Qualitative evaluation of groundwater in terms of its suitability for drinking and irrigation. The case study of Sidi-Bel-Abbes alluvial aquifer (NW Algeria)
Accepted: 28 July 2023
Supplementary Material: 176
All claims expressed in this article are solely those of the authors and do not necessarily represent those of their affiliated organizations, or those of the publisher, the editors and the reviewers. Any product that may be evaluated in this article or claim that may be made by its manufacturer is not guaranteed or endorsed by the publisher.
Sidi-Bel-Abbes province is a semi-arid area mainly used for agricultural activity in northwestern Algeria. Its groundwater resources are characterized by high salinity varying from one area to another. This work aims at improving our understanding of these waters, through hydrochemical classification, to define their chemical facies and monitor their spatial evolution. In addition, this groundwater’s quality is assessed regarding their suitability for drinking and irrigation. The obtained results showed that the groundwater of the Sidi-Bel-Abbes area is dominated by chlorides, particularly the chloride calcium and sodium facies. Indeed, the spatial distribution of the different chemical facies confirmed the contribution of adjacent hydrogeological units and the interaction between the groundwater and the Mekerra Wadi. In terms of suitability for drinking, the maximum chemical element concentration accepted by the Algerian legislation is exceeded in most samples, especially for nitrates, chlorides, sodium and calcium. The interpretation of Riverside and Wilcox diagram revealed that the alluvial groundwater of Sidi-Bel-Abbes is generally characterized by a high salinity with a low to medium alkalinity danger. Therefore, the quality of this water is medium to poor, suitable for irrigation, but under certain conditions. Also, the groundwater is unsuitable for sensitive plants because of its high chloride (Cl) ion content. Moreover, the results obtained indicate that the use of these waters in irrigation presents low sodium risks, and therefore are not likely to modify the structure of the soils in the Sidi-Bel-Abbes plain or reduce their permeability.
Ashraf, M (2004) Some important physiological selection criteria for salt tolerance in plants. Flora-Morphol. Distrib. Funct. Ecol. Plants 199, 361–376. DOI: https://doi.org/10.1078/0367-2530-00165
Bannari, A., Teillet, P., Landry, R (2004) Comparaison des réflectances de surfaces naturelles dans les bandes spectrales homologues des capteurs TM de Landsat-5 ET ETM+ de Landsat-7. Télédétection 4.
Bekkoussa, B., Jourde, H., Batiot-Guilhe, C., Meddi, M., Khaldi, A., Azzaz, H (2013) Origine de la salinité et des principaux éléments majeurs des eaux de la nappe phréatique de la plaine de Ghriss, Nord-Ouest algérien. Hydrol. Sci. J. 58, 1111–1127. DOI: https://doi.org/10.1080/02626667.2013.800639
Bouanani, A., Baba-Hamed, K., Fandi, W (2013) Production et transport des sédiments en suspension dans l’oued Sikkak (Tafna–nord-ouest Algérie). Rev. Sci. L’eauJournal Water Sci. 26, 119–132. DOI: https://doi.org/10.7202/1016063ar
Bouhlassa, S., Alechcheikh, C., Kabiri, L (2008) Origine de la minéralisation et de la détérioration de la qualité des eaux souterraines de la nappe phréatique du Quaternaire du bassin-versant de Rheris (Errachidia, Maroc). Sci. Chang. PlanétairesSécheresse 19, 67–75.
Custodio Gimena, E (2017) Salinización de las aguas subterráneas en los acuíferos costeros mediterráneos e insulares españoles. DOI: https://doi.org/10.5821/ebook-9788498806878
Doneen, L (1962) The influence of crop and soil on percolating water, in: Proc. 1961 Biennial Conference on Groundwater Recharge. pp. 156–163.
Dosso, M (1980) Géochimie des sols salés et des eaux d’irrigation (PhD Thesis). Toulouse.
Douaoui, A., Hartani, T (2007) Impact de l’irrigation par les eaux souterraines sur la dégradation des sols de la plaine du Bas-Chéliff, in: Troisième Atelier Régional Du Projet Sirma. Cirad, pp. 5–p.
El Mahi, A., Meddi, M., Matari, A., Ketrouci, K (2014) État de la pluviométrie en période de sécheresse en Algérie du nord et sa relation avec le phénomène ENSO. Prod. Sci.-Commun. 1.
Eriksson, E (1977) Water chemistry and water quality. Ambio 27–30.
Faraoun, F., Benabdeli, K (2010) Cartographie et caractérisation physico-chimique des sols de la plaine de Sidi Bel Abbés (Algérie occidentale). Afr Sci 6, 18–26.
Gain, A.K., Giupponi, C (2015) A dynamic assessment of water scarcity risk in the Lower Brahmaputra River Basin: An integrated approach. Ecol. Indic. 48, 120–131. DOI: https://doi.org/10.1016/j.ecolind.2014.07.034
Ghassemi, F., Jakeman, A.J., Nix, H.A (1995) Salinisation of land and water resources: human causes, extent, management and case studies. CAB international.
Ghenim, A.N., Megnounif, A (2013) Analyse des précipitations dans le Nord-Ouest algérien. Sci. Chang. PlanétairesSécheresse 24, 107–114. DOI: https://doi.org/10.1684/sec.2013.0380
Gleick, P.H (2003) Water use. Annu. Rev. Environ. Resour. 28, 275–314. DOI: https://doi.org/10.1146/annurev.energy.28.040202.122849
Gouaidia, L (2008) Influence de la lithologieet des conditions climatiques sur la variation des parametres physico-chimiques des eaux d’une nappe en zone semi aride, cas de la nappe de meskiana nord est algerien (PhD Thesis). Annaba.
