet 20 l 0

ro Plomb err jerrvier- 2011

Figure 10. Variation spatio-temporelle de la teneur enplomb des eaux des puits individuels

Figure JO. Change in time-space of lead content inindividual wells

7.fnC".

mg/L

Figure Il. Variation spatio-temporelle de la teneur enzinc des eaux des puits individuels

Figure Il. Change in time-space of zinc content inindividual wells

Pollution des eaux souterraines par les métaux lourds et leur impact sur l'environnement 53

De l'analyse de ces six figures ci-dessus, ilressort que les eaux des puits de la localité deHèvié sont polluées par le mercure (0,7 ug/L), leplomb (0,18 mgIL), et le Zinc (0,04 mg/L). Laprésence de ces polluants chimiques dans l'eaude cette localité est la conséquence d'uneancienne décharge d'ordure située dans lesecteur.

De même, les eaux de puits de la localité deTankpè contiennent du cadmium quiproviendrait des rejets d'eau usées dans lespuisards par les teinturiers de la localité.

Diagnostic qualitatif des eaux des forages duchamp captant

Température et conductivité. Le tableau IDprésente les valeurs de la température et de laconductivité de l'eau des forages situés sur lechamp de captage.

La conductivité de l'eau des forages F7, F9et FIl est très élevée par rapport aux autresforages du champ. Ces forages sont sujets auphénomène d'intrusion saline.

Tableau III.Températures et conductivités de l'eaudes forages

Table /II. Temperature and conductivity in boreholes

Forages Températureen 0 C en

JlSlcmAl 30,8 99

A9 30 98

AlI 29.7 97.5

A12 31 98.5

Al3 30.5 96

F7 30 500

F9 30 697

FIl 31 595

F12 30 98

Fl3 30.5 80

DISCUSSION

En se référant aux dispositions contenuesdans le décret 2001-094 du 20 février 2001fixant les normes de qualité de l'eau potable enRépublique du Bénin, on constate que desproblèmes existent au niveau de la qualitéchimique des eaux des puits du champ decaptage de Godomey. En effet, la mise en

exécution du plan d'aménagement du territoiredans la commune d'Abomey-Calavi n'a pasprécédé l'installation des populations. A la findes travaux de lotissement et de recasement,beaucoup de puits individuels se retrouvent surles voies publiques. Pour les fermer, lespopulations y déversent des déchets solides detoute nature, en envoyant ainsi inconsciemmentdes déchets de la surface du sol vers l'aquifèresuperficiel qui alimente les puits voisins. Cecomportement explique les teneurs élevées enfer total (0,5 mg/L dans un puits de Togba alorsque la norme est de 0,3 mg/L), et en plomb (0,18mg/L dans un puits à Hèvié alors que la normebéninoise est de 0,05 mg/L). Ces polluants quisont au-dessus de la norme ont été dosés pour laplupart dans les eaux des puits individuels situésaux alentours de ces puits individuelsabandonnés et transformés en dépotoirscirconstanciels. Ces valeurs se rapprochent decelles de Azokpota (2005) qui a trouvé desteneurs en fer et plomb de valeursrespectivement de 0,8 mg/L et de 0,16 mg/Ldans les eaux des puits des quartiers de Cotonouoù se pratique les activités de teinturerie. Eneffet, l'intensité de la pollution des eauxsouterraines dépend du type du sol et de la doseen polluants (White, 1986). C'est le cas de lanappe de Sèmè-Podji et d'autres de la sous-région telle que la nappe de Yembeul au Sénégalqui enregistre de fortes concentrations enpolluants chimiques (Edorh ,2010). Ces résultatsnous amènent à dire que le mode de gestion deseaux usées sur le champ de captage de Godomeycontribue à la pollution chimique de l'aquifèresuperficiel du sud du plateau d'Allada.

