Etude chimique des eaux naturelles en Algérie (région de Batna)

Abstract

Cette thèse de Doctorat porte sur la chimie de l’eau ; elle s’est plus spécifiquement intéressée à l’analyse et à l’évaluation de la qualité chimique et physico–chimique des eaux souterraines de la région de Batna (Algérie). Ces eaux, destinées à l’alimentation en eau potable, ont été prélevées des forages de l’Algérienne Des Eaux (ADE). Deux grands volets ont donc été étudiés : - Une analyse systématique de 11 paramètres sur 45 forages dans un rayon de 100 km. Cela constitue une banque de données fiables, très précieuse pour exploiter le réseau, assurer une eau de qualité,… Elles ont permis le tracé d’une carte préliminaire de la qualité de l’eau et l’évaluation de sa qualité chimique illustrée par ces exemples concrets : - Des eaux saumâtres au Nord – Est (Gadaine, Ain Yagout, Chemoura) et au Sud – Ouest (M’doukal) de Batna. Ces données pourraient être très utiles pour des projets d’études de la corrosion, du dessalement, de l’irrigation… - Des eaux à taux de nitrates élevés nécessitant une prospection de leur origine, des moyens de traitement et de leur impact sanitaire - Des eaux à caractère entartrant pour la majorité des forages. Cette propriété est fortement liée à l’équilibre calco-carbonique dont l’impact technico– économique (bouchage du réseau, corrosion, détérioration des infrastructures énergétiques…) est immense et bien connu justifiant l’orientation du reste de la thèse vers une étude approfondie des dépôts de calcaire. - Une étude approfondie des dépôts de calcaire et de leur inhibition caractérisée par : - Une étude systématique du caractère entartrant ou agressif des eaux de différents forages. L’application des méthodes d’évaluation (LPL, Langelier, Ryznar…) a permis d’en définir le caractère. - Une recherche sur l’influence des paramètres et leurs mécanismes à travers les méthodes modernes chimiques et électrochimiques de l’entartrage accéléré. - Une étude spécifique sur l’action inhibitrice des cations bivalents ; une nouvelle théorie sur l’action de Zn2+ est proposée. This doctoral thesis deals with water chemistry; it focuses more specifically on the analysis and evaluation of chemical and physico-chemical quality of groundwater in the region of Batna (Algeria). The drinking water supply samples were taken from the Algerian water company (ADE) boreholes. Two main aspects have been studied: - A systematic analysis of 11 parameters for 45 boreholes within 100 km radius. This constitutes a reliable database, which is very valuable for exploiting the water supply network, ensuring the water quality,…etc. it allowed the drawing of a preliminary water quality map and the evaluation of its chemical quality illustrated by these concrete examples : - From brackish water samples in the north - east (Gadaine, Ain Yagout, Chemoura) and in the south - west (M'doukal) of Batna. These data could be useful for corrosion studies, desalination and irrigation projects... - Water with high nitrate levels requires origin prospecting, treatment means and their health impact. - Scaling water for most boreholes. This property is strongly linked to the calcocarbonic equilibrium, that its technical and economic impact (network clogging, corrosion, energy infrastructure decay, etc.) is huge and well-known, justifying the orientation of the rest of the thesis towards a deep study of scaling. - An in-depth study of scaling and its inhibition characterized by: - A systematic study of the scaling or aggressive nature of the water from different boreholes. The application of the evaluation universal methods (LPL, Langelier, Ryznar, etc.) allows the identification of this character. - Research on the influence of parameters and their mechanisms through acceleratedscaling chemical and electrochemical methods. - A specific study on the bivalent-cation inhibitive properties; A new theory on the Zn2 + behavior is proposed. تركز هذه الأطروحة على كيمياء الماء. حيث تهتم تحديدا بتحليل وتقييم الجودة الكيميائية والفيزيوكيميائية للمياه الجوفية في منطقة باتنة (الجزائر). اخذت عينات من ابارالجزائرية للمياه الخاصة بالمياه (ADE) الصالحة للشرب. وقد تمت دراسة جانبين رئيسيين: إجراء تحليل منهجي ل 45 بئرا. وهذا يشكل قاعدة بيانات موثوقة، لتشغيل الشبكة، وضمان - نوعية المياه ... فقد سمح برسم خريطة لنوعية المياه وتقييم جودتها الكيميائية: مياه مالحة في الشمال-الشرقي (قداين، عين ياقوت، الشمرة) والجنوب-غربي لمدينة - باتنة (أمدوكال). يمكن أن تكون هذه البيانات مفيدة جدا للمشاريع البحثية (التآكل، وتحلية المياه، والري ...). مياه ذات مستويات عالية من النترات تتطلب استكشاف عن أصلهم، وتجهيز وسائل - العلاج، ودراسة تأثيرها الصحي. مياه ذات طبيعة كلسية بالنسبة لغالبية الابار. هذه الخاصية ترتبط بقوة بالتوازن - الكالكوكاربوني واثاره الاقتصادية الضخمة والمعروفة (انسداد الشبكة، التآكل، وتدهور البنية التحتية ...) مما يبرر توجيه بقية الأطروحة نحو دراسة عميقة لترسيب الكلس. دراسة معمقة على ترسب الكلس وتثبيطه تتميز بما يلي: - دراسة منهجية على طبيعة مياه (كلسية ،غير كلسية) مختلف الآبار . بتطبيق أساليب - التي تسمح بتحديد هذه الطبيعة. (... Ryznar ،Langelier ،LPL) التقييم بحث حول آليات تثبيط ترسب الكلس من خلال الطرق الكيميائية والكهروكيميائية - الحديثة. دراسة محددة بتأثير الكاتيونات ثنائية التكافؤ. واقتراح نظرية جديدة حول آلية التثبيط - . Zn بالايونات + 2