bluuebunny/crossref_metadata_2025 huggingface dataset:
Une approche floue pour la détermination de la région d'influence d'une station hydrométrique
Authors: Bargaoui Z. K. , Fortin V. , Bobée B. , Duckstein L.
Published: July 2012

La notion d'appartenance partielle d'une station hydrométrique à une région hydrologique est modélisée par une fonction d'appartenance obtenue en appliquant les concepts de l'analyse floue. Les stations hydrométriques sont représentées dans des plans dont les axes sont des attributs hydrologiques et/ou physiographiques. Les régions hydrologiques sont considérées comme des sous-ensembles flous. Une méthode d'agrégation par cohérence (Iphigénie) permet d'établir des classes d'équivalence pour la relation floue "il n'y a pas d'incohérence entre les éléments d'une même classe": ce sont des classes d'équivalence qui représentent les régions floues. La fonction d'appartenance dans ce cas est stricte. Par opposition, la seconde méthode de type centres mobiles flous (ISODATA) permet d'attribuer un degré d'appartenance d'une station à une région floue dans l'intervalle [0,1]. Celle-ci reflète le degré d'appartenance de la station à un groupe donné (le nombre de groupes étant préalablement choisi de façon heuristique). Pour le cas traité (réseau hydrométrique tunisien, débits maximums annuels de crue), il s'avère cependant que le caractère flou des stations n'est pas très prononcé. Sur la base des agrégats obtenus par la méthode Iphigénie et des régions floues obtenues par ISODATA, est effectuée une estimation régionale des débits maximums de crue de période de retour 100 ans. Celle-ci est ensuite comparée à l'estimation régionale obtenue par la méthode de la région d'influence ainsi qu'à l'estimation utilisant les seules données du site, sous l'hypothèse que les populations parentes sont des lois Gamma à deux paramètres et Pareto à trois paramètres.
Évaluation du débit réservé par méthodes hydrologiques et hydrobiologiques
Authors: Caissie D. , El-Jabi N. , Bourgeois G.
Published: July 2012

Plusieurs méthodes existent pour calculer le débit réservé d'un cours d'eau. Dans la présente étude deux approches sont analysées, soit les approches par méthodes hydrologiques et hydrobiologiques. Cinq méthodes hydrologiques d'évaluation du débit réservé ont été appliquées au ruisseau Catamaran au Nouveau-Brunswick (Canada), ainsi qu'une méthode hydrobiologique. Parmi les méthodes hydrologiques, on retrouve la méthode de Tennant, celle de 25% du débit moyen annuel (DMA), la méthode du débit médian (Q50) mensuel, 90% du débit classé (Q90) et la méthode basée sur l'analyse statistique de fréquence des débits faibles (7Q10). La méthode hydrobiologique utilisée dans la présente étude fut l'application du modèle PHABSIM pour le saumon Atlantique juvénile. Ce modèle est calibré en utilisant les données de vitesse d'écoulement (V), profondeur d'eau (D) et grosseur du substrat (S) pour trois différents débits. L'application des méthodes hydrologiques a démontré que certaines méthodes telle que la méthode Tennant, 25% DMA et la méthode du débit médian, donnent des résultats similaires surtout en période d'étiage. D'autre part, deux méthodes en particulier, soit la méthode de 90% du débit classé et celle basée sur une analyse statistique des débits faibles prédisent un débit réservé très faible en période d'étiage.

Une modélisation de l'habitat physique du ruisseau Catamaran démontre que l'habitat disponible maximal se trouve généralement aux environs du débit moyen. De plus, il a été observé qu'en appliquant les modèles hydrologiques, l'habitat disponible était réduit par rapport à l'habitat maximum prédit par PHABSIM. En effet, l'habitat résultant de l'application de Tennant (30% DMA) et du 25% DMA représente environ 70% de l'habitat disponible maximum. Le débit calculé par la méthode du débit médian correspond à un habitat qui n'est que de 50% de l'habitat disponible maximum, tandis que les méthodes basées sur 90% du débit classé et l'analyse statistique des débits faibles ne représentent plus que des habitats de l'ordre de 20% à 40% de l'habitat disponible maximum. L'application de ces deux dernières méthodes laisse beaucoup de doute sur le niveau de protection des habitats aquatiques qu'elles procurent et il a été jugé utile de ne pas les recommander pour l'évaluation du débit réservé dans la région d'étude. Les autres méthodes (Tennant, 25% DMA et Q50) peuvent être utilisées. Cependant, l'application de la méthode du débit médian, qui peut donner des résultats proches de 50% de l'habitat disponible maximum, doit être appliquée avec précaution.
Utilisation des outils numériques d'aide à la décision pour la gestion de l'eau
Authors: Dupont J. , Smitz J. , Rousseau A. N. , Mailhot A. , Gangbazo G.
Published: July 2012

Le succès d'une gestion des écosystèmes naturels requiert une connaissance approfondie des différents processus qui interviennent et de leurs échelles de temps et d'espace particulières. Pour cette raison, les décideurs ont besoin d'analyser une vaste gamme de données et d'informations géographiques. Les modèles mathématiques, les systèmes d'informations géographi-ques et les systèmes experts sont capables de produire cette analyse, mais seule une minorité de gestionnaires les utilise actuellement. Cet article identifie quelques unes des raisons à l'origine de l'hésitation des gestionnaires à adopter de tels outils d'aide à la décision pour la gestion des ressources naturelles et propose une structure qui pourrait faciliter leur utilisation pour le processus de prise de décision. Cet exercice est réalisé à l'intérieur du contexte de la gestion intégrée par bassin. Une revue des systèmes d'aide à la décision est également présentée.
Identification de composés génotoxiques dans les eaux de boisson
Authors: Le Curieux F. , Erb F. , Marzin D.
Published: July 2012

