Tesis sobre el tema "Indicateur de pollution fécale"

Les virus entériques sont à l’origine de pathologies liées au péril fécal et dans l’état actuel des connaissances, la recherche des indicateurs de pollution fécale conventionnels (i.e. Escherichia coli, entérocoques) peut s’avérer inefficace pour évaluer le danger viral. La définition d’autres indicateurs pour gérer le danger lié à la présence des virus entériques dans les matrices hydriques et alimentaires est aujourd’hui nécessaire. Parmi eux, les bactériophages ARN F-spécifiques (FRNAPH) présentent plusieurs intérêts. Ces virus d’origine entérique sont présents en quantité importante dans les eaux usées. Très proches des virus entériques en termes de structure, ces microorganismes présentent l’avantage d’être facilement cultivables. Ils sont enfin souvent étudiés pour déterminer l’origine d’une pollution fécale (i.e. humaine ou animale). Certaines limites leur sont cependant fréquemment associées, que ce soit en termes de corrélation avec les pathogènes entériques ou concernant leur potentiel pour discriminer l’origine d’une pollution. Dans ce contexte, l’objectif du travail présenté ici était de préciser l’intérêt des FRNAPH en tant qu’indicateurs de pollution fécale mais aussi en tant qu’indicateurs de pollution virale dans l’environnement et les coquillages. Ces travaux ont permis dans un premier temps d’améliorer la capacité des FRNAPH à identifier les contaminations d’origine humaine. Nos résultats soulignent par ailleurs la plus-value apportée par la recherche des FRNAPH en cas de pollution fécale massive, en particulier si on s’intéresse à la contamination des coquillages. En effet, contrairement aux indicateurs bactériens, l’accumulation des FRNAPH ainsi que leur persistance dans ces aliments est très comparable à celles des virus entériques (i.e. norovirus). Enfin, en utilisant des méthodes de détection comparables, une forte corrélation entre la présence des FRNAPH d’origine humaine et celle des norovirus a été observée dans les coquillages. Compte tenu de ces résultats, une méthode de détection assurant la détection sensible des FRNAPH infectieux d’origine humaine dans différents types de matrices hydriques ou alimentaires (e.g. eaux de surface, fruits de mer, fruits rouges, salades) est proposée pour améliorer la gestion du danger viral
Enteric viruses are a leading cause of fecal-oral route transmitted diseases and currently, conventional fecal indicator bacteria (i.e. Escherichia coli, enterococcus) fail to assess this kind of hazard. In this context, the use of more efficient indicators to assess the hazard linked to viruses in water or foodstuff is required. F-specific RNA bacteriophages (FRNAPH) present numerous benefits for this purpose. Of enteric origin, these viruses are found in high concentrations in wastewater. Sharing many structural similarities with pathogenic enteric viruses, FRNAPH are easily cultivable and their potential to track the origin of the pollution is also often investigated. However, some limits are still associated with these indicators, regarding to their ability to track the origin of the pollution or concerning the lack of correlation with pathogens. In this context, the aim of this work was to make clear the potential of FRNAPH as fecal and as viral indicators in environmental waters and shellfish. As a first step, their ability to track human pollution was optimized. In addition, our results underlined the gains bringing by FRNAPH detection, especially when focusing on shellfish microbiological quality management. Indeed, unlike fecal indicator bacteria, the accumulation of FRNAPH and their persistence in shellfish have been found to be close to that of enteric viruses (i.e. norovirus). Furthermore, when using comparable methods for their detection, high correlation was observed between human FRNAPH and norovirus in shellfish. Taking into account these observations, a sensitive method allowing the detection of infectious FRNAPH of human origin was developed to improve viral hazard management in water and food commodities (e.g. environmental waters, shellfish, soft fruits, leaf)

Actuellement le contrôle microbiologique du milieu hydrique repose uniquement sur la recherche d'indicateurs bactériens de contamination fécale tels que les coliformes thermotolérants, E. Coli, les entérocoques et les spores de bactéries anaérobies sulfito-réductrices. Or, ces indicateurs bactériens sont de mauvais indicateurs de la contamination virale. Il est donc nécessaire de définir un ou plusieurs indicateurs qui prennent en compte le risque viral lié au milieu hydrique. Dans ce contexte, certains bactériophages ont été proposés pour jouer ce rôle. Il s'agit des coliphages somatiques des bactériophages F-spécifiques et des phages de Bacteroides fragilis. Notre travail a consisté à comparer les informations apportées d'une part par les indicateurs bactériens classiques et d'autre part par les bactériophages afin de déterminer si ces derniers apportent des informations originales en tant qu'indicateur. Ainsi, six microorganismes (coliformes thermotolérants, entérocoques, spores de bactéries anaérobies sulfito-réductrices, coliphages somatiques, bactériophages F-spécifiques et phages de Bacteroides fragilis) ont été comparés en tant qu'indicateur d'efficacité des traitements d'épuration des eaux usées, en tant qu'indicateur de la contamination fécale des eaux de rivière et des eaux souterraines et enfin, en tant qu'indicateur de la contamination spécifiquement virale des eaux de rivière. Notre travail a montré que, en terme d'efficacité de traitement, les indicateurs phagiques n'apportent pas d'informations supplémentaires par rapport aux indicateurs bactériens lorsqu'un traitement biologique classique est analysé qu'il soit ou non suivi d'un traitement tertiaire de déphosphatation. Par contre, lorsqu'un traitement de désinfection par UV est appliqué après un traitement biologique, des différences importantes au niveau de l'abattement de la charge fécale apparaissent. Les spores sont les plus résistantes suivies des phages de Bacteroides fragilis et des bactériophages F-spécifiques. Les entérocoques présentent une résistance intermédiaire alors que les coliformes thermotolérants et les coliphages somatiques apparaissent comme les plus sensibles au traitement. En ce qui concerne l'estimation de la charge fécale dans les eaux de rivière et les eaux souterraines, nous avons introduit la notion d'abattement de la contamination fécale initiale (ACFI). Ceci nous a permis d'évaluer la qualité d'une eau pour chaque indicateur et de constater que, dans l'eau de rivière, les coliformes thermotolérants sous- estiment le niveau de la charge fécale alors que les coliphages somatiques donnent une estimation plus importante de la pollution fécale dans l'espace et le temps. L'explication de ce phénomène a été en partie donnée par les résultats de l'étude de survie réalisée in vitro à partir d'échantillons d'eau de la rivière Moselle. Ces résultats démontrent en effet que les coliphages somatiques survivent significativement plus longtemps que les coliformes thermotolérants quelles que soient les conditions expérimentales (température et composition de l'eau). Au cours de la dernière partie de notre travail consacrée à la contamination virale proprement dite, seuls les coliphages somatiques et les coliformes thermotolérants ont été pris en compte en tant qu'indicateur. Concernant les virus pathogènes, nous avons recherché les entérovirus par culture cellulaire et RT -PCR qualitative (in situ) ou quantitative (in vitro) ainsi que les Norwalk-like virus par RT-PCR qualitative (in situ). Nos résultats in vitro montrent que, dans l'eau de rivière, le génome viral peut être considéré soit comme un indicateur de contamination fécale spécifiquement viral qui présente la même écologie que les virus pathogènes infectieux, soit comme un indicateur de la pollution virale qui sur-estime légèrement le risque par rapport aux virus infectieux. L'étude in situ dans les eaux de la rivière Moselle, si elle n'a pas permis la mise en évidence d'entérovirus infectieux, a montré que lorsque les concentrations en coliphages somatiques augmentent, la probabilité de détecter du génome viral augmente également ce qui n'est pas le cas avec les coliformes thermotolérants. De plus, nous avons observé que la quasi-totalité des échantillons positifs en génome viral (33/34) est obtenue lorsque la concentration en coliphages somatiques est supérieure à 100 ufp/100mL. Nous proposons donc cette valeur en tant que seuil dans l'évaluation du risque viral dans les eaux de rivière.

La population est de plus en plus sensible à la qualité de son cadre de vie et l'évolution réglementaire s'en est fait écho. L'Union Européenne vient ainsi d'adopter une nouvelle directive concernant la gestion des eaux de baignade en milieu naturel (qui sera transposée en droit français en 2008), en vue de : - renforcer les normes sanitaires, - privilégier une gestion globale des plages par des actions concertées et durables - et informer la population avec clareté et réactivité. D'ici à 2015, tous les Etats membres doivent parvenir à un bon état microbiologique de leurs eaux côtières, à la même échéance que l'atteinte du bon état écologique des masses d'eau prescrit par la directive cadre sur l'eau (2000/60/CE). Les collectivités de Biarritz et Anglet (France, 64) ont anticipé ces dates butoirs et sollicité leur délégataire de service public, Lyonnaise des eaux, pour l'élaboration d'outils de surveillance active de leurs eaux de baignade. L'objectif de ce travail de recherche est donc de proposer à ces collectivités un outil d'aide à la décision qui permettra de gérer de manière rationnelle la fermeture et la réouverture des plages, afin d'assurer un niveau élevé de protection des baigneurs. Il s'agit sonc : - d'anticiper les risques de dégradation de la qualité bactériologique des eaux de baignade liés aux différents rejets dans le milieu marin, à l'aide d'un outil de surveillance suivant des seuils d'alerte déterminés. - et de disposer d'une méthode d'analyse bactériologique adaptée, avec un temps de réponse minimal qui donnera une forte précision pour l'aide à la prise de décision.

Dans cette thèse, nous avons choisi d’étudier la composante virale d’un site lagunaire exposé aux rejets domestiques, agricoles et industriels : la Lagune Ebrié bordée par la ville d’Abidjan, en Côte d’Ivoire. Les objectifs de cette thèse visaient (1) à caractériser les viromes benthiqes et planctoniques dans 7 sites de cette lagune présentant des niveaux d'eutrophisation contrastés, en distinguant les viromes ADN et ARN, et (2) à examiner les stratégies de reproduction virale. Pour cela, une approche métagénomique shotgun combinée à des analyses bioinformatiques a été utilisée. Nous avons montré que la composition des viromes ADN était spécifique à chaque compartiment (plancton/benthos). À l’inverse, la composition des viromes ARN était plus influencée par le niveau d’eutrophisation du milieu. Les viromes des sites les plus eutrophisés présentaient des séquences associées aux pathogènes humains d'origine fécale et aux indicateurs de pollution fécale humaine. L’étude des interactions entre les virus et leurs hôtes bactériens, a permis de montrer que cette lagune tropicale était plus propice aux stratégies lytiques de reproduction virale dans les stations les plus eutrophes. Enfin, en utilisant une approche basée sur la prédiction théorique des hôtes bactériens, nous avons pu montrer la fiabilité de l’approche choisie générant des profils taxonomiques bactériens comparables à ceux obtenus par l’approche classique basée sur le métabarcoding ciblant le gène ARN 16S. Ce travail de thèse a donc permis d’apporter un jeu de données unique, mais aussi de nouvelles connaissances fondamentales sur la composition du virome de sites aquatiques soumis à de forts niveaux de pollution.u
In this thesis, we chose to study the viral community in a tropical lagoon exposed to domestic, agricultural and industrial discharge : the Ébrié Lagoon bordering the city of Abidjan in the Ivory Coast. The objectives of this study were (1) to characterize the benthic and planktonic viromes in seven sites in the lagoon with contrasting levels of eutrophication, distinguishing between DNA and RNA viromes, and (2) to examine the reproductive strategies of viruses. To this end, we used shotgun metagenomic sequencing combined with bioinformatics analysis. The key findings showed that the composition of DNA viromes was specific to each compartment (plankton/benthos). Conversely, the composition of RNA viromes was more influenced by the level of eutrophication than by the compartment. Viromes of the most eutrophicated sites contained sequences associated with human pathogens of faecal origin and with indicators of human faecal pollution. The study of interactions between the viruses and their bacterial hosts showed that the most eutrophic sites in this tropical lagoon were more conducive to lytic viral reproductive strategies, while lysogeny was more common in the most oligotrophic sites. Lastly, the results of an approach based on the theoretical prediction of bacterial hosts via the Prokaryotic virus Host Predictor indicated the reliability of this tool in generating taxonomic profiles of bacterial hosts comparable to those obtained by the classical approach based on metabarcoding targeting the 16S rRNA gene. This study provided not only a unique dataset, but new fundamental knowledge on the composition of the virome of aquatic sites subjected to high levels of pollution

