Tableau IV
Concentrations moyennes de métaux dans les sédiments des eaux intérieures (μ g-1 poids sec)
Emplacement | Hg | Cd | Pb | Cu | Zn | Mn | Fe(x103 | Références |
Lac Mariout, Egypte | 0,20 | 7,3 | 38,0 | 94 | 958 | 25,6 | Saad et al., 1985 | |
Lac Nozha, Egypte | 0,15 | 10,6 | 79,6 | 106 | 1,250 | 57,8 | Saad et al., 1985 | |
Lac Manzalah, Egypte | 0,17 | 9,6 | 207 | 119 | 766 | 44,5 | Saad et al., 1985 | |
Estuaire du Nil, Egypte | 1,06 | 85,6 | 139 | 387 | 0,46 | Saad et Fahmy, 1985 | ||
Bassin de Kpong, Ghana | <0,20 | 29,3 | 30,3 | 49 | 352 | 60,5 | Biney, 1991 | |
Basse-Volta, Ghana | <0,20 | 16,7 | 28,9 | 34 | 295 | 54,5 | Biney, 1991 | |
Rivière Wiwi, Ghana | 0,21 | 0,16 | 13,4 | 4,7 | 16 | Biney et Beeko, 1991 | ||
Delta du Niger, Nigéria | 0,33 | 0,79 | 32,1 | 23,9 | 62 | 349 | 20,7 | Kakulu et Osibanjo, 1988 |
Lac Victoria, Kenya* | 0,55–1,02 | 6,02–69,4 | 0,96–78,6 | 2,54–265 | 53,1–616 | 1,18–52,9 | Onyari et Wandiga, 1989 | |
Lac Nakuru, Kenya | <0,05 | 0,27 | 34,0 | 6,2 | 140 | 550 | Greichus et al., 1978a | |
Lac George, Ouganda | 3,80 | 102 | 69,0 | Bugenyi, 1982 | ||||
Lac Edouard, Ouganda | 2,70 | 37,0 | 5,5 | Bugenyi, 1982 | ||||
Lac Mcllwaine, Zimbabwe | 0,28 | 0,39 | 41,0 | 38,0 | 100 | 350 | Greichus et al., 1978 | |
Retenue d'Hartbeespoort, Afrique du Sud | 0,60 | 0,87 | 63,0 | 41,0 | 260 | 680 | Greichus et al., 1977 | |
Ret.de Voelvlei, Afr.d.Sud | 0,06 | 0,19 | 9,0 | 15,0 | 49 | 340 | Greichus et al., 1977 | |
Rivière Papenkuils, Afrique du Sud | 0,35 | 102,3 | 170,7 | 71,4 | 289 | 150 | 12,0 | Watling et Emmerson, 1981 |
Rivière Swartkops, Afrique du Sud | 0,02 | 1,0 | 17,8 | 10,5 | 35,5 | 177 | 15,5 | Watling et Emmerson, 1981 |
Croûte continentale | 0,08 | 0,10 | 12,5–20 | 55 | 70 | 950 | 56,0 | Taylor, 1964 |
Sédiments non pollués | 0,05–0,3 | 0,11 | 19 | 33 | 95 | 770 | 41,0 | GESAMP, 1982; Salomons et Förstner, 1984 |
Tableau V
Concentrations moyennes de métaux dans les sédiments marins (μg g-1 poids sec)
Emplacement | Hg | Cd | Pb | Cu | Zn | As | Fe(x103) | Référence | |
MEDITERRANEE | |||||||||
Baie d'Abu-Kir, Egypte | 2,02 | 12 | 102 | 4,5 | Saad et al., 1981b | ||||
Port Saïd, Egypte | 3,2 | 14 | 50 | 2,5 | Saad et al., 1981b | ||||
Port oriental, Alexandrie, Egypte | 2,89 | 14 | 51 | 1,1 | Saad et al., 1981b | ||||
El Mex, Egypte | 0,12 | 2,18 | 24,1 | 35,4 | 1,47 | Saad et al., 1981 | |||
Méditerranée Sud-Ouest | Bernhard, 1988 | ||||||||
GOLFE DE GUINEE | 0,35 | ||||||||
Lagune d'Ebrié, Côte d'Ivoire | 57,6 | 37,0 | 187 | 52,40 | Kouadio et Trefry, 1987 | ||||
Lagune de Lagos, Nigéria | 0,10 | 4,10 | 178,9 | 15,0 | 147 | 36,38 | Okoye et al., 1991 | ||
Côte atlantique, Nigéria * | 2,30 | 67,5 | 72,5 | 6,2 | Ndiokwere, 1984 | ||||
OCEAN INDIEN | 0,019 | ||||||||
Lagune de Knysna, Afrique du Sud | 0,23 | 48,4 | 6,7 | 40,6 | Watling et Watling, 1982a | ||||
SEDIMENTS NON POLLUES | 0,01–0,08 | 0,2–5,0 | 8–60 | 14 | GESAMP, 1985, 1988 |
7.3 Concentrations de métaux dans la faune aquatique
