phosphorus and natural organic matter excesses in dam water : diagnosis and solutions Case of the Ribou lake, Cholet, Maine et Loire, France
Excès de Phosphore et de Matières organiques naturelles dans les eaux de retenues : diagnostic et remèdes Cas du lac de Ribou à Cholet, (Maine-et-Loire, France)
Résumé
Our present work enables to understand better the association plant/biofilm in order to find some solutions to remove phosphorus (P) and organic matter (OM) excesses in dam water, located in Ribou watershed. First of all, our study has consisted to do floristic inventory to establish a diagnosis and to select some macrophytes potentially interesting to remove pollutants in water. In the second time, we have studied the chemical and microbial composition of epiphytic biofilms. Our approach aims to establish diagnosis by a natural biofilm which could be used like a biomarker. A study in bioreactor was investigated in order to show how biofilms modifie natural water. Several analytical tools were used to follow the evolution of physicochemical and algae composition of water between the input and output of bioreactor. TOC meter, 3D fluorimetry and pyrolysis GC-MS have enabled to study organic matter and the chemical composition is studied by ICP-OES and EDX. For a conclusion, principal component analysis (PCA) has meanly used to see correlation between all parameters studied and has shown that each biofilm has their own characteristic.
Les présents travaux ont tenté de répondre à la double problématique des excès de phosphore (P) et de matières organiques (MO) présents dans les eaux du lac de Ribou à Cholet, Maine-et-Loire, France et donc 50% sont avérés être d'origine anthropique. Nos travaux ont permis dans un premier temps de diagnostiquer les conséquences de ces excès de polluants à travers la réalisation d'inventaires floristiques qui ont montré qu'un ensemble caractéristique de macrophytes et dénommé Phalaridae (comprenant notamment la baldingère encore appelée faux roseau) démontrait la forte pollution du milieu d'étude. Les inventaires nous ont aussi permis de proposer des espèces autochtones comme potentiellement intéressantes pour l'aménagement de zones humides plantées, solution de restauration pour l'épuration du milieu. Ensuite, l'étude s'est focalisée sur la composition chimique et microbiologique des biofilms épiphytiques (biofilms portés par les macrophytes inventoriés et présents au niveau de leur partie aérienne imergée) présents in situ. Cette approche a permis d'établir un diagnostic du milieu en mettant en avant le biofilm épiphytique comme procédé d'épuration des excès de P et de MO, mais aussi d'avancer, pour la première fois, le biofilm épiphytique comme bioindicateur de qualité d'une eau de retenue. Les outils mis en œuvre notamment pour l'étude de la composition chimique des biofilms furent : la fluorimétrie 3D, le COT mètre, la pyrolyse CG-SM, l'ICP-OES et le MEB/EDX. Des analyses complémentaires par ACP (analyses en composantes principales) ont permis de mieux visualiser les corrélations entre les différents paramètres physico-chimiques des eaux. Enfin des essais de dépollution en laboratoire ont permis la mise au point d'un nouveau bioréacteur à biofilm (BRB) qui sera utile dans l'avenir pour mener des études sur la biodégradabilité des micropolluants classiques des eaux naturelles : pesticides, nitrates, métaux lourds et aborder les micropolluants émergents tels les cyanotoxines, les drogues et médicaments humains et les médicaments vétérinaires.
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