Academic literature on the topic 'Sols – Teneur en nitrates – Mesure'

Dans les périmètres irrigués du Maroc, la pollution nitrique diffuse des eaux souterraines augmente le risque de détérioration de la qualité des ressources hydriques et engendre un risque sanitaire pour la population rurale s'approvisionnant le plus souvent directement de l'aquifère. La présente étude, réalisée dans le périmètre du Tadla (3600 km2), située au centre du Maroc, vise à faire l'état des lieux de la contamination des eaux souterraines par les nitrates et à identifier les causes potentielles de cette pollution. Le suivi de la concentration des eaux souterraines en nitrates a été réalisé durant la période août 1996 - avril 1998 dans un réseau de cent puits. Les paramètres du milieu physique et des pratiques culturales ont été déterminés soit par des mesures au champs, des analyses au laboratoire ou par enquête auprès des agriculteurs dans un réseau de 40 sites. Les résultats sont présentés sous forme de cartes thématiques par le SIG. Le niveau actuel de la pollution nitrique des eaux souterraines dans le périmètre irrigué du Tadla commence à devenir critique. De part la pollution ponctuelle mise en évidence aux alentours de quelques agglomérations urbaines et à l'aval des sucreries, les zones dont les teneurs en nitrates des eaux souterraines dépassent 50 mg NO3- /l sont localisées en aval des Béni Amir et en aval et à l'Est des Béni Moussa Est. Béni Moussa Ouest reste en général moins polluée que Béni Moussa Est. Les apports excessifs en eau et en engrais azotés pour les cultures pratiquées (blé, betterave, cultures maraîchères, arboriculture et luzerne), sont les causes directes de la pollution diffuse. Par ailleurs, il est certain que la texture du sol (argileuse, argilo-limoneuse et limono-argileuse), la teneur en argile (29% à 55%) et tous les paramètres qui leurs sont corrélés notamment la réserve utile du sol, réduisent le risque de lixiviation des nitrates en profondeur et assurent en conséquence un contrôle naturel de la pollution nitrique des eaux souterraines. Néanmoins, tous les autres facteurs étudiés notamment le niveau des nappes faible par rapport au sol (<4m-12m), la vitesse d'infiltration du sol en milieu saturé généralement élevée (20-450 mm/h), les teneurs assez importantes du sol en matière organique (1.5%-3.5%) et en azote total (0.10%-0.15%), joueraient positivement sur la vulnérabilité de la nappe à cette pollution. De même, le pouvoir de minéralisation élevé des sols couplé aux conditions écologiques favorables à une minéralisation intense de la matière organique native du sol, assez caractéristique des régions irriguées à climat méditerranéen, seraient en partie responsable de cette pollution. Néanmoins, Aucune corrélation n'a été mise en évidence entre la teneur en nitrate des eaux souterraines et les combinaisons linéaires des variables du milieu physique. Ceci serait dû à l'homogénéité du milieu physique et à l'accumulation de la pollution suivant le sens d'écoulement des nappes de l'amont vers l'aval hydraulique. Vu le niveau d'intensification agricole que connaît cette région, la situation risquerait de s'aggraver rapidement induisant, en dehors de toute mesure de prévention, la détérioration de la qualité des eaux souterraines dans cette région.

