National Research Institute of Science and Technology for Environment and Agriculture
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Le plan d'épandage agricole des boues d'épuration : une spécificité française
No full textThe use of sludge from urban waste water treatment plants for agricultural applications offers a suitable solution to the problem of its disposal. The implementation and durability of such an application requires a specific organization based on an in-depth design of each project, on optimal conditions for the implementation and supervision of the operations, and on incentive and statutory government actions. The use of sludge for agricultural purposes, described as an organized operational continuum, leads to the notion of a spreading plan used essentially as a support for implementation and to provide clarity for all those directly concerned, including the public authorities and the population at large. / L'utilisation agricole constitue une solution bien adaptée à la destination finale des boues des stations d'épuration urbaines. Sa mise en place et sa pérennité nécessitent une organisation spécifique fondée sur une conception approfondie de chaque projet, sur les conditions optimisées de réalisation et de surveillance des opérations ainsi que sur les actions publiques incitative et réglementaire. La filière d'utilisation des boues à des fins agricoles, décrite comme un continuum opérationnel organisé, débouche sur la notion de plan d'épandage utilisé principalement comme support d'exécution des tâches et de transparence pour les acteurs directement concernés, les autorités publiques et les citoyens
Evaluation in situ de l'impact de pratiques culturales sur la persistance et l'exportation d'herbicides
No full textThere is a need to assess the impact of agricultural practices on the fate of pesticides in order to preserve the water quality in rural zones. The purpose of this study was to evaluate under in situ conditions the effects of three tillage practices (conventional, chisel and no-tillage) and two types of herbicides application (spraying on the total surface or only in bands on the rows of corn) on the field persistence and the exportation via runoff of the herbicides atrazine and metolachlore. The results allow to identify the combination of practices that reduce the risk of surface water contamination. By comparison to the combination conventional tillage/application on the total surface, the combination no-tillage/application on the bands allows to reduce by more than 90% the losses of herbicides by surface runoff. / La préservation de la qualité des eaux en milieu agricole nécessite d'évaluer l'impact des pratiques culturales sur le destin des pesticides. Cette étude menée in situ quantifie l'effet de trois travaux primaires du sol (labour, chisel et semis direct) et de deux modes d'application des herbicides (pulvérisation en surface totale et en bandes sur les rangs de maïs) sur la persistance au champ et sur les masses exportées par ruissellement de surface des herbicides atrazine et métolachlore. Les résultats permettent d'identifier les combinaisons de pratiques qui limitent la contamination potentielle des eaux de surface. En comparaison avec la combinaison labour/application en surface totale, la combinaison semis direct/application en bandes permet de diminuer d'au moins 90% les masses exportées par ruissellement
Organisation in vivo des diverses voies de métabolisation de l'atrazine chez le maïs
No full textThree pathways of atrazine detoxication, producing non-phytotoxic products, were previously described : 1 - the chemical conversion of atrazine into its hydroxylated derivative ; 2 - the enzymatic N-dealkylation leading to the formation of deethyl-, deisopropyl- and didealkyl-atrazine ; 3 - the enzymatic glutathione conjugation. The work presented here shows the relative importance of these three pathways of detoxication in living maize seedlings. The non-enzymatic hydroxylation pathway, associated with the presence of benzoxazinones in corn (var. Furio) was shown to be the major detoxication mechanism. In association with the N-dealkylation pathway, it leeds to the formation of hydroxy-dealkylated derivatives accumulated in high amounts, which may reach 80 % of the total metabolites. The distribution of these metabolites inside the seedlings is quite different from that of atrazine. / Troies voies de transformation de l'atrazine, conduisant à des dérivés non phytotoxiques, ont été décrites dans la littérature : 1 - l'hydroxylation chimique conduisant à l'hydroxyatrazine, 2 - la N-déalkylation enzymatique produisant des dérivés déisopropylés, dééthylés ou didéalkylés et enfin, 3 - une voie de conjugaison enzymatique avec le glutathion. Nous avons étudié, in vivo, l'importance comparée de ces différentes voies de transformation de l'atrazine. La voie d'hydroxylation chimique, en présence des benzoxazinones, est très intense dès le stade plantule. Associée à la voie de N-déalkylation, les dérivés hydroxylés-déalkylés représentent, dans les conditions agronomiques, plus de 80 % des métabolites produits par le maïs. Cela explique que la distribution de la radioactivité, issue de l'emploi d'atrazine U 14C au sein de la plantule de maïs, soit totalement différente de celle de l'atrazine elle-même
