Academic literature on the topic 'Pollution d'eau industrielle'

Les nappes d'eau souterraine constituent des ressources vulnérables que l'activité industrielle croissante contribue à polluer trop fréquemment. Les produits les plus manipulés se voient donc directement concernés dans les cas de pollution d'aquifères. A ce titre, les produits pétroliers, notamment ceux que l'on considère comme étant domestiques (gazole, fuel, essence, etc.) se situent au premier rang. Dans le but de mieux aborder ce type de contamination, des études sont menées sur un site expérimental de grandes dimensions et parfaitement contrôlé, dans lequel 476 l de gazole routier (GOR86) ont été déversés. Une première tentative de récupération du polluant, par infiltration de tensioactifs depuis la surface, démontre la capacité du mélange utilisé à mobiliser le polluant mais conduit à la réduction de la perméabilité du milieu poreux faisant ainsi apparaître une limitation des performances pour ce type de procédés de décontamination. Des expériences au laboratoire, conduites sur des colonnes de milieu poreux, ont été entreprises pour rechercher les causes de cette perte de conductivité hydraulique. Avec le sable considéré ici, les argiles ne jouent pas un rôle prépondérant dans le colmatage. Il est démontré également que le gradient de charge, quand il est augmenté, permet d'injecter une quantité plus importante de tensioactifs sans pour autant pallier ce problème de colmatage. Enfin, il apparaît que les tensioactifs, en présence des ions calcium, peuvent s'agglomérer pour former des associations de micelles lamellaires, cylindriques et/ou mixtes, assez volumineux pour être filtrés à la surface du sol à traiter. Au bout d'un certain temps, le milieu poreux est totalement colmaté et par conséquent le débit d'infiltration de la solution devient nul. Sur le plan de la récupération du polluant, ce paramètre s'avère être particulièrement important. Sa variation influence donc fortement les quantités de polluant mobilisé. Cette étude démontre la faisabilité du procédé. Toutefois elle souligne aussi que, sous peine de perdre de leur efficacité, les solutions de tensioactifs doivent conserver leurs caractéristiques initiales (stabilité de la taille des particules colloïdales notamment) pendant toute la durée du traitement. Dans la mesure où l'agglomération des micelles est en cause, il faudra rechercher les moyens d'obtenir une dispersion plus stable, par exemple par addition d'agents solvants.

L’eau est une source de vie mais peut aussi être source de maladies, notamment dans les pays en développement, comme Madagascar. Les sites d'étude à Ankijana sont situés en dessous du pont de la route nationale RN4 et proches des sociétés BIONEX et QUIMPEX dans les coordonnées géographiques suivantes : longitude Est entre 47,08 et 47,20, latitude Sud entre -21,30 et -21,50. L'objectif principal de l'étude est d'évaluer les risques sanitaires et environnementaux liés à la qualité des eaux de rivière. Pour atteindre l'objectif, 23 échantillons ont été collectés en mars 2023. Des mesures in situ de température et de pH ont été effectuées, suivies d'analyses approfondies in vitro. Des paramètres physico-chimiques de l'eau de la rivière a été évaluée, incluant la conductivité électrique, les matières dissoutes, le chlorure, le chlorure de sodium, la turbidité et la demande biochimique en oxygène. La contamination fécale a été quantifiée par coliformes totaux et streptocoques fécaux, analysés par filtration sur membrane. Les effets de la qualité de l'eau ont été évalués à l'aide de techniques statistiques comme l'analyse en composantes principales. Ainsi, les résultats d’analyse ont montré que les eaux étudiées ont un pH moyen de 6,56, ce qui les rend acides. Les températures moyennes, les conductivités électriques, les teneurs en solides totaux dissous et les turbidités des eaux étudiées sont respectivement de 24,74°C, 24µS/cm, 12,65ppm et 36,8NTU. La teneur en chlorure (92,61mg/L), en chlorure de sodium (144,14mg/L) et en demande biochimique en oxygène (1,14 mg/L d’O2) des eaux étudiées sont faibles, ce qui indique de faible