Academic literature on the topic 'Polluants organiques – Variations saisonnières'

Résumé L’étude des caractéristiques physico-chimiques des eaux souterraines de la communauté Mzamza, soumises aux rejets liquides de la ville de Settat à partir de l’oued Boummoussa, montre que la qualité des eaux des différents puits est variable et dépend d’un certain nombre de facteurs tels que l’emplacement des puits par rapport aux eaux usées et l’activité agricole. L’interprétation des données d’analyse, la corrélation existante entre eaux usées et eaux de puits, et la répartition des eaux souterraines en groupes sont réalisées en utilisant l’Analyse en Composante Principale Normée. L’étude a révélé des origines différentes de la contamination des eaux souterraines, à savoir, la contamination par la matière organique due essentiellement à l’utilisation des eaux usées à des fins d’irrigation et à leur infiltration continue, et finalement le retour des eaux d’irrigation (chargées en engrais azotés) qui est considéré comme étant la principale origine de la minéralisation et de la pollution des eaux. Plusieurs facteurs conditionnent la progression de cette pollution : les concentrations des polluants dans les eaux usées, la nature des sols, la lithologie, la perméabilité de l’aquifère exploité et la profondeur de la nappe. Les résultats acquis dans cette étude font ressortir également l’influence primordiale des variations saisonnières, ainsi que le rôle bénéfique des précipitations.

Abstract Les différentes fractions du phosphore du sédiment de la retenue de barrage Al Massira sont identifiées par l'extraction séquentielle et les échanges à l'interface eau-sédiment sont déterminés par les tests de fixation-relargage. Le phosphore sédimentaire est essentiellement sous formes inorganiques (o-P + Fe(OOH)-P + CaCO3-P=77% du P-Tot) avec la prédominance de la fraction CaCO3-P. Les formes organiques (ASOP + ROP) représentent seulement 23% du P-Tot. Les tests de fixationrelargage ont montré que les formes minérales du phosphore sont les plus impliquées dans les échanges à l'interface eausédiment, en particulier la fraction liée au fer [Fe(OOH)-P]. Les variations saisonnières significatives de Fe(OOH)-P et de CaCO3-P (p< 0,01) au cours d'un cycle annuel expliquent les tendances de stockage et de mobilisation du phosphore par chacune d'entre elles. Ces deux fractions peuvent stocker ou libérer chacune prés de 17% du P-Tot, alors que la mobilité du phosphore mesurée est de 23% du P-Tot. Ce décalage apparent entre la mobilité considérée par fraction et la mobilité totale peut être expliqué par la mobilité interne entre les différentes fractions dans le sédiment. En effet, selon les conditions environnementales (pH, potentiel rédox), le phosphore libéré par une fraction sera en partie récupéré par l'autre.

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.

Les substances humiques se fixent en surface des minéraux argileux et modifient les sites d'adsorption des polluants organiques hydrophobes (POH). Parallèlement, les substances humiques dissoutes complexent les POH non ioniques selon des mécanismes de liaison réversible généralement évalués par le coefficient de partage Koc. Les solutés humiques seraient ainsi responsables du transport des POH dans les écosystèmes aquatiques par solubilisation de la fraction adsorbée sur le sédiment. Notre étude a pour objectif la quantification et la modélisation de ces phénomènes pour des composés modèles disponibles commercialement : kaolinite, pyrène et acide humique Aldrich purifié. L'isotherme d'adsorption de l'acide humique (AH) sur la kaolinite à pH 6,5 et à force ionique 10-2 M suit une loi de Freundlich, dont les valeurs du modèle sont KF =0,79 et nF =1,90. Dans les mêmes conditions expérimentales, le pyrène, composé modèle à quatre noyaux du groupe des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), semble s'adsorber en formant des microcristaux à la surface de l'argile. La présence d'acide humique fixé sur la kaolinite modifie l'adsorption du pyrène, qui se modélise par une isotherme de Freundlich de paramètres K'F =0,30 et n'F =2,00. Les interactions entre le pyrène et l'acide humique dissous ont été quantifiées par spectroscopie d'extinction de fluorescence et relation de Stern-Volmer. La fraction humique dissoute non adsorbée sur le minéral argileux se caractérise par de plus fortes valeurs de Koc que l'acide humique initial (2,95.105 L.kg-1 contre 1,86.105 L.kg-1). L'hypothèse de fractionnement des substances humiques lors de l'adsorption sur l'argile est confirmée par les variations du poids moléculaire moyen des AH, déterminé par chromatographie d'exclusion stérique, et des variations des intensités de fluorescence des fractions chromatographiées. Les résultats obtenus pour la quantification du pyrène désorbé du solide argileux dans l'eau pure et dans une solution d'AH (50 mg.L-1) tendent à minimiser le rôle de la matière organique naturelle dissoute dans le transfert des polluants hydrophobes du milieu solide au milieu liquide.

