Academic literature on the topic 'Panaches bactériens'

La réduction du risque microbiologique dans les eaux de baignade nécessite des données de terrain précises. Aujourd’hui, des données fiables de terrain suffisamment denses dans le temps et dans l’espace sont difficiles, voire impossibles à recueillir à cause du manque d’appareils de mesure permettant de le faire, de la complexité logistique pour prélever et analyser les échantillons, avec des coûts élevés. Nous présentons une méthodologie innovante avec l’instrumentation associée pour évaluer à moindre coût l’impact microbiologique en rivière de pollutions. Connaître la pollution microbiologique en rivière relève de la modélisation hydrodynamique couplée à des estimations de concentration des sources de pollution et à l’évolution de la microbiologie dans le milieu. Les résultats permettent d’obtenir une estimation de l’évolution des pollutions microbiologiques, mais restent très dépendants des paramètres locaux de calage pour estimer localement un niveau de pollution. La méthodologie présentée ici permet d’obtenir des concentrations précises directement dans le milieu, pour une gamme importante d’événements polluants, en déployant sur site une technologie automatisant les prélèvements et les analyses microbiologiques n’importe où souhaité. Nous présentons une étude de cas où nous avons d’abord quantifié l’impact ponctuel des rejets, colorés à la fluorescéine (traceur) et déclenchés de manière coordonnée, de cinq bateaux, au moyen de mesures à haute densité de la concentration de bactéries Escherichia coli (E. coli) et de la concentration relative (CR) de traceur permettant de calculer les facteurs de dilution. Le prélèvement a été réalisé manuellement à la canne, et de manière automatique avec un drone aquatique ciblant le panache de pollution. Nous avons ensuite évalué l’impact sanitaire des rejets des cinq bateaux sur un mois entier au moyen de l’instrumentation de microbiologie rapide Alert, placée à l’amont et à l’aval du groupe de bateaux, pour distinguer l’impact des rejets des bateaux sur le bruit de fond des E. coli dans la Marne. Tous les instruments utilisés sont actionnés automatiquement, fonctionnent sur batteries et transmettent leurs données sans fil, ce qui dispense du besoin d’un laboratoire pour analyser les prélèvements.

Le fonctionnement de procédés de filtration utilisés lors de la production d'eau potable, peut être altéré par une présence non contrôlée de bactéries. L'adhésion bactérienne et la formation de biofilm sont des phénomènes complexes qui sont influencés par des paramètres hydrodynamiques, physicochimiques ou microbiologiques. L'objectif de cette thèse est de progresser dans la compréhension du transfert bactérien lors de l'écoulement dans un milieu poreux. Des microsystèmes en PolyDiMethylSiloxane à géométries contrôlées mimant des systèmes de filtration ont été développés pour suivre par microscopie optique la dynamique d'adhésion bactérienne. Les résultats expérimentaux, en conditions non nutritives, montrent qu'Escherichia coli ainsi que d'autres bactéries de type Gram -ou de type Gram +, forment des panaches en aval des microcanaux ; ce phénomène est exacerbé par la tortuosité du milieu poreux. En parallèle, une étude numérique des écoulements a mis en évidence un lien entre la présence d'écoulements secondaires perpendiculaires à l'entrée et à la sortie des microcanaux et la formation de panaches. A partir des résultats numériques et expérimentaux, un scénario pour la formation de panaches a été élaboré : i) Transport des bactéries vers les parois facilité par les écoulements secondaires ; ii) Formation de filaments entraînés vers le centre de l'écoulement par les écoulements secondaires en sortie de canal ; iii) Capture des bactéries par les filaments (effet filet de pêche) et formation de panaches. La connaissance de ces phénomènes pourra permettre de mieux contrôler le risque de développement bactérien dans les procédés de filtration ou dans des réseaux d'eaux
The operation of filtration units, such as those used in the production of drinking water, can be altered by the uncontrolled presence of bacteria. Bacterial adhesion and biofilm formation are complex processes influenced by factors (hydrodynamic, physico-chemical, microbiological, etc. ). The aim of this thesis was to make progress in the understanding of bacterial transfer during flow through a porous medium. Microfluidic devices made of polydimethylsiloxane with controlled geometries mimicking filtration systems were developed to follow, by optical microscopy, the adhesion dynamics. Experimental results, in non-nutritive conditions, show that Escherichia coli and other Gram- bacteria (Pseudomonas aeruginosa) or Gram+ bacteria (Enterococcus hirae, Staphylococcus aureus), accumulate as streamers in the downstream a zone of the microchannels and that streamers are promoted by medium's porous tortuosity. In parallel, a numerical flow study highlighted a link between streamer formation and the presence of secondary flow at the inlet and the outlet of the microchannels. From the numerical flow simulations and experimental results, a scenario for streamer formation is proposed: i) bacterial transport toward the wall, enhanced by the secondary flow at the microchannel entrance; ii) formation of filaments, driven towards the bulk by secondary flow at the microchannel outlet; iii) capture of bacteria by the filaments ("fishing net" effect) and streamers formation. A fuller understanding of these phenomena should allow better control of bacterial development in filtration processes (e. G. Sand filtration or membrane filtration) or other systems such as water distribution networks