Dans de nombreux pays en développement, la qualité médiocre de l'eau constitue une menace majeure pour la santé humaine. Par ailleurs, le manque d'accès à l'eau potable et à l'assainissement sont un frein majeur au développement. La Fleuve Rouge est le deuxième plus grand fleuve au Vietnam et constitue la principale source d'eau pour la population du Nord-Vietnam. Cette thèse présente les résultats des observations et de la modélisation des bactéries indicatrices de la contamination fécales (BICF) et du carbone organique (CO) dans la Fleuve Rouge. Le modèle Seneque/RIVERSTRAHLER utilisant l’ensemble des données recueillies a permis d'étudier la dynamique et la répartition saisonnière des BICF et du CO dans la Fleuve Rouge et ses affluents. Un scénario, basé sur l’évolution démographique et les changements d’usage des terres prévus à l'horizon 2050, a montré une augmentation limitée des nombres des BICF par rapport à la situation actuelle. Ceci est particulièrement le cas pour la ville d’Hanoi même si la population devrait tripler d'ici 2050. Les apports en CO et la respiration hétérotrophe résultant du CO abouti à un système qui est une forte source en CO2 pour l’atmosphère. Les résultats du modèle reflètent également l'importance des différents usages des terres, le débit et la prédominance des sources diffuses relatifs aux sources ponctuelles sur les BIFC et CO dans le Fleuve Rouge. Cette thèse fournit de nouvelles informations sur les teneurs en BICF et CO dans la Fleuve Rouge ainsi qu’une base de discussion pour les décideurs sur la gestion future des eaux usées rejetés dans ce Fleuve
In many developing countries, poor water quality poses a major threat to human health and the lack of access to clean drinking water and adequate sanitation continues is a major brake on development. The Red River is the second largest river in Vietnam and constitutes the main water source for the population of North Vietnam. This thesis presents the results from observations and modeling of both faecal indicator bacteria (FIB) and organic carbon (OC) in the Red River system, North Vietnam. The objective of this work was to measure FIB numbers and OC concentrations in this system and then to model these parameters in order to investigate scenarios for 2050 when population in the area is estimated to have doubled. The dataset was then modeled using the Seneque/Riverstrahler model in order to investigate the dynamics and seasonal distribution of FIB and OC in the Red River and its upstream tributaries. A scenario, based on the predicted changes in future demographics and land use in the Red River system for the 2050 horizon, showed only a limited increase of FIB numbers compared with the present situation. This was particularly the case in Hanoi even though the population is expected to triple by 2050. The OC inputs and the resulting heterotrophic respiration of this OC resulted in a system that was a strong CO2 source. The model results also reflected the importance of land use, discharge and the dominance of non-point sources over point sources for FIB and OC in the Red River. This thesis provides some new information on FIB in the Red River as well as providing a base for discussion with decision makers on the future management of wastewater in the Red River

Face à l'ampleur des atteintes portées à l'environnement et aux écosystèmes, les législations internationales et européennes donnent de l'importance aux dommages environnementaux dans les processus décisionnels à l'origine des politiques publiques. Ainsi, par exemple, il est fort probable que, d'ici peu, les aménageurs soient amenés à prendre en compte de façon plus rigoureuse l'ensemble des dommages environnementaux associés à leurs projets d'aménagement. Or, lorsque l'on traite d'aménagements en milieux sensibles, les outils économiques existants atteignent des limites qui semblent difficiles à dépasser. Cette thèse a pour objet d’adapter la méthode Habitat Evaluation Procedure (HEP), une méthode d'évaluation par équivalence utilisée aux Etats-Unis, et d’utiliser les mesures de compensation comme indicateur du coût environnemental des projets
Due to the extent of damage caused to the environment and ecosystems, international and European legislation gradually emphasize the integration of environmental damage in decision-making processes. As a consequence, land planners may, for instance, soon have to take more rigorously into account environmental damage resulting from their infrastructure development plans. Environmental economists thus have to assess more accurately the environmental costs of such plans. Yet, when dealing with land planning in complex natural areas, existing valuation methods are reaching their limits. In this thesis, we propose to use the compensatory mitigation process to assess environmental costs by adapting the Habitat Evaluation Procedure (HEP), an equivalence-based valuation method used in the United States

Les bactériophages ARN F-spécifiques sont des virus qui infectent Escherichia coli et possèdent une structure et une taille comparables à celles des principaux virus entériques pathogènes. Ils sont proposés comme indicateurs de pollution fécale du milieu hydrique, comme modèles du comportement des virus pathogènes dans l’environnement et comme outil de discrimination de l’origine de la pollution fécale. En effet, dans les eaux usées, il a été rapporté que les génogroupes II et III avaient principalement une origine humaine alors que les génogroupes I et IV avaient, quant à eux, plutôt une origine animale. Paradoxalement, peu de données existent quant à la répartition des différents génogroupes dans les eaux naturelles. L’objectif de ce travail a, par conséquent, été de préciser les relations existantes entre les différents génogroupes des phages ARN F-spécifiques et la pollution fécale et virale des eaux naturelles. Tout d’abord, nous avons développé les premiers systèmes de RT-PCR en temps réel capables d’identifier les quatre génogroupes dans les eaux environnementales. La sensibilité, la spécificité et la rapidité de détection constituent les avantages majeurs de cette approche. Par rapport aux outils existants, cette méthode permet de s’affranchir de l’étape de culture et donc de minimiser les problèmes engendrés par des taux d’inactivation importants des particules virales infectieuses, en réponse aux stress environnementaux. En effet, les études de persistance, réalisées aussi bien dans l’eau usée que dans l’eau souterraine, démontrent que, selon les conditions expérimentales, le génome phagique est de 3 à 20 fois plus résistant que les phages infectieux. Dans un second temps, l’analyse d’échantillons d’eaux usées urbaines nous a permis de vérifier que, malgré le changement de référentiel de mesure (génome versus particule infectieuse) inhérent à notre méthode de détection, les bactériophages ARN F-spécifiques pouvaient donner des informations intéressantes quant à la caractérisation de la pollution fécale. Dans ce type de milieu, les génogroupes II et III sont majoritairement retrouvés à des concentrations relativement stables au cours du temps. De manière ponctuelle, la présence du génogroupe I a pu, à la fois, être mise en relation avec les précipitations et avec la présence de pathogènes à caractère zoonotique (Cryptosporidium et Giardia), suggérant un apport de pollution animale par des phénomènes de ruissellement. Ceci a conforté l’idée que le génotypage pourrait constituer un outil intéressant de discrimination de l’origine de la pollution fécale. En revanche, la comparaison des résultats de génotypage aux concentrations en virus pathogènes montre que ces phages ne sont pas adaptés à la prédiction de la présence de norovirus et d’entérovirus, en raison d’un caractère saisonnier de ces derniers. Les deux études de cas consacrées aux eaux naturelles constituent l’étape majeure de notre étude. Dans un contexte de pollution principalement anthropique, il est démontré qu’au niveau de l’eau de rivière, le génogroupe II est très majoritairement observé. Les variations de concentration de ce génogroupe ont pu être corrélées positivement avec les indicateurs bactériens (E. coli, entérocoques) et avec les adénovirus humains attestant de son origine fécale humaine. Le génogroupe I est également très souvent représenté mais avec de plus amples variations de concentration. Ce génogroupe n’a été corrélé ni aux indicateurs bactériens, ni au génogroupe II, ni aux adénovirus humains, étayant l’hypothèse d’une autre origine de ce génogroupe. La corrélation positive avec les valeurs de turbidité de l’eau laisse supposer un apport de ces phages suite à des événements de ruissellement. Ainsi, dans l’eau de rivière, les génogroupes I et II semblent apporter des informations intéressantes quant à l’origine de la pollution fécale. Dans ce cadre, nous proposons l’utilisation d’un ratio de concentrations des génogroupes I et II pour caractériser la pollution fécale. A titre d’exemple, pour une concentration en E. coli de 3,6 log10 NPP/100mL, la valeur du log10 (GGII/GGI) peut être aussi bien de 3,8 que de -1,7. Avec la turbidité de l’eau, ce ratio a été le seul paramètre permettant de distinguer une modification dans la nature de la pollution fécale. Le génome des phages ARN F-spécifiques n’a pas été mis en évidence dans les prélèvements d’eaux souterraines protégées de la pollution fécale. Par contre, du génome d’adénovirus humains a été identifié dans 7 échantillons sur 60. Ainsi, des marqueurs plus persistants que le génome des phages ARN F-spécifiques peuvent être détectés. Au cours de l’étude de persistance menée dans ce milieu, aucune dégradation de l’ADN n’a été observée sur les 200 jours de l’expérience, supportant l’idée que l’ADN est un marqueur de pollution fécale extrêmement conservateur. Finalement, les méthodes nouvellement développées au cours de cette thèse ont abouti à une meilleure connaissance de la distribution des différents génogroupes au sein des eaux naturelles. Le génotypage des phages ARN F-spécifiques apporte des informations originales par rapport aux indicateurs bactériens, mais ne constitue pas, à lui seul, l’indicateur universel de pollution fécale ou virale des eaux
F-specific RNA phages, which are non pathogenic viruses with similar size and structure to human enteric viruses, have been proposed like faecal pollution indicators, like models for pathogenic viruses in environment and like tools for microbial source tracking. The key trait on which the F-specific RNA phage approach of source tracking is based is that genogroups I and IV are predominantly isolated from non human faeces, while genogroups II and III are predominantly isolated from human faeces and sewage. Paradoxically, few data are available as for the genogroups distribution in environmental waters. So, the topic of this study was to provide additional information about the relationships between the genogroups of F-specific RNA phages and the level of faecal and viral pollution to environmental waters. First, the methodological work undertaken at the beginning of this project made it possible to develop the first real-time RT-PCR assays able to typing the F-specific RNA phages. The major advantages of this approach are a good sensitivity, a quick detection and a great specificity. Compared with the current tools, this method allows to avoid the phage cultivation and thus to play down the biases associated with the survival characteristics of infectious F-specific RNA phages in the environmental waters. Indeed, survival studies, realized in urban wastewater and also in ground water, have shown that the inactivation rates of infectious particles are always more important that this of viral RNA, whatever the experimental design was. Secondly, the analysis of urban wastewater samples enabled to check that F-specific RNA phages could give interesting information as for the characterization of faecal pollution in spite of the change of reference frame of measurement inherent in our detection method (genome versus infectious particle). In these kinds of samples, the majority of phages isolated belonged to the genogroups II and III, and they exhibited steady concentrations. In several particular samples, the high concentration of genogroup I phages has been associated with rainfall events and with the presence of zoonotic pathogens (Cryptosporidium and Giardia). This observation suggests the presence of an animal pollution after streaming phenomena. All the results obtained with urban wastewaters strengthen the use of F-specific RNA phages like reliable source identification tool. On the other hand, the comparison between the pathogenic virus concentrations and the results of genotyping has shown that phage genogroups are not relevant indicators for the presence of enteric viruses. For instance, norovirus and enterovirus concentrations in wastewater displayed a seasonal distribution while human genogroups exhibited steady concentrations over the time. Thirdly, two particular case studies devoted to natural waters constitute the major aspect of our work. In river water principally influenced by human wastes, genotyping results show that genogroup II is very largely isolated. For the first time, positive correlations between the concentrations of genogroup II phages, bacterial indicators (E. coli, enterococci) and human adenoviruses was observed, which attests the human faecal origin of this genogroup. Genogroup I was also often isolated but it appeared irregularly distributed. The correlation analysis has shown that genogroup I was linked neither with the concentration of genogroup II nor with that of bacterial or viral faecal indicators. The absence of a link between the concentrations of these two genogroups supports the assumption of another faecal origin. Conversely, a relationship was shown between genogroup I and the water turbidity observed at the sampling. This suggests that the origin of this genogroup could be related to streaming phenomena following precipitations. Thus, in river water the genogroup I and II would be the two most interesting genogroups in order to characterize faecal pollution. As a consequence, genogroup II/genogroup I ratio may be an interesting tool for faecal source tracking. Indeed, depending on the sign of the ratio, it seems possible to determine the main source of pollution at a given point. For example, for an E. coli concentration of 3.6log10 MPN/100mL, log-ratio values could as well be 3.8 as -1.7. With the water turbidity, this log-ratio was the only parameter enabled to highlight a change of faecal pollution nature. In ground waters protected from faecal pollution, genome of F-specific RNA phages was not observed while genome of adenoviruses was isolated in 7 samples on the 60 analyzed. This observation suggests that more persistent markers than RNA of phages could be detected in ground waters. More over, in persistence study, no degradation of adenoviral DNA was observed during all the time (200 days) of the experiment. Finally, the typing method newly developed during this study led to a better knowledge of the distribution of different the genogroups within environmental waters. F-specific RNA phage typing provides original information compared to the bacterial indicators, but does not constitute alone the universal indicator of faecal or viral pollution of waters

