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Efficacité de l'assainissement des eaux usées sur le bassin de la rivière Chaudière (Québec, Canada)
Authors: Maranda Y. , Sasseville J. L. 
Published: July 2012

Le Québec a consacré des efforts techniques et financiers substantiels à l'assainissement des eaux usées municipales et à l'entreposage des déjections animales afin de satisfaire les demandes des citoyens en matière de restauration des usages des cours d'eau. L'assainissement de l'eau a, dans l'ensemble, par ses choix technologiques et administratifs, engendré des investissements publics dépassant 7,2 milliards de dollars et plus de 400 millions de dollars annuellement au chapitre de l'exploitation. Ces choix ont-ils permis d'atteindre un niveau de qualité de l'eau correspondant à un optimum social?
À l'aide d'une étude de cas portant sur le bassin versant de la rivière Chaudière (Québec, Canada), cet article met en évidence les facteurs qui ont nuit à l'efficacité des politiques de contrôle de la pollution de l'eau au Québec. Sur ce bassin, 125 M$ ont été consacrés entre 1981 et 1992 à l'érection d'usines d'épuration utilisant différents types de traitement, 8,6 M$ ont été alloués pour la construction de structures d'entreposage de fumiers et le service de la dette pour l'assainissement des eaux usées municipales atteindrait près de 527 M$ selon une hypothèse de financement de 25 ans. La performance des usines d'épuration a permis de réduire significativement les apports au cours d'eau, notamment en DBO5 et en phosphore. Enfin, cette performance et le coût total de l'assainissement municipal sur le bassin de la Rivière Chaudière permettent d'évaluer, sur la base d'une relation coût-efficacité, qu'il y aurait un niveau optimal de qualité de l'eau pouvant résulté de l'établissement d'infrastructures d'assainissement des eaux usées municipales. Ainsi, dans l'optique d'une prise en charge sociale du problème collectif de la pollution de l'eau sur la base du bassin versant, il serait approprié que les gestionnaires et les usagers-contribuables de la ressource-eau, prennent en compte, non pas uniquement les objectifs de rejets, mais également les coûts et les performances de l'ensemble des usines d'épuration sur le bassin afin de retirer le maximum de charges polluantes là où les équipements sont les plus performants.
Défluoruration des eaux par dialyse de Donnan et électrodialyse
Authors: Hichour M. , Persin F. , Sandeaux J. , Molénat J. , Gavach C. 
Published: July 2012

Les travaux réalisés dans cette étude avaient pour objectif l'application de techniques membranaires, dialyse de Donnan et électrodialyse, au traitement d'eaux dont la teneur en fluorure est supérieure à la valeur maximale admissible. Ces deux techniques qui mettent en jeu des membranes échangeuses d'ions, se distinguent par la nature des forces motrices de transfert. Trois eaux modèles relatives à trois pays différents (Maghreb, Sénégal et France) ont été préparées et traitées sur pilotes pré-industriels. Dans tous les cas étudiés, bien que divers anions (Cl-, HCO3-, SO42-) et cations (Na+, K+, Ca2+, Mg2+) soient présents initialement dans les solutions à traiter, une concentration en fluorure conforme aux normes a pu être atteinte avec toutes les membranes testées.
L'électrodialyse qui abaisse la teneur de tous les ions présents dans l'eau, anions et cations, entraîne une déminéralisation partielle et par conséquent un adoucissement de la solution traitée. Par contre, la dialyse de Donnan, du fait de la diffusion du sel du compartiment receveur vers la solution traitée, augmente légèrement la minéralisation initiale. Cette technique qui, du point de vue énergétique, est un procédé plus économique que l'électrodialyse, semble donc plus adaptée au traitement d'eaux fluorurées à faible minéralisation.
Inondations urbaines : un indicateur géométrique caractéristique du comportement hydraulique du bâti
Authors: Hingray B. , Bouvier C. , Desbordes M. , Cappelaere B. 
Published: July 2012

