The direct effects of a Virginia trout farm on benthic macroinvertebrates were examined using multiple approaches. Static laboratory tests with the amphipod, Hyallela azteca, were conducted with exposures to water taken from a spring, effluent above a sedimentation basin, and effluent below a sedimentation basin. On-site mesocosms were constructed to expose previously colonized artificial substrates to the same treatments as the laboratory tests. Flat-headed mayflies were also collected from a nearby stream and transported to the mesocosms for a 10 day exposure. There was no significant difference between treatments in the laboratory tests after 20 days, but after 28 days the control was significantly lower than the above sedimentation basin treatment in one test. In the multispecies field tests, a clear decrease in total invertebrate abundance and EPT abundance was seen in the effluent treatments compared to the spring water treatments, with a slight improvement in survival in the treatment below the sedimentation basin. However, only total invertebrate abundance after 21 days produced statistically significant differences. A significant difference was detected between the effluent and the spring treatments in the flat-headed mayfly field test. We suggest that the effects seen in this study do not explain the lack of taxa richness in the receiving stream. The main cause of mortality from trout effluents appears to be solids accumulating upon the organisms, and sedimentation basins should be effective best management practices for protecting macroinvertebrates. / Master of Science

This study was carried out to characterize ponds and aquaculture systems, and also to determine both the potential and actual impacts of pond aquaculture effluents on receiving stream quality in the Ashanti and Brong Ahafo regions of Ghana. Water, fish and macroinvertebrate samples were collected from upstream, downstream and nearby reference streams of, and questionnaires administered to, 32 farms. Total settleable solids were higher in ponds than reference streams (p = 0.0166); suspended solids was higher in ponds than reference streams (p = 0.0159) and upstream (p = 0.0361); and total phosphorus was higher in ponds than reference (p = 0.0274) and upstream (p = 0.0269). Total nitrogen was most clearly higher in ponds than all other locations: p = 0.0016, 0.0086 and 0.0154 for the differences between ponds and reference, upstream, and downstream respectively. BOD5 level was also higher in ponds than all locations (p = 0.0048, 0.0009, and 0.0012 respectively). Also, non-guarding fish species were more abundant in reference streams than downstream (p = 0.0214) and upstream (p = 0.0251), and sand-detritus spawning fish were less predominant in reference streams than upstream (p = 0.0222) and marginally less in downstream locations (p = 0.0539). A possible subsidy-stress response within study streams was also observed. Hence, ponds are potential sources of these water quality variables to receiving streams. Effluent-receiving streams, generally, were not much different from reference streams in terms of most the metrics of community structure and function used in the comparisons. Hence, even though receiving streams in Central Ghana may not be severely impacted by aquaculture effluents at the moment, the management of pond effluents will determine the scale of future impact. Vegetable, cereal, and livestock farming could serve as additional sources of fecal streptococci and coliform bacteria and nutrient-enrichment within the study area, besides aquaculture, and so these industries must also be included in efforts to minimize pollution of these streams. / Master of Science

L’objectif de cette étude est de proposer des stratégies de récupération de chaleur au sein d’une aluminerie en se basant sur des considérations techniques et économiques. Après analyse des principaux postes de pertes de chaleur de l’aluminerie, l’étude focalise sur une source particulière : les effluents gazeux issus des cuves d’électrolyse. Deux applications sont envisagées et analysées dans deux articles scientifiques : le chauffage de bâtiments dans l’aluminerie, et le chauffage d’une serre. Dans les deux cas, une modélisation dynamique de la demande de chauffage est proposée, accompagnée d’un dimensionnement détaillé des échangeurs de chaleur et des équipements. Puis, une optimisation est réalisée pour minimiser les coûts de capital et d’opération de l’implantation. Enfin, des cas d’étude sont proposés afin d’analyser la variabilité des solutions retenues. / The objective of this study is to propose heat recovery strategies in a primary aluminum smelter by considering technical and economic aspects. After analyzing the various heat sources and sinks, it was decided to focus the study on the flue gases exiting the electrolysis cells. Two applications are envisioned and presented in two scientific articles: heating buildings within the aluminum smelter, and heating a greenhouse. In both cases, a dynamic model of heating requirement is proposed, associated to the detailed design of heat exchangers and equipment. Then, an optimization is performed to minimize the implementation capital and operation costs. Last, several case studies are presented in order to analyze the variability of the retained solutions.

