Literatura académica sobre el tema "Flux annuel des polluants"

La fiche 4 « Autosurveillance du système de collecte » de la Partie 2 du Commentaire technique de l’arrêté du 21 juillet 2015 indique en page 16 : « Pour des raisons de coûts et du fait du caractère aléatoire des mesures en réseau par temps de pluie, la charge polluante déversée au milieu récepteur peut être estimée à partir de la concentration des eaux usées brutes mesurée en entrée de station […] ». Les exemples présentés dans cet article montrent que la corrélation entre les deux types d’information est insuffisante. Par conséquent, estimer les concentrations et flux polluants déversés aux déversoirs d’orage amont (points de type A1) à partir des concentrations moyennes journalières (et a fortiori hebdomadaires, mensuelles ou annuelles) mesurées à la station de traitement des eaux usées en aval (point de type A3) ne doit être fait qu’avec une justification au cas par cas établissant une corrélation significative sur un nombre représentatif de déversements, car elle est susceptible de fournir des estimations pouvant être très largement erronées dans le cas contraire.

Dans ce travail on s'intéresse aux sédiments transportés en suspension par le cours d'eau Oued Tafna à Beni-Bahdel. Une analyse de la variabilité de la charge en suspension de l'eau quant aux fluctuations des régimes hydro-climatiques, pour la période allant de septembre 1988 à août 1993, montre que la production des sédiments est très forte en automne mais de faible ampleur au printemps. En été, des crues éphémères fortement chargées sont parfois observées. En automne, le flux des matières solides en suspension représente 44% du flux annuel estimé à 286000 tonnes, alors que les apports en eaux ne représentent que 17% de l'apport annuel moyen évalué à 30,9 millions de m3. Au printemps, malgré l'augmentation des débits (60% de l'apport total annuel), la charge en suspension diminue de façon significative. Cependant, les sédiments ramenés par le cours d'eau sont produits soit par ruissellement superficiel sur les versants soit arrachés du lit et des berges du cours d'eau. On montre alors que la contribution de ces deux mécanismes d'érosion reste remarquablement constante d'une année à une autre. La production du ruissellement superficiel en matières solides représente alors 62% du flux annuel alors que l'érosion du cours d'eau contribue par 38%.

Résumé En milieu urbain, les flux générés par la pluie peuvent transporter vers les hydrosystèmes une partie des éléments polluants accumulés par temps sec et issus des diverses activités humaines. Ces flux polluants sont qualifiés de « rejets urbains par temps de pluie » (RUTP). Les études menées depuis les années 1960 ont permis d’identifier le problème en évaluant l’origine des polluants, les ordres de grandeur des concentrations et les flux émis. Les RUTP présentent un caractère épisodique, mais peuvent avoir des effets de nature chronique, liés à la répétition des phénomènes. Ils peuvent altérer les différentes composantes des milieux récepteurs : composantes physiques (e.g. modification des écoulements, de la morphodynamique), chimiques (e.g. apports de matières en suspension, fertilisants, micropolluants), biologiques (e.g. sélection des espèces, toxicité, bio-accumulation) et l’hydrosystème dans sa globalité (e.g. eutrophisation). L’intégration d’une caractérisation biologique dans l’évaluation des impacts est reconnue depuis peu, et il existe relativement peu de travaux prenant en compte cette composante. La complexité des rejets (e.g. caractère intermittent, variabilité spatio-temporelle) et la diversité des milieux récepteurs font qu’il est difficile de dresser un bilan exact des impacts. Une approche intégrée, ou holistique, est aujourd’hui préconisée prenant en compte : des descripteurs physico-chimiques, des critères de qualité du milieu (eau et sédiments), de l’habitat, du régime hydraulique, des communautés biologiques autochtones, et des données toxicologiques. Toutefois, une telle approche est difficile à mettre en oeuvre et les travaux s’appuient généralement sur des approches plus simples : études de laboratoire ou de terrain ou combinant les deux.

