ror.org/0306pcd50
Résumés
Résumé
Les marais sont de plus en plus menacés par les activités anthropogéniques mettant en péril leur capacité de filtrant des eaux des bassins versants. Cette étude a permis de déterminer l’efficacité de rétention des nutriments par les marais de Ciranga et de Kabamba et les effets de l’utilisation des terres et de la végétation sur la rétention des nutriments. Les échantillons d’eau ont été prélevés à l’entrée de la rivière dans le marais et à l’embouchure, et aussi sur sept stations identifiées dans le marais caractérisées par différents types de végétation et d’utilisation. Les prélèvements ont été effectués mensuellement entre août 2011 et juillet 2012. L’efficacité de rétention relative des polluants a été calculée par la différence entre la concentration au site de à l’entrée du marais et celle au site récepteur. Les résultats montrent que l’efficacité de rétention des nutriments des marais de Ciranga et de Kabamba diffèrent au vu de leur état d’utilisation des terres et de la couverture végétale. Le marais de Ciranga a une potentialité de rétention des nutriments plus élevée que le marais de Kabamba. L’efficacité de rétention du marais Ciranga est de 13% pour l’azote, mais celui de Kabamba est de 2% pour le phosphore. Le marais de Ciranga possède une concentration élevée en phosphore dans la rivière Lwiro (0,5 µmole/l). Par ailleurs, la rétention d’azote total est plus significative dans le marais de Kabamba que dans le marais de Ciranga. Comme le marais de Kabamba a été drainé et transformé en terre de culture, sa fonction naturelle de purification a été réduite. Des mesures de restauration des marais seraient d’une grande importance pour la stabilité du Lac Kivu et d’autres écosystèmes importants de la région.
Mots-clés :
- marais,
- nutriments,
- rétention,
- lac,
- Kivu,
- République Démocratique du Congo
Abstract
Wetlands are more and more threatened by anthropogenic activities reducing their pollutant filtering capacity of waters. This study determined the pollutant retention efficiency of Ciranga and Kabamba wetlands in Lake Kivu basins. Water samples were collected once a month for a period of one year (August, 2011 in July, 2012) from the inlet and the outlet of the wetland, and at seven other locations in the wetland with different types of vegetation. The pollutant retention efficiency was computed as a relative change in a given pollutant concentration to the respective inlet concentration. Result showed that Ciranga and Kabamba wetlands retention efficiency varied over-time and for the type of vegetation and land use. The Ciranga wetland had a relatively higher retention efficiency than Kabamba wetland. The nutrient retention efficiency of Ciranga is 13% for Nitrogen. For Kabamba wetlands, the retention efficiency is about 2% for phosphorus. The concentration of phosphorus (0,5 µmole/l) is high in the river Lwiro crossing in Ciranga wetland. But the retention of Nitrogen is high in the Kabamba wetland. The Kabamba wetland was drained and transformed into farming land, its natural function of purification was reduced. Judicious wetland restoration measures are needed in order to stabilize Lake Kivu and other important ecosystems of the region.
Keywords:
- wetland,
- nutrient,
- retention,
- lake,
- Kivu,
- Democratic Republic of Congo
Veuillez télécharger l’article en PDF pour le lire. Télécharger
Parties annexes
Remerciements
Nos sincères remerciements à l’équipe de chercheurs au Laboratoire de malacologie du Centre de recherche en sciences naturelles CRSN Lwiro République Démocratique du Congo et à Josephine Nampiija de l’Université de Makerere en Ouganda pour leurs appuis.