Dans ce travail nous avons etudie le devenir des bacteries heterotrophes, au sein des reseaux microplanctoniques de la colonne d'eau du panache rhodanien. Les eaux du fleuve rhone riches en matiere organique qui se deversent en mediterranee, s'ecoulent sans melange vertical constituant un systeme a trois couches: la couche d'eau douce, la couche d'eau marine et la couche d'eau d'interface. Dans la couche d'interface, la biomasse et la production bacterienne sont plus elevees que dans les deux couches fluviatile et marine. Cet accroissement de l'activite est due aux phenomenes passifs conduisant a l'accumulation de materiel organique et a la production biologique par les organismes phytoplanctoniques. La mortalite bacterienne par predation y est egalement plus forte que dans les deux autres couches, ce qui represente une exportation de la matiere organique vers les niveaux superieurs de la chaine trophique. L'analyse saisonniere nous permet de montrer (i) une succession dans le temps des populations microplanctoniques: autotrophes (au printemps) et heterotrophes (en ete), et (ii) l'influence de la temperature et de la source nutritive, autochtone et allochtone, sur la biomasse et la production de biomasse bacterienne. De plus les fortes variations de la structure hydrologique de la colonne d'eau du panache rhodanien favorisent l'existence de communautes bacteriennes plurispecifiques, capables de s'adapter successivement a des conditions environnementales fluctuantes. Le changement osmotique implique une diminution de la richesse en substrat organique pour la croissance bacterienne. La communaute bacterienne du fleuve est affectee, aussi bien au niveau de l'abondance bacterienne qu'au niveau de la production de biomasse, lors de la dilution de l'eau du rhone dans le milieu marin oligotrophe. Tandis que, pour la communaute bacterienne marine, l'alteration de son milieu naturel par l'arrivee des eaux du fleuve, stimule l'activite metabolique et la production de biomasse. Cette communaute bacterienne apparait comme la plus apte a utiliser les nutriments apportes par les eaux du fleuve et a profiter de la richesse en matiere organique accumulee dans la zone d'interface eau douce-eau salee

Le but de ce travail etait de determiner l'activite des bacteries nitrifiantes dans la colonne d'eau du panache rhodanien et dans la colonne d'eau et les sediments de l'ocean austral. La methode de mesure de l'activite nitrifiante est basee sur l'utilisation d'un inhibiteur specifique du metabolisme energetique de chaque type de bacteries (l'allythiouree inhibe les bacteries nitrosantes et le chlorate les bacteries nitratantes). Dans la colonne d'eau du panache rhodanien, l'evolution saisonniere de l'activite nitrifiante met en evidence deux saisons: une saison froide, ou l'activite est faible, et une saison chaude, ou l'activite est forte. Les facteurs les plus importants influencant les vitesses des processus de nitrification sont par ordre decroissant: les substrats energetiques, la temperature, l'oxygene dissous et les matieres en suspension. La nitrification peut contribuer a nitrifier en moyenne 20% de l'ammonium arrivant par l'eau du fleuve. Au niveau du nitrate, la nitrification peut fournir entre 14 a 66% du nitrate assimile par le phytoplancton. Dans la colonne d'eau de l'ocean austral, au cours de la mission antares i, les activites nitrifiantes montrent une tendance a augmenter du sud au nord, avec des augmentations tres sensible de ces activites dans les zones des fronts sub-antarctique et sub-tropical. La nitrification peut fournir jusqu'a 10 a 50% du nitrate assimile par le phytoplancton. Dans les sediments, les activites sont relativement fortes pour toutes les stations. La presence d'oxygene et l'absence de diminution du nitrate dans l'epaisseur du sediment permettent de penser qu'il n'y a pas de processus de denitrification ; tout le nitrate produit peut donc diffuser dans la colonne d'eau