Cette note technique présente un système automatique de mesure des pertes de polluants agricoles par ruissellement et drainage souterrain pouvant opérer durant la période estivale et la fonte nivale. Le système de mesure du ruissellement est composé d'une trappe à sédiments, d'un déversoir en V et d'un système automatique de mesure du débit et de contrôle de l'échantillonnage. Le système de mesure du drainage souterrain consiste en un auget à bascule, relié à un compteur d'impulsions, et un partiteur de débit. Ces systèmes ont été utilisés sur neuf parcelles expérimentales pour mesurer les masses de contaminants agricoles perdues par ruissellement et drainage souterrain. La hauteur totale de ruissellement durant les deux années (4,6 mm an-1) a été faible comparée au drainage (227 mm an-1). Soixante-seize pourcent du ruissellement annuel s'est produit durant la fonte des neiges. Les principaux avantages de ce système sont de pouvoir mesurer simultanément les volumes et les débits de ruissellement tout en prélevant des échantillons d'eau.

Deux noues végétalisées ont été mises en œuvre au sein d'un pilote au CSTB (Nantes), et ont été équipées d'un simulateur de ruissellement et d'une instrumentation dédiée afin d'en étudier leurs réponses hydraulique et épuratoire. La fonctionnalité de la chaîne de mesure et la reproductibilité des réponses des noues ont été évaluées sur un même évènement de ruissellement (pluie d'environ 11 mm), simulé à 6 reprises entre novembre 2017 et avril 2018. Le dispositif instrumental s'est avéré apte à restituer intégralement la réponse hydraulique des deux noues, et sa capacité à suivre finement les flux de polluants en entrée et en sortie de noue a été validée. Les valeurs brutes des ratios flux d'eau sortant/injecté (S/E) et flux d'eau infiltré/ruisselé (I) sont faiblement dispersées (coefficients de variation (cv) < 5 %). Les abattements en masse et en concentration des deux polluants analysés dans cette étude, le zinc (Zn) et le cuivre (Cu), sont compris dans les limites de reproductibilité calculées. En revanche, le niveau de contamination élevé de Zn dans les eaux injectées pourrait expliquer la plus faible dispersion de son abattement (cv < 30 %) par rapport à Cu (−185 % ≤ cv ≤ 176 %). Enfin, les incertitudes liées à la mesure et aux méthodes analytiques ont été identifiées comme des sources potentielles de variations des réponses. Ces résultats seraient à approfondir pour des conditions initiales plus contrastées (pluies extrêmes, sol sec ou proche de la saturation).

Pour lutter contre les pollutions diffuses en milieu rural, de nombreux programmes d'action se mettent en place. Le développement de recherches sur les connexions parcelle - cours d'eau devrait permettre de mieux comprendre le transfert et la dissipation des polluants dans ce milieu. En particulier, les fossés, structures relativement fréquentes dans les territoires cultivés, peuvent, a priori, avoir une fonction de court-circuit et donc faciliter le transfert des produits phytosanitaires, ou au contraire constituer des éléments de pondération de la pollution. Afin d'éclaircir ce point, une première série d'expérimentations a été menée par le Cemagref (Institut français de recherche pour l'ingénierie de l'agriculture et de l'environnement) dans des fossés de drainage agricole. Une solution aqueuse contenant trois herbicides aux caractéristiques physico-chimiques différentes (isoproturon, diuron et diflufénicanil), et un traceur (chlorures) a été injectée pendant quelques minutes dans quatre fossés. Des échantillons d'eau ont été prélevés à pas de temps fins à deux emplacements en aval du point d'injection. Après dosage par chromatographie au laboratoire, les résultats indiquent une diminution du flux et de la concentration maximale du pic de polluants comparativement à un traceur. En outre, la variation observée est corrélée aux propriétés physico-chimiques des produits, en particulier au coefficient de partage Koc. L'étude présentée montre que la surface de contact (liée à la nature du substrat) et le temps de contact (dépendant essentiellement des conditions d'écoulement) entre les polluants et le substrat sont les paramètres qui influent majoritairement sur la dissipation des produits phytosanitaires.

