Les ressources en eau sont inégalement réparties sur la planète. Le Proche-Orient, une région du globe parmi tant d'autres, souffre d'un déficit structurel en eau douce causée par sa situation géographique et envenimée par une augmentation démographique massive, la pollution et les changements climatiques. Même si l'eau est considérée comme une ressource renouvelable, les quantités disponibles sont loin d'être stables et permanentes. Elles ne peuvent donc pas suivre la pente ascendante de la démographie à moins de mettre en place et d'utiliser efficacement les techniques de récupération d'eau douce. Dans cette situation, nous faisons face à une rareté de la ressource, mais aussi à une pauvreté en eau due à une technologie d'approvisionnement défaillante, une démographie à la hausse, un climat difficile, des comportements sociaux inadéquats, des choix géopolitiques très peu altruistes, etc. De nombreuses contraintes entourant la gestion de l'eau en Turquie, en Syrie et en Irak ont des répercussions majeures sur la géopolitique de la région du Proche-Orient. Dans plusieurs États du Proche-Orient, notamment en Syrie et en Irak, le gaspillage de l'eau est principalement dû à des techniques agricoles archaïques et inefficaces et des équipements mal entretenus et peu adéquats. De plus, les aménagements hydrauliques se multiplient depuis les années 1960, surtout en Turquie, afin de stocker d'importantes réserves d'eau, créant des situations conflictuelles entre les divers États. Le partage des eaux du Tigre, de l'Euphrate et de l'Oronte, les tracés frontaliers contestés ainsi que la construction d'ouvrages hydraulique comme le GAP et le barrage Tabqa sont aussi des éléments importants qui influencent la géopolitique de la région. Cette combinaison de facteurs, additionnés au climat géopolitique difficile de la région, a créé des relations diplomatiques tendues à travers le Proche-Orient puisque dans cette situation, la question de l'eau n'est pas séparée des autres contentieux. La gestion de l'eau est-elle la cause ou la conséquence de cette situation géopolitique difficile? Cette analyse démontrera et expliquera que les techniques de gestion de l'eau en Turquie, en Syrie et en Irak sont à la fois quelques-unes des conséquences et des causes de la situation de belligérance au Proche-Orient.

Le travail de thèse présenté dans ce mémoire, est consacré à l'étude des nouveaux matériaux d'électrodes pour l'électrolyse de l'eau en milieu alcalin. L'objectif de ces études est de développer de nouveaux électrocatalyseurs à base de métaux non nobles, capables d'améliorer les cinétiques de réactions intervenant dans la décomposition de l'eau : l'évolution de l'hydrogène (HER) et l'évolution de l'oxygène (OER). L'amélioration des performances catalytiques se traduit par une diminution des surtensions de réaction et donc de l'énergie nécessaire à la production de l'hydrogène. Pour cela, nous avons choisir de réaliser des électrodes à base de nanoparticules de nickel et de cobalt pour l'HER et de nanoparticules de cobaltites de cobalt, Co3O4, pour l'OER. La mise au point de plusieurs méthodes innovantes de formulation des électrodes (dépôt par électrophorèse « réactive » et électrodes composites à base liant organique fonctionnel) a permis la réduction des surtensions des réactions. Pour une densité de courant de 100 mA cm-2, une surtension cathodique de -286 mV est nécessaire avec les électrodes composites à base de nanoparticules de nickel, -238 mV pour une électrode en Co obtenue par électrophorèse et une surtension anodique 323 mV pour une électrode composite à base de nanoparticules de Co3O4. Une étude électrochimique approfondie de l'HER a été réalisée sur différentes morphologies de nanoparticules de nickel. / The PhD work, presented in this manuscript, is devoted to the study of new electrode materials for alkaline water electrolysis.The aim of this study is to develop new electrocatalysts based on non-noble metals. These catalysts are designed to improve the kinetics of the reactions involved in the water splitting: hydrogen evolution reaction (HER) and oxygen evolution reaction (OER). The improvement of catalytic reaction results in the decrease of the overpotentials and therefore the saving of energy needed for hydrogen production. To do that, nickel and cobalt nanoparticles were used for HER, and Co3O4 nanoparticles for OER. The development of several innovative methods for electrode formulation (deposition by electrophoresis and composites electrodes based on a functional organic binder) reduced the overpotential reactions. For a current density of 100 mA cm-2, -286 mV of cathodic overpotential is needed for composites electrodes based on nickel nanoparticles, -238 mV for a Co-based electrode made by electrophoresis and 323 mV of anodic overpotential for a Co3O4 -based composite electrode. A detailed electrochemical study was made for HER on various morphologies of nickel nanoparticles.