L'objectif de ce travail est d'étudier dans un premier temps la dynamique du phosphore dans un système de traitement d 'eaux usées par lagunage facultatif, en relation avec les compartiments biologiques: phytoplancton, zooplancton et bactéries, dans un deuxième temps, d'évaluer, sous les conditions du climat aride, les performances épuratoires de ce système en ce qui concerne les formes du phosphore. Un intérêt particulier est porté au phénomène du relargage du phosphore par les sédiments. Les résultats montrent qu'il y a une évolution saisonnière et cyclique du phosphore dans les bassins de lagunage, en étroite corrélation avec le phytoplancton et le zooplancton. Le phytoplancton représente la part importante des formes organiques du phosphore particulaire. Les meilleures performances d'élimination du phosphore sont notées au printemps (77% pour les PO4 et 64 % pour le phosphore total). La période la moins performante est la période automne-hiver où les rendements moyens ne dépassent pas 38%. Le phosphore éliminé est stocké dans les sédiments. En période estivale, des phénomènes de relargage du phosphore à partir des sédiments ont été mis en évidence, favorisés par une zonation verticale des eaux à cette période. Des essais aulaboratoire ont montré la grande aptitude des sédiments de la station de lagunage étudiée à relarguer le phosphore, avec intervention de l'activité biologique du sédiment.

Les composés organiques volatils (COV) jouent un rôle majeur au sein du système atmosphérique en tant que précurseurs d’ozone troposphérique et d’aérosols organiques (AO) secondaires. En région méditerranéenne, les concentrations en polluants particulaires et gazeux sont généralement plus élevées que dans la plupart des régions d’Europe continentale, en particulier en période estivale. Cependant, la pollution de l’air dans cette région reste difficile à caractériser en raison d’un manque de mesures atmosphériques. Cette thèse permet de mieux comprendre les sources et le devenir des COV en région méditerranéenne orientale. Lors de la campagne de mesure intensive de Mars 2015 réalisée sur un site de fond chypriote, des mesures en continu d’un grand nombre de COV ont permis d’évaluer leurs teneurs, de mieux comprendre leurs principales sources dans la région et de décrire leurs variabilités et leurs origines potentielles. Une analyse factorielle a montré que les sources biogéniques et la pollution de fond régionale étaient les plus importants contributeurs aux concentrations en COV observées sur ce site. Bénéficiant de mesures d’AO en continu, un parallèle entre la composition en aérosol organique et la phase gazeuse a été réalisé. Les interactions des COV biogéniques avec des composés anthropiques peuvent influencer la formation et la croissance de nouvelles particules, induisant un renforcement de la fraction d’AO secondaire. Finalement, des mesures en continu de COV primaires ont été effectuées de Janvier 2015 à Février 2016 afin de mieux caractériser la variation saisonnière des COV et de leurs sources affectant la région méditerranéenne orientale
Volatile organic compounds (VOCs) play a key role within the atmospheric system acting as precursors of ozone and secondary organic aerosols (OA). In the Mediterranean region, particulate and gaseous concentrations are usually higher than in most continental European regions especially during summertime. However, air pollution in this region remains difficult to characterize because of a lack of atmospheric measurements. This thesis provides a better understanding of the sources and fate of VOCs in the Eastern Mediterranean region. During the intensive field campaign held in March 2015 at a background site of Cyprus, real-time measurements of a large number of VOCs have been performed, allowing the evaluation of their concentration levels in ambient air, improving the understanding of their major sources in the area, and describing their variabilities and their potential origins. A factorial analysis (PMF) showed that the local biogenic sources and the regional background were found to be the largest contributors to the VOC concentrations observed at this site. Benefiting from real-time OA measurements, a parallel between organic aerosol and gas phase composition was conducted. Biogenic VOC interactions with anthropogenic compounds can influence formation and growth of newly particles, inducing a reinforcement of secondary OA fraction. Finally, on-line measurements of primary VOCs were performed from January 2015 to February 2016 to provide a better characterization of the seasonal variation in VOCs and their sources impacting the Eastern Mediterranean region

Ces travaux ont caractérisé la pollution par les Composés Organiques Volatils d'une atmosphère urbaine sous influence industrielle. Un site récepteur de l'agglomération dunkerquoise a été équipé d'un outil analytique permettant la mesure horaire de 53 COV de septembre 2002 à août 2003. Des profils d'émission des sources de COV influençant ce site ont été établis. L'analyse qualitative des données a mis en évidence plusieurs type de sources: échappements automobiles, évaporation de solvants et carburants, émissions industrielles. Ces dernières sont corrélées à des directions de vent peu fréquentes, qui, lorsqu'elles s'établissent, engendrent de fortes teneurs au site récepteur. L'analyse quantitative des données, basée en partie sur le modèle CMB, a établi que la contribution des sources industrielles aux teneurs ambiantes pour certaines directions de vent atteint plus de 70%. Néanmoins, globalement la contribution des sources urbaines et trafic représente plus de 80%.