Depuis la mise en évidence de trihalométhanes dans les eaux potables en 1974, de multiples travaux ont démontré la présence de nombreux composés génotoxiques dans l'eau de boisson. L'eau potable obtenue à partir d'eau de surface subit un traitement incluant généralement une étape de chloration. Il est aujourd'hui largement admis que l'activité génotoxique des eaux de boisson provient principalement de la chloration des substances humiques, composés organiques naturels contenus dans l'eau brute et issus de la dégradation des déchets animaux et végétaux. Les très faibles concentrations en composés génotoxiques dans les eaux potables nécessitent la concentration des échantillons, procédé qui risque toutefois de modifier la génotoxicité. Plusieurs tests mettant en oeuvre des cellules procaryotes ou eucaryotes, des plantes ou des mammifères, ont permis de mettre en évidence les effets génotoxiques dans des eaux potables chlorées. L'identification des composés génotoxiques est réalisée au moyen des données de la spectrométrie de masse et de la spectroscopie UV ou RMN (proton ou carbone). Ces agents sont généralement non volatils, acides et polaires. Bien que certains composés inorganiques interviennent parfois, la majeure partie de la génotoxicité est attribuée aux agents organohalogénés (bromés ou/et chlorés), les principaux étant les trihalométhanes, acides acétiques, acétonitriles, cétones, et hydroxyfuranones. La fixation de normes contribue à limiter l'exposition des populations aux agents potentiellement dangereux. La qualité des eaux de boisson peut être accrue en utilisant une eau brute moins chargée en matière organique, et en améliorant le traitement chimique tout en veillant à conserver la qualité microbiologique de l'eau produite.
Les réseaux trophiques lacustres: structure, fonctionnement, interactions et variations spatio-temporelles
Authors: Pinel-Alloul B. , Mazumber A. , Lacroix G. , Lazzaro X.
Published: July 2012

L'analyse comparative des réseaux trophiques lacustres est d'un grand intérêt pour le développement de la limnologie contemporaine et l'aménagement des lacs. L'analyse des mécanismes écologiques déterminant la structure et le fonctionnement des réseaux trophiques dans les lacs tempérés a permis l'émergence de plusieurs modèles, souvent contradictoires, et suscité d'intenses débats sur le rôle respectif des ressources et des prédateurs. Par contre, dans les lacs tropicaux, les études sont en majorité descriptives et la recherche de principes généraux et de concepts unificateurs y est rare. Cette synthèse présente l'état des connaissances, les approches méthodologiques, les modèles de régulation concernant la structure et le fonctionnement des réseaux trophiques lacustres. Les réseaux trophiques semblent varier selon un gradient de situations intermédiaires entre deux modèles extrêmes : (a) les milieux à cascades trophiques intenses et à effet atténué des ressources (lacs tempérés oligo-mésotrophes) caractérisés par la présence de poissons piscivores et de zooplancton herbivore de grande taille (tels Daphnia spp.) et (b) les milieux à régulation intermédiaire (lacs tempérés méso-eutrophes et la plupart des lacs tropicaux), caractérisés par la présence de poissons filtreurs microphages omnivores et de zooplancton herbivore de petite taille. Notre synthèse souligne aussi l'importance d'allier les approches expérimentales en enceintes ou par biomanipulation à des suivis à long terme et des modélisations pour avoir une bonne compréhension et des prédictions précises du fonctionnement des écosystèmes lacustres à différentes échelles spatiales et temporelles et pour différentes conditions climatiques, géographiques ou trophiques.
Les sciences de l'eau : présent et futur
Authors: Sasseville J. L. , de Marsily G.
Published: July 2012

Les sciences de l'eau connaissent actuellement un développement accéléré. Plusieurs facteurs contribuent à cet élargissement de la base de connaissances explicatives et instrumentales sur l'eau. On note, par exemple,

1. les investissements accrus dans la mise au point de systèmes de mesure permettant l'étude approfondie des propriétés de l'eau,

2. l'expansion considérable des approches mathématique et systémique à l'interprétation des données, ou encore

3. les progrès récents des outils informatiques qui ont favorisé le développement et l'usage des modèles de prédiction et ainsi, l'amélioration significative des connaissances sur la chimie, la biologie et la toxicologie.

D'un autre côté, la croissance et la diversification des problèmes sociaux reliés à la raréfaction de l'eau viennent multiplier les domaines d'application des connaissances en vue de trouver des solutions durables aux problèmes.

Dans cet article, on s'interroge, dans un tel contexte d'élargissement, sur l'évolution des sciences de l'eau au cours des prochaines années en mettant en évidence les problèmes socio-économiques dont la solution fait appel aux connaissances actuelles, à leur raffinement par les applications ou encore, à de nouvelles capacités techniques d'interprétation des phénomènes hydrologiques. On y distingue entre les activités qui seront entreprises pour résoudre des questions scientifiques fondamentales pouvant se justifier par des retombées possibles pour la société (la poussée scientifique) de celles qui seront engagées pour élaborer des solutions à des problèmes socio-économiques d'importance (les besoins socio-économiques de connaissances). On met ensuite en évidence les facteurs qui interviendront pour favoriser l'épanouissement des initiatives scientifiques, et on évalue l'effet de ces facteurs sur l'orientation de ces initiatives. On pose ainsi l'hypothèse que ce serait surtout la solution des problèmes socio-économiques, en conjugaison avec les aptitudes scientifiques actuelles, qui orienteront les développements des sciences de l'eau dans l'avenir. Enfin, on présente une approche émergente pouvant aider à comprendre l'évolution des sciences de l'eau. Ce modèle de représentation de la dynamique des initiatives scientifiques est caractérisé par deux pôles d'attraction relevant de la solution des problèmes sociaux reliés à la ressource : l'un en relation avec les besoins de connaissances pour la gestion de l'eau et l'autre lié aux besoins spécifiques de connaissances pour l'administration publique de l'eau.
Amélioration des performances d'un modèle stochastique de génération de hyétogrammes horaires: application au pourtour méditerranéen français
Authors: Arnaud P. , Lavabre J. , Masson J. M.
Published: July 2012