Dans le contexte du changement climatique global, il apparaît essentiel de prendre en compte l?adaptabilité des variétés cultivées à la modification de l?environnement. Dans le cas du peuplier, la sélection de ressources génétiques capables de produire du bois à moindre coût en eau devient alors un critère de choix qui peut être apprécié par l?efficience d?utilisation de l?eau (WUE). De façon à évaluer l?intérêt de développer un programme de sélection sur WUE, il convenait de juger si les variations génétiques de WUE observées sur de jeunes boutures, s?exprimaient encore sur des arbres cultivés en peupleraie sur des sols contrastés. Par ailleurs, afin d?initier une étude du déterminisme moléculaire de WUE, nous avons évalué le degré de variation génétique des protéomes foliaires de huit génotypes de peupliers contrastés pour leur WUE et cultivés dans des conditions d?alimentation en eau variées. Nos travaux ont permis de valider l?existence d?importantes variations génétiques de WUE chez des peupliers cultivés en peupleraie. Toutefois, le type de sol modifiait considérablement le classement des génotypes alors que celui établi sur les sols les plus propices à la populiculture était comparable au classement décrit précédemment en serre. Nos expériences ont également validé la possibilité de distinguer des génotypes contrastés pour WUE à partir de leur protéome foliaire. Nous avons montré que le protéome foliaire de huit génotypes différant par leur WUE présentait d?importantes variations génétiques en réponse à la sécheresse et qu?il existait des liens entre abondances de protéines foliaires et variations génétiques de WUE. / In the actual climate change context, the cultivated varieties will have to cope with the expected environmental modifications. In poplar, the breeding of genetic ressources able to grow with lower water costs becomes therefore, an essential criterion that can be evaluated from water-use efficiency (WUE). In order to assess the interest to develop a breeding program based on WUE, it was agreed to judge if the genetic variation of WUE observed on young cuttings, were still expressed on trees cultivated in poplar plantation on contrasted soils. In addition, in order to initiate a study of the molecular determinism of WUE, we evaluated the degree of genetic variation in the leaf proteome of eight poplar genotypes contrasted for their WUE and cultivated under varied water supply. Our work evidenced consistent genetic variations of WUE in poplars cultivated in a commercial plantation. However, the type of cultivated soil modified considerably the genotypic ranking, whereas ranking established on the most favourable soils for poplar growth, remained comparable with the one described previously in greenhouse. Our experiments also validated the possibility of distinguishing genotypes contrasted for WUE from their leaf proteome. We showed that leaf proteome of eight poplar genotypes differing by their WUE displayed consistent genetic variations in their drought response and that there were relationships between leaf protein abundances and genetic variations of WUE.