Les concentrations de métaux lourds dans le muscle de poissons d'eau douce sont indiquées dans le Tableau VI. Des différences ont été observées d'un plan d'eau à l'autre pour ce qui concerne les teneurs de certains éléments dans le poisson. Par exemple, le zinc accuse des valeurs relativement plus élevées dans des échantillons provenant du lac Nakuru (Kenya) suivis, par ordre décroissant, par des échantillons provenant du Zimbabwe et de l'Afrique du Sud, de l'Egypte, du Nigéria et du Ghana. De même, les concentrations de cuivre sont plus élevées dans les échantillons provenant d'Egypte et des lacs Nakuru et Mcllwaine. Les données concernant le fer sont peu nombreuses mais il semble que la concentration de cet élément soit aussi plus élevée dans les échantillons provenant d'Egypte.
Dans l'ensemble, toutefois, les niveaux de métaux trouvés dans le muscle de poissons des eaux intérieures sont inférieurs aux limites de l'OMS, sauf pour ce qui concerne le plomb dans Macrobrachium sp. du delta du Niger (Nigéria) et de la Basse-Volta (Ghana).
Les données concernant les concentrations de métaux lourds dans les poissons et mollusques marins sont résumées dans le Tableau VII. Comme pour les eaux intérieures, les niveaux trouvés dans les organismes marins sont généralement inférieurs aux limites de l'OMS, sauf en quelques points chauds. Le cadmium et le mercure, par exemple, montrent le même profil bas tant dans les poissons que dans les mollusques. En revanche, des organismes marins provenant du Nigéria contiennent des niveaux de plomb qui dépassent le seuil OMS. Cela peut être attribué à une plus forte contamination résultant de l'utilisation d'essence au plomb.
A l'appui de ce qui a été rapporté dans plusieurs études (Hellawell, 1986; Kakulu et Osibanjo, 1986; Kakulu et al., 1987a; Institute of Aquatic Biology, 1990), il a été constaté que les mollusques contenaient de plus fortes concentrations de la plupart des métaux. Les concentrations les plus élevées de cadmium, de cuivre et de zinc ont été trouvées dans Crassostrea sp., qui a une plus grande capacité d'accumuler les contaminants et qui est un indicateur biologique de pollution.
7.4 Concentrations de métaux de la flore aquatique
ll a été démontré que les végétaux aquatiques accumulent des métaux lourds dans leurs tissus et c'est pourquoi ils ont été utilisés comme indicateurs biologiques pour le suivi de la pollution par les métaux dans l'écosystème aquatique. Le Tableau VIII montre la répartition des métaux lourds dans les végétaux aquatiques. D'une manière générale, les niveaux trouvés dans des végétaux aquatiques provenant des eaux intérieures sont plus élevés que ceux qui ont été observés dans des échantillons provenant des eaux côtières. Les différences des teneurs de métaux lourds selon les régions s'expliquent peut-être davantage par des variations biologiques entre les espèces, que par des facteurs d'environnement. Néanmoins, on a trouvé, dans des Ceratophyllum provenant de zones industrielles de l'Egypte, des concentrations de cadmium plus élevées que dans ces mêmes végétaux provenant de zones relativement non polluées (Fayed et Abd El-Shafy, 1985). En outre, il n'est pas sans intérêt de constater que, par rapport au reste de la région, une valeur excessivement élevée de plomb (78,0 μg g-1) a été trouvée dans des algues bleu-vertes provenant du lac Mcllwaine au Zimbabwe (Greichus et al., 1978).
