<p> Groundwater samples from seven boreholes at the Atikokan research area, northwestern Ontario, have been analysed to determine their Sr content and isotopic composition. Whole rock and mineral separates have also been analysed. The groundwaters can be broadly divided into two groups. The 'shallow' waters have low Sr content and high and variable isotopic ratios (.705 - .728) while the 'deep' Sr-rich saline groundwaters have low and constant 87Sr/86Sr ratios (.706 - .707). The saline waters are in isotopic equilibrium with plagioclase and the role of other major rock forming minerals in controlling the isotopic and chemical composition of these waters is negligible. Gypsum is in isotopic equilibrium with the saline waters and appears to be 'young'.</p> <p> The degree of water-plagioclase interaction appears to have been extensive implying low water/rock ratios (ie., 'closed' system. The chemistry of the Atikokan groundwaters is similar to several Shield mine waters. If seawater was a precursor of these waters, there is no evidence for it today. Some degree of mixing with surface waters is indicated in all samples. </p> <p> The granites of the Eye-Dashwa lakes pluton are very Sr-rich. This is reflected in the low isotopic ratios of plagioclase and other minerals and in turn in the low ratios for the saline groundwaters, which are some of the lowest values yet reported.</p> / Thesis / Master of Science (MSc)

Underwater cultural heritage (UCH) sites are unique in how their artifacts and archaeological contexts differ from terrestrial heritage sites, but UNESCO notes that UCH sites in less-actively regulated areas, like international waters, are at a high risk of having their material culture remains destroyed, pillaged, or commercially exploited, especially as technological innovations continue to increase access to the deep sea and its resources. International treaties like UNESCO's 2001 Convention on the Protection of the Underwater Cultural Heritage demonstrate efforts by the international community to protect UCH, however many maritime states including the U.S. have not signed it out of a concern that the treaty oversteps the international legal framework established by the 1982 UN Convention on the Law of the Sea (UNCLOS). In order to better understand how UCH is (or is not) protected in international waters around the world, this thesis examines the threats facing UCH in international waters as well as the contemporary legal frameworks designed to protect this cultural heritage. Several solutions aimed at addressing key threats facing UCH in international waters caused by these legal and regulatory systems and which can be taken by the U.S. and international community at large are also proposed. / Master of Arts / Underwater cultural heritage including shipwrecks, sunken port architecture, and even entire sunken cities provide important information about humanity's history of using the world's oceans and seas. Unfortunately, many of these underwater cultural heritage sites are highly at-risk of being accidentally destroyed or pillaged by people who are more interested in selling antiquities than learning about them. This problem is particularly exasperated in international waters, in which no country has the sole right to make or enforce laws to protect these cultural resources. While there are several international laws and treaties designed to protect underwater cultural heritage sites, some countries, including the U.S., have refused to sign them. To better understand why, this thesis discusses the risks facing underwater cultural heritage sites in international waters and the legal options available to help protect them. Several solutions aimed at addressing primary threats facing underwater cultural heritage sites and which the U.S. could adopt are also proposed.

La Directiva Marco Europea del Agua es la norma legislativa más importante que ha establecido la Comisión Europea, en materia de aguas, y constituye un importante avance para lograr una gestión sostenible del agua. Esta norma exige que todas las aguas, alcancen en el 2015 un status bueno e indica los pasos a seguir para conseguirlo, mediante el establecimiento de objetivos ecológicos y medioambientales en las mismas. Para concretar estos objetivos, la DMA ha establecido un sistema de indicadores biológicos, hidro-morfológicos y fisicoquímicos que determinan la calidad ecológica de las diferentes masas de agua. Para proporcionar una clasificación ecológica de las masas de agua costeras en la Comunidad Valencia existe una red de monitoreo costera que analiza la biomasa de fitoplancton, de forma indirecta a partir de la clorofila a. En las mismas, se establece la calidad de las aguas costeras en base al valor del percentil 90 del total de mediciones de clorofila a recogidas en sucesivas campañas mensuales durante un período de 5 años. Se ha considerado la posibilidad de reducir el número de campañas realizadas a lo largo del año y la posibilidad de reducir el número de estaciones revisadas en cada campaña y que consecuencias lleva esta reducción por estado ecológico. Los resultados del estudio exploratorio para la reducción temporal, muestran que una reducción no controlada en el número de campañas realizadas a lo largo del año en las aguas costeras valencianas, puede producir alteraciones impredecibles en su clasificación ecológica. Un estudio conjunto de las series pluviométricas, de oleaje, salinidad y clorofila a, para los tres climas marítimos presentes en las aguas costeras valencianas, ha permitido observar que el equilibrio trófico de los ecosistemas, en esta zona, depende tanto de la influencia antropogénica como de factores medioambientales determinados por la estacionalidad e irregularidad del clima. En base a ello, se han definido tres tipos de ecosistema / Abramic, A. (2011). ANALYSIS OF MONITORING NETWORK SPATIAL AND TEMPORAL REDUCTION AND THEIR CONSEQUENCES ON THE ECOLOGICAL CLASSIFICATION IN THE SCOPE OF WATER FRAME DIRECTIVE [Tesis doctoral]. Universitat Politècnica de València. https://doi.org/10.4995/Thesis/10251/28851