L'étude s'inscrit dans le cadre d'un programme de surveillance de la dispersion des substances toxiques dans le fleuve Saint-Laurent. Elle vise à identifier la nature et le cheminement des substances toxiques dans différents compartiments du lac Saint-Pierre. D'une superficie totale de plus de 400 km2, ce lac est un élargissement du fleuve et son bassin de drainage inclut la région métropolitaine de Montréal et la région inter-nationale des Grands lacs. L'échantillonnage a porté sur l'eau, les matières en suspension, les sédiments de fond, les poissons adultes (entiers, chairs, foie, oeufs et gonades) et les poissons juvéniles (âge 0+). Des analyses chimiques ont été effectuées pour les métaux, les pesticides organochlorés, les biphényles polychlorés (PCB), les hydrocarbures aromatiques polycycliques (PAH) et les chlorobenzènes. Les résultats indiquent que la contamination du milieu aquatique par les substances toxiques est très significative. Les contaminants majeurs retrouvés dans les divers compartiments sont l'arsenic, le mercure, le plomb, les biphényles polychlorés (PCB) et les différentes formes de DDT. Les concentrations excèdent fréquemment les critères de qualité pour le mercure dans les chairs de poissons, le plomb dans l'eau et les sédiments et les PCB dans plusieurs compartiments analysés. Plusieurs pesticides organochlorés ont été détectés dans l'eau, grâce à la technique d'échantillonnage à grand volume. Cette technique permet d'estimer 1a concentration de fond et le bilan massique annuel d'un polluant. Les poissons entiers et le foie de lottes constituent par ailleurs des indicateurs de choix de la présence et de l'étendue de la contamination par les substances toxiques bioaccumulables, alors que les sédiments de fond et les poissons juvéniles permettent d'étudier leur répartition spatiale. Sauf pour le mercure, les concentrations dans les chairs sont un mauvais indicateur de la contamination du milieu; la moyenne et la variabilité des teneurs en PCB et pesticides organochlorés y sont très faibles.

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

Cette thèse s'est intéressée aux processus hydrodynamiques dans une baie semi-fermée telle que la Rade d Toulon et leurs importances pour la dispersion de contaminants dissous. Pour cette étude, une configuration à très haute résolution (100 m de résolution spatiale) nommée TBAY100, basée sur le modèle de circulation océanique MITgcm a été mise en place. Un emboîtement multi-modèle a été effectué pour arriver à une telle résolution, en partant d'une configuration NEMO-GLAZUR64 à 1.3 km de la Méditerranée Nord-Occidentale puis NEMO-NIDOR à 400 m du littoral Varois pour forcer correctement les frontières de TBAY100. Dans un premier temps, une analyse mathématique a permis de quantifier les échanges d'énergie pour un système simplifié pour ensuite étendre cette réflexion à la Rade de Toulon et mieux comprendre les échanges aux frontières ouvertes du domaine. Cette configuration a été ensuite validée avec diverses observations dont des données d'ADCP et des trajectoires de flotteurs qéolocalisables dérivants. Des schémas de circulation typiques dépendant des conditions hydrodynamiques et météorologiques ont été dégagés. Dans un deuxième temps, nos recherches se sont portées sur les processus de distribution de polluants en s'appuyant sur des prélèvements chimiques, principalement le cuivre relargué par les peintures-antifouling. Les hypothèses de contamination (sources et taux) ont fait l'objet d'un travail collaboratif avec une équipe de chimie. Le transport des contaminants a été analysé à l'aide de traceurs passifs implémentés dans TBAY100 et a abouti à 4 schémas de dispersion de polluants indiquant un export soit vers le Courant Nord, soit vers le Parc National Marin de Port-Cros, ainsi qu'une rétention des polluants dans la Grande Rade de Toulon. Cette maquette pourra avoir d'autres applications sociétales importantes puisqu'elle peut servir d'outil de prédiction de courants et de dispersion de contaminant dans la Rade de Toulon
This doctoral research aim was to study hydrodynamic processes in a semi-enclosed bay such as the Toulon bay and their importance for the dispersion of dissolved contaminants. For this study, a YfilY high resolution (100 m spatial resolution) configuration named TBAY100, based on the MITgcm ocean circulation model, was implemented. A multi-model nesting was carried out ta work at such a resolution, starting from a 1.3 km NEMO-GLAZUR64 configuration of the North-Western Mediterranean then a 400 m NEMO-NIDOR configuration of the Var coastline ta correctly force the TBAY100 boundaries. Firstly, a mathematical analysis aimed to guantify energy exchanges for a simplified system then this analysis has been extended ta the Toulon bay to better understand the exchanges at the domain open boundaries. This configuration was then validated with various observations inoludin ADCP data and driftin eolocalisable

