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La Finlande et le débat sur I'OTAN durant la campagne présidentielle de 1999-2000 (Note)
Authors: Clerc Louis
Published: July 2012

En février-mars 2000, la Finlande élisait son 11e Président de la république. La campagne électorale qui précéda l'élection vit les sujets internationaux peu représentés. Toutefois, le débat sur l'éventuelle adhésion de la Finlande à l'Alliance atlantique joua un certain rôle. L'article vise d'abord à présenter les différents candidats et leurs positions sur le sujet de la relation future et souhaitable de la Finlande avec VOTAN. Par la suite, on s'attachera à montrer comment le problème de VOTAN est symbolique de la situation internationale complexe de la Finlande, et exposer les problèmes et les dilemmes de cette politique (relations avec Russie, avec VUE, avec les États-Unis, avec VOTAN), la ligne officielle qui entend s'en occuper, et les commentaires que cette ligne officielle appelle. On prendra à la fin la liberté de proposer des pistes de réflexion sur ce sujet.
Analyse de contraintes probabilistes dans la gestion d'un système hydroélectrique
Authors: Richard D. , Turgon A.
Published: July 2012

La gestion des systèmes hydroélectriques s'effectue de plus en plus dans un contexte multi-objectifs car l'eau sert non seulement à produire de l'électricité mais bien à d'autres fins comme la navigation, le flottage du bois, et l'alimentation des municipalités. Dans cet article, nous montrons comment ces autres fins peuvent être incorporées sous forme de contraintes probabilistes dans un modèle de gestion à long terme des installations d'une vallée. Le problème devient alors de non seulement résoudre le problème de gestion mais bien d'ajuster la valeur des contraintes probabilistes de façon à ce que la probabilité de ne pas satisfaire les besoins des autres usagers soit acceptable. Le choix de la probabilité de dépassement des contraintes a naturellement un effet sur la production d'électricité. Une étude effectuée sur la rivière St-Maurice permettra de montrer l'importance de celle-ci.
Mesure de la production bactérienne par incorporation de thymidine tritiée
Authors: Servais P.
Published: July 2012

Au cours des dix dernières années, de nombreuses méthodes ont été proposées dans la littérature, afin de mesurer l'activité des bactéries hétérotrophes en milieu aquatique. Parmi celles-ci, la mesure de l'incorporation de thymidine tritiée dans le DNA bactérien semble être, à l'heure actuelle, la méthode la plus utilisée. Elle offre, en effet, l'avantage de sa spécificité et d'un protocole expérimental simple. Néanmoins, la conversion des résultats expérimentaux en production de biomasse bactérienne pose un certain nombre de problèmes quant à l'interprétation correcte de cette méthode. Cet article fait le point sur les réponses théoriques et expérimentales qui peuvent être apportées à ces problèmes, ainsi que sur les diverses possibilités d'utilisation de cette méthode.
Reconnaissance de certains caractères chimiques des eaux souterraines des séries carbonatées karstiques dévono--carbonifères de Chine méridoniale
Authors: Bidaux P. , Drogue C. , Dai A. , Tang J. S.
Published: July 2012

L'étude porte sur un magasin aquifère calcaréo-dolomitique très karstifié (karst à pitons ou tourelles) d'une région à climat tropical humide de la vallée de Li-Jiang.

L'échantillonnage hydrochimique concerne les zones saturée et non saturée de différents secteurs du karst.

La détermination des pressions de CO2 et des coefficients de saturation par rapport à la calcite ont fait l'objet d'une attention particulière. Les concentrations en calcium et bicarbonates (éléments prépondérants) varient respectivement dans les intervalles 3,1 à 4,7 et 2,5 à 4,8 mé.l-1.

La plus grande partie des échantillons de la zone saturée est en équilibre avec la calcite et la dolomite, sous des pressions de CO2 de l'ordre de 1 à 2.10-2 atm.

Les eaux de la zone non saturée sont celles de différents suintements recueillis au plafond d'une galerie naturelle. Elles se distinguent par une inégalité entre les teneurs en bicarbonates et en calcium, interprétée comme étant due à des échanges de bases avec les résidus de colmatage des fissures.

Les résultats hydrochimiques font supposer l'existence, dans le karsts de plusieurs domaines aquifères liés à la morphologie, interconnectés, avec drainage général par le Li-Jiang.
La contamination des eaux continentales par les micropolluants organiques
Authors: Marchand M.
Published: July 2012

Il y a environ 50 000 à 60 000 composés chimiques utilisés communément à des fins techniques. Certains d'entre eux sont toxiques et leur rejet dans l'environnement peut constituer une menace pour l'équilibre des écosystèmes aquatiques et pour la santé humaine. Plusieurs listes de substances dangereuses, appelées également polluants chimiques prioritaires, ont ainsi été établies par des organismes nationaux ou internationaux, notamment par l'EPA aux Etats-Unis, la CEE en Europe, l'Organisation Mondiale de la Santé (OMS). La nécessité de protéger les milieux aquatiques et la santé humaine a par ailleurs amené le développement de standards, de critères de qualité des eaux naturelles et des eaux potables, vis-à-vis de ces contaminants chimiques.

Les sources de pollution sont diverses, se partageant entre les sources localisées comme les effluents urbains et industriels et les sources diffuses comme les eaux de ruissellement en zones rurales et en zones urbaines et les retombées atmosphériques. Différentes processus biogéochimiques déterminent les mécanismes de transport et de transformation des polluants organiques dans le milieu aquatique, et la bioaccumutation dans les organismes vivants représente un important aspect de ce comportement.

