CHAPITRE I: INTRODUCTION

Agence universitaire de la Francophonie (AUF)

Bureau Moyen-Orient

UNIVERSIT LIBANAISE (UL)

UNIVERSIT SAINT-JOSEPH (USJ)

UNIVERSIT SAINT-ESPRIT DE KASLIK (USEK)

et

INSTITUT NATIONAL AGRONOMIQUE PARIS-GRIGNON (INA P-G)

en partenariat avec

LINSTITUT DE RECHERCHES AGRONOMIQUES LIBANAIS (IRAL)

LINSTITUT NATIONAL DE LA RECHERCHE

AGRONOMIQUE France (INRA)

Mmoire de Diplme dtudes Approfondies (DEA)

CONTRLE ET GESTION DE LA QUALIT

appliquation lagroalimentaire

CONTRIBUTION A L'VALUATION DES POLLUTIONS MICROBIOLOGIQUE ET CHIMIQUE DE LA CTE LIBANAISE

Prsent par : HADDAD, Amer

Directeurs du mmoire: SALIBA, Rachad KHALAF, Gaby

Membres du Jury: SALIBA, Rachad GHORRA, Yolla

AFRAM, Michel GERARD, Pascal

CHOUBAYA, Dalida D. DUCAUZE, Christian

2004

Mes grands remerciements, :

Mr. Rachad SALIBA, le vrai parrain de ce travail, pour tout son support et sa tolrance, ses conseils et son temps.

Mr. Gaby KHALAF pour l'accueil chaleureux qu'il m'a toujours rserv au sein du CNSM dont il est directeur.

L'quipe de travail et de recherche du CNSM pour leurs aides et encouragements.

TABLE DES MATIRES

PAGE

I- INTRODUCTION3

II- PROBLMATIQUE4

II.1- SOURCES DE POLLUTION ET IMPACTS4

II.2- CLASSIFICATION ET NORMES8

III- MATRIEL ET MTHODES14

III.1- COLLECTE DES DONNES14

III.1.1- ZONES, STATIONS ET POINTS DE PRLVEMENT14

III.1.2- PRLVEMENTS DES CHANTILLONS14

III.1.3- MESURES PHYSICO-CHIMIQUES ET QUIPEMENT16

III.1.4- ANALYSES MICROBIOLOGIQUES16

III.1.5- ANALYSE DES NUTRIMENTS16

III.2- TRAITEMENT STATISTIQUE17

III.2.a- ANALYSE DE VARIANCE17

III.2.b- ACP17

IV- RSULTATS ET DISCUSSION18

IV.1- VARIATION SPATIALE ET TEMPORELLE18

IV.2- CORRLATION ENTRE LES PARAMTRES21

IV.3- RELATION ENTRE LES SITES ET LES SOURCES DE POLLUTION21

IV.4- CLASSIFICATION DES SITES27

IV.4.1- EAUX DE BAIGNADE27

IV.4.2- VIE AQUATIQUE32

V- CONCLUSION GNRALE ET SUGGESTIONS POUR UN PLAN DE SURVEILLANCE AU LIBAN36

RFRENCES41

ANNEXES44

CHAPITRE I: IntroductionLa cte libanaise stend sur 220 Km. Elle recueille environ 20000 usines, environ 2,51 millions dhabitants et les 4 plus grandes villes du pays (Moip, 1995). Elle reoit annuellement environ 2000 millions de mtres cube d'eau des 14 rivires ctires et environ 165 millions de mtres cube deaux uses non traites (Ecodit-Iaurif, 1997). L'apport en polluants est donc d'origine domestique et industrielle, auquel il faut ajouter celui li l'activit agricole qui s'exerce sur le versant Ouest de la chane montagneuse de l'Ouest du Liban et dans l'troite plaine ctire. Dans le but d'valuer et de suivre le niveau de pollution, une campagne spcifique dobservation et de surveillance des eaux de surface a t lance au dbut de lan 2001. Elle a t mene en application d'un accord ratifi par le Ministre de lEnvironnement et le Conseil National de la Recherche Scientifique du Liban et d'un projet C.E.D.R.E dvelopp conjointement par des quipes du Centre National des Sciences Marines du Liban (CNSM) et de l'Institut National Agronomique Paris-Grignon (France). Cette campagne, qui se poursuivit en 2002 et 2003, a notamment comport: des analyses bactriologiques mensuelles des coliformes fcaux et des streptocoques fcaux;