La zone littorale du plateau continental renferme une grande richesse écologique. Or, cette zone présente une grande fragilité vis-à-vis des xénobiotiques ; la pollution de ce milieu peut porter atteinte à la structure des biocénoses et à la productivité des écosystèmes. Les métaux sont des constituants normaux de l'environnement à l'état de traces, contrairement à de nombreux contaminants, et sont tous toxiques au dessus d'un certain seuil. A la fin des années 1970, plusieurs chercheurs proposent l'utilisation d'organismes pour évaluer la qualité du milieu marin ; c'est dans ce contexte que naît le concept de bio-indicateur. La magnoliophyte marine Posidonia oceanica (L. ) Delile, endémique de Méditerranée, a fait l'objet de plusieurs travaux proposant d'utiliser cette espèce pour déterminer les concentrations métalliques du milieu. Toutefois, un certain nombre d'axes d'étude restait encore à explorer afin de qualifier cette espèce de bio-indicateur. Les résultats de ce travail valident l'utilisation de cette espèce en tant qu'outil fiable pour l'évaluation de la contamination métallique des écosystèmes littoraux. En effet, ce travail a permis : (i) de mieux comprendre les processus d'accumulation des métaux traces par Posidonia oceanica ( influence de l'âge et de la croissance des tissus foliaires dans l'accumulation métallique ) ; (ii) de confirmer la grande sensibilité de cette espèce comme traceur de la contamination métallique (identification des apports métalliques associés à l'ancienne mine d'amiante de Canari et évaluation de l'étendue de l'impact de cette ancienne exploitation) ; (iii) de confirmer sa fiabilité comme bio-indicateur de contamination métallique (mêmes tendances observées chez cette espèce et le bio-indicateur Mytilus galloprovincialis Lamark, 1819 ). Posidonia oceanica apparaît, par conséquent, comme un outil intéressant dans le cadre de la mise en oeuvre de réseaux de surveillance à l'échelle de la Méditerranée. Une technique, consistant à prélever uniquement les limbes des feuilles adultes, est proposée dans la mesure ou elle permettra de réaliser des analyses de métaux traces sans entraîner la mortalité de la plante (espèce protégée dans de nombreux pays méditerranéens) et tout en conservant son intégrité. Des grilles préliminaires d'interprétation de la contamination métallique du milieu ont également été proposées pour le cadmium, le mercure, le nickel et le plomb (substances prioritaires ; Décision N° 2455/2001/EC ; EC, 2001). Enfin, ce travail montre également l'utilisation possible de Posidonia oceanica comme "traceur" de la contamination mercurielle passée grâce à la technique de la lépidochronologie
The coastal zone of the continental shelf contains a high ecological richness. However, this zone is very fragile towards xenobiotics ; the pollution of this environment can be damaging to the structure of the biocenoses and to the productivity of the ecosystems. Metals, contrarily to numerous contaminants, are normal constituents of the environment at a trace level, but are all toxic above a certain threshold. At the end of the 1970s, several researchers proposed the use of organims to evaluate the quality of the marine environment ; it is in this context that the bio-indicator concep arises. The seagrass Posidonia oceanica (L. ) Delile, endemic of the Mediterranean Sea, has been the subject of several work proposing to use this species to determine the metal concentrations of the environment. However, most studies carried out explorative research in order to qualify this species as bio-indicator. The results of this work validate the use of Posidonia oceanica as a reliable tool for the evaluation of metal contamination of coastal ecosystems. Inded, this work allowed : ( i ) to better understand the trace metals accumulation processes by Posidonia oceanica (influence of age and growth of foliar tissues in the metal accumulation ); (ii) to confirm the high sensitivy of this species as a tracer of metal contamination (identification of metal inputs associated to the previous asbestos mine of Canari and evaluation of the extent of the impact of this previous exploitation) ; (iii) to confirm its reliability as bio-indicator of metal contamination (same trends observed for this species and the bio-indicator Mytilus galloprovincialis Lamark,1819). Therefore, Posidonia oceanica appears as an interesting tool in the frame of setting up biomonitoring networks at the scale of the Mediterranean Sea. A technique, which consists in collecting only the blades of the adult leaves is proposed insofar as it will allow to carry out trace metals analyses without inducing the mortality of the plant (protected species in numerous Mediterranean countries) and conserving its integrity. Preliminary scales to interpret the level of metal contamination in the environment have equally been proposed for cadmium, mercury, nickel and lead (priority subtances ; Decision N° 2455/2001/EC ; EC, 2001). Finally, this work shows equally the possible use of Posidonia oceanica as a "tracer" of the past mercurial contamination thanks to the lepidochronology technique

Contribution a la connaissance du comportement et des flux de ces deux metaux dans le systeme cotier du saint laurent. Etude des niveaux de concentration et surveillance de la contamination par optimisation de l'outil de "moule-temoin

Le bassin versant de l’Escaut (20 000 km²) est caractérisé par forte densité de population (plus de 500 habitants par km2) et une activité agro-pastorale intensive. Les rivières de ce bassin sont sévèrement affectées par les rejets d’eaux usées domestiques, les effluents d’élevage et les eaux de ruissellement des sols agricoles. Le but de cette étude est :(i) d’évaluer la qualité microbiologique de ces rivières ;(ii) d'identifier et de quantifier les différentes sources de contamination fécale à l’échelle du bassin de l’Escaut; (iii) d’étudier les processus qui contrôlent le devenir des bactéries fécales en rivière; (iv) de développer des modèles numériques sur la base des travaux expérimentaux permettant de prédire la concentration des bactéries indicatrices dans les rivières du bassin de l’Escaut.

L’évaluation de la qualité microbiologique des principales rivières du bassin est basée sur le dénombrement de deux indicateurs de contamination fécale (Escherichia coli et entérocoques intestinaux). Les abondances des deux indicateurs dans les principales rivières du bassin indiquent très clairement que les eaux et les sédiments de ces rivières sont fortement contaminés par des micro-organismes entériques. Les sources prédominantes de la pollution fécale de ces rivières sont les rejets des effluents des stations d’épuration. Les niveaux de contamination les plus élevés sont observés dans la Senne en aval de Bruxelles et s’expliquent par le faible débit de la Senne comparé aux débits des effluents des deux stations d’épuration de Bruxelles. Les niveaux de contamination atteignent leur maxima à l’aval de Bruxelles par temps de pluie en raison des surverses de réseaux unitaires.

Les connaissances acquises sur les apports des bactéries indicatrices par les sources ponctuelles et les sources diffuses et sur le devenir des bactéries indicatrices ont permis de développer un module décrivant la dynamique des E. coli dans les rivières. Ce module est original par le fait de considérer trois compartiments de bactéries fécales (libres, attachées aux particules dans la colonne d’eau et présentes dans les sédiments) qui sont affectés différemment par les processus de transport et de disparition. Ce module a été couplé à deux modèles décrivant l’hydrodynamique respectivement de l’ensemble des rivières du bassin (SENEQUE-EC) et de la partie fluviale de l’Escaut sous l’influence de la marée et son estuaire (SLIM-EC2). Ces deux modèles permettent de décrire la distribution temporelle et spatiale des E. coli dans les eaux de surfaces et de prévoir les modifications de la qualité microbiologique des eaux suite à des changements de gestion des eaux usées.

Doctorat en Sciences
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En Afrique, la contamination des zones humides par les métaux et les pesticides va se poursuivre durablement. Pour autant, le statut toxicologique de ces milieux reste trop peu documente. Le but du présent travail est d'estimer la valeur du varan du Nil (Varanus niloticus) en tant qu'espèce sentinelle pour la contamination des zones humides continentales d'Afrique sub-Saharienne. Plomb, cadmium, et pesticides organochlorés et organophosphorés ont été quantifies, par spectrométrie d'absorption atomique et chromatographie gazeuse (respectivement), dans plusieurs tissus provenant de 71 spécimens issus de quatre sites (au Mali et au Niger) juges a priori inégalement contamines. Bien que des différences claires apparaissent, la contamination environnementale s'avère modérée sur les quatre sites, et ne semble pas constituer un risque notable pour les varans ni pour les humains qui s'en nourrissent occasionnellement. Toutefois la variabilité interindividuelle est importante. Les organotropismes des polluants détectés sont cohérents avec ceux préalablement décrits. Si l'on n'a pu mettre en évidence de différence liée au sexe en ce qui concerne les pesticides, les femelles présentaient des charges en métaux supérieures. La relation entre d'autres facteurs (taille, proportion de graisse) et les concentrations tissulaires a également été considérée. Les varans sont susceptibles de révéler des différences subtiles de contamination environnementale entre sites, et la résolution spatiale de l'outil semble très fine. La possibilité pratique d'utiliser cet indicateur se trouve donc validée. Un travail expérimental sur des varans captifs a par ailleurs été mené pour approfondir l'étude

En Afrique, la contamination des zones humides par les métaux et les pesticides va se poursuivre durablement. Pour autant, le statut toxicologique de ces milieux reste trop peu documente. Le but du présent travail est d’estimer la valeur du varan du Nil (Varanus niloticus) en tant qu’espèce sentinelle pour la contamination des zones humides continentales d’Afrique sub-Saharienne. Plomb, cadmium, et pesticides organochlorés et organophosphorés ont été quantifies, par spectrométrie d’absorption atomique et chromatographie gazeuse (respectivement), dans plusieurs tissus provenant de 71 spécimens issus de quatre sites (au Mali et au Niger) juges a priori inégalement contamines. Bien que des différences claires apparaissent, la contamination environnementale s’avère modérée sur les quatre sites, et ne semble pas constituer un risque notable pour les varans ni pour les humains qui s’en nourrissent occasionnellement. Toutefois la variabilité interindividuelle est importante. Les organotropismes des polluants détectés sont cohérents avec ceux préalablement décrits. Si l’on n’a pu mettre en évidence de différence liée au sexe en ce qui concerne les pesticides, les femelles présentaient des charges en métaux supérieures. La relation entre d’autres facteurs (taille, proportion de graisse) et les concentrations tissulaires a également été considérée. Les varans sont susceptibles de révéler des différences subtiles de contamination environnementale entre sites, et la résolution spatiale de l’outil semble très fine. La possibilité pratique d’utiliser cet indicateur se trouve donc validée. Un travail expérimental sur des varans captifs a par ailleurs été mené pour approfondir l’étude
In Africa, metal and pesticide contamination of wetlands is supposed to continue on a permanent basis. However, the ecotoxicological status of these ecosystems remains poorly documented. The aim of the present work is to assess the value of the Nile monitor (Varanus niloticus) as a sentinel species for the environmental contamination of continental wetlands in sub-Saharan Africa. Lead and cadmium on the one hand, and organochlorine and organophosphate pesticides on the other, have been quantified in several tissues by atomic absorption spectrophotometry and gas chromatography, respectively. Samples come from 71 specimens originating from four sites considered unequally contaminated (in Mali and Niger). Although clear differences appear between sites, the environmental contamination turns out to be moderate at the four sites, and does not seem to represent a significant risk neither for the monitors themselves, nor for occasional human consumers. However, the interindividual variability is important. The organotropisms relative to the detected pollutants are consistent with those described in previous studies. Concerning the pesticides, no gender effect has been found, whereas females were more contaminated by metals. The relation between other factors (size, proportion of fat) and tissue concentrations has been considered too. Nile monitors can reveal subtle differences in local pollution and the spatial resolution of this tool seems to be very sharp. Its practical relevance is thus validated. Additionally, an experimental work has been carried out on captive monitors to go into the subject in greater depth

Le développement de nouvelles technologies pour le recyclage des eaux usées est une priorité pour les régions arides et semi-arides tels que les pays du bassin méditerranéen. L'objectif de ce travail a été, dans un premier temps, de développer un système de traitement tertiaire des eaux usées en testant l'efficacité de diodes électroluminescentes émettant des UV-A et/ou des UV-C (DEL-UV) sur l'inactivation de souches bactériennes indicatrices de pollution fécale (Escherichia coli et Enterococcus faecalis) puis sur des effluents urbains, en étudiant la diminution des pollutions microbiennes et chimiques. Cette première étape a mis en évidence l'efficacité accrue du couplage UV-A et UV-C, permettant d'obtenir une eau de qualité répondant aux exigences législatives relatives à la réutilisation des eaux usées pour l'irrigation. La deuxième partie de ce travail était l'étude de l'impact de l'arrosage avec des eaux usées traitées par DEL-UV sur les paramètres du sol et sur le devenir de certain polluant aromatiques dans les sols (anthracène et carbamazépine). L'arrosage avec des eaux usées traitées par DEL-UV ne modifie pas la composition chimique de la matière organique de sol, l'activité catabolique globale des microorganismes, et le nombre et la diversité de bactéries indicatrices de pollution fécale par rapport au sol arrosé avec de l'eau d'irrigation. Certaines activités enzymatiques liées à la dégradation de la matière organique augmentent dans les sols arrosés avec des eaux usées traitées par DEL-UV, montrant que la matière organique apportée par l'effluent est activement dégradée par les microorganismes
The development of new technologies for wastewater reuse is a priority for arid and semi-arid areas such as Mediterranean countries. The objective of this work was, firstly, to develop a system for tertiary treatment of wastewaters testing LEDs emitting UV-A and / or UV-C (UV LEDs) on fecal indicator inactivation (Escherichia coli and Enterococcus faecalis) and then on urban effluents, by studying the decrease in both microbial and chemical pollution. This first step has highlighted a higher efficiency of this system when UV UV-A and UV-C are coupled. Wasterwaters with quality meeting the statutory requirements for the reuse of wastewater for irrigation were obtained and used in the second part of this work was to study the impact of watering with UV-LED- treated wastewaters on soil parameters and on the fate of pollutants (anthracene and carbamazepine) in soils. Watering with UV-LED treated wastewater does not change the chemical composition of soil organic matter, the global catabolic activity of soil microorganisms, and the number and diversity of fecal indicators compared to control (irrigation water). Certain enzymatic activities related to the degradation of organic matter increased in soil watered with UV-LED treated wastewater, showing that the organic matter added by the effluent is actively degraded by microorganisms. In addition, aromatic pollutants are oxidized two to three times faster in soils watered with UV-LED treated wastewater