Une première évaluation de la qualité des eaux continentales (rivières, lacs, eaux souterraines) est effectuée en examinant les données recueillies à travers le réseau de surveillance mondiale de la qualité de l'eau (GENS/EAUX) mis en place par deux organismes des Nations Unies, l'OMS et le PNUE. D'autres sources d'informations, publiées dans la littérature scientifique, ont été également utilisées pour évaluer les niveaux de concentrations observés pour différents groupes de polluants organiques dans les eaux naturelles et les eaux potables. La plupart des données disponibles proviennent d'un nombre limité de pays industriels d'Amérique du Nord, d'Europe et du Japon. Il y a une dramatique absence d'informations concernant la qualité chimique des eaux continentales dans les pays les moins développés d'Afrique, d'Amérique Latine et d'Asie. A l'heure actuelle, la stratégie de surveillance des polluants chimiques à l'échelle mondiale est donc loin d'être réellement satisfaisante.
Acclimatation d'une biomasse anaérobie à un effluent de fabrication d'une pâte à papier à concentration élevée en composés soufrés
Authors: Najean H. , Pichon M. , Rouger J.
Published: July 2012

L'effluent de fabrication à partir de bois de résineux d'une Pâte Chimico-Thermo-Mécanique (CTMP) contenant des dérivés soufrés organiques et des sulfates, est très difficilement épuré par voie anaérobie. La présente étude montre qu'il est indispensable d'acclimater la biomasse à de fortes concentrations en soufre dans l'effluent. Ceci est réalisé en alimentant un réacteur à biomasse fixée (pilote de laboratoire), en fonctionnement continu, par des mélanges d'un effluent de distillerie et de l'effluent CTMP, dans lesquels la proportion du second est augmentée par paliers successifs jusqu'à 100 %.

On peut alors finalement obtenir une épuration convenable de l'effluent CTMP à des teneurs en soufre jusqu'à 500 mg/l (pourvu que le rapport DCO/S soit supérieur à 10 environ).
Effets des anions minéraux sur la décomposition de l'ozone dans l'eau
Authors: Sens M. L. , Le Sauze N. , Laplanche A. , Langlais B.
Published: July 2012

L'influence des anions minéraux sur la décomposition de l'ozone est étudiée. Les expériences mettent en oeuvre les anions SO42-, PO43-, BO33-, SiO22-, NO3-, HCO3-+ CO32- à des concentrations identiques à celles habituellement rencontrées dans le domaine des eaux potables. Un plan d'expérience simple qui permet d'attribuer ou non une influence à chaque espèce minérale et de voir l'interaction éventuelle avec le pH est utilisé. Les manipulations sont réalisées sur un pilote de laboratoire conçu pour éliminer toutes traces de matières organiques.

L'étude fait apparaître que seuls les carbonates et les bicarbonates ont une influence notable sur cette décomposition et que le pH interfère en jouant sur l'équilibre carbonates-bicarbonates. Ceci permet de vérifier l'équation théorique établie par YURTERI et GUROL (1988) en l'absence de matières organiques. L'ordre apparent de la réaction varie entre 1 et 2 : ordre 2 pour les teneurs en bicarbonates faibles (30 mg.l-1) et ordre 1 pour une teneur forte (300 mg.l-1) lorsque le pH basique déplace l'équilibre vers les carbonates. Pour 300 mg.l-1 et des pH neutres l'ordre de la réaction oscille entre 1,5 et 2. Pour un ordre 1, on peut calculer la constante d'initiation de la décomposition de l'oxydant par l'ion hydroxyle OH- (k = 80 l.mol-1 s-1).
Etude de la production d'hydrogène en bioréacteur par une bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus 1. Photobioréacteur et conditions optimales de production d'hydrogène
Authors: Delachapelle S. , Renaud M. , Vignais P. M.
Published: July 2012

Un réacteur de 10 litres, automatisé pour la culture continue en anaérobiose de bactéries photosynthétiques, a été réalisé et mis au point. Ce réacteur parfaitement agité a été utilisé dans différentes conditions de fonctionnement en système fermé (batch), en système semi-ouvert (atouts de substrats concentrés en discontinu), en système ouvert (chémostat) avec et sans recyclage de la biomasse, afin d'étudier la consommation, par les bactéries, d'un substrat carboné, le lactate. La production d'hydrogène par la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus, souche B10, résultant de la dégradation du lactate, est optimale pour des cultures en continu diluées, limitées en source azotée. Ainsi, à un taux de dilution de 0,04 h-1, avec 5 mM glutamate dans le milieu nutritif, la densité bactérienne étant de 2,1 è 660 nm, on a observé une production continue moyenne de 65 ml • h-1• l-1 pendant une période de 200 heures. Pour des concentrations bactériennes élevées, la limitation d'énergie lumineuse entrain une perte d'activité nitrogénase et, de ce fait, une chute de la production d'hydrogène.
Etude de la production d'hydrogène en bioréacteur par la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus 2. Transformation du lactate et bilans carbonés
Authors: Delachapelle S. , Renaud M. , Vignais P. M.
Published: July 2012

La dégradation du lactate par la bactérie photosynthétique Rhodobacter capsulatus cultivée dans un photobioréacteur en anaérobiose, à la lumière, en limitation d'azote, a été mesurée ainsi que la production d'hydrogène par la nitrogénase. En réacteur ouvert à faible taux de dilution (D = 0,04 h-1), le lactate initialement à 30 mM est dégradé à près de 90 % avec une faible accumulation (< 1-2 mM) des produits de dégradation (formiate et acétate). C'est dans ces conditions qu'on observe la meilleure production d'hydrogène (44 ml • h-1 • h-1). Lorsque la culture bactérienne devient trop dense en réacteur fermé ou an recyclage des bactéries, Il y a apparemment passage à un métabolisme de type fermentatif, chute de la production d'hydrogène et accumulation d'acides organiques (formique, acétique, propionique) provenant du lactate. Dans ces conditions, il n'y a pas diminution de la charge de carbone organique. Outre la présence de ces acides à courtes chaînes, les bilans carbonés; font apparaître la présence, dans le surnageant de la culture, de substances carbonées exocellulaires non identifiées pouvant représenter jusqu'à 50 % du flux carboné sortant.
Contribution à l'évaluation écotoxicologique du Tébuthiuron - un herbicide de la classe des urées substituées
Authors: Blaise C. , Harwood M.
Published: July 2012