Depuis quelques années, un modèle stochastique de génération de hyétogrammes horaires est développé au groupement d'Aix-en-Provence du Cemagref, pour être couplé à une modélisation de la pluie en débit, fournissant ainsi une multitude de scénarios de crues analysés statistiquement et utilisés en prédétermination des débits de crues. L'extension de la zone d'application du modèle de pluies horaires au-delà de sa zone de conception, a fait apparaître une hétérogénéité dans les résultats. Ce constat a entraîné certaines modifications du modèle comme : la recherche d'une loi de probabilité théorique peu sensible aux problèmes d'échantillonnage pour une variable du modèle (intensité d'une averse), la prise en compte originale de la dépendance observée entre deux variables du modèle (durée et intensité d'une averse), et la modélisation de la persistance des averses au sein d'une même période pluvieuse. Ces différentes modifications apportées au modèle initial ont entraîné une très nette amélioration de ses performances sur la cinquantaine de postes pluviographiques du pourtour méditerranéen français. On obtient ainsi un outil beaucoup plus robuste et validé sur une zone étendue, capable de fournir de multiples formes de hyétogrammes, couvrant toute la gamme des fréquences, permettant ainsi de s'affranchir des pluies de projet uniques. On aborde aussi une nouvelle approche du comportement à l'infini des distributions de fréquences des pluies qui semble parfois supérieur à une tendance strictement exponentielle. De plus, l'étude de plusieurs événements par an dont chacun présente plusieurs réalisations des différentes variables du modèle augmente la taille des échantillons analysés, semblant rendre la méthode plus rapidement fiable qu'une approche statistique classique basée par exemple sur l'ajustement de valeurs maximales annuelles.
Caractères biogéochimiques de la matière organique dans la colonne d'eau et les sédiments d'un écosystème saumâtre: l'étang de Thau - Variations saisonnières
Authors: Serve L. , Gadel F. , Lliberia J. L. , Blaz J. L.
Published: July 2012

Le long de la côte méditerranéenne française du Golfe du Lion, l'étang de Thau présente des caractères assez particuliers. Il est parfois soumis à des conditions anoxiques appelées "malaigues" qui résultent de l'accumulation de matières organiques durant la période chaude liée au développement des macrophytes. Ces dépôts organiques associés aux biomasses résultant des activités conchylicoles et aux apports extérieurs contribuent en cours d'année aux échanges biogéochimiques entre la colonne d'eau et les dépôts.

Dans ce même milieu, l'analyse de la distribution et de la nature de la matière organique par des méthodes fines comme la chromatographie liquide haute performance ou la pyrolyse a permis de préciser son origine et son évolution dans la colonne d'eau et les dépôts. Durant les quatre saisons, les particularités de la matière organique ont donc été analysées en terme d'accumulation, de dégradation et de conservation. L'été constitue une période de production et de dégradation. L'automne est principalement caractérisé par des processus dégradatifs et des apports terrigènes (composés phénoliques). L'hiver correspond à une période de relative stabilité de la matière organique consécutive aux conditions froides. Le printemps enfin représente une période de reprise de l'activité biologique produisant une matière organique fraîche riche en sucres.

Sous les tables conchylicoles on observe un accroissement de la matière organique dans la colonne d'eau et les dépôts. Mais les processus actifs de dégradation réduisent considérablement la quantité de matière organique déposée. Les résultats de ces mécanismes varient selon les stations sous table et hors table.

Dans les dépôts les résultats de la dégradation dans la colonne d'eau amènent à une décroissance des composés biodégradables et à un accroissemenet des composés résistants comme les phénols et les hydrocarbures aromatiques. Ces processus de minéralisation s'accroissent vers la profondeur dans les dépôts au profit du pôle aromatique.

Les relations entre les nutriments et la matière organique qui constitue à la fois leur source et leur puits se marquent bien sous les tables conchylicoles où les sels nutritifs s'accumulent en surface.
Choix multicritère de procédés d'épuration des eaux usées municipales
Authors: Kibi N. , Sasseville J. L. , Martel J. M. , Blais J. F.
Published: July 2012

Les stations d'épuration des eaux usées municipales du Québec, comme ailleurs au Canada et aux États Unis, sont en général peu efficaces sur le plan énergétique. Il est donc possible de concevoir des hypothèses de chaînes épuratoires améliorées au plan de leur efficacité énergétique et de leur performance globale en y introduisant, d'une part, diverses MEEE et, d'autre part, certains procédés unitaires améliorant l'épuration. Cependant, le problème de choisir, parmi ces hypothèses de chaînes d'épuration, celle correspondant au procédé le plus adéquat pour prendre en charge une situation donnée, demeure entier. Cet article analyse ce problème de choix pour les stations d'épuration de capacité comprise entre 5,000 m3/d (≈ 5000 personnes) et 100,000 m3/d (≈ 100,000 personnes). En faisant l'hypothèse, d'un côté, que l'ajout des mesures d'efficacité énergétique peut améliorer la consommation énergétique d'une chaîne d'épuration, et d'un autre côté, que l'insertion de segments de procédés peut contribuer à améliorer leur performance globale, nous avons élaboré, à partir des stations d'épuration de types Biofiltration, Physico-chimique, Réacteurs Biologiques séquentiels (deux variantes), Boues activées et Étangs aérés, six (6) hypothèses de chaînes épuratoires (chaînes 1 à 6) respectant les exigences opérationnelles et épuratoires et nous les avons comparées entre elles, sur la base d'une analyse multicritère d'aide à la décision, en vue d'en déterminer les plus performantes. Cette analyse multicritère intègre les aspects techniques, énergétiques, économiques, etc. et prend en compte les préférences du(des) décideur(s) dans le processus de choix. Les résultats obtenus montrent que, parmi les six hypothèses de chaînes étudiées, les trois premières positions sont occupées par les chaînes 3, 1 et 4 respectivement. Ce type d'analyse pourrait jouer un rôle complémentaire à une étude technico-économique visant le choix de technologies d'épuration.
Variations spatiales et temporelles des précipitations des neuf division climatiques de l'Oklahoma et implications pour l'utilisation locale de l'indice régional
Authors: Rossel F. , Garbrecht J.
Published: July 2012