L’accroissement du trafic maritime des substances chimiques a justifié la mise en place de cette étude afin de mieux connaître le comportement en mer des produits chimiques en cas de déversements accidentels. Le naufrage du chimiquier Eiwa Maru (2002) contenant 5000 T de xylène à 20 milles au large de Tokyo, et, plus près de nos côtes, le naufrage de l’levoli Sun (2000) et l’accident du Bow Eagle (2002) viennent rappeler la réalité de ce besoin en soulignant l’insuffisance des données disponibles et surtout des capacités à prédire rapidement et de façon fiable le comportement et le devenir de produits chimiques déversés en mer, ou encore contenus dans les cuves du navire, L’objectif de cette thèse est de caractériser le comportement de produits chimiques en mer en étudiant tout particulièrement leurs cinétiques de dispersion naturelle, d’émulsification et d’évaporation ainsi qu’en caractérisant leur aptitude à se disperser dans la colonne d’eau. L’ensemble de ce travail a été réalisé à trois échelles. Tout d’abord détermination des principales caractéristiques physicochimiques des produits retenus au laboratoire par la mise en place d’une méthodologie correspondant à nos besoins puis, études in situ (en rade abri de Brest) de leur comportement sur une période de 5 jours et enfin déterminaton de ces mêmes caractéristiques lors d’une campagne en mer. Afin d’étudier le plus complètement possible leur devenir dans l’environnement marin, l’impact du styrene sur la moule (mytilus edulis) a également fait l’objet d’un travail expérimental à l’aide du biomarqueur d’exposition NRRT
Large volumes of chemicals are produced each year. Shipment of these chemicals by boats and barge transiting along coastal marine route are numerous. Recent examples of chemical spiils as Fiwa Maru (2002) sinking with 5000 T of xylène from 20 nm of Tokyo and less far from our coastline the levoli Sun (2000) which sank and release 1000 T of styren has raised concern about the general lack of information of the fate of chemicals at sea. The goal of this study is to characterize the behaviour of some selected chemicals at sea in order to evaluate the cinetic of natural dispersion, emulsification and evaporation. This study is done in three scale in laboratory with a new methodologie created for this purpose, in a pilot scale (in Brest Harbour) and in open sea. In order to complete this physico chemical study, a biological test was also performed to evaluate the impact of chemicals on mussels (mytilus edulis), the lysosomal membrane stability is assessed by the NRRT assay

On cherche à construire un indicateur d'impact environnemental global de la pollution atmosphérique semblable au potentiel de réchauffement climatique. Il doit permettre d'estimer l'impact environnemental global de la pollution atmosphérique induit par les transports, tout en conservant la valeur de l'impact environnemental de chaque catégorie d'impact, ainsi que l'évaluation des émissions. On s'appuie pour cela sur une typologie des impacts basée sur les connaissances scientifiques, la recherche d'un indicateur pour chaque type pollution, et l'élaboration d'une architecture d'agrégation de la pollution de l'air, qui permet d'intégrer l'ensemble des catégories d'impact environnemental au sein d'un impact global des polluants atmosphériques, et d'assister l'utilisateur à hiérarchiser ses préoccupations vis-à-vis de chacune des catégories d'impact de la pollution de l'air

Les effluents d’origine urbaine ou agricole sont les principales sources decontamination microbiologique participant à la dégradation des eaux et des coquillages. Les indicateurs classiques de contamination fécale, Escherichia coli et les entérocoques, permettent de mettre en évidence une contamination mais pas d’en identifier l’origine. L’objectif principal de ce travail de thèse était de développer et de valider une approche basée sur la PCR quantitative en temps réel, pour permettre l’identification de l’origine des contaminations dans les eaux et les coquillages à partir de la cible Bacteroidales. L’analyse phylogénétique des séquences de gène codant les ARNr 16S des Bacteroidales a permis de développer quatre marqueurs, pour identifier les contaminations fécales humaines, porcines et ruminants. L’étude de la persistance des marqueurs porcs, en microcosmes d’eau de rivière, a montré que sous les conditions les plus défavorables, saturation en oxygène dissous et température de 20°C, les marqueurs persistaient au moins 16 jours. Ces résultats suggèrent que ces marqueurs peuvent persister assez longtemps dan les eaux pour étre identifiés: Cette hypothèse a été confirmée par leur quantification dans des eaux provenant du bassin versant de l’estuaire de Daoulas et de l’estuaire de l’Elorn (Finistère, Bretagne). Les marqueurs Bacteroidales spécifiques de l’hôte ont également été recherchés dans les coquillages naturellement contaminés où ils ont pu étre quantifiés. Cette étude, confirme l’intérêt d’utiliser des marqueurs développés à partir de la cible Bacteroidales, pour identifier l’origine des contaminations fécales au niveau des zones de baignade et conchylicoles
Human and animal faecal pollution affects environmental water in inland and coastal areas, with negative implications for recreational uses, public safety and shellfish sanitary status. The faecal microbiological indicators used in these regulations, Escherichia coli and enteroccoci, cannot distinguish between human and animal faecal contamination. The main objective of this study was to develop and to validate a molecular approach based on quantitative real-time PCR with the Bacteroidales target, in order to identify the origin of faecal contamination in water and shellfish. Phylogenetic analysis of the partial Bacteroidales 16S rRNA gene sequences allowed the development of 4 host-specific Bacteroidales markers to identify human, porcine and ruminant faecal contaminations. The study of the pig markers persistence in river mater microcosms showed that under unfavourable conditions, aerobic and temperature of 20° C, marker persisted for at least 16 days. These results suggested that Bacteroidales markers could still ha identified after extend period of time in river waters. This hypothesis was confirmed with their detection and quantification in river waters fro the Daoulas catchment estuary and the Elorn estuary (Finistère, Brittany). Host-specific Bacteroidales markers were also quantify in naturally contaminated oysters. Thus, this study confirais the interest of the host-specific Bacteroidales markers developed from the Bacteroidales target to identify faecal contaminations in bathing waters and shellfish harvesting areas

Une conséquence environnementale majeure de l'agriculture intensive est la dégradation de la qualité des eaux de surface. Diagnostiquer le risque de contamination des eaux à l'échelle du bassin versant viticole constitue une problématique majeure. L'objectif est de construire un outil de diagnostic à l'échelle du bassin versant viticole à partir d'un outil de diagnostic parcellaire existant. Il s'agit d'adapter l'indicateur I-PhyParcelle pour son application sur 2 bassins versants viticoles (Chablis, Rouffach). Nous proposons une amélioration de l'indicateur en prenant en compte la position des parcelles par rapport au chemin de l'eau qui ruisselle: le module de connectivité parcellaire, Ci, intégré à l'indicateur I-PhyBVci. Ci comprend les éléments environnant la parcelle susceptibles de limiter ou d'accentuer le ruissellement des produits phytosanitaires et les caractéristiques hydrographiques du trajet de l'eau qui ruisselle. La validation de I-PhyBVci doit être complétée
The degradation of surface water quality is mainly due to intensive agricultural practices. The main goal of this PhD program is to construct a watershed decision aid tool from a field decision aid tool which already exists. I-PhyField is calculated in 2 experimental French watersheds (Chablis, Rouffach). The adaptation proposed for the I-Phy indicator is to add a module which accounts for the distance between field and outlet and characteristics of the runoff water way : field connectivity index" (Ci). Ci index deals with factors outlying the field of study which may influence pesticide runoff and also, hydrological characteristics of the water way between the field and the watershed outlet. Ci index and I-Phy-BV indicator were calculated and validated for the 2 vineyard watersheds. Further research is needed for the validation

Pour évaluer l’impact environnemental de rejets industriels, des bio-indicateurs sont fréquemment utilisés. Dans le cas des rejets radioactifs aqueux d’une centrale nucléaire, les moules pourraient être de bons bio-indicateurs en raison des grands volumes d’eau qu’elles filtrent. Dans le cadre de ce projet, l’espèce de moules Elliptio complanata a été choisie pour étudier les rejets radioactifs aqueux de la centrale nucléaire Gentilly-2. Puisque cette centrale est de type CANDU et qu’elle rejette principalement du tritium et du carbone-14 dans l’environnement, ce sont ces deux radionucléides qui ont fait l’objet du suivi dans les moules. Pour cette étude, des centaines de moules ont été placées dans le panache des rejets aqueux de la centrale. Deux systèmes ont été utilisés : des cages positionnées à faibles distances de la source du rejet et un aquarium installé au début du rejet. Les concentrations de tritium et de carbone-14 ont été mesurées dans les moules après leur exposition, grâce à différents traitements physiques et chimiques préalables aux dosages. Les résultats des analyses montrent que les moules ayant séjourné dans les eaux de rejet de la centrale sont peu affectées par le tritium et par le carbone-14.

Nous avons étudié les potentialités de pollens comme bioindicateurs de pollution atmosphérique. Deux espèces ont été étudiées : le bouleau (Betula verrucosa Ehrh. ) et le dactyle (Dactylis glomerata L. ). Ces deux espèces sont responsables de plus de 95% des cas d'allergies au pollen en Europe. Des échantillons de pollen ont été exposés à différentes concentrations de monoxyde d'azote marqué à l'azote 15 ou de monoxyde de carbone marqué à l'oxygène 18. Ceci nous a permis de localiser les cibles cellulaires de chaque gaz en utilisant la microscopie d'émission d'ions secondaires (SIMS). Une analyse par microscopie électronique à balayage (MEB) et à transmission (MET) a été réalisée sur les différents échantillons de pollens pour étudier les éventuelles altérations structurales et stéréostructurales. En parallèle, une analyse électrophorétique et biochimique des échantillons de pollens exposés au NOx ou au CO a été réalisée pour étudier l'effet de ces deux gaz sur le contenu protéinique et allergénique des pollens étudiés. De par sa nature radicalaire, probablement, le NO présente d'importants effets sur les deux espèces de pollens étudiés. La microscopie SIMS a révélé que le NO s'accumule dans le sporoderme et dans des inclusions cytoplasmiques comparables aux globoïdes des graines. Au contraire, le CO ne se fixe pas dans les pollens comme l'ont montré les analyses par SIMS. La MEB a révélé que le NO altère le sporoderme des deux espèces de pollens étudiés. Des fissures et des trous apparaissent rapidement et se propagent à la surface des grains. Le CO ne semble pas induire de fragilisation du sporoderme comme l'a montré la MEB, ce qui est en accord avec nos analyses SIMS. Des dosages protéiques réalisés sur les extraits de pollens exposes aux NOx ou au CO ont montré une chute du taux de protéines extractibles en fonction de la dose de gaz utilisée. Les analyses électrophorétiques ont montré que les deux gaz étudiés avaient un effet important sur les protéines des pollens étudiés, ainsi que sur la reconnaissance des allergènes par des sérums de patients allergiques. Les analyses électrophorétiques ont mis en évidence une sensibilité plus faible du pollen de dactyle. Nos analyses ont mis en évidence une certaine sensibilité des pollens étudiés aux NOx et au CO tant au niveau structural que métabolique. Néanmoins, des analyses complémentaires sont nécessaires afin de qualifier plus finement les cibles des deux gaz étudiés, notamment par l'utilisation des doses plus faibles. Une étude de terrain est actuellement en cours afin de comparer nos résultats de laboratoire à des résultats obtenus en sites urbains.