L’objectif de ce texte est d’analyser dans quelle mesure il est possible de réduire l’excrétion de N par l’animal et les quantités de N potentiellement lessivables par réduction des intrants azotés tout en limitant les effets négatifs sur la nutrition de l’animal et les performances laitières par animal et par hectare. Dans une première partie, ce texte rappelle les origines des pertes d’azote par l’animal. Ce sont les quantités d’azote excrétées dans l’urine qui sont les plus variables. Elles varient notamment en fonction de la fertilisation azotée et de l’équilibre de la ration. Au niveau de l’animal, la réduction de la fertilisation azotée réduit fortement l’excrétion urinaire sans affecter fortement la valeur nutritionnelle du fourrage et les performances, du moins tant que la teneur en MAT de l’herbe reste supérieure à 120 g par kg de MS. En deçà de cette valeur, l’ingestion d’herbe et finalement la production laitière sont réduites. L’introduction de trèfle blanc permet de limiter la fertilisation sans affecter les performances voire même en les accroissant mais, du fait de sa forte teneur en protéines, le trèfle accroît l’excrétion urinaire de N. A l’échelle de la parcelle, la réduction de la fertilisation réduit toujours le bilan azoté et les risques de pertes par lessivage car les intrants azotés sont alors toujours réduits dans une bien plus grande proportion que les quantités d’azote exportées par le lait. L’introduction de trèfle permet en général de réduire le bilan N de la parcelle et les risques de fuites de nitrates comparés à une parcelle de graminées fortement fertilisée, à conditions toutefois de ne pas dépasser 30 à 40% de trèfle dans l’association. Au-delà, les quantités d’azote fixées par le trèfle et finalement le lessivage peuvent augmenter. Pour un niveau de fertilisation N donné, l’accroissement du chargement ne réduit que marginalement le bilan N des parcelles. La supplémentation avec des céréales ou de l’ensilage de maïs permet de réduire l’excrétion de N par vache car elle réduit la teneur en N de la ration mais elle peut dégrader les bilans à l’échelle de la parcelle car elle s’accompagne en général d’un accroissement du chargement.

Une grande quantité d'eau est perdue dans les zones de pâturage et prairies naturelles du fait de la présence dans ces régions de plantes à forte transpiration. La gestion du couvert végétal et des bassins versants a été proposée comme moyen pour augmenter la disponibilité des ressources en eau. Des efforts accrûs ont été consacrés au développement de pratiques de gestion et d'outils pour évaluer le potentiel d'augmentation de la ressource en eau. La modélisation hydrologique joue un rôle clé dans ces efforts. Un des outils les plus complets pour la modélisation dans les zones de pâturage et prairies naturelles est le modèle SPUR. Il s'agit d'un modèle de bassin versant, spatialement semi-distribué. Le modèle est constitué de cinq modules principaux qui incluent les aspects suivants: climat, hydrologie, plantes, animaux et économie. La composante hydrologique du modèle prend en compte à un pas de temps journalier les phénomènes de ruissellement, évapotranspiration, percolation et écoulement latéral. Le ruissellement est calculé à partir du numéro de courbe qui dépend du couvert végétal, des pratiques culturales, ainsi que des conditions hydrologiques. Cependant l'utilisation par le modèle de la méthode du numéro de courbe pour déterminer le ruissellement pose de sérieux problèmes quant à l'efficacité du modèle. Dans notre recherche, nous avons substitué la méthode des numéros de courbe par l'équation de Green et Ampt. Un avantage majeur de cette approche est l'utilisation de l'intensité de la pluie comme variable de forçage au lieu de la pluie journalière. De plus, cette équation d'infiltration utilise des paramètres physiques comme la conductivité hydraulique à saturation. L'objectif de cet article est de présenter les performances du modèle SPUR original et modifié sur trois types de couvert végétal : sol nu, sol enherbé et buissons. Trois années de mesures collectées sur le bassin versant de Throckmorton (Texas, Etats Unis d'Amérique) ont été utilisées pour la calibration et la validation des modèles. Les performances des modèles ont été évaluées en utilisant le coefficient d'efficience de Nash et Sutcliff. Le calage a porté sur la première année de mesure. Pour le modèle original, le calage a consisté à ajuster les numéros de courbe de manière à optimiser l'efficience. Pour le modèle modifié, il n'a été procédé à aucun