Une étude écotoxicologique a été menée à l'égard du Tébuthiuron (TB), un phytocide homologué inhibant la croissance de végétation nuisible, afin de mieux cerner son impact sur le milieu aquatique susceptible d'être affecté par des épandages terrestres. La toxicité du TB a été évaluée en réalisant des bioessais à trois paliers écologiques, soit avec la truite arc-en-ciel (Salmo gairdneri), avec l'algue Selenaslrum capricornutum et avec la bactérie (Photobacterium phosphoreum) du système Microtox®. Parmi ces trois indicateurs, les algues se sont montrées les plus sensibles (C150 = 0,08 mg • L-1), suivies des truites (CL50 = 115 mg • L-1) et enfin, des bactéries du système Microtoxe (C150 - 328 mg • L-1). Des résidus maximaux variant de 0,091 à 0,18 mg • L-1 rapportés pour le TB en milieu aquatique, suite à des applications expérimentales, laissent donc croire que seules les algues pourraient étre victimes d'une agression marquée. D'autre part, les essais réalisés avec le SOS Chromotest ont démontré que le TB était faiblement génotoxique sans activation métabolique. En revanche, des algues exposées à 1 mg • L-1 de TB durant 4 heures n'ont pu ni (dés)actlver ni bioaccumuier l'herbicide. En général, notre enquéte corrobore certaines données générées pour fins d'homologation de ce produit, lesquelles concluaient en faveur de son innocuité relative à l'égard de l'environnement aquatique. Les effets chroniques que pourrait avoir une longue exposition de faibles concentrations de TB sur certains paliers écologiques devraient cependant faire l'objet d'lnvestigations futures.
Effets de travaux de curage sur la faune benthique d'un cours d'eau d'une région agricole du Québec
Authors: Harper P. P. , Cloutier L.
Published: July 2012

Une étude quantitative et qualitative du benthos du Ruisseau des Anges (Comté de Montcalm, Québec), un bassin à vocation agricole, réalisée de 1986 à 1988, a permis d'évaluer les effets d'un curage effectué en 1987.

L'échantillonnage couvrait les zones d'amont destinées être curés, ainsi que des sites en aval des travaux et des sites témoins. Les cours d'eau y sont enrichis, principalement en azote, et le benthos s'avère dominé par les Oligochètes Tubificidae. Mémo la station-témoin, située dans une zone plus boisée, contient une faune appauvrie, bien que plus diversifiée, dominée par les Diptères Chironomidae, les Mollusques Sphaeriidae, les Coléoptères Elmidae et les Mégaloptères Sialidae, groupes résistants à la pollution. Le curage a éliminé les accumulations de boues organiques, ainsi que les plantes aquatiques qui les retenaient, et favorisé la colonisation du milieu par les Diptères Chironomidae. Cependant, dès l'automne suivant (1988), l'envasement avait repris et les Tubificidae avaient recouvré leur position de dominance, particulièrement dans les stations d'amont, sans toutefois atteindre les densités de 1986. Les bénéfices du curage sur le benthos ont été de faible importance et de courte durée, dans la mesure où l'envasement et la pollution organique maintiennent des conditions de dégradation en absence de mesures efficaces de contrôle de l'érosion. L'utilisation de plusieurs indices biotiques pour décrire l'état des cours d'eau illustre la difficulté de leur application à des cours d'eau de plaine.
Prélèvement et échantillonnage dans les petits bassins-versants ruraux
Authors: Dorioz, J. M. , Orand A. , Pilleboue E. , Blanc P. , Colon M. , Bosse J. P.
Published: July 2012

Cet article traite de la représentativité des prélèvements d'eau effectués dans le cadre de suivis de bassins versants ou de rivières.

Les réflexions proposées sont en premier lieu basées sur des expérimentations de laboratoire et de terrain destinées à comparer divers systèmes et modalités de prélèvements. Les résultats obtenus montrent en particulier que les prélèvements de matières en suspension de dimensions > 100 µm sont peu fiables alors que ce type de particules présente, dans certain cas, une contribution non négligeable aux flux de phosphore total.

Les suivis réalisés en divers points représentatifs de petits bassins expérimentaux fournissent des éléments de discussion complémentaires sur le choix des sites des prélèvements et sur les pas de temps de ceux-ci. Nous montrons entre autre, toute l'importance de saisir le début des crues dans les bassins à forte pollution ponctuelle et de considérer des suivis des périodes suffisamment longues pour intégrer les divers fonctionnements hydrochimiques du bassin versant étudié.
Estimation des ressources en eau superficielle aux pas de temps mensuel et annuel, application à un pays semi-aride
Authors: Kabouya M. , Michel C.
Published: July 2012

On connait l'extrême variabilité des ressources en eau superficielle et les problèmes que cela pose en aménagement du territoire. En conséquence, générer de longues séries de débits annuels (ou mensuels) est une nécessité pour l'étude de la disponibilité des ressources en eau (BURGES et LETTENMAIER, 1977).

