Au Sénégal, dans les zones maraîchère (zone des « Niayes ») et cotonnière, le traitement des cultures se fait respectivement avec des pulvérisateurs à dos et avec des cannes centrifuges. Des enquêtes ont été réalisées sur le terrain et un ensemble de paramètres comme le temps dapplication et de rinçage, les surfaces traitées, les volumes appliqués, la température et la vitesse du vent, ont été mesurés pour analyser les facteurs de risque encourus par les opérateurs. Lanalyse statistique des résultats montre que les risques de contamination des opérateurs sont importants. En effet, en se référant à la classification établie par lOMS, plusieurs produits sont classés hautement dangereux. Le faible niveau de formation des opérateurs ne leur permet pas de prendre connaissance des informations concernant lutilisation correcte des produits. Les techniques dapplication sont insuffisamment maîtrisées, lapplication nest pas réalisée au moment où les conditions climatiques sont les plus favorables et les opérateurs travaillent sans aucune protection. Des mesures dexposition simulant les conditions de travail rencontrées en régions maraîchère et cotonnière ont été effectuées dans un tunnel aérodynamique. Quil sagisse du pulvérisateur à dos ou de la canne centrifuge, la position qui expose le moins lopérateur est la position latérale par rapport au vent. Avec le pulvérisateur à dos, la contamination se produit essentiellement au niveau des tibias, tandis quavec la canne centrifuge, la contamination est généralisée à lensemble des parties corporelles. La présence de végétation augmente lexposition par rapport à la pulvérisation sur sol nu. Ces mesures permettent dune part de proposer un équipement de protection adapté en fonction du type de pulvérisation réalisée et dautre part destimer lexposition spécifique dermique de lopérateur pendant lapplication des pesticides. Synthétisant les mesures de terrain et celles réalisées en tunnel aérodynamique, un modèle estimant lexposition du corps par voie dermique pendant la phase dapplication est proposé pour le Sénégal. Il se base sur les principes généraux de calcul dexposition adoptés dans les modèles déterministes européens. Partant de ce modèle, les doses moyennes absorbées sont estimées à 1,40 et 19,64 mg de substance active par personne et par jour, respectivement avec un pulvérisateur à dos et une canne centrifuge. Avec un équipement de protection individuelle, lestimation conduit à des valeurs dix fois plus faibles.

L'utilisation par les agriculteurs de fertilisants et de produits phytosanitairesentraîne un risque de contamination de la ressource en eau. Ce risque, joint aux exigences de qualité de cette dernière, a pour effet un accroissement de son coût et sa fragilisation. Le souci de concilier l'emploi des produits de protection des cultures et la qualité de la ressource en eau a conduit en particulier à l'élaboration du projet EUREKA ISMAP, dont l'objectif est la réalisation d'un système- d'information et d'aide à la décision pour la gestion des pollutions diffuses d'origine agricole . Dans ce système, la composante "modélisation" est appelée à jouer un rôle important. Les travaux présentés dans ce mémoire entrent dans le cadre de cette composante: le but de cette thèse est la conception et l'application à un site-test d'une méthodologie d'utilisation des outils de simulation des transferts en milieu souterrain de l'eau et des contaminants, afin de déterminer les quantités maximales de produits phytosanitaires pouvant être épandues à la surface du sol, sans pour autant risquer de contaminer les captages en aquifère.