des mesures mensuelles des paramtres physico-chimiques (temprature et salinit) et des paramtres chimiques (nitrites, nitrates et phosphates). Dans cette campagne, 20 sites de prlvement, allant du Nord jusqu'au Sud du Liban et s'tendant sur environ 170 Km de la cte, ont t choisis de manire reprsenter la diversit gomorphologique et urbaine de la zone ctire et en insistant tout particulirement sur les plages sablonneuses qui sont relativement plus frquentes par les libanais en priode estivale.En nous basant sur les rsultats acquis durant les 3 annes de campagne et en nous servant de diffrents outils statistiques et tout particulirement de l'analyse de variance et de l'Analyse en Composantes Principales (ACP), nous allons tenter d'valuer les variances spatiale et temporelle des paramtres et de trouver les corrlations qui peuvent exister entre certains paramtres ou entre certains paramtres et certains sites ou sources de pollution. Le traitement des rsultats va aussi nous permettre de classer les sites, de slectionner des paramtres pertinents et indicateurs de sources de pollution et de proposer un ou plusieurs sites de rfrence. Nous achverons ce travail en avanant des propositions pour l'implantation d'un plan pour la surveillance des eaux de baignade et de surface du Liban. CHAPITRE II: ProblmatiqueII.1- Sources de pollution et impactsLes eaux uses domestiques contiennent des matires minrales et organiques sous forme dissoute ou en suspension ainsi que des microorganismes et tout particulirement des bactries et virus d'origine fcale, dont certains sont utiliss comme indicateurs de contamination et du niveau de pollution. Il est admis qu'une personne adulte limine en moyenne et par jour 1 Kg d'excrments (solides ou liquides) dilus dans 150 L d'eaux uses et contenant 57 g de matires oxydables, 90 g de matires en suspension, 15 g d'azote organique et ammoniacal, dans une proportion de 1/3-2/3, et 4 g de phosphore (Brisou, 1976; Rodier, 1984; Al Salem, 1988; Lesouef et al., 1991; Champiat, 1994). Les eaux uses domestiques contiendraient, par 100 mL, 106-1010 germes de coliformes fcaux, 105-107 germes de Streptocoques fcaux, 103-104 germes de Salmonelles et 4 460 virus entriques auxquels on peut ajouter les pseudomonas (103-104/100 mL), les vibrions (cholra et parahaemolyticus), etc. (Geldreich, 1966; Audic, 1991; Chocat, 1997). Pour les baigneurs, la pathognicit de certains germes s'exerce par ingestion, les baigneurs pouvant ingrer jusqu' 100 mL d'eau lorsqu'ils nagent la tte sous l'eau, ou par contact direct avec la surface du corps (Poggi, 1991; Warrington, 1998). Pouvant accumuler des microorganismes, les coquillages constituent aussi un facteur de risque pour le consommateur (Poggi, 1991; Warrington, 1998). En plus des 2 formes organique et ammoniacale de l'azote apportes par les excrments, on trouve dans les eaux uses domestiques 2 autres formes minrales, le nitrite et surtout le nitrate. La concentration moyenne en nitrate rencontre dans les eaux uses domestiques est d'environ 50 mg/L (ou environ 8.102 mol.L-1), concentration qui est quivalente celle rencontre dans les rejets unitaires de temps de pluie (Chocat, 1997). En effet, le nitrate peut se former par oxydation de l'azote gazeux en temps de pluie (foudres), comme il peut provenir de l'oxydation (nitrification) de l'ammoniac ou du nitrite en milieux oxygns (Le Gal, 1988; Lesouef et al., 1991; Libes, 1992; Chocat, 1997). Les nitrites sont peu stables dans l'eau. Selon le pH, la disponibilit de l'oxygne et la temprature, ils se transforment rapidement en azote gazeux (dnitrification), en nitrate (nitratation) ou en ammoniac (nitrosation) (Chocat, 1997). Le nitrite et l'ammoniac sont toxiques. Le nitrite oxyde l'hmoglobine en methmoglobine et altre donc la capacit du sang des animaux marins transporter l'oxygne (Russo, 1985). C'est la forme non ionise de l'azote ammoniacal qui est toxique. Son action sur les animaux marins dpend en effet de sa concentration, du pH, de la temprature et de la salinit ainsi que de la prsence d'autres substances effet antagoniste, tel que Ca++ (Davis et al, 1985), ou synergique, tels que Cu, Zn et phnols (Russo, 1985). L'exposition aigue des poissons une concentration leve en ammoniac cause une hyperventilation des ouies, une hyperexcitabilit, des convulsions et puis la mort. Ces effets seraient associs une atteinte du systme nerveux central (EPA, 1999). L'exposition chronique provoque une dtrioration progressive de certains tissus et fonctions physiologiques: diminution et gonflement des globules rouges, inflammation et dgnration des ouies et des reins, abaissement dans la capacit de reproduction, diminution de l'assimilation de la nourriture et inhibition de la croissance, augmentation de la susceptibilit aux maladies, etc. (EPA, 1999). La concentration moyenne en phosphore total des eaux uses domestiques se situe entre 10 et 20 mg/L (~3 6.102 mol.L-1), dont la moiti proviendrait des dtergents qui contiennent 20 40 % (p/p) de phosphate (Lesouef et al, 1991, Champiat, 1994; Chocat, 1997). Le phosphate peut aussi provenir de la minralisation de la matire organique comme il peut tre adsorb sur les particules en suspension et ralimenter la colonne d'eau en phosphore durant les priodes estivales (Aminot et Guillaud, 1991; Champiat, 1994). Une teneur en phosphate suprieure 0,025-0,05 mg/L (~0,8-1,6 mol.L-1) acclrerait le processus d'eutrophisation qui se caractrise par la prolifration de micro-algues phytoplanctoniques ou de macro-algues benthiques (Menesguen, 1991; Chocat, 1997). En fait, le processus d'eutrophisation semble tre affect par plusieurs facteurs chimiques (azote, carbone organique, etc.) et physiques (temprature, clairement, etc.). Il serait conditionn par un dsquilibre entre les diffrents types de nutriments et tout particulirement par le rapport de concentration N/P. On pense que lorsque ce rapport est suprieur 10, c'est le phosphore qui joue le rle de facteur limitant du processus, alors que lorsque le rapport est infrieur 8, c'est l'azote qui devient le facteur limitant. Dans ce dernier cas, il y a risque de prolifration de cyanophyces qui ont la capacit de fixer l'azote atmosphrique et qui sont nuisibles car elles ne sont consommables par aucune espce animale (Chocat, 1997).Au Liban, l'apport des eaux uses domestiques en azote ammoniacal, nitrite, phosphate et bactries fcales est bien dcel lorsqu'on analyse les eaux de surface des sites situs proximit des grandes agglomrations urbaines comme Beyrouth (Nassif et al., 1997; Khalaf et Mina, 2001; Stephan, 2001; CNSM, 2001; C.E.D.R.E, 2002; Nassif, 2004). Les dcharges ctires de dchets solides (dorigine urbaine et industrielle) apportent leau de mer, par infiltration ou ruissellement, des substances oxydables, de lazote et du phosphore mais en quantits ngligeables compares celles apportes par les eaux uses domestiques (Dames et Moore, 1994).La majorit (85 %) des industries libanaises est localise dans la plaine ctire ou sur les rives des rivires qui sont rgime torrentiel dbouchant assez rapidement dans la mer. Les sources de pollution industrielle sont varies, on peut citer: les usines chimiques d'engrais, de ciment et de peinture; les industries agroalimentaires; les abattoirs et les fermes d'levage; les papeteries; les tanneries et industries textiles; les centrales thermo-lectriques; les industries ptrolires et raffineries; etc. (C.E.D.R.E, 2002; Nassif, 2004). La charge en polluants des eaux uses industrielles non traites n'est pas connue avec certitude. Toutefois, la pollution chimique de la mer en nutriments, en mtaux lourds et en composs organiques pourrait rapidement atteindre des niveaux alarmants dans certaines zones industrielles (Ecodit-Iaurif, 1997). En effet, les analyses de Stephenson et al. (1997) portes sur 100 sources de pollution - tels que des dcharges municipales et industrielles, des cours d'eau, des eaux d'gouts et des effluents industriels - ont dcel des teneurs alarmantes en pesticides organochlors et autres substances organiques polluantes (solvants chlors, chlorobenznes, naphtalnes, phtalates, composs phnoliques chlors, paraffines chlores, etc.) ainsi qu'en mtaux lourds, principalement Cd, Pb et Hg. Les 2 derniers lments ainsi que Zn, Cu et As ont aussi prsent des teneurs relativement leves dans les sdiments des fosses de Beyrouth et de Jounieh (Nassif, 2004). Par ailleurs, des prlvements effectus sur des eaux marines de surface situes autour de l'usine d'engrais de Selaata ont montr des teneurs relativement leves en azote ammoniacal et en phosphates (Stephan, 2001; CNSM, 2001; C.E.D.R.E, 2002; Nassif, 2004).Selon les estimations dEcodit-Iaurif (1997), lensemble des activits industrielles, de transport et des centrales thermolectriques chargerait annuellement latmosphre de 3 millions de tonnes de CO2, de 100 000 tonnes de SO2, de 44 000 tonnes de NO2 et de 3000 tonnes de particules en suspension ou arosols. Ces missions se concentrent le long de la cte au niveau de Beyrouth, Tripoli, Zouk, Selaata, Chekka et Sibline. La pollution de la mer par ces substances peut se faire par voie humide ou sche (EPA, 2001), apportant leau de mer du soufre, de lazote et divers acides (Gesamp, 1991).

L'agriculture occuperait 138000 hectares des 180000 hectares que couvre la zone ctire (Ecodit-Iaurif, 1997). Les eaux d'irrigation, de ruissellement ou d'infiltration qui traversent les zones agricoles peuvent tre charges de produits phytosanitaires, de composs azots et phosphats, de mtaux lourds, etc. (Brisou, 1976), dont l'impact sur l'eau marine n'est pas connu avec certitude.

En plus de l'tat et des grandes industries de Selaata, de Sibline et de Chekka, 22 compagnies importent les produits ptroliers, essentiellement par voie maritime, et les stockent dans une trentaine de stations situes le long de la cte et tout particulirement dans la rgion de Beyrouth. La capacit de stockage des produits ptroliers serait de 550000 m3 dont environ 60 % sont rservs la rgion de Beyrouth (Dames et Moore, 1994). Les activits portuaires ainsi que le rejet de dgazages en pleine mer constituent une source de pollution importante en hydrocarbures et on considre qu'environ 30 % des hydrocarbures rejets forment du goudron (Banque mondiale, 1996).II.2- Classification et normesDans leur ensemble, les normes relatives aux milieux marins ont notamment t conues afin de prserver la vie aquatique et humaine. Les eaux marines de surface pouvant tre utilises pour la baignade, les pays ou les groupes de pays ont considr les paramtres dont la "prsence" dans l'eau indique, d'une manire directe ou indirecte, que cette eau peut affecter la sant de l'homme par ingestion ou par contact avec la peau ou les muqueuses (Rodier, 1985). Pour les eaux de baignade, les microorganismes indicateurs communment utiliss sont les coliformes fcaux (CF) et les streptocoques fcaux (SF). Ceux-ci, comme la plupart des pathognes, sont d'origine entrique. De plus, ils se retrouvent en grand nombre dans les fces de l'homme et sont relativement faciles isoler et dnombrer sur des milieux slectifs (Geoffray, 1994). D'autres paramtres microbiologiques, physiques et chimiques sont souvent aussi pris en considration. Ainsi, la directive europenne du 8 dcembre 1975 (Annexe 1) relative aux eaux de baignade comporte 18 autres paramtres (Rodier, 1985). Certains de ces paramtres sont vrifis systmatiquement (coliformes totaux (CT), coloration, transparence, huiles minrales, substances tensioactives, phnols, les rsidus goudronneux et matires flottantes), les autres en cas de ncessit, c'est--dire lorsqu'une enqute rvle leur prsence possible ou une dtrioration de la qualit des eaux (salmonelles, entrovirus, pH, oxygne dissous, pesticides, mtaux lourds et cyanures) ou une tendance l'eutrophisation (ammoniac, azote de Kjeldahl, nitrates et phosphates). Pour certains paramtres - tels que la coloration, les huiles minrales, les substances tensioactives, les phnols et les rsidus goudronneux et matires flottantes - l'inspection systmatique peut se borner une observation visuelle ou olfactive. Les points de surveillance sont choisis en fonction du degr de frquentation, de la configuration des lieux et du risque de pollution existant en amont. La directive europenne prvoit un prlvement 15 jours avant le dbut de la saison balnaire et un prlvement bimensuel (au minimum) pendant celle-ci. Pour un site qui bnficie d'une eau de bonne qualit les 2 annes prcdentes, la directive prvoit de rduire la frquence des prlvements d'un facteur de 2 (Annexe 1). En fonction des rsultats des analyses microbiologiques, les points de surveillance sont classs en catgories A, B, C et D (Tableau 1). Les catgories A et B sont conformes la directive europenne alors que C et D ne sont pas conformes. De plus, les points classs en catgorie D durant 2 annes conscutives doivent tre interdites la baignade sauf si des amliorations significatives apparaissent (Pernet, 1999).Tableau 1: Classement des eaux de baignade selon la directive europenne (Pernet, 1999).CatgorieCritres microbiologiques

A (pavillon bleu)Eaux de bonne qualit

- au moins 80 % des rsultats en CF sont 100/100mL = nombre guide;- au moins 95 % des rsultats en CF sont 2000/100mL = nombre impratif;

- au moins 90 % des rsultats en SF sont 100/100mL = nombre guide.

