Academic literature on the topic 'Traitement de surface respectueux de l’environnement'

Un facteur limitant de l’oxydation photocatalytique du dioxyde de titane (TiO2) sous irradiation UV est la recombinaison des électrons de la bande de conduction (e-cb) avec les trous d’électron (h+vb) à la surface de TiO2. Le couplage du ferrate(VI), Fe(VI), connu comme un oxydant respectueux de l’environnement, avec la photocatalyse UV/TiO2 pourrait conduire à une synergie oxydative de par le piégeage de e-cb par Fe(VI) et la consécutive formation de l’espèce hautement réactive Fe(V). Cette étude décrit les résultats du couplage TiO2 commercial P25 avec Fe(VI) sous forme pure ou sous forme d’une matière synthétisée dans notre laboratoire (produit solide nommé Fe(VI) matter) pour l’abattement du colorant rhodamine 6G (R6G). Les cinétiques de transformation de R6G ([R6G]0 = 10‑5 M; pH = 8,00 ± 0,05), en présence de TiO2 ([P25] = 0,1 g∙L‑1) illuminé sous UV et/ou de Fe(VI) ([Fe(VI)]0 = 10‑4 M) sont suivies par spectrophotométrie. Une synergie est mise en évidence lors du traitement de R6G par UV/TiO2/Fe(VI) pur, conduisant à une accélération de la transformation de R6G et à une minéralisation plus importante. Cependant, cet abattement n’est pas atteint lors du couplage UV/TiO2/Fe(VI) matter. Une étude de l’impact de sels inorganiques présents dans Fe(VI) matter sur l’activité photocatalytique est présentée. Le sulfate, SO42‑, et le Fe(OH)3 en particulier mènent à une forte inhibition de l’activité de TiO2. Le suivi de la production des radicaux hydroxyles (OH•) montre une inhibition physique de leur production due à la formation d’une couche de sels inorganiques à la surface de TiO2 et au piégeage de radicaux OH• dans la solution.

La Conférence des Nations Unies sur l’environnement et le développement qui s’est tenue à Rio de Janeiro en juin 1992 a été, sans aucun doute, un événement marquant de la coopération multilatérale contemporaine. Le plus grand rassemblement multilatéral jamais organisé auparavant, cet événement aura marqué d’une empreinte indélébile l’architecture institutionnelle du traitement de la question envionnementale et façonne les institutions issues de la Conférence de Stockholm sur l’environnement humain. La Conférence de Rio aura été, au bout du compte, le point de départ d’une ère institutionelle nouvelle et d’une nouvelle façon d’aborder la coopération multilatérale pour la protection de l’environnement. La dimension institutionnelle de la question du développement durable renvoie nécessairement aux progrès qui restent à accomplir en vue d’une meilleure compréhension de la façon dont le développement durable est perçu au niveau national. Cette question traduit aussi la difficulté qu’il y a à adapter le mandat originel des institutions existantes aux exigences multiformes de l’intégration de la question de l’environnement dans les processus de développement économique et social. Elle exige surtout une action concertée tendue en vue d’une plus grande cohérence de l’action internationale qui serait au service d’une nouvelle démarche muliforme à l’égard de l’environnement, au service d’un développement respectueux des équilibres écologiques de notre planète.

