Certaines pratiques agricoles telles que l’épandage de produits résiduaires organiques (PRO) ou l’irrigation des sols peuvent être à l’origine de l’introduction de bactéries pathogènes de l’Homme dans les sols. Le sol joue alors un rôle central dans la dissémination de ces bactéries pathogènes dans les différents compartiments de l’environnement et peut contaminer les matières premières végétales, les animaux d’élevage mais également les ressources en eau. Le risque sanitaire associé à la dissémination de ces bactéries pathogènes doit être évalué afin de limiter le développement de maladies infectieuses. Dans ce contexte, l’incidence et le potentiel de survie de bactéries pathogènes a été étudié dans un large ensemble de sols provenant du territoire français (Réseau de Mesure de la Qualité des Sols : RMQS). Ce travail a pour objectif général d’identifier les facteurs biotiques et abiotiques des sols qui déterminent l’incidence et la survie de d’un pathogène strict, Listeria monocytogenes, et d’un pathogène opportuniste, Enterococcus faecalis, dans ces matrices environnementales Pour ceci, 2 approches ont été adoptées : la première approche a visé à mettre au point des systèmes de détection de PCR quantitative spécifiques pour ces deux espèces bactériennes afin de détecter et quantifier ces 2 bactéries dans un ensemble de 1200 ADN de sols présentant des paramètres pédoclimatiques contrastés. L. monocytogenes n’est pas détectée dans les ADN de sols avec la méthode moléculaire développée, dont le seuil de détection est d’environ 104 bactéries par gramme de sol. La détection moléculaire d’E. faecalis a été biaisée par un problème de contamination des ADN extraits. Après extraction de nouveaux ADN sur 150 échantillons de sol, E. faecalis a été détecté en faible quantité dans 5 des 150 sols testés (4% des sols) à des concentrations d’environ 102 bactéries par gramme de sol. Dans une deuxième approche, la survie de L. monocytogenes et d’E. faecalis a été suivie dans un ensemble de 100 sols caractérisés par des paramètres pédoclimatiques variables. Des microcosmes de sols ont été inoculés et la survie bactérienne a été évaluée par des méthodes culturales classiques. L. monocytogenes survit à long terme dans un plus grand nombre de sols qu’E. faecalis. Les sols favorables à la survie à long terme sont majoritairement (44%) les mêmes pour les 2 bactéries. Les sols sableux présentant un pH acide sont défavorables à la survie des 2 bactéries. Cependant des différences sont observées quant aux paramètres physico-chimiques des sols qui déterminent la survie de ces 2 bactéries. Ainsi, la survie de L. monocytogenes est corrélée positivement au taux de saturation en cations basiques, à la capacité d’échange cationique et à la concentration en calcium pour le court terme et à la teneur en argile pour le long terme. En revanche, pour E. faecalis, une corrélation négative avec la teneur en calcium total est trouvée pour la survie à court terme alors que la survie à long terme est négativement corrélée à la concentration en phosphore assimilable. Un effet inhibiteur de la microflore des sols a été mis en évidence sur la survie de L. monocytogenes et E. faecalis : il est statistiquement significatif pour les sols présentant un pH supérieur à 7 pour les 2 pathogènes. Les résultats obtenus vont permettre de modéliser la survie de ces pathogènes dans les sols en fonction de paramètres pédo-climatiques et donc à terme de mieux gérer les épandages de PRO en fonction des types de sols pour limiter la persistance de pathogènes dans les sols. / Soil contamination by bacterial pathogens can occur through manure, sewage sludge spreading or irrigation using waste water treatment plants effluents. Agricultural soils may act as reservoirs for these pathogens, play a significant role in their dissemination, leading to the potential contamination of food and water resources. Health risk associated with the occurrence of pathogens in environmental matrices has to be thoroughly evaluated. In this context, the objectives of this work were: i) to determine the prevalence of two pathogenic bacterial species (Listeria monocytogenes and Enterococcus faecalis) in a large collection of French soils originated from a systematic soil survey of the territory, called RMQS (16x16 km grid), ii) to determine major biotic and abiotic parameters driving the survival of bacterial pathogens in soils. Two approaches were used to reach these objectives: i) the prevalence of the two pathogens was monitored in 1200 soils using specific molecular detection tools (real time PCR using TaqMan probe detection system) and ii) the survival of the 2 pathogens, inoculated in soil microcosms, was determined over a 84 days incubation period under laboratory conditions, on a subset of 100 soils from the RMQS survey, using classical microbiological methods. L. monocytogenes was not detected in the set of 1200 soils (with a detection limit estimated to be 104 bacteria per gram of soil) using the molecular detection method, while E. faecalis was detected in approximately 4% of the soils tested (on a smaller set of 150 RMQS soils). The two bacterial pathogens were able to survive in the majority of soil, although L. monocytogenes survived in a greater number of soils. Soils where both pathogens survived represented 44% of soils. The survival of both pathogens is strongly impaired in sandy acidic soils. However, textural and chemical parameters driving survival of the two pathogens differed: L. monocytogenes survival is increased in soils with higher BCSR (basic cation saturation ration) and CEC (cation exchange capacity). L. monocytogenes long-term survival is favored by higher soil clay content. E. faecalis survival is impaired in soils with high total Ca content (calcareous soils). Soil microflora inhibits survival of both pathogens especially in soil with alcaline pH’s. The results of our study will allow implementing survival models for these two pathogens. Such data is invaluable for a better and safer managment of soil manuring using various organic residues.