Le pastoralisme dans les prairies subalpines en tête de bassin versant représente un risque potentiel de pollution microbiologique fécale des sols et de l'eau. L'impact des pratiques pastorales sur la qualité des sols et au-delà sur les aquifères récepteurs mérite d'être étudié dans les contextes où s'élabore une part essentielle des ressources en eaux. L'objectif général de ce travail est d'améliorer les connaissances sur l'écologie et les facteurs de contrôle de la dispersion et du transfert d'Escherichia coli, dans les sols et bassins versants des écosystèmes pastoraux. Des techniques de microbiologie pasteurienne (dénombrement des populations) et de biologie moléculaire (état physiologique ,et structure génétique des populations) sont mises en œuvre pour étudier le devenir des bactéries dans différents niveaux d'organisation du système Bassin Versant : bouses, sols et eau. L 'horizon rhizosphérique de surface du sol (0-5 cm) s'est révélé être un réservoir environnemental permanent en E. Coli (103 à 104 cellules g-1 de sol sec), quelques soient la saison et la station pastorale considérées, suggérant la naturalisation de populations d' E. Coli. Plus en profondeur (5-25 cm), l'abondance d' E. Coli est mise en relation avec l'hydrodynamique des sols (sol drainant et ouvert, sol saturé et confiné). La structure génétique des populations d'E. Coli répond de façon similaire. Dans l'eau, les populations d' E. Coli détectées ont des similitudes fortes avec celles des bouses déposées sur l'alpage et celles localisées dans les sols drainants connectés aux aquifères. Enfin, plusieurs marqueurs de l'état physiologique d' E. Coli ont été sélectionnés et des outils moléculaires élaborés. L 'ensemble de ces résultats est discuté sur le plan de la valeur indicatrice d' E. Coli et de son comportement dans les sols de prairies pâturées
Grazing in subalpine pasturelands located in watershed heads represents a potential risk in terms of fecal microbiological pollution of both soil and water. Hence, the role of pastoral practises on soils and aquifers quality needs to be evaluated. The general goal of this work is to provide deeper knowledge on E. Coli ecology in dairy alpine grassland soils and on controlling factors of E. Coli in the environment. Microbiological analyses and molecular biology are carried out to evaluate the behaviour of E. Coli populations in cow pats, soils and water (throughout the estimation of populational abundance and physiological status as well as genetic structure). The rhizosphere soil (0-5 cm) is showed to be a permanent environmental reservoir of E. Coli populations (104 cells g-1 dry soil) whatever the season or the pasture unit. This result raises the possibility that fecal E. Coli could constitute a naturalized (sub )population, which is now part of the indigenous soil community of alpine pasture grasslands. In deeper soil layer below the root zone (5-25 cm), the abundance of E. Coli is directly correlated to soil hydrodynamic as does the population genetic structure. In water, E. Coli populations are closely related to those from cow pats and from well-drained soils, connected to aquifers. Also, molecular markers have been elaborated to purchase E. Coli physiological state. These results are discussed in terms of the indicator value of E. Coli and of its behaviour in soils of pasture grasslands

La pollution des eaux de surface par les pesticides est un problème sérieux notamment en France où la production d'eau potable est dépendante à 38 % de cette ressource. Cette pollution étant en grande partie liée à l'activité agricole, la mise en place de pratiques permettant de limiter les transferts de pesticides vers les eaux de surface représente une solution intéressante. Afin de connaître les processus en jeu et d'apprécier l'efficacité de tels projets, il est important de développer des méthodes spécifiques d'évaluation agri-environnementale. Si les méthodes d'évaluation parcellaires sont opérationnelles, celles à l'échelle du bassin versant ne sont pas encore bien adaptées aux besoins des acteurs de terrain. Ce travail a pour objectif de développer un indicateur de risque d'exposition des eaux de surface aux pertes de pesticides par ruissellement à l'échelle du bassin versant. Pour ce faire, nous avons développé deux indicateurs : un indicateur parcellaire évaluant l'impact des pratiques agricoles sur les pertes de pesticides par ruissellement en sortie de parcelle et un indicateur de connectivité estimant la contribution de chaque parcelle au ruissellement global du bassin versant. Le couplage de ces deux indicateurs permet d'obtenir un outil d'évaluation du risque des pratiques phytosanitaires spécifique d'un bassin versant et de comparer des scenarii climatiques et/ou agronomiques. Les méthodes de développement des deux indicateurs se distinguent des méthodes classiques par leur fondement sur un couplage indicateur / modèle. L'hypothèse méthodologique principale sur laquelle repose ce travail est qu'à partir des processus décrits par les modèles, il est possible d'explorer de manière systématique une gamme de situations très large et de créer une base de connaissances qui permet de développer nos indicateurs. Nous avons appliqué cette méthode à la fois à l'échelle parcellaire et au niveau du bassin versant.

La qualité microbiologique des eaux de baignade diminue progressivement d’années en années, et peut être un problème majeur de santé publique. Ainsi, des surveillances sanitaires de la qualité microbiologique des eaux de baignade sont effectuées conformément à la directive européenne (2006/7/EC) pour assurer la sécurité sanitaire des baigneurs et préserver l’image de ces écosystèmes. Depuis de nombreuses années, la baie d’Aytré (Charente Maritime, France), a été classée en « qualité insuffisante » et cette plage est interdite à la baignade depuis 2018. Les enjeux sanitaires et le rôle prépondérant de cette plage sur le développement touristique et l’économie locale ont conduit à rechercher l’origine et le déterminisme spatiotemporel de cette contamination fécale. Cette thèse présente une approche intégrée de l’analyse de la contamination fécale de la baie d’Aytré par une étude pluridisciplinaire de différentes hypothèses analysées depuis le début des années 2000 par les collectivités locales. Le niveau de contamination fécale des eaux de baignade durant une année était relativement faible avec une variation saisonnière notable de l’abondance des indicateurs de contamination fécale Escherichia coli et entérocoques. Les dépassements des seuils réglementaires sur 24% et 32% des échantillons d’eau du Platin Nord et du Platin Sud, les deux sites de baignade de la baie d’Aytré étaient principalement dus aux entérocoques. La qualité microbiologique du sédiment au cours du temps a montré que le sédiment n’était pas une source diffuse de contamination dans l’eau. L’analyse combinée des marqueurs protéiques, génétiques et chimiques a révélé la présence d’une part d’espèces d’entérocoques d’origine environnementale et d’autre part une contamination d’origine animale principalement et une faible contribution de l’origine humaine. La stratégie d’analyse élaborée et les outils développés au cours de cette étude permettront d’améliorer les méthodes de surveillance sanitaire des eaux de baignade
The microbiological quality of bathing water is progressively decreasing from year to year, and can constitute a major public health problem. Thus, sanitary monitoring of the microbiological quality of bathing waters is carried out in accordance with the European directive (2006/7/EC) to ensure the sanitary safety of bathers and preserve the image of these recreational ecosystems. For many years, the bay of Aytré (Charente Maritime, France), has been classified as "poor quality" and this beach is prohibited for bathing since 2018. The health issues and the preponderant role of this beach on the tourism development and the local economy led to investigate the origin and the spatiotemporal determinism of this fecal contamination. This thesis presents an integrated approach to the analysis of the fecal contamination of Aytré Bay through a multidisciplinary study of different hypotheses analysed since the beginning of the 2000s by the local authorities. The level of fecal contamination of the bathing water during a year was relatively low with a notable seasonal variation in the abundance of the fecal contamination indicators Escherichia coli and enterococci. Exceedances of the regulatory thresholds on 24% and 32% of the water samples from Platin Nord and Platin Sud, the two bathing sites in Aytré Bay, were mainly due to enterococci. The microbiological quality of the sediment over time showed that the sediment was not a diffuse source of contamination in the water. The combined analysis of protein, genetic and chemical markers revealed the presence of enterococci species of environmental origin on the one hand, and on the other hand, a contamination of mainly animal origin and a small contribution from human origin. The analytical strategy and tools developed during this study will help to improve the sanitary surveillance methods of bathing waters

Les activités humaines ont, depuis plus d'une centaine d'années, influencé de plus en plus fortement les cycles géochimiques contrôlant les niveaux d'acidité et de disponibilité en azote dans la nature. Les dépôts acides et azotés conduisent à une modification des conditions du milieu et notamment à des changements sensibles de la composition des communautés d'espèces végétales. L'objectif de cette thèse est de retracer l'évolution spatio-temporelle de l'acidité et de la disponibilité en azote des sols forestiers français au cours du 20ème siècle à partir du caractère bio-indicateur de la flore, à l'échelle locale ainsi globale. L'utilisation de la flore comme bio-indicateur vise à pallier l'absence de données de mesures directes des conditions édaphiques et des dépôts atmosphériques acides et azotés couvrant une large emprise spatio-temporelle. Premièrement, les variations de pH (indicateur d'acidité) et C:N (indicateur de disponibilité en azote) bio-indiquées ont été calculées à partir d'environ 100 000 relevés floristiques temporaires réalisés dans toute la France de 1910 à 2010. Elles ont été analysées par une méthode novatrice de comparaison spatio-temporelle, en différenciant les zones forestières sur substrat acide et non-acide ainsi que les forêts de conifères et de feuillus. Dans un second temps, nous avons analysé les changements des conditions édaphiques entre 1972 et 2011 à l'échelle de la forêt de Villey-Le-Sec, et ceux de la flore qu'ils induisent en lien avec d'autres évolutions environnementales, toujours à partir du caractère bio-indicateur de la flore.À l'échelle globale, nous avons observé une acidification des forêts françaises en milieu acide (-0.34 unités du pH en moyenne) et milieu non-acide (-0.19 unités du pH en moyenne), respectivement, jusqu'en 1984 et 1997. Nous avons ensuite mis en évidence, pour la première fois à notre connaissance, un arrêt dans l'acidification des sols forestiers et même une diminution de l'acidité sur substrat non-acide ainsi que un décalage temporel entre l'acidification des zones acides et non-acides. Cette évolution apparaît tout à fait cohérente avec celle connue des dépôts atmosphériques acidifiants en France depuis le début du 20ème siècle. Spatialement, nous confirmons la tendance temporelle, montrons une évolution régionalisée de l'acidification principalement sur substrat non-acide et soulignons la grande variabilité spatiale des changements de pH des sols forestiers. Concernant l'évolution de la disponibilité en azote, nous observons une diminution non attendue de celle-ci jusqu'en 1984 et 1997, respectivement, dans les forêts de conifères (+0.79 unités de C:N en moyenne) et de feuillus (+0.74 unités de C:N en moyenne). Une tendance à l'eutrophisation des sols forestiers a ensuite été observée dans les forêts de conifères et de feuillus à partir de 1997 (-0.10 et -0.16 unités de C:N en moyenne, respectivement). Cette évolution apparaît décalée par rapport à celle des dépôts azotés en France. [...] Suite et fin du résumé dans la thèse
Human activities have, over the last century, strongly influenced the cycles controlling the levels of acidity and nitrogen availability in nature. Acidifying and eutrophying deposition lead to a change in environmental conditions and particularly to sensitive changes in plant communities' composition.The objective of this Ph.D work is to reconstruct the spatiotemporal evolution of the acidity and nitrogen availability in French forest soils over the 20th century using the bioindicator character of plants, into local and global scales. The use of plants as bioindicator seeks to mitigate the lack of direct measurements of soil conditions and atmospheric deposition, over a wide spatiotemporal extent. First, changes in bioindicated soil pH (indicator of acidity conditions) and C:N (indicator of nitrogen availability status) were computed from approximately 100 000 temporary floristic plots carried out throughout France from 1910 to 2010. They were analyzed using an innovative method of spatiotemporal comparison, where acidic and nonacidic forest areas and coniferous and broadleaved forests were differentiated. Secondly, and always from the bioindicator character of plants, changes in soil conditions between 1972 and 2011 across Villey forest as well as floristic changes they induce related with other environmental changes were analyzed.At the global level, we observed acidification in acidic forest areas (-0.34 pH units on average) and in nonacidic areas (-0.19 pH units on average), respectively, until 1984 and 1997. We demonstrated for the first time (to our knowledge) a cessation of acidification of forest soils and even a decrease in acidity in nonacidic forest areas, as wella as a time lag for acidification between acidic and nonacidic areas. This trend is consistent with the trend of acidifying deposition in France since the early 20th century. Spatially, our results confirm the temporal trends, show a regional geographic pattern of acidification (mainly observed in nonacidic areas), and highlight the high spatial variability of soil pH changes. Concerning the evolution of nitrogen availability conditions, we observed an unexpected decrease in available nitrogen until 1984 and 1997, respectively, in coniferous (+0.79 C:N units on average) and broadleaved forests (+0.74 C:N units on average). A trend to eutrophisation of forest soils was then observed in coniferous and broadleaved forests since 1997 (-0.10 and -0.16 C:N units on average, respectively). This trend is not consistent with the trend of nitrogen atmospheric deposition in France. ”Last and final summary in the thesis.”

Les intégrons sont des plateformes génétiques bactériennes de capture et d'expression de gènes. Les intégrons cliniques sont les principaux responsables de la forte augmentation récente des bactéries multirésistantes aux antibiotiques. Cependant, dans l’environnement, ils ne représentent qu’une part minime de l’importante diversité des intégrons. Ainsi, les objectifs de cette thèse étaient (i) d’évaluer l’étendue de la diversité des intégrons dans l’environnement, (ii) de comprendre les phénomènes responsables de la structuration du pool d’intégrons dans le compartiment sédimentaire d’un milieu estuarien anthropisé et (iii) de rechercher l’existence potentielle d’intégrons indicateurs du niveau de contamination chimique.Le suivi des intégrons de classes 1, 2 et 3 et des populations d’E. coli dans des sédiments du bassin versant de la Risle impactés par des sources de contamination fécale bien caractérisées ont montré qu’en étiage, les souches d’E. coli d’origine humaine se disséminaient sur de courtes distances. Les intégrons de classe 1 se disséminent sur des distances un peu plus importantes et se maintiennent dans les 12 premiers centimètres du compartiment sédimentaire au moins.Une méthode a été développée permettant, pour la première fois, l’analyse de la diversité des intégrons via séquençage haut-débit. L’application de cette méthode sur une carotte sédimentaire de 4,8 m de profondeur prélevée dans l’estuaire fluvial de la Seine a permis de mettre en évidence plusieurs milliers de classes d’intégrons dont de nombreuses intégrases encore jamais répertoriées. La diversité des intégrons chute fortement avec la profondeur. Les intégrons de classe 1, majoritaires dans les sédiments de surface, ont une abondance qui chute fortement avec la profondeur cependant ils répondent plutôt positivement à la contamination chimique renforçant l’idée de leur utilisation comme proxy de pollutions anthropiques récentes. Trois classes d’intégrons dominent dans la vase consolidée représentant 38% des séquences obtenues dans la carotte sédimentaire mais répondant plutôt négativement à la contamination chimique. Enfin, la structure du pool d’intégrons est fortement corrélée à celle de la communauté bactérienne mais semble en partie indépendante de la communauté bactérienne dans deux des fractions sédimentaires profondes avec la dominance d’une nouvelle classe d’intégrons qui semble sélectionnée par les HAP
Integrons are bacterial genetic platforms allowing acquisition and expression of genes. Clinical integrons play a major role in the strong increase of antibiotic multi-resistant bacteria recently observed. However, in the environment, they represent only a tiny fraction of the large integron diversity. Therefore, the aims of this thesis were (i) estimating the extent of the integron diversity in the environment, (ii) understanding phenomena responsible for integron pool structure in anthropized estuarine sediments and (iii) looking for integrons potentially proxy of chemical pollution level. The research of class 1, 2 and 3 integrons and the analysis of E. coli populations in sediments from the Risle drainage basin impacted by well-characterized fecal contamination sources show that E. coli strains with human origins were spread on short distances during low water level periods. However, class 1 integrons are spread on slightly longer distances and remain present in the 12 first centimeters of sediments at least. A methodology was developed allowing, for the first time, the analysis of integron diversity by high-throughput sequencing. In this way, the analysis of a 4.8 meter core sediment from the fluvial Seine estuary highlighted several thousands integron classes including many new integrases absent from data bases. Integron diversity decreases along with depth. Class 1 integrons are the majority integrons in surface sediments but their abundance strongly decreases in deep sediments. Class 1 integron abundance rather responds positively to chemical pollutions accentuating the idea that class 1 integrons could be used as proxy of recent anthropogenic pollutions. In the sediment core, three integron classes outshine the whole dataset: they represent 38% of all the sequences from the sediment core. However, abundances of these three majority integron classes rather respond negatively to chemical pollution levels. Integron pool structure is highly correlated to bacterial community diversity but seems to be partially independent to bacterial community diversity within two deep fractions from the sediment core: in these two sediment fractions, a new integron class outshines the rest of integron classes and seems to be specific to these two sediment fractions. Furthermore, this new integron class seems to be selected by PAH