En raison de leurs propriétés : légèreté, isolation thermique et acoustique, résistance aux chocs. . . , les mousses de polymères sont omniprésentes dans notre société. Ce travail, portant sur les mousses de polyuréthane, a deux objectifs : remplacer les agents d’expansion physiques (CFC, HFC) par le dioxyde de carbone issu de la réaction isocyanate-eau & fixer le catalyseur au sein du réseau polyuréthane. Pour cela, les cinétiques des réactions de formation du réseau de polyuréthane et de libération du dioxyde de carbone sont étudiées séparément. La cinétique de polymérisation est étudiée par spectroscopie IRFT et par rhéométrie. Nous considérons les polyuréthanes linéaires et réticulés. L’effet de la nature du catalyseur et de sa concentration ainsi que celui de la température sur la cinétique de polymérisation a été étudié. L’intérêt du butanediol pour le contrôle de la structure du polyuréthane formé a été démontré. La triéthanolamine possédant des fonctions amines jouant le rôle de catalyseur et des fonctions hydroxyles permettant la réticulation est testée. Nous montrons que les paramètres suivants : température, masses du diisocyanate, nature et concentration en catalyseur, n’ont qu’une influence relativement limitée sur la cinétique de libération du dioxyde de carbone. Enfin, des mousses sont réalisées à partir d’une formulation industrielle et différents agents d’expansion physiques et chimique. Nous montrons qu’il est possible de remplacer ces agents par de l’eau. / Because of their properties (low density, insulation, impact resistance. . . ), polymer foams are widely used. This work focused on polyurethane foams aims at : replacing physical blowing agents (CFCs, HFCs) by the carbon dioxide formed by the reaction of isocyanate and water & trapping a catalyst in the polyurethane network. The formation of water-blown polyurethane foams involves two reactions. The polymerization (or gelling) reaction which creates the polyurethane network. And the blowing reaction which generates carbon dioxide. A proper balance is required between the two reaction rates to obtain a foam with atisfactory properties. The kinetics of each reaction considered separately was studied. Thus, on one hand IRFT and rheology were used to study the kinetic of the polyurethane formation. Both linear and crosslinked polyurethane were studied. We showed the interest of using utanediol to control the structure of the linear polyurethane. The effect of temperature and nature and concentration of catalyst on the kinetics of polymersation was showed. Moreover, triethanolamine which contains amine groups ( catalyst) and hydroxyl groups (crosslinkingagent) was tested. One the other hand, an appartus was made to study the kinetic of the blowing reaction. We show that the following parameters : temperature, weight of the diisocyanate, nature and concentration of catalyst, have a relatively limited influence on the kinetics of release of carbon dioxide. A study of polyurethane foams based on a commercial fomulation showed that it is possible to replace the physical blowing agents by water.

Les risques liés aux explosions de poussières, de par leur fréquence et leur gravité, sont élevés. Nous avons donc essayé de comprendre ce phénomène par le biais d’une étude paramétrique sur l’inflammabilité (concentration, température et énergie minimales d’inflammation) et l’explosivité des poussières (surpression maximale et vitesse de montée en pression) vis-à-vis de poussières aussi bien métalliques (aluminium) qu’organiques (sucre glace et polyéthylène). Les influences de la concentration, la granulométrie, la teneur en eau et en solvant (mélanges hybrides) sur la sensibilité et la sévérité des explosions de poussière ont été étudiées. Nous avons par exemple mis en évidence un accroissement de l’explosivité des poussières en présence de solvant. Ces études paramétriques ont permis d’initier une modélisation de l’explosion poussière en reliant la cinétique de combustion à la violence des explosions / Dust explosions risks linked with their occurrence and their gravity are very high. In consequence, we try to understand this phenomenon by studying the influence of various parameters on the dust inflammability (minimum inflammation concentration, temperature and energy) and dust explosivity (maximum overpressure and rate of pressure rise) for both metallic (aluminium) and organic (icing sugar and polyethylene) dusts. Concentration, particle size distribution, water and solvent (hybrid mixtures) contents influences on dust explosion sensibility and severity have been studied. For example, we observed an increase of dust explosivity in the presence of solvent. Thanks to these parametric studies, we initiated a dust explosion modelling by linking combustion kinetic and explosion violence

Conscients de la faiblesse persistante des actions réglementaires menées en faveur de la lutte contre les inondations et de la restauration de la qualité de l'eau, les pouvoirs publics développent des dispositifs contractuels afin d'inciter les agents à améliorer leurs pratiqueq ddns chaque bassin versant. La déconcentration des services de I'Etat, la décentralisation et la "sévérisation" des normes favorisent la mise en place des contrats environnementaux tels que les contrats de rivière. Ces contrats (1981) sont un des outils majeurs de I'aménagement et de la gestion des eaux. Leur développement conduit à s'interroger sur les conditions de leur mise en æuvre et sur leur limite. L'étude des contrats de rivière dans le bassin de la Saône montre que le succès des dispositifs auprès des maîtres d'ouvrages n'est pas une garantie de leur efficacité environnementale. Celle-ci dépend de I'adhésion des agents du bassin versant. Or, les agriculteurs s'engagent peu dans de telles procédures.

