Evaluation de la contamination des sols par les éléments traces métalliques dans les zones pdfurbaines et périurbaines de la ville de Niamey (Niger)

Tankari Dan-Badjo A.1*, Guéro Y.1, Dan Lamso N.1, TIDJANI A.D.1, Ambouta K.J.M.1, FEIDT C.2, STERCKEMAN T.3 et ECHEVARRIA G.3

1. Département Science du sol, Faculté d’Agronomie de Niamey - Université Abdou Moumouni de Niamey, BP : 10960 Niamey – Niger,

2. UR AFPA, Université de Lorraine, INRA, TSA 40602, 54518 Vandoeuvre-Les- Nancy, France

3. LSE, Université de Lorraine, INRA, TSA 40602, 54518 Vandoeuvre-Les- Nancy, France

Résumé: La présente étude s’inscrit dans un programme de recherche sur les contaminants chimiques en zones urbaines, et porte sur la détermination des éléments traces métalliques (ETM) dans les sols de la ville de Niamey. Pour cela, des échantillons des sols ont été prélevés sur 10 sites urbains dont 1 site témoin isolé de toute source de pollution, et leurs teneurs en ETM (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb et Zn) ont été déterminées par spectrométrie de masse avec plasma à couplage inductif (ICP-MS). Les résultats obtenus montrent que les concentrations totales en ETM dans les sols diffèrent en fonction du site et du métal considéré. Elles varient de 1,36 à 13,70 mg/kg pour l’As ; 0,23 à 1,79 mg/kg pour le Cd ; 2,36 à 19,13 mg/kg pour le Co ; 26,26 à 71,11 mg/kg pour le Cr ; 8,24 à 228,30 mg/kg pour le Cu ; 8,67 à 50, 71 mg/kg pour le Ni ; 8,91 à 779,91 mg/kg pour le Pb et de 61,51 à 12220 mg/kg pour le Zn. Dans les sols urbains de Niamey, la détection des métaux comme le Pb, le Cu, et le Zn, qui ont des effets néfastes sur la santé humaine, à des concentrations au dessus des limites autorisées, est une source d’inquiétude concernant leur transfert dans la chaîne alimentaire. Les résultats de la présente étude devraient permettre aux autorités de la ville de Niamey de prendre des mesures visant la prévention des risques, notamment en réglementant les types de cultures en fonction du niveau de contamination des sols ou en interdisant l’usage à des fins agricoles des sols, dont les teneurs en ETM dépassent les seuils réglementaires.

  Mots clés : Contamination,  ETM, Seuils, Sols, Niamey

ASSESSMENT OF TRACE METALS CONTAMINATION IN URBAN AND SUBURBAN SOILS FROM NIAMEY CITY, NIGER

Abstract: This study is part of a research program on chemical contaminants in urban areas, and focuses on the determination of trace metals in soils of the Niamey. For this purpose, soil samples were collected from 10 urban sites and theirs metals concentrations (As, Cd, Cr, Cu, Ni, Pb and Zn) were determined by inductively coupled plasma mass spectrometry (ICP-MS) after acid digestion.The results show that metals concentrations in soils differ depending on the element analyzed and the site. They range from 1.36 to 13.70 mg/kg for As, 0.23 to 1.79 mg/kg for Cd, from 2.36 to 19.13 mg/kg for Co, 26.26 to 71.11 mg/kg for Cr, 8.24 to 228.30 mg/kg for Cu, 8.67 to 50, 71mg /kg for Ni, 8.91 to 779.91 mg/kg for Pb and 61.51 to 12,220 mg/kg for Zn. Detection, in Niamey urban soils, of the metals as Cd, Cu, Ni, Pb and Zn that have adverse effects on human health at concentrations above the permitted limits is a concern about their transfer into the food chain. The results of this study should enable the Niamey authorities to take measures for the risks prevention, by regulating the crops types depending on the soil contamination level, or prohibiting prior to remediation, the use for agricultural land whose metals concentrations exceed regulatory thresholds.

Keywords: Contamination, Trace metals, Thresholds, Soils, Niamey

Introduction

La forte croissance démographique que connaissent les pays en développement et leurs conditions économiques difficiles entraînent une urbanisation anarchique et incontrôlée. Niamey, capitale du Niger,

ville sahélienne dont la population a été multipliée par 20 au cours de ces quarante dernières années, n’échappe pas à ce constat. De cette extension de la ville, résulte un développement de secteurs industriel, hospitalier et routier entraînant un rejet de divers polluants dans l’environnement urbain. A ceux-ci, on peut ajouter les polluants issus des décharges publiques à ciel ouvert, des activités agricoles, trafic routier ou des activités informelles (incinération des déchets, brûlage de pneus, cuissons diverses, eaux usées, etc.). La particularité du problème de la pollution métallique au Niger en général et à Niamey en particulier, réside d’une part dans la multiplicité des sources d’émissions polluantes et d’autre part dans l’absence systématique ou le non respect des normes d’émissions polluantes quand elles existent. A titre d’exemple, on peut noter l’utilisation des eaux usées non traitées pour l’irrigation des cultures maraîchères. Parmi ces contaminants chimiques, on peut distinguer les polluants organiques (hydrocarbures aromatiques polycycliques, dioxines, polychlorobiphényles…), des éléments traces métalliques (ETM), dont certains sont potentiellement cancérigènes et mutagènes [1, 2]. Les ETM tels que l’arsenic (As), le cadmium (Cd), le cuivre (Cu), le nickel (Ni), le plomb (Pb) et le zinc (Zn) sont des composés chimiques qui peuvent être présents à différents niveaux de concentration dans l’environnement. Cette présence est souvent occasionnée par les activités anthropiques notamment  l’agriculture, l'élevage, l’industrie et le transport. Les humains peuvent être exposés aux ETM par leur présence dans les sols et dans l’atmosphère ou à travers la consommation de denrées alimentaires ou d’eau contaminées. L’accumulation des ETM dans l’organisme peut avoir des effets nocifs au fil du temps.

Aux alentours des zones urbaines et périurbaines de la ville de Niamey, se développent des activités agricoles (maraîchage, riziculture, arboriculture) et d’élevage destinées principalement à approvisionner les marchés locaux en légumes, fruits, riz, viandes et laits. Ces productions sont alors susceptibles d’être contaminées par les ETM car effectuées dans des zones potentiellement polluées et irriguées souvent avec des eaux usées brutes. Cela pourrait engendrer un risque de contamination humaine à travers la consommation de ces produits.

Plusieurs études ont été conduites à travers le monde sur la contamination des sols urbains par les métaux [3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10]. Cependant au Niger en général, et à Niamey en particulier, les données sur les teneurs en métaux dans les matrices environnementales et en particulier dans les sols sont extrêmement rares voire inexistantes. Cette étude vise donc à remédier à ce manque de connaissance sur la pollution métallique en recherchant l’existence, l’importance relative, et l’origine de cette pollution des sols dans les zones urbaines de Niamey.

1. Matériel et méthodes