calage. Les valeurs de conductivité hydraulique à saturation ont été estimées en utilisant des équations de pédotransfert en se basant sur les propriétés texturales et structurales des sols. L'introduction dans le modèle SPUR de l'équation de Green et Ampt a considérablement amélioré la performance du modèle pour la prévision du ruissellement sur tous les sites. L'efficience moyenne pour les prévisions du ruissellement mensuel sur sol nu est de 0.16, alors que celle ci est négative pour le modèle original (-0.11). Pour les sites enherbés l'efficience du modèle modifié est de 0.48 alors qu'elle est négative pour le modèle original. L'utilisation du numéro de courbe a résulté en une surestimation systématique du ruissellement sur tous les sites. De manière générale, le modèle original et le modèle modifié présentent de meilleures performances sur les sites non nus. Ceci est dû au fait que les deux modèles sous-estiment de manière significative l'évaporation sur les sols nus. Un des désavantages des deux modèles est en effet de limiter l'évaporation aux premiers 15 cm du sol. L'introduction de l'équation de Green et Ampt a amélioré les performances du modèle pour la prévision du ruissellement aussi bien à l'échelle mensuelle qu'annuelle. De plus, le modèle modifié est sensible au type d'occupation du sol et est donc adapté comme outil pour l'analyse de scénario en vue de préserver les ressources en eau. Une analyse de sensibilité a été conduite afin d'évaluer l'impact des paramètres d'entrée sur les sorties des deux modèles. L'analyse de sensibilité a consisté à modifier systématiquement les paramètres d'entrée de plus ou moins 10%. Pour le modèle original, l'analyse a porté sur l'influence du numéro de courbe, et pour le modèle modifié celle ci a porté sur l'étude de l'impact lié aux paramètres utilisés pour calculer la conductivité hydraulique à saturation. Concernant le modèle original, une augmentation du numéro de courbe de 10% entraîne une augmentation du ruissellement de 120% pour le sol nu, et aux alentours de 100% pour les autres sites. L'impact de ces variations sur l'évaporanspiration est minimal, avec une variation maximale de 16% pour le sol nu. Concernant le modèle modifié, la teneur du sol en sable est le paramètre ayant la plus grande influence sur la quantité d'eau ruisselée pour le sol nu. Par contre, pour les lysimètres ayant un couvert végétal, le pourcentage de sol couvert par la canopée est le factor majeur contrôlant la quantité d'eau ruisselée. Les paramètres liés au couvert végétal ont un plus grand impact sur le ruissellement que les paramètres liés aux propriétés intrinsèques du sol. Globalement l'introduction de l'équation de Green et Ampt a amélioré les capacités prédictives du modèle. Outre le fait que le modèle modifié ne nécessite pas un calage particulier pour la détermination des paramètres de transfert de l'eau dans le sol, il se base sur l'intensité de la pluie pour la détermination du ruissellement. Il a été montré que le modèle modifié est sensible aux changements de type d'occupation du sol. Il peut donc être donc utilisé comme outil pour évaluer l'impact de différents scénarios d'occupation du sol sur les ressources en eau dans les zones de pâturage et prairies naturelles. Toutefois, des améliorations, telles que l'introduction de l'impact du développement de fissures sur l'infiltration (écoulement préférentiel) ainsi que sur le phénomène d'évaporation devraient être prises en compte afin d'améliorer les prévisions du bilan hydrologiques, notamment sur sol nu.

Les biocarburants de 2ème génération pourraient fournir une énergie renouvelable au secteur des transports et ainsi permettre de lutter contre le changement climatique. Toutefois, leurs bilans gaz à effet de serre, énergétiques et environnementaux seront probablement très dépendants des ressources utilisées. Les cultures lignocellulosiques candidates à la production de biocarburant 2G devront ainsi concilier forte productivité, faibles besoins en intrants et faibles impacts environnementaux. L’objectif de la thèse a été de quantifier les bilans d’eau, d’azote et de carbone à l’échelle de la parcelle, pour différentes cultures candidates et différentes pratiques culturales. Nous nous sommes appuyés sur le dispositif expérimental de long terme « Biomasse & Environnement », mis en place en 2006 à Estrées-Mons, en Picardie. Il compare deux cultures pérennes en C4 (Miscanthus × giganteus et switchgrass), deux cultures pluriannuelles fourragères en C3 (fétuque et luzerne) et deux cultures