Impact of agriculture on soil and water quality in the north-east of Algeria: Boumaiza Plain

• Autorzy: Majour Habiba , Sedrati Nassima , Halimi Fahima , Attoui Badra

Identyfikatory

DOI

10.15576/GLL/192448

Warianty tytułu

PL

Wpływ rolnictwa na jakość gleby i wody w północno-wschodniej Algierii: Równina Boumaiza

• Języki publikacji: EN

Abstrakty

EN

The Boumaiza Plain is situated in the northeast of Algeria and encompasses a vast area of the ElKebir West watershed, which has a significant water potential. The intensification of agricultural activities in this region has led to a notable increase in the use of phytosanitary products, which may impact the physico-chemical quality of groundwater and soil. A sampling campaign was conducted in 2022 to assess the impact of agriculture. To achieve this aim, we analysed 12 points, comprising 7 wells and 5 boreholes, as well as the grain size and physicochemical characteristics of 12 soil samples. The methodology employed for processing the analysis results is based on multivariate statistical methods. The results of the analyses revealed pollution of agricultural origin. This is substantiated by the observation of relatively high levels of nutrients, including NO2, NO3, as well as potassium which exceed 5 mg/l in water and 40.76 mg/l for soil analyses. Principal component analysis (PCA) was also applied, while the opposition of physicochemical elements to nitrites, nitrites, chlorides, sulfates, ammonium, and potassium variables highlights another mechanism involved in water mineralization, which is governed by the inputs of surface water fromagricultural areas and the intrusion of rich in organic matter waste from domesticated animals.

PL

Równina Boumaiza znajduje się w północno-wschodniej Algierii i obejmuje rozległy obszar zlewni El-Kebir West, który ma znaczny potencjał wodny. Intensyfikacja działalności rolniczej w tym regionie doprowadziła do znacznego wzrostu stosowania produktów fitosanitarnych, co może mieć wpływ na jakość fizykochemiczną wód gruntowych i gleby. W 2022 r. przeprowadzono kampanię pobierania próbek w celu oceny wpływu rolnictwa. Aby osiągnąć ten cel, przeanalizowaliśmy 12 punktów, obejmujących 7 studni i 5 otworów wiertniczych, a także wielkość ziarna i właściwości fizykochemiczne 12 próbek gleby. Metodologia zastosowana do przetwarzania wyników analizy opiera się na wielowymiarowych metodach statystycznych. Wyniki analiz ujawniły zanieczyszczenie pochodzenia rolniczego. Potwierdza to obserwacja stosunkowo wysokich poziomów składników odżywczych, w tym NO 2 , NO 3 , a także potasu, które przekraczają 5 mg/l w wodzie i 40,76 mg/l w analizach gleby. Zastosowano również analizę głównych składowych (PCA), natomiast kontrast pierwiastków fizykochemicznych ze zmiennymi azotynami, azotynami, chlorkami, siarczanami, amoniakiem i potasem wskazuje na inny mechanizm zaangażowany w mineralizację wody, który jest regulowany przez dopływ wód powierzchniowych z obszarów rolniczych i wnikanie bogatych w materię organiczną odpadów pochodzących od zwierząt domowych.

Słowa kluczowe

EN

agricultural activities; Boumaiza Plain groundwater; intrusion pollution; principal component analysis; PCA; nutriment; soil

PL

działalność rolnicza; wody gruntowe; równina Boumaiza; zanieczyszczenie intruzyjne; analiza głównych składowych; PCA; środek odżywczy; gleba

• Wydawca: Wydawnictwo Uniwersytetu Rolniczego w Krakowie
• Czasopismo: Geomatics, Landmanagement and Landscape
• Rocznik: 2024
• Tom: no. 4
• Strony: 7--21
• Opis fizyczny: Bibliogr. 30 poz., rys., tab.