Les paramètres comportementaux sont de plus en plus considérés comme étant des indicateurs sensibles et précoces de toxicité chez les organismes aquatiques. Cependant, l’utilisation du comportement natatoire comme critère de toxicité pour l’analyse de risque environnemental ou pour le contrôle de la qualité de l’eau reste pour l’heure encore limitée. En effet, il est actuellement difficile de quantifier la sensibilité des paramètres comportementaux et d’établir un lien entre les seuils d’effets comportementaux et les effets aigus et subaigus classiquement mesurés dans les tests en écotoxicologie. Dans le but d’améliorer notre compréhension des effets comportementaux des polluants sur Daphnia magna, nous avons développé un nouveau système de mesure du comportement multi-cuves baptisé «Multi-DaphTrack ». Douze substances toxiques, couvrant une large gamme de modes d’action différents ont été testées dans ce système. Un test standard d’immobilisation ainsi que des analyses de comportement dans le toximètre DaphToxI®, ont également été effectués pour chaque substance afin de comparer les seuilsd’effets comportementaux avec les paramètres classiques d’immobilisation. Les résultats des expositions aux différentes substances ont démontré que notre nouveau système d’exposition multi-cuves permet de détecter des effets comportementaux (i.e.,augmentation de la vitesse de nage) significatifs et précoces pour l’ensemble des substances testées et ce, à des concentrations proches de la CE10(48 h) du test aigu d’immobilisation dès la première heure d’exposition. Des profils comportementaux différents ont été observés selon les substances testées (i.e., intensité, temps de latence et durée de l’effet) mais ceux-ci ne sont pas spécifiques d’un mode d’action particulier. Les résultats obtenus avec le toximètre DaphToxI®ont révélé des profils d’effet similaires (i.e.,augmentation de la vitesse de nage) bien que ce système soit globalement moins sensible par rapport au système «Multi-DaphTrack». Pour conclure, notre nouveau système d’exposition multi-cuves «Multi-DaphTrack» est un outil plus sensible et précoce que letest standard d’immobilisation pour l’évaluation de la toxicité de substances chimiques. L’utilisation du système «Multi-DaphTrack» pourrait donc être envisagée, après quelques améliorations et validation supplémentaires, pour l’évaluation de la qualité des masses d’eauet des effluents
Swimming behavior is increasingly reported as a sensitive and early indicator of toxicant stress in aquatic organisms. However, it remains unclear how to quantify the sensitivity of swimming behavioral endpoints and how to compare these effect thresholds with standard ecotoxicological endpoints used in risk assessment. To date, the systematic assessment of the sensitivity of swimming behavioral endpoints in daphnia is limited because of the restrained test capacity of existing behavioral analysis systems. Hence, we developed a new behavioral analysis multi-cellsystemnamed “Multi-DaphTrack” with a high throughput testing capacity in order to enhance our understanding of swimming behavioral effects in Daphnia magnaunder chemical exposure. Twelve compounds covering different modes oftoxic action were selected and tested in this new system andin a single-cell commercialized biomonitor (DaphToxI®) and with the acute standard test.Our new multi-cellexposure system detectedsignificant and early swimming behavioral effects (i.e.,increase of the average speed) for most of the tested compounds and this, from the first hour of exposure at concentrations near the EC10(48h). Contrastedbehavioral profiles were observed for average speed (i.e., intensity, time of effect onset, effect duration), but no distinct behavioral profiles could be drawn from the chemical mode of action. Despite less sensitive,the DaphToxI®gave similar trends (i.e.,rapid peak increase) compared to our “Multi-DaphTrack” system. To conclude, behavior analysis using our “Multi-DaphTrack”systemcould be used as an alternative or complement to the current acute standard test for toxicity assessment of chemicals. With some additional improvements and validations, it also could be used forquality assessment of waterbodiesand sewages

L'etude de la pollution atmospherique dans la region lyonnaise a ete basee sur les methodes de bioindication vegetale. Une etude diachronique de la vegetation lichenique a ete conduite permettant de comparer des resultats anterieurs (1984) avec les resultats de 1996. Des cartographies de la qualite de l'air ont ete etablies selon les methodes qualitatives d'hawksworth et rose (1970), van haluwyn et lerond (1986) et la methode quantitative (iap) de leblanc et de sloover (1970), qui ont mis en evidence, d'une part, que la qualite globale de l'air etait considerablement amelioree entre ces 2 periodes, d'autre part, une augmentation des especes licheniques nitrophiles revelant la presence d'une pollution azotee due en grande partie au trafic automobile qui ne cesse d'augmenter. En outre, cette etude a montre l'existence d'une relation phorophytes/lichens. En effet, certaines essences de phorophytes sont liees a une vegetation lichenique nitrophile, d'autre a des especes acidiphiles. Des analyses de plomb realisees dans des lichens corticoles utilises comme bioaccumulateurs ont montre la presence de pollution plombique surtout au centre de lyon ou la pollution automobile est mise en cause. Cette etude a de plus permis de tester l'utilisation de chiffonnettes comme outil de mesure du plomb dans les poussieres recoltees sur les ecorces d'arbres. Les cartographies de la pollution par l'ozone etablies a partir de l'indice de necroses de feuilles de tabac (variete bel-w3) ont revele que la partie sud de la region lyonnaise etait la region la plus touchee par l'ozone tropospherique surtout durant le mois d'aout. Enfin cette etude a montre que les composes phenoliques totaux des feuilles de tabac necrosees par l'ozone, soit en conditions controlees (chambres a ciel ouvert), soit sur le terrain durant une periode de 15 jours, constituent des biomarqueurs pertinents de cette pollution, les resultats ayant permis de mettre en evidence une correlation negative et significative entre les composes phenoliques et les teneurs en ozone.

Bien que les niveaux de la pollution atmospherique soient globalement inferieurs a ceux qui ont ete observes il y a quelques decennies, l'augmentation de la pollution d'origine automobile devient preoccupante en milieu urbain. Dans ce contexte, le travail de recherche a consiste a utiliser les lichens (et autres vegetaux) comme bioindicateurs pour caracteriser l'impact de la pollution urbaine globale de l'agglomeration grenobloise sur l'environnement. L'etude a ete abordee par differentes approches complementaires a differents niveaux de l'organisation biologique. Au niveau des communautes, l'inventaire de la flore lichenique epiphyte a montre l'impact de la pollution azotee sur la repartition des lichens et le lien entre la biodiversite lichenique et la pression d'urbanisation. L'utilisation des analyses multivariees a permis de caracteriser les differents milieux et les differents lichens en fonction de l'ecologie et de la frequence des especes, des variables environnementales et des teneurs en polluants, et de proposer des echelles d'estimation de la sensibilite des lichens au dioxyde d'azote et a l'ozone. Au niveau de l'individu, des etudes de bioindication et de bioaccumulation (chlorures, azote total), realisees a partir de strategies d'echantillonnage pertinentes, ont permis d'etablir des cartographies des teneurs estimees de la pollution sur l'agglomeration grenobloise et d'effectuer des suivis spatio-temporels de l'impact de pollutions issues d'une usine d'incineration et de deux autoroutes urbaines sur l'environnement. Au niveau biochimique, la recherche d'un biomarqueur de la charge azotee du milieu a necessite la mise au point d'un protocole de mesure in vivo de l'activite enzymatique nitrate-reductase adapte aux lichens, ainsi que la realisation de chambres de fumigation. L'influence de differentes sources d'azote (nitrates, dioxyde d'azote) sur le metabolisme azote (activite nitrate-reductase, teneur en azote total et en nitrates) de lichens et de vegetaux superieurs a ete recherchee.

Mise au point d'une methode de surveillance des cours d'eau de montagne fondee sur l'etude la faune macroinvertebree benthique. L'hypothese initiale etait que l'on pouvait prevoir le peuplement originel d'une station donnee grace a la seule connaissance de ces caracteristiques constantes (altitude, pente, surface du bassin versant. . . ). Comparaison detaillee du peuplement des vallees d'aure et d'ossau

La fusion d'informations consiste à résumer plusieurs informations provenant des différentes sources en une information exploitable et utile pour l'utilisateur. Le problème de la fusion est délicat surtout quand les informations délivrées sont incohérentes et hétérogènes. Les résultats de la fusion ne sont pas souvent exploitable et utilisables pour prendre une décision, quand ils sont imprécis. C'est généralement due au fait que les informations sont incohérentes. Plusieurs méthodes de fusion sont proposées pour combiner les informations imparfaites et elles appliquent l'opérateur de fusion sur l'ensemble de toutes les sources et considèrent le résultat tel qu'il est. Dans ce travail, nous proposons une méthode de fusion fondée sur l'Analyse Formelle de Concepts, en particulier son extension pour les données numériques : les structures de patrons. Cette méthode permet d'associer chaque sous-ensemble de sources avec son résultat de fusion. Toutefois l'opérateur de fusion est choisi, alors un treillis de concept est construit. Ce treillis fournit une classification intéressante des sources et leurs résultats de fusion. De plus, le treillis garde l'origine de l'information. Quand le résultat global de la fusion est imprécis, la méthode permet à l'utilisateur d'identifier les sous-ensemble maximaux de sources qui supportent une bonne décision. La méthode fournit une vue structurée de la fusion globale appliquée à l'ensemble de toutes les sources et des résultats partiels de la fusion marqués d'un sous-ensemble de sources. Dans ce travail, nous avons considéré les informations numériques représentées dans le cadre de la théorie des possibilités et nous avons utilisé trois sortes d'opérateurs pour construire le treillis de concepts. Une application dans le monde agricole, où la question de l'expert est d'estimer des valeurs des caractéristiques de pesticide provenant de plusieurs sources, pour calculer des indices environnementaux est détaillée pour évaluer la méthode de fusion proposée.

Estimation de la pollution radioactive par les radionuclides artificiels a vie longue disperses dans l'environnement suite a des tests nucleaires dans l'atmosphere et suite aux rejets d'installations nucleaires ou aux accidents comme celui de tchernobyl.