L’acide aminométhylphosphonique (AMPA) est le sous-produit de dégradation très répandu du glyphosate et des aminopolyphosphonates (phosphonates). L’utilisation massive de ces molécules conduit à l’omniprésence de l’AMPA dans l’environnement, et en particulier dans les eaux. L’objectif de cette revue de littérature est de résumer et de discuter les connaissances actuelles sur la formation, le transport, la persistance et la toxicité de l’AMPA dans l’environnement. Dans les sols agricoles, l’AMPA est concentré dans la couche arable et se dégrade lentement dans la plupart des sols. Il peut atteindre les eaux souterraines peu profondes, mais il est rarement retrouvé dans les eaux souterraines profondes. L’AMPA fortement adsorbé sur les particules des sols se retrouve dans les cours d’eau et les eaux de surface par ruissellement lors des événements pluvieux. Dans les zones urbaines, l’AMPA provient des aminophosphonates et du glyphosate présents dans les eaux usées et/ou les eaux pluviales selon la configuration du réseau (unitaire ou séparatif). Il est fréquemment quantifié dans le milieu récepteur en aval des stations d’épuration. Il peut être biologiquement dégradé dans les sols et les sédiments dans lesquels il a tendance à s’accumuler tandis que sa photodégradation est très limitée dans les eaux. L’AMPA aussi présent en suspension dans l’air et en quantité non négligeable peut être emporté par de fortes précipitations. Ainsi, l’AMPA provient prin - cipalement des lixiviats agricoles et des rejets d’eaux usées urbaines. La contribution domestique de l’AMPA via le glyphosate est négligeable alors que la contribution via les phosphonates reste peu renseignée. Enfin, il y a un manque critique de données épidémiologiques – en particulier sur l’exposition via l’eau – pour comprendre les effets toxicologiques de l’AMPA sur la santé humaine. Notons cependant que les stations de traitement d’eau potable permettent un abattement significatif de l’AMPA et cela même s’il n’existe pas de limite réglementaire spécifique pour les métabolites en général.

RésuméDifférents produits chimiques naturels et d’origine industrielle présentent une activité endocrinienne. Ces composés sont susceptibles d’agir sur le système endocrinien des animaux et des êtres humains (altération ou déficiences des fonctions reproductrices, occurrence de tumeurs malignes, etc.). De nos jours, il reste de nombreuses questions en suspens (ampleur de la contamination, devenir dans l’environnement, etc.) et le caractère persistant de ces substances en fait un problème majeur pour les générations futures. De plus, plusieurs études ont montré que les estrogènes naturels (tels que l’estrone, le 17β‑estradiol et l’estriol) et l’estrogène synthétique (17α‑éthinylestradiol) sont les composés les plus oestrogéniques présents dans les effluents de stations de traitement des eaux usées. En conséquence, ces estrogènes peuvent rejoindre les eaux de surfaces et les contaminer. En effet, des concentrations aussi faibles que 0,1 ng/L peuvent provoquer des effets oestrogéniques chez les organismes aquatiques exposés. Cette revue s’est donc concentrée sur la présence de ces types de composé dans les eaux de surface et usées, et plusieurs procédés de traitement sont discutés par rapport à leur capacité d’enlèvement des estrogènes. Ainsi, le traitement primaire seul ne permet pas l’enlèvement des estrogènes des eaux usées, alors qu’un traitement secondaire à boue activée réduit généralement les quantités d’estrogènes. Les procédés dits avancés montrent un potentiel élevé pour l’enlèvement des estrogènes, bien qu’ils peuvent former des sous-produits oestrogéniques et/ou cancérigènes. Finalement, les systèmes enzymatiques pourraient être des procédés innovateurs pour le traitement des estrogènes, puisqu’ils montrent un potentiel élevé pour l’enlèvement des composés aromatiques dans les eaux usées.

Les effluents issus des stations d’épuration des eaux usées industrielles et municipales contiennent des quantités non négligeables de polluants organiques, inorganiques et microbiens, qui sont rejetés dans l’environnement par voie directe, ou en suivant la filière de réutilisation (irrigation ou arrosage, etc.). Ces eaux résiduaires constituent l’une des principales sources de contamination des eaux de surface et souterraines (augmentation de la demande chimique en oxygène (DCO), coloration et eutrophisation des cours d’eau, etc.). Dans l’optique de palier le déficit croissant des ressources en eau destinées à la consommation humaine, ces eaux résiduaires sont de plus en plus soumises à des traitements poussés en vue d’une réutilisation. Cette réutilisation doit toujours être réalisée dans l’objectif de fournir une eau présentant, en continu, une qualité spécifique liée à l’usage attendu (eau de production, eau de lavage, eau de refroidissement, eau d’irrigation ou d’arrosage, etc.). Les procédés conventionnels peuvent s’avérer non adaptés, notamment par leur manque de fiabilité dans la qualité des eaux traitées et le risque encouru de contamination microbiologique. Pour faire face à cette importante problématique, les techniques membranaires, notamment les bioréacteurs à membrane (BRM), peuvent constituer une avenue potentielle de traitement et de réutilisation de ces effluents. L’intérêt de ces procédés réside dans leur aspect non polluant, leur facilité d’automatisation et leur capacité à éliminer simultanément les différents polluants en une seule étape de traitement. Ces technologies offrent la possibilité de clarifier et de désinfecter simultanément les eaux sans risque de formation de composés organo-halogénés. Dans cet article, les BRM sont situés par rapport aux techniques conventionnelles de traitement biologique d’effluents. Par la suite, un accent particulier est mis sur la présentation des connaissances actuelles concernant les principes de base des BRM, les critères d’application et les conditions d’opération qui influencent les performances de ces technologies. Les développements récents portant sur la modélisation mathématique de fonctionnement et de colmatage de ces modules sont également présentés. Finalement, les applications industrielles et les coûts d’implantation et d’opération de ces technologies sont brièvement discutés.