La production mondiale de déchets augmente d’une façon rapide, elle engendre une source de menace pour les organismes vivants, la santé humaine et l’environnement. Dans les pays du tiers monde comme le Liban, la majorité des déchets produits sont éliminées dans des décharges mal contrôlées. Les déchets sont soumis à des processus de dégradation aboutissant à la libération de nombreuses substances toxiques principalement les lixiviats, chargés en polluants, ils constituent une source importante de la pollution de l’environnement. Au Liban les déchets sont éliminés dans des décharges non contrôlées sans aucun tri préalable. La décharge de Tripoli est l'une des plus grandes au Liban, ses lixiviats sont rejetés dans l’environnement aquatique sans aucun traitement. Notre travail de recherche a pour objectif d’étudier les caractéristiques physico-chimiques ; la variation temporelle et saisonnière de la qualité des lixiviats issue de la décharge, et l’estimer le risque sur la zone d’étude. Afin de répondre à ces objectives plusieurs campagnes d’échantillonnages ont été effectuées couvrant les périodes estivales et hivernales, ainsi que les cellules anciennes et nouvelles du corps de la décharge. La variation des 100 paramètres de qualité des lixiviats à savoir des composants organiques dissous; des macros polluants inorganiques; des éléments traces métalliques et des composés organiques xénobiotiques ont été suivis. Les analyses de la qualité des lixiviats ont montré une grande variation entre les deux unités de la décharge. La teneur de la majorité des polluants (organiques et minéraux) détectés dans la nouvelle unité de décharge est beaucoup plus importante à celle trouvée dans l'ancienne unité. Cela indique l'état hétérogène du corps de la décharge et l’influence de l’âge sur la qualité des lixiviats. La quantité et la qualité du lixiviat sont fortement corrélées aux conditions climatiques et cela dépend du polluant étudié, ce qui reflète la complexité d’effet saisonnier sur la qualité du lixiviat de la décharge de Tripoli. Des valeurs élevées des LPI (indice de pollution par le lixiviat) et du flux annuel des polluants (organiques et minéraux) ont été trouvées, ce qui montre la toxicité élevée des lixiviats ainsi que la pollution occasionnelle des différents compartiments de l’environnement aquatique voisin (Fleuve Abou Ali et Mer Méditerranée).Les résultats obtenus dans cette étude donnent une image claire sur la qualité de lixiviat de la décharge, ils serviront à la mise en place des actions correctives et préventives de la situation dangereuse de la décharge et à attirer l’attention des responsables locaux et nationaux pour limiter le danger et de se diriger vers une bonne gestion des lixiviats rejetés par la mise en place d’un système de traitement spécifique des lixiviats
The global production of waste is increasing rapidly, posing a source of threat to living beings, human health and the environment. Most of the waste produced is disposed of in poorly controlled landfills, especially in third world countries such as Lebanon. The waste is subjected to degradation processes resulting in the release of many toxic substances mainly leachate which is loaded with pollutants constituting a major source of environmental pollution. In Lebanon, waste is disposed of in uncontrolled landfills without any prior sorting. The Tripoli landfill is one of the most dangerous landfills in Lebanon due to the disposal of leachate in the aquatic environment without any treatment.Our research work aims to study the physico-chemical characteristics; the temporal and seasonal variation in the quality of the leachate from the Tripoli landfill in northern Lebanon, and the estimation of the probable risk of leachate in the study area. In order to meet these objectives, several sampling campaigns were carried out covering the summer and winter periods, as well as the old and new cells of the body of the landfill. The variation of the 100 leachate quality parameters, namely dissolved organic components; inorganic macro-components; metallic trace elements; and xenobiotic organic compounds were monitored according to standard methods of wastewater analysis using specific laboratory equipment. Analyzes of the leachate quality showed a large variation between the two-landfill units. The content of the majority of pollutants (organic and mineral) detected in the new landfill unit is much higher than that found in the old unit. This indicates the heterogeneous state of the landfill body and the influence of age on the quality of the leachate. The quantity and quality of the leachate is strongly correlated with climatic conditions and it depends on the pollutant studied, reflecting the complexity of the seasonal effect on the quality of the leachate from the Tripoli landfill. High values of LPI (Leachate Pollution Index) and leachate pH were found which show the age of the Tripoli landfill. High values of LPI and the annual flow of pollutants (organic and mineral) were found, which shows the high toxicity of the leachate as well as the occasional pollution of the different behaviors of the neighboring aquatic environment (Abou Ali River and Mediterranean Sea).The results obtained in this study give a clear picture of the leachate quality of the Tripoli landfill; which will be used to set corrective and preventive actions for the hazardous situation of the landfill, and to attract the attention of local and national managers to limit the danger and move towards a good management of leachate rejected by the establishment of a specific treatment system of leachate

