L’objectif de cette étude est d'évaluer la qualité de l'eau dans le basin inférieur du Litani (sud Liban) et d’évaluer son potentiel d'utilisation polyvalente comme une des solutions aux problèmes aggravés d’eau au Liban. Pour identifier les sources possibles de métaux et ensuite caractériser le comportement chimique de ces métaux dans l'eau et dans les sédiments, des échantillons d’eau et des sédiments ont été prélevés de six sites représentatifs. Ils ont été analysés durant les trois saisons de l'année 2011-2012 (c'est-à-dire pluvieuse, mi- pluvieuse et sèche). L’ACP (l'analyse en composante principale), a ensuite été utilisé pour interpréter les concentrations dans l'eau fluviale. Les résultats montrent que parmi les 18 variables, qui ont été évaluées pour Caractériser les propriétés physico-chimiques, il y en a 4) Fe, NO2, CaCO3, Cu) qui permettent de qualifier le type d'environnement étudié; trois groupes ont été identifiés et différenciés par ACP selon les saisons. Le premier groupe inclut toutes les spécificités du milieu en saison pluviale et montre des concentrations importantes en Fe et NO2 et faibles en NH4. Le deuxième groupe est formé par les échantillons prélevés lors de la saison sèche et montre des caractéristiques physicochimiques opposés à celles observées dans le premier groupe. Enfin, le troisième groupe regroupe les observations de la saison mi- pluvieuse caractérisée par des concentrations faible en K+, PO43-et le Cl-. Les résultats montrent que les concentrations de Pb, Fe sont élevées sur deux sites avec dans un cas des valeurs de Cr et Ni importantes, Les sédiments ont été caractérisés par différentes techniques comme la capacité d'échange de cations, la granulométrie, la diffraction des rayons X (XRD) et la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier (FTIR). L'analyse FTIIR montre que la quantité de la montmorillonite est plus faible que la kaolinite et beaucoup inférieure que le quartz et la calcite. La corrélation de Pearson a été également effectuée dans cette étude pour comparer et déterminer la relation entre les métaux lourds dans les sédiments. L’indice de Géo accumulation (Igeo) , le facteur de Contamination (Cf), et le degré de contamination (Cd) ont été également déterminés pour évaluer le niveau de contamination dans les sites. Les valeurs obtenus montrent que les concentrations de Pb et de Fe sont élevés dans les deux sites et la valeur de Cr, Ni, sont élevés dans un seul site. Ces résultats suggèrent qu'une attention particulière doit être accordée à la question remobilisation des éléments, car une grande partie des éléments dans les sédiments sont susceptibles de se libérer dans l'eau. Tous les sites sont caractérisés par modérées à très polluée microbienne, nous avons encore observé que le dégrée de contamination a augmenté durant la saison sèche. Cependant, aucune pollution critique n'a été rapportée dans cette partie de la rivière ; sauf la haute concentration de Fe et NO2-dans tous les sites examinés en raison des rejets d'eaux usées et l'activité touristique dans le LLRB, les Concentrations de sept métaux lourds (Cu, Fe, Cd, Mn, Cr, Zn, Ni et Pb) dans les sédiments ont été déterminés pour évaluer leurs niveaux et leurs distribution spatiale / The objective of this study was to evaluate water quality of the lower Litani River and assess its feasibility for multi-purpose usage as one of the solutions to the aggravated water problems in Lebanon, To identify possible sources of metals (i.e. geological and/or anthropogenic) and then to characterize the chemical behavior of these metals in water and bed sediments, water and bed load sediments were sampled at six representatives sites which are investigated over three seasons of the year 2011-2012 (i.e. rainy, mid-rainy and dry seasons), The PCA (principal component analysis) method was used to interpret the elemental concentrations in the river water. Results show that among 18 variables, which were evaluated to characterize their physic-chemistry and metals, there are only 4 (Fe, NO2-, CaCO3, Cu) that were determined the type of environmental studied; Three groups were identified and differentiated by PCA according to the seasons. The first group includes all statements made in the mid rainy season and has a dialogue rich in Fe and NO2, and low in NH4 and EC. The second group formed in dry season, and surveys show physicochemical characteristics opposite to those in the first group, the third group formed in mid rainy, and showed the low concentration of K+, PO43- and Cl-. Sediments were characterized by a set of cations exchange capacity, granulometric, diffraction (XRD) and Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR( The FTIR analysis shows that the amount of montomorillonite is less than kaolinite and very much less than quartz and calcite. Pearson’s correlation was also performed in this study to compare to and determine the correlation between heavy metals in the sediments. Geo-accumulation (Igeo) index, Contamination Factor (Cf), and contamination degree (Cd) were also applying to assess the level of contamination in the sites. The results shows that the concentration of Pb, Fe are high in the site S5, S6 and the value of Cr ,Ni, are high in the S6, this results suggest that special attention must be given to the issue of element re-mobilization, because a large portion of elements in sediments are likely to release back into the water column. All the sites are characterized by moderate to highly microbial polluted range. The degree of contamination was increased in dry season. However, no critical physicochemical pollution has been reported in this part of the river; except the high concentration of Fe and NO2- in all investigated sites due to the reject of wastewater and to the distribution of touristic activities in the LLRB, the Concentrations of seven heavy metals is high(Cu, Fe, Cd , Mn , Cr, Zn, Ni and Pb) for sediment is higher according to Consensus-based sediment quality guidelines of Wisconsin (Wisconsin Department of Natural Resources, 2003) were applied to assess metal contamination in sediment