L'objectif de cette étude est de quantifier l'importance des variations spatiales des précipitations mensuelles par rapport à leurs variations temporelles régionales à l'échelle des divisions climatiques de l'Oklahoma. Les variations des précipitations à l'intérieur d'une division climatique sont supposées être constituées par trois composantes : les variations spatiales systématiques, les variations temporelles moyennes de la division climatique et les variations aléatoires. Les variations spatiales systématiques sont définies par le gradient des précipitations moyennes sur l'intégralité de la période. Les variations temporelles moyennes de la division climatique sont représentées par les variations temporelles de la moyenne spatiale des précipitations observées aux stations de la division, cette moyenne étant appelée indice régional. Les variations aléatoires sont estimées avec les différences entre les valeurs centrées réduites des précipitations observées aux stations et celles de l'indice régional. Cette étude montre que les amplitudes des variations aléatoires des précipitations mensuelles des neuf divisions climatiques de l'Oklahoma sont significatives par rapport aux variations temporelles régionales. La quantification de l'amplitude des variations aléatoires est importante pour l'utilisation des prévisions régionales des précipitations, car elle permet de déterminer les plages de variation des précipitations locales autour de l'indice régional et donc l'augmentation des risques pris par les utilisateurs des prévisions régionales pour des applications locales.
Comparaison des activités des isotopes de l'uranium et du radium dans quelques échantillons d'eau de puits et de sources thermales au Maroc
Authors: Hakam O. K. , Choukri A. , Reyss J. L. , Lferde M.
Published: July 2012

Les activités des isotopes de l'uranium et du radium (234U,238U,226Ra,228Ra) ainsi que les rapports d'activité (234U/238U,226Ra/238U,228 Ra/226Ra) ont été mesurés, pour la première fois au Maroc, dans 15 échantillons d'eau de puits et 12 échantillons d'eau de sources thermales. Les résultats obtenus montrent que, contrairement aux eaux de puits, les eaux des sources thermales présentent des activités de238U relativement faibles et des activités de226Ra et des rapports234U/238U élevés. Les activités de l'uranium et du radium mesurées sont comparables à celles que l'on trouve habituellement dans d'autres régions non polluées du monde, elles sont inférieures aux limites maximales admissibles ce qui ne pose aucun risque pour la santé publique au Maroc.
Influence de l'adsorption d'alginates sur les propriétés de membranes organiques d'ultra et de microfiltration
Authors: Malériat J. P. , Jaouen P. , Rossignol N. , Schlumpf J. P. , Quemeneur F.
Published: July 2012

Les applications potentielles des cultures de microalgues et cyanobactéries en dépollution d'effluents dans des photobioréacteurs à membrane souffrent de performances limitées par un colmatage de l'élément filtrant dû en grande partie aux exopolysaccharides sécrétés par ces micro-organismes. Cette étude du laboratoire quantifie les effets de l'adsorption de ces polysaccharides sur des membranes organiques d'ultra et microfiltration tangentielle de matériaux et charges de surface différents. L'alginate de sodium est utilisé comme adsorbat modèle. Les membranes propres sont d'abord testées par une mesure de flux à l'eau pure, puis mises en contact avec une solution d'alginate durant un temps choisi. Le flux à l'eau pure des membranes après adsorption est ensuite à nouveau mesuré.

La réduction relative du rayon de pore (ZEMAN, 1983) met en évidence l'effet de la mouillabilité et des charges superficielles. L'étude comparée de membranes d'ultra et microfiltration montre que cette réduction relative du rayon de pore augmente avec le seuil de coupure ou le diamètre de pore. L'effet de la concentration révèle aussi que la résistance hydraulique d'adsorption (MATTHIASSON, 1983) à l'équilibre évolue selon l'isotherme de LANGMUIR. Le modèle cinétique traduisant l'évolution de la résistance d'une membrane d'ultrafiltration proposé par BAKLOUTI et al.(1984), amélioré par AIMAR et al. (1988) puis discuté par RUIZ-BEVIÁ et al. (1997), est complété par un nouvel exposant agissant sur le facteur temps.

La comparaison des résistances à l'écoulement de membranes de microfiltration avec celle d'une membrane d'ultrafiltration hydrophile neutre permet de dégager des critères de choix pour l'optimisation du fonctionnement d'un photobioréacteur à membrane utilisable en dépollution d'effluents.
Modélisation du transport des solutés neutres à travers des membranes de nanofiltration
Authors: Boucard F. , Saboni A.
Published: July 2012

L'exclusion engendrée par la présence de membranes de nanofiltration est due à la superposition de plusieurs mécanismes. Aussi, il est important de pouvoir distinguer ces différents modes de transports afin de les comprendre et de proposer des modèles adéquats. Cette étude s'attachera uniquement à la compréhension du transport de solutés neutres à travers des membranes de ce type. Trois sucres, le glucose, le saccharose et le raffinose, ont été utilisés pour caractériser deux membranes organiques fournies par la société Osmonics. Ce travail montre qu'un modèle simple, basé sur la diffusion, tenant compte des conditions hydrodynamiques du module, est en accord avec les résultats obtenus au laboratoire mais également trouvés dans la littérature. Une bonne adéquation entre le modèle et l'expérience est ainsi obtenue, à la fois sur des modules plans et tubulaires, pour des écoulements laminaires et turbulents.
Estimation de la biomasse bactérienne dans les effluents urbains par mesure de l'activité exoprotéolytique potentielle
Authors: Servais P. , Anzil A. , Frebutte D.
Published: July 2012