A l'Ouest du champ de captage, les activitésagricoles qui s'y mènent sont de nature à créerdes problèmes écotoxicologiques dans cettezone. La région étant traversée par des coursd'eau (Bakamè, Alansankomè et Djonou), lesmaraîchers utilisent des intrants agricoles(engrais chimiques) pour augmenter leurrendement. Au Sud Bénin, les activités agricoless'intensifient dans les zones humides en généralet le long des rivières en particulier. Parexemple, selon une étude menée par Chouti(201Oa et 201Ob), les eaux et sédiments de lalagune de Porto-Novo située au sud-est du Béninsont pollués par les métaux lourds.

Par infiltration dans la nappe superficiellesituée à environ 20 m de la surface du sol danscette localité (Togba), les résidus des polluantsse retrouvent dans les eaux des puits individuels.Ainsi, un des puits individuel situé non loin de

54 Dovonou, F., Adjahossou, N., Alarnou, E., Alassane, A., Marna, D., Boukari, M.

la lagune Djonou a donné la composition enmétaux lourds que voici: manganèse 0,032mg/l ; plomb 0,1 mg/L. En prenant par exemplela concentration en plomb de l'eau de ce puitsqui est de 0,1 mg/L, alors que la normebéninoise est de 0,05 mg/L, il y a un problèmede pollution de l'eau de ce puits individuel pardu plomb. La forte concentration du mercure(0,6 ug/L) dans l'eau d'un puits situé à Hèviépourrait être liée à la proximité (50 m) del'ancienne décharge d'ordure située dans cettelocalité. Quant à la pollution au mercure dans lespuits échantillonnés à Tankpè (0,3 ug/L), elleserait la conséquence du rejet des eaux uséesissues des teintureries dans le sol et aussi àl'impact des déchets solides biomédicaux quijalonnent la localité. Les effets sur la santé sontconnus pour de nombreuses substanceschimiques susceptibles d'être présentes dans leseaux. Les individus qui consomment une eauriche en plomb sont exposés au saturnisme(Beauchamp, 2003). Le plomb agit au niveau dusystème nerveux périphérique en réduisant lavitesse de conduction des nerfs et peut créer desencéphalopathies graves chez l'enfant (Leyral etVierling, 1997). Toutes les eaux des puitsanalysées contiennent du manganèse à des tauxvariables entre 0,05 mg! et 0,3 mg/L. Cettepollution au manganèse dans la plupart des eauxde puits serait due aux innombrables déchargessauvages d'ordure du secteur d'étude. Le tauxen zinc dans les eaux de surface est bas surpresque tous les sites en janvier et en juillet àl'exception de Tankpè. En juillet, il est de 4mg/L et passe à 6 mg/L en janvier. La normebéninoise étant de 3 mg/L, il ressort que ce siteest pollué chimiquement par le zinc. Le rôle desactivités de teinture dans l'apport de zinc est iciremarquable. La principale cause de la pollutionchimique des eaux des puits individuels est lemanque d'hygiène et d'assainissement sur lespérimètres du champ de captage. Toutefois, leproblème de l'eau et de l'assainissement ne sontpas spécifiques au champ de captage deGodomey. Selon Gerba et Haas (1988), lafréquence et l'intensité de la contamination del'eau varient dans le temps et en fonction de lagéographie. Les populations anarchiquementinstallées sur les périmètres du champ decaptage de Godomey ne disposent pas de réseaud'assainissement collectif. Ceux qui fontl'assainissement individuel le font sans respectdes normes sanitaires en vigueur.

Lorsque l'on analyse de près la qualité deseaux des forages, on constate qu'elles ne sontpas polluées par les métaux lourds car elles sontbien protégées par les couches géologiquesimperméables. La minéralisation importante destrois forages (F7, F9, et FIl) dont lesconductivités sont respectivement de 500IlS/cm,6971lS/cm et 5951lS/cm s'expliquerait par leurforte teneur en chlorure.

