L’évaluation globale des résultats d’analyses physico-chimiques de certaines sources d’eaux d’alimentation, situées dans le bassin versant de l’oued Nil dans la ville de Jijel, met en évidence un profil de concentration du plomb et du cadmium qui dépasse de loin les normes requises. Dans l’objectif d’étudier les effets sous-jacents de la concentration la plus élevée détectée de ces deux métaux sur les biomarqueurs du stress oxydant, quatre lots de rats mâles adultes ont été exposés, via l’eau de boisson, à des concentrations ×0, ×1, ×10 et ×100 les concentrations environnementales du plomb et du cadmium, détectées dans les échantillons de l’eau analysée, pendant quatre semaines. L’évaluation toxicologique a montré une réponse biochimique caractérisée par une augmentation hautement significative des taux cytosoliques et mitochondriaux de la superoxyde dismutase chez les rats exposés aux concentrations ×10 et ×100 du mélange plomb-cadmium par rapport aux rats exposés à la concentration ×0. Les résultats de notre étude indiquent une diminution très significative de l’activité de la catalase dans les cytosols et les mitochondries pour le niveau d’exposition ×1 et hautement significative pour les niveaux d’exposition ×10 et ×100. La diminution du glutathion réduit dans les cytosols pour les niveaux d’exposition ×10 et ×100 traduit l’altération des mécanismes des défenses non enzymatiques. Une atteinte très sévère des membranes biologiques dans les mitochondries et les cytosols est objectivée par une augmentation des taux du malondialdéhyde pour tous les niveaux d’exposition de ×1 à ×100.