La prévision des inondations urbaines et de leur impact sur le milieu passe par la modélisation précise et lisible des flux inondants. Leur représentation est cependant rendue difficile par le caractère transitoire et multidirectionnel des écoulements, dans un milieu dont la géométrie est très irrégulière. Cet article traite plus spécifiquement du comportement du bâti africain vis à vis des écoulements, en situation inondante, et des lois de stockage et de vidange que l'on peut définir à différentes échelles représentatives de l'habitat : concession, bloc de concessions. Nous présentons trois propriétés du bâti nécessaires et suffisantes pour décrire le comportement hydraulique du milieu à ces échelles : sa pénétrabilité, sa stockabilité et sa transmissivité. L'étude du comportement hydraulique de l'objet bâti élémentaire, la concession, nous permet de relier ces propriétés à des caractéristiques géométriques de cet objet. Une approche agrégative conduit ensuite à définir un indicateur de la structure géométrique du bâti, l'HistoSeuil, équivalent à une densité d'ouvertures et caractéristique de la pénétrabilité du bâti. L'étude de sa pertinence géométrique, i.e. sa variabilité intra- et inter-quartiers a été réalisée dans le cas particulier de la ville de Ouagadougou (Burkina Faso) ; elle est basée sur le relevé systématique des ouvertures observables sur différentes façades de voiries de trois quartiers de types différents, (habitat individuel et spontané). Sa pertinence hydraulique, i.e. sa capacité à reproduire le comportement hydraulique moyen de l'objet urbain modélisé, est enfin abordée. Développée dans le contexte particulier de Ouagadougou, cette approche est généralisable à des configurations urbaines très diverses.
Formation des ions bromate dans une colonne à bulles: Effets du peroxyde d'hydrogène lors de l'ozonation
Authors: Savary B. , Levilly R. , Laplanche A. , Wolbert D. , Lemasle M. 
Published: July 2012

L'utilisation de l'ozone, aujourd'hui très répandue dans les filières de potabilisation, n'est pas sans effet secondaire. De nombreux sous-produits peuvent se former comme notamment les ions bromates, sous produits finaux d'oxydation des bromures contenus dans les eaux. Malheureusement, le mécanisme de production de cette espèce est complexe et dépend de nombreux paramètres difficiles à appréhender.
Sur une installation pilote de type colonne à bulles fonctionnant à contre-courant, nous avons étudié l'influence de différents paramètres, comme le pH, le temps de contact, la dose d'ozone et la dose de peroxyde d'hydrogène, sur la formation des bromates et la dégradation des pesticides, représentée par l'atrazine.
Les résultats de la littérature ont été confirmés lors de l'emploi unique de l'ozone. La formation des ions bromate est influencée par la présence du peroxyde d'hydrogène. Cet oxydant intervient de manière non négligeable sur la consommation des entités intermédiaires. Le couple HOBr/OBr- peut être oxydé par l'ozone moléculaire et le radical OH° mais peut également être réduit par l'ozone et par le peroxyde sous sa forme acide ou sa base conjuguée. En ce qui concerne la dégradation des pesticides, l'utilisation de peroxyde d'hydrogène couplé à l'ozone favorise l'oxydation de la molécule d'atrazine grâce à la présence plus importante de radicaux hydroxyles.
Une pollution accidentelle en pesticides pourra être traitée par l'ajout ponctuel de peroxyde d'hydrogène avec une augmentation de pH, la formation des bromates sera, dans ce cas, faible. La désinfection sera alors assurée par l'étape de chloration.
Application de certains indices diatomiques à un cours d'eau marocain : Oued Hassar
Authors: Fawzi B. , Chlaida M. , Oubraim S. , Loudiki M. , Sabour B. , Bouzidi A. 
Published: July 2012