Comportement de la pollution de l'atmosphère et des précipitations par les pesticides (organochlorés, triazines et phénylurées) en Ile de France
No full textThe concentrations of organochlorinated insecticides and herbicides (triazines, phenylureas) were determined in the atmosphere and in the total fallout in the Paris area in 1992 and 1993. Compared to prior results in that area, there were no changes of pollution levels by organochlorines. Lindane, atrazine and simazine were the main pesticides found in the vapour phase and in the fallout. No difference in the diversity and in the abundance of the pesticides introduced by the atmosphere was observed between the rural and the urban stations. The pollution level of atrazine was close to that found in Europe and in North America, while the organochlorine and the simazine levels were higher. / Les concentrations en insecticides organochlorés et en herbicides (triazines, phénylurées) ont été déterminées dans l'atmosphère et dans les retombées totales en région parisienne en 1992 et 1993. Sur le moyen terme on n'observe pas d'évolution de cette pollution par rapport aux travaux antérieurs dans cette région. Le lindane, l'atrazine et la simazine sont les principaux pesticides présents en phase vapeur et dans les retombées. Les deux stations ne présentent pas en général de différence dans la diversité et l'abondance des pesticides apportés par l'atmosphère. Le niveau de pollution par l'atrazine est proche de celui déterminé sur le continent nord américain, contrairement à ceux en organochlorés et en simazine qui sont ici plus élevés
Pesticides et Résidus : un Outil de Présentation de Risques envers l'Eau (P.R.O.P.R.E.)
No full textIn order to increase water tests programs relevance, the Paris Region Plants Protection Service has developped a 3 phases data base system: 1) pesticides distribution through out the region, which was based on a general enquiry at year level and district scale, 2) identification and description of water ressources (zones) and water taking points, 3) pesticides description including transferability properties and toxicity indicators. The query system of the database enables to sort out pesticides according to a decreasing primary (before any environmental response) contamination-potential, zone by zone. It brings in addition a few more expertise elements, such as known contamination so far. It can contribute to various studies about the question. / Pour améliorer la pertinence des programmes d'analyses d'eau suivis par les DDASS en Ile de France, le SRPV a mis au point un outil informatisé (base de données et système d'interrogation) développé sur 3 phases: 1) répartition des substances libérées sur la région, obtenue à partir d'une enquête; 2) identification et délimitation géographique des ressources en eau et captages de la région; 3) description des substances: transférabilité, toxicité. Le système d'interrogation de la base de données permet, par zone hydrologique, de classer les substances suivant un potentiel de contamination initial (au niveau du 1er maillon de la chaîne de transfert) décroissant. Il apporte des éléments d'expertise supplémentaires, dont la contamination connue. ll peut contribuer à divers types d'études sur la question
Ecorégions et systèmes de référence
No full textThe assessment of the quality of an aquatic environment requires the definition of a regionalized reference system of aquatic ecosystems. This reference system must aim at assessing the discordance of the current state, i.e. the real degradation of an environment compared with its intrinsic potentialities, and at envisaging the means to restore this environment. Ecological studies showed that bioindicator organisms are influenced by key factors which are climatic factors, factors influencing the physical habitat, trophic factors and biotic factors. These factors are, themselves, under the control of deciding factors which have an action at a river-portion scale : hydrology, morphology and riverside vegetation. Hydrocoregions were defined by considering the geological and climatic factors as the primary control factors of running water ecosystems. The basic hypothesis is that the basins included in the same hydrocoregion will have the same functional types of rivers. The geomorphological characteristics of valleys allowed the morphoregions to be defined which, in the case of the Loire basin, shows good agreement with the hydrocoregions. An approach coupling a regional division in hydrocoregions and a regionalization of valley types is the first step towards a regionalized management of