Twórcy

autor

Majour Habiba

• Geology Laboratory, Badji Mokhtar University, Annaba, Algeria

• https://orcid.org/0000-0001-5893-5157

autor

Sedrati Nassima

• Water Resources and Sustainable Development Laboratory, Badji Mokhtar University, Annaba, Algeria

• https://orcid.org/0000-0002-1248-9566

autor

Halimi Fahima

• Geology Laboratory, Badji Mokhtar University, Annaba, Algeria

• https://orcid.org/0000-0002-5151-6803

autor

Attoui Badra

• Geology Laboratory, Badji Mokhtar University, Annaba, Algeria

• https://orcid.org/0000-0001-9534-7872

Bibliografia

• 1. APHA. 2012. Standard Methods for the Examination of Water and Waste Water. 22nd ed. American Public Health Association, American Water Works Association, Water Environment Federation.
• 2. ASD Skikda. 2021. Agricultural services department of Skikda.
• 3. Aouadi H. 1989. Végétation de l’Algérie nord-orientale: Histoire des influences anthropiques et cartographie au 1/200000ème”. Thèse de l’Université de Grenoble, 108 p.
• 4. Attoui B., Sayad L., Benrabah S., Daoud R. 2020. A Gis-based drastic model: the Boumaiza plain (north-east Algeria). PESD Journal, 14 (2). https://doi.org/10.15551/pesd2020142003.
• 5. Benrabah S., Bousnoubra H., Kherici N., Marc C. 2013. Caractérisation de la qualité des eaux de l’oued Kebir Ouest (Nord Est Algérien). Rev. Sci. Technol., Synthese, 26, 30–39.
• 6. Benrabah S. 2013. Gestion intégrée des ressources en eau: cas du bassin versant de l’oued Kébir Ouest (Nord-Est Algérien). Doctoral thesis, Annaba University, 223 p.
• 7. Bouderka N., Souid A.K., Lakhili F., Lahrach A., Benabdelhadi M. 2016. Evaluation de l’impact de la pollution agricole sur la qualite des eaux souterraines de la nappe du gharb. European Scientific Journal, 12(11).
• 8. Bouleknafet Z., Derradji E. 2017. Hydrogeology and Vulnerability to Pollution of the Water Resources in the Kebir West Plain. Rev. Sci. Technol., Synthèse, 34, 85–94.
• 9. Boumaiza L. et al. 2022. A multi-tracer approach to understand nitrate contamination and groundwater-surface water interactions in the Mediterranean coastal area of Guerbes-Senhadja, Algeria. Journal of Contaminant Hydrology, 251,104098. https://doi.org/10.1016/j.jconhyd.2022.104098.
• 10. Bourbia H. 2018. Les périmètres de protection des captages d’eau souterraine dans un milieu vulnérable: la nappe des graviers de la région de Boumaiza (Skikda, Nord-Est Algérie). Thèse de Doctorat, Université d’Annaba Algeria, 132 p.
• 11. Carter M.R., Gregorich E.G. 2006. Soil Sampling and Methods of Analysis, 2nd ed. http://www.taylorandfrancis.com
• 12. Cesonien L., Šileikien D., Citeik L., Mozgeris G., Takayoshi K. 2023. The Impact of Organic and Intensive Agricultural Activity on Groundwater and Surface Water Quality. Water, 15(6), 1240. https://doi.org/10.3390/w15061240
• 13. Daifallah T. 2017. Ressources en eau et leurs utilisations dans le bassin versant de l’Oued Kébir Ouest (Nord Est Algérien). Doctoral thesis, Annaba University, 170 p.
• 14. Durand-Delga M., Raoult J.F., Vila J.M. 1967. Situation en fenêtre du Secondaire du Djebel Safia (Nord Constantinois, Algérie). Paris, Louis-Jean.
• 15. Guechi S. 2004. Impact de la pollution agricole et industrielle sur la nappe aquifère de la région de Boumaiza – Ben Azouz Skikda. Université d’Annaba, Algeria.