Les eaux de l'Oued Hassar (Maroc) sont caractérisées par une forte minéralisation. La conductivité, variant entre 3470 et 7210 µS.cm-1, est due essentiellement aux fortes teneurs en chlorures. L'examen de l'Indice de Pollution Organique (IPO) montre que l'effluent d'eaux usées provenant de la ville de Mediouna constitue la principale source de pollution des eaux de l'Oued Hassar.
Concernant l'étude des diatomées épilithiques, 61 espèces et variétés de diatomées ont été inventoriées. Ces taxons sont liés particulièrement à la salinité (Pleurosira laevis, Fragilaria pulchella,…) et à la charge organique (Nitzschia palea, Gomphonema parvulum,…).
Quatre indices diatomiques ont été testés pour l'évaluation de la qualité des eaux de l'Oued Hassar : l'Indice Diatomique Pratique (IDP), l'Indice Diatomique Générique (IDG), l'Indice de Sládecek (SLA) et l'Indice Diatomique Trophique (IDT). La variation spatio-temporelle de ces indices reflète bien la dégradation de la qualité de ce cours d'eau, particulièrement en aval du rejet de la ville de Mediouna (IDP=3,86 ± 1,84 ; IDG=6,05 ± 1,95 ; SLA=4,35 ± 1,93 ; IDT=5,80 ± 1,31). Parmi ces indices testés, seul l'IDP présente une corrélation significative (0,63 ; α<5%) avec l'IPO (indice de référence) tandis que l'IDG, le SLA et l'IDT montrent des corrélations non significatives avec cet indice (0,38 ; 0,27 et -0,11 respectivement).
Incidences de pluies exceptionnelles sur un aquifère libre côtier en zone semi-aride (Chaouia, Maroc)
Authors: Younsi A. , Mania J. , Lhadi E. K. , Mudry J. 
Published: July 2012

Les eaux souterraines qui représentent les seules ressources en eau de la Chaouia côtière, sont très minéralisées : intrusion marine, évaporation et recyclage des eaux d'irrigation chargées en sels. L'évolution spatio-temporelle piézométrique et hydrochimique de cet aquifère a été observée sur 179 puits, de 1991 à 1998 qui inclue une période exceptionnellement pluvieuse. Une comparaison par rapport à l'état de la nappe en 1971, date du début de l'exploitation des eaux souterraines, a été faite. Les suivis ont montré qu'à la suite des pluies importantes de 1996 (943 mm), un rehaussement important du niveau de la nappe et des dilutions plus ou moins retardées de tous les sels en solution dans l'eau, sont mesurés dans tous les puits. En effet, la nappe qui a accusé des baisses de 10 à 20 m entre 1971 et 1995, remonte en 1996 de 4,5 à 12,5 m en moyenne surtout au centre et à l'amont de la plaine. Quant à la qualité des eaux qui s'était dégradée, elle a connu des améliorations importantes avec des variations de 0,5 à plus de 4 ms/cm au niveau de la conductivité électrique. Ces faits montrent une grande sensibilité de la nappe aux apports par les pluies qui constituent sa principale alimentation.
Variations de la structure trophique du lac-réservoir oligotrophe Bin El Ouidane (Maroc)
Authors: Cherifi O. , Loudiki M. 
Published: July 2012

L'étude combinée des apports par les crues, du plancton, des contenus algaux du tractus digestif des Cladocères et du régime alimentaire de quelques espèces de poissons dans le lac de barrage oligotrophe Bin El Ouidane a permis de dégager les conclusions suivantes :
- les apports particulaires et dissous par les crues durant la période d'étude 1995-1997 ont une influence marquée sur la dynamique saisonnière du zooplancton via les changements dans la dynamique du peuplement phytoplanctonique ;
- durant les trois années d'étude, le maximum de biomasse zooplanctonique se situe généralement juste après les pics printanier et estival du phytoplancton mettant ainsi en évidence l'importance du zooplancton herbivore dans la chaîne alimentaire pélagique du lac ;
- l'étude des contenus algaux du tractus digestif des Cladocères Daphnia longispina, Daphnia lumholtzi, Diaphanosoma brachyurum, Ceriodaphnia dubia, Ceriodaphnia reticulata et Bosmina longirostris a montré que l'essentiel des espèces sont des filtreuses herbivores qui adoptent un comportement nutritionnel variable en fonction du temps lié à la disponibilité en phytoplancton, à leur âge et aux caractéristiques biotiques et abiotiques de l'écosystème lacustre ;
- l'étude préliminaire du régime alimentaire de trois espèces de poissons Tinca tinca, Eupomotis gibbosus et Cyprinus carpio montre que leur spectre alimentaire est nettement dominé par le plancton. La fraction faunistique au niveau de leur tube digestif est représentée essentiellement par les Cladocères de grande taille et les Chironomes. Ceci met en évidence l'importance de ces poissons, à régime essentiellement planctonophage, dans la régulation des peuplements planctoniques de la retenue Bin El Ouidane.
Étude des blooms toxiques à cyanobactéries dans trois lacs réservoirs du Maroc : résultats préliminaires
Authors: Oudra B. , Loudiki M. , Sabour B. , Sbiyyaa B. , Vasconcelos V. 
Published: July 2012