In-water biogeochemical constituents and bio-optical properties of the St-Lawrence Gulf and Estuary were monitored during 5 cruises conducted between 1997-2001 accross different seasons. Measured inherent optical properties (IOPs) included vertical profiles of the absorption and attenuation coefficients and the volume scattering function as well as absorption by particles, non-algal particles, phytoplankton and coloured dissolved organic matter (CDOM). Apparent Optical parameters (AOPs) included vertical profiles of the upwelling radiance and downwelling irradiance. The spectral shape of the major IOPs like absorption by phytoplankton, CDOM and non-algal particles as well as the particulate backscattering were parameterized using conventional models and adaptations of conventional models. Descriptive statistics of each variable in the collected dataset were analysed and compared with previous findings in the literature. The optical coherence of the measurements was verified using a radiative transfer closure approach. A complete set of IOP cross-sections for optically significant biogeochemical variables were generated. The magnitude and the spatial, temporal and spectral variation exhibited by the optically significant inwater biogeochemical constituents as well as the bio-optical parameters was consistent with our current knowledge of the ecosystem. The variation of the bio-optical parameters throughout the seasons was also coherent with our expectations. All the measured and derived parameters were found to vary within the ranges reported in the literature. Evidence was presented wherein the Gulf waters, which are usually considered as case I waters could also behave like case II waters. Moreover, spectral signatures exhibited by the IOPs and AOPs were coherent with the variation detected in the concentrations of the measured (optically significant) constituents. The extracted IOP cross-sections were consistent with the results of similar studies previously performed and could eventually be used in the estimation of the biogeochemical constituent concentrations given the related component IOPs. First-order radiative transfer closure was achieved; this underscored the validity of our experimental dataset based on considerations of higher level, integrative, physics. We argue that the current data collection campaign succeeded as a comprehensive framework for describing the behavior of the St-Lawrence bio-optical provinces within the context of remote sensing objectives. This bio-optical dataset should provide the basis for the development of a rigorous, satellite-based, remote sensing algorithm for the retrieval of near surface chlorophyll, fine-tuned to the local characteristics of the St-Lawrence system.

Thesis (MA )--Stellenbosch University, 2011. / ENGLISH ABSTRACT: Understanding a risk is the first step in managing and mitigating it. Maritime insecurity has been an integrated risk for investors in the Gulf of Guinea for many years. But what do investors know about the nature of maritime insecurity in the Gulf of Guinea, besides a general risk rating? This thesis conceptualises and maps the maritime political risks in the Gulf of Guinea in order to give investors a better understanding of the nature of maritime political risk for the offshore oil and gas industry in the Gulf of Guinea. This conceptualisation is based on identifying the actors and actions of maritime security, i.e. people create maritime insecurity and identifying the people behind maritime insecurity provides valuable information for management and mitigation strategies. These actors create maritime insecurity by using a variety of actions, i.e. identifying these actions tells the investor more about the nature of maritime insecurity. However, there are also actors that contribute to maritime security and these actors use a set of actions to make maritime security a reality. In summary, this thesis creates a maritime political risk tool where one axis consists of actors contributing positively and/or negatively to maritime security and another axis that consists of actions these actors employ. This is done by providing the reader with a strong understanding of the theory behind political risk and conceptualising relevant concepts. The thesis contextualises maritime security, the offshore oil and gas industry and general political risks in the Gulf of Guinea. On this foundation, the maritime political risk tool is created by extrapolating information from four political risk companies: Aon, Control Risk, Bergen Risk Solution and Risk Intelligence. The maritime political risk actors and actions are