Cette génération de longues séries peut se faire à partir de la connaissance des pluies si l'on dispose d'un modèle fiable de transformation pluie-débit. Un premier modèle linéaire visant à l'estimation du seul débit annuel, déjà utile pour un premier dégrossissage de la ressource, est bâti à partir de la pluie annuelle et de sa répartition entre les mois. Il constitue un outil de base que l'on a jugé néanmoins un peu trop rudimentaire. La recherche d'un modèle conceptuel simple nous a semblé une voie plus prometteuse. Exploitant une recherche déjà entreprise sur ce type de modèle au pas de temps journalier, on a construit un modèle mensuel à trois paramètres dont l'élaboration a été justifiée point par point par une meilleure efficacité des résultats fournis sur une soixantaine de bassins versants appartenant à la partie septentrionale de l'Algérie. Nous avons analysé les paramètres du modèle et obtenu une estimation approchée de la matrice des variances-covariances de ces paramètres afin de disposer d'un outil similaire à celui existant pour le modèle linéaire général.
Analyse de sensibilité paramétrique d'un modèle simulant le transport de pesticide dans le sol
Authors: Robert C. , Banton O. , Lafrance P. , Villeneuve J. P.
Published: July 2012

Afin de protéger l'eau souterraine des pesticides épandus à la surface des sols agricoles, on doit être capable de prédire et d'évaluer a priori les risques de contamination. La modélisation mathématique, qui est basée sur la représentation des processus, s'avère être un outil à privilégier pour une telle prédiction. Cependant, la fiabilité des résultats de ces modèles est fonction de la précision et de la représentativité des différents paramètres d'entrée. A l'aide d'une analyse de sensibilité, il est possible d'évaluer l'impact de la variabilité de ces paramètres sur les résultats de la modélisation. Une étude de sensibilité menée avec le modèle Pesticide Rosit Zone Model (PRZM) a permis d'identifier les paramètres physiques d'entrée dont la variation apporte le plus de changements au niveau des principaux résultats, c'est-à-dire les paramètres d'entrée auxquels le modèle est le plus sensible. L'utilisation du coefficient de sensibilité relatif s'avère être à cet égard un outil de comparaison fort efficace dans le cadre d'une telle étude. Les paramètres d'apport en eau (précipitations) et en pesticide (taux d'application) sont ceux dont les variations provoquent le plus d'impact au niveau des résultais de la simulation. Egalement, les résultats des simulations sont aussi sensibles aux variations de la capacité au champ et de la densité du sol. La température, le point de flétrissement, ta profondeur d'évaporation et la dispersion sont des paramètres auxquels la modélisation est peu sensible.
Délimitation des périmètres de protection des puits de pompage en zone agricole à l'aide de la simulation mathématique
Authors: Banton O. , Lafrance P. , Villeneuve J. P.
Published: July 2012

Un périmètre de protection de puits de pompage est la surface entourant le puits, dans laquelle des mesures sont prises pour empêcher des contaminants de migrer et de contaminer l'eau de ce puits. Dans l'établissement des périmètres de protection, de nombreux facteurs doivent être considérés, et une approche analytique systématique doit être adoptée. Les modèles mathématiques de simulation peuvent être employés en ce sens et sont souvent les seules méthodes capables de déterminer les périmètres de protection quand des critères quantitatifs sont utilisés. Une telle approche a été appliquée, en couplant un modèle de transport de contaminant en zone non saturée avec un modèle de transport en zone saturée. Le modèle en zone non saturée VULPEST évalue les concentrations de pesticide atteignant la nappe. Ces concentrations sont ensuite utilisées comme données d'entrée du modèle en zone saturée. Ce dernier considère les vitesses d'écoulement et l'influence de chaque puits. Les résultats quantitatifs permettent alors la détermination de périmètres de protection spécifiques à chaque contaminant potentiel. Cette application, réalisée sur un important site de culture de la pomme de terre du Québec, e permis de comparer favorablement les concentrations prédites à celles mesurées dans l'eau d'un puits, et de déterminer le périmètre de protection spécifique au pesticide utilisé. Le cas présenté est un exemple des applications possibles et futures d'une telle méthode pour la détermination des périmètres de protection des puits de pompage.
Elimination de la matière organique biodégradable par ultrafiltration
Authors: Dumoutier N. , Baudin I. , Anselme C. , Manem J.
Published: July 2012

Les installations de production de la Compagnie des Eaux de banlieue (CEB) au Mont Valérien traitent l'eau de Seine en aval de Paris sur 2 filières de potabilisation comprenant pour la première (50 000 m3/J) une préozonation, une coagulation au sels d'Aluminium (Aqualenc), une décantation (super pulsator Degrémont), une filtration sur sable, une ozonation, une filtration sur charbon actif en grains (CAG) et une désinfection finale au bioxyde de chlore, et pour la deuxième, une filtration lente sur sable (80 000 m3/j) dite filtration "Chabale".

Dans le cadre du remplacement de la filière "Chabale", une unité de démonstration (8 m3/h) eomprenaut une addition de charbon actif en poudre (CAP) avant ultrafiltration sur membrane a été mise en route.

Dans cette étude, une comparaison du traitement conventionnel physico-chimique de l'usine et du nouveau procédé d'ultrafiltration a été effectuée. Pour cela, un suivi du carbone organique total et une évaluation du potentiel de reviviscence ont été réalisés en différents points des chaînes de traitement. La matière organique biodégradable (MOB) a été mesurée par la méthode Werner (1980).

Les premiers résultats montrent :

- l'élimination des MOB est comparable pour les différents procédés;

- toutefois, la nature des MOB est sensiblement affectée à chaque type de traitement (ozonation, addition de CAP, filtration sur sable ou sur CAG).
Etude d'un réseau à très faible teneur en matière organique biodégradable : le réseau de la ville de Nice
Authors: Lévi Y. , Randon G. , Denojean C. , Pagliardini A. , Vajente G. , Champsaur H.
Published: July 2012

