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[Departement_IRSTEA]EEE [TR1_IRSTEA]E33-Maîtrise et gestion des déchets | International audience | It is well-known that heavy metals brought by intensive pig slurry applications accumulate in the soil ; because of their potential impact on the environment, studying their behaviour is of utmost interest. The Solepur process has been developed in Brittany (France) where pig farming causes serious environmental problems ; it enables the soil to be used as a treatment medium to process pig slurry. Numerous pig slurry applications were performed from 1991 to 1995 on an experimental hydrologically-isolated field specially equipped to recover all the leachate. These applications approximately corresponded to the amount which might have been spread over one century. The Solepur process can be considered as a simulation model for what happens to metals in pig slurry under normal field conditions over a long period of time. This work measured the concentrations of Cu, Zn, Mn, Co, Fe, Cd in pig slurry, in soil and in drainage water, and the results are discussed. Total concentrations and specification data within the three different compartments were analysed and showed that Cu and Zn accumulate in the surface layer, whereas other metals, such as Mn and Co, dissolve and are washed away in the leachate. The increase in the bioavailability and toxicity of these metals as well as their impact on the environment are discussed. | Il est bien connu que les métaux-lourds apportés par des épandages intensifs de lisier de porc s'accumulent dans le sol ; l'étude de leur comportement est donc de la plus haute importance étant donné leur impact potentiel sur l'environnement. Le procédé Solépur a été développé en Bretagne (France), où l'élevage porcin engendre de sérieux problèmes environnementaux ; ce procédé utilise le sol comme un intermédiaire épuratif dans le traitement du lisier de porc. Des épandages répétés de lisier, correspondant approximativement à un siècle d'épandage, ont été réalisés de 1991 à 1995 sur un champ expérimental isolé et équipé de façon à récolter totalement l'eau de drainage. Cette étude est consacrée à la mesure des concentrations de Cu, Zn, Mn, Co, Fe et Cd dans le lisier de porc, le sol et l'eau de drainage. Les concentrations totales et celles résultant de la spéciation chimique sont analysées dans ces trois compartiments et permettent de montrer que certains métaux (Cu et Zn) s'accumulent dans la couche de surface, alors que d'autres (Co et Mn) sont lessivés. L'accroissement de leur toxicité et de leur biodisponibilité ainsi que leur impact sur l'environnement sont également discutés.

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Afin d'évaluer les effets de la pollution organique sur le développement et le fonctionnement des films biologiques hétérotrophiques bactériens, nous avons comparé 3 types de substrats (billes de verre, silex et petits cylindres en ciment). Nous débattons de leur utilisation en tant que modèle de description du fonctionnement des films biologiques naturels dans des environnements d'eau douce. La réaction de ces films biologiques benthiques a été discutée pendant le rejet d'eaux usées d'une station d'épuration, imitant une pollution organique dans un système expérimental (microcosme) à l'aide de l'eau de la rivière. Les résultats correspondent aux résultats pratiques décrits dans les ouvrages spécialisés. Les rejets faiblement pollués d'une station d'épuration (DOC = 7 mg/l) ont augmenté dans la biomasse microbienne en fonction de la nature des substrats. De la même manière, l'activité des enzymes présente une évolution variée : les films biologiques qui ont poussé sur les substrats de verre ont une capacité hydrolytique inférieure à ceux qui ont poussé sur des substrats de pierres. En dépit d'une utilisation aisée, l'utilisation d'un substrat de verre pour des études de microbiologie aquatique pourrait conduire à une étude expédiée de la présence bactérienne des films biologiques benthiques et de la quantification de leur participation dans les procédés de biodégradation. | In order to assess the effect of organic pollution on the development and the functionning of bacterial heterotrophic biofilms, we have compared 3 kinds of substrata (glass beads, flint stones and small concrete cylinders). We discuss their use as a descriptive model of the functionning of natural biofilms in freshwater environments. The response of these benthic biofilms was studied during a wastewater treatment plant (WTP) discharge, mimicking an organic pollution in an experimeental system (microcosm) using river water. Results are consistent with field results described in litterature. A low-polluted outfall from a WTP (DOC= 7mg/l) increased in the microbial biomass depending on the nature of the substrata. In the same way, enzymativ activities have a varying evolution too : biofilms grown on glass substrata have a lower hydrolytic capacity than those grown on stones. Despite an easy use, the implementation of glass substraum for aquatic microbiology studiess could induce an expedient in the study of benthic biofilms bacterial activities and in the quantification of their participaation to the biodegradation processes.