also identified. The maritime political risk tool is applied to the case of the Gulf of Guinea. The conclusion is that conceptualising and mapping maritime political risk can improve management and mitigation strategies. / AFRIKAANSE OPSOMMING: Die verstaan van ‘n risiko is die eerste stap in die bestuur en beheer daarvan. Maritieme onveiligheid is al vir jare 'n geïntegreerde risiko vir beleggers in die Golf van Guinee, maar wat weet beleggers werklik oor die aard van die gebied van maritieme onveiligheid in die Golf van Guinee, behalwe vir ʼn risikogradering? Hierdie tesis konseptualiseer die maritieme politieke risiko's in die Golf van Guinee om vir beleggers 'n beter begrip van die aard van maritieme politieke risiko's in die aflandige olie- en gasindustrie in die Golf van Guinee te gee. Hierdie konseptualisering is gebaseer op die identifisering van die akteurs en die aksies betrokke by maritieme veiligheid, d.w.s. maritieme onveiligheid word geskep deur mense. Die identifisering van die mense wat maritieme onveiligheid skep, bied waardevolle inligting tot bestuurs- en beheerstrategieë aan. Die akteurs van maritieme onveiligheid skep onsekerheid deur die gebruik van 'n verskeidenheid van aksies, dit wil sê die identifisering van hierdie aksies gee die belegger meer inligting oor die aard van maritieme onveiligheid. Daar is egter ook akteurs wat bydra tot die gebied van maritieme veiligheid. Dié akteurs gebruik 'n reeks van aksies om veiligheid op see 'n werklikheid te maak. Om op te som, skep hierdie tesis 'n maritieme politiese risiko instrument waar die een as uit akteurs bestaan wat 'n positiewe en / of negatiewe bydra tot maritieme veiligheid maak, en die ander as bestaan uit die gebeure wat hierdie akteurs in diens kan neem. Dit word gedoen deur die leser met 'n sterk begrip van politieke risiko teorie te voorsien, asook om relevante konsepte duidelik te konseptualiseer. Dié tesis kontekstualiseer maritieme veiligheid, die aflandige olie- en gasindustrie en politieke risiko soortgelyk met betrekking tot die Golf van Guinee. Op hierdie fondament word die maritieme politieke risiko instrument geskep deur die ekstrapolering van inligting uit vier politieke risiko maatskappye: Aon, Control Risk, Bergen Risk Solution en Risk Intelligence. Die maritieme politieke risiko akteurs en aksies word ookgeïdentifiseer. Verder word die maritieme politieke risiko-instrument toegepas op die geval van die Golf van Guinee. Die gevolgtrekking wat bereik word, is dat die konseptualisering en die kartering van akteurs en aksies, maritieme politieke risiko, bestuur- en versagtingstrategieë kan verbeter.

Au début du XVe siècle, les forêts domaniales devinrent un enjeu majeur dans les affaires du royaume de France. Gérées par l’administration des Eaux et Forêts, elles furent sur ordre du roi l’objet d’une surveillance particulière. L’étude du Coutumier d’Hector de Chartres, un registre du XVe siècle consignant les droits d’usage de centaines d’usagers des forêts du domaine normand de Charles VI, révèle la place que ces dernières occupaient dans la société en France dans les derniers siècles du Moyen Âge. D’une part, le Coutumier démontre qu’elles étaient non seulement importantes dans l’économie de la province mais qu’elles jouaient aussi un rôle essentiel dans la vie autant à la campagne que dans les villes. D’autre part, avec l’analyse des ordonnances forestières du XIVe siècle et du début du XVe siècle, il illustre comment elles furent d’une importance capitale pour le roi puisque ce dernier y prenait le bois nécessaire à la construction de sa marine et à l’entretien de ses forteresses normandes et qu’il en tirait d’importants revenus dans un contexte d’hostilités avec l’Angleterre. Ainsi, une relation de réciprocité bénéfique pour le roi et les usagers s’installa à travers un complexe système d’usages et de redevances. En cherchant à protéger ces bénéfices, les rois de France tentèrent de gérer adéquatement leurs forêts, établissant ainsi les jalons d’une foresterie durable tournée vers la préservation des ressources sylvicoles et se posant en gardiens du bien commun. / At the beginning of the XVth century, domanial forests became a major issue in the affairs of the kingdom of France. Managed by the Waters and Forests administration, they were put under close surveillance by the king’s decree. The study of Hector de Chartres’ customary, a XVth century register containing the customs of hundreds of users of Charles VI’s norman domain’s forests, reveals the place that they held in France at the end of the Middle Ages. It shows first that they were not only important in the province’s economic life but that they also played a major role in its urban and rural life. It also shows, with the analysis of a XIVth and XVth century corpus of royal ordonnances, how they were important for the king, who took there the ressources he needed to build a navy and maintain his fortresses in Normandy and who benefited from the users’ royalties. Thus, a complex relation which greatly benefited the two parties was created through a complex system of customs and royalties. By trying to protect these benefits, the kings of France tried to manage adequately their forests, establishing the bases of sustainable forestry oriented towards the conservation of forest ressources and acting as gardians of the kingdom’s common good.