La Ville de Nice bénéficie de deux ressources en eau d'excellente qualité, la Vésubie et la nappe alluviale du Var, qui se caractérisent par leur très faible teneur en matière organique biodégradable. La Compagnie Générale des Eaux, gestionnaire de son alimentation en eau potable, applique depuis sa mise au point au début du siècle le procédé de désinfection par l'ozone et distribue une eau sans ajouter de chlore.Un diagnostic complet de la qualité microbiologique et sanitaire de ce réseau non chloré et sans Carbone Organique Dissous Biodégradable (CODB) a été entrepris.Le suivi de la qualité de l'eau dans le réseau a consisté en des campagnes de prélèvements à partir de plusieurs points d'observation répartis sur l'ensemble du réseau. Ce suivi a permis de confirmer la bonne qualité de l'eau distribuée et le maintien de cette qualité tout au long de son transport dans les canalisations. Le CODB est absent sur l'ensemble des points confirmant l'absence de relargage et de contamination pendant le transport.La récupération des dépôts présents dans les canalisations n'a pas révélé de colonisation du réseau par des micro-organismes supérieurs. La quantité de biofilm présente sur les parois des canalisations a été évaluée en suivant la colonisation de pastilles de matériau immergées dans les réservoirs.Ce diagnostic complet de l'état microbiologique et sanitaire du réseau de Nice montre que l'absence de chloration n'entraîne pas de dégradation de la qualité bactériologique de l'eau et que c'est essentiellement l'absence de matière organique biodégradable qui limite la croissance bactérienne et qui contribue au maintien de la qualité de l'eau dans le réseau de distribution.
Méthode de dimensionnement du réservoir dans les systèmes de pompage photovoltaïques
Authors: Carrier F. , Schiller E. J.
Published: July 2012

L'un des plus urgents problèmes auquel ont à faire face plusieurs pays en voie de développement est l'accès à l'eau potable. La plus grande partie de la population touchée par ce problème se retrouve en milieu rural, éloignée des grands réseaux de distribution d'électricité. Pour tenter de résoudre cette crise, l'introduction de systèmes de pompage photovoltaïques (PV), dans le cadre de programmes de pré-électrification rurale, offre une solution attrayante pour satisfaire les besoins en eau, en terme d'autonomie, de fiabilité et de performance.

Un système de pompage photovoltaïque comprend un champ de modules PV qui transforme l'énergie solaire en électricité. Un onduleur (aussi appelé convertisseur) transforme ensuite le courant continu (CC) généré par le champ en courant alternatif (CA), ce dernier permettant d'alimenter un groupe moto-pompe (GMP) qui peut être immergé - dans un puits ou un forage - ou de surface (sur une rivière). II existe aussi des GMP à courant continu. Au lieu de stocker les surplus d'énergie produite dans de dispendieux accumulateurs (batteries), ce sont les surplus d'eau pompée que l'on emmagasine dans un réservoir. Ce système, dit « au fil du soleil », a obtenu d'excellentes performances en conditions réelles d'opération. Cependant, avec les méthodes de conception actuelles, la taille du réservoir est souvent grossièrement estimée.

Dans le cas d'un réservoir trop petit, il en résulte une insatisfaction des usagers lorsque des débordements de réservoir se produisent. Ce gaspillaged'eau fait subir à la population des privations en ce qui concerne la consommation personnelle et affecte la rentabilité de l'opération quand les excédents d'eau sont habituellement vendus ou destinés à l'irrigation. Lorsque le réservoir est sur-dimensionné, les villageois ont alors à faire face à des coûts de construction trop élevés.

La démarche entreprise dans cet article a pour but d'offrir une méthode de conception du réservoir qui ne se base pas uniquement sur le jugement et/ou les expériences passées.

L'analyse du comportement des différentes composantes d'un système de pompage solaire a permis de mettre au point des modèles informatiques qui ont ensuite été validés grâce à des données obtenues sur le terrain au Sénégal. Le logiciel développé dans ce travail a pour but d'offrir une grande flexibilité pour la simulation de différents types d'équipement dans divers milieux d'opération. La qualité des résultats dépend étroitement de la précision des paramètres décrivant l'équipement et des données météorologiques.

Grâce au logiciel, on pourra prédire le fonctionnement de nouvelles installations et assurer le suivi des systèmes déjà en place. La personne qui doit concevoir le système PV, de concert avec la communauté villageoise, sera capable de déterminer la taille optimale du réservoir (et peut-être valider les résultats obtenus avec les règles empiriques) permettant ainsi de mieux évaluer les coûts et les risques de pénurie qui sont liés à l'exploitation d'un système de pompage PV.
Utilisation des activités exoenzymatiques microbiennes dans l'étude d'écosystèmes aquatiques
Authors: Montuelle B. , Volati B.
Published: July 2012

Les activités exoenzymatiques participent de façon importante à la transformation des composés organiques dans les milieux aquatiques, en particulier par hydrolyse de composés à haut poids moléculaire qui sont réduits en monomères ou en petits oligomères assimilables par les bactéries. Cette étape est un processus clé dans le fonctionnement de la boucle microbienne. De nature très diverse, les exoenzymes ont une localisation variable selon le Gram de la bactérie ; leur régulation se situe soit au niveau de leur synthèse, soit au niveau de l'expression de leur activité. Bien que certaines exoenzymes soient constitutives, l'inductibilité semble être le mode de fonctionnement le plus fréquent. L'intégration de ce processus dans des études globales sur le potentiel hydrolytique de milieux aquatiques nécessite quelques précautions dans la réalisation expérimentale et dans l'interprétation des données : variabilité intrinsèque différente selon l'exoenzyme considérée (de 7 % pour la glucosidase à 16 % pour la phosphatase), variabilité géographique importante (pouvant atteindre +/- 50 % à un mètre de distance) dans les milieux sédimentaires, ce qui nécessite la connaissance topographique du milieu étudié et la définition d'une stratégie d'échantillonnage préalable. Les méthodologies de prélèvements, en particulier en sédiments ou en substratums grossiers, présentent une certaine complexité de mise en oeuvre que n'ont pas, au moins à faible échelle, les prélèvements en colonne d'eau (hétérogénéité du milieu à l'échelle centi- voire millimétrique, densité de population très variable, diffusion de substrat nutritifs,...). Une standardisation du protocole expérimental est proposé.