B (pavillon vert)Eaux de qualit moyenne- au moins 95 % des rsultats en CF sont 2000/100mL = nombre impratif;

les conditions relatives aux nombres guides n'tant pas, en tout ou en partie, vrifies.

C (pavillon jaune)Eaux pouvant tre pollues momentanment- le dpassement du nombre impratif (2000 CF/100mL) est observ dans plus de 5 % mais dans moins d'un tiers des prlvements. Le site doit faire l'objet de mesures immdiates ou moyen terme, qui permettront d'amliorer dfinitivement la qualit de l'eau.

- si le nombre de prlvements effectus sur un site de baignade est infrieur 20, un seul dpassement du nombre impratif suffit pour provoquer son classement en catgorie C.

D (pavillon rouge)Eaux de mauvaise qualit- le dpassement du nombre impratif (2000 CF/100mL) est observ dans au moins un prlvement sur trois.

Au Liban, l'arrt ministriel du 8/4/1993 (N 216 J.O. n 46 du 12/9/1996) relatif aux eaux de baignade (Annexe 2) prend en considration des paramtres microbiologiques avec des niveaux guides (CT = 500/100mL, CF = 100/100 mL, SF = 100/100mL) et des niveaux impratifs (CT = 10000/100 mL, CF = 2000/100mL) ainsi que des paramtres physico-chimiques (pH, couleur, huiles minrales, substances tensioactives, oxygne dissous et rsidus goudronneux et matires flottantes).En considrant des critres microbiologiques, l'Organisation Mondiale de Sant (OMS) et le Programme des Nations Unies pour l'Environnement (PNUE) proposent 4 catgories d'eaux de baignade (Tableau 2).La directive europenne du 8 dcembre 1975 sur les eaux de baignade ne donne pas des valeurs de rfrence pour l'ammoniac, les nitrites, les nitrates et les phosphates. Pour les eaux salmonicoles d'eau douce, la directive europenne du 18 juillet 1978 (N 78/659 J.O.C.E. n 221/1 du 14 aot 1978) fournit: une valeur guide (G) et une valeur imprative (I) pour l'ammoniac non ionis (respectivement 0,29 et 1,47 mol.L-1); une valeur guide pour les nitrites (0,16 mol.L-1); et une valeur limite (4,25 mol.L-1), permettant de rduire l'eutrophisation, pour le phosphore total (Martin 1979; Rodier, 1985). Tableau 2: Classification des eaux de baignade selon l'OMS et l'UNEP (OMS,95) CatgorieCT/100 mLCF/100 mLSF/100 mL

Haute qualit 100 10 10

Acceptablea- 500 dans 80 % des chantillons;

b- 1000 dans 100 % des chantillons.a- 100 dans 80 % des

chantillons;

b- 200 dans 100 % des chantillons.a- 100 dans 80 % des

chantillons;

b- 200 dans 100 % des chantillons.

Modrment polluea- 100 dans 50 % des

chantillons;

b- 1000 dans 90 % des chantillons.

a- 100 dans 50 % des

chantillons;

b- 1000 dans 90 % des chantillons.

Trs pollueAu del des limites suprieures.

L'arrt ministriel libanais du 8/4/1993 donne les qualits requises pour la vie aquatique (Annexe 2). Les valeurs impratives sont: 0,2 mg.L-1-PO4--- (2,13 mol.L-1) pour le phosphore total, 0,01 mg.L-1 (0,22 mol.L-1) pour les nitrites et 0,025 mg.L-1 (1,47 mol.L-1) pour l'ammoniac non ionis. En ce qui concerne ce dernier paramtre, il peut tre estim partir de l'azote ammoniacal total en tenant compte du pH, de la salinit et de la temprature (Aminot et Chaussepied, 1983). Ainsi, dans les conditions de pH = 8, de temprature = 25-26 C et de salinit = 35-40 , la proportion de l'ammoniac non ionis est de 5-6 % et les 0,025 mg.L-1 d'ammoniac non ionis de la rfrence libanaise correspondent environ 0,42 mg.L-1 (soit environ 25 mol.L-1) d'azote ammoniacal total. Pour l'effet de l'ammoniac sur la vie aquatique, les valeurs de rfrence du Canada et des Etats-Unis tiennent compte des expositions aigues et chroniques ainsi que de la salinit, du pH et de la temprature de l'eau marine. Ainsi, si nous prenons une eau marine caractrise par un pH = 8, une salinit = 30 et une temprature = 25 C, la valeur maximale admissible en azote ammoniacal total des rsultats de 30 prlvements ne peut pas dpasser 294 mol.L-1 et leur moyenne 44 mol.L-1, valeurs devant tre revues la baisse lorsque le pH ou la temprature augmentent ou lorsque la salinit diminue (Nordin, 1990; Nordin et Pommen, 1998; EPA, 1999; MDE, 2001). Les rfrences pour les nitrites, nitrates et phosphates varient d'un pays l'autre. Pour les nitrates et nitrites, ces valeurs dpassent souvent et de loin celles qu'on peut normalement rencontrer dans les eaux marines ctires (Tableau 3).Tableau 3: Valeurs impratives pour les nitrates, nitrites et phosphates (Nordin et Pommen, 1998; Nguyen, 1999).

Nitratemol.L-1

Nitritemol.L-1Phosphate

mol.L-1

Canada 714,3 - baignade71,4 - baignade-

Etats-Unis5714,3 - vie aquatique357,1 - vie aquatique0,53 - baignade*

Thailande 362,9 - vie aquatique35,7 - baignade ou vie aquatique3,3 - baignade ou vie aquatique

Indonsie725,8 - baignade71,4 - baignade

4,3 - vie aquatique-

Valeurs normales**< 15< 1< 1

*: paramtre d'eutrophisation; valeur qu'il faut rduire d'un facteur de 2 pour les endroits ferms, telles que les piscines.**: Il s'agit des valeurs normalement rencontres dans les eaux ctires non pollues et loin des estuaires (Aminot et Chaussepied, 1983). De ce qui prcde, il apparat clairement qu'il faut distinguer 2 types de critres pour la classification des sites ctiers: ceux qui concernent les eaux de baignade et ceux relatifs la vie aquatique. Pour les eaux de baignade, la surveillance systmatique concerne surtout certains critres microbiologiques, alors que la plupart des autres critres ne sont pris en considration ou mesurs que lorsqu'une altration est vidente (visible ou odorante) ou lorsque c'est ncessaire (risque d'eutrophisation, par exemple). Pour la vie aquatique, ce sont plutt des critres physico-chimiques et chimiques qui sont considrs et la surveillance de certains critres microbiologiques n'est prconise que pour des eaux particulires, comme celles destines la conchyliculture. Ainsi, et en rapport aux paramtres analyss dans ce travail, nous pouvons distinguer les critres microbiologiques (CF et SF), qui vont nous permettre de classer les sites frquents par les baigneurs, des critres physico-chimiques (salinit, temprature) et chimiques (nitrite, nitrate et phosphate) qui sont plutt en relation avec la vie aquatique. L'augmentation des CF et des SF est associe une pollution par des eaux uses domestiques qui apportent aussi du phosphate. Celui-ci peut aussi tre apport par les eaux d'irrigation ou les dversements de certaines usines, telle que les usines d'engrais (WHO, 1983; Chocat, 1997). Les nitrates sont normalement apports par les eaux douces, mais peuvent augmenter lorsque ces eaux douces sont soumises une pollution agricole ou industrielle (WHO, 1983). Le nitrite, qui est peu stable, provient gnralement de la rduction du nitrate dans un milieu peu oxygn et riche en matires organiques (Chocat, 1997). Une diminution de la salinit est associe un apport d'eau douce.

Nous voyons donc que chacun des paramtres tudis peut thoriquement tre associ plusieurs sources de pollution ou d'apport. Diffrencier ces sources (domestique, agricole, industrielle, etc.) et associer chaque site un ou plusieurs paramtres indicateurs de ces sources constituent aussi l'un des objectifs de ce travail. En effet, la situation des sites tudis est assez diversifie pour nous permettre ce type d'tudes. Par ailleurs, les prlvements ont t effectus d'une faon mensuelle et sur une priode de 3 ans. Ainsi, nous pouvons tudier, par paramtre et par site, les variations lies l'anne et au mois et avancer des propositions pour un plan de surveillance qui tient compte de ces variations, de la destination des sites (baignade ou vie aquatique), des corrlations qui peuvent exister entre certains paramtres, de leurs niveaux de concentration et de leurs mthodes d'analyse. En effet, il serait coteux et inutile d'inclure un paramtre dans un plan de surveillance systmatique si ce paramtre est fortement corrl un autre (mme source de pollution ou d'apport) et que sa mthode d'analyse est fastidieuse ou coteuse. Il en sera de mme s'il prsente un niveau de concentration proche de la limite de dtection de la mthode utilise.Chapitre III : MATRIEL ET METHODESIII.1- COLLECTE DES DONNESLe travail effectu par le CNSM dans les annes 2001, 2002 et 2003 a fourni les donnes ncessaires.