Cette thèse s’inscrit dans l’une des thématiques du «Laboratoire MCEMA», ayant pour projet l’étude physico-chimique des eaux de rivière et l’évaluation de l’influence des activités humaines sur la qualité de l’eau de la rivière LITANI. Ce travail est divisé en trois grandes parties. La 1ère partie a consisté d’étudier les paramètres physico-chimiques (T°, pH, EC, TSS, TDS, ion, etc.) au niveau de l’eau. La 2ème partie s’est concentrée autour de l’analyse des sédiments. Nous avons étudié les sédiments de la rivière de Litani, leurs natures, leurs granulométries, leurs propriétés physico-chimiques (charge et surface spécifique), leurs compositions ainsi que leurs contaminations métalliques. Alors que la troisième a été consacrée à l’étude de l’adsorption de certains polluants présents dans l'eau sur du charbon actif afin d’anticiper sur une étude d’avenir servant à traiter les eaux de cette rivière. Les résultats obtenus entrent dans un projet plus général visant l’étude de méthodes développées pour le traitement des eaux / This thesis is part of one of the focus of research at “MCEMA Laboratory” that concerns the physicochemical study of river water and the evaluation of the possible influence of human activities on the water quality of the Litani River. This work is divided into three principal parts. In the first one, we studied the physicochemical parameters (T, pH, EC, TSS, TDS, ions, etc.) of the water. The second part focuses on the sediment analysis. We studied the sediments of Litani River, their nature, size, composition, physicochemical properties (charge and specific surface area) with the metallic contamination. The third par is devoted the adsorption study of certain pollutants present in water on activated coal in order to anticipate on a future study on the treatment of the water river. The obtained results fall within a broader project on the study of developed methods on the treatment of wastewater

Le présent travail rentre dans le cadre du projet Hubert-Curien Tassili (PHC) entre l’université de Mostaganem et l’université de Perpignan, c’est une thèse de doctorat en cotutelle qui a comme objectif la contribution à l’étude de la contamination des eaux et des sédiments de l’Oued Chéliff et de ses deux affluents Oued Rhiou et Oued Mina. Cette étude a été abordée par un prélèvement saisonnier réalisé pendant deux périodes distinctes période humide et période sèche au niveau de 15 stations le long des cours d’eau. La qualité des eaux et des sédiments des cours d’eau a été déterminée par l’analyse des paramètres physico-chimiques, des métaux et des traceurs fluorescents.Les résultats obtenus ont montré une forte contamination en conductivité, DCO, DBO5 pendant la période humide et en Cl- et MES pendant la période sèche. Les résultats des métaux ont montré des concentrations importantes en Al, Fe et Ni particulièrement au niveau de l’Oued Chéliff et son affluent Oued Rhiou en période sèche. Cependant, Oued Mina présente des valeurs élevées de Li et de Sr. Les concentrations de types tryptophane, tyrosine et indole montrent des valeurs élevées au niveau des stations de rejets. L’évaluation de la qualité des sédiments de l’Oued Chéliff a montré que l’Oued Chéliff et son affluent Oued Rhiou sont caractérisés par la présence de fortes concentrations de Al, Mn, Fe, Cr, Ni, Pb pendant les deux périodes.Cette étude nous a permis de déduire que la qualité de l’eau et des sédiments de l’Oued Chéliff et de ses deux affluents a été altérée par les activités anthropiques et les phénomènes naturels. / The present thesis was carried out in co-tutelle between University of Mostaganem (Algeria) and University of Perpignan Via Domitia (France), it was partially funded through a PHC TASSILI project (15MDU937). It aims to study the quality of waters and sediments of Cheliff river and its two important tributaries Oued Rhiou and Mina rivers. During this work, seasonal samplings were performed for both water and sediment in 15 different stations along the watercourses during wet and dry.In order to evaluate the water and sediment quality of watercourses, several parameters were analyzed: the physicochemical parameters, fluorescence amino acids and trace metals. The study reveals a significant organic contamination along the watercourses with high concentrations of conductivity, COD, BOD5 during the wet period and Cl-, TSM during the dry period. The results of trace metals showed high concentrations of Al, Fe and Ni, particularly along the Cheliff and Oued Rhiou rivers during the dry period. On the other hand, Mina river presented high concentrations of Sr and Li. The presence of tryptophan like, tyrosine like and indole like in water samples revealed the impact of untreated urban discharges rejected into watercourses. Another part of the work is devoted to assess the quality of sediments of Cheliff river and its tributaries. The results show that the Cheliff river and its tributary Oued Rhiou are characterized through the presence of high concentrations of Al, Mn, Fe, Cr, Ni, Pb, during wet and dry periods. The present study has shown that the Cheliff river and its tributaries were strongly impacted by anthropogenic pollution and natural phenomenon.