Cette thèse s’inscrit dans l’une des thématiques du «Laboratoire MCEMA», ayant pour projet l’étude physico-chimique des eaux de rivière et l’évaluation de l’influence des activités humaines sur la qualité de l’eau de la rivière LITANI. Ce travail est divisé en trois grandes parties. La 1ère partie a consisté d’étudier les paramètres physico-chimiques (T°, pH, EC, TSS, TDS, ion, etc.) au niveau de l’eau. La 2ème partie s’est concentrée autour de l’analyse des sédiments. Nous avons étudié les sédiments de la rivière de Litani, leurs natures, leurs granulométries, leurs propriétés physico-chimiques (charge et surface spécifique), leurs compositions ainsi que leurs contaminations métalliques. Alors que la troisième a été consacrée à l’étude de l’adsorption de certains polluants présents dans l'eau sur du charbon actif afin d’anticiper sur une étude d’avenir servant à traiter les eaux de cette rivière. Les résultats obtenus entrent dans un projet plus général visant l’étude de méthodes développées pour le traitement des eaux / This thesis is part of one of the focus of research at “MCEMA Laboratory” that concerns the physicochemical study of river water and the evaluation of the possible influence of human activities on the water quality of the Litani River. This work is divided into three principal parts. In the first one, we studied the physicochemical parameters (T, pH, EC, TSS, TDS, ions, etc.) of the water. The second part focuses on the sediment analysis. We studied the sediments of Litani River, their nature, size, composition, physicochemical properties (charge and specific surface area) with the metallic contamination. The third par is devoted the adsorption study of certain pollutants present in water on activated coal in order to anticipate on a future study on the treatment of the water river. The obtained results fall within a broader project on the study of developed methods on the treatment of wastewater

A la quantité limitée de l’eau disponible au Liban, vient s’ajouter un nouveau problème, la dégradation de la qualité des eaux superficielles menacées continuellement par la pollution et la salinisation. Les utilisations agricoles et industrielles et l’augmentation de la population génèrent des pollutions des cours d'eau qui posent des problèmes environnementaux et sanitaires. Afin de limiter et d'anticiper ces pollutions, il est nécessaire de disposer de méthodes d'évaluation des effets des systèmes de culture sur la pollution des eaux de rivière. Pour cela, nous avons sélectionné la rivière Litani qui est la plus longue rivière et la plus importante au Liban, sur laquelle deux dispositifs de suivis ont été mis en œuvre entre 2010 et 2013. En raison de l'absence de données sur la qualité de l'eau, nous proposons dans cette étude de vérifier les paramètres de pollution du bassin supérieur qui constitue la majorité de surface du bassin. L’objectif de ce projet est de réaliser une étude prospective sur la qualité de la ressource en eau du bassin supérieur du Litani en incluant le lac de Qarraoun, de comprendre la relation entre la recharge et la consommation d’eau et, si pertinent, de proposer des solutions pour une meilleure gestion des eaux polluées. L'étude porte sur l'interprétation des sources de pollution en mesurant de nombreux paramètres physicochimiques (pH, T °, TDS, Ec), chimiques (Na, Ca2, Mg2, Cl-, SO2-4, NH3, NO-3, PO2-4, K, DBO5 et DCO), les métaux lourds (Fe, Ni, Zn, Cu, Cr, Al, Ba, Pb, Mn) et des paramètres microbiologiques de l'eau et les sédiments de la partie supérieure du bassin Litani et dans le lac. Des échantillons ont été prélevés au cours des trois saisons d’hiver (Février), du printemps (mai) et d’été (Septembre) en 2010-2013. Les analyses microbiologiques et physico-chimiques sont effectuées en conformité avec les méthodes standards européennes et méthode standard (OMS). Des méthodes statistiques multi-variées (analyse hiérarchique de la concentration : HAC, et de l'analyse en composantes principales : PCA) et la corrélation de Pearson ont ensuite été appliquées pour déterminer l'influence des polluants dans le lac et la rivière / Lebanon has abundant water, but its river is polluted. The Litani River is the largest one, draining from north to south in the central core of the country (Bekaa Valley) before turning west to the sea. It crosses down a rather deep valley and passes by several urban agglomerations and industrial zones, which use its water as a discharge system of their waste. This study shows the impact of the anthropic activities on the water quality of this river. Physical (pH, T°, TDS, Ec), chemical (Na+, Ca2+, Mg2+, Cl?, SO2?4, NH3+, NO?3, PO2?4, K+, BOD5 and COD), heavy metals (Fe, Ni, Zn, Cu, Cr, Al, Ba, Pb, Mn) and microbiological parameters of water quality assessment and sediment for the Upper Litani River Basin was performed. They were investigated during three seasons of rainy, mid-rainy spring and wet season, during the years 2010-2013 to determine correlation between chosen chemical water parameters and bottom sediments parameters. Microbiological and physico-chemical analyses are performed in accordance International methods (e.g. European Standard Methods, WHO). In addition, Multivariate statistical methods (Hierarchical Clustering Analysis: HCA, and Principal Component Analysis: PCA) and Pearson’s correlation were applied to figure out the influence of pollutants disposal in the Lake and the River as well. Sediments were characterized by a set of chemical analyses, cations exchange capacity, mineralogical X-ray diffraction (XRD), Fourier transformed infrared spectroscopy (FTIR). To assess metal contamination in sediments, Consensus-Based Sediment Quality Guidelines of Wisconsin (CBSQG) were applied. The metals contamination in the sediments was also evaluated by contamination factor (Cf), and the results showed that the effect of seasonal variations was important in the Upper Litani River Basin and the degree of contamination was increased in dry season. All the sites are characterized by moderate to highly microbial polluted range and some site was highly polluted and contaminated