CONCLUSION

Cette étude nous a permis de constater queles concentrations en métaux lourds des eauxdes puits individuels situés sur le champ decaptage de Godomey varient d'un point à unautre et d'une saison à l'autre. Ces polluantssont pour la plupart au-dessus de la normebéninoise contrairement aux eaux des foragesqui sont de bonne qualité car bien protégées parles couches géologiques. TI urge de veiller aurespect des servitudes sur le champ de captagepour ne pas polluer la nappe souterraine quialimente la ville de Cotonou en eau potable.

RÉFÉRENCES BffiLIOGRAPHIQUES

AITEC Environnement. 1994. L'eau etl'assainissement dans les villes du monde.

Alassane, A. 2004. Etude hydrogéologique ducontinental terminal et des formations de laplaine littorale dans la région de Porto-Novo(sud du Bénin) : Identification des aquifères etvulnérabilité de la nappe superficielle. Thèsedoctorat troisième cycle. UCAD Dakar -Sénégal, 145 p.

Azokpota, V. 2005. Impact de l'utilisation descolorants sur la qualité du milieu aqutique àCotonou: cas de la teinture artisanale destextiles. Mémoire DESSIMQUE. UACIFAST. 68p.

Beauchamp, 1. 2003. La pollution littorale. DESSQualité et Gestion de l'eau. Université PicardieJules Verne (France), 30 p.

Boukari, M. 1998. Fonctionnement du systèmeaquifère exploité pour l'approvisionnement eneaux de la ville de Cotonou sur le littoralbéninois: Impacts du développement urbain surla qualité des ressources. Thèse Doctorat Etat,UCAD, Dakar-Sénégal, 256 p.

Calamari, D. 1994. Situation de la pollution dans leseaux intérieures de l'Afrique de l'Ouest et ducentre. Doc Occas. CPCA.12, 28 p.

Chouti, W, Marna, D. et Alapini, F. 2010a. Etudedes variations spatio-temporelles de la pollutiondes eaux de la lagune de Porto-Novo (sudBénin). International Journal Biological and.Chemical Science., 4(4),1017-1029.

,~

Pollution des eaux souterraines par les métaux lourds et leur impact sur l'environnement

Chouti, W, Marna, D, Changotade, 0, Alapini, F. etBoukari, M. 20 lOb: Étude des éléments tracesmétalliques contenus dans les sédiments de lalagune de Porto-Novo (Sud Bénin). JournalAppled Biosciences 34: 2186-2197.

Decret N° 20001-094 du 200/02/2001 fixant lesnormes de qualité de l'eau potable enRépublique du Bénin.

Degbe, C. 2004. La qualité de l'eau de puits dans 1commune d'Abomey-Calavi et les facteursexogènes de la polution. Mémoire DEA,UACIFLASH, 112 p.

Diarra, Mamadou Sanata. 2006. Dispositif detraitement des eaux usées de teinturerie chez«Tantou Teinture» au Mali, Info CREPA, N° 52,5-7

Dray, D., Giachello, L., Lazzaroto, V., Mancini, M.,Roman, E. et Zuppi, G. M. 1988: Etudeisotopique de l'aquifère Crétacé du bassinsédimentaire cotier béninois. Actes du séminairesur le développement des techniques isotopiqueset nucléaire. Namey, Niger.

Edorh, P. et al. 201O. Qualité microbiologique etphysico-chimique de l'eau des puitss cotiers:Cas de Sèmè-Podji (Bénin). Revue Climat etDéveloppemennt.

Géohydraulique 1985 : Note explicative de la cartehydrogéologique à 11200 000 du bassinsedimentaire cotier du Bénin. MET . DH.FED.23p + 1 carte hors texte.

Gerba, C. P. et Haas, C. S. 1988: Assessments ofrisks associated with enteric viruses incontaminated drinking water. HSTMSP.976, 489-494.