Les composés organiques halogénés volatils ont été étudiés à la fois in-situ, dans le milieu marin, et lors d'expérimentations in-vitro, avec pour objectifs d'examiner leurs origines et comportement dans des eaux côtières, et aussi d'en déterminer les flux vers l'atmosphère. Dans le milieu marin, les travaux ont été menés dans deux zones distinctes. Sur le plateau continental Sud-Bretagne, ils ont permis la mise en évidence de la production de VHOC bromés par les diatomées et celles CH2C1I par les cyanobactéries. En baie de Morlaix, ces travaux ont permis la mise en évidence du rôle des macroalgues comme producteur de précurseurs bromés (HoBr) et de la matière organique dissoute dans la production de VHOC bromés. Cette étude a aussi permis de démontrer la capacité de lumière à engendrer une production directe de ces composés. Les champs d'algues de la baie de Morlaix sont une source relativement importante de VHOC biogéniques pour l'atmosphère. Cette source a pu être quantifiée en terme de flux. Ces flux présentent des variations saisonnières marquées, ils sont maximums entre la fin du printemps et le milieu de l'été. Sur une année les quantités exportées (gHa-1an-1) sont comprises entre 0, 8 pour Ch2C1I et 166,2 pour le CHBr3. Les expérimentations menées en laboratoires ont permis de montrer l'importance de la physiologie des macroalgues dans la production de VHOC. La présence de parasite comme facteur d'augmentation ou d'adaptation de la production a ainsi été mise en évidence che C. Crispus et Gracilaria sp
The volatil halogenated organic compounds were studied at the same time in-situ, in the marine environment, and as the time of experiments in-vitro, with for objectives examining their origins and behaviour in coastal water, and also determining flows towards the atmosphere of them. In the marine environment work was undertaken in two distincts zones. On the continental shelf South-Brittany they allowed the description of the production of VHOC brominated by the diatoms ant that of CH2CII by the cyanobacteria. In the bay of Morlaix this work allowed the description of the role of the macroalgues as producer of brominated precursors (HOBr) and of the dissolved organic matter in the production of brominated VHOC. This study also made it possible to show the capacity of light to generate a direct production of these compounds. The fields of algae of bay of Morlaix are a relatively important source of biogenic VHOC for the atmosphere. This source could be quantified in term of flow. These flows present marked seasonal variations, they are maxima between the end of spring and the middle of the summer. Over one year the quantities exported (G ha-1 year-1) are included between 0, 8 for CH2CII and 166,2 for CHBr3. The experiments carried out in laboratories made it possible to show the importance of the physiology of the macroalgae in the production of VHOC. The presence of parasite like factor of increase or adaptation of the production was thus highlighted at C. Crispus and Gracilaria sp