Des études récentes ont montré que, lors du rejet d'eaux usées dans une rivière, la quantité de biomasse bactérienne hétérotrophe amenée par les effluents influence considérablement la cinétique de biodégradation de la matière organique dans la rivière et donc les caractéristiques du déficit d'oxygène généralement observé dans le milieu naturel en aval du rejet. La mesure de la biomasse bactérienne contenue dans un rejet domestique est donc nécessaire afin de bien comprendre la cinétique de biodégradation. Cette biomasse peut être estimée en microscopie à épifluorescence après coloration des cellules bactériennes par un fluorochrome. Cette technique appliquée aux eaux usées est néanmoins difficile et fastidieuse. Dans cette étude, une méthode alternative à l'estimation de la biomasse bactérienne dans les eaux usées a été testée ; elle consiste à mesurer l'activité exoprotéolytique potentielle (AEP) des bactéries. Nous avons montré qu'il existait, dans les eaux usées, une corrélation significative entre l'AEP et la biomasse bactérienne estimée en microscopie à épifluorescence ce qui permet d'utiliser l'AEP pour estimer facilement et rapidement la biomasse bactérienne dans ce type d'échantillon. Comme exemple d'application, des mesures d'AEP nous ont permis d'étudier l'impact de divers types de traitement dans plusieurs stations d'épuration sur la biomasse bactérienne hétérotrophe des effluents urbains. Sur base de ces mesures, les charges spécifiques en biomasse bactérienne (charge par habitant et par jour) des eaux brutes et traitées ont pu être calculées.
Réduction de la DCO dure des lisiers de porc et lixiviats par nanofiltration
Authors: Schlumpf J. P. , Trebouet D. , Quemeneur F. , Maleriat J. P. , Jaouen P.
Published: July 2012

Malgré un traitement biologique préalable, les lisiers et les lixiviats de décharge ont en commun de conserver une Demande Chimique en Oxygène (DCO) résiduelle supérieure à 500 mg O2.l-1 : valeur 4 à 5 fois trop élevée pour un rejet direct dans le milieu naturel. La nanofiltration pourrait constituer une solution comme traitement de finition. Dans le cadre de cette étude expérimentale, deux membranes de nanofiltration sont mises en œuvre à l'échelle pilote afin de comparer leur efficacité pour réduire la DCO non biodégradable des deux effluents précités. Dans un premier temps, l'étude menée à concentration constante, montre que les performances (flux de perméation et DCO dans le perméat) dépendent principalement du couple membrane - effluent. Dans le cas du lisier, la couche de colmatants formée à la surface de la membrane a un caractère compressible et peu structuré ce qui entraîne une plus grande sensibilité aux variations de conditions hydrodynamiques. Dans le cas des lixiviats, la couche formée est moins dépendante des conditions opératoires. Après avoir sélectionné les meilleures conditions opératoires pour réduire la DCO des deux effluents étudiés, les essais de nanofiltration sont ensuite menés en mode "concentration" en fixant la pression à 15 bar et la vitesse de recirculation à 1,5 m.s-1. L'obtention d'un facteur de réduction volumique de 4 entraîne, d'une part, une diminution plus accentuée des flux de perméation dans le cas du lisier que dans celui du lixiviat et, d'autre part, une augmentation plus importante de la DCO du perméat pour le lisier. La valeur de la DCO devient alors supérieure, en fin de concentration, à celle requise pour un rejet en milieu naturel (120 mg O2.l-1).
Application des techniques physiques, géochimiques et isotopiques pour l'évaluation de l'infiltration sous climat tempéré
Authors: Adorni-Braccesi A. , Acutis M. , Merlo S. , Zuppi G. M.
Published: July 2012

Depuis plusieurs années, la Zone Non Saturée d'une parcelle expérimentale au nord de l'Italie (plaine du Pô) a fait l'objet de nombreuses études sur les caractéristiques physiques et géologiques du milieu, ainsi que sur les modalités du mouvement des eaux d'infiltration. Le site a été équipé de 6 tensiomètres à mercure, 6 bougies poreuses pour l'échantillonnage de l'eau et d'un tube d'accès pour la sonde à neutrons.

L'application des différentes méthodes d'évaluation a fourni, pour la période d'étude (Septembre 1994-Août 1995), des valeurs de l'infiltration sensiblement différentes. La méthode physique, basée sur le calcul du bilan hydrique annuel, et considérant le sol comme un unique réservoir monocouche, a indiqué que 19% du total des précipitations arrive à s'infiltrer. D'autre part, un modèle de simulation intégrant les caractéristiques hydrodynamiques du sol a permis d'évaluer la recharge à 29% des précipitations annuelles. Le calcul de la répartition de la teneur en eau sur le profil porte sur la description des fluctuations temporelles du plan de flux nul, en relation avec les épisodes pluvieux et l'intensité de l'évaporation.

La méthode géochimique du "profil en ions conservés" entre l'eau de pluie et du sol a permis, quant à elle, d'évaluer la lame d'eau infiltrée à environ 12% des précipitations annuelles.

La composition isotopique des eaux extraites du sol manifeste un enrichissement global en isotopes lourds (2H et 18O) par rapport aux eaux météoriques, conséquence d'une évaporation intense. L'infiltration semble être de type "piston flow" dispersif. Elle suit, seulement pendant l'hiver, un flux où la composante convective dans la microporosité est prédominante sur la composante diffusive qui a lieu, de préférence, dans la macroporosité.
Une aide à la décision pour le choix des interventions en zone inondable
Authors: Breton C. , Marche C.
Published: July 2012