Dans l'optique d'études sur les capacités d'assimilation et de biodégradation de matière organique des systèmes aquatiques, les données d'activités exoenzymatiques nécessitent d'être couplées à d'autres mesures biologiques ou biochimiques : biomasse bactérienne et/ou phytoplanctonique (en particulier pour la phosphatase), analyse fine de la matière organique assimilable (par exemple, par classes : lipides, glucides, protides, dans leurs fractions dissoutes et particulaires).
Une sonde photométrique pour l'analyse in situ : Principe, méthode, premiers essais
Authors: Viollier E. , Mignard G. , Sarazin G. , Choouier A. , Roziere G. , Trameson P.
Published: July 2012

Certains composés dissous ne sont pas stables une fois prélevés hors de leur milieu. Pour éviter que l'information ne se perde entre le prélèvement et l'analyse, il est nécessaire d'effectuer cette dernière in situ. La solution que nous présentons, consiste à développer une réaction colorimétrique en profondeur; la cellule photométrique est immergée et reliée à un spectrophotomètre en surface, par 2 fibres optiques (fig. 1a, b, c). Cependant, lors d'un essai préliminaire, nous avons observé que, dans le circuit de mélange de la sonde, les proportions entre réactif et échantillon ne sont pas constantes. Ces variations de débits sont corrigées par des mesures à deux longueurs d'onde (λ1 et λ2)* et par l'adjonction d'un colorant auxiliaire ne perturbant pas la réaction calorimétrique. L'étalonnage se fait directement sur la cellule photométrique : dans un diagramme Absorbance à λ1 = f (Absorbance à λ2) (fig. 2), on place une droite d'étalonnage et des points particuliers. Les règles de mélange sont vérifiées indépendamment de toute réaction chimique avec différentes solutions d'hélianthine dans un tampon à pH 7 et du rouge de chlorophénol à la place du réactif (fig. 4 et 5). En outre nous utilisons le rouge de chlorophénol, jaune sous forme acide, comme colorant auxiliaire pour le dosage du fer total dans un premier essai in situ (lac d'Aydat, Puy de Dôme, France). Les résultats sont comparés à ceux obtenus par prélèvements et analyses au laboratoire (fig. 6). L'accord est satisfaisant. L'incorporation au système présenté, d'une pompe osmotique devrait permettre, avec cet appareillage simple, des mesures pendant plusieurs mois sans intervention.
Modélisation de l'hydrodynamique d'un décanteur primaire de station d'épuration
Authors: Roche M. , Bendounan R. , Prost C.
Published: July 2012

Les qualités de fonctionnement d'un décanteur primaire de station d'épuration d'eaux usées dépendent essentiellement de ses caractéristiques hydrauliques. Le but de ce travail est la caractérisation et la modélisation de l'hydrodynamique d'un décanteur réel d'une station d'épuration d'eaux usées urbaines.

Cette opération s'effectue par la détermination de la Distribution des Temps de Séjour (DTS) de la phase liquide du décanteur par traçage au chlorure de lithium. Simultanément, les évolutions des débits d'effluent à traiter et des rendements d'épuration en Matières En Suspension (MES) ont été suivis.

La courbe de DTS obtenue a permis une modélisation de l'hydrodynamique du décanteur primaire par des associations en série ou en parallèle de Réacteurs Parfaitement Agités (RPA). Le modèle hydrodynamique proposé, dont les résultats sont en très bonne concordanoe avec les résultats expérimentaux, est composé de 2 branches associées en parallèle: l'une traversée par une fraction a = 0,14 d'effluent entrant dans le décanteur est une cascade de 7 RPA d'un volume total de 77 m3. L'autre branche traversée par la fraction de débit restante (l-a) est composée de 2 modules en série: le premier module, caractérisant une zone de recirculation, est un RPA de 645 m3 en échange avec un second RPA de 1935 m3, la fraction de débit ß échangée est de 28. Le deuxième module de cette branche, représentant un écoulement uniforme, est une cascade de 7 RPA d'un volume total de 1 183 m3.

Ce modèle hydrodynamique permet d'analyser les résultats obtenus quant à l'évolution des rendements d'épuration en MES mesurés dans le décanteur.
Étude par des paramètres globaux de la matière organique d'eaux brutes et clarifiée
Authors: Lefebvre E.
Published: July 2012

Incluse dans une étude plus générale de caractérisation de la Matière Organique des eaux naturelles superficicielles, cette partie présente les résultats obtenus par ultrafiltration. Les différents paramètres analytiques suivis concernent le COT, COD, CODB, UV à 254 nm et le potentiel de formation des trihalométhanes (pTHM). Les méthodes expérimentales, mises en oeuvre sur les eaux brutes et clarifiées (notées eb et ec respectivement), comprennent l'ultrafiltration (seuils de coupure: 10, 1 et 0,5 kilodaltons), les demandes en chlore et en bioxyde de chlore ainsi que l'étape de clarification, si sur les usines une préoxydation existe.

Le seuil de coupure de 10 kd ou 1 kd caractérise l'origine d'une eau brute. Les eaux de barrage, contrairement aux eaux « courantes », ont un classement logique des différentes fractions des masses moléculaires apparentes et ceci quel que soit le paramètre analytique suivi (COT ou absorbance UV). Sur toutes les eaux clarifiées ultrafiltrées, la fraction supérieure à 1 kd reste majoritaire. Dans nos conditions experimentales, ce seuil de coupure induit le changement le plus significatif entre une eau brute et son eau clarifiée. La valeur de l'absorbance UVec permet dans un premier temps d'approximer la valeur du COTec.