L’étude présentée a pour objectif de mieux comprendre l’influence de l’hydrodynamique sur le transfert de produits phytosanitaires lors d’écoulement dans les fossés agricoles. Quatre paramètres ont plus particulièrement été étudiés : i) la vitesse de l’écoulement de surface ; ii) la submergence, définie comme le rapport moyen entre la hauteur des formes du lit et la hauteur d’eau ; iii) la forme du lit et iv) le degré de saturation en eau du lit avant la contamination par les produits phytosanitaires. L’influence de ces paramètres a été étudiée en conditions semicontrôlées à travers la mise en oeuvre d’expérimentations en canal expérimental, au fond duquel a été fixé pour chaque expérimentation un substrat type constitué d’un assemblage de fibres de chanvre utilisé pour approcher de manière simplifiée un système naturel relativement complexe et hétérogène (en considération des nombreux substrats rencontrés dans le lit des fossés naturels : herbes, feuilles mortes, végétation en décomposition, paille, sédiments, …). Les fibres de chanvre ont été choisies après une étude préliminaire en laboratoire visant à comparer les possibilités d’adsorption et de désorption des produits phytosanitaires sélectionnés sur diverses fibres couramment utilisées dans l’industrie géotextile (jute, lin, chanvre, polyamide, polypropylène et polyester). Les expérimentations en canal expérimental ont été menées de manière à tester l’influence spécifique des paramètres étudiés. La comparaison des différentes expérimentations indique qu’une augmentation de la vitesse de l’écoulement de surface augmente la quantité de produits phytosanitaires transférés de l’écoulement de surface vers le lit, ainsi que la cinétique de ce transfert. Le constat est le même lorsqu’on augmente la submergence, ou bien lorsqu’on passe d’une géométrie de petites formes en « dunes » à une géométrie de grandes formes en « créneau ». Enfin, le fait que le lit soit saturé en eau en début d’expérimentation réduit fortement le transfert de la lame d’eau vers le lit. On observe également que l’influence de chaque paramètre semble être interdépendante. Devant le coût en temps et en argent de ces expérimentations, un modèle a été sélectionné dans la littérature, codé et utilisé pour conforter et compléter l’interprétation des données expérimentales. / The aim of this work was to better understand the influence of hydrodynamics on the transfer of pesticides in water flows in agricultural ditches. Special attention was given to four parameters: i) the speed of the surface water flow, ii) the submergence, defined as the mean ratio between the height of the bedforms and the water depth, iii) the shape of the bedforms and iv) the water content of the bed substrate before contamination by pesticides. The influence of these various parameters was investigated with an experimental flume, using a standard of substrate made of hemp fibres. Hemp fibres were chosen as a simplified model of natural substrates such as grass, dead leaves, decaying vegetation, straw and sediments, which are rather complex and heterogeneous. Hemp fibres were selected from preliminary laboratory studies which allowed to compare the adsorption and desorption characteristics of various pesticides for different fibres often used in the geotextile industry (jute, linen, hemp, polyamide, polypropylene and polyester). The flume experiments were designed in order to assess the influence of the four parameters mentioned above. The comparison between the different experiments shows that an increase in surface water speed results in an increase in the amount of pesticides transferred from the water to the bed substrate and the transfer kinetics. A similar result is observed when increasing the submergence, or when going from small sinusoidal bedforms to larger rectangular bedforms. In addition, the data show that the transfer of pesticides from surface water to the bed substrate is strongly decreased when the substrate was saturated with water at the beginning of the experiments. Also, it appears that there is a link between the influence of the differents parameters. When considering the long time duration and the cost of the experiments, it was decided to use a model from the literature which was adapted and used to confirm and extend the interpretation of the experimental data.

L'activité agricole est, depuis toujours, une source de pollution pour l'eau. Ce lien s'est intensifié avec la mise en place d'une Politique agricole commune à l'échelle de l'Union européenne. En effet la Politique agricole commune s'est construite sur le productivisme en optimisant le rendement des terres, notamment par l'utilisation d'intrants chimiques et naturels, ce qui fut particulièrement préjudiciable pour la ressource hydrique.Cependant, un certain nombre de réformes ainsi qu'une législation et une fiscalité spécifiques se sont érigées dans le but de limiter les effets néfastes de l'agriculture sur la ressource hydrique ; or ces instruments juridiques et institutionnels se sont avérés peu efficaces. Dès lors, les pouvoirs publics se sont employés à responsabiliser les auteurs de telles pollutions à travers un régime de responsabilité approprié. En dépit de ces efforts, le caractère diffus de la pollution de l'eau a constitué un obstacle majeur à l'application d'un tel régime aux pollutions d'origine agricole.Aussi, les pouvoirs publics n'ont d'autre choix que celui de se tourner vers des instruments juridiques plus souples qui permettent d'associer le pollueur aux différentes mesures de lutte contre la pollution de l'eau, notamment à travers la participation et la contractualisation. / Farming has always been a source of pollution for water. This link has been reinforced by establishing a common Agricultural control Policy in the EU. In fact the common Agricultural Policy is based on productivisme optiminzing the yield of land by using manure as well as fertilizers, polluting water to a High degree.However some reforms and a specific tax legislation have been created in order to reduce harmful effects on agriculture and on water ressources unfurtunately these legal and institutionnal instruments have proved ineffective.Therefore governements have sought to make farmers aware of there responsabilities with regards to pollution. Despite these efforts, the diffuse nature of water pollution has been obstacle to the implementation of such a regime agricultural pollution.Consequently goverments have no choice but to turn to more flexible instruments that allow polluters to be associated to the various mesasures taken to avoid the pollution of water, particurly by getting polluters involved in the procès and making them signe contracts.