Cet article résume les apports du programme «Porcherie verte» dans l’évaluation globale intégrée des systèmes de production porcine, prenant en compte à différentes échelles les diverses dimensions pertinentes de la durabilité, au-delà des seuls impacts environnementaux. La comparaison multicritères de deux types de conduite d’élevage prend en compte l’ensemble des dimensions de la durabilité (environnement, société, économie) mais à une échelle restreinte à l’atelier d’élevage porcin. Comparativement aux animaux élevés sur caillebotis, les porcs élevés sur litière avec accès à une courette bénéficient d’un meilleur bien-être, ont de meilleures performances de croissance mais leurs carcasses peuvent être plus grasses. Leurs viandes peuvent avoir une moindre qualité technologique, mais une meilleure qualité sensorielle. Ce type de conduite produit nettement moins d’odeurs désagréables mais il est plus coûteux. Les produits peuvent cependant potentiellement être mieux valorisés par un label. La modélisation visant une optimisation au niveau de l’exploitation prend en compte les dimensions environnementales et économiques, mais pas sociétales, pour comparer différentes filières de gestion des effluents. L’échelle d’approche est plus large que dans l’étude précédente pour prendre en compte les interactions entre productions animales et végétales sur le territoire de l’exploitation qui correspond à un échelon décisionnel fondamental en agriculture. La filière «Lisier brut» conduit à la meilleure marge brute marginale, avec de bons bilans environnementaux, mais la production est limitée à 60 porcs à l’ha. Le traitement biologique du lisier sans séparation de phases permet d’augmenter la production de porcs mais détériore le bilan apparent de phosphore de l’exploitation et réduit significativement la marge brute par porc produit. La mise en œuvre d’un procédé de séparation de phases préalablement au traitement biologique du lisier permet d’augmenter encore la production de porcs en respectant des contraintes environnementales sur le phosphore, mais il réduit encore plus la marge brute par porc produit. Le compostage du lisier peut être une alternative au traitement biologique pour les petites exploitations, mais son bilan environnemental est médiocre. L’exportation du compost de lisier allège les bilans apparents de N et de P de l’exploitation mais ne change pas les émissions gazeuses. Il permet de maintenir une bonne marge brute, même aux chargements élevés. L’élevage de porcs sur litière permet de produire plus de porcs à l’ha mais au prix d’une dégradation de l’impact environnemental et d’une augmentation des coûts de production. Le compostage du fumier des litières permet d’augmenter la production de porcs à l’ha, mais uniquement en l’absence de contrainte environnementale sur le phosphore, et l’accroissement marginal de marge brute est faible. L’exportation du compost excédentaire permet d’augmenter encore la production de porcs en allégeant les bilans apparents de N et P, mais pas les émissions gazeuses. Parmi les filières avec traitement, qui autorisent des chargements élevés, le traitement biologique semble réaliser le meilleur compromis entre marge brute réalisée et impact sur l’environnement, si l’on néglige les transferts d’impacts hors de l’exploitation. Parmi les filières avec traitement et exportation, qui permettent des niveaux de chargement très élevés, le compostage de fumier semble cumuler les inconvénients en termes de marge brute et d’impacts environnementaux, si l’on néglige les transferts d’impacts hors de l’exploitation associés au traitement biologique. L’évaluation globale de l’impact environnemental des élevages porcins est restreinte à la dimension environnementale mais son échelle d’approche permet d’intégrer l’ensemble des impacts associés aux processus en amont de l’exploitation L’analyse de cycle de vie (ACV) est une méthode de choix pour faire cette évaluation et a été mise en œuvre pour comparer les impacts environnementaux de trois scénarios contrastés de production porcine. La production la plus intensive, suivant le scénario des bonnes pratiques agricoles, a le plus faible impact sur le changement climatique, mais le plus fort impact sur l’acidification. La production biologique, peu intensive, consomme beaucoup de surfaces, mais elle a le plus faible impact sur l’eutrophisation. De façon générale, les meilleurs compromis entre coûts de production et respect de l’environnement sont obtenus par les systèmes les plus économes en surface, qui utilisent au mieux les capacités du sol à produire de l’aliment pour les animaux et à recevoir leurs effluents. L’absence de lien au sol coûte cher en argent et en impact écologique.