pollution chimique pendant la période de pluie. Les analyses microbiologiques ont révélé la présence de coliformes thermotolérants à une concentration moyenne de 11 ufc/100mL et de streptocoques fécaux à un niveau de 134 ufc/100mL dans les eaux étudiées indiquant une contamination fécale. Ainsi, la rivière comporte des risques pour la santé, résultant de la consommation d'eau et d'autres activités, notamment des loisirs, en raison des rejets industriels et domestiques, de l'utilisation de produits liés à la pêche et des déchets agricoles. Cette altération de la qualité de l'eau pourrait également entraîner la disparition de certaines espèces aquatiques. Water is a source of life, but it can also be a source of disease, especially in developing countries like Madagascar. The study sites in Ankijana are located below the bridge of the national road RN4 and near the BIONEX and QUIMPEX companies at the following geographic coordinates: longitude East between 47.08 and 47.20, latitude South between -21.30 and -21.50. The main objective of the study is to assess the health and environmental risks associated with the quality of river water. To do this, physicochemical (temperature, pH, electrical conductivity, total dissolved solids, chloride, sodium chloride, turbidity and biochemical oxygen demand) and microbiological (thermotolerant coliforms and fecal streptococci) analyses as well as principal component analysis were performed on 23 samples collected from the SP01, SP02 and SP03 sites. The results of the analysis showed that the waters studied have an average pH of 6.56, making them acidic. The average temperatures, electrical conductivities, total dissolved solids and turbidities of the waters studied are 24.74°C, 24µS/cm, 12.65ppm and 36.8NTU, respectively. The chloride (92.61mg/L), sodium chloride (144.14mg/L) and biochemical oxygen demand (1.14 mg/L of O2) contents of the waters studied are low, indicating low chemical pollution during the rainy season. Microbiological analyses revealed the presence of thermotolerant coliforms at an average concentration of 11 ufc/100mL and fecal streptococci at a level of 134 ufc/100mL in the waters studied indicating fecal contamination. Thus, the river poses health risks from water consumption and other activities, including recreation, due to industrial and domestic waste, the use of fishing-related products and agricultural waste. This deterioration of water quality could also lead to the extinction of some aquatic species.

Le bassin-versant de la Moselle française a été confronté à partir des années 1850 à des problèmes graves de pollution des eaux par l'industrie. Le développement de l'industrie lourde (charbonnages et carbochimie, mines de fer, sidérurgie, chimie du sel) a également entraîné une augmentation de la population qui a considérablement pesé sur la qualité des eaux de surface. L'étude de l'évolution des modalités de gestion de ce problème réalisée à partir de sources d'archives permet d'expliquer l'inefficacité des politiques menées jusqu'aux années 1960. Le consensus industrialiste qui animait une Lorraine traumatisée par l'annexion d'une partie de son territoire accordait aux industriels une certaine immunité, qui profitait aussi de la relative indétermination du statut juridique de la pollution. A partir des années 1950 et face au problème de la pénurie d'eau qui se profilait en Lorraine, des politiques plus vigoureuses furent menées, avec des résultats mitigés. La planification hydrologique menée dans le bassin-versant se fondait sur une fonctionnalisation de la ressource qui permettait de préserver les intérêts des industriels. Dans les années 1970 et surtout 1980, la montée en puissance de la coopération internationale sur les questions environnementales et l'accident Sandoz sur le Rhin (novembre 1986) ont remis en cause le consensus industrialiste et permis une meilleure prise en compte de l'environnement. Le travail développe les concepts de « système régional » et de « mode de construction » d'un problème environnemental, contributions nécessaires pour fonder théoriquement une géographie de l'environnement.

