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Available online at http://www.ifgdg.org Int. J. Biol. Chem. Sci. 13(1): 574-58

Available online at http://www.ifgdg.org Int. J. Biol. Chem. Sci. 13(1): 574-585, February 2019 ISSN 1997-342X (Online), ISSN 1991-8631 (Print) © 2019 International Formulae Group. All rights reserved. 7086-IJBCS DOI: https://dx.doi.org/10.4314/ijbcs.v13i1.44 Original Paper http://ajol.info/index.php/ijbcs http://indexmedicus.afro.who.int Caractérisation hydrogéochimique des eaux souterraines du bassin versant de la Baya, Est Côte d'Ivoire Germain Kobenan N’GUETTIA1, Jules Mangoua Oi MANGOUA2, Narcisse Kouassi ABOUA1, Aristide Gountôh DOUAGUI1 et Lanciné Droh GONE1* 1 UFR-Sciences et Gestion de l’Environnement, Laboratoire Géosciences et Environnement, Université Nangui-Abrogoua, 02 BP 801 Abidjan 02, Côte d’Ivoire. 2 UFR Environnement, Université Jean Lorougnon Guedé, Daloa, BP 150 Daloa, Côte d’Ivoire. *Auteur correspondant, E-mail :dialou25_9@yahoo.fr; Tel. : +225 05 04 3337 RESUME Les eaux souterraines sont la principale source d’approvisionnement en eau des populations dans le bassin versant de la Baya. Toutefois, les activités anthropiques sur ce Bassin pourraient dégrader la qualité chimique de cette ressource. Afin d’évaluer la qualité physicochimique de ces eaux et déterminer les phénomènes à l’origine de leur minéralisation, des analyses physico-chimiques et traitements statistiques des données hydrochimiques ont été effectuées sur 13 forages et 12 puits. Il ressort que les eaux souterraines du bassin de la Baya sont dans l’ensemble acides avec un pH moyen de 5,98 et faiblement minéralisées, à l’exception de celles des localités d’Apkokro (1236 µS.cm-1) et Tiédo (1092 µS.cm-1). Les eaux sont marquées par des faciès chloruré-sulfaté calcique et hydrogénocarbonaté calcique et magnésien. Les teneurs en nitrate, chlorure, silice, manganèse et fer sont parfois élevées et dépassent les valeurs de la directive OMS de potabilité des eaux de consommation. L’Analyse en Composantes Principales (ACP) a mis en évidence deux phénomènes dans l’acquisition du chimisme des eaux : la dissolution de la roche encaissante au contact des eaux et une minéralisation liée à la pollution par apports superficiels des eaux d’infiltration et de lessivage des sols. Dans l’ensemble, la qualité des eaux souterraines est bonne mais nécessite dans certains cas, un traitement spécifique avant consommation. © 2019 International Formulae Group. All rights reserved. Mots clés: Qualité eau souterraine, minéralisation, pollution, bassin versant de la Baya. Hydrogeochemical characterisation of groundwater in the Baya watershed, East Côte d'Ivoire ABSTRACT Groundwater is the main source of water for people in the Baya watershed. However, human activities on this Basin could degrade the chemical quality of this resource. In order to evaluate the physicochemical quality of these waters and determine the phenomena at the origin of their mineralization, physicochemical analyzes and statistical treatments of the hydrochemical data were carried out on 13 boreholes and 12 wells. It appears that the groundwater in the Baya Basin is generally acidic with an average pH of 5.98 and weakly mineralized, with the exception of the localities of Apkokro (1236 μS.cm-1) and Tiédo (1092 μS.cm-1). The waters are marked by chlorinated-sulphated calcium and calcium carbonate and magnesium carbonate facies. The levels of nitrates, chlorides, silicas, manganese and irons are sometimes high and exceed the values of the WHO directive drinking water. The Principal Component Analysis (ACP) revealed two phenomena in the acquisition of water chemistry: the dissolution of the host rock in contact with the water and mineralization G. K. N’GUETTIA et al. / Int. J. Biol. Chem. Sci. 13(1): 574-585, 2019 575 linked to pollution by superficial inputs of seepage water and soil leaching. Overall, the quality of the groundwater is good but in some cases requires specific treatment before consumption. © 2019 International Formulae Group. All rights reserved. Keywords: Groundwater quality, mineralization, pollution, Baya watershed. INTRODUCTION Les eaux souterraines constituent une ressource vitale lorsqu’il s’agit de faire face aux besoins en eau douce des collectivités. L’utilisation de ces eaux pour les besoins domestiques s’accroît, certes à cause de la poussée démographique, mais aussi à cause de la pollution et du tarissement des eaux de surface. Tous ces facteurs concourent à la raréfaction de cette ressource naturelle dont la demande se fait toujours plus pressante. En Côte d’Ivoire, comme partout ailleurs en Afrique, les eaux souterraines sont confrontées à un phénomène de pollution d’origine anthropique qui dégrade leur qualité. Les études réalisées par Blé et al. (2016) et Aké et al. (2012), ont fait cas de cette pollution dans les régions d’Abidjan, d’Agboville et de Bonoua situées au Sud de la Côte d’Ivoire. Il ressort de ces travaux que la pollution des nappes fréquemment ressentie au niveau des centres