Cette thèse porte sur la régulation des innovations en Europe. Elle examine en particulier l'impact économique des procédures d'Autorisation de Mise sur le Marché (AMM) sur les comportements des acteurs économiques à savoir les firmes innovantes. Il s'agit d'un travail appliqué au secteur de la santé des plantes dans lequel l'AMM joue un rôle central. En effet, dans ce secteur, la mise sur le marché des pesticides est subordonnée à une autorisation officielle. Les procédures d'autorisation de mise sur le marché (AMM) des nouveaux produits consistent à vérifier qu'ils n'ont pas d'effets toxiques inacceptables sur la santé et l'environnement et à définir des conditions d'utilisation dans lesquelles ces produits sont réputés efficaces. En Europe, ces procédures sont instruites par des autorités européennes ou nationales. Dans le cas des pesticides, les matières actives sont autorisées à l'échelle européenne, les spécialités commerciales le sont à l'échelle nationale, par reconnaissance mutuelle au sein d'une zone géographique. Au cours des dernières décennies, les exigences dans le domaine des risques sanitaires ont conduit à un renforcement des contraintes imposées pour la mise en marché des produits phytosanitaires. Ces exigences renforcées ont conduit à une réduction du nombre de molécules autorisées en rapport au nombre de molécules potentiellement efficaces. Par exemple, le nombre de molécules pesticides autorisées a été réduit de moitié (de 800 à 400) au cours des dix dernières années. C'est pourquoi, l'objet principal de cette recherche est d'étudier les effets des procédures d'AMM sur le comportement des firmes agrochimiques. Cette recherche s'articule autour de trois chapitres. Le premier chapitre est théorique. Il analyse les interactions stratégiques entre les agences de régulation des pesticides dans un contexte d'autorisation de mise sur le marché par reconnaissance mutuelle. Le chapitre 2 est à la fois théorique et empirique et porte sur les délais de mise sur le marché des substances actives phytosanitaires. Dans le chapitre 3, nous examinons, à l'aide d'un modèle théorique, l'impact de la régulation des pesticides sur les incitations des firmes agrochimiques à investir en R&D. / This thesis focuses on the regulation of innovations in Europe. In particular, it analyses the economic impact of the market approval procedures on the behavior of economic actors such as innovative firms. This is an applied work in the health sector of plants in which the market approval procedures play a central role. Indeed, in this area, the introduction on the market of pesticides is subject to an official approval. The market approval procedures for new products are to ensure that they do not have unacceptable toxic effects on human health and the environment and to define the conditions of use in which these products were efficient. In Europe, these procedures are investigated by European or national authorities. In the case of pesticides, the active substances are approved at EU level and the pesticides formulation at the national level through mutual recognition within a geographic area. In recent decades, the requirements in the field of health risks have led to a strengthening of the constraints imposed on the approval of pesticides. These stringent requirements have led to a reduction in the number of approved molecules relative to the number of molecules potentially efficient. For example, the number of approved actives substances was reduced by half (800 to 400) over the last ten years. Therefore, the main purpose of this research is to study the effects of market approval procedures on the behavior of agrochemical companies. This research is based on three chapters. The first chapter is theoretical. It analyses the strategic interactions between pesticide regulatory agencies in the context of market approval through the mutual recognition system. The chapter 2 is both a theoretical and an empirical work. It examines the examination delays of plant protection active substances. In Chapter 3, we examine, using a theoretical model, the impact of the regulation of pesticides on the incentives of agrochemical companies to invest in R & D.

Près de 25% de la population mondiale est alimentée par de l’eau en provenance d’aquifères karstiques. La compréhension et la protection de ces derniers apparait donc comme essentielle dans le cadre d’une augmentation des besoins en eau potable. De plus, une contamination des forages d'alimentation en eau potable par une eau turbide peut s'avérer fortement dommageable car entrainant une possible contamination des populations desservies. Dans le cas de la Normandie, des coupures régulières son nécessaires afin de préserver la santé des habitants. La modélisation et la prédiction des augmentations de turbidité apparaissent comme un travail difficile du fait des nombreux phénomènes et paramètres régissant la turbidité ainsi que la non-linéarité de la réponse entre les précipitations et la turbidité. Peu de modèles à l'heure actuelle ont été proposés pour représenter la relation liant la turbidité avec les précipitations. C'est ainsi, en s'intéressant au forage AEP d'Yport responsable de l'alimentation en eau potable de la ville du Havre, que nous proposons une application des réseaux de neurones pour la prévision de la turbidité. Durant les travaux de thèse, nous avons mis en avant la nécessité d'effectuer des campagnes d'échantillonnages des produits phytosanitaires afin de permettre l'identification des éventuels proxies des produits phytosanitaires tel que la turbidité, les précipitations ou bien la conductivité. Par la suite, les travaux effectués dans cette thèse nous ont permis (i) de monter que les modèles par réseaux de neurones permettent de prévoir à 12h et 24h les variations de turbidité, (ii) de tester plusieurs voies d'amélioration de ces modèles, (iii) d'intégrer l'analyse multirésolution aux modèles par réseaux de neurones et pour finir (iiii) d'identifier un semi proxy des contaminations en produits phytosanitaires. / Approximately 25% of the world's population is supplied by water from karstic aquifers. The understanding and protection of these appears to be essential in the context of drinking water needs increasing. In addition, contamination of drinking water by turbid water can be highly damaging by resulting in possible contamination of the served populations. In the case of Normandy, regular drinking water cut-off are necessary to preserve the health of the inhabitants. The modeling and prediction of turbidity event appears as a challenging work because of the number of phenomenon and parameters involves in turbidity variation as well as the non-linearity of the link between rainfall and turbidity. Actually, few models have been proposed to represent the relationship between turbidity and rainfall. In this context, by focusing on Yport's pumping well which is responsible for Half of Le Havre city drinking water supply, we propose an application of neural networks for turbidity prediction. During this thesis work, we emphasized the need to carry out sampling campaigns for phytosanitary products to enable the identification of possible phytosanitary product proxies such as turbidity, rainfall or conductivity. Subsequently, the work carried out in this thesis enabled us to (i) designed neural network models allow to predict at 12h and 24h the turbidity variations, (ii) test several ways to improve these models, (iii) integrate multiresolution analysis into neural networks models and finally (iiii) identify a semi proxy for phytosanitary product contamination.