Les débitmètres sont des technologies connues et fortement répandues mais pas exemptes d'erreurs, dont les causes peuvent être assez variées. Ces capteurs installés dans les systèmes d'assainissement ne sont de plus pas rigoureusement étalonnables in situ. Une méthode de vérification in situ des débitmètres, utilisable pour des pseudos étalonnages, est présentée. En effet, l'injection ponctuelle d'un traceur dans un écoulement permet de calculer le débit et son incertitude d'une manière indépendante des sondes en place. Cette méthodologie, en sept étapes, offre des résultats comparables à ceux fournis par des méthodes considérées comme des références (traçages aux sels et débitmètre électromagnétique). Des premiers essais en réseaux unitaires ont été réalisés pour la vérification de débitmètres (le long d'un collecteur du Grand Lyon) et pour le calage de courbes de tarages (sur le Syndicat Intercommunal d'Assainissement Grand Projet). Pour les mesures qualitatives des effluents, de nombreuses études antérieures ont montrées de bonnes corrélations entre les concentrations en polluants et les signaux fournis par des turbidimètres et des spectromètres UV/visible. Un pilote expérimental et des campagnes d'échantillonnages sur des effluents prétraités de la station d'épuration de Fontaines sur Saône ont été mis en place pour répondre aux objectifs suivants : i) concevoir et tester un site de mesure de nouvelle génération, ii) chercher des modèles de régressions entres différents capteurs (turbidimètres mono et bi-longueur(s) d'onde(s), conductimètre, pHmètre, spectromètre UV/visible, capteurs à micro-ondes) et les concentrations en polluants pour les échantillons de temps sec, de temps de pluie et la totalité, iii) caractériser la performance de ces modèles et iv) tester la robustesse des méthodes proposées sous des conditions atypiques mais susceptibles d'être rencontrées en réseau d'assainissement. Les résultats confirment les bonnes corrélations entre certains paramètres (turbidité, conductivité et spectre UV/visible) et les concentrations en polluants. Aucun capteur n'est le plus performant pour l'ensemble des polluants. La majorité des capteurs délivrent des estimations comparables aux incertitudes près mais ces estimations sont peu voire pas redondantes aux analyses effectuées sur les échantillons. La conception du banc (et les variations des matrices des eaux usées) et/ou les conditions expérimentales lors des tests de robustesse sont peut être en cause.

L'etude presentee dans ce memoire, entre dans le cadre du programme europeen marine science and technology (mast) et plus precisement dans l'operation fluxmanche dont l'objet principal est l'evaluation des apports de la manche a la mer du nord. La finalite de notre travail consiste a calculer le flux de metaux dissous et associes aux particules transitant par le detroit du pas de calais. Ces flux ont pu etre etablis grace a la mise au point de techniques analytiques adaptees, grace a une etude prealable de la distribution dans le temps et dans l'espace des concentrations metalliques et grace a l'utilisation de modeles mathematiques de deplacements des masses d'eau (ifremer brest, universite de southampton). Les flux annuels (en tonnes par an) pour les metaux dissous et particulaires ont ete calcules. On constate que les flux metalliques d'un automne a l'autre sont globalement comparables. Le cuivre et le cadmium sont majoritairement sous forme dissoute alors que le manganese, le zinc et le plomb sont majoritairement sous forme particulaire. Les metaux transitent principalement par le centre du detroit. Pour affiner notre etude d'impact des metaux lourds sur le milieu marin, nous nous sommes interesses aux contaminants lies a la phase carbonatee. Ces metaux sont en general qualifies de mobilisables ou disponibles en raison des equilibres reversibles existant entre la phase carbonatee et l'eau de mer. L'etude des variations des coefficients de distribution permet d'interpreter en periode de bloom phytoplanctonique, l'augmentation des teneurs metalliques dissoutes observees. Nous avons pu mettre en evidence la presence de deux sortes de calcite, l'une fossile et l'autre detritique recente a aire specifique et proprietes adsorbantes plus elevees. Les carbonates contenus dans les particules en suspension jouent un role fondamental dans le devenir des metaux en raison des phenomenes d'echanges reversibles dont ils sont le siege. La phase carbonatee est un vecteur important pour les contaminants metalliques.