Les mangroves sont des forêts côtières des régions tropicales et subtropicales, situées dans la zone de balancement des marées. Elles fournissent un grand nombre de services écosystémiques aux sociétés humaines et aux milieux adjacents (ressources, habitats, protection). Les mangroves sont continuellement affectées par des variations environnementales naturelles (salinité, température, cycle des marées) mais elles sont également le réceptacle d'effluents anthropiques (aquacultures, centres urbains). Il a été suggéré que ces forêts humides pourraient participer à la bio-épuration d'eaux usées domestiques (EUD). Les objectifs de la thèse étaient à la fois d'apporter des éléments pouvant ultérieurement servir à définir un cadre pour cet usage spécifique d'un écosystème naturel, et, sur le plan plus fondamental, d'évaluer les capacités de résistance et de résilience à court et long termes d'une mangrove soumise à une perturbation anthropique contrôlée. Le travail de thèse s'est appuyé sur un système expérimental fonctionnant depuis 2008 dans la plus grande mangrove de l'île de Mayotte. Dans ce système pilote, des EUD prétraitées sont quotidiennement déversées dans deux zones de mangroves dominées par les palétuviers Ceriops tagal ou Rhizophora mucronata et ayant des caractéristiques contrastées. Plusieurs campagnes d'échantillonnage ont permis de suivre in situ l'impact de l'excès de nutriments et d'eau douce sur la végétation, les crabes, la méiofaune et les communautés microbiennes, et de déterminer leurs capacités de résistance et de résilience. Dans ce travail, les EUD ont fortement stimulé la croissance de la végétation, modifié la structure des populations de crabes, de méiofaune, et des communautés microbiennes, et induit une hausse des densités et des activités des microorganismes impliqués dans le cycle de l'azote. Ceci n'a cependant pas entrainé de dysfonctionnement majeur de l'écosystème (perte massive de couvert végétal ou forte régression des populations de crabes). L'observation de l'écosystème sur deux ans après l'arrêt d'apports d'EUD a également mis en évidence une capacité notable de résilience de la mangrove. Enfin, les résultats de cette étude indiquent que la zone dominée par R. mucronata serait plus apte à recevoir les EUD prétraitées dans le cadre de leur bio-épuration par la mangrove car moins impactée. / Mangroves are coastal forests in (sub)tropical regions, located in the intertidal zone. They provide a many ecosystem services to human societies and neighboring ecosystems (resources, habitats, protection). Mangroves are continually affected by natural stresses (salinity, temperature, tidal cycle) but they are also subjected to anthropogenic effluents (aquaculture, urban centers). It was suggested that mangroves may be used for the bio-epuration of domestic wastewaters. This thesis aims at providing elements that will help defining the framework for this specific usage of a natural ecosystem and evaluating the long- and short-term resistance and resilience abilities of mangroves subjected to an anthropic disturbance. To reach these objectives, we used an experimental system set up in the largest mangrove of the island Mayotte. In this system, pretreated wastewaters (PW) are daily discharged in two mangrove zones dominated by Ceriops tagal or Rhizophora mucronata. Several sampling campaigns allowed to monitor in situ the impact of nutrient and freshwater excess on vegetation, crabs, meiofauna, and microbial communities and to determine their resistance and resilience capacities. In this work, PW strongly stimulated vegetation growth, altered the structure of crabs and meiofauna, modified the microbial structure and increased microbial density and activity of microorganisms involved in nitrogen cycle. However, no major dysfunction of the ecosystem (loss of vegetation, strong decrease in crab density) was observed. The monitoring of the ecosystem during two years after the PW discharge was stopped showed a marked ability of the mangrove to recover from the disturbance. Finally, the results indicate that R. mucronata mangrove zone, less disturbed, is more able to receive discharges for bio-epuration of domestic PW by mangrove ecosystem.