Du fait de leurs effets négatifs sur la santé humaine et sur l’environnement en général, les particules atmosphériques méritent notre attention. La réglementation européenne est d’ailleurs en pleine évolution. En France, la caractérisation de la composition chimique de la matière organique particulaire est encore largement insuffisante. Ce travail s’inscrit dans la problématique générale d’une meilleure connaissance de la composante organique de l’aérosol. Dans un premier temps, une étude bibliographique approfondie a permis de révéler les sources dominantes d’aérosols organiques en zone urbaine. La circulation automobile, les émissions liées à la combustion de biomasse ainsi que les émissions liées aux activités de cuisine en ressortent comme majoritaires. Il s’agit alors de sélectionner les traceurs qui s’y rapportent, et devant répondre à un certain nombre de critères. Nous nous sommes néanmoins interrogés quant à la validité de ces traceurs, et avons mené un certain nombre de tests à la source. Des prélèvements de particules PM10 et PM2. 5 ont été effectués sur un site urbain de fond à Strasbourg (67), sur une durée d’une année, afin de mettre en évidence une variabilité de la composition chimique de l'aérosol organique, ainsi que l'influence de telle ou telle source. Des collectes ont également été réalisées sur le site du Centre de Recherche TOTAL de Solaize (69), afin de disposer de prélèvements soumis à une influence industrielle et autoroutière directe. Une fois collectées sur le filtre en quartz par des collecteurs grand volume Digitel DA 80, les particules sont extraites au soxhlet, puis séparées en 3 fractions par Chromatographie Flash afin de diminuer le bruit de fond, pour être ensuite analysées. -fraction apolaire : les alcanes linéaires, le phytane et le pristane par CG-DIF en étalonnage externe ;-fraction semi polaire : les HAP sont analysés par CLHP, en étalonnage externe ; le cholestérol est analysé par CG-SM avec ajout d’un étalon interne, après une dérivatisation au BSTFA + 1% TMCS ; l’analyse du benzothiazole a été tentée par CG-SM mais n’a cependant pas abouti ;-fraction polaire : le levoglucosan est analysé par CG-SM avec ajout d’un étalon interne, après une dérivatisation au BSTFA + 1% TMCS ; les acides n-carboxyliques et les méthoxyphénols sont analysés avec ajout d’un étalon interne, après une dérivatisation au MBDSTFA. Il ressort de cette étude que les concentrations observées à Strasbourg, considéré comme un site urbain de fond, sont généralement plus basses que dans la littérature, où les études sont menées généralement dans de grandes métropoles de Chine ou des Etats Unis par exemple. Strasbourg reste néanmoins une ville relativement touchée par les activités anthropiques (circulation, cuisine, chauffage). Une nette influence saisonnière a été mise en évidence, avec des concentrations plus élevées en hiver qu’en été. Les concentrations relevées à Solaize sont bien plus élevées que celles de Strasbourg (caractéristiques d’un site urbain de fond), reflétant l’activité industrielle, en plus d’une circulation autoroutière marquée
Because of their negative effects on human health, and more generally on the whole environment, a particular interest about particles is increasing. Indeed, the European regulation evolves continuously. . In France, the characterization of the chemical composition of particulate organic matter (POM) is still largely insufficient. The general concern of this work is to access to a better knowledge of the organic components of the aerosols. Initially, a bibliographical study makes it possible to reveal the dominant sources of organic aerosols in urban zone. Vehicular exhaust, biomass burning and the emissions related to the cooking activities are often considered as the main sources. It is then necessary to select the tracers refering to these dominant sources. These molecules must be characteristic. Nevertheless, we questioned ourselves about the validity of these tracers, and have done some tests at sources. PM10 and PM 2. 5 particles were collected on a background urban site in Strasbourg (67), during one year, in order to reveal if possible after analysis, a variability of the chemical composition of the organic aerosol, as well as the influence of the different sources. Particles were also collected on the TOTAL Research Center site of Solaize (69), under industrial and motorway direct influences. Once collected on the quartz filter by high volume samplers Digitel DA 80, the particles are soxhlet extracted, and then separated into 3 fractions thanks to Flash Chromatography, in order to decrease the background noise. Thus separated, the 3 fractions obtained can be analysed :- non polar fraction : linear alkanes, the phytane and the pristane by GC-FID with an external calibration; - semi polar fraction : the HAP are analyzed by HPLC, with an external calibration; cholesterol is analyzed by GC-MS with addition of an internal standard, after a derivatisation with BSTFA + 1% TMCS; the analysis of benzothiazole was tried by GC-MS but however did not succeed; - polar fraction : the levoglucosan is analyzed by GC-MS with addition of an internal standard, after a derivatisation with BSTFA + 1% TMCS; the n-alkanoic acids and the methoxyphenols are analyzed with addition of an internal standard, after a derivatisation with the MBDSTFA. This study reveals that the concentrations observed in Strasbourg, considered as a background urban site, are generally lower than in the literature, where the studies are generally carried out in great metropolis, in China or in the United States for example. Nevertheless, Strasbourg remains a site relatively affected by the anthropic activities (automotive exhaust, cooking, heating). A clear seasonal influence is highlighted, with higher concentrations in winter than in summer. The concentrations observed in Solaize are much higher than those of Strasbourg, reflecting the industrial activity added to the intensive motorway circulation

