Evaluation de la qualité de l’eau : stratégies d’échantillonnage, détermination d’indicateurs et estimation de flux annuels de polluants PDF Download
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Book Description
La préservation et l’amélioration de la qualité de l’eau sont devenus des enjeux majeurs dans l’optique d’un développement durable. De nombreux programmes ont ainsi été mis en place en France, en Europe, ou aux Etats-Unis afin d’évaluer la qualité de l’eau et son évolution. Une des méthodes d’évaluation est le calcul des flux de polluants et d’indicateurs sur les concentrations à l’exutoire des bassins versants à partir de données de concentration et de débits. Les mesures nécessaires à ces calculs sont techniquement complexes et économiquement coûteuses et on est souvent amenés à estimer des flux annuels à partir de d’un suivi continu des débits mais discontinu des concentrations. Des conclusions sur l’évolution de la qualité de l’eau sont ensuite dégagées alors que les erreurs associées à ces calculs peuvent être très importantes. Le travail réalisé s’articule autoour de deux principaux paramètres qui influent sur la qualité d’estimation des flux : il s’agit d’une part de la stratégie d’échantillonnage adoptée et d’autre part de la méthode employée pour estimer un flux à partir des données récoltées. L’échantillonnage simple et composite à pas de temps régulier et l’échantillonnage composite en fonction du débit ont été testés ainsi que de nombreuses méthodes s’appuyant sur des moyennes arithmétiques associés ou non à des facteurs correctifs, des interpolations linéaires et des régressions log-linéaires. Ces différentes possibilités ont été implémentées sous le logiciel R afin de pouvoir les tester sur différents bassins versants et différents polluants. Les résultats obtenus ont été ensuite analysés pour dégager la « meilleure » méthode, c'est-à-dire la méthode ayant le meilleur compromis entre les faibles erreurs qu’elle engendre et sa simplicité de calcul et de mise en œuvre. La méthode choisie multiplie un débit moyen annuel, calculé à partir de données continues, par une concentration pondérée par les débits, elle-même calculée à partir de données discrètes. Enfin, pour les situations plus délicates telles que l’estimation des flux de matières en suspension, la méthode plus complexe de l’échantillonnage composite en fonction des débits est proposée.
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La préservation et l’amélioration de la qualité de l’eau sont devenus des enjeux majeurs dans l’optique d’un développement durable. De nombreux programmes ont ainsi été mis en place en France, en Europe, ou aux Etats-Unis afin d’évaluer la qualité de l’eau et son évolution. Une des méthodes d’évaluation est le calcul des flux de polluants et d’indicateurs sur les concentrations à l’exutoire des bassins versants à partir de données de concentration et de débits. Les mesures nécessaires à ces calculs sont techniquement complexes et économiquement coûteuses et on est souvent amenés à estimer des flux annuels à partir de d’un suivi continu des débits mais discontinu des concentrations. Des conclusions sur l’évolution de la qualité de l’eau sont ensuite dégagées alors que les erreurs associées à ces calculs peuvent être très importantes. Le travail réalisé s’articule autoour de deux principaux paramètres qui influent sur la qualité d’estimation des flux : il s’agit d’une part de la stratégie d’échantillonnage adoptée et d’autre part de la méthode employée pour estimer un flux à partir des données récoltées. L’échantillonnage simple et composite à pas de temps régulier et l’échantillonnage composite en fonction du débit ont été testés ainsi que de nombreuses méthodes s’appuyant sur des moyennes arithmétiques associés ou non à des facteurs correctifs, des interpolations linéaires et des régressions log-linéaires. Ces différentes possibilités ont été implémentées sous le logiciel R afin de pouvoir les tester sur différents bassins versants et différents polluants. Les résultats obtenus ont été ensuite analysés pour dégager la « meilleure » méthode, c'est-à-dire la méthode ayant le meilleur compromis entre les faibles erreurs qu’elle engendre et sa simplicité de calcul et de mise en œuvre. La méthode choisie multiplie un débit moyen annuel, calculé à partir de données continues, par une concentration pondérée par les débits, elle-même calculée à partir de données discrètes. Enfin, pour les situations plus délicates telles que l’estimation des flux de matières en suspension, la méthode plus complexe de l’échantillonnage composite en fonction des débits est proposée.