Ce travail présente un dispositif de surveillance épidémiologique novateur en santé environnementale fondée sur des évènements de santé déclarée, au plus près de la nature des plaintes exprimées par les populations : des symptômes et une dégradation de la qualité de vie. Ce dispositif est proposé à partir d’une réflexion conceptuelle reposant sur une revue de la littérature sur les théories psychométriques et le modèle transactionnel du stress et d’une application de terrain portant sur la population (n=1 495) riveraine du site industriel chimique de Salindres (Gard). Ces travaux permettent de vérifier les principales propriétés métriques d’indicateurs de santé déclarée mesurés, par les instruments MOS SF-36 et SCL-90-R, dans le cadre d’une population exposée à une pollution environnementale. Ils vérifient également l’adéquation et la sensibilité de ces indicateurs pour étudier les facteurs de risque environnementaux qui se réfèrent aux représentations cognitives des risques, comme la perception sensoriels des stimuli émis par les sites industriels. Ils montrent, en outre, que la disponibilité de références nationales portant sur la mesure de ces indicateurs leur confère un critère de qualité essentiel d’interprétation des résultats. Ces travaux apportent enfin des éléments d’appréciation de l’acceptabilité de la mesure des indicateurs de santé déclarée dans la population, des recommandations sur la communication pour la mise en œuvre d’un tel dispositif et des pistes de réflexion pour la gestion
This work presents an innovative epidemiological surveillance system in environmental health based on self-reported health indicators, closer to the complaints of the local population leaving around a source of environmental pollution: symptoms and loss of the quality of life. This approach is built up from a conceptual framework based on the psychometric theory and the transactional model of stress. A field application of this approach was carried out the population neighboring (n=1 495) the chemical industrial area of Salindres, Gard. This study verifies that self-reported health indicators measured with MOS SF-36 and SCL-90-R can be used to study populations exposed to multifactorial environmental risks. This study confirms that these indicators are relevant and sensitive when applied to environmental risk factors referring to the cognitive representations of risks, such as the sensorial perception of stimuli emitted by the industries. This work shows, besides, that the availability of national references for these indicators confers interpretability to these indicators, an essential quality criterion. This work discusses qualitatively the acceptability of measuring indicators of self-reported health in the population, proposes recommendations on communication for the setting of that kind of approach, and opens up avenues on management orientations

Cette thèse étudie théoriquement et empiriquement les interrelations entre la santé de la population, la dégradation de l'environnement et le développement économique, ses conséquences pour les pays en développement, et fournit certaines réponses en termes de politique économique. Elle est subdivisée en deux parties. La première partie s’intéresse à la relation entre l’environnement, la santé, et les inégalités. Elle analyse dans un premier temps l’hypothèse selon laquelle la dégradation de l'environnement pourrait être considérée comme un canal supplémentaire par lequel les inégalités de revenu affectent les taux de mortalité infantile et juvénile (chapitre 2). Nos travaux théoriques et empiriques montrent que les inégalités de revenu affectent négativement la qualité de l'air et de l'eau, et cela à son tour dégrade la santé de la population. Par conséquent, la dégradation de l'environnement peut être considérée comme un canal non négligeable à travers lequel les inégalités de revenu influence l’état de santé. Il est ensuite démontré que les émissions de dioxyde de soufre (SO2) et celles des micro-Particules (PM10) sont en partie responsables des grandes disparités dans la mortalité infantile et juvénile au sein des pays pauvres (chapitre 3) .En outre, nos résultats soutiennent l’idée selon laquelle les institutions démocratiques jouent un rôle de protection sociale en atténuant cet effet pour les classes de revenu les plus pauvres et ainsi réduisent les inégalités de santé provoquées par la pollution. La deuxième partie évalue le lien entre la santé, l'environnement et la croissance économique. Le Chapitre 4 évalue l'effet de la santé (charge globale de la maladie, maladies transmissibles et paludisme) sur la croissance économique. Ce chapitre montre que les indicateurs de santé, lorsqu'ils sont correctement mesurés par l'écart entre l'état de santé actuel et une situation de santé idéal où toute la population vit à un âge avancé, indemne de maladie et d'invalidité, et lorsqu’ils sont convenablement instrumentés, ont un impact négatif significatif sur la performance économique. Les conséquences de ces interactions sur la convergence économique des pays pauvres vers leur état régulier, sont théoriquement et empiriquement analysées dans le dernier chapitre. Il en ressort que la dégradation de l'environnement réduit la capacité des pays pauvres d'atteindre leur état régulier, renforçant ainsi notre argument théorique selon lequel l’amélioration de la qualité de l'environnement joue un rôle considérable dans le processus de convergence économique. En outre, la dégradation de la qualité de l'air et de l'eau affecte négativement la performance économique, et l'état de santé demeure un canal important par lequel la dégradation de l'environnement agit sur la croissance économique même si elle n'est pas le seul. L’hypothèse de la courbe environnementale de Kuznets (EKC) est également vérifiée
This dissertation investigates theoretically and empirically the interrelationships among population’s health,environmental degradation and economic development, its consequences for developing countries, and someeffective policy responses. The first part explores the association between health, environment, and inequalities. Itfirstly analyzes whether environmental degradation could be considered as an additional channel through whichincome inequality affects infant and child mortality (chapter 2). Theoretical and empirical investigations show thatincome inequality affects negatively air and water quality, and this in turn worsens population’s health. Therefore,environmental degradation is an important channel through which income inequality affects population health. Then,it is shown that sulphur dioxide emission (SO2) and particulate matter (PM10) are in part responsible for the largedisparities in infant and child mortalities between and within developing countries (chapter 3). In addition, we foundthat democratic institutions play the role of social protection by mitigating this effect for the poorest income classesand reducing the health inequality it provokes. The second part is devoted to the link among health, environment,and economic growth. The effect of health (global burden of disease, communicable disease, and malaria) oneconomic growth is assessed in Chapter 4. This chapter shows that health indicators, when correctly measured by thegap between current health status and an ideal health situation where the entire population lives to an advanced age,free of disease and disability, and when accurately instrumented have significant impact on economic performance.The consequences of these interrelationships on the convergence of poor countries towards their steady state aretheoretically and empirically investigated in the last Chapter (chapter 5). It is found that environment degradationreduces the ability of poor countries to reach their own steady state, reinforcing our argument according to whichenvironment quality improvement plays a considerable role in economic convergence process. Moreover, thedegradation of air and water quality affects negatively economic performance, and health status remains an importantchannel through which environment degradation affects economic growth even if it is not alone. The EnvironmentalKuznets Curve (EKC) hypothesis is also verified

Cette thèse étudie théoriquement et empiriquement les interrelations entre la santé de la population, la dégradation de l'environnement et le développement économique, ses conséquences pour les pays en développement, et fournit certaines réponses en termes de politique économique. Elle est subdivisée en deux parties. La première partie s'intéresse à la relation entre l'environnement, la santé, et les inégalités. Elle analyse dans un premier temps l'hypothèse selon laquelle la dégradation de l'environnement pourrait être considérée comme un canal supplémentaire par lequel les inégalités de revenu affectent les taux de mortalité infantile et juvénile (chapitre 2). Nos travaux théoriques et empiriques montrent que les inégalités de revenu affectent négativement la qualité de l'air et de l'eau, et cela à son tour dégrade la santé de la population. Par conséquent, la dégradation de l'environnement peut être considérée comme un canal non négligeable à travers lequel les inégalités de revenu influence l'état de santé. Il est ensuite démontré que les émissions de dioxyde de soufre (SO2) et celles des micro-particules (PM10) sont en partie responsables des grandes disparités dans la mortalité infantile et juvénile au sein des pays pauvres (chapitre 3). En outre, nos résultats soutiennent l'idée selon laquelle les institutions démocratiques jouent un rôle de protection sociale en atténuant cet effet pour les classes de revenu les plus pauvres et ainsi réduisent les inégalités de santé provoquées par la pollution. La deuxième partie évalue le lien entre la santé, l'environnement et la croissance économique. Le Chapitre 4 évalue l'effet de la santé (charge globale de la maladie, maladies transmissibles et paludisme) sur la croissance économique. Ce chapitre montre que les indicateurs de santé, lorsqu'ils sont correctement mesurés par l'écart entre l'état de santé actuel et une situation de santé idéal où toute la population vit à un âge avancé, indemne de maladie et d'invalidité, et lorsqu'ils sont convenablement instrumentés, ont un impact négatif significatif sur la performance économique. Les conséquences de ces interactions sur la convergence économique des pays pauvres vers leur état régulier, sont théoriquement et empiriquement analysées dans le dernier chapitre. Il en ressort que la dégradation de l'environnement réduit la capacité des pays pauvres d'atteindre leur état régulier, renforçant ainsi notre argument théorique selon lequel l'amélioration de la qualité de l'environnement joue un rôle considérable dans le processus de convergence économique. En outre, la dégradation de la qualité de l'air et de l'eau affecte négativement la performance économique, et l'état de santé demeure un canal important par lequel la dégradation de l'environnement agit sur la croissance économique même si elle n'est pas le seul. L'hypothèse de la courbe environnementale de Kuznets (EKC) est également vérifiée.

Quarante et une stations situees sur 14 rivieres reparties sur l'ensemble de la nouvelle-caledonie ont ete periodiquement echantillonnees d'octobre 1996 a octobre 1997. Des prelevements d'invertebres benthiques ont ete effectues sur chacune des stations, puis identifies et comptes en laboratoire. Parallelement, des echantillons d'eau ont ete analyses sur chaque station d'etude. La nature physico-chimique des eaux des rivieres de la grande terre est fortement influencee par les substrats geologiques draines. Les pollutions organiques sont globalement peu importantes sur le territoire, les concentrations les plus importantes en nitrates, ammonium et matieres organiques sont mesurees dans les cours d'eau situes a proximite de certains villages, tribus ou villes, dans l'agglomeration de noumea et au niveau des cours inferieurs des rivieres de la cote ouest. Une typologie physico-chimique des stations de l'etude fondee sur leur localisation geographique, l'occupation des sols et la nature geologique des roches a ete mise en evidence a l'aide d'analyses multivariees. La macrofaune benthique des rivieres est dominee par les insectes. Les milieux les plus propices au developpement de la macrofaune benthique et qui presentent la diversite specifique maximale sont les ruisseaux forestiers. A l'oppose, les cours d'eau drainant des peridotites alterees et eloignees de toute occupation humaine se caracterisent par des peuplements benthiques moins diversifies et moins abondants dus a leur faibles teneurs en matieres organiques. En outre, certains taxons presentent un endemisme generique et specifique lie au substrat peridotitique a l'instar des insectes terrestres. Une biotypologie des stations d'etude a ete definie, fondee sur les memes criteres que ceux de la typologie physico-chimique. L'occupation des sols, la vegetation rivulaire et la nature geologique des bassins versants representent les principaux facteurs expliquant la repartition et la distribution de la macrofaune benthique des rivieres. Un indice biotique original specifique aux rivieres de nouvelle-caledonie est propose dans ce travail. L'indice biotique de nouvelle-caledonie (ibnc) permet de detecter des pollutions organiques en milieu courant. Il se refere a 62 taxons frequents et d'identification simple auxquels il a ete attribue un score en fonction de leur sensibilite aux matieres organiques.

Les contaminations fécales d'origine humaine ou animale contribuent à la dégradation des écosystèmes et affectent la qualité de l'eau avec des risques pour la santé publique par l'exposition à des agents pathogènes. Afin de réduire ces risques et d'améliorer la qualité de l'eau, il est nécessaire de développer des outils capables d'identifier les sources de contaminations fécales. Cet enjeu est exacerbé en Europe par le durcissement des directives sur les eaux de baignade et les eaux conchylicoles et l'obligation de procéder à l'identification et à la hiérarchisation des sources de contaminations. Cette thèse s'est attachée à valider l'utilisation des stéroïdes en tant que traceurs des sources de contaminations fécales des eaux de surface. La méthode utilisée est basée sur une analyse en composante principale de six stanols fécaux. L'approche scientifique a été menée en trois étapes, de l'échelle moléculaire à l'échelle du bassin versant. La spécificité des stéroïdes et l'homogénéité des sources ont été étudiées sur des déjections bovines, porcines et sur des influents, effluents et boues de stations d'épuration domestiques. Puis, la conservation et la persistance des empreintes stéroïdes ont été évaluées au cours du transport des échantillons sources vers le milieu naturel récepteur par des expérimentations en conditions contrôlées. Enfin, la méthode développée a été validée à l'échelle de deux bassins versants sujets à des contaminations fécales récurrentes multi-sources. L'ensemble des résultats obtenus au cours de ce travail permettent de valider l'utilisation des stéroïdes en tant que traceurs opérationnels de l'origine des contaminations fécales.

Le risque ecotoxicologique des metaux presents dans le milieu naturel depend beaucoup plus de leur statut physico-chimique que de leur concentration totale. Afin de determiner ce statut, nous avons etudie par spectroscopie exafs les interactions au niveau moleculaire du zinc et du plomb avec differents systemes naturels organiques : des acides humiques (ah), constituants de la matiere organique des sols ; des parois cellulaires de champignons filamenteux, utilises comme biosorbants pour le traitement d'eaux chargees en metaux ; et des lichens, utilises comme bioindicateurs de pollution. ? pour les deux metaux etudies, les ah possedent une distribution de sites d'affinites differentes. Les ligands majoritaires sont des groupements carboxyles monodentates et des molecules d'eau, la proportion de molecules d'eau augmentant quand l'affinite du site diminue. Pour le zinc, les sites de plus faible affinite correspondent a des complexes de sphere externe, ou le metal est solvate par 6 molecules d'eau, et lie aux groupements fonctionnels des ah par des liaisons faibles. ? les parois cellulaires du champignon penicillium chrysogenum possedent deux sites de complexation pour le zinc et le plomb : environ 90% sont des groupements phosphate, constituant les sites de plus haute affinite pour le zinc, et 10% sont des groupements carboxyle, constituant les sites de plus haute affinite pour le plomb. ? dans le lichen hyperaccumulateur diploschistes muscorum, le zinc et le plomb sont immobilises sous forme de sels d'oxalate. Il s'agit d'un mecanisme physiologique adaptatif, qui n'existe pas chez les especes tolerantes : dans cladonia subulata, le zinc est complexe par un acide organique moins fort complexant que l'oxalate, probablement le malate ; dans xanthoria parietina, le plomb est piege de facon passive par complexation sur les macromolecules de la paroi cellulaire des filaments fongiques. L'etude de ces trois systemes a permis d'evaluer le potentiel et les limites de la spectroscopie d'absorption x pour l'etude des systemes organiques naturels. Elle ouvre des perspectives interessantes dans le domaine du traitement biologique des pollutions metalliques, comme la phytoremediation ou la bioremediation.

