Volume 2, numéro 3, 1989

FR :

La rivière du Saguenay (Québec, Canada) traverse une région fortement industrialisée (v.g. alumineries, papeteries) et reçoit d'importantes quantités d'eaux usées. Les teneurs en matière organique dissoute et en fibre de cellulose en suspension provenant de 4 papeteries locales sont relativement élevées dans les eaux de la Rivière et elles sont évaluéesà 29 000 tonnes par année. En plus des eaux usées industrielles, le Saguenay reçoit de grandes quantités d'eaux d'égouts domestiques, ce qui maintient une flore bactérienne relativement abondante et diversifiée dans ses eaux de surface. Parmi la matière organique provenant des papeteries, les acides résiniques abiétique et déhydroabiétique sont très toxiques pour les organismes aquatiques. Cependant, nous avons montré qu'en utilisant une population endogène de Bacillus psychrophilus, il était possible de biodégrader l'acide déhydroabiétique (ADA), un acide résinique non chloré. Nous avons constaté qu'après 72 heures de culture, la population bactérienne oxyde plus de 92 % de l'ADA et après 96 heures, la biodégradation est compléte. La cinétique de la biodégradation de l'ADA par B. psychrophilus a été étudiée en mesurant les fluctuations des teneurs en ATP et par chromatographie en phase gazeuse. Nous pensons que cette souche bactérienne peut jouer un rôle important dans la dépollution des eaux usées des papeteries du Saguenay.

EN :

The Saguenay River (Quebec, Canada) is situated in an industrialized area (aluminium smelters, papers mills) and receives a great amount of industrial wastewaters. Concentrations of dissolved organic matter and suspended cellulose fibers from the 4 local paper mills are relatively high in the waters of the Saguenay River and are evaluated at 29 000 tons per year. Moreover, the Saguenay River receives urban wastewaters and the bacterial populations in the surface waters are abundant and diversified. Among the organic matter from the paper mills, the abietic and dehydroabietic resin acids are very toxic for aquatic organisms. Yet, we found that, with endogenous populations of Bacillus psychrophilus in the decantation-basin, it was possible to oxidize the dehydroabietic acid (DHA), a non chlorinated resinic acid. It was found that after 72 hours, more than 92 % of this pollutant was oxidized. After a period of 96 hours, biodegradation was complete. The kinetics of this reaction were studied by measuring the fluctuations of the rates of ATP and by gas chromatography. We think that this bacterial species is thus probably an important microorganism controlling the toxicity of the wastewaters from the paper mills of the Saguenay.

FR :

La notion d'impact d'une ballastière en eau sur la qualité des eaux souterraines comporte deux aspects : impact naturel et impact artificiel dû à une pollution accidentelle. L'évaluation de ces deux types d'impact a été menée pour deux ballastières de l'aquifère rhénan alsacien. Dans ce but, la qualité des eaux des deux ballastières profondes - l'une abandonnée, l'autre exploitée - du site pilote expérimental de la Wantzenau, au nord de Strasbourg, a fait l'objet d'une surveillance particulière. Des échantillons d'eau ont également été prélevés dans des piézomètres situés en amont et en aval immédiats des ballastières. Aucun des deux étangs ne constitue une source de dégradation de la qualité des eaux souterraines aval, dont une partie est captée à des fins d'alimentation en eau potable à 300 mètres des berges aval de ces ballastières. Le risque de la pollution accidentelle d'une nappe par ballastière interposée demeure au contraire un problème préoccupant. Une modélisation mathématique des échanges hydrochimiques entre nappe et ballastières a alors été mise en oeuvre, sur le cas de la Wantzenau. L'étalonnage préalable du modèle utilisé a été réalisé pour le traceur chlorure. La réussite de cette première étape a autorisé la simulation de divers cas de contaminations "fictives" de la qualité des eaux captées pour l'alimentation en eau potable.

EN :

A gravel pit can exert two different types of hydrochemical impacts on downstream groundwaters : a nature impact and an artificial impact caused by accidental pollution.

The first impact was studied in the case of gravel pits of the Rhenan Alsatian aquifer. The water quality of two deep graves pits (one of them is still exploited) was closely observed in the experimental field at la Wantzenau (north eastern France, north of Strasbourg).

The artificial impact was simulated with a mathematical modelisation. Water samples of gravel pits and upstream and downstream groundwaters were analysed. As a result, the presence of the gravel pits does not after the downstream groundwater quality. In particular, no influence was observed on the quality of water pumped at a station situated 300 meters away from the gravel pits.

On the contrary, the accidental pollution of an aquifer - from or through - a gravel pit remains quite a problem. A mathematical modelisation of the hydrochemical exchanges between the aquifer and the gravel pits was set up. The preliminary adjustment of the model was carried out on the propagation of the chloride ion, which behaves as a natural tracer. The issue of this first step authorized a simulation of different cases of fictitious chemical contamination of the water pumped at the station.