hydrosystems. / L'évaluation de la qualité d'un milieu aquatique nécessite la définition d'un système de référence régionalisé des écosystèmes aquatiques. Ce système de référence doit permettre d'évaluer la discordance de l'état actuel, autrement dit la dégradation réelle d'un milieu par rapport à ses potentialités intrinsèques et d'envisager des actions de restauration. Les études écologiques ont montré que les organismes bioindicateurs répondent à des facteurs-clés qui sont des facteurs d'ordre climatique, des facteurs qui déterminent l'habitat physique, des facteurs trophiques et des facteurs biotiques. Ces facteurs sont eux-mêmes sous le contrôle de déterminants qui agissent à l'échelle d'un tronçon de rivière : l'hydrologie, la morphologie et la végétation rivulaire. Des hydro-écorégions ont été définies en considérant que la géologie et le climat sont les facteurs de contrôle primaires des écosystèmes d'eau courante. L'hypothèse de base est que des bassins inclus dans une même hydro-écorégion auront les mêmes types fonctionnels de cours d'eau. Les caractéristiques géomorphologiques des vallées ont permis de définir des morpho-régions qui, dans le cas du bassin de la Loire, montrent une très bonne concordance avec les hydro-écorégions. Une approche couplant un découpage du territoire en hydro-écorégions et une régionalisation des types de vallées constitue une première étape vers une gestion régionalisée des hydrosystèmes
Détection en continu de la toxicité des eaux
No full textThe continuous monitoring of the pollution sources of surface waters, of underground waters and of drinking water distributors is made possible by the use of biosensors. Biosensors allow a quick response in the case of pollution and an in situ, continuous and automatisable control of the water environments. They are the biological sensors of toxicity, which give real time information on the effects of pollutants and consequently, on the quality of the environment where they are immersed. The biological systems used cover a large variety of reactants from biomolecules (enzymes or antibodies) to higher animals (bivalves, crustacea, fish), cellular organisms (bacteria, molds, microalguae, animal cells), and even vegetal or animal tissues. Biosensors with enzymatic or immunological electrodes and those which contain a cell organelle have a high specificity towards one or more groups of pollutants. The cellular, tissue biosensors or those using higher organisms have a wider detection spectrum than that of the former. Biosensors with immunochemical sensors are the most sensitive, whereas biosensors with microalguae and those based on daphnia mobility have the highest performance. / La surveillance en continu des sources de contamination des eaux de surface, des eaux souterraines et des prises d'eaux potables est possible grâce à l'utilisation de biocapteurs. Les biocapteurs permettent d'obtenir une réponse rapide en cas de pollution et se prêtent à un contrôle in situ, en continu et automatisable des milieux hydriques. Ce sont des détecteurs biologiques de toxicité, donnant une information en temps réel sur les effets des polluants et donc sur la qualité du milieu dans lequel ils sont plongés. Les systèmes biologiques utilisés couvrent une gamme très large de réactifs allant des biomolécules (enzymes ou anticorps) aux organismes supérieurs (bivalves, crustacés, poissons), en passant par des organismes cellulaires (bactéries, levures, microalgues, cellules animales) et même des tissus d'organismes végétaux et animaux. Le niveau de pollution correspondant au seuil d'alerte est déterminé statistiquement : il dépend d'une part de la sensibilité du réactif biologique et d'autre part de la variabilité de la réponse étudiée dans les conditions normales. Les biocapteurs à électrodes enzymatiques, immunologiques et ceux qui mettent en jeu des organites cellulaires ont une spécificité élevée vis-à-vis d'un ou de quelques groupes de polluants. Les biocapteurs cellulaires, tissulaires ou utilisant des organismes supérieurs ont un spectre de détection plus large que les précédents. Les biocapteurs à capteurs immunochimiques sont les plus sensibles, alors que les biocapteurs à microalgues sont les plus performants
Les poissons comme "indicateur biologique" de l'état des écosystèmes aquatiques