Gouaidia, L., Guefaifia, O., Boudoukha, A., Hemila, M.L., Martin, C (2013) Evaluation de la salinité des eaux souterraines utilisées en irrigation et risques de dégradation des sols: Exemple de la plaine de Meskiana, nord-est algérien [Assessment of the groundwater salinity used for irrigation and risks of soil degradation: Example of the plain of Meskiana, Northeastern Algeria]. Géo-Eco-Trop 37, 81–92. DOI: https://doi.org/10.4000/physio-geo.2632
Hédin, L (1961) Recherches récentes sur l’adaptation des espèces et des types de plantes cultivées. J. Agric. Tradit. Bot. Appliquée 8, 703–713. DOI: https://doi.org/10.3406/jatba.1961.6834
Khaldi, A (2005) Impacts de la sécheresse sur le régime des écoulements souterrains dans les massifs calcaires de l’Ouest Algérien" Monts de Tlemcen-Saida. These Dr. Univ. D’Oran Algér.
Kloppmann, W., Bourhane, A., Schomburgk, S., Asfirane, F (2011) Salinisation des masses d’eau en France: Du constat au diagnostic”. Work Doc. BRGM Aout.
Meddi, M., Talia, A., Martin, C (2009) Évolution récente des conditions climatiques et des écoulements sur le bassin versant de la Macta (Nord-Ouest de l’Algérie). Physio-Géo Géographie Phys. Environ. 61–84. DOI: https://doi.org/10.4000/physio-geo.686
Megherfi, K (2010) Contribution à la protection des villes contre les inondations cas de la ville de Sidi Bel Abbès (PhD Thesis).
Organisation Mondiale de la Santé, A (2011) Stratégies pour la gestion sans risque de l’eau de boisson destinée à la consommation humaine: rapport du Secrétariat. Organisation mondiale de la Santé.
Nouaceur, Z., Laignel, B., Turki, I (2013) Changements climatiques au Maghreb: vers des conditions plus humides et plus chaudes sur le littoral algérien? Physio-Géo Géographie Phys. Environ. 307–323. DOI: https://doi.org/10.4000/physio-geo.3686
Oster, J., Sposito, G (1980) The Gapon coefficient and the exchangeable sodium percentage-sodium adsorption ratio relation. Soil Sci. Soc. Am. J. 44, 258–260. DOI: https://doi.org/10.2136/sssaj1980.03615995004400020011x
Otmane, A., Baba-Hamed, K., Bouanani, A., Gherissi, R (2021) Impacts of groundwater over exploitation on the renewal and hydrodynamic behavior of the alluvial aquifer of Sidi Bel Abbes (Algerian NW). Appl. Water Sci. 11, 1–20. DOI: https://doi.org/10.1007/s13201-021-01392-7
Otmane, A., Baba-Hamed, K., Bouanani, A., Kebir, L (2018) Mise en évidence de la sécheresse par l’étude de la variabilité climatique dans le bassin versant de l’oued Mekerra (Nord-Ouest algérien). Tech. Sci. Méthodes 23–37. DOI: https://doi.org/10.1051/tsm/201809023
Otmane, A., Hamed, K., Bouanani, A (2019) Contribution of the spatial variability of basin physical characteristics in hydrological rainfall-runoff modeling and by-products of hydrological balance: case of Lower Mekerra watershed, Algeria. Rev. Sci. Eau J. Water Sci. 32, 117–144. DOI: https://doi.org/10.7202/1065203ar
Radia, G., Kamila, B.-H., Abderrazak, B (2021) Highlighting drought in the Wadi Lakhdar Watershed Tafna, Northwestern Algeria. Arab. J. Geosci. 14, 1–23. DOI: https://doi.org/10.1007/s12517-021-07094-3
Rouabhia, A., Djabri, L (2010) L’irrigation et le risque de pollution saline. Exemple des eaux souterraines de l’aquifere Miocene de la plaine d’El Ma El Abiod. LARHYSS J. P-ISSN 1112-3680E-ISSN 2521-9782.
Saleh, A., Al-Ruwaih, F., Shehata, M (1999) Hydrogeochemical processes operating within the main aquifers of Kuwait. J. Arid Environ. 42, 195–209. DOI: https://doi.org/10.1006/jare.1999.0511
Savoye, S (1998) Origine de la salinité des eaux souterraines en milieu granitique: identification et caractérisation des sources de chlorure (PhD Thesis). Paris 11.
Schoeller, H (1934) Les échanges de bases dans les eaux souterraines; trois exemples en Tunisie. Bull. Société Géologique Fr. 4, 389–420.
Shannon, M.C (1997) Adaptation of plants to salinity. Adv. Agron. 60, 75–120. DOI: https://doi.org/10.1016/S0065-2113(08)60601-X
Sourisseau, B (1972) Etude quantitative des ressources en eaux souterraines et bilan de la nappe de la plaine de Sidi Bel Abbes. Secrétariat D’état À L’hydraulique Dir. L’hydraulique Wilaya D’Oran.
Velázquez, J (2019) Los acuíferos cada vez más salinos amenazan.
Vörösmarty, C.J., McIntyre, P.B., Gessner, M.O., Dudgeon, D., Prusevich, A., Green, P., Glidden, S., Bunn, S.E., Sullivan, C.A., Liermann, C.R (2010) Global threats to human water security and river biodiversity. nature 467, 555–561. DOI: https://doi.org/10.1038/nature09440
Copyright (c) 2023 the Author(s)
This work is licensed under a Creative Commons Attribution-NonCommercial 4.0 International License.
PAGEPress has chosen to apply the Creative Commons Attribution NonCommercial 4.0 International License (CC BY-NC 4.0) to all manuscripts to be published.