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Un protocole d'échantillonnage des macroinvertébrés benthiques indicateurs de la qualité des cours d'eau a été mis en place sur le site atelier Allier et un linéaire de la Loire amont. Celui-ci a permis de désigner les unités géomorphologiques seuil comme meilleur lieu d'échantillonnage. Comparativement aux méthodes existant dans divers pays, le protocole MMS-GUR (Macroinvertebrates living in the Mineral Substrates of the Geomorphological Unit Rifle) présente les avantages suivants : 1) Facilité de repérage des seuils et meilleure accessibilité que les autres géoformes. 2) Aire d'échantillonnage réduite. 3) Echantillonnage de surfaces identiques grâce à l'utilisation du filet Surber. 4) Protocole applicable de la source à la disparition des seuils. 5) Gain de temps répercuté sur le coût tant sur le terrain qu'en laboratoire (détermination au genre, mais réduction possible aux EPT) . 6) Possibilité de comparer un ensemble de rivières dans des conditions analogues
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LE PREMIER OBJECTIF DE CETTE ETUDE EST DE CONTRIBUER A L'EVALUATION DES DEUX APPROCHES, EMPIRIQUE ET CONCEPTUELLE, DE MODELISATION DU TRANSPORT DE POLLUANTS DIFFUS D'ORIGINE AGRICOLE QUANT A LEUR CAPACITE DE REPRESENTER L'EVOLUTION TEMPORELLE DES CONCENTRATIONS ET DES FLUX DES MES, DES NITRATES ET DU PHOSPHORE A L'EXUTOIRE D'UN BASSIN VERSANT AGRICOLE. NOUS AVONS VALIDE DEUX MODELES REPRESENTATIFS DE CHACUNE DES APPROCHES; LE PREMIER MODELE EST INSPIRE DES MODELES CREAMS ET SWRRB ET LE DEUXIEME EST LE HSPF. LE DEUXIEME OBJECTIF EST D'ANALYSER L'UTILITE DES MODELES MATHEMATIQUES DANS LA GESTION DE LA POLLUTION AGRICOLE PAR RAPPORT A CINQ PROBLEMES AUXQUELS SONT CONFRONTES LES GESTIONNAIRES: CALCUL DES FLUX POLLUANTS, EVALUATION DU RISQUE DE DEPASSEMENT D'UNE CONCENTRATION, DESCRIPTION DE MECANISMES DE TRANSPORT DE POLLUANTS, DETERMINATION ET QUANTIFICATION DES SOURCES DE POLLUANTS ET EVALUATION DE L'IMPACT SUR LA QUALITE DE L'EAU DES CHANGEMENTS DES PRATIQUES AGRICOLES
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A la quantité limitée de l'eau disponible au Liban, vient s'ajouter un nouveau problème, la dégradation de la qualité des eaux superficielles menacées continuellement par la pollution et la salinisation. Les utilisations agricoles et industrielles et l'augmentation de la population génèrent des pollutions des cours d'eau qui posent des problèmes environnementaux et sanitaires. Afin de limiter et d'anticiper ces pollutions, il est nécessaire de disposer de méthodes d'évaluation des effets des systèmes de culture sur la pollution des eaux de rivière. Pour cela, nous avons sélectionné la rivière Litani qui est la plus longue rivière et la plus importante au Liban, sur laquelle deux dispositifs de suivis ont été mis en œuvre entre 2010 et 2013. En raison de l'absence de données sur la qualité de l'eau, nous proposons dans cette étude de vérifier les paramètres de pollution du bassin supérieur qui constitue la majorité de surface du bassin. L'objectif de ce projet est de réaliser une étude prospective sur la qualité de la ressource en eau du bassin supérieur du Litani en incluant le lac de Qarraoun, de comprendre la relation entre la recharge et la consommation d'eau et, si pertinent, de proposer des solutions pour une meilleure gestion des eaux polluées. L'étude porte sur l'interprétation des sources de pollution en mesurant de nombreux paramètres physicochimiques (pH, T °, TDS, Ec), chimiques (Na, Ca2, Mg2, Cl-, SO2-4, NH3, NO-3, PO2-4, K, DBO5 et DCO), les métaux lourds (Fe, Ni, Zn, Cu, Cr, Al, Ba, Pb, Mn) et des paramètres microbiologiques de l'eau et les sédiments de la partie supérieure du bassin Litani et dans le lac. Des échantillons ont été prélevés au cours des trois saisons d'hiver (Février), du printemps (mai) et d'été (Septembre) en 2010-2013. Les analyses microbiologiques et physico-chimiques sont effectuées en conformité avec les méthodes standards européennes et méthode standard (OMS). Des méthodes statistiques multi-variées (analyse hiérarchique de la concentration : HAC, et de l'analyse en composantes principales : PCA) et la corrélation de Pearson ont ensuite été appliquées pour déterminer l'influence des polluants dans le lac et la rivière.
Author: Linda Strande Publisher: IWA Publishing ISBN: 1780404735 Category : Technology & Engineering Languages : en Pages : 428
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It is estimated that literally billions of residents in urban and peri-urban areas of Africa, Asia, and Latin America are served by onsite sanitation systems (e.g. various types of latrines and septic tanks). Until recently, the management of faecal sludge from these onsite systems has been grossly neglected, partially as a result of them being considered temporary solutions until sewer-based systems could be implemented. However, the perception of onsite or decentralized sanitation technologies for urban areas is gradually changing, and is increasingly being considered as long-term, sustainable options in urban areas, especially in low- and middle-income countries that lack sewer infrastructures. This is the first book dedicated to faecal sludge management. It compiles the current state of knowledge of the rapidly evolving field of faecal sludge management, and presents an integrated approach that includes technology, management, and planning based on Sandecs 20 years of experience in the field. Faecal Sludge Management: Systems Approach for Implementation and Operation addresses the organization of the entire faecal sludge management service chain, from the collection and transport of sludge, and the current state of knowledge of treatment options, to the final end use or disposal of treated sludge. The book also presents important factors to consider when evaluating and upscaling new treatment technology options. The book is designed for undergraduate and graduate students, and engineers and practitioners in the field who have some basic knowledge of environmental and/or wastewater engineering.
Author: Claire Faucheux
Author: Claire Faucheux
Author: G. D. Haffner
Author: 
Author: Aude Beauger
Author: LUIZ AUGUSTO.. KAUARK LEITE
Author: Association française de normalisation (AFNOR : Paris)
Author: Chaden Moussa Haidar
Author: AFNOR. Association française de normalisation
Author: Linda Strande
Author: John A. Parrotta