annuelles récoltées en plante entière (sorgho fibre et triticale). Il inclut deux niveaux de fertilisation et deux dates de récolte pour les cultures pérennes : récolte précoce (octobre) ou récolte tardive (février). Les mesures effectuées ont porté sur : i) la production de biomasse, ii) l’évolution des stocks d’eau du sol en continu pendant 7 ans, iii) la profondeur et la densité des systèmes racinaires, iv) le drainage et la concentration en nitrate de l’eau drainée, évalués avec le modèle STICS à partir des stocks d’eau et d’azote minéral du sol mesurés en milieu d’automne et fin d’hiver, v) les stocks de carbone organique du sol en 2006 et 2011-2012, vi) le devenir de l’engrais azoté, suivi par marquage isotopique 15N de l'engrais pendant 4 ou 5 années successives.Grâce à leur enracinement profond, les cultures pérennes et pluriannuelles ont prélevé davantage d’eau que les cultures annuelles, notamment en profondeur. Le drainage sous les cultures pluriannuelles a été plus faible que sous les cultures annuelles (64 contre 133 mm an-1 en moyenne sur 7 ans), malgré une production de biomasse équivalente. Il a été intermédiaire pour les cultures pérennes (56-137 mm an-1) et très fortement lié à la production (elle-même fonction de l’espèce et de la fertilisation azotée). La concentration en nitrate a varié de 2 à 23 mg l-1. Elle a été en général plus faible sous les cultures pérennes, sauf pour le miscanthus lors de la première année de mesure. Les stocks de carbone du sol ont augmenté fortement sous les cultures pluriannuelles (+0.93 t C ha-1 an-1) mais n'ont pas varié significativement pour les autres cultures. Le 15N retrouvé dans la biomasse récoltée a été plus faible pour les cultures pérennes, particulièrement lorsqu’elles sont récoltées tardivement, mais cela est compensé par une plus forte proportion de 15N dans leurs organes souterrains et dans le sol. Le 15N retrouvé dans le système sol-plante a été de 69% de l’azote apporté pour les cultures pérennes, 61% pour les cultures pluriannuelles et 56% pour les cultures annuelles, ce qui suggère que des pertes importantes ont eu lieu par volatilisation et dénitrification. Dans nos conditions pédoclimatiques, les cultures pérennes en C4 sont les plus intéressantes pour concilier forte production de biomasse, forte efficience d’utilisation de l’eau et de l’azote et faibles pertes d’azote vers l’hydrosphère et l’atmosphère. En revanche, seules les cultures pluriannuelles permettent de stocker du carbone à court terme
Second generation biofuels could provide renewable energy to the transportation sector while mitigating climate change. However, their greenhouse gas, energy and environmental balances will probably depend on the feedstock used for their production. Bioenergy crops that could be used for second generation biofuels will have to fulfil several requirements, including high productivity, low input requirements, and low environmental impacts. The objective of this work was to assess the water, N and C balances at the plot scale for various bioenergy crops with different management. The study is based on a long term field experiment, called “Biomass & Environment”, established at the INRA experimental station in Estrées-Mons, northern France. This experiment includes two perennial C4 crops (Miscanthus × giganteus and switchgrass), two semi-perennial forage C3 crops (fescue and alfalfa) and two annual C4/C3 crops (fibre sorghum and triticale). It compares two nitrogen treatments and two dates of harvest of perennial crops: early (October) or late harvest (February). Measurements have been carried out on: i) biomass production; ii) soil water stocks, monitored continuously during 7 years; iii) root depth and density; iv) drainage and nitrate concentration in drained water, assessed from soil water and mineral N content measurements (in mid-autumn and late winter) and using the STICS model; v) soil organic carbon (SOC) stocks in 2006 and 2011-2012; vi) the fate of 15N-labelled fertiliser applied during 4 or 5 successive years.Thanks to their deep rooting system, perennial and semi-perennial crops consumed more water than annual crops. The amount of drained water was lower under semi-perennial than annual crops (64 vs. 133 mm yr-1 average over 7 years), despite an equivalent biomass production. It was intermediate under perennial crops (56-137 mm yr-1) and negatively correlated to biomass production, itself depending on crop species and N rate. Nitrate concentration in drained water varied between 2 and 23 mg l-1. It was generally