L’agriculture occupe une place prépondérante dans l’économie des pays en développement où la majeure partie de la population réside en milieu rural et dépend de l’agriculture et des systèmes alimentaires pour leur subsistance. Cette population est par ailleurs confrontée à de nombreux défis tels que le changement climatique, la pauvreté, la dégradation de l’environnement ou l’insécurité alimentaire. L’objectif de la thèse est d’apporter un nouvel éclairage sur les enjeux liés à l’agriculture afin d’en déduire des recommandations de politiques économiques. La thèse comprend trois chapitres. Le chapitre 1 analyse les effets de l’irrigation sur les scores de diversité alimentaires des femmes et des ménages agricoles. L’étude se concentre sur les pays d’Afrique Sub-Saharienne (ASS), en particulier les pays de l’Union Economique et Monétaire Ouest Africaine (UEMOA) où la part de la population souffrant d’insécurité alimentaire modérée à grave est très élevée. Notre stratégie d’identification est basée sur la méthode d’équilibrage de l’entropie développé par Hainmueller 2012. Les résultats obtenus montrent que les ménages ayant recours à l’irrigation présentent des scores de diversité alimentaire plus élevés que ceux n’ayant pas utilisé l’irrigation. De plus, les résultats révèlent également que les femmes au sein des ménages utilisant l’irrigation affichent des scores de diversité alimentaire plus élevés que ceux des femmes des ménages non-irrigants. Par ailleurs, ces conclusions mettent en évidence que l’autonomisation des femmes, l’augmentation du revenu agricole, de la production et l’accès à l’eau représentent les mécanismes potentiels par lesquels l’irrigation contribue à améliorer les scores de diversité alimentaire. Le chapitre 2 se focalise sur la relation entre la prévalence du paludisme et le travail agricole dans un contexte d’irrigation et d’agriculture familiale en ASS. L’objectif de cette étude est d’évaluer l’impact du paludisme sur le travail agricole (quantité et productivité) en mettant en lumière certains mécanismes sous-jacents expliquant la relation entre le paludisme et le travail dans l’agriculture familiale africaine. Plus précisément, nous nous sommes concentrée sur l’irrigation et la taille des ménages en tant que deux variables potentielles de modération de l’impact du paludisme sur le travail. D’une part, les résultats obtenus montrent que le paludisme a un impact négatif sur la quantité de travail. Cet effet est l’impact direct de la santé dû à la perte de journées de travail en raison de la maladie. Cependant, une fois que le paludisme interagit avec l’irrigation ou la taille du ménage, son effet s’avère insignifiant. D’autre part, les résultats révèlent que le paludisme augmente la productivité du travail. En ce qui concerne l’effet modérateur de l’irrigation, nous constatons un impact négatif de l’interaction du paludisme avec l’irrigation, bien que peu de résultats soient robustes. Le chapitre 3 se penche sur la question de l’industrialisation des zones rurales. Plus explicitement, il analyse l’impact de la pollution industrielle de l’eau sur la production de riz dans la province du Jiangsu, en Chine. Cette étude vise à démêler cette relation complexe en utilisant un modèle de fonction de production translog. Les résultats obtenus confirment que les rendements du riz sont négativement affectés par la pollution de l’eau industrielle, en raison d’un effet biologique direct. Cet effet préjudiciable est le plus significatif dans un rayon de 5 kilomètres du centre du comté. En réponse, les agriculteurs utilisent davantage d’intrants tels que les engrais et les pesticides pour atténuer l’impact négatif de la pollution de l’eau industrielle. Le changement dans les comportements de production aide les agriculteurs à mieux faire face au développement industriel et à s’adapter à l’évolution de l’environnement rural