La variabilité de l’intensité du flux d’eaux atlantiques et de la nature des masses d’eau de surface le long des marges occidentales de la Norvège, de la mer de Barents et du Svalbard a été reconstituée sur la base des assemblages de coccolithes et dinokystes présents dans cinq carottes sédimentaires marines représentatives de l’Holocène terminal. Les résultats sont présentés sous la forme de reconstructions qualitatives et quantitatives (fonctions de transfert MAT) à haute résolution temporelle (échelle décennale à sub-séculaire). Un travail visantà valider les traceurs micropaléontologiques utilisés a été réalisé en parallèle à l’objectif principal, et s’est en particulier nourri de la collecte et de l’examen de populations vivantes distribuées le long de plusieurs transectszonaux en mer de Norvège, mer d’Islande et à travers le détroit de Fram.Nos résultats indiquent que la partie orientale des mers Nordiques (66 à 77°N) a été sujette à une tendance globale à l’augmentation du flux d’eaux atlantiques (AW) au cours des derniers 3000 ans. La dynamique récente de ce flux méridien est supposée répondre à la modulation long-terme de la force et de la localisation de la ceinture des vents d’ouest qui est essentiellement pilotée par l’Oscillation Nord Atlantique. Ce même mécanisme atmosphérique réconcilie le déplacement zonal et contradictoire du front arctique entre le domaine ouest-norvégien, et les façades occidentales de la mer de Barents et du détroit de Fram. La variabilité rapide du flux d’AW reproduit la succession des phases climatiques historiques classiques chaudes (Période Chaude Romaine, Période Chaude Médiévale, Période Moderne : flux accentué d’AW) et froides (Période Sombre, Petit Age Glaciaire : flux réduit d’AW) des derniers 2500 ans. Un événènement rapide de renforcement du flux d’AW en mers Nordiques a été identifié pendant le Petit Age Glaciaire entre 330 et 410 ans BP (cal.). Nos résultats indiquent que les variations d’intensité du flux d’AW vers l’Océan Arctique ont eu un impact majeur sur la distribution de la glace de mer arctique au cours du dernier millier d’années, les variations reconstruites de l’extension du couvert de glace à l’echelle de l’océan arctique étant parfaitement corrélées (échelle subséculaire) avec nos reconstructions qualitatives de la dynamique de l’AW au large du Svalbard et de la mer de Barents. La diminution importante de l’extension de la banquise durant le 20ème siècle est synchrone d’un flux record d’AW à travers le détroit de Fram, flux qui, d’après nos données, est sans précédent pour les derniers 3000 ans. / Five marine sediment cores distributed along the Norwegian, western Barents Sea, and Svalbard continental margins have been investigated in order to reconstruct late Holocene changes in the poleward flow of the Norwegian Atlantic Current (NwAC) and West Spitsbergen Current (WSC) and the nature of the upper surface water masses within the eastern Nordic Seas. This research project is based on the use of dinocyst and coccolith assemblages for qualitative and quantitative reconstructions of surface water conditions from high resolution sediment cores, and involve upstream investigations on proxy reliabilities. The investigated area (66 to 77°N) was affected by an overall increase in the strength of the AW flow from 3000 cal. yrs BP to the Present. The long-term modulation of westerlies strength and location which are essentially driven by the dominant mode of the North Atlantic Oscillation (NAO), is thought to explain the observed dynamics of the AW flow. The same mechanism also reconciles the recorded opposite zonal shifts in the location of the Arctic Front between the area off western Norway and the western Barents Sea-eastern Fram Strait region. Submillenial changes in AW flow are organised according to known pre-Anthropocene warm (RWP, MCA and the Modern period: strong poleward flow) and cold (LIA, DA: weak poleward flow) climatic spells. A sudden short pulse of resumed high WSC flow interrupted the LIA in the eastern Nordic Seas from 330 to 410 cal. yrs BP. Our results are indicative of a major impact of AW flow dynamics on the Arctic sea ice distribution during the last millenium, when changes in reconstructed sea-ice extent are negatively correlated with the strength of the WSC flow off western Barents Sea and western Svalbard. The extensive decrease in sea ice extent during the last century is synchronous with an exceptional increase in AW flow. The previously reconstructed high amplitude warming of surface waters in eastern Fram Strait at the turn of the 19th century was therefore primarily induced by an excess flow of AW which stands as unprecedented over the last 3000 years.