L’application d’une approche intégrée chimie et biologie permet d’évaluer la qualité environnementale des milieux aquatiques en général et d’une lagune en particulier. La biosurveillance permet d’évaluer les effets dans le temps et dans l’espace de la présence de l’ensemble des contaminants et autres facteurs de stress dans le milieu naturel. L’influence de la température sur la réponse des biomarqueurs a été étudiée dans des conditions expérimentales sur des moules de la lagune de Bizerte exposées à du Benzo(a)pyrène. Des expérimentations in situ nous ont permis de suivre les variations des mécanismes biochimiques et physiologiques chez la moule Mytilus galloprovincialis provenant de deux sites peu et fortement contaminés de la lagune de Bizerte. Une approche couplant les interactions entre les facteurs abiotiques et biotiques dans l’espace et le temps a permis d’identifier l’élévation de température en période estivale et l’effort de ponte comme paramètres les plus impactant de la réponse métabolique d’adaptation. La réponse métabolique d’adaptation est basée sur un suivi mensuel pendant deux cycles saisonniers, d’une batterie de biomarqueurs d’exposition et d’effet (la benzopyrène hydroxylase, la glutathion S-transférase, les protéines de résistance aux multixénobiotiques, l’acétylcholinestérase, la catalase, le malonedialdéhyde, la stabilité des membranes lysosomales et les cassures des brins d’ADN (test Comet)) et des marqueurs physiologiques (indices de condition et gonadique) sur deux sites peu et fortement contaminés par les métaux lourds, les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les polychlorobyphenils. L’étude mensuelle sur deux cycles saisonniers a également permis (1) d’appliquer l’indice de réponse biologique (IBR : Integrated Biological Response) pour une interprétation intégrée des biomarqueurs en cas d’exposition chronique et (2) de proposer des seuils sans effets (BAC : Background Assessment Criteria) et des seuils avec effets des contaminants chimiques (EAC : Evaluation Assessment Criteria) dans l’objectif de standardiser l’interprétation des biomarqueurs en surveillance d’une une lagune méditerranéenne du nord de la Tunisie
The assessment of the environmental quality of aquatic ecosystem used an integrated approach of chemistry and biology. The influence of temperature on the Response of biomarkers has been studied in experimental conditions on mussels from the Bizerte lagoon exposed to Benzo [a] pyrene. In situ experiments have allowed us to track changes in biochemical and physiological mechanisms in the mussel Mytilus galloprovincialis from two little and heavily contaminated Bizerte lagoon sites. Spatial and seasonal variations in a battery of biomarkers were analyzed in relation to environmental parameters. Approach coupling interactions between abiotic and biotic factors in space and time identified the rise in temperature in summer and effort laying the greatest impact as parameters of metabolic adaptive response. The metabolic response of adaptation is based on an monthly monitoring for two seasonal cycles, a battery of effect and exposure biomarkers (benzopyrene hydroxylase, glutathione Stransferase, multxenobiotics resistance, the acetylcholinesterase, catalase, malondialdehyde, the stability of lysosomal membranes and DNA strand breaks (Comet assay)) and physiological markers (condition and gonadic indices) on two sites and some highly contaminated by heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorobyphenils. The monthly survey of two seasonal cycles also allowed (1) to apply the biological response index (IBR : integrated biological response) for an integrated interpretation of biomarkers for chronic exposure and (2) to propose thresholds no effect (BAC : background assessment criteria ) and thresholds with effects of chemical contaminants (EAC : Environment assessment criteria ) with the aim of standardizing the interpretation of biomarkers in monitoring a Mediterranean lagoon in northern Tunisia

Les zones de cultures conchylicoles sont des écosystèmes singuliers où les sources de matière organique particulaire (SMOP) sont diverses et les relations trophiques interspécifiques entre les suspensivores benthiques sont particulièrement complexes. Dans cette étude, les compositions des isotopes stables naturels (δ13C et δ15N) et les biomarqueurs acides gras ont été utilisés pour évaluer la dynamique temporelle des contributions des SMOP (matière organique marine (PhyOM), microphytobenthos (MPB), matière organique terrestre (MOT), matière organique sédimentée (MOS) et les macroalgues Ulva sp. Et Fucus serratus) aux régimes alimentaires de l’huître Crassostrea gigas et de ses compétiteurs potentiels (Mytilus edulis, Cerastoderma edule, Crepidula fornicata, Lanice conchilega et Sabellaria alveolata) dans deux écosystèmes normands (France) contrastés : Baie des Veys (BDV) et Lingreville (LIN). L’approche isotopique a montré que PhyOM a été la source de nourriture prédominante pour les bivalves, en particulier à LIN grâce à la forte influence marine. Cependant, le MPB et les détritus de MOT ainsi que des macroalgues ont également contribué au régime des suspensivores pendant l'été et l'automne en BDV. Cette découverte a été confirmée par le suivi saisonnier des biomarqueurs acides gras, lesquels ont montré une contribution élevée des diatomées et aussi des contributions significatives de bactéries. La dynamique des relations trophiques des macroinvertébrés était dépendante du temps, en fonction du caractère saisonnier de la nourriture disponible. La compétition interspécifique est peu probable parce que les espèces ont montré la capacité d'utiliser les différentes sources disponibles au cours du temps et en particulier pour C. Fornicata, L. Conchilega et S. Alveolata
Shellfish culture zones are singular ecosystems where particulate organic matter sources (POMS) are diverse and where interspecific trophic relations between benthic suspensivores are particularly complex. In this study, the compositions of both natural stable isotopes (δ13C and δ15N) and fatty acid biomarkers were used to evaluate the temporal dynamic of POMS contributions (marine organic matter (PhyOM), microphytobenthos (MPB), terrestrial organic matter (TOM), sedimented organic matter (SOM) and the macroalgae Ulva sp. And Fucus serratus) to the diet of the oyster Crassostrea gigas and of its potential competitors i. E. Mytilus edulis, Cerastoderma edule, Crepidula fornicata, Lanice conchilega and Sabellaria alveolata, this in two contrasted ecosystems of Normandy (France) : the Bay of Veys (BDV) and Lingreville (LIN). The isotopic approach has shown that PhyOM was the main food source for bivalves, particularly in LIN due to the strong marine influence. However, the MPB and the TOM detritus as well as the macroalgae contributed to the diet of suspensivores during the summer and the autumn in BDV. This discovery was confirmed by the seasonal monitoring of fatty acid biomarkers, which has shown a high contribution of the diatoms and also a significant contribution of bacteria. The dynamic of the trophic relations of macroinvertebrates was time-dependent, according to the seasonal character of food available. The interspecific competition is not very likely because the species have shown the capacity to use the various sources available along the year and especially for C. Fornicata, L. Conchilega and S. Alveolata