lower under perennial than other crops, except for miscanthus on the first year of measurement. SOC stocks increased markedly over time under semi-perennial crops (+0.93 t C ha-1 yr-1), whereas no significant change occurred under perennial and annual crops. The 15N recovery in the harvested biomass was lower for perennial than other crops, particularly when harvested late, but compensated by a higher 15N recovery in belowground organs and soil. The overall 15N recovery in the soil-plant system was 69% in perennials, 61% in semi-perennials and 56% in annual crops, suggesting that important fertiliser losses occurred through volatilisation and denitrification. In our pedo-climatic conditions, the C4 perennial crops performed best in terms of production, water and nitrogen use efficiency, and nitrogen losses towards the groundwater and the atmosphere. However, only semi-perennial crops yielded in SOC sequestration

La reduction dissimilative du nitrate en ammonium est mise en evidence dans dix sols agricoles, et represente 3,7 a 35,8% de la quantite d'azote nitrique apporte. L'etude de l'effet de plusieurs niveaux de c-glucose/n-nitrate (2,5; 5; 10) sur cette reaction, ainsi que sur la denitrification, a ete realisee dans des echantillons de sol standardides physiquement et soumis a differentes pressions partielles en oxygene (0; 0,5; 1,0; 2,0 kpa). Cette etude demontre que, malgre une production importante de n::(2)o (denitrification) dans tous les traitements, la production dissimilative d'ammonium est favorisee par des rapports c/n eleves et que, dans ces conditions, elle semble etre moins sensible a l'action de l'oxygene que la denitrification (. . . )

Cette thèse se situe dans le cadre de la caractérisation des milieux évolutifs. L'objectif est le suivi de l'évolution des paramètres thermophysiques au cours du temps. Au niveau expérimental, l'application des techniques nouvelles de mesures fluxmétriques permet de définir complètement et simplement l'état thermique dans le plan. Sur le plan théorique, le recours aux méthodes de la théorie du signal permet de développer des techniques d'identification dans le domaine fréquentiel. Deux configurations sont proposées. La première implique un double accès au système dans le cadre d'un schéma entrée/sortie. La méthode permet une caractérisation thermique complète du matériau par un essai, tout en minimisant la perturbation imposée au milieu. Les sollicitations sont des signaux binaires pseudo aléatoires, qui fournissent une faible énergie au système à caractériser. Cela conduit à limiter l'utilisation de la méthode à des matériaux stables ou lentement évolutifs. Pour aborder les milieux rapidement évolutifs, la caractérisation par impédance thermique est proposée. Elle permet d'identifier l'effusivité thermique. Deux méthodes de traitement des données sont comparées : une classique analyse de Fourier réalisée sur la base de calculs FFT et un traitement basé sur une modélisation paramétrique pour réduire la durée des expérimentations. Ainsi, une durée d'observation du système de l'ordre de 5 mn suffit à identifier l'impédance thermique. Les performances de cette approche permettent de caractériser un système en évolution. Elle constitue la base d'une nouvelle méthode de suivi de l'évolution de la teneur en eau locale d'un sol. Les méthodes sont validées sur un matériau inerte de référence. Une loi de corrélation est établie entre la teneur en eau d'un stable et ses caractéristiques thermiques. Elle est appliquée au suivi de l'évolution de la teneur en eau du milieu durant des processus de séchage.

Le protoxyde d'azote (N2O), gaz en traces dans l'atmosphère, est impliqué dans l'effet de serre et la chimie de l'ozone (O3) stratosphérique. Dans ce travail, nous avons développé les méthodes de traçage isotopique 15N à l'étude des émissions de N2O par les sols. L'apport d'un traceur isotopique 15N, permettant la mesure simultanée des émissions de N2O et de N2, a souligné la grande variabilité intra-parcellaire de la dénitrification. Les données confortent l'hypothèse du rôle de la disponibilité en carbone sur la régulation du rapport N2O/N2. L'apport de traceurs isotopiques (15NH4+ ou 15NH3–) a permis d'évaluer la contribution relative de la nitrification et de la dénitrification aux émissions de N2O. Le passage vers des conditions saturées en eau a augmenté la proportion d'azote nitrifié émise sous forme de N2O. Une étude du fractionnement isotopique au cours de la dénitrification montre une diminution de ce fractionnement avec l'enrichissement isotopique 15N du substrat apporté