Les autres paramètres analytiques (CODB, pTHM et demandes en oxydants) aussi bien sur les eaux brutes que clarifiées n'ont pas pû être corrélées avec un ou plusieurs autres paramètres physico-chimiques de ces mêmes eau.
Élimination des oeufs de nématodes et des kystes de protozoaires des eaux usées domestiques par lagunage à microphytes en zone soudano-sahélienne
Authors: Klutse A. , Baleux B.
Published: July 2012

La station expérimentale pilote d'épuration des eaux usées par lagunage de l'École Inter-États d'Ingénieurs de l'Équipement Rural (EIER), Ouagadougou, Burkina Faso, reçoit les eaux usées des bâtiments administratifs et de l'internat des étudiants. Dans les eaux usées brutes, des oeufs d'helminthes (Ascaris lumbricoides, Ankylostoma duodenale), des kystes de protozoaires (Entamoeba coli, Entamoeba histolytica) et des larves d'Anguillule ont été mis en évidence.

Avec un temps de séjour de 16,4 jours dans les bassins de lagunage (2 à 3 heures dans le décanteur, 3,4 jours dans le premier bassin, 13 jours dans le deuxième bassin), les kystes d'Entamoeba coli et d' Entamoeba histolytica sont éliminés respectivement à 94 et 96 %, les oeufs d'Ascaris lumbricoides à 100%, les oeufs d'Ankylostoma duodenale à 90 % et les larves d'Anguillule à 92 %. Quand on considère tous les parasites confondus, le décanteur a un rendement éliminatoire de 33 %, le premier bassin 62 % (malgré la forte charge appliquée), le deuxième bassin 78 %. Le rendement global obtenu pour l'ensemble des parasites est de 94 %.

Si les évolutions des concentrations des parasites fluctuent dans le temps, il y a une différence très significative entre les concentrations obtenues en sortie du lagunage et celles des eaux usées brutes.

On a constaté l'absence des oeufs d'Ascaris lumbricoides pendant toute la période de l'étude ; il en a été de même pour les oeufs d'Ankylostoma duodenale durant une période de 10 mois. Par conséquent, les eaux usées épurées rejetées répondent aux recommandations de l'OMS quant à leur réutilisation agricole.

La mise en place des systèmes rustiques d'épuration des eaux usées dans les pays en voie de développement, surtout dans les zones où les ressources en eau sont limitées, pourrait contribuer sensiblement à la diminution des risques sanitaires liés aux pratiques courantes de réutilisation agricole des eaux usées en agriculture.
Fonctionnement hydrologique d'un interfluve sédimentaire de la plaine côtière ancienne de Guyane Française
Authors: Andrieux P. , Voltz M. , Durbec A.
Published: July 2012

Le fonctionnement hydrologique de la plaine côtière ancienne de Guyane française constitue une des contraintes majeures à sa mise en valeur agricole, du fait de l'existence de périodes d'excès d'eau prolongées.

L'objectif de cet article est d'analyser, sur un interfluve caractéristique de la plaine côtière ancienne, la forme et la dynamique de la nappe et ses sources d'alimentation en relation avec la variabilité des propriétés physiques des sols.

Sur le plan expérimental, le travail est conduit à partir d'un suivi hydrologique in situ des fluctuations de la nappe observées sur 21 stations et d'une caractérisation de la variabilité spatiale de la conductivité hydraulique des sols par la méthode du trou de tarière à charge variable. Sur le plan de la modélisation, l'identification de la répartition spatiale de la recharge sur l'interfluve est déterminée par une modélisation inverse.

Les suivis montrent d'une part la rapidité de réponse de la nappe aux pluies et d'autre part des temps de présence de la nappe en surface variables selon les sols. La modélisation conforte l'hypothèse d'isolement hydraulique de l'interfluve. La dynamique de la nappe est directement reliée aux entrées pluviométriques et dans une moindre mesure aux sols. La variabilité spatiale de la recharge est par ailleurs sous la dépendance de la topographie et de l'hétérogénéité spatiale de la conductivité hydraulique. Enfin, une estimation du ruissellement de surface souligne son importance sur l'interfluve.

Les résultats obtenus montrent que l'engorgement des sols de la plaine côtière est sous la dépendance directe des processus hydrologiques observés à l'échelle de chaque interfluve. La prédiction des zones à excès d'eau marqué et des zones où la recharge est homogène peut être envisagée à partir de la connaissance de la topographie et de la distribution des sols. Sur le plan agronomique et pour les sols à forte contrainte hydrique, la mise en place de systèmes de drainage permettant leur mise en valeur agricole est à considérer.
Utilisation de trois tests de génotoxicité pour l'étude de l'activité génotoxique de composés organohalogénés, d'acides fulviques chlorés et d'échantillons d'eau (non concentrés) en cours de traitement de potabilisation
Authors: Le Curieux F. , Giller S. , Marzini D. , Brice A. , Erb F.
Published: July 2012

Il est admis aujourd'hui que la génotoxicité identifiée dans les extraits d'eau potable provient principalement de l'action du chlore sur la matière organique naturelle qui donne naissance à des dérivés organohalogénés.

Dans le présent travail, nous avons comparé la sensibilité de trois essais de génotoxicité (SOS chromotest, test d'Ames-fluctuation et test micronoyau triton) lors de l'étude de composés organohalogénés, d'acides fulviques chlorés et d'échantillons d'eau (non concentrés) en cours de traitement de potabilisation.

Les composés organohalogénés étudiés sont 4 trihalométhanes, 5 acétonitriles et 5 chloropropanones identifiés dans l'eau potable ou dans des solutions de substances humiques chlorées. Les résultats obtenus révèlent que le SOS chromotest est globalement le moins sensible des trois essais et que le test d'Ames-fluctuation et le test micronoyau triton permettent généralement de détecter les plus faibles concentrations de composés génotoxiques. Les essais ont également permis de démontrer que la nature des substituants halogénés (brome ou chlore), le nombre et la position des atomes de chlore influencent notablement la génotoxicité des composés organohalogénés.

Toutefois, les résultats obtenus indiquent qu'aucun des trois tests réalisés n'est suffisant à lui seul pour détecter l'ensemble des produits génotoxiques. Ces observations confirment la nécessité de réaliser une batterie de tests qui mette en oeuvre divers types cellulaires et différents systèmes de métabolisation, et détecte divers évènements de génotoxicité.