Agriculture plays a major role in the economy of developing countries where the majority of the population lives in rural areas and depends on agriculture and food systems for their livelihoods. This population is also faced with numerous challenges such as climate change, poverty, environmental degradation or food insecurity. The objective of thethesis is to shed new light on the issues related to agriculture in order to derive economic policy recommendations. The thesis consists of three chapters. Chapter 1 assesses the impact of adopting irrigation on household and women’s dietary diversity. The study focuses on Sub-Saharan African (SSA) countries, particularly countries of the WestAfrican Economic and Monetary Union (WAEMU) where the share of the population suffering from moderate to severe food insecurity is very high. Our identification strategy is based on the entropy balancing method developed by Hainmueller 2012. The results show that irrigating households have higher dietary diversity scores compared to non-irrigating households. In addition, the results also reveal that women in irrigating households have higher dietary diversity scores than women in non-irrigating households. Furthermore, these findings highlight that women’s empowerment, increased agricultural income, production, and water supply are potential mechanisms through whichirrigation contributes to improving dietary diversity.Chapter 2 focuses on the relationship between malaria prevalence and agricultural labor in the context of irrigation and family farming in SSA. The goal of this study is to analyse the impact of malaria on agricultural labor (quantity and productivity) by highlighting someunderlying mechanisms that explain the relationship between malaria and labor in African family farming. More precisely, we focused on irrigation and household size as two potential moderator variables of the impact of malaria on labor. On the one hand, the results show that malaria has a negative impact on labor quantity. This effect is a direct health impact through the loss of workday due to the disease. However, once malaria interacts with irrigation or household size, its effect turns out to be insignificant. We explain these results by the presence of a moderating effect of irrigation and household size. On the other hand, the baseline and robustness results reveal that malaria increases labor productivity. We explain this result in the context of the productive inefficiency of African family farming. Regarding the moderating effect of irrigation, we do find a negative impact of the interaction of malaria with irrigation while few are robust. Overall, our results highlight that malaria remains a constraint in family farming in Africa.Chapter 3 examines the issue of industrialization in rural areas. More specifically, it analyzes the impact of industrial water pollution from manufacturing firms on rice production in Jiangsu, China. This study aims to disentangle this complex relationship by using a translog production function model. This model allows us to separate the directeffects of industrial water pollution on rice cultivation from its adaptation effects. Our results confirm that rice yields are negatively impacted by industrial water pollution through a direct biological effect. This detrimental effect is the most significant within a radius of 5 kilometers from the county center. In response, farmers use more operating costs to mitigate the negative impact of industrial water pollution. The changein production behaviors helps farmers to better cope with industrial development and adapt to the changing rural environment. Our study highlights the need to better understand the nexus between industry and agriculture at the local level

Les rideaux d'eau sont une technique de lutte pouvant etre appliquee pour limiter les consequences des rejets accidentels de gaz toxique ou inflammable. La formation d'un nuage de polluant est un des risques majeurs industriels les plus graves et l'utilisation dans le passe de barrieres formees par des pulverisations d'eau ont montre a de nombreuses reprises leur efficacite. Pour optimiser l'efficacite des rideaux d'eau industriels, une analyse des mecanismes d'interaction entre la phase gazeuse et le liquide a ete realisee. Le reacteur a l'air libre a fait l'objet d'une modelisation par la resolution des bilans de quantite de mouvement, de matiere et de chaleur. Une etude experimentale conduite conjointement par l'institut von karman pour l'hydrodynamique et itc-lyon pour le transfert de matiere a permis de verifier et valider le modele theorique propose. Ce travail s'inscrit dans ce cadre. L'etude experimentale realisee a permis a l'aide de reaction chimiques