III.1.1- Zones, stations et points de prlvements

Le tableau 4 fournit les coordonnes et les caractristiques des stations. Les photos des stations et leur distribution le long de la cte libanaise sont prsents respectivement dans les annexes 3 et 4.

III.1.2- Prlvements des chantillons

Tous les prlvements sont raliss dans de bonnes conditions climatiques: temps doux, absence de houle, mer calme et ciel couvert.Pour les analyses microbiologiques des eaux, les chantillons sont prlevs laide de flacons en verre Pyrex striles (120 C / 20 min) munis de bouchons vis: le flacon immerg 1 m de la cte et jusqu une profondeur de 25 cm avant dtre retourn, rempli puis referm. Les chantillons sont transports dans une caisse isothermique (4-6 C) jusqu leur arrive au laboratoire o ils sont soumis une analyse immdiate sur les milieux slectifs. (OMS/PNUE, 95).

La mme technique de prlvement est applique pour les chantillons destins aux analyses chimiques, sauf que les prlvements sont effectus laide de flacons en polythylne pralablement lavs avec du HCl (Merck) 5% environ (v/v) et rincs leau dminralise et que les chantillons sont filtrs sur une membrane de 0.45 m (Millipore) avant dtre conservs au conglateur.

TABLEAU 4: Coordonnes des stationsSTATIONLONGITUDELATITUDEDESCRIPTION

TRI--2035 44.160'34 22.054'Anf, zone non urbanise, plage rocheuse ouverte.

BAT--935 39.189'34 16.570'Koubba el batroun, plage rocheuse ouverte prs de Selaata factory, 50m au sud de lusine. Zone non urbanise.

BAT--1435 39.413'34 15.090'Prs du CNSM, plage rocheuse dans une baie troite, zone peu urbanise.

BYB--1035 38.578'34 07.406'Jbail, plage El Bahsa, plage de galets, pour baignade, situe dans une large baie. Sous la zone des restaurants.

BYB--1435 38.896'34 06.864'Jbail, plage Voile Bleue, plage sablonneuse ouverte, pour baignade.

BYB--2035 39.035'34 06.142'Fidar, plage rocheuse ouverte dans une zone peu urbanise, 100 m nord de bourj el Fidar, proximit d'un ruisseau qui se dssche en t.

BYB--2235 38.539'34 03.625'Nahr ibrahim, Sam sur mer (complexe de chalets) plage sablonneuse ouverte, 400m sud de lembouchure de la rivire Nahr Ibrahim.

JON--1335 37.424'34 01.777'Tabarja, plage rocheuse dans une large baie, chalets et maisons, zone moyennement urbanise, plage pour baignade.

JON--2035 38.630'34 00.635'Maameltein, Slimy beach, plage galets pour baignade, zone peu urbanise .

JON--4035 34.970'33 55.020'Antelias, une petite plage sablonneuse 100m au sud de lembouchure de nahr antelias, plage ouverte proche de lautoroute. Zone trs urbanise.

BEY--1135 28.518'33 54.120'Corniche Ain el mraisseh, plage ouverte, rocheuse, pour baignade, 300m nord du phare de manara, zone trs urbanise.

BEY--1235 28.225'33 54.024'Manara, sur le pied du phare, une petite plage rocheuse situe entre 2 restaurants. zone trs urbanise.

BEY--2035 28.760'33 52.767'Plage sablonneuse ouverte de Ramlet el bayda, zone trs urbanise.

DAM--1035 26.617'33 42.818'A 400 m nord du fleuve damour, 50 m nord du campus militaire syrien, plage sablonneuse ouverte, juste sous des terrains agricoles.

SDA--835 23.266'33 35.676'A lentre de Saida, plage sablonneuse ouverte, 50 m sous lautoroute et les terrains de palmiers. Bcp dordures sur la plage, pas de baignade.

SDA--1235 22.931'33 34.708'Sous la ville de saida, 100m sous lautoroute, plage ouverte sablonneuse pour baignade.

SUR--835 18.171'33 28.032'Sarafand, plage galets et sable, dans une large baie, bcp dordures. Zone urbanise, avec terrains agricoles bananiers et rosiers.

SUR--1235 12.536'33 15.610'Tyr, plage sablonneuse ouverte, trs large, zone de baignade dveloppe, cafs et restaurants, se situe 700m au sud de la ville.

NAQ--835 08.753'33 07.707'plage rocheuse ouverte 200m nord dun port, zone non urbanise, terrains de bananiers. Eau lucide. Ruisseau qui sche en t

NAQ--1035 07.254'33 06.977'Plage rocheuse ouverte, quelques maisons adjacentes, eau trs propre.

III.1.3- Mesures physico-chimiques et quipement

La longitude et la latitude des points de prlvement de leau de mer sont obtenues laide dun GPS 45*L Garmen. La temprature de leau est mesure in situ. La salinit dans les chantillons est mesure au laboratoire laide dun salinomtre Beckman (RS 7-C). Les absorbances des solutions colores (analyse des nutriments) sont mesures laide dun spectrophotomtre Baush and Lomb spectronic 88 muni dune cellule de 10 cm.

III.1.4- Analyses microbiologiquesAprs dilution dans un tampon phosphate, les bactries sont concentres par filtration sous vide partiel sur une membrane de 0.45 m (Millipore) qui est alors dpose sur un milieu glos slectif (OMS/PNUE, 95). Le milieu m-FC agar (Millipore) additionn dacide rosalique est utilis pour la culture des coliformes fcaux (CF) et le milieu KF Streptrococcus agar (Millipore) pour les streptocoques fcaux (SF) (OMS/PNUE, 95). Le dnombrement des CF seffectue aprs incubation de 24 h 44.5 1C et celui des SF aprs 48 h 36 1C. Deux lectures sont effectues par chantillon et on calcule la moyenne. Au moins 10 prlvements sont effectus par station ou point. Les rsultats sont exprims par le nombre dunits formant des colonies et par 100 mL deau (UFC/100mL).

III.1.5- Analyse des nutriments

Tous les produits chimiques utiliss sont pour analyse. Leau utilise dans les lavages et les dilutions est de leau dminralise. La verrerie utilise est lave avec du HCl 5% (v/v) avant dtre rince leau dminralise. Les solutions dtalons primaires et les ractifs de coloration sont conservs hermtiquement 4 C et labri de la lumire jusqu leur utilisation.- Nitrates: aprs rduction en nitrites sur colonne de Cd, et Nitrites aprs diazotation avec de la sulfamide et copulation avec la N-naphtyl-thlnediamine (BENDSCHNEIDER et ROBINSON, 52; WOOD et al, 67;STRICKLAND et PARSONS, 68; AMINOT, 83; RODIER, 84; EATON et al, 95)- Phosphates: par raction avec le molybdade dammonium suivie dune rduction par lacide ascorbique (MURPHY ET RILEY, 62; AMINOT, 83; RODIER, 84; EATON et al, 95)

III.2- TRAITEMENT STATISTIQUELes donnes des trois annes ont t rassembles en une matrice sur un fichier Excel. Toute mesure concernant les mois de Janvier et Mars a t supprime vu la non-disponibilit de donnes sur ces mois dans quleques stations. La station TRI21 a t carte car on ne disposait pas les donnes relatives lanne 2001, de mme pour la station DAM12 pour laquelle on manquait de certains rsultats.

La matrice dont on dispose comporte donc 20 sites sur 3 annes et sur 10 mois, soit 600 rsultats par paramtre analys.III.2.a- Analyse de variance

(Logiciel: Statgraphics Plus 5.0)La mthode variance components (ou composantes de la variance) est applique afin destimer la contribution de chaque facteur la variance de la variable dpendante. En calculant les composantes de la variance on peut dterminer o sorienter pour rduire la variance.III.2.b- Analyse en composantes pricipales (ACP)

(Logiciel: XLSTAT 5.1)Le but de cette analyse est de rsumer la structure de donnes dcrites par les variables quantitatives, tout en obtenant des facteurs non corrls entre eux. Ces facteurs peuvent tre utiliss comme de nouvelles variables permettantd'viter la multicolinarit en rgression multiple et d'effectuer une classification automatique en ne tenant compte que de l'information essentielle, c'est--dire en ne conservant que les premiers facteurs.Lanalyse en composantes principales a t effectue sur trois niveaux:

ACP des moyennes mensuelles par station, avec rotation des axes de type quartimax, rotation qui permet de rduire le nombre daxes par variable. Cette ACP va mettre en vidence la variation mensuelle.