Nitrous oxide (N2O) is a trace gas involved in the greenhouse effect and stratospheric ozone (O3) depletion. During this work, we have developed isotopic techniques to study N2O emissions from soils. Using the addition of a 15N–labelled substrate, allowing the simultaneous measurement of N2O and N2, observed spatial variability of N2O and N2 emissions was significant at the field scale. Results support the hypothesis that soil carbon availability influences N2O/N2 regulation. The relative contributions to N2O production of nitrification and denitrification were investigated using a pair–labelled experiment (15NH4+ or 15NH3–). Transition to saturated conditions increases the proportion of nitrified nitrogen emitted as N2O. Finally, a study of isotopic fractionation during denitrification shows a decrease in the fractionation effect with the 15N enrichment of the added substrate

Dans ce travail, un outil de modelisation mathematique a ete mis au point pour modeliser de facon simple et rapide, et avec une precision acceptable, le transport des nitrates d'origine agricole dans les eaux souterraines. Les donnees necessaires pour l'utilisation de cet outil de modelisation peuvent etre recueillies sur une annee, avec un nombre restreint de mesures in situ. Le modele peut etre applique a une nappe libre alimentant une station de pompage et sur laquelle l'impact de la pollution nitratee d'origine agricole est tres fort. L'outil de modelisation est constitue d'un modele de transport en zone saturee, developpe en langage de programmation turbo-pascal et integre dans un systeme d'information geographique (idrisi). Le sig joue un role d'interface pour le modele et permet une saisie rapide des donnees de modelisation. Un certain nombre de simplifications apportees a la theorie du modele permet de restreindre le nombre de donnees necessaires a la simulation : - le modele est base sur un principe convectif pur (la dispersion etant negligee) ; - il traite egalement l'evolution annuelle de la piezometrie de la nappe par une interpolation mathematique entre la piezometrie des hautes eaux et des basses eaux. Le modele de transport, ne gerant pas l'hydrodynamisme de l'aquifere, a ete couple avec un modele hydrodynamique : modflow. Le modele de transport a egalement ete couple avec un modele de transfert de nitrates en zone non saturee : agriflux. Cet outil de modelisation, teste sur deux sites d'etude du poitou-charentes, a donne pour chacun des resultats de modelisation satisfaisants, assurant ainsi la validation du modele. Une modelisation parallele, conduite pour les deux sites avec un modele de transport classique (mt3d, couple avec modflow), a permis d'obtenir des resultats tres proches des premiers, permettant ainsi une validation complementaire de l'outil de modelisation.

Le protoxyde d'azote (N2 O) est un gaz atmosphérique impliqué dans l'effet de serre anthropique et dans la destruction de l'ozone stratosphérique. Une fraction non négligeable des émissions de N2 O proviendrait des sols et de leur utilisation agricole. La dénitrification semble être le processus prédominant d'émissions de N2 O dans les sols des pays tempérés. Dans ce contexte, ce travail de thèse a permis d'apporter des données chiffrées sur les émissions de N2 O dans deux situations pédologiques soumises à des pratiques culturales différentes, et sur les paramètres agroclimatiques de régulation. Les flux se sont montrés faibles en raison des conditions climatiques défavorables aux processus dénitrifiant. Les flux sous blé et colza sont comparables in situ. Parallèlement a ce travail de terrain, des études expérimentales sur le rôle de la teneur en NO3 et de l'effet de la température sur la régulation de N2 O ont été réalisées. L'aptitude des sols a dénitrifier et réduire le N2 O varie fortement avec le sol. Un couplage modèle-expériences nous a permis de définir les constantes de cinétiques enzymatiques. Une inhibition de type non compétitive de la teneur en NO3 sur la réduction de N2 O a été démontrée et il existe un effet de la réduction de N2 O sur celle des NO3. Par ailleurs, une rupture de pente a été mise en évidence de l'effet de la température sur l'activité dénitrifiante. Nous avons établi et utilisé des relations entre les vitesses de ces transformations et de la température dans un modèle empirique de dénitrification. Ces résultats sont à intégrer dans des modèles d'émissions de N2 O et permettent des conseils de gestion des pratiques agricoles afin de diminuer les flux.