Afin de répondre aux objectifs de la directive cadre sur l'eau (DCE 2000/60/CE) fixés par la réglementation européenne, la majorité des études se sont concentrées sur l'évaluation de la qualité des rejets industriels, des eaux usées traitées...Rares sont les études réalisées sur les eaux pluviales. Ces dernières peuvent être rejetées sans traitement dans les cours d'eau et donc avoir un impact sur l'écosystème aquatique. Ainsi, ce travail s'est intéressé, sur des bassins versant urbanisés ayant un gradient d'urbanisation allant du pavillonnaire à l'urbain dense, à la pollution des eaux pluviales puis une comparaison avec les eaux usées a été entreprise. Cette évaluation s'est traduite par la mise en place d'une liste de 88 polluants urbains à suivre dans le cadre de l'évaluation de la qualité des eaux urbaines. Puis, une méthodologie d'analyse, nommée « screening » a été développée. Elle permet une mesure des polluants urbains sous les formes particulaire et dissoute. Une notion souvent absente dans la littérature mais d'une grande importance pour les gestionnaires des réseaux d'assainissement et des stations d'épuration et de dépollution des eaux pluviales. Ce travail a ainsi permis : - La caractérisation fine de la pollution des différents types de matrices urbaines (eaux usées de temps sec de réseaux unitaire et séparatif (n=8), eaux pluviales du réseau séparatif (n=20), dépôts du réseau unitaire (n=2) et retombées atmosphériques (n=5), en termes d'occurrence, de répartition de la pollution entre les phases dissoute et particulaire, de teneurs (mg/kg.ms), de concentrations totales (Rg/L) et de flux (g/ha actif) des 88 polluants urbains ; - La comparaison de la pollution des eaux pluviales à l'exutoire de bassins versants d'occupation du sol différente ; - L'évaluation à l'échelle d'un bassin versant pavillonnaire de la contribution des retombées atmosphériques à la pollution des eaux pluviales ; - L'estimation de la dangerosité des eaux pluviales à l'aide d'une approche simplifiée d'évaluation de leur impact sur le milieu récepteur avec ou sans traitement de la phase particulaire par les stations de dépollution des eaux pluviales ; - La comparaison novatrice, sur un même échantillon, des méthodes d'analyse « standard » (conduite sur la phase totale, soit l'échantillon brut) avec notre méthode dite « screening », appliquées sur les phases dissoute et particulaire, pour 88 polluants dans un laboratoire accrédité COFRAC. Les résultats mettent en évidence la problématique de la pollution des eaux urbaines par 66 substances chimiques sur les 88 recherchées. Les eaux pluviales strictes sont contaminées par 12 substances prioritaires, 8 substances dangereuses prioritaires de la DCE et 35 polluants urbains plus spécifiques. La pollution est essentiellement particulaire pour les HAP, les PCB, les organoétains, les métaux alors qu'elle est mieux répartie entre les deux phases pour les phtalates, les pesticides et les alkylphénols. Le ruissellement est le principal contributeur de cette pollution à l'exutoire des bassins versants pluviaux. Les polluants générés par le milieu urbain sont comparables indépendamment de l'occupation du sol exceptés pour les pesticides sur le site pavillonnaire et les COV sur le site urbain dense, plus abondants. Le rejet direct des eaux pluviales nécessite, pour certaines substances, une dilution de 10 à 1000 par le milieu récepteur pour respecter les normes de qualité environnementale. Pour les eaux usées, les polluants sont, en majorité, véhiculés sous les deux formes dissoute et particulaire à l'exception des PCB qui sont à 100 % particulaires. Enfin, l'analyse de ces polluants sur l'échantillon brut (MES de 71 à 380 mg/L) sousestime fortement les concentrations des substances dans les eaux avec une prise en compte médiocre de la fraction particulaire de la pollution.