Cet article a été réalisé dans le cadre d'un projet de trois ans visant à développer une méthodologie d'analyse, de prévision et de contrôle des risques d'inondation au Québec. Il présente une approche concrète pour calculer les impacts potentiels et le risque d'inondation et utiliser ces résultats afin d'évaluer la situation du risque local, de décider si les impacts doivent être minimisés et de choisir les moyens d'intervention appropriés. Le risque d'inondation est considéré comme étant le produit de la probabilité d'occurrence des crues et des conséquences occasionnées par ces événements. Les pertes de vies potentielles et les dommages directs sont évalués en simulant les niveaux d'eau de différents scénarios d'inondation à partir d'un modèle d'écoulement unidimensionnel non permanent, et en intégrant ces résultats à un logiciel géoréférencé de calcul des dommages d'inondation. L'analyse des impacts et du risque calculé permet de dresser un portrait du montant des dommages annuels potentiels sur les sites habités le long du cours d'eau et un portrait de l'évolution des impacts en fonction de l'amplitude des crues. Cette analyse mène à l'identification des sites où existe un risque jugé inacceptable selon des critères préétablis. Pour chaque site où des interventions sont justifiées par le niveau de risque, des scénarios de minimisation des impacts tenant compte des mécanismes d'inondation sont élaborés et ensuite simulés afin d'en mesurer l'efficacité. Un exemple d'application à un site de la rivière Châteauguay illustre la méthode et les gains pouvant découler de son utilisation.
Contribution à l'étude du régime alimentairedu barbeau (Barbus barbus callensis Valenciennes, 1842) d'un cours d'eau du Moyen-Atlas (Maroc) : Oued Boufekrane
Authors: Cherghou S. , Khodari M. , Yaâkoubi F. , Benabid M. , Badri A.
Published: July 2012

L'étude du régime alimentaire du barbeau (Barbus barbus callensis Valenciennes, 1842) de l'Oued Boufekrane a été réalisée sur 1 021 poissons, capturés entre janvier 1998 et juin 1999. Cette espèce présente un rythme saisonnier d'activité alimentaire. Ainsi, avec des faibles taux de vacuité, l'été et le printemps sont les saisons de forte activité alimentaire. Cette dernière diminue durant l'automne et l'hiver. Le caractère omnivore du barbeau est vérifié ; son régime alimentaire se compose essentiellement de larves d'Insectes et de débris de végétaux. Les jeunes individus (moins de 13 cm de longueur) ont une tendance zoophage, dominée par les larves de Diptères et d'Éphéméroptères. En revanche, les plus âgés présentent une tendance phytophage qui reflète l'opportunisme de ce poisson et explique ainsi, son adaptation aux conditions trophiques du milieu, caractérisées par une pauvreté en benthos.
Comparaison de différents protocoles de spéciation séquentielle du phosphore dans des sédiments de rivière
Authors: Salvia-Castellvi M. , Scholer C. , Hoffmann L.
Published: July 2012

Trois méthodes classiques de spéciation séquentielle du phosphore ont été appliquées aux sédiments de la rivière Sûre, à une sélection de ses affluents de taille variable, ainsi qu'aux sédiments du prébarrage Misère, un petit réservoir eutrophe situé sur la Sûre. Les protocoles comparés sont ceux de HIELTJES et LIJKLEMA (H et L), de PALUDAN et JENSEN (P et J) et de GOLTERMAN et BOOMAN (G et B).

Le phosphore total des sédiments étudiés s'élève à 0,6 mg·P·g-1 séd. sec pour les petits sous-bassins expérimentaux (de l'ordre de 1 km2), à 0,8-1,0 mg·P·g-1 séd. sec pour les bassins de taille moyenne (20 à 320 km2) et à 1,8 mg·P·g-1 séd. sec pour le prébarrage Misère. Les schémas de (H et L) et de (P et J) reproduisent de façon similaire les différences qualitatives existant entre les sédiments. Toutefois les parts relatives des différentes fractions varient selon le protocole utilisé. Les rendements d'extraction obtenus avec le schéma de (G et B) sont sensiblement supérieurs aux deux autres méthodes et sont très liés aux teneurs en phosphore total des mêmes échantillons.

Pour le P-labile, une bonne corrélation est obtenue entre les concentrations extraites selon les protocoles de (H et L) et (P et J) (R2 =0,84, P < 0,001) ; cependant les valeurs absolues sont 40 % supérieures pour le premier (H et L) qui utilise NH4Cl comme extractant au lieu de H2O. La fraction P- (Fe+Al) de (H et L) et la somme des fractions P-Fe et P-Al de (P et J) sont également bien corrélées (R2 =0,90, P < 0,001), mais avec des valeurs 30 % supérieures pour le second protocole (P et J) qui réalise l'extraction en deux étapes. La fraction P-Fe de (G et B) est moins bien corrélée à la fraction P-Fe de (P et J) (R2 =0,74, P < 0,01), et les résultats obtenus selon ces deux protocoles sont très éloignés en valeur absolue. Quant à la fraction P-Ca, les résultats du protocole de (G et B) ne sont ni corrélés ni similaires à ceux des deux autres schémas, en raison de la nature complètement différente des extractants appliqués.
Effet d'une expérimentation de brassage artificiel epilimnique par aération sur les poussées cyanobactériennes dans la retenue hypereutrophe de Grangent (France)
Authors: Latour-Duris D. , Giraudet H. , Berthon J.-L.
Published: July 2012

Dans la retenue hypereutrophe de Grangent, le phytoplancton estival est dominé par la cyanobactérie Microcystis aeruginosa. Dans le but de lutter contre la formation de ces blooms cyanobactériens, une expérimentation de brassage artificiel épilimnique par aération a été réalisée en 1997-1998. Ce dispositif avait pour but de créer des turbulences supprimant l'avantage adaptatif que constitue, chez M. aeruginosa, la faculté de réguler sa flottabilité. Il devait également permettre l'homogénéisation des teneurs en oxygène dissous, la réduction des pics de pH, de la turbidité des eaux superficielles et des teneurs en ammonium.

Les résultats escomptés ont été vérifiés pour les paramètres physicochimiques. Les valeurs se sont révélées plus homogènes, mais seulement à proximité des lignes de brassage et uniquement jusqu'à 10 m de profondeur. En revanche, les blooms cyanobactériens n'ont pas été réduits. Il apparaît même au contraire que, sous l'influence du mélange, les cyanobactéries ont eu à leur disposition une plus grande quantité de nutriments qu'elles ont utilisés pour constituer des réserves glucidiques. Ainsi, en aval de la zone brassée, ces réserves ont permis une synthèse protéique plus importante.