FR :

L'évolution saisonnière de la biomasse phytoplanctonique (estimée par les biovolumes après dénombrements cellulaires et par le dosage de la chlorophylle a), de la production primaire et des coefficients d'activité (P/"BComptage" et P/"BChlorophylle") a été étudiée, par classes de taille, de mars à novembre 1985 dans un lac eutrophe (lac d'Aydat, Massif Central).

Il apparaît que la fraction de taille 12-45 µm contribue pour environ 50 % à la biomasse phytoplanctonique totale quelque soit le descripteur de ta biomasse utilisé et pour 65 % à l'activité photosynthétique totale, l'importance quantitative de cette fraction de taille se traduit au niveau des phénomènes d'extinction de la lumière par une relation inverse et hautement significative entre concentrations en chlorophylle a associée à cette classe et les profondeurs de disparition du disque de Secchi (Zs).

Si les corrélations linéaires établies entre la production primaire et les rapports surface/volume (S/V) sont significatives au sein de chaque classe, confirmant ainsi l'existence d'une relation directe entre ces 2 paramètres, les valeurs moyennes de P/B de la fraction de taille < 12 µm sont très différentes selon le mode d'expression de la biomasse. L'explication de cette divergence est à rattacher aux divers biais méthodologiques introduits dans les estimations de biomasse retenues dans notre étude. D'une part, la sous estimation de la fraction nanoplanctonique par la technique des dénombrements cellulaires entraîne par voie de conséquence une surestimation des valeurs de P/B"Comptage" attribuées à la fraction < 12 µm. D'autre part, il est reconnu que les teneurs en pigments sont, par unité de volume, supérieures pour la fraction nanoplanctonique que pour les cellules de grande taille. L'adoption d'un facteur unique de conversion entraîne donc une surestimation de ta biomasse de cette fraction.

EN :

The seasonal distribution of phytoplanktonic biomass (estimated by biovolumes after cell counts and by chlorophyll a concentrations), primary production and primary production to biomass ratios (P/B"Counts" and P/B"Chlorophyll a") was studied by size fractionation in a eutrophic lake (lake Aydat, Massif Central).

It appears that the 12-45 µm size fraction contributes about 50 % of the total phytoplanktonic biomass, regardless of what descriptor of the biomass is used and up to 65 % of the total photosynthetic activity. Clearly, the quantitative predominance of this fraction affects the water transparency (Zs) through the highly significant negative correlation obtained between Zs and the 12-45 µm chlorophyll a size fraction.

The highly significant linear correlations obtained between the primary production of each fraction and surface to volume ratios (S/V) confirm the direct link between these two parameters. The mean values relative to the P/B of the < 12 µm fraction depend largely on the method used for the biomass estimates. First, the underestimation of the nanoplanktonic fraction by cell counts leads to an over-estimation of the < 12 µm P/B"Counts" fraction. Second, it is well known that chlorophyll a concentrations per unit volume are higher for nanoplankton than for larger cells. Thus, the use of the same biomass conversion factor for all the fractions, overestimates the nanoplankton biomass.

FR :

Les PCB représentent un groupe de substances chimiques chlorées particulièrement rémanent dans l'environnement. La production mondiale cumulée est évaluée à 1 200 000 tonnes et environ 30 % de cette production sont dispersés dans l'environnement, essentiellement dans le milieu océanique. La distribution de ces substances dans l'environnement aquatique est fonction des mécanismes d'échanges aux interfaces eau/atmosphère, eau/sédiment, aux processus de transformation abiotiques et biotiques, et aux processus de bioconcentration dans les organismes vivants. Les travaux réalisés depuis une vingtaine d'années permettent de décrire assez précisément le cycle biogéochimique des PCB dans le milieu océanique. La contamination du milieu marin côtier français est examinée plus particulièrement. La production totale des PCB en France est estimée à 123 000 tonnes et les apports polluants vers le milieu marin côtier, par les fleuves et l'atmosphère, sont évalués entre 2,5 et 3,0 tonnes par an. Les zones côtières les moins touchées par la contamination des PCB sont localisées en Manche sur le littoral nord de la Bretagne jusqu'en Normandie (Ouest Contentin) et en Méditerranée sur le littoral est de la Corse. La zone la plus contaminée est l'estuaire et la baie de Seine qui reçoivent les apports contaminants fluviaux de la Seine. De fortes contaminations sont également observées dans les zones industrielles et urbaines, et dans les secteurs qui reçoivent les effluents urbains non traités (ex : Marseille).Plusieurs études réalisées régulièrement suggèrent une décroissance générale des niveaux de contamination le long du littoral français depuis une décennie.