L’impact des déchets liquides industriels sur l’environnement demeure une réalité et une menace pour la qualité des eaux souterraines et de surfaces. Parmi les méthodes de dépollution existantes, l’adsorption des polluants par les argiles naturelles reste une méthode moins couteuse, disponible et facilement utilisable. La plupart des études sur l’aptitude des argiles à éliminer les polluants est faite avec des déchets liquides artificiels dont les concentrations sont maitrisées. L’objectif de cette étude était d’éliminer les polluants dans les déchets liquides d’une unité industrielle agronomique (UIA) de production de sucre par deux argiles naturelles de Côte d’Ivoire. Trois sources de déchets liquides provenant des activités de laboratoire d’analyse des sols, de jus de canne et de canne à sucre de l’UIA. Le traitement aux argiles a montré des taux d’élimination à divers degrés des polluants. Les paramètres suivants ont été mesuré avant et après le traitement aux argiles : pH, conductivité, turbidité, phosphore total, azote total, cuivre, zinc, plomb et mercure. L’argile de Katiola présente des aptitudes plus élevées à éliminer les polluants, comparée à l’argile d’Anyama. Cette étude confirme l’intérêt de l’utilisation des argiles pour la dépollution.Mots clés : Eaux usées, métaux lourds, pollution, argiles, adsorption. English title: Removal of liquid waste pollutants from a sugar production unit using natural clays from Côte d'IvoireThe impact of industrial liquid waste on the environment remains a reality and a threat to groundwater and surface water quality. Among the existing depollution methods, the pollutants adsorption on natural clays remains a less expensive, available and easily usable method. Most studies on the ability of clays to remove pollutants are done with artificial liquid wastes whose concentrations are controlled. The objective of this study was to eliminate the pollutants in the liquid waste of an industrial agronomic sugar production unit using two natural clays from Côte d'Ivoire. Three sources of liquid wastes from the UIA's analysis laboratory activities. Treatment with clays showed varying degrees of removal of pollutants. The following parameters were measured before and after the clay treatment: pH, conductivity, turbidity, total suspended solids, total phosphorus, total nitrogen, copper, zinc, lead and mercury. The values of these parameters are compared to the national standard. Katiola clay exhibits higher abilities to remove pollutants compared to Anyama clay. This study confirms the value of using clays for depollution.Keywords: Wastewater, heavy metals, pollution, clays, adsorption.