No full textFish are interesting organisms to study in order to assess the status of a hydrosystem as they belong to various trophic levels and because their life span is relatively long. This study is rendered difficult due to the little diversity of this zoological group, the great number of non autochtonous species and the importance of restockings, as well as to the problems of population sampling in large rivers. The non exhaustive inventory of the main methods for the study of this group's ecology shows the variety of the analyses performed. Such analyses concern the intracellular chemical reactions (biomarkers), as well as the individual scale reactions (respirometry, rheotaxy), the toxicity tests performed in the laboratory and community studies or the environmental scale approach. On the contrary, the biomonitoring methods based on the modifications of fish behaviour may be considered as a relatively simple warning system. / Les poissons sont des organismes intéressants à étudier pour évaluer l'état d'un hydrosystème, car ils appartiennent à différents niveaux tropiques et ont des durées de vie relativement longues. Leur étude se heurte à des difficultés liées à la faible diversité de ce groupe, au grand nombre d'espèces non autochtones et à l'im- portance des repeuplements, aux difficultés d'échantillonnages des populations dans les grands cours d'eau. L'inventaire non exhaustif des principales méthodes d'études de l'écologie de ce groupe montre la variété des analyses pratiquées qui concernent aussi bien les réactions chimiques intracellulaires (biomarqueurs), les réactions à l'échelle de l'individu (respirométrie, rhéotaxie), les tests de toxicité réalisés en laboratoire que les études des communautés ou l'approche à l'échelle de l'éco- système. Les méthodes reposant sur l'étude des biomarqueurs présentent une faible signification écologique. A l'opposé, les méthodes de biomonitoring basées sur les modifications du comportement du poisson peuvent constituer un système d'alerte relativement simple
Les données synthétiques nécessaires à l'élaboration d'un tableau de bord environnemental
No full textThe application of a pragmatic methodology to design a management chart that allows the ecological status of the aquatic ecosystems to be monitored is illustrated by three examples corresponding to three main types of problems. The following elements were then studied : the elements selected in the European Directive project concerning the ecological quality of aquatic ecosystems, the analysis of global impacts of the development program of the Loire, and the monitoring of the environmental aspects of the Master Plan of Development and Management of Waters based on the Adour-Garonne basin project. The analysis of these examples shows that at the methodological and information collection levels, information is lacking. It also indicates the directions to be taken for research development. / L'application d'une méthodologie pragmatique pour l'élaboration d'un tableau de bord permettant de suivre l'état écologique des écosystèmes aquatiques est ici illustrée par trois exemples correspondant à trois grands types de problèmes. Ont ainsi été étudiés : les éléments retenus dans le projet de Directive européenne concernant la qualité écologique des écosystèmes aquatiques, l'analyse des impacts globaux du programme d'aménagement de la Loire, et le suivi des volets environnementaux du Schéma Directeur d'Aménagement et de Gestion des Eaux en se basant sur le projet élaboré dans le bassin Adour-Garonne. L'analyse de ces exemples montre qu'il existe des lacunes au plan méthodologique et de la prise d'information et indique les axes de recherche à développer
Introductions de macrophytes aquatiques et riverains dans les hydrosystèmes français métropolitains : essai de bilan
No full textIntroductions of aquatic and riparian macrophytes into Continental France are difficult to evaluate because agents are numerous and the outcome of thes e introductions is highly variable. Nevertheless, a preliminary evaluation is presented here for aquatic species. All categories of hydrosystems and most biological types of macrophytes, from algae to trees, are potentially concerned by such introductions. The ecological processes that are responsible for large proliferations of introduced macrophytes are discussed in connection with the biological characteristics of the species and the ecological features of the receiving ecosystems. The lack of administrative rules adapted to these environmental risks is obvious. It concurs to a deficiency in general ecosystem investigation and to our limited means of checking proliferation, thus making management highly uncertain. / Les introductions de macrophytes aquatiques et riverains sur le territoire métropolitain restent difficiles à évaluer, dans la mesure où les agents d'introduction sont multiples. Le devenir de ces introductions reste extrêmement variable. Un premier bilan est néanmoins présenté pour les espèces aquatiques. Tous les types de milieux aquatiques sont concernés. La plupart des types biologiques végétaux, des algues aux arbres, sont susceptibles d'être introduits. Les facteurs potentiellement responsables lors d'expansions importantes de macrophytes sont discutés en regard de leurs caractéristiques biologiques et des hydrosystèmes récepteurs. L'absence de réglementation adaptée aux risques environnementaux encourus est patente. Elle s'ajoute à un manque d'analyse globale des systèmes, à la méconnaissance et à l'imperfection des moyens adéquats permettant de limiter les risques environnementaux induits par ces introductions