Évaluation du niveau de contamination par les éléments traces métalliques (cadmium, cuivre, nickel et zinc) des sédiments de l’oued Boumerzoug et ses affluents, et leur transfert vers la chénopodiacée spinacia oleracea (L.) Assessment of the contamination level by trace metal (cadmium, copper, nickel and zinc) of sediments in the Boumerzoug wadi and its tributaries, and their transfer to the Chenοpοdiaceae Spinacia oleracea (L.)

Résumé

L’objectif de la présente étude est d’évaluer la distribution de quatre éléments traces métalliques (ETM), cadmium, cuivre, nickel et zinc, dans les différentes parties anatomiques (racines et feuilles) d’une chénopodiacée Spinacia oleracea (L.), en lien avec le niveau de contamination des sédiments où elle pousse, de l’oued Boumerzoug et ses affluents. Localisé dans le Constantinois au nord-est de l’Algérie, l’oued draine un bassin versant de 1 832 km² avec ses zones urbaines et industrielles. Cette étude inclut 14 stations, 5 situées sur l’oued Boumerzoug et 9 sur ses affluents, sélectionnées en des lieux stratégiques et échantillonnées cinq fois au mois de mai, septembre et décembre 2016, ainsi qu’en mars et juillet 2017. Les teneurs moyennes des ETM des sédiments sont de 0,44 ± 0,30 mg∙kg^-1 (masse sèche) pour Cd, 43,61 ± 36,45 mg∙kg^-1 (ms) pour Cu, 35,16 ± 9,85 mg∙kg^-1 (ms) pour Ni et 181,33 ± 115,12 mg∙kg^-1 (ms) pour Zn. Le transfert des ETM a été étudié chez l’épinard S. oleracea dont les différentes parties accumulent différemment les métaux. Les concentrations des ETM dans les sédiments et la chénopodiacée sont très variables aussi bien dans l’espace que dans le temps. Nos résultats montrent que la chénopodiacée séquestre dans ses racines le Cd, le Cu et le Ni, alors que le Zn est transloqué vers les feuilles. La hiérarchie des teneurs moyennes en métaux dans les épinards (Zn > Cu > Ni > Cd) est similaire à celle des sédiments.

Mots-clés:

• éléments traces métalliques,
• sédiment,
• Spinacia oleracea,
• contamination,
• oued Boumerzoug

Abstract

The aim of this study is to assess the distribution of four trace metals (TM): cadmium, copper, nickel and zinc in roots and leaves of a Chenopodiaceae Spinacia oleracea (L.) in relation to the contamination level of the sediments of the Boumerzoug wadi and its tributaries. Located in the Constantinois in Northeast Algeria, the wadi drains a watershed of 1 832 km² with its urban and industrial areas. A total of 14 stations, 5 in Boumerzoug wadi and 9 in its tributaries, were selected in strategic points and sampled at five occasions in May, September, and December 2016, as well as in March and July 2017. The mean TM levels in the sediments are 0.44 ± 0.30 mg∙kg^-1 (dry weight) for Cd, 43.61 ± 36.45 mg∙kg^-1 (dw) for Cu, 35.16 ± 9.85 mg∙kg^-1 (dw) for Ni and 181.33 ± 115.1 mg∙kg^-1 (dw) for Zn. The transfer of trace metals was studied in spinach. The different parts of S. oleracea accumulate trace metals differently. Trace metals concentrations in the sediments and the chenopodiaceae are highly variable both spatially and temporally. Our results indicate that S. oleracea cοncentrates and sequesters Cd, Cu, and Ni in its roots, whereas Zn is translocated to leaves. The hierarchy of mean TM level in spinach (Zn > Cu > Ni > Cd) is similar to that of sediments.

Key words:

• trace metals,
• sediment,
• Spinacia oleracea,
• contamination,
• Boumerzoug wadi