La place que prend la gestion politique de l'eau dans notre recherche est centrale. À travers la gestion de cette ressource, nous examinerons comment elle reflète la modernisation de l'État mexicain et son choix d'adopter, et de mettre en place, les discours des organisations internationales ainsi que d'impliquer le secteur privé dans cette gestion. C'est la raison pour laquelle nous nous intéressons, d'une part, à la modernisation de l'État, et d'autre part, aux accords qui en résultent, entre l'État, les organisations internationales et le secteur privé, quant à la gestion de cette ressource. Tout cela dans le but de dégager l'impact de la gestion de l'eau au Mexique. Dans ce sens, le Mexique a été appelé à mettre en place des structures institutionnelles sur lesquelles reposeraient les mécanismes de gestion de la ressource eau dans le but de s'ajuster aux dynamiques de libéralisation. Nous avons donc constaté que c'est à partir de 1980 que les autorités mexicaines ont témoigné des intentions de moderniser l'État et de l'insérer dans la dynamique de mondialisation des économies. Or, pendant cette période, la modernisation du Mexique s'est traduite d'une part, par un virage dans la façon de gérer les domaines d'intérêt public -comme celui de l'eau -, et, d'autre part, par l'implication du secteur privé en même temps que par une relation plus étroite avec les organisations internationales. Ce qui progressivement réduit la forte présence de l'État tout en amplifiant le rôle du secteur privé qui semble être, pour les organisations internationales, un partenaire clé pour accélérer la modernisation de l'État. Nous examinerons cette dynamique particulière dans le contexte de la mise en place de nouvelles modalités de gestion de l'eau et du développement du secteur hydrique au Mexique. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : BM, Eau, État, FMI, Gestion, Mexique, Modernisation, Partenaire, Privé, Ressource.

Cet essai dresse le portrait du secteur de l'eau à l'ONU dans le but d'y repérer ses forces et ses faiblesses à l'heure où l'Organisation est en processus de réforme institutionnelle et oeuvre pour atteindre les Objectifs du millénaire pour le développement. L'eau est un enjeu majeur des relations internationales mais souffre d'un discrédit politique qui coûte la vie tous les jours à d'innombrables personnes, la plupart des enfants. Un lien unit, et c'est là l'hypothèse de cette étude, la volonté politique et la gouvernance du secteur de l'eau des Nations Unies. La structure de ce secteur est complexe, son travail difficile à coordonner de manière efficace. D'après les conclusions de cette recherche, une réforme s'impose, mais la tâche est de taille et les acteurs impliqués par une telle réforme ne sont pas nécessairement portés à changer le statu quo. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Eau, ONU, Gouvernance, Développement.

Depuis plus de 30 ans, au Québec et dans plusieurs pays, des règlements en matière de protection de l'environnement ont été adoptés. Des milliards de dollars ont été investis pour améliorer l'état des cours d'eau, épurer les effluents et pour moderniser les installations de production et de distribution d'eau potable. Encore aujourd'hui, une partie de la population n'est toujours pas alimentée par un système de distribution d'eau. De plus, pour les pourvoiries du Québec, par exemple, les difficultés liées au ravitaillement s'ajoutent au besoin de fournir une eau de qualité. De surcroît, les eaux de surface d'aujourd'hui ne peuvent plus être considérées sans danger pour la consommation humaine. Elles peuvent être contaminées par des bactéries ou autres polluants. Cette situation problématique amène des entreprises à chercher des solutions. Une entreprise émergente, Aquagenex, a entrepris de développer un système portatif de traitement de l'eau, utilisant l'ozonation comme élément principal de désinfection. La technologie Expia se veut une solution pour fournir une eau potable de qualité à partir d'eau de surface ou souterraine, peu importe la localisation géographique. L'objectif des présents travaux de recherche consiste à tester l'efficacité et la robustesse d'un appareil de production d'eau potable portatif, pour ainsi mieux connaître ses limites et ses paramètres de contrôle, et à améliorer le niveau de compréhension des mécanismes mis en jeu lors du processus de traitement. Lors des manipulations en laboratoire, aucune modification n'a été apportée à l'équipement, à l'eau brute et aux procédures décrites dans le guide de l'utilisateur fourni par Aquagenex. Les eaux étudiées proviennent de différents cours d'eau québécois et de cours d'eau accessibles autour de la ville de Guanajuato au Mexique. Des eaux synthétiques ont également été préparées en laboratoire. Les paramètres physico-chimiques (turbidité, couleur, etc.) et bactériologiques (coliforrnes fécaux, totaux, etc.) couramment utilisés en traitement de l'eau sont également utilisés dans le cadre de ce projet pour caractériser et analyser les eaux brutes et les eaux traitées. Les résultats de cette étude font ressortir que l'eau traitée ne subit aucune modification de son pH et de sa conductivité pour les eaux québécoises et mexicaines. Cependant, une eau brute chargée en matière organique et en turbidité, suite au traitement, ne respecte pas toujours les valeurs émises. Par contre, les coliforrnes fécaux et totaux ainsi que les BHAA respectent les valeurs cibles établies suite au traitement. Suite au projet présent, une recommandation quant à des essais de validation complémentaires peut être proposée. Le paramètre « turbidité » pourrait être jumelé avec des microorganismes indicateurs afin d'examiner si le traitement les élimine même si la turbidité est supérieure aux limites permises. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Équipement portatif, Eau potable, Ozone, Charbon actif, Matière organique, Turbidité.