Tableau VI
Concentrations moyennes dans des poissons des eaux intérieures (μg g-1 poids frais)
Emplacement | Hg | Cd | Pb | As | Cu | Zn | Mn | Fe | Référence | |
POISSON | ||||||||||
Lac Mariout, Egypte | 0,15 | 3,7 | 7,6 | 0,9 | 11,2 | Saad et al., 1981a | ||||
Lacs Idku, Mariout, Egypte | 0,01 | 0,004 | 0,67 | 0,031 | 1,77 | 7,4 | El Nabawi et al., 1987 | |||
Hydrodome Nozha, Egypte | 0,05 | 3,14 | 8,0 | 12,6 | Saad, 1987 | |||||
Bassin de Kpong, Ghana | 0,053 | <0,10 | 0,43 | 0,36 | 5,6 | 0,63 | 3,8 | Biney, 1991 | ||
Rivière Wiwi, Ghana | 0,37 | 0,19 | 0,47 | 0,18 | 3,0 | Biney et Beeko, 1991 | ||||
Delta du Niger, Nigéria | 0,034 | 0,03 | 0,48 | 0,70 | 4,8 | 1,1 | 5,4 | Kakulu et al., 1987a | ||
Lac Nakuru, Kenya | 0,044 | 0,05 | 0,17 | 0,36 | 2,0 | 22 | 1,8 | Greichus et al., 1978a | ||
Lac Victoria, Kenya* | 0,04–0,12 | 0,4–1,1 | 0,15–0,53 | 2,21–7,02 | 0,22–0,74 | 0,53–4,65 | Wandiga et Onyari, 1787 | |||
Lac Mcllwaine, Zimbabwe | 0,02 | 0,17 | 0,28 | 1,08 | 9,6 | 5,4 | Greichus et al., 1978 | |||
Retenue d'Hartbeespoort, Afrique du Sud | 0,02 | 0,05 | 0,26 | 0,66 | 11,8 | 1,6 | Greichus et al., 1977 | |||
Ret.de Voelvlei, Afr.d.Sud | 0,01 | <0,02 | 0,40 | 0,30 | 6,6 | 0,24 | Greichus et al., 1977 | |||
MOLLUSQUES | ||||||||||
Macrobrachium sp. | ||||||||||
Basse-Volta, Ghana | 0,04 | <0,10 | 4,36 | 11,0 | 16,1 | Biney, 1991 | ||||
Delta du Niger, Nigéria | 0,02 | 0,04 | 2,47 | 8,5 | 14,1 | Kakulu et al., 1987a | ||||
Egeria radiata | ||||||||||
Basse-Volta, Ghana | 0,05 | <0,10 | 1,37 | 4,5 | 20,2 | Biney, 1991 | ||||
Seuils OMS | 0,05** | 2,0 | 2,0 | 30 | 1000 | Kakulu et al., 1987a |
** Niveau d'intervention adopté dans de nombreux pays
Tableau VII
Concentrations moyennes dans des poissons des eaux marins (μg g-1 poids frais)
Emplacement | Hg | Cd | Pb | Cu | Zn | Référence | |
POISSON | |||||||
Egypte | 0,077 | 0,004 | 0,07 | 1,65 | 4,23 | El Nabawi et al., 1987 | |
Sénégal | 0,17 | <0,10 | 0,50 | 0,73 | 4,55 | Ba, 1988 | |
Côte d'Ivoire | 0,11 | <0,25 | <0,80 | 4,86 | Metongo, 1988 | ||
Ghana | 0,064 | <0,10 | 0,36 | 0,46 | 4,63 | Institute of Aquatic Biology, 1990 | |
Ghana | 0,24 | Ntow et Khwaja, 1989 | |||||
Nigéria | <0,10 | 2,28 | 11,3 | 27,5 | Okoye, 1991 | ||
Cameroun | 0,09 | 0,26 | Mbome et al., 1985 | ||||
Cameroun | 0,06 | <0,10 | 1,83 | 0,75 | 5,55 | Mbome, 1988 | |
Kenya* | 0,04–0,38 | 1,22–6,48 | 0,36–2,04 | 4,67–40,8 | Wandiga et Onyari, 1987 | ||
MOLLUSQUES | |||||||
Penaeus sp. | |||||||
Sénégal | 0,17 | <0,10 | <0,50 | 4,68 | 13,9 | Ba, 1988 | |
Côte d'Ivoire | 0,042 | <0,25 | 6,02 | 17,9 | Metongo, 1988 | ||
Ghana | 0,033 | <0,10 | 0,82 | 6,16 | 14,9 | Institute of Aquatic Biology, 1990 | |