Faced with the demand of limiting the energy consumption, indoor air recycling has become an important matter. But the negative side of air recycling, pollutant accumulation and risk of inter contamination, requires an air treatment. Among available process for volatile organic compounds (VOCs), one pairing adsorption onto activated carbon and UV photocatalysis is proposed. We focus on the unknown aspect of this process, the combined influence of temperature and humidity. Our objectives are: to apprehend the treatment during operational changes and fluctuations of conditions; and to optimize a simulation program which can assist the conception phase of an industrial treatment unit
Faced with the demand of limiting the energy consumption, indoor air recycling has become an important matter. But the negative side of air recycling, pollutant accumulation and risk of inter contamination, requires an air treatment. Among available process for volatile organic compounds (VOCs), one pairing adsorption onto activated carbon and UV photocatalysis is proposed. We focus on the unknown aspect of this process, the combined influence of temperature and humidity. Our objectives are: to apprehend the treatment during operational changes and fluctuations of conditions; and to optimize a simulation program which can assist the conception phase of an industrial treatment unit

Les mesures permanentes en réseau d'assainissement se développent, mais des problèmes de conception des points de mesure et d'interprétation des données qui en sont issues restent non résolus. Une difficulté concerne l'échantillonnage spatial de la section transversale d'un écoulement : les capteurs de vitesses et préleveurs n'échantillonnent qu'une partie d'une section et cela se répercute sur la précision des mesures des flux polluants. On a donc cherché à appréhender la répartition des vitesses et des concentrations dans une section soumise à des sollicitations hydrauliques connues, pour vérifier la représentativité des capteurs qui peuvent y être implantés. Un protocole permettant de qualifier des sections de mesure, et de définir le traitement à appliquer aux mesures brutes pour mieux estimer les mesurandes est proposé. Ce protocole est basé sur l'utilisation d'un code de calcul, paramétré à partir des résultats relevés sur le terrain, réalisés à l'aide de matériels spécifiques.