Le présent mémoire s'insère dans un projet de plus grande envergure ayant eu lieu de 2003 à 2006 et qui visait à caractériser qualitativement et quantitativement les eaux souterraines de la vallée d'Annapolis en Nouvelle-Écosse. Le projet intitulé « Étude des aquifères de la vallée Annapolis-Cornwallis » (ÉAVAC) était dirigé par la Commission géologique du Canada en partenariat avec le ministère de l'environnement de la Nouvelle-Écosse (Nova Scotia Environment and Labour, NSEL). L'utilisation intensive de fertilisants pendant de nombreuses années a induit une augmentation des concentrations en nitrates dans les eaux de surface et dans les eaux souterraines. La présente étude avait comme objectif de mieux comprendre la contamination de l'eau souterraine par les nitrates sur le bassin du ruisseau Thomas. Ce petit bassin (8 km²) situé au nord-ouest de la municipalité de Berwick, est considéré représentatif de l'ensemble de la vallée de par sa géologie, sa topographie et ses activités agricoles. Plus de la moitié des terres du bassin sont cultivées et les principales cultures sont la fléole des prés, la luzerne, l'orge, les fraises et le maïs. Des travaux de terrain effectués en 2005 et 2006 ont permis de recueillir plusieurs échantillons de sol et d'eau sur lesquels des analyses granulométriques et géochimiques (pH, conductivité, ions majeurs), isotopiques (isotopes stables de l'eau et des nitrates) ont été effectuées. À partir de ces résultats et d'une carte d'occupation du territoire, il a été possible de simuler la migration des nitrates au travers de la zone non saturée à l'aide d'un logiciel de modélisation (AGRIFLUX). Finalement, une évaluation de la vulnérabilité intrinsèque et spécifique à la contamination des nitrates a été effectuée à l'aide de la méthode DRASTIC standard et modifiée. Les analyses en laboratoire ont révélé que la partie centrale de la zone à l'étude montre des concentrations en nitrates élevées (>10 mg N-NO₃/L) dans l'eau de l'aquifère rocheux. Les résultats de modélisation indiquent que la culture de la fraise et de l'orge ainsi que celle de la fléole des prés provoque un lessivage élevé en nitrates. Cependant, ces cultures ne sont pas situées dans les secteurs où les plus fortes concentrations en nitrates ont été décelées. L'utilisation de la méthode DRASTIC modifiée a permis d'obtenir une meilleure corrélation entre les concentrations mesurées et les zones de vulnérabilité par rapport à la méthode standard, mais la zone caractérisée par les plus fortes concentrations en nitrates n'est toujours pas classifiée vulnérable. Les caractéristiques géologiques de la région à l'étude et les directions d'écoulement souterrain pourraient expliquer ce résultat. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Hydrogéologie, Nitrates, Modélisation, AGRIFLUX, Vulnérabilité, DRASTIC.