urbains touche aussi les zones rurales de grande ou petite taille. Pour ces auteurs, la dégradation des ressources en eau souterraine est intimement liée aux activités agricoles et à la décomposition de la litière forestière. Selon l’OMS (2011), la mauvaise qualité de l’eau pose un problème de santé public et cause de nombreuses maladies telles que la dysenterie, la fièvre typhoïde, etc. Il devient donc important de connaître leur qualité pour une utilisation sans risques sanitaires. Dans le bassin versant de la Baya situé à l’Est de la Côte d’Ivoire, les difficultés liés à la gestion des eaux souterraines alimentant les différentes localités du bassin, constituent un problème majeur auquel ces localités doivent faire face. En effet, pendant la saison sèche, bon nombre de puits et forages tarissent ou sont abandonnés à cause de leur apparence rougeâtre et goût désagréable. En milieu urbain comme rural, ces ouvrages sont sous l’influence des effluents domestiques et des engrais agricoles. Par ailleurs, la surexploitation de ces ressources en vue de couvrir les besoins quotidiens en eau, détériore davantage leur qualité. Plusieurs études ont déjà été réalisées dans le bassin de la Baya, notamment sur leur vulnérabilité à la pollution (Mangoua, 2013). Celles portant sur la qualité physico-chimique sont sommaires et les mécanismes qui gouvernent le chimisme de ces eaux restent encore très peu connus. L’objectif de ce travail est d’évaluer la qualité physico-chimique et de déterminer les processus à l’origine de la minéralisation des eaux souterraines du bassin versant de la Baya. MATERIEL ET METHODES Présentation de la zone d’étude Le bassin versant de la Baya est localisé à l’Est de la Côte d’Ivoire entre les longitudes 2°38’ et 3°33’ W et les latitudes 6°35’ et 8°26’ N (Figure1). Il couvre une superficie d’environ 6324 km2.La population du bassin est estimée à 267263 habitants avec un accroissement annuel de 2,8% de la population (INS, 2014). Du point de vue pédologique, ce bassin est couvert de sols ferralitiques occupés par des cultures de rente et d’exportation (café, cacao, anacarde) et les cultures vivrières (Mangoua, 2013).Les principales formations géologiques rencontrées peuvent être regroupées en trois grands ensembles lithologiques (Youan Ta et al., 2015). Un ensemble tarkwaien et volcano-sédimentaire constitué principalement de Schiste, d’Amphibolite et de Métadolérite. Au plan hydrogéologique, l’on distingue deux types d’aquifères dans la zone d’étude. Ce sont les aquifères d’altérites et les aquifères de fissures et de fractures. Les premiers sont des réservoirs résultant des processus d’altération physicochimiques et d’érosion du socle. Ils sont composés de sables argileux et d’arènes grenues et constituent le premier niveau de réservoirs en milieu de socle. Ces aquifères sont directement alimentés par les eaux des précipitations. Les seconds se développent dans les zones broyées et/ou fissurées du socle. Ainsi, leur potentialité en eau est liée à la densité de la fracturation du socle (Biémi, 1992). G. K. N’GUETTIA et al. / Int. J. Biol. Chem. Sci. 13(1): 574-585, 2019 576 Echantillonnage et méthodes analytiques L’échantillonnage des eaux souterraines a été effectué en août 2016 et a porté sur 13 forages et 12 puits. Ces points d’eau ont été localisés par leurs coordonnées géographiques déterminées par un GPS. La température (T °C), le pH, la conductivité électrique (CE) et l’oxygène dissous (O2) ont été mesurés in situ à l’aide d’un multi- paramètre de marque WWT 82 362. La turbidité a été également mesurée sur le terrain avec un turbidimètre de marque WTW 315i (de précision ±1). Les échantillons ont été conservés à 4 °C dans une glacière pendant le transport au laboratoire. Les ions HCO3 -, Ca2+, Mg2+ et Cl- ont été dosés par la méthode de titration avec l’acide chlorhydrique 0,1 N à partir d’un Titrateur digital (HACH 1690001). Quant aux autres ions NO3 -, SO4 2-, Fe2+, K+, Na+, Mn2+, PO4 3- et SiO2, ils ont été dosés selon les méthodes HACH à l’aide d’un spectrophotomètre UV-Vis DR 6000. Analyses statistiques Evaluation de la qualité des eaux Le test de Kruskal-Wallis a été utilisé pour comparer la qualité physicochimique des eaux des puits et forages. Le test de Kruskal- Wallis (p ˃ 0,05) et la statistique descriptive ont été réalisés par le logiciel Statistica 7,1. L’évaluation de la qualité des eaux est basée sur la comparaison des valeurs des paramètres d’analyses avec celles recommandées par l’OMS (2011) pour l’eau destinée à la consommation. Acquisition de la minéralisation des eaux Les paramètres physicochimiques des eaux de forages et de puits ont été soumis à une analyse en composante principale (ACP) pour déterminer les différents processus intervenant dans la minéralisation des eaux souterraines de la zone d’étude. Cette analyse définit les facteurs principaux dont la corrélation avec les variables permet une explication des phénomènes mis en jeu. L’utilisation optimale de l’ACP uploads/Industriel/ 186810-article-text-474930-1-10-20190524.pdf