Les rejets urbains de temps de pluie (RUTP) constituent un vecteur significatif de polluants vers les aquifères souterrains et de surface. Au delà des polluants classiques (MES, DCO, etc. ) déjà largement étudiés depuis plusieurs décennies, d’autres polluants considérés comme dangereux dont les polluants prioritaires de la Directive Cadre Européenne sur l’Eau (DCE 2000/60/CE) sont de plus en plus souvent mesurés dans les RUTP. Leurs concentrations et leur dynamique sont encore assez mal connues. L’atteinte des objectifs de la DCE nécessite l’évaluation et la réduction des RUTP. La mesure systématique des RUTP n’est pas possible à ce jour en raison des difficultés techniques et des coûts élevés des campagnes d’échantillonnage et d’analyses chimiques. Il est donc nécessaire de disposer des modèles performants, établis à partir des données expérimentales, pour la prédiction des flux polluants des RUTP. En tant que partie du projet ESPRIT dont l’objective est de contribuer à l’identification, l’évaluation et la caractérisation des 41 polluants prioritaires de la DCE transportés par les RUTP, les objectifs de notre étude consiste à : i) quantifier les flux polluants des RUTP à l’échelle événementielle, ii) constituer une base de données de connaissances de ces polluants et iii) établir des modèles (statistiques, empiriques et conceptuels) prédictifs de concentrations moyennes événementielles EMCs et de flux événementiels EFs. Des outils simples sont proposés pour la mesure et la modélisation des flux polluants des RUTP dans un cadre opérationnel. Une première stratégie d’évaluation de l’impact et de la contribution des RUTP sur un cours d’eau est proposée. MES, DCO, 25 métaux et la plupart des polluants organiques prioritaires ont été mesurés séparément dans les fractions dissoutes et particulaires d’une centaine de types d’échantillons différents à Chassieu (zone industrielle, réseau séparatif) et Ecully (zone résidentielle, réseau unitaire) : les retombées atmosphériques sèches, les eaux météoriques, les rejets de temps sec et les RUTP. Différents modèles de régression, un modèle empirique et trois modèles conceptuels ont été évalués avec trois algorithmes de calage différents pour la prédiction des EMCs et EFs de chaque polluant. Les résultats montrent que ces polluants sont présents dans ces différents échantillons et que leurs flux dans les fractions dissoute et particulaire sont très variables suivant le site et l’événement pluvieux. Des modèles performants ont été obtenus pour la plupart des polluants étudiés. Cependant, il apparaît que les performances des modèles de EFs sont plus élevées que celles des modèles de EMCs. Les modèles de régression varient suivant le site et le polluant
Urban stormwater constitutes a significant vector of pollutants towards groundwater and surface water. Beyond the traditional pollutants (TSS, COD, etc. ) already largely studied over several decades, other pollutants considered as dangerous as the priority pollutants of the European Water Framework Directive (WFD, 2000/60/CE) are often regularly measured in urban stormwater. Neither their mean concentrations nor their pathways are rather well understood. The success of the WFD requires the evaluation and the reduction of stormwater pollutants. Due to the technical difficulties and the associated costs of sampling and chemical analysis, a systematic measurement of stormwater seems practically impossible. Thus, it is necessary to obtain suitable models established with experimental data for the prediction of stormwater pollutant loads. As a part of the ESPRIT collaborative project which aims to contribute to the identification, evaluation and characterisation of the 41 WFD priority pollutants transported by stormwater, the objectives of our study are i) to quantify at the event scale the stormwater pollutant loads ii) to constitute a first database of the knowledge of these pollutants and iii) to develop predictive models (statistical, empirical and conceptual) of the pollutant event mean concentrations EMCs and event fluxes EFs. Simple tools are proposed to contribute to the measurement and modelling of stormwater pollutants loads in practice. Moreover, a first strategy is proposed for the evaluation of both the impact and the contribution of the stormwater on receiving waters. TSS, COD, 25 metals and most of the organic priority pollutants are been measured separately in both the dissolved and particulate fractions of approximately one hundred different samples collected in Chassieu (industrial area, separate sewer) and Ecully (residential area, combined sewer), made up of four sample types: dry atmospheric depositions, rainwater, wastewater and stormwater. Different regression models, one empirical model and three conceptual models for the prediction of EMCs and EFs of every pollutant have been evaluated using three different calibration algorithms. The results show that these pollutants are present in the different samples and that their fluxes in the dissolved and particulate and total fractions vary more or less strongly according to both the site and the rain event. Satisfactory models have been obtained for the prediction of EMCs and EFs of most of the studied pollutants. However, it appears that the performances of EFs models are higher than that of EMCs models. Regression models vary according to both the pollutant and the site

Ce travail de thèse se propose d'analyser et d'évaluer les modèles de calcul des flux polluants (MCFP) des rejets urbains par temps de pluie. Pour cela, un banc d'essai a été établi qui repose sur l'utilisation d'une méthodologie basée sur la théorie bayésienne. Ce banc d'essai a été utilisé à des différentes échelles d'espace tout au long du cheminement de l'eau de ruissellement depuis les chaussées jusqu'à l'exutoire du réseau d'assainissement sur le site du bassin versant expérimental du Marais à Paris. Cette méthodologie du banc d'essai utilise une technique de simulation par chaîne de Markov (algorithme Metropolis) pour estimer la distribution de probabilité a posteriori des paramètres du modèle, ce qui permet : - Une évaluation quantitative des incertitudes liées à l'estimation des paramètres ainsi que leurs interactions ; - Une estimation quantitative du niveau d'incertitude dans les résultats d'application de ces modèles ; - Une estimation du pouvoir prédictif du modèle. A l'échelle locale, des modèles d'accumulation, d'entraînement des solides sur les surfaces urbaines, et des modèles d'érosion des solides dans les réseaux d'assainissement ont été testés et analysés. A l'échelle du bassin versant le couplage des modèles élémentaires tel qu'ils sont utilisés dans les logiciels actuels, a pu être évalué. La méthodologie de mise en œuvre a produit des résultats fiables en particulier des distributions de paramètres des modèles qui aident à l'analyse mathématique et à l'interprétation des modèles couramment utilisés. Elle a démontré l'existence de larges incertitudes liées à l'utilisation des MCFP à l'échelle de bassin versant. Ces modèles n'expliquent qu'une faible partie de la variation de la concentration des MES entre 2 événements pluvieux ou à l'intérieur d'un même événement sur le site étudié.