ACP des mdianes des stations, avec rotation des axes de type varimax, rotation qui rduit le nombre de variables par axe. ACP des percentiles 0.90 des stations, avec galement une rotation de type varimax.

La comparaison de ces deux dernires permet de savoir si une station est soumise un apport rgulier ou irrgulier de contaminants.CHAPITRE IV: Rsultats et discussionEn nous basant sur l'ensemble des donnes relatives aux diffrents paramtres et site (Annexe 5), nous allons tudier les variances lies au site, l'anne et au mois; corrler les paramtres et les associer aux types d'apport ou source de pollution; classer les sites comme eaux de baignade ou pour la vie aquatique; et proposer des suggestions pour un plan de surveillance.

IV.1- Variation spatiale et temporelle

La dtermination des composantes de la variance totale (Tableau 5-A) montre clairement que lanne na pas effet sur les paramtres analyss et que ce sont les facteurs "site" et surtout "mois" qui affectent tous les paramtres, l'exception de la temprature qui n'est lie qu'au mois (variation saisonnire). La variance mensuelle reste relativement leve mme si on ne prend en considration que les 3 mois d't (Tableau 5-B). En fait, la variance lie au site augmente sur les 3 mois d't, mais reste gnralement infrieure celle lie au mois. Tableau 5: Pourcentages de variances lies l'anne, au mois et au site.A- Tous les mois des 3 annes

TempratureSalinitNO3-NO2-PO4---CFSF

Site015.318.735.627.938.024.6

Anne00006.400

Mois10084.781.364.465.762.075.4

B- Les 3 mois d't des 3 annes

TempratureSalinitNO3-NO2-PO4---CFSF

Site023.739.544.716.061.843.4

Anne02.601.313.12.66.6

Mois10073.760.554.070.935.650.0

Puisque les paramtres tudis ne varient pratiquement pas avec l'anne, nous avons calcul les moyennes mensuelles (des 3 annes conscutives) par site et par paramtre, exception faite de la temprature qui ne varie pas avec le site ou l'anne et dont l'effet mensuel n'est plus dmontrer, et effectu une analyse en composantes principales (ACP) avec rotation quartimax (Figure 1, voir aussi annexe 6). Cette ACP confirme nos conclusions prcdentes. Il suffit de regarder, par exemple, la dispersion des moyennes mensuelles relatives au site JON 40 sur les 2 premiers axes de rotation et surtout sur les axes 3 et 4 relatifs aux nitrites et phosphates pour constater l'effet du mois sur les rsultats.

Figure 1: Analyse en composantes principales des moyennes mensuelles.IV.2- Corrlations entre les paramtresEn nous servant des 600 rsultats obtenus par paramtre, nous avons dtermin les coefficients de corrlation entre les paramtres (Annexe 7). Les corrlations les plus fortes sont observes entre le nitrate et la salinit (r = -0,698), entre le nitrite et CF (+0,600), entre le nitrite et SF (+0,547) et entre CF et SF (+0,756). Ce qui tait aussi bien illustr sur l'ACP ci-dessus o on voit l'opposition du nitrate la salinit (axe 2) et la contribution du nitrite (17,5 % - voir annexe 6) sur l'axe 1 qui est domin par les bactries fcales (39 % pour CF et autant pour SF). Ces corrlations fortes montrent clairement que l'eau douce apporte du nitrate et que le nitrite et les bactries fcales ont la mme origine (eaux uses domestiques). Nous constatons aussi que tous les paramtres sont corrls d'une manire hautement significative (p100, mdiane de CF > 100, percentile 0,90 de SF > 1000 et percentile 0,90 de CF > 1000 Concentrations en UFC/100 mL).

Figure 6: Les sites pavillon bleu et vert selon la directive europenne.

(Pavillon bleu: Percentile 0,80 de CF 100, percentile 0,95 de CF 2000 et percentile 0,90 de SF 100; Pavillon vert: percentile 0,95 de CF 2000 Concentrations en UFC / 100 mL).

Par ailleurs, les rsultats montrent que pour des sites qui subissent un apport lev en eaux uses domestiques et en bactries fcales, comme JON 40, les valeurs de CF sont gnralement plus leves que celles de SF. En effet, les matires fcales apportent plus de coliformes fcaux (CF) que de streptocoques fcaux (CF) (Geldreich, 1966; Audic, 1991; Chocat, 1997). Par contre, les sites qui ne subissent apparemment pas un apport en eaux uses domestiques, comme NAQ 8 et NAQ 10, prsentent des SF gnralement plus levs que CF. Or l'on sait que les SF sont plus rsistants que CF l'eau marine (Geldreich, 1966) et leur prsence dans les eaux de surface d'un site pourrait donc aussi tre associe leur diffusion partir d'autres sites. Ainsi, il nous semble que le niveau de SF des sites relativement trs pauvres en CF constitue en quelque sorte le "bruit de fond" de la contamination fcale dans la rgion et ne peut donc pas tre associ un apport de type ponctuel. C'est peut tre le cas des rgions de Naquoura avec les sites de NAQ 8 et NAQ 10, de Beyrouth avec BEY 11, de Byblos avec BYB 10, BYB 14 et BYB 20, de Batroun-Selaata avec BAT 14 et de Hri avec TRI 20. IV.4.2- Vie aquatiquePour la vie aquatique, et pour pouvoir carter les valeurs aberrantes, nous nous sommes bass sur les percentiles 0,90 obtenus avec le nitrite et le phosphate (Annexe 8). Nous trouvons que (Figure 7):1- 2 sites dpassent la valeur imprative du phosphate: BAT 9 et JON 40;

2- et 10 sites dpassent la valeur imprative du nitrite: BEY 12, BEY 20, DAM 10, JON 13, JON 40, NAQ 8, SDA 8, SDA 12, SUR 8 et SUR 12.

Toutefois, si nous considrons les limites de dtection (LD) et de quantification (LQ) des mthodes colorimtriques utilises pour l'analyse de ces espces (Nassif, 2004), nous pouvons retenir la classification relative au phosphate (LD = 0,24 mol.L-1 et LQ = 0,69 mol.L-1), alors que celle relative au nitrite (LD = 0,27 mol.L-1 et LQ = 0,70 mol.L-1) ne peut tre retenue que pour le site de JON 40 dont le percentile 0,90 (1,1 mol.L-1) dpasse certainement la valeur imprative.

Figure 7: Classification des sites selon l'arrt ministriel libanais pour la vie aquatique.(Valeurs impratives: Nitrite 0,22 mol.L-1 et phosphate 2,13 mol.L-1). Par ailleurs, nous avons calcul le nombre de prlvements dont les valeurs en phosphate et nitrite sont au-dessus de LD et LQ (Tableau 8). Nous constatons que le nitrite n'est dtect et quantifi, avec une incertitude 10 %, que dans respectivement 15 % et 2 % des 600 prlvements. Le nitrite n'est pratiquement et partiellement quantifiable qu'au niveau des sites trs fortement pollus comme JON 40 (27 % des prlvements) et BEY 20 (10 %) et, au total, le nitrite n'a, en aucune fois, t quantifi au niveau de 15 sites (sur les 20 tudis). Pour sa part, le phosphate est dtect et quantifi dans respectivement 33 % et 10 % des analyses. Il a t quantifi au niveau des sites modrment et fortement pollus (en phosphate) de BAT 14 (10 % des prlvements), BAT 9 (47 %), BEY 12 (20 %), BEY 20 (50 %) et JON 40 (60 %) et il n'a pas pu tre quantifi au niveau de 11 sites des 20 tudis. L'ensemble de ces rsultats nous pousse nous interroger sur les mthodes d'analyse appliques ainsi que sur les sites viss et la frquence des prlvements. En effet, la mthode applique au nitrite est peu sensible. Sa quantification avec un minimum d'incertitude et donc la prise de dcision ne peuvent s'effectuer qu'au niveau des sites o la pollution par les eaux uses domestiques et les matires organiques est trs leve (JON 40 et BEY 20) et o d'autres paramtres - comme les microorganismes fcaux (CF et SF), qui sont par ailleurs fortement corrls avec le nitrite (Annexe 7), et mme, dans une certaine mesure, le phosphate - sont beaucoup mieux dtectables et quantifiables.

La mthode du phosphate, relativement plus sensible que celle du nitrite, pourrait aussi tre applique sur des sites modrment pollus ou risque (BAT 14, TRI 20, BEY 12 et SDA 8). Le niveau du phosphate peut tre li aussi bien aux eaux uses domestiques qu'aux rejets de l'usine d'engrais de Selaata. Mais sa dtermination systmatique au niveau des sites qui subissent un apport en eaux uses domestiques n'est pas vraiment utile puisque les CF et les SF sont, d'une part et au niveau de ces sites, fortement corrls au phosphate (voir IV.2), et, d'autre part, mieux dtectables et quantifiables. L'analyse systmatique du phosphate n'est vraiment pertinente qu'au niveau des sites qui subissent les rejets de l'usine d'engrais de Selaata (comme BAT 9, BAT 14 et TRI 20) et qui sont relativement trs pauvres en CF et SF.Tableau 8: Frquences des dpassements des limites de dtection (LD) et de quantification (LQ) au niveau des sites.