L’Agriculture Biologique (AB) se présente comme un mode de production agricole spécifique basé sur le respect d’un certain nombre de principes et de pratiques visant à réduire au maximum les impacts négatifs sur l’environnement. Elle est soumise à des interdictions et/ou des obligations de moyens, par exemple l’interdiction des Organismes Génétiquement Modifiés (OGM), des engrais de synthèse et des pesticides ou l’obligation de rotations pluriannuelles. Dans le cas de l’élevage, les critères portent sur l’origine des animaux, les conditions de logement et d’accès aux parcours, l’alimentation ainsi que la prévention et le traitement des maladies. Ainsi, la prévention des maladies est principalement basée sur l’utilisation de techniques d’élevage stimulant les défenses naturelles des animaux et, en cas de problème sanitaire, le recours à l’homéopathie ou à la phytothérapie ; l’emploi d’autres médicaments vétérinaires n’est pas exclu à condition de respecter des conditions réglementaires strictes1. L’AB s’inscrit dans des filières d’approvisionnement et de commercialisation incluant la transformation et la préparation des aliments, la distribution de gros et/ou de détail et le consommateur final. Dans tous les pays, agriculteurs, conditionneurs et importateurs doivent se conformer à des réglementations pour associer à leurs produits un étiquetage attestant de leur nature biologique. Les produits issus de l’AB sont certifiés et des mécanismes d’inspection assurent le respect des règlements. L’AB mondiale est aujourd’hui encore une activité marginale au regard des terres consacrées (moins de 2%), du nombre d’agriculteurs engagés ou des volumes concernés. Il s’agit toutefois d’une activité en forte croissance avec, par exemple, un triplement des surfaces mondiales dédiées entre 1999 et aujourd’hui. Le marché mondial des produits issus de l’AB était estimé à 25 milliards d’euros en 2006, soit deux fois plus qu’en 2000 (données IFOAM). La consommation est très fortement concentrée, à plus de 95% en Amérique du Nord d’une part, et en Europe de l’Ouest où les principaux marchés sont l’Allemagne, l’Italie, la France et le Royaume-Uni, d’autre part. Sur ces deux continents, les importations sont nécessaires pour pallier le déficit de l’offre domestique au regard de la demande intérieure. Ceci est particulièrement vrai en France. Selon le ministère en charge de l’agriculture (2009), «la demande [française] de produits issus de l’AB croît de 10% par an depuis 1999. Or, l’offre [nationale] de produits issus de l’AB est aujourd’hui insuffisante pour satisfaire cette demande croissante. Les surfaces des 11 970 exploitations agricoles françaises en AB ne représentent que 2% de la surface agricole. Par défaut d’organisation entre les producteurs et à cause de l’éparpillement des productions, une part significative des produits bio n’est pas valorisée». Et simultanément, 25% environ de la consommation française de produits bio est satisfaite par des importations. Cette situation a conduit le Ministre en charge de l’agriculture à proposer, dans le cadre du Grenelle de l’environnement, un plan visant le triplement à l’horizon 2012 des surfaces françaises en AB (6% de la surface agricole utile en 2012). Pour atteindre cet objectif, le plan inclut un soutien budgétaire à la structuration de la filière bio (sous la forme d’un fonds de structuration doté de 15 millions d’euros sur cinq ans), la mobilisation de la recherche (notamment sous la forme de crédits «recherche»), un soutien accru aux exploitations converties en AB (via le déplafonnement des 7 600 €/an/unité des aides agro-environnementales pour les exploitations en conversion vers l’AB et une augmentation de l’enveloppe dédiée, ainsi que la reconduction du crédit d’impôt en 2009, celui-ci étant par ailleurs augmenté) et enfin, l’obligation dès 2012 faite à la restauration collective de proposer dans ses menus 20% de produits issus de l’AB. Enfin, dans le cadre du bilan de santé de la Politique Agricole Commune (PAC) du 23 février 2009, une aide spécifique aux exploitations en AB d’un montant d’un peu moins de 40 millions d’euros a été adoptée. Le plan français en faveur de l’AB, popularisé sous le libellé «AB : objectif 2012», vise donc à développer la production domestique de produits issus de l’AB via la fixation d’un objectif quantitatif en termes de surfaces dédiées en jouant simultanément sur la demande (via une contrainte d’incorporation de produits issus de l’AB dans la restauration collective) et l’offre (via, de façon générale, un soutien augmenté aux exploitations en conversion vers l’AB