L’aérosol organique secondaire (AOS) a un impact sur la qualité de l’air et le changement climatique, notamment. Mais ses quantités atmosphériques restent mal représentées, aussi bien en région source qu’en région de transport, en raison de la méconnaissance des sources et de la nature des Composés Organiques Gazeux (COG) précurseurs de l’AOS et des mécanismes de formation de l’AOS.Ce travail de thèse a pour objectif (1) de caractériser les sources des COG, parmi lesquels d’importants précurseurs d’AOS, et (2) d’estimer l’impact des COG sur la formation d’AOS en zone urbaine. Ce travail s’appuie sur les mesures de COG en deux sites périurbains de deux mégapoles, Paris et Los Angeles, dans le cadre des programmes MEGAPOLI (été 2009 et hiver 2010) et CalNex (printemps 2010). À partir de la composition de la fraction organique des phases gazeuse et particulaire, des indicateurs de la qualité de l’air et des données météorologiques, nous avons (1) identifié les déterminants des COG, (2) identifié et estimé l’importance relative des sources saisonnières d’émissions des COG par application du modèle sources-récepteur PMF, (3) estimé l’impact des COG sur la formation d’AOS. En été comme en hiver, les COG mesurés en périphérie de Paris sont fortement associés au profil de source des émissions lointaines et à celui des COVO. Les COG mesurés dans l’agglomération de Los Angeles sont majoritairement associés aux profils de sources anthropiques primaires. Quant à la formation d’AOS, ces travaux ont pour la première fois permis de mettre en évidence l’importance des Composés Organiques à la Volatilité Intermédiaire (COV-I) dans la formation d’AOS à partir de leur mesure in-situ à Paris
Secondary Organic Aerosol (SOA) impacts air quality and climate change. However, its ambient concentrations are still underestimated. A large discrepancy has been observed between estimations and observations of SOA in urban areas as well as in remote areas, since the sources and the nature of the SOA precursors, the Gaseous Organic Compounds (GOCs), and the SOA formation mechanisms remain unclear. The studies presented here aim (1) to characterize the GOCs, including important SOA precursors, in urban area by studying their determinants and their sources, and (2) to study the GOCs impact on the SOA formation in urban area. To answer these objectives, we studied GOCs measured at suburban sites of Paris and Los Angeles megacities, as part of the MEGAPOLI (summer 2009 and winter 2010) and CalNex (spring 2010) programs, respectively. From the study of the organic fractions of the particulate- and the gas-phases with air quality indicators and meteorological data, (1) we identified the GOCs determinants, (2) we identified their sources and quantified their relative contribution to the GOCs emissions according to the season, by implementing the source receptor model PMF, and (3) we estimated the impact of the GOCs on the SOA formation. In summer and in winter, the GOCs measured in Paris are strongly associated with the “remote” and “OVOCs” source profiles. The highest contributions to the emissions of GOCs measured in Los Angeles are associated to the anthropogenic source profiles. As for the SOA formation, these studies highlighted for the first time the importance of the Intermediate Volatility Organic Compounds (I-VOCs) in the SOA formation from their measurements in Paris