NO2PO4

LDLQLDLQ

Site Nombre%*Nombre%*Nombre%*Nombre%*

BAT 1400001447310

BAT 9000021701447

BEY 11131351700

BEY 12827002067620

BEY 20124031026871550

BYB 10000051700

BYB 1413001300

BYB 20270051700

BYB 22270051700

DAM 10270072313

JON 136200062000

JON 20130051700

JON 40237782729971860

NAQ 10000031000

NAQ 8271331013

SDA 121300124000

SDA 84130082727

SUR 121033132700

SUR 813430041300

TRI 200000155027

Total (sur 600)8815142196336210

Total** de sites o

l'espce a t

dtecte ou quantifie

au moins 1 fois157552520100945

*: le pourcentage par site est calcul sur base des 30 prlvements effectus.

**: le pourcentage est calcul sur base du nombre total de sites (20).

CHAPITRE V: Conclusion gnrale ET Suggestions pour un Plan de surveillance AU LIBAnCe travail nous permet d'avancer certaines propositions relatives la surveillance des eaux marines de surface. 1- Il faut bien distinguer les eaux marines et les sites selon leur destination en eaux de baignade et eaux pour la vie aquatique et fixer, en consquence, les critres de surveillance et leur frquence d'analyse. Il nous semble que la campagne de prlvements et d'analyse dont il est question dans ce travail doit tre tendue plus au Nord du pays. Ainsi, nous aurons des donnes qui couvrent l'ensemble des eaux ctires libanaises.

2- Si on considre l'ensemble des critres (microbiologiques et vie aquatique), il nous semble qu'on peut slectionner les sites de NAQ 10 et de BYB 10 comme sites de rfrence. En effet, ces 2 sites sont rgulirement pauvres en CF, SF, nitrites, nitrates et phosphates et ne subissent pas un apport perceptible en eau douce (Tableau 6). Toutefois, d'autres sites peuvent constituer des sites de "rfrence" microbiologiques rgionaux (BEY 11 pour la rgion de Beyrouth, BAT 14 pour la rgion de Batroun-Selaata et TRI 20 pour la rgion de Hri).

3- Au niveau d'un site, les paramtres voluent en fonction du mois et vraisemblablement aussi, du moins pour certains, en fonction du jour et mme des heures. Ceci doit tre pris en considration dans l'laboration et l'implantation d'un plan de surveillance.4- Les eaux de baignade n'tant frquents que les mois d't, il est par consquent plus utile et moins coteux de pratiquer un plan de surveillance intensif des paramtres microbiologiques un peu avant et durant la priode de baignade (voir directive europenne). Le phosphate et le nitrite augmentent avec l'apport d'eaux uses domestiques mais ces paramtres seraient inutiles si on veut valuer l'tat des sites pour la baignade. En effet, les coliformes et streptocoques fcaux sont facilement numrs et sont en relation directe avec les pathognes. Par ailleurs, et sauf dans certains cas o le site subit une volution (travaux d'amnagement, station d'puration, centres balnaires, urbanisation, accidents, etc.), nous pensons que la frquence des analyses des eaux de baignade doit tre revue la baisse pour les sites qui subissent une forte pollution rgulire ou pour ceux qui sont rgulirement de bonne qualit. En effet, il serait inutile de continuer des analyses intensives lorsque la pollution est vidente ou lorsque le site est propre sur plusieurs annes conscutives (voir directive europenne). De plus, les donnes accumules sur les 20 sites de ce travail sont suffisantes pour permettre l'implantation d'une carte de contrle o figureraient, par exemple, la mdiane et les percentiles 0,90 ou 0,95 des sites propres. Cette carte peut tre trs utile pour dtecter un rsultat aberrant et une dviation, refaire, si ncessaire, une ou deux analyses supplmentaires pour confirmer ou infirmer cette dviation et repasser, le cas chant, une surveillance plus intensive. 5- Pour la vie aquatique et en ce qui concerne les paramtres et les sites tudis, il nous semble que les donnes relatives sont suffisantes pour implanter une carte de contrle utilisant, par exemple, les mdianes et les percentiles - et allger la frquence des analyses pour passer, selon le site et le niveau du risque, des mesures saisonnires ou mme annuelles. 6- Ce plan pourrait bien s'appliquer au phosphate, indicateur d'un risque d'eutrophisation, qui est li, selon le site, un apport d'eaux uses domestiques ou un rejet industriel. De plus, la mthode utilise pour le phosphate est simple et valide. Toutefois, cette mthode ne peut tre applique qu'aux sites risque ou fortement pollus. Nous pensons donc que ces sites peuvent tre soumis des analyses saisonnires systmatiques, alors que les autres sites, ceux o le phosphate n'est pas souvent quantifiable, seront soumis des analyses annuelles qui permettent, grce des cartes de contrle, dtecter des dpassements et les vrifier. Nous pensons aussi qu'il faut entreprendre une tude spcifique porte sur l'valuation des rejets du phosphate par l'usine d'engrais de Selaata ainsi que sur sa diffusion et son impact sur l'environnement marin. 7- Compte tenu des corrlations et des types d'apport obtenus ainsi que des mthodes d'analyse appliques dans ce travail, nous pouvons nous interroger sur la possibilit d'carter le nitrate et le nitrite d'un plan de surveillance systmatique.

8- En effet, notre tude des 20 sites a montr que le nitrate est toujours en relation avec une diminution de la salinit et donc avec un apport d'eau douce (cours d'eau, rivires et sources souterraines). De plus, la mthode d'analyse du nitrate, qui se fait en 2 tapes (rduction en nitrite sur colonne puis dosage colorimtrique), est fastidieuse et difficile valider alors que celle de la salinit est plus simple et moins coteuse. Toutefois, le nitrate peut potentiellement tre lie certaines activits agricoles ou industrielles, d'o la ncessit de l'inclure dans des plans (peut tre annuel) qui permettent de suivre, mais avec une autre mthode d'analyse valide, son volution long terme.9- Nous avons trouv que le nitrite est en forte corrlation positive avec les bactries fcales et donc avec les eaux uses domestiques riches en matires organiques. Par ailleurs, le nitrite - qui peut potentiellement aussi provenir de certains rejets industriels, comme ceux les industries d'engrais, ou de la rduction du nitrate - est labile, surtout en milieux ars o il s'oxyde rapidement pour donner du nitrate. Or la gomorphologie de la cte libanaise se caractrise par sa mer relativement ouverte avec trs peu de cuves et il faudrait donc un apport rgulier en nitrite et en matires organiques au niveau d'un site pour pouvoir y dtecter du nitrite. Au Liban, cet apport rgulier est assur par de l'eau use domestique qui se dverse au niveau de certains sites comme celui de JON 40. De plus, les limites de dtection et de quantification de la mthode colorimtrique utilise pour le nitrite sont plus leves que les teneurs normalement rencontres dans les eaux ctires et la limite de dtection est plus leve que la valeur imprative de l'arrt ministriel libanais. Ainsi, et compte tenu du type de pollution et de la mthode d'analyse qu'on applique au nitrite, ce paramtre n'est pas assez sensible pour qu'on puisse l'utiliser comme indicateur de pollution organique ou par les eaux uses domestiques. A cet effet, les CF, SF et mme le phosphate sont de loin meilleurs que le nitrite. Il nous semble donc que l'analyse systmatique du nitrite est inutile. Toutefois, et comme pour les microorganismes pathognes, on peut prvoir une analyse du nitrite lorsqu'il est suspect dans une intoxication. Par ailleurs, et si la valeur imprative de l'arrt ministriel n'est pas revue la hausse, nous conseillons de remplacer la mthode d'analyse par une autre valide, plus sensible et plus prcise.10- En ce qui concerne la vie aquatique, il serait utile de mener une campagne d'analyse touchant d'autres paramtres chimiques ou biologiques toxiques ou indicateurs d'eutrophisation, tels que l'azote ammoniacal, la chlorophylle et les micro-algues. RFRENCES

AL SALEM S., 1988. Cours dentranement pour lpuration des eaux uses. OMS, Jordanie.

AMINOT A. et CHAUSSEPIED, 1983. Manuel des analyses chimiques en milieu marin. Dans AMINOT A., CHAUSSEPIED M. (ed), Paris.

AUDIC J.M., 1991. Evolution des techniques d'limination des microorganismes, dans IFREMER Actes des Colloques 11, la mer et les rejets marins, Bendor 13-15 juin 1990. 133-148. Banque mondiale, Banque europenne d'investissement, 1996. Programme pour l'environnement dans la mditerrane, la gestion d'un patrimoine collectif et d'une ressource commune. Etats-Unis. 21-77. BRISOU Jean-F., Denis Franois A., 1980. Techniques de surveillance de lenvironnement maritime. Masson, Paris, New York, Barcelone, Milan.