Nigéria | 0,18 | 5,10 | 23,6 | 240 | Okoye, 1991 | ||
Cameroun | 0,057 | <0,10 | Mbome et al., 1985 | ||||
Cameroun | 0,070 | 0,21 | 9,5 | 40,4 | Mbome, 1988 | ||
Crassostrea sp. | |||||||
Côte d'Ivoire | 0,125 | 0,65 | 24,5 | 1205 | Metongo,1991 | ||
Nigéria | 0,17 | 2,09 | 5,80 | 628 | Okoye, 1991 | ||
Cameroun | 0,072 | 0,56 | Mbome et al., 1985 | ||||
Cameroun | 0,083 | 0,25 | 8,45 | 407 | Mbome, 1988 | ||
Afrique du Sud | 1,62 | 0,08 | 2,35 | 213 | Watling et Watling, 1982a | ||
Seuils OMS | 0,5** | 2,0 | 2,0 | 30,0 | 1000 | Kakulu et al., 1987a |
** Niveau d'intervention adopté dans de nombreux pays
Tableau VIII
Concentrations moyennes de métaux dans les végétaux aquatiques (μg g-1 poids sec)
Emplacement | Hg | Cd | Pb | As | Cu | Zn | Mn | Fe | Références | |
EAUX INTERIEURS | ||||||||||
Nil, Egypte | ||||||||||
Ceratophyllum (zone propre) | <0,05 | 2,7 | 2,7 | 13,8 | Fayed et Abd El-Shafy, 1985 | |||||
Ceratophyllum (zone industrielle) | 0,30 | 22,2 | 36,4 | 117,0 | Fayed et Abd El-Shafy, 1985 | |||||
Basse-Volta, Ghana | ||||||||||
Ceratophyllum | 0,37 | 0,99 | 17,4 | 12,2 | 45,4 | 3332 | 2579 | Biney, 1991 | ||
Pistia stratiotes | 0,31 | 0,93 | 22,6 | 12,6 | 39,8 | 2259 | 3852 | Biney, 1991 | ||
Potamogeton octandrus | 0,25 | <0,20 | 9,4 | 5,3 | 12,5 | 2370 | 1113 | Biney, 1991 | ||
Vallisneria aethiopica | 0,13 | 1,33 | 23,2 | 12,6 | 42,9 | 1809 | 3560 | Biney, 1991 | ||
Lac Mcllwaine, Zimbabwe | ||||||||||
Algues bleu-vertes | 0,26 | 1,5 | 78 | 2,9 | 190 | 220 | Greichus et al., 1978 | |||
Retenue d'Hartbeespoort, Afr. du Sud | 1,6 | 0,06 | <0,10 | 1,5 | 2,7 | 39,0 | 96 | Greichus et al., 1977 | ||
Algues | 0,71 | 0,23 | 2,6 | 4,1 | 12,0 | 42,0 | 840 | Greichus et al., 1977 | ||
Eichhornia | ||||||||||
EAUX COTIERES | ||||||||||
Accra, Ghana | ||||||||||
Ulva fasciatus (Algues vertes) | <0,10 | <0,2 | 8,3 | 6,9 | 24,8 | 163 | Environ. Management Associates, 1989 | |||
Sargassum vulgare (Algues brunes) | <0,10 | <0,2 | 8,5 | 7,2 | 37,8 | 342 | Environ. Management Associates, 1989 | |||
Polycavernosa dentata (Algues rouges) | <0,10 | 1,4 | 8,6 | 4,5 | 33,0 | 452 | Environ. Management Associates, 1989 |
7.5 Comparaison des teneurs en métaux dans les sédiments et dans le biote
Le Tableau IX présente des comparaisons entre les concentrations de métaux lourds observées dans les sédiments et dans le biote de quelques plans d'eau africains. En Egypte, tous les métaux sauf le cadmium accusent des valeurs plus élevées dans les sédiments que dans les poissons (Saad, 1985a, 1987). Au Ghana, seuls le fer et le plomb suivent ce modèle; les autres métaux accusent des valeurs plus élevées dans des éléments particuliers de la flore et de la faune (Biney, 1991a). Au Kenya, les métaux s'accumulent en concentrations supérieures dans les sédiments que dans les poissons (Wandiga et Onyari, 1987). En Afrique australe, on retrouve le même modèle, avec un petit nombre d'exceptions (Greichus et al., 1977). Les taux d'accumulation des métaux ne suivent pas le même modèle dans les différents éléments de la flore et de la faune.