Les gastroentérites aiguës affectent chaque année entre un quart et la moitié des personnes dans le Monde. Elles sont causes de morbidité, de mortalité et de coûts de santé importants. Leur transmission directe ou indirecte via l’eau, les aliments, l’air ou les surfaces inertes dépend de leur étiologie (virale, bactérienne ou parasitaire) et du contexte local. Bogotá et sa région présentent plusieurs spécificités : des eaux usées rejetées en rivière souvent sans ou après seulement un traitement primaire, la mise en décharge des papiers toilettes, couches et protections souillés par les excréments, et une consommation de fruits et légumes faible et limitée à des produits bon marché irrigués par des eaux pouvant être contaminées fécalement. Notre thèse visait à évaluer les flux de certains pathogènes entériques de l’Homme dans l’environnement à proximité de Bogotá et à essayer de relier ces flux à la santé de la population.La thèse a associé trois contributions. Premièrement, une méthode de culture du norovirus humain a été mise au point en utilisant des villosités intestinales isolées de souris comme modèle cellulaire présentant toute la diversité des cellules épithéliales intestinales. Plusieurs concentrations en trypsine ont été testées pour activer les norovirus ; la méthode a été appliquée à des échantillons fécaux et environnementaux. Deuxièmement, les contaminations en E. coli et en pathogènes entériques de l’Homme ont été suivies dans des eaux (lixiviat de décharge, eau de ruissellement, rivière, eau d’irrigation, eau potable), des légumes-feuilles mangés crus (blettes) et l'air (au-dessus d’une décharge, en zone rurale, en zone urbaine) dans la région de Bogotá. Troisièmement, l’impact des contextes socioéconomiques et des pratiques individuelles (alimentation, hygiène et santé) sur les cas de gastroentérites aiguës a été testé à partir d’enquêtes réalisées dans un district de Bogotá et analysées par divers outils (analyse en composante principale, modélisation …).Nous avons montré que les villosités intestinales isolées de souris permettent l'infection et la réplication du norovirus humain. Le virus doit être activé avec de la trypsine et a un cycle réplicatif moyen de 10 h. Les villosités sont efficaces pour obtenir un matériel biologique abondant et sont idéales pour étudier l'activité biologique du norovirus ou générer des anticorps. Elles ont permis de voir des norovirus non détectés par méthode moléculaire dans certains excréments ou échantillons environnementaux ; les échantillons positifs par méthode moléculaire ou en immunodot-blot contenaient quasiment tous des norovirus infectieux. Au niveau régional, les rejets d'eaux usées dans les rivières Bogotá et Balsillas et dans le marais Tres Esquinas contaminent le réseau d'irrigation de La Ramada au nord-ouest de Bogotá en E. coli et potentiellement en pathogènes entériques de l’Homme. Les blettes récoltées dans cette zone étaient fortement contaminées, en contraste d’autres zones de culture. Leur contamination évoluait de leur production à leur achat dans les commerces de proximité, les lavages pouvant être contaminants ou décontaminants, les manipulations sur l’étal des marchands étant contaminantes. L’air était souvent contaminé par E. coli et par Shigella spp., sans pouvoir attribuer à la décharge Doña Juana un rôle particulier. La présence de Shigella spp. était observée parallèlement dans plus de la moitié des selles des personnes diarrhéiques. Les enquêtes réalisées ont montré que la fréquence annuelle des gastroentérites aiguës diminuait avec l’accroissement de l’âge des personnes ; elle semblait plus faible dans les foyers avec personnes âgées, peut-être en lien avec des pratiques plus strictes en matière d’hygiène, alimentaire notamment
Acute gastroenteritis affect between a quarter and a half of people in the World each year. They are responsible for significant morbidity, mortality and healthcare costs. Their direct or indirect transmissions via water, food, air or inert surfaces depend on their aetiology (viral, bacterial or parasitic) and the local context. Bogotá and its region have several specificities: wastewater are often discharged into rivers without or after primary treatment only, the deposit in landfill of toilet papers and diapers soiled by excrement, and the low consumption of fruits and vegetables largely restricted to a handful of relatively cheap products that may be irrigated by surface freshwaters heavily contaminated with faeces. Our PhD aimed to assess the fluxes of some human enteric pathogens in the region of Bogotá and to try to relate these fluxes to the population health. The PhD combined three contributions. First, a method for culturing the human norovirus has been developed using isolated mouse intestinal villi as a cell model exhibiting the full diversity of intestinal epithelial cells. Several concentrations of trypsin were tested to activate noroviruses; the method was applied to faecal and environmental samples. Second, contamination with E. coli and some human enteric pathogens was monitored in water (landfill leachate, runoff water, river, irrigation water, drinking water), leafy vegetables eaten raw (chards) and air (above a landfill, in rural areas, in urban areas) in the Bogotá region. Third, the impact of socioeconomic contexts and individual practices (food, hygiene and health) on cases of acute gastroenteritis was assessed from surveys carried out in one district of Bogotá and analysed by various tools (principal component analysis, modelling …). We have shown that mouse isolated intestinal villi allow the infection and replication of human norovirus. The virus has to be activated with trypsin and has an average replicative cycle of 10 h. Villi are efficient in obtaining abundant biological material and are ideal for studying the biological activity of norovirus or for generating antibodies. They made it possible to see infectious noroviruses not detected by molecular method in several faeces and environmental samples; almost all samples positive by molecular method or immunodot-blot contain infectious noroviruses. At the regional level, the discharges of wastewater in the Bogotá and Balsillas rivers and in Tres Esquinas march contaminate the irrigation network of La Ramada area in the northwest of Bogotá with E. coli and potentially human enteric pathogens. Chards harvested in this area were heavily contaminated, in contrast to other growing areas. Their contamination evolved from their production to their purchase in nearby stores, washings increasing or decreasing their contamination, and handling on the merchant's stalls increasing contamination. The air was often contaminated with E. coli and Shigella spp.; it was not possible to detect a particular contribution of the Doña Juana landfill in pathogen aerosolization. The presence of Shigella spp. was observed in parallel in more than half of the stools of people with diarrhoea. Surveys have shown that the annual frequency of acute gastroenteritis decreases with increasing age; it seemed less common in households with elderly people, possibly due to stricter food hygiene practices. A transmission model of acute gastroenteritis distinguishing contamination from outside the households and contaminations between people in the same households did not show significant differences between neighbourhoods. Used to simulate numerical experiments, it suggests working on much higher numbers of surveys
La gastroenteritis aguda afecta entre una cuarta parte y la mitad de las personas en el mundo cada año. Son responsables de importantes costos de morbilidad, mortalidad y asistencia sanitaria. Sus transmisiones directas o indirectas a través del agua, alimentos, aire o superficies inertes dependen de su etiología (viral, bacteriana o parasitaria) y del contexto local. Bogotá y su región aledaña tienen varias especificidades: las aguas residuales a menudo se vierten a los ríos sin o solo después de un tratamiento primario, el depósito de papel higiénico y pañales sucios con excrementos son dispuestos generalmente en un relleno sanitario, y el bajo consumo de frutas y verduras restringido en gran medida a un puñado de productos relativamente baratos pueden ser irrigados por aguas dulces superficiales muy contaminadas con excrementos. Nuestra tesis doctoral tuvo como objetivo evaluar los flujos de algunos patógenos entéricos humanos en la región de Bogotá y tratar de relacionar estos flujos con la salud de la población. El doctorado combinó tres contribuciones. En primer lugar, se desarrolló un método para cultivar el norovirus humano utilizando vellosidades intestinales aisladas de ratón como modelo celular que exhibe la diversidad completa de células epiteliales intestinales. Se probaron varias concentraciones de tripsina para activar norovirus; el método se aplicó a muestras fecales y ambientales. En segundo lugar, se evidenció la contaminación de E. coli y patógenos entéricos humanos en el agua (lixiviados de vertedero, agua de escorrentía, río, agua de riego, agua potable), vegetales de hoja que se comen crudos (acelgas) y aire (sobre un vertedero sanitario, así como en áreas rurales y urbanas) en la región de Bogotá. En tercer lugar, se evaluó el impacto de los contextos socioeconómicos y las prácticas individuales (alimentación, higiene y salud) frente a los casos de gastroenteritis aguda a partir de encuestas realizadas en una localidad de Bogotá y analizadas mediante diversas herramientas (análisis de componentes principales, modelización…). Con este doctorado, hemos demostrado que las vellosidades intestinales aisladas de ratón permiten la infección y la replicación del norovirus humano. El virus debe activarse con tripsina y tiene un ciclo replicativo promedio de 10 h. Las vellosidades son eficaces para obtener abundante material biológico y son ideales para estudiar la actividad biológica de los norovirus o para generar anticuerpos. Ellas permitieron ver norovirus infecciosos no detectados por método molecular en varias heces y muestras ambientales; casi todas las muestras positivas por método molecular o inmunodot-blot contienían norovirus infecciosos. A nivel regional, los vertidos de aguas residuales en los ríos Bogotá y Balsillas y en el humedal Tres Esquinas contaminan la red de riego La Ramada en el noroeste de Bogotá con E. coli y potencialmete con patógenos entéricos humanos. Las acelgas recolectadas en esta área resultaron muy contaminadas, a diferencia de otras áreas de cultivo. Su contaminación evolucionó desde la producción hasta su compra en las tiendas cercanas, los lavados aumentaron o disminuyeron su contaminación y la manipulación en los puestos de comercio aumentaron la contaminación. El aire a menudo estaba contaminado con E. coli y Shigella spp., sin poder atribuir al relleno sanitario Doña Juana un rol particular. A su vez la presencia de Shigella spp. se observó en paralelo en más de la mitad de las deposiciones de personas con diarrea. Las encuestas demostraron que la frecuencia anual de gastroenteritis aguda disminuye respecto al aumento en edad; parecía menos común en hogares con personas mayores, posiblemente debido a prácticas de higiene alimentaria más estrictas. Un modelo de transmisión de gastroenteritis aguda que distinguió la contaminación fuera de los hogares y las contaminaciones entre personas dentro de los mismos hogares no mostró diferencias significativas entre vecindarios

L'utilisation massive des retardateurs de flamme organohalogénés dans les produits manufacturés se solde, à ce jour, par une dispersion importante de ces composés dans l'environnement et par leur accumulation au sein des espèces aviaires notamment. À cet effet, il fut mesuré les plus fortes concentrations du congénère BDE-209 (composante principale du mélange Déca-BDE) couplé à une forte détection des isomères du Déchlorane Plus (syn- et anti-DP) dans les tissus de goéland à bec cerclé (GBC) nichant dans le fleuve Saint-Laurent, en aval de Montréal. En raison de leur forte charge en halogène et leur poids moléculaire important, le BDE-209 et le DP ont été considérés comme étant peu biodisponibles et très stables d'un point de vue physicochimique. Or, en ce qui a trait au BDE-209, plusieurs produits de débromination ont également été quantifiés dans ces mêmes tissus, mais leurs sources restent encore ambiguës. Par ce travail de recherche, nous avons donc tenté de vérifier l'hypothèse proposant que le BDE-209 et les isomères du DP représentent de bons substrats à l'action des enzymes de biotransformation isolées des microsomes hépatiques de GBC, résultant ainsi en une série de produits déhalogénés. Cette étude a donc pour but d'élucider le potentiel de biotransformation du BDE-209 et des deux isomères du DP à l'aide d'un essai de biotransformation in vitro (90 min) utilisant des microsomes hépatiques de GBC naturellement exposés, et ce, en les comparant à un congénère métabolisable (BDE-15) et à un autre étant résistant à la dégradation enzymatique (BDE-153). Basé sur un gradient d'activité EROD hépatique (faible, moyen et élevé), les oiseaux ayant une activité EROD moyenne ont démontré une diminution significative d'environ 20% du BDE-15 alors qu'aucune dégradation significative n'a été obtenue pour le BDE-153, -209 et pour les isomères du DP. Également, le pourcentage de dégradation du BDE-15 entre les groupes d'activité EROD « faible » et « moyen » a varié d'un peu plus de 10% laissant entrevoir qu'une certaine induction enzymatique serait favorable aux fins de la biotransformation de ce congénère. En somme, le présent travail ne permet pas d'expliquer la présence des produits de débromination du BDE-209 dans les tissus du GBC étant donné l'absence de biotransformation observée lors de l'essai in vitro. Ces produits pourraient toutefois avoir été absorbés par leur alimentation et/ou leur environnement quoique l'on ne puisse exclure que des processus métaboliques affectant l'intégrité moléculaire du BDE-209 aient véritablement lieu chez le GBC. Quant aux isomères du DP, il semble qu'ils ne soient pas susceptibles à la biotransformation dans le cadre du design expérimental réalisé. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Retardateur de flamme halogéné, polybromodiphényléther (PBDE), Déchlorane Plus (DP), oiseau, biotransformation in vitro, microsomes hépatiques