La problématique de l’élimination de l’excès d’ions fluorure présents dans les eaux de forage destinées à la consommation humaine peut être résolue en utilisant plusieurs méthodes. Dans cette thèse, les procédés testés sont : l’adsorption sur des particules d’os de seiche, l’adsorption sur des particules de calcite en présence d’acide acétique, la nanofiltration et l’échange d’ions. L’objectif est d’optimiser les différents procédés pour des solutions modèles en ions fluorure, puis de réaliser pour ces conditions optimales le traitement d’une eau de forage tunisienne. La concentration limite en ions fluorure imposée par la WHO est de 1.5 mg.L-1. Les essais d’adsorption en utilisant l’os de seiche, disponible en Tunisie, sont simples à mettre en œuvre et permettent des traitements à petite échelle avec des coûts très compétitifs en utilisant un matériau non toxique. La défluoration de l'eau souterraine avec l’os de seiche présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,3 mg.L-1 (TR = 61,5%). Dans le cas de la précipitation des ions fluorures sous forme de fluorite suivi de microfiltration, l’addition d’acide acétique aux particules de calcite (CaCO3) favorise l’élimination des ions fluorure. La défluoration de l'eau souterraine montre que l’eau traitée présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,24 mg.L-1 (TR = 53,7%). En utilisant une résine échangeuse d’ions Purolite A520E, la défluoration de l'eau souterraine montre que l’eau traitée présente une concentration résiduaire en fluorure de 1,2 mg.L-1 (TR = 54%). La nanofiltration permet de traiter des volumes importants d’eau et les taux de rétention des ions fluorure sont satisfaisants (88% et 57%) / The issue of the removal of excess fluoride ions present in well water for human consumption can be solved using several methods. In this PhD thesis, four processes have been tested: adsorption using cuttlefish bone particles, adsorption on calcite particles with acid acetic addition, nanofiltration and ion exchange. The aim is to optimize the different processes by using model solutions of fluoride ions, and to treat a Tunisian groundwater at these optimal conditions. The limiting concentration given by the WHO is 1,5 mg.L-1. The adsorption using cuttlefish bone, available in Tunisia, is simple to implement and provides treatment at small scale with very competitive costs by using a non-toxic material. Defluorination of groundwater shows that the water treated with cuttlefish bones has a residual fluoride concentration of 1.3 mg L-1 (TR = 61.5%). In the case of precipitation of fluoride ions in the form of fluorite followed by microfiltration, the addition of acetic acid to the particles of calcite (CaCO3) promotes the removal of fluoride. Defluorination groundwater shows that the treated water has a residual fluoride concentration of 1.24 mg L-1 (TR = 53.7 %). Using a ion exchange resin Purolite A520E, defluorination groundwater shows that water treated has a residual fluoride concentration of 1.2 mg L-1 (TR = 54%). Nanofiltration is particularly interesting as it allows the treatment of large volumes. The retention of fluoride ions are again satisfactory (88% and 57%)

Dans ce travail, nous avons étudié la dégradation photochimique et photocatalytique de l'aténolol (ATL) et du 2-phénylbenzimidazole-5-sulfonique acide (PBSA) soit dans des solutions aqueuses de qualité milli-Q dopée ou non avec des espèces présentes dans les eaux naturelles (ions bicarbonate, nitrate, substances humiques) soit dans de l'eau naturelle (eau du Rhône). Nos résultats ont montré que la photolyse directe de l'ATL est faible, l'ATL présentant une faible absorbance pour les longueurs d'onde supérieures à 290 nm. C'est donc la photolyse induite par exemple par des photo-sensibilisateurs tels que le nitrate qui peuvent contribuer à son processus de dégradation dans les eaux naturelles ensoleillées. En revanche, dans le cas du PBSA, la photolyse directe a été jugée importante alors que la photolyse indirecte jouerait un rôle moindre dans les eaux de surface naturelles, cette dégradation étant fortement inhibé par la présence des ions hydrogénocarbonates. Dans les deux cas, les réactions de photolyse (directs ou indirects) obéissent généralement à des cinétiques de pseudo-premier ordre et peuvent être influencées par le pH de la solution, la coexistence d'autres constituants de l'eau tels que la matière organique dissoute (MOD) et de l'ion bicarbonate (HCO3-). L'oxydation photocatalytique de l'ATL et