et déjà converties à l’AB). Dans ce contexte, le comité éditorial de la revue Inra Productions Animales et la direction de l’Inra ont souhaité apporter un éclairage scientifique sur les acquis, les verrous et les perspectives en matière d’élevage AB. Ce numéro a été coordonné par J.M. Perez avec l’aide de nombreux relecteurs : que tous soient ici remerciés. Après une présentation du cahier des charges français et de la réglementation communautaire (Leroux et al), le numéro se décline en trois parties : une série d’articles sur différentes filières animales concernées (avicole, porcine, bovine allaitante, ovine allaitante), un focus sur deux approches à l’échelle des systèmes d’élevage (ovin allaitant et bovin laitier), et enfin des articles centrés sur les problèmes les plus aigus rencontrés dans le domaine de la gestion sanitaire et de la maitrise de la reproduction. L’article conclusif de Bellon et al fait le point sur les principales questions de recherche qui demeurent. En aviculture (Guémené et al), à l’exception de l’œuf, la production bio reste marginale, mais les filières sont bien organisées. Cette situation résulte d’une relative synergie avec les filières label rouge, avec lesquelles elles partagent plusieurs caractéristiques (types génétiques, longue durée d’élevage, parcours). Des difficultés multiples subsistent néanmoins. La production bio est pénalisée par le manque de poussins AB, des difficultés de maintien de l’état environnemental et sanitaire des parcours, la rareté de l’aliment bio et la difficulté d’assurer l’équilibre en acides aminés des rations (pas d’acides aminés de synthèse), élément susceptible d’expliquer la surmortalité constatée en pondeuse (liée à des problèmes comportementaux). Par suite, les performances sont inférieures à celles de l’élevage conventionnel (augmentation de la durée d’élevage et de l’indice de conversion) et l’impact environnemental, bien qu’amélioré quand il est rapporté à l’hectare, est moins favorable quand il est mesuré par unité produite, à l’exception notable de l’utilisation de pesticides. Prunier et al aboutissent aux mêmes conclusions dans le cas de la production de porcs AB. Relativement au conventionnel, les contraintes sont fortes sur le plan alimentaire (rareté de l’aliment AB, problème d’équilibre en acides aminés des rations) et de la conduite d’élevage (interdiction ou limitation des pratiques de convenance, âge des animaux au sevrage de 40 jours, difficultés de synchronisation des chaleurs et des mises bas, limitation des traitements vétérinaires). Ces contraintes et la grande diversité des élevages de porcs AB se traduisent par une forte variabilité des performances en termes de survie, reproduction, composition corporelle ou qualité des produits : autant de critères qu’il conviendra de mieux maîtriser à l’avenir pour assurer la pérennité de l’élevage porcin AB. Les performances zootechniques et économiques de l’élevage bovin allaitant bio sont abordées dans l’article de Veysset et al à partir d’un échantillon limité d’exploitations situées en zones défavorisées. Les caractéristiques des unités AB diffèrent peu de celles de leurs voisines en élevage conventionnel ; avec un chargement à l’hectare plus faible mais une plus grande autonomie alimentaire, les résultats techniques des élevages AB sont proches de ceux des élevages conventionnels et ce, en dépit d’une moindre production de viande vive par unité de bétail, en raison d’un cycle de production en moyenne plus long. Sur le plan économique, les charges plus faibles (pas de traitements antiparasitaires, pas de vaccinations systématiques) ne suffisent pas à compenser un moindre produit à l’hectare. Un verrou majeur est le déficit de gestion collective de la filière verticale (absence totale de débouché en AB pour les animaux maigres, en particulier) qui se traduit par un problème aigu de sous-valorisation puisque dans l’échantillon enquêté 71% des animaux sont vendus sans signe de qualité : nul doute qu’il s’agit là d’une priorité d’action. En élevage ovin (Benoit et Laignel), également sur la base d’un échantillon malheureusement restreint, les différences de performances techniques et économiques des élevages conventionnels versus bio varient sensiblement selon la localisation géographique, plaine ou montagne ; il est de ce fait difficile (et dangereux) de dégager des enseignements généraux valables pour l’élevage bio dans son ensemble. L’étude détaillée des adaptations des systèmes d’élevage aux potentialités agronomiques réalisée sur quatre fermes expérimentales montre néanmoins le rôle clé de la variable «autonomie alimentaire». Par suite, la situation économique des élevages ovins bio est plus difficile en zone de montagne où l’autonomie alimentaire, voire fourragère, est moindre (l’achat des aliments non produits sur l’exploitation représente 41% du prix de vente des agneaux dans l’échantillon enquêté). In fine, cela suggère que la variabilité des performances de l’élevage ovin bio, de plaine et de montagne, dépend plus du coût de l’aliment et de la valorisation des agneaux que de la productivité numérique. L’article de Benoit et al porte également sur l’élevage ovin biologique, plus précisément la comparaison de deux systèmes ovins allaitants AB différant par le rythme de reproduction des animaux. Cela montre que les performances de l’élevage ovin AB ne s’améliorent pas quand le rythme de reproduction est accéléré, le faible avantage de productivité numérique ne permettant pas de compenser l’augmentation des consommations d’aliments concentrés et la moindre qualité des agneaux. Au final, cela illustre la plus grande difficulté à piloter le système AB le plus intensif. L’article de Coquil et al relève aussi d’une approche systémique appliquée cette fois à l’élevage bovin laitier. Il porte sur l’analyse d’un dispositif original de polyculture-élevage mis en place à la Station Inra de Mirecourt reposant sur la valorisation maximale des ressources du milieu naturel et accordant une importance première à l’autonomie en paille et à la culture des légumineuses (protéagineux, luzerne). Le cheptel valorise les produits végétaux (prairies et cultures) et assure la fertilisation des parcelles en retour. L’autonomie alimentaire étant privilégiée, les effectifs animaux sont une variable d’ajustement, situation plutôt inhabituelle par comparaison avec des élevages laitiers conventionnels qui cherchent en premier lieu à maintenir les cheptels et les capacités de production animale. Les premiers retours d’expérience suggèrent une révision du dispositif en maximisant les synergies et les complémentarités plutôt que de considérer que l’une des deux activités, la culture ou l’élevage, est au service de l’autre. Cabaret et al proposent un éclairage sur les problèmes sanitaires en élevage biologique. Sur la base, d’une part, d’une analyse des déclaratifs des acteurs de l’élevage, et, d’autre part, d’évaluations aussi objectivées que possible, les chercheurs montrent qu’il n’y aurait pas de différence notable entre l’AB et le conventionnel sur le plan des maladies infectieuses et parasitaires (nature, fréquence). La gestion de la santé des cheptels AB repose davantage sur l’éleveur que sur les prescripteurs externes auxquels il est moins fait appel, et sur une planification sanitaire préalable privilégiant la prévention et une réflexion de plus long terme sur la santé globale du troupeau, l’ensemble des maladies qui peuvent l’affecter, etc. La planification n’est pas uniquement technique. Elle requiert aussi l’adhésion des éleveurs. De fait, l’enquête analysée dans cet article relative aux élevages ovins allaitants met en lumière l’importance de ces aspects individuels et culturels sur la gestion de la santé en élevage biologique. Les alternatives aux traitements anthelminthiques en élevage ruminant AB font l’objet de nombreux travaux (Hoste et al). Différents moyens de lutte contre les parasitoses sont mis en œuvre : gestion du pâturage de façon à limiter le parasitisme helminthique (rotations, mise au repos, assainissement), augmentation de la résistance de l’hôte (génétique, nutrition, vaccination), et traitements alternatifs des animaux infectés (homéopathie, phytothérapie, aromathérapie). Les protocoles d’évaluation objective de ces traitements alternatifs posent des problèmes méthodologiques non totalement résolus à ce jour. Mais traiter autrement, c’est aussi réduire le nombre de traitements anthelminthiques de synthèse via un emploi plus ciblé (saison, catégories d’animaux). Au total, de par la contrainte du cahier des charges à respecter, l’élevage biologique a recours à l’ensemble des moyens de lutte contre les maladies parasitaires. Dans le cadre de cette approche intégrée de la santé animale, l’élevage biologique peut jouer un rôle de démonstrateur pour l’ensemble des systèmes d’élevage concernés par le problème de la résistance et des alternatives aux anthelminthiques utilisés à grande échelle. Même si la réglementation n’impose pas de conduites de reproduction spécifiques en élevage AB, elle contraint fortement les pratiques, notamment l’utilisation des traitements hormonaux. L’impact de ces contraintes est particulièrement fort en élevage de