Étude de la contamination par les éléments traces métalliques des sédiments cotiers au niveau des points d’évacuation des eaux usées à Dakar (Sénégal) Study of sediment contamination by trace metals at wastewater discharge points in Dakar (Senegal)

Résumé

Les écosystèmes marins côtiers sont des milieux de plus en plus affectés par l’activité humaine à cause des rejets urbains et l’utilisation de l’océan comme dépotoir pouvant mener à de hauts niveaux de pollution. L’objectif de cette étude était de déterminer les profils de concentration en éléments traces métalliques (Cd, Cr, Cu, Co, Ni, Pb et Zn) des sédiments dans des zones présumées être contaminées par les rejets des eaux usées à Dakar et d’évaluer leur qualité. Pour ce faire, des échantillons de sédiments ont été prélevés au niveau de cinq points d’évacuation des eaux usées vers la mer à Dakar (Sénégal). Les résultats montrent des caractéristiques géochimiques (granulométrie, alcalinité, teneur en carbone organique et en soufre) comparables. L’évaluation de la qualité des sédiments a été effectuée par le calcul de divers indices. Un enrichissement important des sédiments en cadmium et en plomb a surtout été noté. L’Indice de Pollution Sédimentaire (IPS), qui estime le degré de contamination d’un site en fonction de la toxicité relative de chaque métal considéré, fait état d’une forte pollution, voire même d’une dangerosité des sédiments étudiés. En effet, le cadmium et le plomb, présents en fortes teneurs dans les sites, contribuent respectivement à l’ordre de 94 % et 5 % à la dangerosité potentielle des sédiments (selon le classement de l’indice de pollution sédimentaire) alors que le zinc, le cuivre, le nickel et le chrome, également présents en fortes concentrations, ne représentent que 1 % de la pollution globale. Des corrélations positives élevées et modérées sont observées entre Pb/Cd, Pb/Co, Cr/Cu, Cr/Zn, Cr/Fe, Cr/Mn, Cu/Ni, Cu/Fe, Cu/Mn et Zn/Mn, indiquant leurs sources communes possibles à partir des activités industrielles et/ou urbaines ainsi que des comportements comparables dans le sédiment.

Mots-clés :

• Métaux lourds,
• pollution sédimentaire,
• activités urbaines,
• eaux usées,
• Dakar

Abstract

Coastal marine environments are increasingly affected by human activity because of urban waste, and use of the ocean as a dumping ground could lead to high levels of pollution. The objective of this study was to determine the concentration profiles of trace metals (Cd, Cr, Cu, Co, Ni, Pb and Zn) in sediments in areas suspected to be contaminated by discharges of wastewater from Dakar, and to evaluate the quality of the sediments. To do this, sediment samples were collected at five points of sewage discharge into the sea near Dakar (Senegal). The results show comparable geochemical characteristics (size, alkalinity, organic carbon content and sulfur content) at the different sites. The assessment of sediment quality was performed by calculating various indices. A substantial enrichment of sediment cadmium and lead was especially noted. The Sediment Pollution Index (SPI), which estimates the degree of contamination of a site based on the relative toxicity of each metal in question, indicated a high degree of pollution or even an environmental hazard for the sediments studied. Indeed, cadmium and lead are present at high concentrations at the sites, each contributing about 94% and 5% to the potential hazard of the sediments (ranked by the SPI index), whereas zinc, copper, nickel and chromium, also present at high concentrations, contribute only about 1% to the overall pollution. High and moderate positive correlations are observed between Pb/Cd, Pb/Co, Cr/Cu, Cr/Zn, Cr/Fe, Cr/Mn, Cu/Ni, Cu/Fe, Cu/Mn and Zn/Mn, indicating their possible common origin from industrial and/or urban sources, and their comparable behavior in the sediment.

Keywords:

• Trace metals,
• Sediment pollution,
• Urban activities,
• Wastewaters,
• Dakar