Dans le cadre du programme de recherche sur les blooms toxiques à cyanobactéries dans certains lacs de barrage du Maroc, une étude de ce phénomène a été entreprise sur trois retenues : Lalla Takerkoust, Oued Mellah et Al Massira. L'étude taxonomique montre que dans les lacs Lalla Takerkoust et Al Massirra, l'espèce responsable des blooms est Microcystis aeruginosa alors que dans la retenue saumâtre et hypereutrophe Oued Mellah, c'est Microcystis ichthyoblabe.
En complément, une étude toxicologique et toxinologique a permis d'évaluer les risques sanitaires potentiels qui peuvent être engendrés par ces blooms. L'hépatotoxicité, pour l'ensemble des blooms récoltés en 1999, a été confirmée par le biotest " souris ". L'application de ce test a montré que le bloom de LallaTakerkoust est hautement toxique (DL50 < 100 mg/kg) ; celui de Oued Mellah est le moins toxique (DL50 > 500 mg/kg) et celui d'Al Massira est intermédiaire (DL50 comprise entre 100 et 500 mg/kg). Les teneurs en microcystines (hépatotoxines) déterminées par ELISA révèlent des concentrations beaucoup plus importantes pour le bloom de Lalla Takerkoust. L'utilisation de la chromatographie liquide haute performance avec détecteur à barrette photodiode, (CLHP-DBP) a permis la détection et l'identification de 2, 4 et 11 variantes de microcystines, respectivement à partir d'extraits du bloom naturel d'Al Massira, Lalla Takerkoust et Oued Mellah. Cependant, la Microcystine-LR n'a été détectée que dans les extraits d'Al Massira et de Takerkoust. L'apparition des blooms toxiques à cyanobactéries dans ces plans d'eau impose dorénavant la prise en considération des nuisances écologiques et des risques sanitaires liés à la présence des microcystines dans ces eaux.
Impact de pollutions ponctuelles sur les phytocénoses des rivières acides à neutres du Limousin (Massif Central, France)
Authors: Chatenet P. , Haury J. , Botineau M. , Picaud F. 
Published: July 2012

L'impact des pollutions ponctuelles sur les phytocénoses aquatiques est étudié autour des rejets de 12 agglomérations dont 9 sont équipées d'une station d'épuration.
Un échantillonnage systématique avec segmentation du cours d'eau autour de chaque rejet est réalisé. Sur chaque secteur, des relevés de végétation sont pratiqués au niveau de faciès d'écoulements homogènes dont on caractérise le milieu physique parallèlement à une analyse physicochimique de l'eau.
L'ensemble des rejets provoque globalement une élévation de la conductivité, des teneurs en ammonium, nitrates et orthophosphates.
Cela ce traduit par la régression de la phytocénose à Callitriche hamulata et Myriophyllum alterniflorum, par le développement de Ranunculus peltatus, Callitriche platycarpa et d'espèces cryptogames telles que Leptodyctium riparium, ou Melosira sp.
Une Analyse en Composantes Principales menée sur l'ensemble des données permet d'opposer des phytocénoses propres aux secteurs amonts (Scapania undulata, Chiloscyphus polyanthus) à d'autres situées au niveau de rejets (Callitriche platycarpa, Leptodictyum riparium, Melosira sp.,).
Une Analyse Canonique de Correspondances valide le déterminisme de la qualité physicochimique de l'eau sur la végétation. La conductivité, les teneurs en ammonium, nitrates et orthophosphates deviennent prépondérants par rapport aux facteurs du milieu physique classiquement discriminants dans l'installation des phytocénoses dans les rivières limousines.
Échanges en surface dans le modèle de chimie transport multi-échelles MOCAGE
Authors: Michou M. , Peuch V. H. 
Published: July 2012