GIGG. 1993. Plan directeur et étude d'ingénieriepour l'alimentation en eau potable etl'évacuation des eaux pluviales, des eaux uséeset des déchets solides. Tome 1. 90 p.

GIGG ou IGIP-GKW-GRAS 1983: Plan directeuralimentation en eau potable vile de Cotonou. Lesressources en eau. Ministère de l'Industrie, desMines et de l'Energie. Vol 2.

Gove, L., Nicholson, F. A, Beek, A J. 200l.Movement of water and heavy metals (Zn, Cu,Pb and Ni) through sand and sandy loamamended with biosolids under steady-statehydrologie al conditions. Biosour. Tee/mol. 78,171-179.

Guilcher, A 1959. La région côtière du Bas-Dahomey occidental. Bull. [FAN. XXI, N° 3 et4,357-424.

Houessou, A, Lang, J. 1979. Contribution à l'étudedu Continental Terminal dans le Béninméridional. Science Géologie Bulletin 31, 4,137-149., Strasbourg, France.

55

Kunwar P. Singh, Dinesh Mohan, Vinod K. Singh,Arnrita Malik 2005. Studies on distribution andfractionation of heavy metals in Gomti riversediments tributary of the Ganges, India.Journal Hydrology 312, 14-27.

Lernière, B., Seguin, 1. 1., Le Guern, c., Guyonnet,D., Baranger, Ph., Darmendrail, D., Conil, P.2001. Guide sur le comportement des polluantsdans les sols et les nappes. Document du BRGM300.121 p.

Leyral, G. et Vierling, E. 1997: Microbiologie etToxicologie des aliments: Hygiène et SécuritéAlimentaire, (2ème Edition: Bioscences etTechniqques). Doin éditeur (France) , 264 p.

Maliki, R. 1993 : Etude hydrogéologique du littoralBéninois dans la région de Cotonou (AO). ThèseDoctorat 3ème cycle. Version provisoire UCAD,Dakar Sénégal. 162 p. + annexes.

Pallas, P. 1988. Contribution à l'étude des ressourcesen eau souterraine du bassin côtier du Bénin.Confrontation ressources-besoins. 29 p. +Annexes A, B, C et D (Projet PNUD, 1988).

PNUE, GEO 3. 2002. L'Etat de l'environnement:Passé, Présent, Avenir. Communiqué de presse,p.1-7.

Slansky, M. 1968. Contribution à l'étude géologiquedu bassin sédimentaire côtier du Dahomey et duTogo. Thèse Université Niamey, série 59, n° 165et 1962, Mémoire BRGM n011, 170 p.

SOGREAH/SCET -Tunisie 1997. Etude de lastratégie nationale de gestion des ressources eneau du Bénin. Rapports RI à R7. Cotonou,Bénin.

Tessier, A., Campbell, P.G.C., Bisson M. 1979.Sequential extraction procedure for thespeciation of particulate trace metals. AnalyticalChemistry 51, 848-85l.

TurkPak International SCET -Tunisie, 1991.Inventaire des ressources en eaux souterrainesau Bénin. Rapport final. YI, 284 p. + annexes.

Waris, C, Daouda, M. et François, A 201 Oa. Etudedes variations spatio-ternporelles de la pollutiondes eaux de la lagune de Porto-Novo.International Journal Biological and ChemicalScience 4(4),1017-1029.

Waris, C, Daouda, M, François, A, Moussa, B,20 lOb. Etude des éléments traces métalliquescontenus dans les sédiments de la lagune dePorto-Novo (Sud Bénin). Journal AppledBiosciences 34, 218

White, R. E., Dayson, 1. , Jury, W. A et Sposito, G.1986. A transfer function Model of SoluteTransport Trougb Soil, 2 illustrativeApplications. Water Resources Research, 22 (2)248-254.

World Water Concil. 2005: Les Objectifs duMillénaire pour le Dévelppement ( OMD) et 1cible 10 sur l'eau ett l'assainissemnent.

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