Les travaux portant sur les solutions concentrées d'acides fulviques chlorés montrent l'intérêt des essais sur bactéries (particulièrement le test d'Ames-fluctuation) pour la détection rapide de l'activité génotoxique de ces solutions.

L'étude concemant les échantillons d'eau prélevés à différents niveaux d'une station de potabilisation, et analysés sans concentration préalable, indique que le test d'Ames- fluctuation est le seul capable de détecter une activité génotoxique dans les échantillons non concentrés étudiés. On montre, conformément à la littérature, que l'activité mutagène observée résulte de la chloration de l'eau.
Influence de la dissipation énergetique sur l'efficacité de la flottation à air dissous : analogie avec la floculation
Authors: Gallinari F. , Elmaleh S. , Ben Aïm R.
Published: July 2012

Les flottateurs à air dissous sont classiquement dimensionnés à partir de deux paramètres: le rapport mA/mS des masses d'air et de solides en présence et le temps de contact entre phases. Une série d'essais effectués sur cinq différentes unités continues ou discontinues montre que ces seules variables opératoires ne suffisent pas à déterminer l'efficacité. De plus, l'extrapolation des données obtenues sur un floculateur discontinu conduirait à des besoins en air dissous considérables pouvant limiter le développement industriel. La dissipation d'énergie, habituellement négligée, peut être quantifiée par le gradient de vitesse tel qu'il a été introduit en théorie de la floculation. De plus, une analogie entre la capture bulles-particules et le processus de floculation des particules primaires sur les flocs déjà formés permet d'étendre les équations de vitesse de la floculation et d'obtenir un modèle cinétique où interviennent seulement le gradient de vitesse et la concentration de particules; ce modèle remplace avantageusement l'approche classique qui considère la flottation comme un processus du premier ordre par rapport aux particules. L'efficacité d'une cellule discontinue ou d'un floculateur piston est alors fonction du seul nombre de Camp. Les résultats montrent l'existence d'un intervalle optimal pour le gradient de vitesse, 3000 à 4000 s-¹, et pour le nombre de Camp 105 à 106. Le modèle devra être amélioré par introduction de la tension critique de mouillage des particules.
La restauration des lacs au Québec: un défi face aux problèmes environnementaux actuels
Authors: Dupont J.
Published: July 2012

Le Canada possède l'une des plus importantes réserves d'eau douce au monde. La province de Québec n'y fait pas exception puisqu'on y trouve près de 750 000 lacs et une multitude de rivières. Une grande partie de cette ressource est très fragile et exposée à divers problèmes environnementaux. Ces problèmes prennent leur source à l'échelle locale, régionale, continentale ou même planétaire dans certains cas et sont de différentes natures : eutrophisation, contamination par diverses substances polluantes, acidification, changements climatiques, etc. Au Québec, les moyens d'action actuels visent principalement à réduire les pollutions à la source par voie de réglementation, de programmes d'incitation ou de programmes de subvention (actions d'assainissement des eaux), en ne recourant aux interventions directes à court terme que dans des situations d'urgence ou d'extrême nécessité. Le présent texte rend compte des problèmes liés à l'eutrophisation, à l'acidification et à la contamination, ainsi qu'à leur échelle d'occurrence et des solutions disponibles pour amoindrir leur impact. Cette discussion est menée en favorisant une approche globale concertée qui vise à établir les bases d'une réelle politique de gestion de l'eau.
Risque et décisions en gestion de l'eau. Essai d'analyse de la rationalité du dialogue entre hydrologue et gestionnaire. [Tribune libre / Article bilingue]
Authors: Bernier J.
Published: July 2012

Le concept de risque, trop souvent imprécis, est analysé et un essai de définition rationnelle est tenté pour tenir compte à la fois des aspects de probabilité et de conséquences dommageables. On montre que toute analyse de risque en sciences de l'eau doit résulter d'un dialogue entre hydrologue et gestionnaire qui doit respecter des critères de clarté , d'efficacité et de cohérence. On insiste particulièrement sur la nécessaire prise en compte par l'hydrologue d'une expression, même simplifiée, des conséquences dommageables réelles pour le gestionnaire ou les membres de la cible du risque.
Étude du colmatage de membranes d'osmose inverse utilisées pour la préparation des eaux de dialyse rénale
Authors: Roth E. , Fabre B. , Accary A. , Faller B.
Published: July 2012

L'osmose inverse est l'élément clef de la production d'eau ultrapure servant dans la préparation du liquide de dialyse rénale. Le vieillissement des membranes d'osmose inverse se traduit par une dérive croissante de la conductivité en sortie de membrane et par une augmentation de la teneur en bactéries dans le perméat délivré en sortie d'osmose inverse, entraînant un risque de contamination pour le patient.

Les suivis en conductivité et numérations bactériennes dans la chaîne de production d'eau osmosée de l'Hôpital de Colmar (France) montre un fort dysfonctionnement au niveau des prétraitements et notamment du charbon actif, siège d'une importante prolifération bactérienne (2.3 103 colonies pour 100 ml en amont du charbon actif , 1.1 105 pour 100 ml en aval). Une étude de corrélations entre entrée et sortie d'osmoseurs montre que la forte teneur en germes en sortie du charbon actif est directement responsable de la présence des bactéries dans le perméat.

Des tests hydrauliques effectués sur les membranes après quatre années d'utilisation intensive (6500 heures par an), permettent d'identifier les mécanismes prépondérants de vieillissement et de colmatage des membranes utilisées à l'hôpital de Colmar (compaction, formation d'un dépôt et altération de structure).

Afin d'identifier les substances colmatantes non retenues par le prétraitement, le film colmatant est analysé par analyse élémentaire, spectrophotométrie infrarouge, diffraction X et zêtamétrie, ce qui nous a permis de mettre en évidence la présence notamment d'argiles, de silice et de substances humiques.