7.6 Comparaison entre les différentes sous-régions de l'Afrique
Dans les Tableaux X et XI sont présentées les concentrations de métaux lourds relevées dans des sédiments, dans le muscle de poissons et dans des mollusques pris dans les principales sous-régions de l'Afrique - Afrique septentrionale, occidentale, orientale et australe. Les données présentées sont des fourchettes de valeurs tirées des Tableaux IV et V pour les sédiments et des Tableaux VI et VII pour les poissons et mollusques. Les points chauds, c'est-à-dire accusant des concentrations anormalement élevées, ont été exclus des calculs car le but recherché était de comparer les niveaux réels du terrain dans les différentes sous-régions de l'Afrique.
Un examen des Tableaux X et XI fait apparaître que les données sont insuffisantes, spécialement pour les eaux côtières et marines. Malgré cela, les quatre régions présentent des concentrations comparables de métaux lourds dans les poissons et sédiments tant des eaux intérieures que des eaux côtières. La présence de mercure dans les poissons, par exemple, se situe dans une étroite fourchette de 0,01 à 0,053 μg g-1 (poids frais) pour les poissons des eaux intérieures et de 0,06 à 0,17 pour les poissons marins. Les valeurs correspondantes pour le cadmium sont 0,004 à 0,19 et 0,004 à 0,36 μg g-1 (poids frais).
Là où il existe des données comparables, on s'aperçoit que les poissons littoraux présentent des valeurs maximales de métaux lourds légèrement supérieures à celles des poissons des eaux intérieures. Cela vaut aussi pour les sédiments, ce qui s'explique peut-être par le fait que les données proviennent principalement de lacunes côtières, qui sont normalement fortement influencées par des activités anthropogènes.
7.7 Comparaison des données africaines avec des données concernant d'autres régions du globe
Les niveaux de métaux lourds dans des sédiments et dans des poissons provenant des eaux intérieures et côtières africaines sont présentés en même temps que les données concernant d'autres régions du globe dans les Tableaux XII et XIII. Les moyennes et fourchettes de valeurs concernant les eaux africaines ont été calculées à partir des Tableaux IV et V pour les sédiments et des Tableaux VII et VIII pour les poissons, en excluant les points chauds.