L’aérosol organique secondaire (AOS) a un impact sur la qualité de l’air et le changement climatique, notamment. Mais ses quantités atmosphériques restent mal représentées, aussi bien en région source qu’en région de transport, en raison de la méconnaissance des sources et de la nature des Composés Organiques Gazeux (COG) précurseurs de l’AOS et des mécanismes de formation de l’AOS.Ce travail de thèse a pour objectif (1) de caractériser les sources des COG, parmi lesquels d’importants précurseurs d’AOS, et (2) d’estimer l’impact des COG sur la formation d’AOS en zone urbaine. Ce travail s’appuie sur les mesures de COG en deux sites périurbains de deux mégapoles, Paris et Los Angeles, dans le cadre des programmes MEGAPOLI (été 2009 et hiver 2010) et CalNex (printemps 2010). À partir de la composition de la fraction organique des phases gazeuse et particulaire, des indicateurs de la qualité de l’air et des données météorologiques, nous avons (1) identifié les déterminants des COG, (2) identifié et estimé l’importance relative des sources saisonnières d’émissions des COG par application du modèle sources-récepteur PMF, (3) estimé l’impact des COG sur la formation d’AOS. En été comme en hiver, les COG mesurés en périphérie de Paris sont fortement associés au profil de source des émissions lointaines et à celui des COVO. Les COG mesurés dans l’agglomération de Los Angeles sont majoritairement associés aux profils de sources anthropiques primaires. Quant à la formation d’AOS, ces travaux ont pour la première fois permis de mettre en évidence l’importance des Composés Organiques à la Volatilité Intermédiaire (COV-I) dans la formation d’AOS à partir de leur mesure in-situ à Paris
Secondary Organic Aerosol (SOA) impacts air quality and climate change. However, its ambient concentrations are still underestimated. A large discrepancy has been observed between estimations and observations of SOA in urban areas as well as in remote areas, since the sources and the nature of the SOA precursors, the Gaseous Organic Compounds (GOCs), and the SOA formation mechanisms remain unclear. The studies presented here aim (1) to characterize the GOCs, including important SOA precursors, in urban area by studying their determinants and their sources, and (2) to study the GOCs impact on the SOA formation in urban area. To answer these objectives, we studied GOCs measured at suburban sites of Paris and Los Angeles megacities, as part of the MEGAPOLI (summer 2009 and winter 2010) and CalNex (spring 2010) programs, respectively. From the study of the organic fractions of the particulate- and the gas-phases with air quality indicators and meteorological data, (1) we identified the GOCs determinants, (2) we identified their sources and quantified their relative contribution to the GOCs emissions according to the season, by implementing the source receptor model PMF, and (3) we estimated the impact of the GOCs on the SOA formation. In summer and in winter, the GOCs measured in Paris are strongly associated with the “remote” and “OVOCs” source profiles. The highest contributions to the emissions of GOCs measured in Los Angeles are associated to the anthropogenic source profiles. As for the SOA formation, these studies highlighted for the first time the importance of the Intermediate Volatility Organic Compounds (I-VOCs) in the SOA formation from their measurements in Paris

Dans les systèmes fluviaux-estuariens soumis à de fortes pressions agricoles, la matière organique dissoute (MOD) présente une origine liée essentiellement à l’amendement des sols. Cependant, il existe un manque d’information concernant la composition, le rôle et le devenir de cette MOD. L’objectif de cette thèse est d’apporter des éléments nouveaux sur l’identification des sources et du comportement de la MOD de façon globale et sélective dans des systèmes fluviaux-estuariens soumis à des impacts agricoles. L'analyse de la MOD a été réalisée à l'aide de 2 techniques analytiques récentes et originales: (i) une méthode électrochimique (DP-CSV), pour caractériser simultanément la glutathione (GSH-like), le thioacétamide (TA-like), et les acides fulviques (FA-like), (ii) une chromatographie liquide d’exclusion stérique couplée aux détecteurs de carbone, azote et UV (LC-OCD-OND-UVD), séparant la MOD en 6 fractions de taille et de nature différentes. Par rapport au système de référence, nos résultats ont montré des teneurs en composés organiques 1,5 à 4 fois plus fortes dans les systèmes agricoles. Ces anomalies sont liées à la pression agricole et au type d’élevage. Ces travaux ont aussi montré des variations saisonnières contrôlées par différents processus: un lessivage des sols en période de fortes précipitations pour les FA-like représentant la fraction majoritaire de la MOD, une purge des horizons profonds par la remontée des nappes phréatiques pour les TA-like et un apport à la fois terrestre et aquatique pour les GSH-like. Le long du gradient salé, les GSH-like et FA-like ont un comportement conservatif alors que d’importantes pertes ont été observées pour les TA-like
In watersheds under strong agricultural pressure, manuring activities, particularly animal farming, are the main source of dissolved organic matter (DOM). However, the composition, the role and the fate of this DOM have been poorly studied. This study focuses on the sources, dynamics and transformation of the DOM and its constituents in riverine and estuarine systems affected by different agricultural practices. The analysis of DOM was performed using two recent and innovative analytical techniques: (i) an electrochemical method (DP-CSV), allowed us to characterize simultaneously three dissolved organic compounds: glutathione (GSH-like), thioacetamide (TA-like), and fulvic acids (FA-like), (ii) a size exclusion liquid chromatography coupled to an carbon, nitrogen and UV detector (LC-OCD-OND-UVD) allowed the DOM pool to be subdivided into 6 major sub-fractions. Relative to the pristine river, concentrations of organic compounds were found to be 1.5 to 4 times higher in impacted systems. These anomalies are related to the agricultural pressure and also to the type of livestock. Our results also showed that the seasonal variations were controlled by different processes: soil washing-out during high precipitation events for FA-like compounds which represent the major part of DOM, formation in deep horizons then rising of groundwater for TA-like compounds and a pedogenic and aquatic origin for GSH-like compounds. Along the salinity gradient, GSH-like and FA-like displayed a conservative behaviour whereas TA-like do not behave conservatively with important removals