Sur la retenue de Grangent, le dispositif de brassage peut offrir une solution palliative du point de vue touristique en limitant l'accumulation de cyanobactéries en surface, mais il ne permet pas d'éliminer, ni même de diminuer, les proliférations de M. aeruginosa en période estivale.
Premier rapport sur la prolifération de marées jaunes ichthyotoxiques à Prymnesium parvum Carter (Haptophyceae) dans le lac hypereutrophe Oued Mellah (Maroc)
Authors: Sabour B. , Loudiki M. , Oudra B. , Oubraim S. , Fawzi B. , Fadlaoui S. , Chlaida M.
Published: July 2012

Les algues Prymnesiophyceae ou Haptophyceae (Chrysophyta) renferment des espèces capables de pullulations spectaculaires nommées " marées jaunes ". Parmi les Haptophycées, les plus communes sont : Prymnesium parvum, Prymnesium patelliferum et Chrysochromulina polylepis. Ces microalgues ont été souvent incriminées dans des cas de mortalité aiguë de poissons et d'invertébrés aquatiques. P. parvum est connue depuis cent ans comme responsable de blooms toxiques ayant entraîné des mortalités catastrophiques de poissons dans diverses régions du monde.

Au Maroc, ces blooms à Prymnesiophyceae n'ont, jusqu'à présent, jamais été signalés. Nos recherches sur les successions phytoplanctoniques du lac hypereutrophe et saumâtre de Oued Mellah (33°30'N-07°20'W), ont mis en évidence la prolifération périodique en automne de l'Haptophycée P. parvum occasionnant des blooms spectaculaires. Les densités cellulaires de P. parvum, espèce dominante, atteignent des maxima de 148·106 cellules·L-1 en 1998 et 169·106 cellules·L-1 en 1999, représentant 34 à 80 % de la biomasse totale. Ces " marées jaunes " coïncident régulièrement avec des mortalités catastrophiques de poissons et d'invertébrés aquatiques dans le lac laissant présager une toxicité aiguë de cette souche de microalgue.

Dans ce travail sont présentés les premiers résultats concernant la dynamique interannuelle des blooms à P. parvum et l'influence des conditions physicochimiques particulières des eaux du lac sur leur développement est discutée.
Influence de la variabilité du milieu sur la richesse taxonomique, l'exemple du rapport Rb/Sr dissous et des macro-invertébrés benthiques
Authors: Nirel P. M. , Perfetta J. , Revaclier R.
Published: July 2012

Ce travail est une contribution au débat biodiversité/stabilité. L'utilisation de paramètres pris comme indicateurs de la diversité biologique et de la stabilité du chimisme de l'eau : le nombre de taxons de macro-invertébrés benthiques (selon IBGN) et la variabilité (écart-type exprimé en pourcents) du rapport rubidium/strontium dissous, nous a permis de montrer une corrélation négative significative entre les deux indices. Cette relation, établie sur 36 stations de 22 cours d'eaux du genevois, est interprétée comme mettant en évidence un effet négatif de la variabilité temporelle de la qualité de l'eau sur le nombre d'espèces de macro-invertébrés. Bien que reposant sur des aspects réducteurs de la biodiversité et de la stabilité des écosystèmes, elle est un exemple de lien inverse entre l'instabilité et la diversité biologique. Elle tend, en outre, à souligner l'efficacité d'une utilisation dynamique des données physicochimiques par rapport à l'interprétation de valeurs absolues.
Analyse d'impacts d'un barrage sur le régime hydrologique de la rivière Matawin (Québec, Canada)
Authors: Assani A. A. , Buffin-Bélanger T. , Roy A. G.
Published: July 2012

Malgré la présence de nombreux barrages au Québec, peu d'études ont été consacrées à l'analyse des impacts de ces ouvrages sur les régimes hydrologiques des cours d'eau. La présente note a pour but d'analyser les impacts d'un barrage sur le régime hydrologique de la rivière Matawin en comparant le régime hydrologique de la rivière en amont (1390 km2) et en aval (4070 km2) du barrage pendant une période de 60 ans (1930-1990) et sur trois échelles temporelles distinctes. A l'échelle interannuelle, l'influence du barrage se manifeste par une persistance plus marquée des effets des épisodes humides ou secs ainsi qu'une hausse ou une baisse des débits moyens annuels respectivement durant ces périodes. Mais cette succession et cette persistance n'ont pas affecté significativement la stationnarité de la série hydrologique. Aux échelles mensuelles et saisonnière, l'influence du barrage se manifeste par une inversion du régime hydrologique caractérisée par une hausse des débits hivernaux et une baisse des débits printaniers. Cette influence se traduit aussi par une baisse significative du débit maximum mensuel mais une hausse du débit minimum mensuel. Il en résulte une diminution du coefficient d'immodération. A l'échelle journalière, le barrage modifie la période d'occurrence des débits extrêmes minimums et maximums. Il provoque la diminution significative des débits extrêmes minimums et maximums. Mais l'écrêtement des crues est modéré pour les débits de récurrence=10 ans. L'impact le plus significatif du barrage de Matawin est sans nul doute l'inversion du régime hydrologique dont les conséquences morphologiques et biologiques ne sont pas encore documentées dans la littérature scientifique canadienne. Cette inversion résulte du faible écoulement hivernal et d'une forte production de l'énergie électrique pendant la saison froide.
Stratégies d'élimination de l'azote d'un effluent urbain dans un réacteur discontinu séquentiel (SBR)
Authors: Casellas M. , Dagot C. , Baudu M.
Published: July 2012

Le traitement des effluents urbains par réacteurs discontinus séquentiels (SBR : Sequencing Batch Reactor) constitue une solution alternative aux traitements par systèmes à boue activée en effectuant le traitement du carbone, la séparation liquide solide et l'élimination des nutriments au sein d'un bassin unique grâce à une gestion adéquate des cycles temporels de réaction. L'alternance de phases aérées et anoxiques suivie d'une période de décantation conduit en théorie à l'élimination quasi totale des ions nitrate formés lors de la phase de nitrification aérobie. Cependant, selon la charge appliquée, le carbone totalement dégradé lors de la phase préliminaire d'aération ne peut servir de source de carbone pour la dénitrification exogène.