• 16. Hadj-Said S. 2014 Contribution à l’étude hydrogéologique d’un aquifère en zone cotière: cas de la nappe de Guerbes. Doctoral thesis, Annaba University, 1–100 p.
• 17. Hannouche M. 2007. Hydrogéologie et fracturation dans les massifs calcaires et granitiques (socle) de la région de Skikda, Nord-Est Algérien. Différents types de diaclases et chronologie tectonique. Apport à la recherche de l’eau. Doctoral thesis, Annaba University, 181 p.
• 18. Hedjal S., Zouini D., Benamara A.B.D.W., Dandane H. 2018. Hydrochemical assessment of water quality for irrigation: A case study of the wetland complex of Sanhadja (North-East of Algeria). Journal of Water and Land Development, 38, 43–52. https://doi.org/10.2478/jwld-2018-0041.
• 19. Hedjel S. 2019. Ressources en eau, gestion intégrée et perspectives d’un aménagement du complexe des zones humides deGuerbes (Nord Est Algérien). Doctoral thesis, Annaba University, 126 p.
• 20. Hilly J. 1962 Étude géologique du massif de l’Edough et du Cap de Fer (Est-Constantinois). Publications du Service de la Carte Géologique de l’Algérie”, Bulletin, 19, 408 p.
• 21. Howard Amster K. 1986. Soil Classification Handbook: Unified Soil Classification System. Denver, Colo. Geotechnical Branch, Division of Research and Laboratory Services, Engineering and Research Center, Bureau of Reclamation.
• 22. Khammar C. 1981. Contribution à l’étude hydrogéologique de la vallée de l’Oued Kébir Ouest, wilaya de Skikda, Algérie. Thèse de doctorat de géologie appliquée, spécialité hydrogéologie, Université Scientifique et Médicale de Grenoble, 109 p.
• 23. Khelfaoui F., Zouini D. 2010. Gestion intégrée et qualité des eaux dans le bassin versant du SafSaf (Wilaya de Skikda, Nord-Est Algérien), Revue ‘Nature et Technologie’, 3, 50–56.
• 24. Khelfaoui F. 2008. Ressources en eau et gestion intégrée dans le bassin versant de Saf- Saf (NordEst Algérien), Mémoire de Magister, Université Annaba, Algérie, 129 p.
• 25. Khouli M.R., Haouchine A., Banton O. 2023. Deterioration of the quality of ground water in agricultural region. Case Mitidja (Algeria). Journal of Fundamental and Applied Sciences. http://dx.doi.org/10.4314/jfas.v13i1.10.
• 26. Kumar N., Kumar A., Marwein B.M., Kumar D., Jayabalan I., Kumar A., Ramamoorthy D. 2021. Agricultural Activities Causing Water Pollution and Its Mitigation. International Journal of Modern Agriculture, 10(1).
• 27. Lawani R.N. et al. 2017. Effects of Agricultural Practices on the Pollution of Surface Water in Benin Republic. Larhyss Journal, 30, 173–190.
• 28. Mebarki A. 2005. Hydrologie des bassins de l’Est Algérien: Ressources en eau, Aménagement et environnement. Doctoral thesis, Constantine University, Algeria, 360 p.
• 29. Singh B., Craswell E. 2021. Fertilizers and nitrate pollution of surface and ground water: an increasingly pervasive global problem. SN Applied Sciences 3(518). https://doi.org/10.1007/s42452-021-04521-8
• 30. World Health Organization. 1994. Guidelines for Drinking-Water Quality, vol. 1: Recommendations, 2nd ed., WHO, Geneva. https: //apps.who.int/iris /handle /10665 /259956

Uwagi

Opracowanie rekordu ze środków MNiSW, umowa nr POPUL/SP/0154/2024/02 w ramach programu "Społeczna odpowiedzialność nauki II" - moduł: Popularyzacja nauki (2025).