Sources, transfert et devenir des alkylphénols et du bisphénol A dans le bassin amont de la Seine : cas de la région Île-de-France

La these s'interesse a la presence et au devenir de sept alkylphenols et du bisphenol A (BPA) dans un bassin versant dont une partie est tres urbanisee et l'autre fait l'objet d'une exploitation agricole intense : le bassin de la Seine, dans sa zone centrale (region Ile-de-France). Elle est organisee autour de quatre approches. Dans une premiere approche les sources urbaines ont ete caracterisees. Pour cela, les rejets des 5 plus grandes stations d'epuration (STEP) de la region Ile-de-France (IDF), les rejets urbains de temps de pluie (RUTP), les eaux de ruissellement urbain en reseaux separatifs et les retombees atmospheriques ont ete analyses. Cette etude a revele que le BPA etait majoritairement present dans les sources de temps de pluie (RUTP + eau de ruissellement) tandis que l'acide nonylphenoxy acetique (NP1EC), un precurseur du 4-nonylphenol (4-NP), est dominant dans les rejets de STEP. Le 4-NP a, lui, ete retrouve dans toutes les sources etudiees a des concentrations avoisinant la centaine de nanogrammes par litre (ng.l-1), temoignant de sa forte dissemination dans l'environnement urbain. Dans un second temps, l'impregnation du milieu a ete consideree au niveau des eaux de surface et des sols, a deux echelles d'observation. La premiere echelle est le bassin de l'Orgeval, caracteristique d'un petit bassin amont, tandis que la seconde echelle integre l'ensemble de la region IDF et l'agglomeration parisienne. Ces deux echelles ont permis de mettre en evidence une dissemination importante du 4-NP a l'ensemble des matrices naturelles du bassin de la Seine. A l'echelle de l'IDF, l'influence de l'agglomeration parisienne a ete demontree sur les concentrations de NP1EC et BPA dans la Seine. Puis, la biodegradabilite des composes nonylphenoliques dans la Seine a ete determinee par une approche innovante. Les constantes de biodegradabilite ont ete determinees directement dans la Seine a l'aide du modele ProSe (developpe par le Centre de Geosciences, Ecole des Mines ParisTech) et de campagnes de prelevement specifiques sur le fleuve (suivi d'une masse d'eau). Les constantes de biodegradation simulees dans la Seine presentent de tres fortes variabilites en fonction des conditions hydrauliques et climatiques. Apres un episode de bloom algal, les constantes de biodegradation des composes nonylphenoliques se sont averees etre 10 a 35 fois superieures a celles retrouvees en conditions classiquement rencontrees en Seine. Enfin, les flux d'alkylphenols et de BPA exportes par la Seine ont ete compares aux flux emis par les sources urbaines au niveau annuel. A l'echelle de l'annee (2010), les flux de 4-NP et de BPA emis par l'ensemble des sources urbaines considerees ne sont pas predominants devant les flux exportes par la Seine a l'aval de l'agglomeration parisienne. Ce resultat vient une fois de plus confirmer la dissemination importante du 4-NP et du BPA dans toute la region IDF en raison de leur forte utilisation depuis les annees 1960. Il souleve egalement plusieurs questions concernant les sources actuelles des flux retrouves et la contamination des zones amont du bassin de la Seine. Cette these a ete effectuee dans le cadre des programmes PIREN-Seine et OPUR (Observatoire des Polluants URbains)