modeles de caracteriser les capacites de transfert de pulverisation puis de rideaux en mesurant l'aire interfaciale formee par les gouttes et le coefficient de transfert de matiere en phase liquide. Simultanement, l'ivk a mesure par anemometrie laser la taille et la vitesse des gouttes et par integration a determine l'aire interfaciale par voie optique. La comparaison de nos resultats nous a permis de mettre en evidence la participation active a l'absorption du brouillard produit par l'eclatement des gouttes au sol ainsi que la flaque de solution qui se forme. Pour modeliser l'absorption gaz-liquide il est indispensable de connaitre les caracteristiques physico-chimiques du couple solute/solvant ainsi que la cinetique de la reaction chimique pouvant se produire en phase liquide. Une etude experimentale conduite a l'aide d'un absorbeur spherique nous a permis de determiner les caracteristiques des mecanismes de transfert pour des polluants tels que les amines ou le phosgene (absorption avec reaction chimique par la soude ou l'ammoniaque). Le modele developpe est applicable a toute sorte de polluants si les caracteristiques physico-chimique du couple solute/solvant sont connues. Ce modele nous a conduit a dimensionner a la demande de differents groupes chimiques ou petrolier des rideaux d'eau. Deux etudes industrielles qui se sont traduites par la realisation des unites proposees sont decrites dans ce document, montrant l'interet et l'extraordinaire champ d'application de cette technique

Notre travail, avec pour but la préoccupation de la protection du milieu aquatique, nous a conduit à étudier différents aspects successifs du problème : 1. Qualité physico-chimique des eaux : les données sur l'eau, malgré leur part d'incertitude sont nécessaires et représentent une base essentielle car en relation directe avec les données de rejets sur lesquelles peuvent s'exercer les actions de dépollution. 2. Etude de la micropollution métallique dans les sédiments : ils représentent un des éléments intégrateurs du milieu et permettent de faire face à certains problèmes liés à l'étude de la physico-chimie des eaux. 3. Tests écotoxicologiques : l'intérêt de ces test pour l'évaluation globale de la toxicité est manifeste. La pollution chimique est formée, pour le site qui nous préoccupe, d'un ensemble très complexe de molécules difficiles à identifier complètement. De plus, les différentes actions entre les substances rendent la prévision d'effets toxiques, impossible par l'analyse chimique. 4. Etudes des populations benthiques et piscicoles : ils représentent les autres éléments intégrateurs du milieu et sont la réponse biologique, indispensable à connaître, des différentes atteintes du milieu.

Le nombre d'accidents technologiques impliquant la dispersion atmosphérique de gaz toxique souligne l'importance de la connaissance de l'efficacité des méthodes de limitation des conséquences tels que les rideaux d'eau. La quantification de leur efficacité ainsi que la modélisation de leur influence sur un nuage de gaz toxique sont donc essentielles pour faciliter l'aide à la décision en cas de formation d'un nuage de gaz toxique. Dans ce but, des essais de dispersion atmosphérique de gaz toxiques (ammoniac et chlore), sur site, ont permis d'évaluer l'efficacité des rideaux d'eau mobiles, type queue de paon (rideau d'eau vertical ascendant), comme moyen de mitigation d'un nuage de gaz lourd. La lance queue de paon s'est avérée efficace à diluer un nuage d'ammoniac ou de chlore. Son efficacité dépend notamment de la distance de positionnement par rapport à la source, du débit en gaz ainsi que des conditions météorologiques (le vent essentiellement). La dispersion en présence de rideau d'eau a été modélisée selon différentes approches : le rideau d'eau a été assimilé à un obstacle imperméable à l'aide de modèles gaussiens modifiés, puis à un obstacle poreux à l'aide du modèle intégral GASTAR®. Les conclusions relatives à l'utilisation de ces modèles ont conduit à mettre au point un modèle novateur, le modèle des Sources Virtuelles Discontinues (SVD) permettant de prédire les concentrations en aval de la lance queue de paon. Le modèle SVD a été validé, avec de bons résultats, sur les essais expérimentaux de dispersion d'un panache d'ammoniac en présence de la lance queue de paon.

