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Work

Fate of organic micropollutants in the soils of management structures at the source of stormwater : interactions between microbial diversity and biodegradability of micropollutants

Year: 2024
Type: dissertation
Abstract: L'augmentation massive des surfaces imperméables depuis l’ère industrielle a amené plusieurs problèmes. Des problèmes de gestion des eaux pluviales au sein des villes apparaissent avec des situations de surcharge des réseaux et d’inondations. Le transfert des eaux pluviales sur une longue distance pour être rejetées de la ville va entraîner une contamination de ces eaux en micropolluants et cela va également amener à la contamination du milieu receveur. Pour éviter cela un nouveau paradigme à vue le jour : traiter les eaux pluviales le plus proche de son point de chute. Afin de répondre à ces exigences, de nouvelles structures alternatives ont vu le jour qui vont permettre de mimer le cycle naturel de l’eau et de réduire au maximum le trajet des eaux pluviales afin de contrôler au mieux les flux de polluants. L’objectif étant d’étudier ces structures pour mieux comprendre leur fonctionnement et vérifier qu’elles répondent aux exigences de leur création.Ce travail de thèse s’intègre dans la phase 5 du programme OPUR s’intéresse à l’étude du fonctionnement biologique, à la performance des sols des ouvrages de gestion des eaux pluviales, à l’interaction qu’il y a entre les microorganismes et les micropolluants présents dans les sols de ces ouvrages. Pour cela, 3 sites contenant au total 5 ouvrages vont être utilisés pour cette thèse. Ces sites ont été choisis en fonction de critères particuliers comme la durée de mise en service, la texture du sol, le type de pollution (de voirie). Les ouvrages ont ensuite été échantillonnés en fonction de la végétation et de la sollicitation hydrique. La zone d’arrivée de l’eau dans les ouvrages sera considérée comme la zone apport tandis que la partie de l’ouvrage à distance de l’arrivée hydrique sera considérée comme la zone de référence. L’étude de 11 sols provenant de ces 3 sites permettra une comparaison de l’état des sols, de l’activité biologique et des capacités de biodégradation microbienne afin de mieux comprendre le fonctionnement biologique de ces ouvrages. Des campagnes d’échantillonnage en été et en hiver ont été réalisées pour aussi apprécier l’impact des saisons sur les communautés microbiennes de ces sols. Une caractérisation physico-chimique (pH, MO, CEC, capacité au champ, granulométrie) et biologique (biomasse « NPP », activité enzymatique « FDA, déshydrogénase et uréase », activité potentielle « plaque Ecologue », diversité génétique) a été faite à chacune de ces campagnes. Puis des cinétiques de biodégradation en batch liquide et en colonne ont été réalisées pour évaluer la performance de biodégradation des microorganismes autochtones des sols des ouvrages face à un cocktail de micropolluants : BPA, NP et OP. Les résultats des travaux de cette thèse ont mis en évidence l’aspect important de la durée de mise en service des structures pour avoir des activités microbiennes et des performances de biodégradation importantes dans les sols. Les zones des ouvrages situées dans la zone apport donc qui sont soumises à un apport en eaux pluviales important sont les zones les plus actives. Des préférences de biodégradation des micropolluants ainsi que des vitesses de biodégradation apport/référence au sein d’un même site sont aussi observées au cours de la cinétique en batch liquide. Les études sur la diversité génétique ont aussi montré des structures microbiennes différentes entre les sites et également avec les sols les plus actifs pour la biodégradation des micropolluants. Ces travaux ont aussi pu montrer que les actions d’entretien des ouvrages ont un impact négatif non négligeable sur les sols de ces structures. Pour conclure, ces travaux permettent de mieux comprendre le fonctionnement biologique qui s’opère au sein des sols des ouvrages et leur implication sur le devenir des micropolluants. A terme, ces travaux participeront à la réflexion pour améliorer la mise en place de ces structures et leur optimisation ainsi que leur entretien.
Language: English
Open Access status: green
OpenAlex ID: W4416032667
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