Recovery of interstitial water by means of different methods induce some problems like the quantity of water needed for analyse and the alteration of the water quality during the extraction processus. The tested methods, squeezing and centrifugation are among the most used in laboratory. The study of factors affecting the water quality focuse on the contamination induced by the materials used for the extraction, the influence of extraction time, the effect of extraction conditions under air or nitrogen atmosphere. The results show advantages and disadvantages of each method, squeezing extraction and high speed centrifugation appearing to be more suitable and provinding rather closed results. | L'obtention d'eau interstitielle par diverses méthodes pose le problème des quantités d'eau à recueillir pour analyse et d'altération de la qualité de cette eau au cours des phases d'extraction. Les méthodes testées, pressage et centrifugation figurent parmi les plus courantes dans le domaine du laboratoire. L'étude des facteurs à l'origine des modifications qualitatives des eaux porte sur les matériaux constitutifs des appareils utilisés, l'influence des temps d'extraction, l'effet des conditions d'extraction à l'air et sous azote. Les résultats mettent en évidence les avantages et les inconvénients de chaque méthode, les extractions par pressage et centrifugation grande vitesse paraissent mieux appropriées et fournissant des résultats assez proches.

The discharge from a sewage treatment plant results in the degradation of the environmental conditions of the receiving milieux that is more or less marked depending on the quality of the treatment given to the effluent and on the capacity of the receiving milieu to dilute and/or assimilate the residual pollution discharged by treatment installations. The determination of the IBGN at various levels of a watercourse reflects the general quality of the area under study. It is an integrating index that gives relevant indications on changes in the quality of a milieu. Macro-invertebrates constitute the living memory of any disturbance. | Les rejets de station d'épuration entraînent une dégradation des conditions environmentales des milieux récepteurs, plus ou moins marquée selon la qualité des traitements effectués sur les effluents et selon la capacité du milieu récepteur à diluer et/ou assimiler la pollution résiduelle rejetée par les installations de traitement. La détermination de l'IBGN à différents niveaux d'un cours d'eau donne un reflet de la qualité générale de la zone étudiée. Il s'agit d'un indice intégrateur donnant des indications pertinentes sur les modifications de la qualité d'un milieu. Les macroinvertébrés constituent la mémoire vivante de toute perturbation.

Texte des communications présentées lors du 4 ème congrés du groupe Rhône-Alpes pour l'étude des pollutions : le thème 1 est la physicochimie et la gestion des sédiments, le thème 2 est l'écologie - écotoxicologie. | A communications text presented during the 4th congress of the Rhone-Alpes Group for the study of pollution: theme 1 is the physico-chemistry and management of sediment, theme 2 is ecology and eco-toxicology.

Le diagnostic de l'état de la contamination dans les bassins versants peut être entrepris à partir d'une évaluation d'un risque écologique défini comme une grandeur à deux dimensions prenant en compte les possibilités d'exposition et les conséquences de l'exposition (effets) lorsqu'elles ont lieu. L'étude des sédiments comme indicateur de pollution permet une première description de cette exposition, avec cependant une interprétation parfois délicate des concentrations observées compte tenu des variabilités naturelles liées à différents facteurs, comme les processus d'érosion ou de diagénèse précoce. La caractérisation des processus d'absorption et de désorption sur la base des modèles empiriques connus permet de compléter ce diagnostic en fournissant une appréciation des ordres de grandeur des échanges potentiels entre les phases solide et liquide. La connaissance pour certaines molécules du coefficient de partage est une voie possible de traiter de la biodisponibilité. Enfin, l'étude des activités microbiennes doit pouvoir renseigner sur les potentialités de transformation de la matière organique et des polluants qui lui sont couramment associés pour conduire à une réelle appréciation des échanges saisonniers ou interannuels. | The diagnosis of the state of contamination in catchment areas may be carried out from an evaluation of an ecological risk defined as a two dimensional scale taking into account the possibilities of exposure and the consequences of exposure (effects) when they take place. A study of sediment as an indicator of pollution enables an initial description of this exposure to be made, with however, a sometimes delicate interpretation of the concentrations observed, taking into account of natural variables linked to various factors such as the process of erosion or precocious diagenesis. The characterisation of the processes of absorption and desorption based on known empirical models enables this diagnosis to be completed by supplying an appreciation of the order of grandeur of potential exchanges between the solid and liquid phases. The knowledge of the sharing coefficient for certain molecules is a possible avenue to treating bio-availability. Finally the study of microbial activity must be able to provide information on the potential for the transformation of organic matter and pollutants which are generally linked to it in order to lead to a genuine appreciation of seasonal or interannual exchanges.