Application of the Multi-barrier approach for wastewater reuse : Construction of a participatory simulation tool to support the assessment and management of risks associated with pathogenic microorganisms | Application de l’approche Multi-barrières pour la réutilisation des eaux usées traitées : Construction d’un outil de simulation participative pour accompagner l’évaluation et la gestion des risques associés aux micro-organismes pathogènes

anglais. Wastewater reuse (WR) is becoming an increasingly important part of national strategies to cope with the growing pressures on water resources worldwide. It is of particular interest for agricultural irrigation, which is heavily affected by these tensions. However, the risks associated with pathogens present in wastewater must be managed to ensure the protection of public health. To this end, regulatory frameworks generally impose very strict concentrations to be achieved, especially for food crops. Advanced treatment processes can be added to achieve these objectives. This requires technical skills and generally generates significant economic costs. The WHO invites the consideration of the non-negligible contribution of the equipment used and the practices put in place beyond treatment to ensure sufficient risk management even if the required quality is not achieved. However, it implies a more systemic and therefore multi-actor management approach. Management choices will therefore have health, economic and organisational impacts that need to be discussed with all the stakeholders involved. Whatever approach is chosen, it must be based on a risk assessment that requires a large amount of knowledge about both the risks and the functioning of the system. The aim of this work was therefore to propose a framework for stakeholders involved in a WR project to collectively discuss their management choices. A state of the art enabled the creation of a database, including a quantitative risk assessment model (QMRA) and information on barriers and their associated impacts. These elements were brought together in a participatory simulation tool co-constructed with stakeholders in Clermont-Ferrand, an emblematic case of agricultural WR in France. This co-construction with local stakeholders enabled the completion of the database and the integration of their expectations and needs. The tool was then applied on three concrete cases, which confirmed the heterogeneity of risk perceptions and their management and the need for collective discussions to share individual representations and promote mutual understanding. A quantitative risk assessment method was proposed in order to base management decisions on scientific data, which was expected to be more objective. Its use confirmed the complexity of this method, but nevertheless demonstrated the prospects it offers for managing the risks associated with reuse. The collective discussion provided a range of information on management measures and showed that a number of these were already in place through the equipment used and agricultural practices. Nevertheless, additional measures may be necessary to ensure sufficient protection. The final choices must therefore respond to health objectives, but also to the economic realities, specific local specificities and organisational constraints that the collective discussions have helped to bring to light.

français. La réutilisation des eaux usées traitées (REUT) s'inscrit de plus en plus dans les stratégies nationales pour répondre aux tensions sur les ressources en eau qui s'accentuent. Les risques associés aux microorganismes pathogènes présents dans les eaux usées doivent néanmoins être gérés pour assurer la protection de la santé publique. Les cadres réglementaires imposent généralement des concentrations très strictes à atteindre en particulier pour les cultures vivrières. Les procédés de traitement avancés peuvent alors être mis en place. Cela nécessite des compétences techniques et génère des coûts économiques généralement importants. L'OMS invite à une autre approche qui est la mise en place de mesures « barrières » et à considérer la contribution non-négligeable des équipements utilisés et des pratiques mises en place au-delà du traitement. Cela implique néanmoins une gestion plus systémique et donc multi-acteurs. Les choix de gestion auront donc des impacts sanitaires, économiques et organisationnels qui nécessitent une mise en discussion avec l'ensemble des acteurs concernés. L'objectif de cette thèse était donc de proposer un cadre aux acteurs impliqués dans un projet de REUT pour la mise en discussion collective de leurs choix de gestion. Un état de l'art a tout d'abord permis de constituer une base de données comprenant un modèle d'évaluation quantitative des risques (QMRA) et des informations sur les mesures de gestion envisageables et les impacts associés. Ces éléments ont été rassemblées dans un outil de simulation participative co-construit avec des acteurs du cas de Clermont-Ferrand, un cas emblématique de la REUT agricole en France. Cette co-construction avec des acteurs du terrain a permis de compléter la base de données et d'intégrer leurs attentes et leurs besoins. L'outil a ensuite été utilisé sur trois cas concrets qui ont confirmé que la perception des risques et de leur gestion était hétérogène et qu'une mise en discussion collective était nécessaire pour partager les représentations individuelles et encourager la compréhension mutuelle. Une méthode d'évaluation quantitative des risques a été proposée afin de construire les choix de gestion sur des données scientifiques attendues comme plus objectives. Son utilisation a confirmé la complexité de cette méthode mais a néanmoins montré les perspectives qu'elle offre pour la gestion des risques liés à la REUT. La discussion collective a fourni un ensemble d'informations sur les mesures de gestion et a montré qu'un certain nombre était déjà mises en place à travers les équipements utilisés et les pratiques culturales. Néanmoins, des mesures supplémentaires peuvent être nécessaires pour assurer une protection suffisante. Le choix final doit alors répondre à des objectifs sanitaires mais aussi à des réalités économiques, des spécificités locales et des contraintes organisationnelles que les échanges collectifs ont contribué à faire émerger.