Les échanges en surface dans le Modèle de Chimie Transport (MCT) multi-échelles MOCAGE de Météo-France comprennent à la fois les flux d'émissions et de dépôt sec d'espèces gazeuses. Une interface 2D a été développée entre MOCAGE et le modèle de prévisions météorologiques opérationnel français ARPEGE dans le but de calculer des flux à la surface réalistes
Pour les émissions, un inventaire global est employé pour le moment; cet inventaire a été construit essentiellement à partir des inventaires des programmes IGAC/GEIA (International Global Atmospheric Chemistry / Global Emission Inventory Activity) et EDGAR (Emission Database for Global Atmospheric Research qui ont des résolutions temporelles annuelles, sai-sonnières ou mensuelles et une résolution spatiale de un degré.
Le dépôt sec d'espèces gazeuses, y compris l'ozone, le dioxyde de soufre, les composés azotés, les composés organiques à longue et à courte durée de vie, a été paramétrisé selon [Wesely, 1989]. Le modèle calcule la vitesse de dépôt à partir de valeurs de trois résistances en série, les résistances aérodynamique, laminaire et de la surface. Ces résistances sont calculées en utilisant les champs de surface d'ARPEGE. Les champs liés à la végétation, tels l'indice foliaire, sont prescrits avec une résolution de un degré sur le globe et de cinq minutes sur l'Europe. Un certain nombre de modifications a été apporté à la paramétrisation de [Wesely, 1989], par exemple pour la formulation de la résistance stomatale et celle de la résistance de surface sur les surfaces mouillées. Les valeurs calculées de vitesse de dépôt ont été comparées à des observations et leurs distributions spatiales et temporelles ont été analysées sur deux saisons opposées (hiver et été, sur les différents domaines de MOCAGE, de résolution allant de 2 degrés pour le globe à 0.25 degrés pour la France.
Aspects chimiques et physiologiques du transfert trophique du méthylmercure et du tributylétain chez deux prédateurs benthiques
Authors: Rouleau C. 
Published: July 2012

Cet article discute des aspects chimiques et physiologiques du devenir des composés organométalliques chez les organismes aquatiques et est basé sur les résultats de travaux ayant porté sur la pharmacocinétique et l'organotropisme du tributylétain (TBT) et du méthylmercure (MeHg) ingérés avec la nourriture chez deux prédateurs benthiques : la plie canadienne (Hippoglossoides platessoides) et le crabe des neiges (Chionoecetes opilio). Les principales observations ont été les suivantes;
- 1o l'efficacité d'assimilation (EA) du MeHg est élevée (ca. 90 %) et il est lentement (t0.95 " 40 d) et uniformément distribué dans l'organisme de la plie et du crabe,
- 2o la demie-vie biologique du MeHg est beaucoup plus longue que celle du TBT (t0.5 " 600 d et 50 d, respectivement), et ce pour les deux espèces,
- 3o la plie canadienne assimile moins efficacement le TBT que le crabe des neiges (EA=47 % et 92 %, respectivement),
- 4o le TBT est rapidement (t0.95=7 d) et uniformément distribué dans l'organisme de la plie canadienne, alors que chez le crabe des neiges une faible fraction de la dose de TBT administrée avec la nourriture est retrouvée dans les tissus autres que l'hépatopancréas.
Certaines de ces observations peuvent être conciliées en tenant compte des propriétés physiques et chimiques du TBT et du MeHg, tels que l'encombrement stérique, la stabilité en milieu biologique, et l'affinité pour certains ligands biologiques. Cependant, des facteurs physiologiques doivent être invoqués pour concilier d'autres observations, comme l'étendue et la vitesse de la distribution du TBT chez la plie canadienne comparativement au crabe des neiges. Par exemple, bien que le TBT soit métabolisé au niveau hépatique chez les deux espèces, la structure du système dans lequel le TBT est distribué diffère fondamentalement. Ainsi, chez la plie canadienne, une importante proportion du TBT absorbé est distribuée à l'ensemble de l'organisme sans être capté par le foie, site de métabolisation, alors que chez le crabe la totalité du TBT absorbé doit d'abord traverser le site de métabolisation, l'hépatopancréas, avant d'être distribué au reste de l'organisme. Dans ce dernier cas, ceci peut avoir pour résultat de limiter le transfert du TBT vers les tissus autres que l'hépatopancréas. Ces résultats montrent que les facteurs ayant une influence dominante sur le transfert trophique et le devenir des organométaux chez les prédateurs benthiques peuvent différer selon le composé considéré; du fait de sa stabilité, le devenir du MeHg semble être presqu'exclusivement contrôlé par ses propriétés chimiques, alors que dans le cas du TBT ce sont les 'propriétés physiologiques' des organismes considérés qui ont une plus grande influence sur son devenir.
La régionalisation des précipitations : une revue bibliographique des développements récents
Authors: St-Hilaire A. , Ouarda T. B.M.J. , Lachance M. , Bobée B. , Barbet M. , Bruneau P. 
Published: July 2012