Bibliographie
- American Public Health and Association (APHA), 1992, Standard Methods for Examination of Water and wastewater, 18th Edition,American Public Health and Association, Washington D.C., USA.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Ayala, D.J, 1996, Create wetlands in Denmark and Skane: An analysis of impacts on Nutrient retetion and Biodiversity,Master Thesis, University of California, 51p.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Azanga, E., J.G.M. Majaliwa et F.Kansiime, 2010, Sediments and nutrients hotspot areas dynamics in selected micro-catchments of the Lake Tanganyika basin in Democratic Republic of Congo, Second RUFORUM Biennial Meeting 20 – 24 September 2010, Entebbe, Uganda, pp. 579-584.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Bachand, P.A.M et A.J. Horne, 2000, Denitrification on constructed free-water surface wetlands, Part II, Effects of vegetation and temperature, Ecological Engineering journal, 14, pp. 17-32. Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Bagalwa, M., 2005, Environmental impact of land use change on water quality of inflowing tributaries of Lake Kivu, dans: E.Odada, D Olago, W. Ochola, M. Ntiba, S. Wandiga N. Gichuki et H. Oyieke, 11th World Lakes Conference Nairobi, Proceedings Vol 2, pp. 379-383.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Bagalwa, M., 2006, The Impact of land use on water quality of the Lwiro River, Democratic Republic of Congo, Central Africa, African Journal of Aquatic science, 31 (1), pp. 137-143.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Bagalwa, M. et B. Kubuya, 2009, Study of water quality of a mountain Cirhanyobowa River, Eastern of Democratic Republic of Congo , Cahier du CERUKI, Numéro Special CRSN- LWIRO, pp. 34-44.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Bagalwa, M., Majaliwa J.G.M., Mushagalusa N., Karume K., 2013, Estimation of transported pollutant load from small urban Kahuwa micro-catchment in Lake Kivu, Democratic Republic of Congo, Journal of Environment Science and Engeneering B 2, pp. 460-470.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Basima, B., M. Mbalassa, B. Muhigwa et M. Nshombo, 2006, Anthropogenic influence on littoralzone biota of Lac Kivu Bukavu basin RD Congo, Verhandlungen des Internationalen Verein Limnologie., 29, 6 p.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Bastviken, K.S, P.G. Eriksson, A. Premrov et K. Tonderski, 2005, Potential denitrification in wetland sediments with different plant species detritus, Ecological Engineering 25, pp. 183- 190. Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Batson, B.A., 2010, Denitrification and a Nitrogen Budget of Created Riparian Wetlands, Master Thesis, Environmental Science Graduate Program, Graduate School of The Ohio State University, 119 p. Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Bisimwa, M., 2009, Water quality management in lake Kivu basin: A case study of Bukavu Sub-basin, D.R Congo, Thesis of master in intregated water ressource management, University of Dar-es-salaam, 126 p.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Biswas, T.K, F.R. Higginson et I. Shannon, 1999, Effluent nutrient management and resource recovery in intensive rural industries for the protection of natural waters, Water Science and Technology, 40, pp. 19-27.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Braskerud, B.C., K.S. Tonderski, B. Wedding, R. Bakke, A.G.B. Blankenberg, B. Ulen et J. Koskiaho, 2005, Can constructed wetlands reduce the diffuse Phosphorus loads to Eutrophic water in cold temperate regions, Journal of Environmental Quality, 34, pp. 2145-2155.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Crumpton, W.G., D.A. Kovacic, D. Hey et J.A. Kostel, 2008, Potential of restored and constructed wetlands to reduce nutrient export from agricultural watershed in the Corn Belt, pp. . 29-42 dans UMRSHNC (Upper Mississippi River Sub-basin Hypoxia Nutrient Committee), 2008, Final Report: Gulf Hypoxia and Local Water Quality Concerns Workshop, St. Joseph, Michigan: ASABE.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Gale, P.M., I. Devai, K.R. Redd et D.A. Graetz, 1993, Denitrification potentiel of soils from constructed and natural wetlands, Ecological Engineering, 2, pp. 119-130.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Giroud, V., D. Esser, L. Fournet et F. Davoli, 2007, Les filtres plantés de roseaux pour le traitement des eaux pluviales: notion d’efficacité, Novatech 4,2, pp. 869-876.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Golterman H.L., R.S. Clymo et M.A.M. Ohnstad, 1978, Methods for physical and chemical analysis of fresh waters, Blackel scientific publication, London, 213 p.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Greenway, M., 2004, Constructed wetlands for water pollution control - processes, parameters and performance, Developments in Chemical Engineering and Mineral Processing, 12(5/6), pp. 1-14.