du PBSA ont également été étudiés dans des solutions aqueuses de TiO2 en suspension. Nous avons montré que les cinétiques étaient fortement dépendantes du type et de la concentration en photocatalyseur, du pH de la solution et de la concentration en substrat. Dans les deux cas, le radical hydroxyle serait la principale espèce réactive responsable de la dégradation de ces composés. Ici aussi, l'efficacité de la dégradation est largement influencée par les constituants de la matrice de l'eau. Il convient de noter que le TiO2 Degussa P25 a montré l'activité photocatalytique le plus élevée par rapport aux autres catalyseurs de type Hombikat UV 100, le PC 500 de millennium et le rutile d'Aldrich. En ce qui concerne la minéralisation des polluants, les mesures de COTmètre montrent une diminution beaucoup plus lente par rapport à la disparition des composés parents, cependant, la minéralisation complète peut être obtenue avec une plus longue durée d'irradiation / In this thesis, the photochemical and photocatalytic degradation of atenolol (ATL) and 2-phenylbenzimidazole-5-sulfonic acid (PBSA) have been investigated in aqueous solutions. Our results show that direct photolysis of ATL is weak and the indirect photolysis, e.g., induced by photosensitizers such as nitrate, may contributed to its major loss process in natural sunlit waters. In the case of PBSA, direct photolysis is found to be important while the indirect photolysis may play a less important role in its elimination in natural surface waters. The photolytic reactions (either direct or indirect) generally obey pseudo-first-order kinetics and can be influence by the solution pH, the co-existence of other water constituents such as dissolved organic matter (DOM) and bicarbonate ion (HCO3-). The photolytic degradation lead to a variety of intermediates and products. However, the reduction in TOC of the photolysis is usually found to be insignificant compared to the disappearance of the mother compound. Nevertheless, the observed decrease in toxicity toward fresh water species D. magna in nitrate-induced photodegradation of ATL implies indirect photolysis of ATL is possibly an important way to reduce the toxicity to ecosystem. It should be noted that direct and indirect photodegradation may process through different pathways and mechanism as observed in the photolysis of PBSA in this work. Photocatalytic oxidation of ATL and PBSA were carried out in illuminated aqueous TiO2 suspensions. Photocatalytic reactions normally follow pseudo-first-order kinetics. The kinetics are strongly affected by the photocatalyst type, the photocatalyst dosage, the solution pH value and the substrate concentration. Hydroxyl radical (HO•) was determined to be the major reactive specie responsible for the remarkable degradation of mother compounds. The degradation efficiency is largely influenced by the water matrices as well as the formation and transformation of intermediates. It should be noted that Degussa P25 showed the highest photocatalytic activity for oxidizing ATL and PBSA compared to pure anatase or rutile catalyst such as Hombikat UV 100, Millennium PC 500 and Aldrich rutile, which is in line with previous reports. The photocatalytic degradation of mother compounds results in the formation of various intermediates (e.g., formic, oxalic, malonic acid) and inorganic ions (e.g., NH4+, NO3-, SO42-). TOC decreases much more slowly as compared to the disappearance of the mother compounds, however, complete mineralization could be obtained with longer irradiation time

Au cours des dix dernières années, les gouvernements de l'Union Européenne ont été encouragés à collecter des données sur le volume et la qualité de tous les effluents d'eaux urbaines ayant un impact environnemental significatif sur les milieux aquatiques récepteurs. Les méthodes de surveillance de ces flux nécessitent des améliorations, en particulier pour les déversoirs d’orage, structures complexes responsables en grande partie de la dégradation de la qualité des milieux récepteurs. Le DSM-flux (Dispositif pour la surveillance et maîtrise des flux d'eaux et polluants des réseaux d'eaux pluviales et unitaires) est un nouveau dispositif préfabriqué et pré-étalonné qui garantit les conditions hydrauliques appropriées permettant de mesurer les débits et volumes déversés ainsi que les concentrations et masses de polluants qui y sont transportés. Dans cette thèse, une relation permettant de mesurer le débit au passage du DSM-flux a été construite