Tableau IX
Comparaison des concentrations de métaux dans les sédiments, la faune et la flore (μg g-1 poids sec)
Matrice | Hg | Cd | Pb | Cu | Zn | Mn | Fe | As | Références | |
EAUX INTERIEURS | ||||||||||
Lac Mariout, Egypte | ||||||||||
Sédiments | 0,07 | 91 | 162 | 4747 | Saad, 1985a | |||||
Poissons | 0,25 | 23 | 59 | 257 | Saad, 1985a | |||||
Hydrod.de Nozha, Egypte | ||||||||||
Sédiments | 0,16 | 133 | 156 | 8628 | Saad, 1987 | |||||
Poissons | 0,47 | 34 | 41 | 109 | Saad, 1987 | |||||
Basse-Volta, Ghana | ||||||||||
Sédiments | <0,2 | 21,7 | 29,5 | 39,1 | 318 | 56821 | Biney, 1991 | |||
Macrophytes | 0,29 | 0,89 | 18,8 | 11,2 | 37,6 | 2560 | 2922 | Biney, 1991 | ||
Mollusques | 0,19 | <0,2 | 6,0 | 38,2 | 69,1 | 33,2 | 80,1 | Biney, 1991 | ||
Poissons | 0,29 | <0,2 | 2,3 | 2,0 | 30,7 | 3,4 | 19,0 | Biney, 1991 | ||
Retenue d'Hartbeespoort, | ||||||||||
Afrique du Sud | ||||||||||
Sédiments | 0,60 | 0,87 | 63 | 41 | 260 | 680 | 75 | Greichus et al., 1977 | ||
Algues | 1,60 | 0,06 | <0,1 | 2,7 | 39 | 96 | 1,5 | Greichus et al., 1977 | ||
Macrophytes | 0,71 | 0,23 | 2,6 | 12 | 42 | 840 | 4,1 | Greichus et al., 1977 | ||
Poissons | 0,52 | 0,05 | 1,0 | 2,9 | 120 | 12 | 2,3 | Greichus et al., 1977 | ||
Lac Victoria, Kenya* | ||||||||||
Sédiments | 0,55–1,02 | 6,02–69,4 | 0,19–78,6 | 2,54–265,2 | 53,7–616 | 1180–52880 | Wandiga et Onyari, 87 | |||
Poissons | 0,04–0,12 | 0,39–1,08 | 0,15–0,53 | 2,2–7,02 | 0,12–0,74 | 0,53–4,65 | Wandiga et Onyari, 87 | |||
EAUX COTIERES | ||||||||||
Méditerranée, Egypte | ||||||||||
Sédiments | 2,18 | 24,1 | 35,4 | 151 | 1470 | Saad et al., 1981 | ||||
Poissons | 0,02 | 8,25 | 21,2 | El Nabawi et al., 1987 |
Tableau X
Concentrations de métaux dans les sédiments provenant des principales sous-régions africaines (μg g-1 poids sec)
Sous-région | Hg | Cd | Pb | Cu | Zn | Mn | Fe(x 103) | |
EAUX INTERIEURES | ||||||||
Afrique du Nord | 0,15–0,20 | 7,3–10,6 | 38,0–85,6 | 94–139 | 387–958 | 0,46–58 | ||
Afrique de l'Ouest et du Centre | 0,21–0,33 | 0,16–0,20 | 13,4–16,7 | 24,7–30,3 | 16–62 | 295–352 | 55–60 | |
Afrique orientale | <0,05 | 0,27–1,02 | 6,02–18,1 | 0,96–6,2 | 2,54–140 | 53–550 | 1,18–69 | |
Afrique australe | 0,02–0,28 | 0,19–1,0 | 9,0–17,8 | 10,5–41,0 | 36–289 | 150–350 | 12–16 | |
EAUX COTIERES | ||||||||
Afrique du Nord | 0,12 | 2,02–3,20 | 12–14 | 35–51 | 1,1–4,5 | |||
Afrique de l'Ouest et du Centre | 0,10–0,35 | 2,30–4,10 | 57,6–67,5 | 13–37 | 73–187 | 36–52 | ||
Afrique australe | 0,019 | 0,23 | 48,4 | 6,7 | 41 |