L'estimation de l'intensité de précipitations extrêmes est un sujet de recherche en pleine expansion. Nous présentons ici une synthèse des travaux de recherche sur l'analyse régionale des précipitations. Les principales étapes de l'analyse régionale revues sont les méthodes d'établissement de régions homogènes, la sélection de fonctions de distributions régionales et l'ajustement des paramètres de ces fonctions.
De nombreux travaux sur l'analyse régionale des précipitations s'inspirent de l'approche développée en régionalisation des crues. Les méthodes de types indice de crues ont été utilisées par plusieurs auteurs. Les régions homogènes établies peuvent être contiguës ou non-contiguës. L'analyse multivariée a été utilisée pour déterminer plusieurs régions homogènes au Canada. L'adéquation des sites à l'intérieur d'une région homogène a souvent été validée par une application des L-moments, bien que d'autres tests d'homogénéité aient aussi été utilisés.
La loi générale des valeurs extrêmes (GEV) est celle qui a le plus souvent été utilisée dans l'analyse régionale des précipitations. D'autres travaux ont porté sur la loi des valeurs extrêmes à deux composantes (TCEV), de même que sur des applications des séries partielles.
Peu de travaux ont porté sur les relations intensité durée dans un contexte régional, ni sur les variations saisonnières des paramètres régionaux. Finalement, les recherches ont débuté sur l'application des concepts d'invariance d'échelle et de loi d'échelle. Ces travaux sont jugés prometteurs.
Dégradation photochimique d'herbicides chlorophenoxyalcanoïques en milieux aqueux
Authors: Fdil F. , Aaron J. J. , Oturan N. , Chaouch A. , Oturan M. A. 
Published: July 2012

La dégradation photochimique de cinq herbicides appartenant à la famille des chlorophénoxyalcanoïques a été étudiée en solution aqueuse par irradiation à 254 nm selon trois systèmes : UV seul, UV/H2O2 et UV/H2O2/ FeIII (photo-Fenton). Le procédé photochimique semble constituer une alternative prometteuse aux méthodes existantes de traitement chimique des eaux polluées; en effet il permet de détruire photochimiquement l'herbicide initial et d'obtenir, dans les conditions opératoires initiales, sa minéralisation complète en CO2 et H2O. Il s'agit d'un procédé d'oxydation avancé, utilisant comme agent oxydant, des radicaux OH. produits in situ photochimiquement. L'évolution de la composition chimique des solutions d'herbicides étudiés a été suivie par chromatographie liquide à haute performance (CLHP). La minéralisation a été évaluée par mesure de la demande chimique en oxygène (DCO) et par le dosage des ions chlorures libérés. La cinétique de photodégradation, la nature et l'évolution des produits formés ainsi que le rendement du procédé ont été déterminés.