EN :

PCB's are a group of chlorinated chemicals particularly persistent in the environment. The total global production of PCB compounds is evaluated at 1 200 000 tons and about 30 % are dispersed in the environment, mainly in the oceans. Distribution of these substances in the aquatic environment depends on exchange mechanisms at seawater/atmosphere and seawater/sediment interfaces, at abiotic and biotic transformation processes and at bioconcentration processes in the biota. Twenty years of research work allow us to describe with sufficient precision the biogeochemical cycle of PCB's in the marine environment. The PCB contamination of the French coastal marine environment is investigated more closely. Total PCB production in France is evaluated at 123 000 tons and pollutant inputs to the coastal marine environment, via rivers and atmosphere, are estimated between 2.5 and 3.0 tons/years. The Least polluted zones are in the English Channel along the north coast of Brittany till Normandy (West Cotentin) and in the Mediterranean along the east coast of Corsica. The most highly polluted area is constituted by the estuary and the bay of the Seine which receive river pollutant inputs. High PCB contaminations are also observed in industrial and urban zones, and in areas which receive untreated urban sewage (ex. Marseille). Several short-term surveys let us suppose there has been a general decrease in PCB levels along the French coastal marine environment in the last decade.

FR :

La bioévaluation de l'état de santé des fonds meubles dépend des conditions expérimentales du traitement des échantillons de sédiment conduisant à l'obtention de la phase aqueuse sur laquelle sont effectuées les analyses chimiques et toxicologiques.

Au cours de cette étude préliminaire nous avons considéré l'action de ces principales conditions ; nous constatons que l'effet inhibiteur d'un sédiment vis-à-vis de la croissance à court terme de la micro-algue Selenastrum capricornutum Printz n'est pas aisément levé, que ce soit par lessivages successifs du sédiment, par filtration plus fine de l'eau extraite à partir de ce dernier ou par autoclavage préalable de ce même sédiment, il peut l'être par contre après biodégradation.

Cette étude expérimentale a permis de comparer entre eux les pouvoirs inhibiteurs des fonds meubles de la Seine (région parisienne).

On note qu'il n'y a pas de corrélation entre les teneurs en métaux lourds souvent importantes des eaux issues des sédiments (Pb 70, Cu 100, Cr 150, Cd 9, Ni 280, Zn 400 µg.L^-1) et le développement des algues : les polluants métalliques sont masqués par le pouvoir chélateur de ces biotopes riches en substances organiques.

Une conclusion à cette étude préliminaire est que l'analyse chimique des sédiments, utilisée seule, n'a qu'un intérêt limité : les données les plus fiables correspondent à celles fournies par les bioessais.

EN :

A bioevaluation of the state of health of soft bottoms depends on the experimental conditions in which samples of sediment are treated to obtain the water phase to be subjected to chemical and toxicological analyses.

In the course of this preliminary study we have considered the action of these principal conditions. We have noted that the inhibiting effect of a sediment on the short-term growth of a microalga Selenastrum capricornutum is not easy to eliminate, whether by a series of washes of the sediment, by a finer filtration of the water extracted from this sediment or by e previous autoclavage of this sediment.

This study quickly revealed which sediments in the River Seine (Paris area) inhibited most the test micro-alga Selenastrum capricornutum (Chlorophyceae); the cause of these inhibitions was then sought.

There is no correlation between the often high content of heavy metals in the sediment water (Pb 70, Cu 100, Cr 150, Cd 9, Ni 280, Zn 400 µg.L^-1) and the development of the algae; the metal pollutants are probably masked by the chelating capacity of these biotopes rich in organic substances. The experimental conditions under which the sediment samples are treated to obtain the water phase used for the chemical and toxicological analyses are also important.

One conclusion drawn is that a chemical analysis alone of the sediments is of limited interest. The most reliable data from the ecological point of view are those provided by the bio-assays.

FR :

La probabilité d'occurrence des sécheresses dans le bassin de la Medjerda (Tunisie) est calculée en se basant sur les totaux pluviométriques annuels de 35 postes sur une période de quarante ans. Les moments statistiques des volumes de déficits face à une demande en eau fixée sont estimés par la méthode des séries. Une fonction de répartition marginale des volumes de déficits est proposée, ainsi que des fonctions de répartition conditionnelles pour des durées sèches de un à six ans. Plusieurs lois de probabilité couramment utilisées en hydrologie sont étudiées. Des applications de ce modèle sont présentées.

EN :

The probability of occurrence of drought in the Medjerda basin (Tunisia) is estimated using the stochastic process based on the measurement of total annual rainfalls taken in 35 stations over a period of 40 years.

Marginal and conditional distributions of shortage volumes are analytically proposed at each location. Mean, standard deviation and skewness coefficients of shortage volumes are used for setting up a Person type III model. Then, similarly to I-D-F curves, drought duration curves are plotted within a given threshold. A general formulation of statistics of shortage volume population is given. It is expressed in terms of the position, the location and the scale parameters of the rainfall generator process, for a given threshold value. As an application, some useful distributions in hydrology are examined (Normal, Galton, Gamma, Weibull) and expected drought volumes are estimed.

Model verification is performed using three stations of the basin for which the observed sample was extended to a period of 58 years. Comparison between observed and calculated statistics of shortage shows a good agreement. Expected shortage volumes are mapped using the average rainfall at each station as a threshold. A second threshold was based on an agricultural water demand. The corresponding water supply expected was mapped.