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Hecky, R.E., H.A. Bootsma et M.L. Kingdon, 2003, Impact of Land Use on Sediment and Nutrient Yields to Lake Malawi/Nyasa (Africa), J. Great Lakes Res. 29 (Supplément 2), pp. 139-158.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Jenkins, G.A. et M. Greenway, 2007, Ecological and hydrological assessment for a constructed stormwater wetland restoration, Novatech 4, 2, pp. 901-908.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Kadlec R.H. et R.L. Knight, 1996, Treatment wetland, Lewis Publisher, Boca Raton, FL, 893 p.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Kadlec R. H. et K. R. Reddy, 2001, Temperature effects in treatment wetlands, Water Environment Research, 73, pp. 543-557.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Kansiime F. et M. Nalubega, 1999, Wasterwater Treatment by a Natural Wetland: the Nakivubo Swamp, Uganda Processes and Implications, AABalkema, Netherlands.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Karume, K., 2006, Biomass and hydropower potential and demand in the Uganda Albertine rift region, Doctoral Thesis, Makerere University, 181p.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Majaliwa, J.G.M, M.K. Magunda et M.M. Tenywa, 2004, Non-point pollution loading in a selected micro-catchment of the Lake Victoria basin, in the proceedings of the Ninth International Symposium on river Sedimentation (9th ISRS) Yichang, China, pp. 2206-2211.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Marti, E., 1997, Pre- and post-flood retension efficiency of nitrogen in a Sonoran Desert stream, Journal of the North American Benthological Society, 16, pp. 805-819.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Marti, E., J. Aumatell, L. Gode, M. Poch et F. Sabater, 2004, Nutrient retention efficiency in streams receiving inputs from wastewater treatment plants, Journal of Environmental Quality, 33, pp. 285-293.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Munn, N. L., 1990, Habitat specific solute retention in two small streams: An intersite comparison, Ecology, 71, pp. 2069-2082.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Muvundja, A.F, N. Pasche, W.B.F. Bugenyi, M. Isumbisho, B. Muller, J.N. Namugize, P. Rinta, M. Schimd, R. Stierli et A. Wuest, 2009, Balancing nutrient input to lake Kivu, Journal of Great Lakes Research 35, pp. 406-418.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Okot-Okumu, J., 1999, Interaction between a littoral wetland and open lake (Lake Nabugabo) with spatial reference to phosphorus dynamics, PhD thesis, Makerere University.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Peterson, B.J., 2001, Controls of nitrogen from watershed by headwater streams, Science, 292, pp. 86-90.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Reddy, K.R et W.H. Patrick, 1984, Nitrogen transformation and lost in flooded soils and sediments, Critical Reviews in Environmental Control, 13, pp. 273-309.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Reddy, K.R., R.H. Kadlec, E. Flaig et P.M. Gale, 1999, Phosphorus retention in streams and wetlands: A review, Critical Reviews in Environmental Science and Technology, 29, pp. 83-146.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Sommer, H., N. Nikisch et H. Sieker, 2007, Reduction of pollution load from street-runoff by an inlet-filtration-system filled with adsorptive material, Novatec, 3, 2, pp. 735-742. Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Wetzel, R.G., 2001, Limnology. Lake and rivers ecosystems, Third edition Academic press, 1006 p.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Wetzel, R.G. et G.E. Likens, 2000, Limnological analysis, Springer, 429 p.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- White J.R. et K. R. Reddy, 2003, Nitrification and denitrification rates of Everglades wetland soils along a phosphore impacted gradient, Journal of Environmental Quality, 32, pp. 1436-1443.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Wrong, T.H.F., P.F. Breen, N.L.L. Somes et S.D. Lloyd, 1998, Managing Urban Stormwater Using Constructed Wetlands, Industry Report 98/7, Cooperative Research Centre for Catchment Hydrology.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Zhu T. et F.J. Sikora, 1995, Ammonium and nitrate removal in vegetated and unvegetated gravel bed microscom wetlands, Water Science and Technology, 32, pp. 219-228.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar
- Zinger Y., T.D. Fletcher, A. Deletic, G.T. Blecken et M. Viklander, 2007, Optimisation of the nitrogen retention capacity of the stormwater biofiltration systems, Novatech, 4, 2, pp. 893-900.Google Scholar Rechercher cette référence bibliographique sur Google Scholar