La présence de résidus de médicaments a été évaluée dans des eaux superficielles et des effluents de huit stations d'épuration (quatre rejetant dans l'estuaire de Seine dans le cadre du projet Medseine financé par le GIP Seine- Aval, quatre dans le cadre du projet Toxstep financé par l'Anses (ex-Afsset). Une centaine de molécules a été systématiquement recherchée dans les deux types d'eaux en appliquant des méthodologies analytiques impliquant une extraction solide liquide suivie une analyse par LC-MS/MS. Un suivi saisonnier des rejets de médicaments a été effectué également. Des résidus de médicaments ont été systématiquement quantifiés dans les deux types d'eaux. Les concentrations mesurées dans des eaux de surface sont significatives pour certains composés : de 1 à 108 ng/L pour diclofénac, de 2 à 324 ng/L pour ibuprofène. Pour d’autres, les valeurs sont beaucoup plus faibles : de 2 à 13 ng/L pour sulfapyridine, de 1 à 5 ng/Lpour nordiazépam. Dans les effluents de STEP, les anti-inflammatoires, les β-bloquants, les macrolides et les fluoroquinolones sont plus souvent détectés. Leurs concentrations peuvent varier fortement : de 62 ng/L à 10 μg/L pour sotalol, de 39 ng/L à 8 μg/L pour aténolol et plus particulièrement de 32ng/L jusqu’à 127 μg/L pour paracétamol. Par ailleurs, la stabilité des résidus de médicaments vis à vis des rayonnements lumineux a été évaluée. Des irradiations UV (à 254 nm) pouvant potentiellement être utilisés en étape finaleavant rejet dans des zones particulièrement sensibles ont été appliquées (avec des doses allantjusqu'à 1500 J/m2. Par ailleurs, compte tenu du fait que les effluents sont ensuite majoritairement rejetés dans des eaux superficielles, ils sont soumis aux rayonnements solaires et cette exposition a également été évaluée. Le phénomène de photodégradation à 254 nm a été bien observé sur certains composés comme diclofénac, kétoprofène (> 90% dégradé), ciprofloxacine,norfloxacine (jusqu’à 75% dégradé). L’azithromycine, la clarithromycine, la carbamazépine et l’aténolol... sont des composés plus stables avec les rayonnements lumineux. En exposant sous lumière solaire simulée, le diclofénac, la kétoprofène, la ciprofloxacine et la norfloxacine sontaussi des composés sensibles (> 90% dégradé) après 24 h d’exposition (172,8 kJ/m2). La carbamazépine, la sulfaméthoxazole, l’aténolol, bisoprolol et métoprolol sont des composés plus stables observés. / The presence of pharmaceuticals was evaluated in Seine surface waters and in eight wastewater treatment plants (WWTP) effluents (4 WWTP within MEDSEINE - GIP Seine – Aval project and 4 WWTP within TOXSTEP – ANSES project. A hundred molecules was systematically reseached in both types of waters by applying the analytical methodologies (SPE solid phase extraction followed by LC-MS/MS analysis). A seasonal monitoring of pharmaceutical residues was also carried out. The pharmaceutically residues have been systematically quantified in this both types of water. The concentrations in suface of waters are significative for some molecules: 1 – 108 ng/L for diclofenac, 2 – 324 ng/L for ibuprofen and the values are weakly for some molecules: 2 – 13 for sulfapyridine, 1 – 5 for nordiazepam. Non steroidal anti-inflammatory drugs, β-blockers, macrolides and fluoroquinolones are mostly founded in the effluents of WWTP. Their concentrations were measured in the range: 62 ng/L – 10 µg/L for sotalol, 39 ng/L – 8 µg/L for atenolol, 32 ng/L – up to 127 µg/L for paracetamol.Moreover, the stability of pharmaceuticals was evaluated with light radiation . UV irradiation (at 254 nm) potentially used in the final WWTP before discharge in particularly areas have been applied (with a dose up to 1500 J/m2). Sunlight simulations have also been done. The phenomenon of photodegradation at 254 nm has been observed for some molecules such as : diclofenac, ketoprofen (>90% degraded), ciprofloxacine, norfloxacine (up to 75% degraded). Azithromycinem clarithromycine, carbamazepine and atenolol are most stable molecules observed. Exposing under simulated sunlight, diclofenac, ketoprofen, ciprofloxacine and norfloxacine are also sensitive molecules (>90 % degraded) after 24 hours of exposure (172.8 kJ/m2). Carbamazepine, sulfamethoxazole, atenolol, metoprolol and bisoprolol are most stable molecules observed.