L'eau des fleuves, des rivières, des lacs et des réservoirs ne représente que 0,26 % des 2,5 % (35 millions de km3) d'eau douce disponibles à l’état liquide sur Terre, or sa qualité et quantité ont fortement diminué ces dernières années. Sa dégradation a des conséquences sur l'agriculture, la santé, l'environnement et l'économie des territoires et est aujourd'hui au centre des préoccupations sociétales. Les objectifs de la présente thèse sont pour trois fleuves localisés dans le Bouclier des Guyanes, au nord de l'Amérique du Sud (le Maroni, l'Oyapock, l'Orénoque): (i) d'utiliser et d'adapter des outils novateurs de télédétection pour suivre et quantifier, sur du long terme, leurs charges sédimentaires en suspension, (ii) d'évaluer l'existence de tendances spatio-temporelles, ainsi que de ruptures dans les chroniques de données, (iii) de quantifier la part organique et minérale de ces charges, (iv) d'apprécier le rôle des facteurs naturels (débits et précipitations) et anthropiques (surfaces urbaines, agricoles et minières) sur les tendances observées et enfin, (v) de discuter de seuils de charges pour le suivi de la qualité de l'eau. Les résultats ont montré qu'il est possible de suivre les concentrations de matières en suspension, pour les fleuves Orénoque et Maroni avec une erreur relative de 32 et 25% respectivement. Sur la période 2000-2016, des tendances spatio-temporelles régulières ont été observées pour l'Orénoque, alors qu'elles sont en augmentation pour le Maroni avec une rupture en 2009 et en diminution pour l'Oyapock depuis 2008 (données in situ). Un lien fort avec l'augmentation de la déforestation pour les surfaces minières et les précipitations est observé pour le Maroni alors que pour l'Oyapock les tendances sont liées aux débits.Pour les deux années d'études (2014-2016), les charges minérales ont représenté la plus forte fraction des particules transportées dans les eaux du Maroni au Saut Hermina (en moyenne 93 %) et de l'Oyapock au Saut Maripa (en moyenne 82 %) avec une grande variabilité selon les mois de la teneur en carbone dans les matières transportées et pour les deux fleuves. Enfin, les rapports C/N et C/Chl-a ont dévoilé des matières organiques d'origine principalement endogène avec une forte biomasse chlorophyllienne surtout durant les basses eaux. / The water of rivers, lakes and reservoirs represents only 0.26 % of the 2.5 % (35 million of km3) of fresh water available on the liquid state on Earth, but its quality and quantity strongly decreased these last years. Her degradation has consequences on the farming, the health, the environment and the economy of territories and is now in the center of the societal concerns. The objectives of the present thesis are for three rivers located in the Guiana Shield, in the North of South America (the Maroni, the Oyapock, the Orinoco): i) to use and to adapt innovative tools of remote detection to follow and quantify, on the long term, their sedimentary loads, ii) to estimate the existence of spatiotemporal trends, as well as breaks in the chronicles of data, iii) to quantify the organic and mineral part of these loads, iv) to appreciate the role of the natural (discharge and precipitation) and the anthropological factors (urban, agricultural and mining surfaces) on the observed trends and finally, v) to discuss thresholds of concentrations for the quality monitoring of the river water.The results showed that it is possible to follow the concentrations of suspension materials, for rivers Maroni and Orinoco with a relative error of 25 and 32 % respectively. Over the period 2000-2016, regular spatiotemporal trends were observed for the Orinoco, while they are increasing for Maroni with a break in 2009 and in decrease for the Oyapock since 2008 (in situ data). A strong link with the increase of the deforestation for the mining surfaces and the precipitation is observed for the Maroni catchment while for the Oyapock the trend is explained by the specific water discharge.For two years of studies (2014-2016), the mineral loads represented the strongest fraction of particles transported in the Maroni River at Saut Hermina (on average 93 %) and in the Oyapock River at Saut Maripa (on average 82 %) with a high variability according to the months of the content in carbon in the transported materials and for both rivers. Finally, report C/N and C/Chl-a revealed organic matters of mainly endogenous origin with a strong chlorophyll biomass and especially during the low water period.