La contamination en composés aromatiques polycycliques (CAP) a été suivie entre 2014 et 2015 au cours de six campagnes d’échantillonnage sur 8 sites différents entre Auboué et Richemont. Cette section du cours d’eau correspond à la partie aval de la vallée de l’Orne profondément affectée par plus d’un siècle d’activités minières et sidérurgiques qui ont cessé entre 1968 et 2009. L’Orne a donc été le réceptacle de rejets industriels et urbains et a été profondément perturbée dans son hydrodynamisme avec la construction de plusieurs barrages. Dans ce contexte, l’occurrence des 16 hydrocarbures aromatiques polycycliques réglementaires (HAP), de 11 CAP oxygénés (O-CAP) et de 5 CAP azotés (N-CAP) et leur distribution dans les fractions dissoute et particulaire des eaux de l’Orne ont été étudiées en mettant en place des protocoles d’échantillonnage et d’analyse adaptés. Le premier objectif de ce travail a été de comparer les méthodes d’échantillonnage des matières en suspension par filtration et par centrifugation à flux continu sur le terrain. Des différences significatives ont pu être identifiées entre les deux techniques, la filtration amenant à des concentrations en CAP plus élevées du fait d’une plus grande abondance des CAP de bas poids moléculaire. Nous avons pu mettre en évidence le rôle de la fraction fine (< 5µm) et/ou colloïdale plus ou moins retenue par les filtres et qui, de part sa réactivité, piège des CAP. La comparaison des deux méthodes dans différentes situations hydrologiques nous montre que cette rétention n’est pas systématique mais plutôt corrélée à des situations de fort hydrodynamisme. Les deux méthodes d’échantillonnage des matières en suspension ne sont donc pas comparables mais complémentaires. Le suivi saisonnier et multi-sites des eaux de l’Orne montre que la concentration en CAP varie entre 1.6 et 223.7 ng L-1 dans la fraction dissoute et entre 1.5 et 105.5 µg g-1 dans la fraction particulaire avec des variations spatiales de ±35% et ±45% respectivement. Les variations de concentration des CAP dans la fraction dissoute sont importantes d’un site à l’autre lorsque le débit est faible (de 0.5 à 34 m3.s-1). Les concentrations en CAP sont faibles autour de 20 ng.L-1 et spatialement homogènes en périodes de haut débit (> 50 m3.s-1) du fait de la dilution. Les concentrations en CAP dans les matières en suspension varient entre 2.8 to 36.3 µg g-1, et montrent des concentrations stables quelles que soient les situations hydrologiques lorsqu’elles sont collectées par la centrifugeuse de terrain. La fraction dissoute est enrichie en HAP de bas poids moléculaire dans les périodes d’étiage et est marquée par l’occurrence des HAP à 5 et 6 cycles aromatiques au cours des épisodes de crue. Les CAP polaires sont au moins aussi abondants que les HAP dans la fraction dissoute et évoluent de la même façon que les HAP. La part des CAP polaires dans la fraction particulaire est significativement plus basse (de 10 à 20% de l’ensemble des CAP)
The spatio-temporal variations of the concentration and distribution of dissolved and particulate polycyclic aromatic compounds (PACs), namely 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), 11 oxygenated PACs (O-PACs) and 5 nitrogen PACs (N-PACs), were studied in the Orne, a river impacted for more than one century by iron mining and steel-making industry. The first objective of this work was to compare the influence of two different methods of separation of suspended particulate matter (SPM), filtration (FT) and field continuous flow centrifuge (CFC). Results showed that in half of the sampling campaigns, PAC concentrations were 2 to 8 times higher for PAHs and 2 to 10 times higher for O-PAC when SPM were collected by filtration. These differences that were not observed systematically over the six sampling campaigns could be explained by the retention of colloidal matter on glass-fiber filters that appeared as a very reactive phase particularly enriched in low molecular PACs. The two methods were then considered as complementary methods to study SPM. The second objective of this work was to perform a long term monitoring of PAC concentrations and distributions in dissolved and particulate fractions. The results from the six sampling campaigns between May 2014 and September 2015 in eight different sites showed that the PAC concentrations ranged between 1.6 to 223.7 ng L-1 in the dissolved fraction (?PACTD), and between 1,55 to 105,5 µg g-1 in the total particulate fraction, with maximum spatial variation of ±35% and ±45% respectively. The dissolved PACs spatial variations were strongly influenced by the hydrological conditions and less spatial variation was observed during high flow events as the result of dilution and homogenization of pollutants. During low flow events, particulate PACSPM-CFC concentrations were more stable and equivalent in values and distribution to the corresponding PACSPM-FT samples. Overall it was in a range between 2.8 to 36.3 µg g-1. The dominance of dissolved low molecular weight PAHTD in the low flow events decreased during high flow events due to the appearance of penta- and hexa-cyclic PAHs. The dissolved polar PACs were as high as the PAHs contribution and also subjected to seasonal changes, the O-PACs ranged between 5.6 to 90.3 ng L-1 and N-PAHs from 1.0 to 42.5 ng L-1. The particulate polar PACs concentrations and contribution were significantly lower, the highest concentrations of 8,76 µg g-1 and 29,41 µg g-1 was observed during high flow event for O-PACs and during low flow event for N-PAH respectively