Les hôpitaux génèrent des effluents riches en résidus pharmaceutiques (RP), fonctions de leurs activités de soins et de diagnostic. Certains de ces RP sont aujourd’hui retrouvés de manière ubiquitaire dans les écosystèmes aquatiques, en raison de leurs propriétés persistantes et/ou de leur émission continue. La variété de ces RP est telle qu’il est nécessaire de les hiérarchiser, en fonction des risques qu’ils représentent pour l’Environnement, à des fins d’étude et de gestion. Un de ces risques est le transfert des RP bioaccumulables (i.e. Kow élevé et faible biodégradabilité) dans les chaînes alimentaires, via les processus de bioconcentration, de bioaccumulation et de bioamplification. L’objectif principal de cette thèse est de caractériser expérimentalement la bioconcentration et la bioaccumulation de molécules identifiées comme prioritaires dans des travaux précédents. Le composé modèle que nous avons choisi est le tamoxifen, molécule utilisée contre le cancer du sein et déjà retrouvé dans l’Environnement. Les organismes étudiés, issus des trois niveaux trophiques de la chaine alimentaire modèle, sont Pseudokirchneriella subcapitata, Daphnia magna et Danio rerio. Pour mesurer la teneur de cette molécule dans les organismes, nous avons développé une méthode d’analyse reposant sur l’utilisation d’une molécule marquée par un isotope stable, le 15N tamoxifen.Nous avons mesuré des facteurs de bioconcentration (BCF) allant de 12800 chez D. magna à 85600 dans le foie de D. rerio en passant par 21500 chez P. subcapitata. Chez ces derniers, nous avons également évalué la part du régime alimentaire dans la bioaccumulation du tamoxifen. Nous avons observé que plus la concentration dans le milieu d’exposition est faible, plus le régime alimentaire contribue à la bioaccumulation. Ces travaux de thèse présentent de nombreuses perspectives que l’on peut regrouper autour de deux axes : connaissance de l’écotoxicité des RP et de l’écotoxicologie isotopique. / Hospitals generates effluents rich in pharmaceuticals compounds (PC), notably because of careand diagnostics activities. Some of these PCs are ubiquitous in aquatic ecosystems owing to itspersistent properties and/or because of continuous releasing in environment. The diversity of thesePCs is so strong that it is necessary to prioritize them, considering risks that PCs represents forthe Environment, in order to manage and study these compounds. One of these risks is the transferof bioaccumulatives PCs (i.e. PCs with high Kow and low biodegradability) along trophic webs,via bioconcentration, bioaccumulation and biomagnification processes. The main objective of thisthesis is to characterize bioconcentration and bioaccumulation of molecules identified as priorityin previous studies. The model compound choose in our work is the tamoxifen, a molecule usedin the treatment of breast cancer and already found in Environment. Organisms studied, typicalfrom three trophic levels of the model trophic chain, are Pseudokirchneriella subcapitata, Daphniamagna and Danio rerio. In order to measure content of tamoxifen in organisms, we developed aninnovative analytic method based on the use of stable isotopes labelled tamoxifen : 15N tamoxifen.We succeeded to measure bioconcentration factors (BCF) from 12800 in D. magna to 85600 in liverof D. rerio including BCF of 21500 in P. subcapitata. In this latter, we also assessed the contributionof dietary route to the total contamination of D. magna by tamoxifen. We observed that the morethe medium concentration was weak, the more the dietary route contribute to the contamination.These works shows numerous perspectives that we can gather inside two axes : ecotoxicity knowledgeof PCs an isotopic ecotoxicology.