Afin d'accélérer la dénitrification, plusieurs solutions sont possibles : l'une consiste à allonger la deuxième phase d'anoxie suffisamment longtemps pour traiter les ions nitrate résiduels au cours d'un processus de dénitrification endogène, l'autre à diminuer le temps de réaction aérobie tout en augmentant la fréquence des séquences aérobie/anoxie afin de conserver du carbone résiduel lors de la dénitrification. Une troisième solution réside dans l'ajout d'une source de carbone exogène suite à l'étape de nitrification de manière à permettre une assimilation plus rapide et plus efficace des ions nitrate formés (dénitrification exogène).

L'article compare les résultats d'abattement sur le carbone et l'azote d'une eau usée urbaine en utilisant les trois types de fonctionnement. Il en résulte la définition d'une stratégie globale de contrôle du procédé, chacun des scénarii pouvant être privilégié en fonction de la qualité de l'effluent de départ et des contraintes de traitement.
Détermination à l'aide d'un modèle récepteur des zones sources à l'origine des concentrations mesurées dans les précipitations collectées en trois sites du réseau MERA (France)
Authors: Coddeville P. , Charron A. , Plaisance H. , Galloo J. C.
Published: July 2012

Ces travaux s'inscrivent dans le cadre du programme national de MEsure des Retombées Atmosphériques (MERA). Ils portent sur la recherche de l'origine des précipitations collectées entre 1997 et 1999 dans trois (Morvan, Iraty, Le Casset) des onze stations du réseau MERA localisées en différents points du territoire français. Deux méthodes statistiques ont été utilisées dans cette étude. Les régions à l'origine des fortes concentrations mesurées au site récepteur ont d'abord été déterminées à l'aide d'un modèle (méthode de Seibert) combinant les mesures réalisées sur site et les rétrotrajectoires de masses d'air puis, dans un second temps les différents profils de transport atmosphérique, leur fréquence et concentrations associées ont été évaluées à l'aide d'une classification par Nuées Dynamiques (méthode K-means/distance Euclidienne simple) des rétrotrajectoires de masses d'air. Le test de Kruskal-Wallis a été utilisé pour vérifier si les médianes des concentrations associées à chaque classe sont statistiquement différentes. L'étude réalisée à Iraty (Pyrénées) et au Casset (Alpes) a montré que ces deux stations sont influencées différemment du Morvan. Plus exactement, ces deux sites ne sont pas, ou pratiquement pas, influencés par les zones d'Europe centrale ou du Nord-Ouest fortement émettrices de SO2, de NOx et de NH3. Seul le pH des précipitations collectées à Iraty semble dépendre des émissions de SO2 et de NOx d'une de ces zones. Iraty et le Casset sont très influencées par les émissions anthropiques et par les poussières d'origine terrestres en provenance d'Afrique du Nord. Néanmoins, les niveaux de concentrations mesurés dans les flux en provenance d'Afrique du Nord sont similaires pour Iraty, le Casset et le Morvan (sauf en ions calcium, pour lequel le Casset et Iraty montrent de fortes concentrations). Une autre région européenne peut influencer les niveaux en composés acidifiants mesurés au Casset, il s'agit de l'Italie et de la zone localisée au niveau de l'ex-Yougoslavie. Mais, les niveaux de concentrations qui en résultent sont faibles par rapport à ceux mesurés dans certains flux arrivant au Morvan.
Les échanges surface-atmosphère du mercure gazeux dans l'écosystème lac Ontario/fleuve Saint-Laurent
Authors: Poissant L.
Published: July 2012

La volatilisation du mercure des surfaces vers l'atmosphère et les dépôts atmosphériques du mercure sont des phénomènes importants dans la dynamique globale du mercure. Les échanges surface-atmosphère du mercure gazeux dans l'écosystème lac Ontario/fleuve Saint-Laurent sont variables dans le temps et dans l'espace. Bien que le modèle de la double couche montre que la grande partie des écosystèmes aquatiques sont en sursaturation par rapport à la constante d'Henry, des observations in situ, à l'aide de techniques de chambre à flux, montrent que des dépôts gazeux sont également possibles. Les dépôts gazeux du mercure dans l'écosystème lac Ontario/fleuve Saint-Laurent oscillent entre 0 et 4,66 ng/m2/h alors que les valeurs de volatilisation varient entre 0 et 9,28 ng/m2/h. Globalement, la volatilisation médiane du mercure est de 0,77 ng/m2/h alors que le dépôt gazeux médian est d'environ un ordre de grandeur inférieur (0,075 ng/m2/h). En été, l'ensemble des dépôts atmosphériques du mercure semble être mis à contribution lors de la volatilisation du mercure au-dessus des sols. Il semble que la majeure partie de cette volatilisation serait en fait de la ré-émission du mercure vers l'atmosphère. En hiver, seule la portion gazeuse des dépôts de mercure semble être ré-émise vers l'atmosphère. Plusieurs observations dans un marécage fluvial du lac Saint-Pierre (baie Saint-François) montrent que les flux de volatilisation du mercure sont supérieurs en période sèche qu'en période inondée (0,83 vs. 0,52 ng/m2/h). Ainsi, en période d'inondation le mercure réactif disponible pour la volatilisation serait en compétition avec les mécanismes responsables pour la méthylation du mercure (bio-disponible) et/ou la formation du sulfure de mercure (inerte sous forme de cinabre). Cet article a pour objectifs de présenter et discuter les échanges surface-atmosphère du mercure gazeux dans l'écosystème lac Ontario/fleuve Saint-Laurent.