L'environnement est devenu une préoccupation majeure dans toute l'Europe, particulièrement en ce qui concerne les pollutions agricoles diffuses. Les eaux souterraines mais aussi rivières et mers sont exposées aux flux d'azote et autre composés liés aux productions agricoles, et à leur impact sur les facteurs environnementaux tels la qualité de l'eau potable, la toxicité ou la biodiversité. Pour des raisons économiques, ces questions ne sont pas encore prioritaires en Europe de l'Est. Pourtant, les plaines bulgares et roumaines qui constituent le bassin versant du Danube avec la Mer Noire comme exutoire nécessitent des actions comme ce projet financé par l'UE. L'objectif était de développer et appliquer, dans les conditions de ces pays, une méthodologie spécifique en coopération avec les chercheurs locaux. Les résultats escomptés étaient des recommandations pour l'agriculture locale et le maintien du potentiel de recherche et développement des pays de l'Est partenaires. Des situations types ont été définies à partir d'informations concernant les cultures et sols les plus fréquemment rencontrés. La deuxième étape a été l'utilisation de modèles de cultures pour extrapoler les résultats des situations types à une échelle régionale. Pour cela, une première série d'éxpérimentations a été réalisée pour caler les paramètres des modèles. Une validation in situ des modèles a été faite basée sur des données expérimentales indépendantes. A partir de ces modèles, l'évaluation des risques et l'identification des zones sensibles sera menée pour les itinéraires techniques "propres" adaptés aux particularités des sites. Les résultats sont une estimation des niveaux de risque et la définition de recommandations visant à réduire les pertes d'azote vers les eaux souterraines ou de surface.

Les teneurs en nitrates, nitrites et d'autres ions peuvent être estimées par spectrophotométrie UV dans les eaux usées et dans les légumes pour le contrôle de procédé, ainsi que pour la surveillance in situ. La méthode est basée sur l'identification spectrale: le spectre UV d'un échantillon est considéré comme une combinaison linéaire de spectres de référence. L'identification de spectres UV de solutions aqueuses peut discriminer le nitrite du nitrate, dans la gamme de 0,5 à 5 mg-N/L, et ce même en présence de chlorure, jusqu'à 100 mg/L et de bicarbonate, jusqu'à 200 mg/L. Les essais dans différentes conditions réelles au SIAAP montrent que cette méthode peut être utilisée pour la surveillance en ligne dans la station d'épuration traitant les eaux de Paris. Plusieurs légumes frais ainsi que les épinards congelés ont été testés. La teneur en nitrates varie de 377 à 3240 mg/kg de légumes frais, et de 545 à 1190 mg/kg d'épinards surgelés. Les ajouts dosés de nitrate montrent l'exactitude de la méthode, avec des récupérations de 91 à 99 % du nitrate ajouté. Les essais de validation effectués sur un site industriel ont montré le potentiel de la méthode d'identification spectrale. Cette méthode n'exige presque pas de consommable, est très rapide et quantitative, avec une maintenance facile et peu onéreuse. Le logiciel d'identification UV-Pro utilisé a toujours montré des résultats analogues à ceux obtenus par PLS ou PCR, il est basé sur des méthodes de résolution analogues. Les perspectives de ce travail sont l'utilisation des méthodes d'identification non linéaires et l'ajout d'autres méthodes de détection pour élargir les potentialités de la spectrophotométrie UV
Contents of nitrate, nitrite and some others ions can be estimated by UV spectrophotometry in wastewater also in vegetables for processing control as well as for in-situ monitoring. The method is based on the spectral identification: UV spectrum of a sample is considered as a linear combination of absorption spectra, named reference spectra. Mathematical identification of UV spectra can discriminate nitrite from nitrate, in the range of 0. 5 to 5 mg-N/L, even in presence of up to 100 mg/L chloride and up to 200 mg/L bicarbonate. The tests in different real conditions show that this method can be used for on-line monitoring in the Wastewater Treatment Plant of Paris. Several fresh vegetables as well as frozen spinaches have been tested. The nitrate content varied from 377 to 3240 mg/kg of fresh vegetables, and 545 to 1190 mg/kg of frozen spinach. The recovery of added nitrate ranged from 91 to 99%. The validation tests carried out in one industry showed the potentiality of the method of spectral identification. This method does not require almost any consumable, is quantitative and very fast reading with easy and low maintenance. The UV-Pro software identification used during this thesis has always shown similar results to those obtained by PLS or PCR, it is based on considerations and methods similar resolution. The prospects of this work will be the use of non-linear methods of identification and the use of complementary methods to expand the potential of UV spectrophotometry