La listériose est une maladie rare mais grave d’origine alimentaire provoquée par Listeria monocytogenes. En raison de sa capacité de survie importante dans les sols, la présence de cette bactérie dans les effluents d’élevages porcins destinés à être épandus constitue un problème de santé publique. L’un des facteurs pouvant expliquer la persistance de L. monocytogenes dans l’environnement est sa capacité à entrer dans un état viable mais non cultivable (VNC). Nos travaux avaient pour objectif, d’une part de suivre le comportement de L. monocytogenes dans les effluents d'élevages porcins (lisier et effluent de lagune) et notamment les formes VNC, et d’autre part d’étudier son adaptation lors de son transfert dans les effluents de lagune et dans le sol. Dans un premier temps, nous avons optimisé les conditions de la qPCR couplée au propidium monoazide (qPCR-PMA) afin d’adapter cette méthode au dénombrement des formes VNC de L. monocytogenes dans le lisier et l’effluent de lagune. Dans un second temps, nous avons comparé par méthode culturale, qPCR-PMA et qPCR, la survie de deux souches de L. monocytogenes RifR de sérogroupes IIb et IVb inoculées dans deux lisiers et dans deux effluents de lagune incubés à 8°C et 20°C. Malgré leur origine et leur sérotype différents, les deux souches ont présenté une survie similaire dans toutes les conditions testées. La survie des deux souches a été affectée par la température (une persistance plus élevée a été observée à 8°C) et par l’origine des effluents. Cette étude a mis en évidence que L. monocytogenes était capable d’entrer dans l’état VNC dans les lisiers et les effluents de lagune indépendamment de la température. Les formes VBNC qui représentaient 83 à 99,8% des bactéries viables après 60 jours d’incubation, sont apparues dès les premières heures de contact avec les effluents. Leur proportion, plus élevée en début d’expérience dans les lisiers que dans les effluents de lagune, était cependant du même ordre de grandeur dans les deux types de matrices après 60 jours. Afin de mieux comprendre l’adaptation de L. monocytogenes lors de son transfert dans l’effluent de lagune et dans le sol, nous avons comparé le transcriptome par la technologie RNA-seq de la souche CIP 110868, isolée d’un lisier, inoculée dans des extraits stériles d’effluent de lagune et de sol. L’analyse du transcriptome a été réalisée à T0 (génome de référence), après 20 minutes et 20 heures d’incubation. L’analyse par enrichissement fonctionnel a révélé des modifications transcriptomiques dès les 20 premières minutes d’incubation dans les deux matrices. Une augmentation du taux de transcrit de gènes impliqués dans le transport de protéines et de sucres a été observée. Le taux de transcrit des gènes contrôlés par le facteur sigmaB est augmenté indiquant la mise en place d’une réponse aux stress osmotiques et thermiques. De plus, l’adaptation de la souche CIP 110868 dans les extraits de sol et d’effluent de lagune s’est accompagnée d’une augmentation au cours du temps des taux de transcrit des gènes impliqués dans la virulence et des gènes sous le contrôle du régulateur prfA. / Listeriosis is a rare but serious illness caused by foodborne Listeria monocytogenes. Because of its important survival capacity in the soil, the presence of this bacteria in effluent from pig farms intended to be spread is a public health problem. One factor that may explain the persistence of L. monocytogenes in the environment is its ability to enter a viable but non-culturable state (VNC). Our studies were aimed, firstly to monitor the behavior of L. monocytogenes in effluent from pig farms (manure and lagoon effluent) including VNC forms, and also to study its adaptation at transfer to the lagoon effluent and soil. First, we have optimized the conditions of qPCR coupled with propidium monoazide (qPCR-LDCs) to adapt this method to count VNC forms of L. monocytogenes in the manure and lagoon effluent. Secondly, we compared by cultivation method, qPCR and qPCR-LDCs, the survival of two strains of L. monocytogenes RifR IIb and IVb serogroups manure inoculated in two and two lagoon effluent incubated at 8 ° C and 20 ° C. Despite their origin and different serotype, the two strains showed a similar survival in all conditions tested. The survival of both strains was affected by the temperature (higher persistence was observed at 8 ° C) and the origin of the effluent. This study showed that L. monocytogenes was able to enter the VNC state in manure and lagoon effluent regardless of temperature. VBNC forms which accounted for 83 99.8% of viable bacteria after 60 days of incubation, appeared in the early hours of contact with effluent. Their proportion, higher at the beginning of experience in the manure lagoon in the effluent, however, was of the same order of magnitude in the two types of matrices after 60 days. To better understand the adaptation of L. monocytogenes when transferred into the lagoon effluent and soil, we compared the transcriptome by RNA-Seq technology CIP 110868 strain, isolated from a slurry inoculated in sterile effluent lagoon and extracts of soil. Transcriptome analysis was performed at T0 (reference genome), after 20 minutes and 20 hours of incubation. Functional enrichment analysis revealed transcriptomic changes during the first 20 minutes of incubation in both matrices. An increase in the gene transcript levels involved in the transport of proteins and sugars was observed. The rate of transcribed genes controlled by the sigmaB factor is increased indicating the establishment of a response to osmotic and thermal stress. In addition, the adaptation of the CIP 110868 strain in soil extracts and lagoon effluent was accompanied by an increase in time of transcript levels of genes involved in virulence and gene under the control the prfA regulator.