C.E.D.R.E, 2002. Pollution marine et altration du littoral libanais: valuation des risques et protection. CNSM-CNRS Liban, INA P-G France. CAZALAS F., Gautron R., Lesourd J-B., 1993. Matriser les pollutions. Les ditions de lenvironnement, Paris.

CHAMPIAT D., 1994. Cycle du phosphore, dans Biologie des eaux, Mthodes et techniques. CHAMPIAT D. Et LARPENT J.P. (Coordonnateurs). Masson, Paris , Milan, Barcelone. CHOCAT B., 1997. Ecyclopdie de lhydrologie urbaine et de lassainissement . Technique et Documentation, Londres, New York, Paris.

NGUYEN Cong Thanh, 1999. water quality criteria and standards. Asian institute of technology. Bangkok, Thaliand. DAMES & MOORE, 1994. Environmental and Geotechnical Assessment, Normandy Landfill, Final Report. Council for Development and Reconstruction, Government of Lebanon.

E.P.A., 1999. Office of water, office of science and technology, office of research and development, mid-continent ecology division, 1999. Update of Ambient water quality criteria for ammonia. Washington, D.C., Duluth, Minnesota. 118-121. EATON A.D., GLESCERI L.S., GREENBERG A.E., 1995. Standard methods for the examination of water and waste water. ECODIT-IAURIF, 1997. Regional environmental assessment report on the coastal zone of Lebanon. Government of Lebanon, Council for development and reconstruction. GELDREICH E.E., 1966. Sanitary significance of fecal colifroms in environment. Federal Water Pollution Control Administration Publications W.P.

GEOFFRAY G., 1994. Aspects sanitaires, dans Biologie des eaux, Mthodes et techniques. CHAMPIAT D. Et LARPENT J.P. (Coordonnateurs). Masson, Paris , Milan, Barcelone. 184-189. GESAMP joint group of experts on the scientific aspects of marine pollution (IMO/ FAO/ UNESCO/ WMO/ IAEA/ UN/ UNEP), 1991. Reports and Studies NO. 48 Global changes and the air-sea exchange of chemicals. World meteorological organization.

KHALAF G., 1997. Etude physico-chimique et biocnotique du cours deau Antlias (Liban). Lebanese Sciences, Research. Rep vol. 2 no 1.

KHALAF G., MINA R., 2001. Evaluation des charges bactriennes dans les eaux ctires libanaises. Congrs INOC. Alger. Algrie.

LE GAL Yves, 1988. Biochimie marine. Masson, Paris, Milan, Barcelone, Mexico.

LESOUEF et al.1991. Elimination de l'azote et du phosphore: tat de l'art et perspectives d'avenir, dans IFREMER Actes de colloques 11, la mer et les rejets marins, Bendor 13-15 juin 1990. 53-57. LIBES S., 1992. An introduction to marine biogeochemistry. John Wiley & Sons Inc., New York, Chichester, Brisbane, Toronto, Singapore. 597-609. MARTIN G., 1979. Le problme de lazote dans leau. Technique et Documentation. Paris.

NASSIF N., 2004. Pollution chimique de la cte libanaise: essai de modlisation et approche rglementaire. Thse de doctorat. INAPG, France. NORDIN R.N., 1990. Ambient water quality criteria for ammonia to protect marine aquatic life. Resource quality section, water management branch, Ministry of environment and parks, British Columbia, Canada. NORDIN R.N., POMMEN L.W., 1998. Water quality criteria for Nitrogen. Water management division, Ministry of environment and parks, British Columbia, Canada. PERNET J., 1999. rapport des baignades 1998. Directions rgionales et dpartementales des affaires sanitaires et sociales (DRASS et DDASS- Service sant-Environnement).

POGGI R., 1991. Impacts sanitaires des contaminations microbiologiques, dans IFREMER Actes des Colloques 11, la mer et les rejets marins, Bendor 13-15 juin 1990. 115-132. RODIER J., 1984. L'analyse de l'eau. 7e Edition, Dunod. Russo R.C., 1985. Ammonia, Nitrite and Nitrate dans Fundamentals of aquatic toxicology. Petrocelli Sam R., Rand Gary M. (Editeurs). UNEP, 1984. Rapport sur ltat de la pollution en mer mditerranenne. UNEP/ IG.56/ Inf.4. WARRINGTON P.D., 1998. Water quality criteria for microbiological indicators. Resource quality section, water management branch, Ministry of environment and parks, British Columbia, Canada. WHO (World Health Organization), 1983. Compedium of environmental guidelines and standards for industrial discharges. 49-79, 95-112.Annexe 1: Directive du conseil des communauts europennes du 8 dcembre 1975ParamtresGIFrquence d'chantillonnae minimaleMthode d'analyse ou d'inspection

1Coliformes totaux (/100 mL)50010 000bimensuelle(1)* Fermentation en tubes multiples. Repiquage des tubes positifs sur milieu de confirmation.* Dnombrement selon NPP (nombre le plus probabale) ou filtration sur membranes et culture sur milieu appropri tel que glose lactose au tergitol, glose d'endo, bouilon au teepol 0.4%, repiquage et identification des colonies supectes.* Pour les points 1 et 2, temprature d'incubation variable, selon que l'on cherche les coliformes totaux ou les coliformes fcaux.

2Coliformes fcaux (/100 mL)1002 000bimensuelle(1)

3Streptocoques fcaux (/100 mL)100_(2)Mthode de Litsky. Dnombrement selon NPP ou filtration sur membrane. Culture sur un milieu appropri.

4Salmonelles (/ 1 L)_0(2)Concentration par filtration sur membrane. Inoculation sur milieu type. Enrichissement, repiquage sur glose d'isolement, identification.

5Entrovirus (PFU/10 L)_0(2)Concentration par filtration par floculation ou par centrifugation et confirmation.

6pH_6-9 (0)(2)Electromtrie avec calibration aux pH 7 et 9

7Coloration _

_pas de changement anormal de couleur (0)_bimensuelle(1)(2)Inspection visuelle

ou photomtrie aux talons de l'chelle Pt. Co

8Huiles minrales (mg/L)_

0.3pas de film visible la surface de l'eau et l'absence d'odeur_bimensuelle(1)

(2)inspection visuelle et olfactive

ou extraction sur un volume suffisant et pese du rsidu sec

9Substances tensioactives ragissant au bleu de mthylne (mg/ L) (lauryl-sulfate)_

0.3pas de mousse persistante_bimensuelle(1)(2)inspection visuelle et olfactive

ou spectromtrie d'absorption au bleu de mthylne.

10Phnols (indices phnols) (mg/L C5H5OH)_

0.005aucune odeur spcifique

0.005bimensuelle(1)(2)Vrification de l'absence d'odeur spcifique due au phnol

ou spectromtrie d'absorption. Mthode la 4-aminoantipyrine

Annexe 1: (Suite)

11Transparence (m)21 (0)bimensuelle(1)Disque de Secchi

12Oxygne dissous (% saturation O2)80-120_(2)Mthode de Winkerou mthode lectromtrique (oxygne-mtre)

13Rsidus goudronneux et matires flottantes (bois, plastiques, verres)absencebimensuelle(1)inspection visuelle

14Ammoniaque (mg/L NH4)(3)Spectrophotomtrie d'absorption, ractif de Nessler, ou mthode au bleu indophnol

15Azote Kjeldahl (mg/L N)(3)Mthode de kjeldahl

16Autres substances considres comme indices de pollution (parathion, HCH, dieldrine) (mg/L)(2)Extraction par solvants appropris et dtermination chromatographique

17Mtaux lourds tels que: Arsenic, Cadmium, Chrome VI, Plomb, Mercure(2)Absorption atomique ventuellement prcde d'une extraction

18Cyanures (mg/L CN)(2)Spectrophotomtrie d'absorption l'aide d'un ractif spcifique

19Nitrates et phosphates (mg/L NO3PO4)(3)Spectrophotomtrie d'absorption l'aide d'un ractif spcifique

G = guide I = imprative(0) Dpassement des limites prvues en cas de conditions gographiques ou mtorologiques exceptionnelles.(1) Lorsqu'un chantillonnage effectu au cours des annes prcdentes a donn des rsultats sensiblement plus favorables que ceux prvus la prsente annexe et lorsqu'aucune condition susceptible d'avoir diminu la qualit des eaux n'est intervenue, la frquence d'chantillonnage peut tre rduite d'un facteur 2 par les autorits comptentes.(2) Teneur vrifier par les autorits comptentes lorsqu'une enqute effectue dans la zone de baignade en rvle la prsence possible ou une dtrioration de la qualit des eaux.(3) Ces paramtres doivent tre vrifis par les autorits comptentes lorsqu'il y a tendance l'eutrophisation des eaux.

Annexe 2: Arrt ministriel libanais.