grâce à une étude expérimentale sur modèle physique réduit, puis validée pour plusieurs configurations d'écoulement à l'amont du dispositif. Quelles que soient les conditions hydrauliques en amont, les incertitudes relatives sont inférieures à 15% et 2% pour les débits et les volumes étudiés, respectivement, ce qui reste équivalent, voire mieux, par rapport aux incertitudes des méthodes actuelles les plus fiables. La méthode de mesure a été validée in situ sur un dispositif à grande échelle construit sur le terrain et fonctionnant en conditions réelles, ce qui montre la robustesse de la méthode. De plus, grâce à sa conception originale, le DSM-flux favorise l'interception d'une fraction des polluants particulaires. L’hydrodynamique de ce dispositif de mesure a été analysée ainsi que les conditions qui engendrent la décantation des polluants particulaires. En fonction des conditions d'écoulement, ce dispositif peut retenir 50% de la masse totale des matières solides fines en suspension transitant par le dispositif, mais pour des écoulements à débits élevés, cette efficacité est significativement réduite. Sa capacité de rétention a été aussi observée sur le terrain et une méthodologie a été élaborée pour quantifier son efficacité de rétention lors d'études futures. Mise à part sa performance hydraulique, du point de vue opérationnel, le dispositif présente d’autres avantages par rapport à d’autres dispositifs existants : (i) il est pré-étalonné et peut être installé à l’aval de déversoirs d’orage déjà existants, (ii) il peut s’insérer directement au sein du canal de décharge (installation d’un regard de visite équipé d’un DSM), (iii) sa performance hydraulique est indépendante des conditions de l’écoulement à l’amont et (iv) il s’agit d’un dispositif intégré de mesure de débits et de leur qualité simultanément, en plus d’intercepter une partie de polluants particulaires. / Over the past decade, European Union governments have encouraged to collect data on the volume and quality of all urban water effluents with a significant environmental impact on receiving aquatic environments. Methods for monitoring these flows require improvements, particularly for combined sewer overflows, which are complex flows that contribute in significant proportion to the degradation of the quality of the receiving waters. The DSM-flux (Device for Stormwater and combined sewer flows Monitoring and the control of pollutant fluxes) is a new pre-calibrated and pre-designed device that guarantees the appropriate hydraulic conditions for measuring discharged flows and volumes as well as the concentrations and mass loads of pollutants carried in suspension by the flow. In this PhD work, a relationship allowing to measure the flow rates conveying through the DSM-flux was determined thanks to an experimental study on a small-scale physical model, and then validated for several flow configurations upstream of the device. Whatever the upstream hydraulic conditions are, the relative uncertainties are less than 15% and 2% for the flow rates and volumes studied, respectively, which is equivalent to the uncertainties of the most reliable current methods. The monitoring methodology was validated in situ in a large-scale device installed at the field and operating in real conditions, which shows the robustness of the method. Moreover, thanks to its original design, the DSM-flux allows the interception of a fraction of particulate pollutants. The hydrodynamics of this monitoring device were analysed as well as the conditions that cause the settling of particulate pollutants. Depending on the flow conditions, this device can retain 50% of the total mass of fine suspended solid matter transiting through the device, but for flows at high discharge rates, this efficiency is significantly reduced. Its retention capacity has also been observed in the field and a methodology has been developed to quantify its retention efficiency in future studies. Apart from its performance, from an operational point of view, the device has other advantages compared to other current devices: (i) it is pre-calibrated and can be installed downstream from existing combined sewer overflows, (ii) it can be directly installed through a manhole in the discharge channel, (iii) its hydraulic performance is independent from the flow conditions upstream, and (iv) it is an integrated monitoring device, measuring flow rates and their quality simultaneously, in addition to intercepting a part of the particulate pollutants.