L’électrocoagulation est une technique de traitement des eaux usées basée sur la dissolution d’anode sacrificielle de fer ou d’aluminium. Ces métaux se dissolvent sous formes de cations Fe2+ puis Fe3+ et Al3+ qui vont former des hydroxydes de métal qui entraînent par adsorption les impuretés de l’effluent en diminuant le potentiel Zêta de ces impuretés. Le réacteur électrochimique utilisé est constitué de deux électrodes métalliques (Fe ou Al) planes et parallèles qui laissent passer entre elles l’effluent à traiter. Des densités de courant de 50 à 200 A/m2 ont été appliquées pour traiter les trois effluents. L’un est un effluent directement issu d’une usine textile (effluent « usine »). Un second provient du flux d’entrée de la station d’épuration du site qui collecte les effluents de plusieurs usines (effluent « station »). Le troisième est un effluent artificiel de tannerie, créé en ajoutant 200 ppm de chrome VI à l’effluent « station ». Pour chaque expérience, la densité de courant et le temps de traitement vont déterminer la charge électrique et la concentration en métal dissous atteinte. L’influence de ces quatre paramètres sur l’élimination de la DCO, de l’absorbance, de la turbidité, du COT et du chrome hexavalent a été étudiée. L’évolution au cours du temps d’autres paramètres de l’EC tels que le pH, la tension, le rendement faradique et la dissolution métallique ont été étudiés afin de comprendre leur rôle dans le procédé. Le traitement a permis d’avoir un abattement maximal de DCO de 82% et 80% pour l’effluent « station » traité respectivement avec les électrodes de fer et d’aluminium ; 75 et 67% pour l’effluent « usine » traité respectivement avec les électrodes de fer et d’aluminium. L’abattement du chrome est de 100% avec les électrodes de fer mais tombe à 70% avec celles en aluminium. Des modèles d’élimination de la DCO et de l’absorbance ont été établis pour chaque matériau d’électrode utilisé. Le modèle d’élimination du chrome VI a été établi à partir du traitement avec les électrodes de fer. Une étude de la spéciation des espèces a permis de déterminer les pH optimaux de coagulation-floculation pour chaque métal impliqué (Al, Fe, Cr). La compétitivité entre l’abattement de la pollution organique et du Chrome a aussi été étudiée pour chaque type d’électrode / Electrocoagulation (EC) is a water treatment technology that relies on the electrochemical sacrificial anodes (in Fe or Al) dissolution. This metal dissolve themselves in Al3+ and Fe2+ cations that later oxidise to Fe3+ ions. These cations form metal hydroxides that adsorb the impurities of the effluent while decreasing the zeta potential. The electrochemical reactor used consists on two plane parallel metal electrodes with recirculation of the effluent to be treated between them. Current densities from 50 to 200 A/m2 were imposed to treat each effluent. Three effluents were used in this study. The first one is an effluent sampled at the outlet of a textile plant (« plant »). The second one is a mixture of several effluents coming from different plant and collected at the inlet of the wastewater treatment (« treatment plant »). The last one is a wastewater tannery plant simulated by addition of 200 ppm Chromium VI in the treatment plant effluent. For each experience the current density and the time of treatment rule the electrical charge and the concentration in dissolved metal reached. The influence of these four parameters on the elimination of COD, absorbance, turbidity, COT and hexavalent chromium content has been studied. Parameters e.g. potential, faradic yield, metal dissolution and pH have also been continuously monitored to better understand their role on EC process. The results show that DCO abatement reached 80 and 82% for treatment plant effluent, respectively with iron and aluminium electrodes; and 75 and 67% for plant effluent, respectively with iron and aluminium electrodes. The chromium treatment yields 100 % abatement with Fe electrodes whereas it is only 70% using Al electrodes. Models have been developed for COD and absorbance removal for the two electrode materials. Model for chromium (VI) treatment has been established considering all reactions occurring for iron EC. Metal speciation study allowed us to determine the optimal pH of coagulation –flocculation for each metal involved in the treatment (Al, Fe, Cr). Competition between organic pollution removal and chromium elimination has been also investigated for each electrode material