Qualit requise des eaux pour la vie aquatique:ParamtreValeur maximale admissible - I -Valeur Guide- G -

1Oxygne dissous (mg/L O2)50% > 950% > 9100% > 7

2pH6-9_

3Matires en suspension (mg/L)_< 25

4DBO5 (mg/L O2)_< 3

5Phosphore total (mg/L PO4)0.2 mg/L PO4_

6Nitrites (mg/L NO2)< 0.01< 0.01

7Composs phnoliques (mg/L C6H5OH)Ils ne doivent pas tre prsents des concentrations telles qu'ils altrent la saveur du poisson_

8Hydrocarbures d'origine ptrolireIls ne doivent pas tre prsents des concentrations telles qu'ils: *forment un film visible la surface de l'eau *communiquent aux poissons une saveur d'hydrocarbures *provoquent des effets nocifs chez les poissons_

9Ammoniac non-ionis (mg/L NH3)< 0.025< 0.005

10Ammonium total (mg/L NH4)< 1< 0.04

11Chlore rsiduel total (mg/L HOCl)< 0.005_

12Zinc total (mg/L Zinc)< 0.3_

13Cuivre soluble (mg/L Cu)< 0.04_

Exigences de qualit des eaux de baignade:

ParamtreValeur maximale admissible - I -Valeur Guide- G -

1Coliformes totaux (colonie/100 mL)10000500

2Coliformes thermotolrants (colonie/100 mL)2000100

3Streptocoques fcaux (colonie/100 mL)_100

4Salmonelles (colonie/ L)_0

5Enterovirus (colonie/ 10 L)_0

6pH_6-9

7Couleur_pas de changements de la couleur

8Huiles minrales (mg/L)pas de film la surface et absence d'odeur< 0.3

9Substances tensioactives ragissant au bleu de mthylne (mg/L lauryl sulfate)pas de mousse persistante< 0.3

10Oxygne dissous (saturation en oxygne)_80-120

11Rsidus goudronneux et matires flottantes_Absence

Annexe 4: Distribution des stations le long de la cte libanaise.

1. TRI 20; 2. BAT9; 3. BAT 14; 4. BYB10; 5. BYB 14; 6. BYB 20; 7. BYB 22;

8. JON 13; 9. JON 20; 10. JON 40; 11. BEY 11; 12. BEY 12; 13. BEY 20;

14. DAM 10; 15. SDA 8; 16. SDA 12; 17. SUR 8; 18. SUR 12; 19. NAQ 8;

20. NAQ 10Annexe 6: Contribution des axes et des variables pour l'ACP des moyennes mensuelles.

% de variance (aprs rotation Quartimax) :

F1F2F3F4F5F6

% variance39.47829.30515.9999.4813.7401.997

% cumul39.47868.78284.78194.26398.003100.000

Contributions des variables (%) aprs rotation Quartimax :

F1F2F3F4F5F6

SAL0.53650.0000.4540.74444.3700.004

NO217.5201.3502.64394.1370.1560.001

NO30.62047.6830.0373.89055.4380.004

PO43.6770.12294.3780.8410.0050.000

LOGSF38.6180.6701.1100.3100.02650.923

LOGCF39.0290.1751.3770.0780.00649.069

Annexe 7: Corrlations entre les diffrents paramtres.

SALINITENITRITENITRATEPHOSPHATESFCF

SALINITEPearson Correlation1-0.187-0.698-0.132-0.136-0.235

Sig. (2-tailed).0.0000.0000.0010.0010.000

N600600600600600600

NITRITEPearson Correlation-0.18710.3400.3630.5470.600

Sig. (2-tailed)0.000.0.0000.0000.0000.000

N600600600600600600

NITRATEPearson Correlation-0.6980.34010.1240.1500.245

Sig. (2-tailed)0.0000.000.0.0020.0000.000

N600600600600600600

PHOSPHATEPearson Correlation-0.1320.3630.12410.3940.410

Sig. (2-tailed)0.0010.0000.002.0.0000.000

N600600600600600600

SFPearson Correlation-0.1360.5470.1500.39410.756

Sig. (2-tailed)0.0010.0000.0000.000.0.000

N600600600600600600

CFPearson Correlation-0.2350.6000.2450.4100.7561

Sig. (2-tailed)0.0000.0000.0000.0000.000.

N600600600600600600

All correlations are significant at the 0.01 level (2-tailed).

Annexe 8: Mdianes des stations / Percentiles 0.90 des stations

STATIONSALNO3PO4NO2SFCF

BAT1439.20.570.240.07410

BAT939.10.940.660.06177

BEY11 39.30.720.140.0991221

BEY12 39.21.120.300.222565960

BEY20 39.01.190.670.23112931200

BYB10 39.20.920.160.08878

BYB14 38.85.280.120.12132

BYB20 38.93.190.150.115256

BYB22 38.82.150.140.1311119

DAM10 38.87.310.140.125306

JON13 39.11.020.180.1343391

JON20 38.52.890.140.1311311

JON40 38.01.761.130.356580035000

NAQ10 39.30.360.120.04400

NAQ8 39.11.410.100.14460

SDA12 38.91.850.220.1473401000

SDA8 38.91.860.160.1433959

SUR12 39.01.960.120.19293

SUR8 38.96.010.120.23950139

TRI2039.30.460.250.03410

Station mdiane39.01.590.160.131210

STATIONSALNO3PO4NO2SFCF

BAT1439.41.430.690.12415

BAT939.55.005.310.15121105

BEY11 39.50.980.270.2174142

BEY12 39.51.490.920.39820010180

BEY20 39.54.991.490.641739030050

BYB10 39.42.000.290.192179

BYB1439.311.710.220.212446

BYB20 39.48.380.270.228779

BYB22 39.320.470.410.21193102

DAM10 39.120.150.330.24167112

JON13 39.52.420.320.311221000

JON20 39.19.210.270.20144258

JON40 39.117.222.951.0747400149800

NAQ10 39.50.770.230.12935

NAQ8 39.37.770.220.24934

SDA12 39.18.390.500.2416284038

SDA8 39.15.640.500.27370496

SUR12 39.311.530.230.3630553

SUR8 39.215.180.250.48267627

TRI2039.50.950.500.071415

Station mdiane39.36.710.330.23133108

Annexe 9: Contribution des axes et des variables pour l'ACP des mdianes.

% de variance (aprs rotation Varimax) :

F1F2F3F4F5F6

% variance40.88218.00717.60817.1015.7950.606

% cumul40.88258.88976.49893.59899.394100.000

Contributions des variables (%) aprs rotation Varimax :

F1F2F3F4F5F6

SALINITE4.4315.84470.4846.7204.1900.004

NO30.18487.9152.7971.3450.6430.047

PO45.6982.6475.97374.2132.0350.003

NO220.4302.37311.7304.19388.0840.031

LOGSF34.0681.2134.4246.9033.99754.324

LOGCF35.1900.0084.5936.6261.05145.591

Annexe 10: Contribution des axes et des variables pour l'ACP des percentiles 0,90.

% de variance (aprs rotation Varimax) :

F1F2F3F4F5F6

% variance42.53016.84317.11717.3334.2661.911

% cumul42.53059.37376.49093.82398.089100.000

Contributions des variables (%) aprs rotation Varimax :

F1F2F3F4F5F6

SALINITE1.00281.0790.45414.3670.3930.006

NO30.86814.7110.01179.4011.2920.030

PO41.4200.28393.4660.0020.3700.000

NO226.2081.3201.9774.65697.3000.077

LOG SF35.1780.8362.1991.3670.14549.467

LOG CF35.3251.7711.8940.2060.50050.419

Annexe 11: Classification des sites en fonction des critres microbiologiques de l'OMS/UNEP et de la directive europenne.

MaximumMaximum Perc. 0,80 Perc. 0,80 Mdiane Mdiane Perc. 0,90 Perc. 0,90 Perc. 0,95

Site SF*CF* SF*CF* SF*CF* SF*CF*CF*

BAT142002301028241521

BAT92001000777060121105189

BEY11 1000100001221607674142730

BEY12 10000300005659604708968082001018019060

BEY20 1000001000001293120097205400173903005037375

BYB10 831507815312179100

BYB144790321619244671

BYB20 300100025664238779207

BYB22 1000100011196270193102131

DAM10 5603103069625167112229

JON13 11901000033919667212210001330

JON20 100010001311801121442581000

JON40 1000002800005800350002840710000047400149800173500

NAQ10 1000570034393916

NAQ8 14037606639347

SDA12 2065600031282510102451124238144503

SDA8 100001000039592142103704995001

SUR12 2400254038137173441267561704

SUR8 1201000201010161738

TRI20100001140931534390163586

Haute qualit** 1010

Acceptable**200200100100

Modrment10010010001000

pollu**

Trs pollu**>100>100>1000>1000

A*** 1001002000

(pavillon bleu)

B*** 2000

(pavillon vert)

*: CF et SF en UFC/100 mL.

**: Critres OMS/UNEP.

***: Directive europenne.

PAGE 48