L'oasis de Mendoza est née de la dérivation des eaux du río Mendoza, rivière andine, à des fins anthropiques. Les indiens Huarpes, puis Incas, ont créé dans le désert du Cuyo un espace irrigué, développé par la suite par des générations de colons et d'immigrants. Cette oasis de 1156 km², au départ construite par et pour les agriculteurs, a vu ses usagers se multiplier et les prélèvements sur sa ressource en eau augmenter, parallèlement à la croissance de l'agglomération du Gran Mendoza, qui approche en ce début de XXIème siècle, le million d'habitants. Or, dans un contexte de réchauffement climatique et donc de recul des glaciers andins, la ressource à long terme paraît condamnée. Mais si l'impact quantitatif est avéré, qu'en est-il de l'impact qualitatif ? Cette thèse s'attache à dresser un état des lieux de la qualité de la ressource en eau superficielle et souterraine de l'oasis, en prenant en compte la responsabilité des multiples acteurs. Ainsi, si la salinisation des sols est favorisée par une irrigation mal maîtrisée, les impacts de l'agglomération (effluents domestiques et ordures ménagères) doivent également être pris en compte, tout comme le rôle des nombreuses industries de mise en conserve des fruits et légumes, de vinification ou de transformation des hydrocarbures. Par ailleurs, l'auteur cherche à proposer des solutions en adéquation avec les enjeux d'une oasis qui cherche à se moderniser, dans un contexte national argentin où les crises économiques sont récurrentes. C'est en ces termes que se pose la question de la durabilité de ce milieu artificiel.

La gestion actuelle des eaux usées industrielles présente des problématiques diverses, malgré les précautions prises par l’Europe à travers de nombreux textes règlementaires. L’atteinte des objectifs de qualité des masses d’eau fixés à l’horizon 2015 devra passer par une réelle appropriation des enjeux par l’ensemble des acteurs afin de mettre en place des filières de traitement adaptées à chaque cas. Dans le cadre conceptuel actuel d’écologie industrielle où les déchets deviennent produits, nous nous sommes donc penchés sur les possibilités d’utilisation des principes de gestion de la qualité prescrits par l’ISO 9000 à la gestion des effluents industriels, avec comme clients potentiels des industries (réutilisation), des stations d’épurations communales, mais également les écosystèmes récepteurs. La prise en compte d’écosystèmes comme clients pose néanmoins des questions délicates telles que l’évaluation de leurs besoins. La complexité de cette évaluation nous a poussé à considérer le territoire du point de vue des services écosystémiques (c’est-à-dire les services rendus par les écosystèmes qui contribuent au bien être de l’Homme) afin d’identifier des cibles humaines aptes à exprimer leurs besoins afin d’en tirer des exigences vis-à-vis du milieu. Ces exigences sont ensuite converties, en fonction de données locales et règlementaires, en exigences qualitatives vis-à-vis des rejets. Cette démarche a été matérialisée sous la forme d’un outil destiné aux industriels ou tout autre acteur sans compétence particulière dans le domaine de l’eau. L’apport de ce travail de thèse est donc l’analyse des enjeux environnementaux locaux pour contribuer au cahier des charges des filières de traitement d’effluents aqueux industriels par l’élaboration de seuils de rejet. / Despite the precautions taken by Europe through numerous regulatory texts, the current management of industrial wastewater shows various problems. The achievement of water bodies quality targets set for 2015 will go through a real ownership of the issues by every actor in order to implement customized treatment processes. In the current framework of industrial ecology, waste becomes product; we therefore explored the possibilities of using quality management principles prescribed by the ISO 9000 for industrial wastewater management, with potential customers such as industries (reuse), communal wastewater treatment plants, but also ecosystem receptors. The consideration of ecosystems as customers nevertheless raises sensitive issues such as the assessment of their needs. The complexity of this evaluation led us to consider the territory in terms of ecosystem services (that is to say, services provided ecosystems that contribute to human well-being) to identify human targets able to express their needs concerning their environment. These needs are then converted, according to local and regulatory data, in qualitative requirements for liquid emissions. This approach was materialized as a tool for industrials or other actors with no particular competence in the field of water management. The contribution of this thesis is the analysis of local environmental issues to contribute to the specification of the treatment processes of industrial aqueous effluents by setting release thresholds.