petits ruminants (où le recours à des hormones de synthèse permet l’induction et la synchronisation des chaleurs et des ovulations) et en production porcine (où la synchronisation des chaleurs et des mises bas est très pratiquée). Néanmoins, Pellicer-Rubio et al rappellent que des solutions utilisées en élevage conventionnel peuvent également être mobilisées en élevage biologique, l’effet mâle et les traitements photopériodiques naturels notamment, et ce dans toutes les filières, en particulier celles fortement consommatrices de traitements hormonaux. De façon générale, les marges de progrès sont encore importantes et les solutions seront inévitablement multiformes, combinant diverses techniques selon une approche intégrée. Ici aussi, l’AB veut être valeur d’exemple, en particulier dans la perspective d’une possible interdiction des hormones exogènes en productions animales. L’article de Bellon et al conclut le numéro. Il met l’accent sur quatre thématiques prioritaires de recherche à développer, à savoir 1) la conception de systèmes d’élevage AB, 2) l’évaluation de l’état sanitaire des troupeaux et le développement d’outils thérapeutiques alternatifs, 3) la maîtrise de la qualité des produits et 4) l’étude des interactions entre élevage AB et environnement. A ces quatre orientations, on ajoutera la nécessité de recherches sur l’organisation des filières, la distribution, les politiques publiques, etc. dans la perspective de différenciation et de valorisation par le consommateur des produits issus de l’élevage biologique. Dans le droit fil de ces conclusions, l’Inra a lancé, ce printemps, un nouvel appel à projets de recherche sur l’AB dans le cadre du programme dit AgriBio3 (programme qui prend la suite de deux premiers programmes également ciblés sur l’AB). Les deux grandes thématiques privilégiées sont, d’une part, les performances techniques de l’AB (évaluation, amélioration, conséquences sur les pratiques), et, d’autre part, le développement économique de l’AB (caractérisation de la demande, ajustement entre l’offre et la demande, stratégie des acteurs et politiques publiques). Ce programme, associé à d’autres initiatives nationales (appel à projets d’innovation et de partenariat CASDAR du ministère en charge de l’agriculture) et européennes (programme européen CORE Organic en cours de montage, suite à un premier programme éponyme), devrait permettre, du moins nous l’espérons, de répondre aux défis de l’AB, plus spécifiquement ici à ceux de l’élevage biologique. Un enjeu important est aussi que les innovations qui émergeront de ces futurs programmes, tout comme des travaux pionniers décrits dans ce numéro, constituent une source d’inspiration pour faire évoluer et asseoirla durabilité d’autres formes d’élevage.

Soumission à Episciences International audience Computers and electronic machines in businesses consume a significant amount of electricity, releasing carbon dioxide (CO2), which contributes to greenhouse gas emissions. Energy efficiency is a pressing concern in IT systems, ranging from mobile devices to large servers in data centers, in order to be more environmentally responsible. In order to meet the growing demands in the awareness of excessive energy consumption, many initiatives have been launched on energy efficiency for big data processing covering electronic components, software and applications. Query optimizers are one of the most power consuming components of a DBMS. They can be modified to take into account the energetical cost of query plans by using energy-based cost models with the aim of reducing the power consumption of computer systems. In this paper, we study, describe and evaluate the design of three energy cost models whose values of energy sensitive parameters are determined using the Nonlinear Regression and the Random Forests techniques. To this end, we study in depth the operating principle of the selected DBMS and present an analysis comparing the performance time and energy consumption of typical queries in the TPC benchmark. We perform extensive experiments on a physical testbed based on PostreSQL, MontetDB and Hyrise systems using workloads generatedusing our chosen benchmark to validate our proposal. Les ordinateurs et les machines électroniques des entreprises consomment une quantité importante d’électricité, libérant ainsi du dioxyde de carbone (CO2), qui contribue aux émissions de gaz à effet de serre. L’efficacité énergétique est une préoccupation urgente dans les systèmesinformatiques, partant des équipements mobiles aux grands serveurs dans les centres de données, afin d’être plus respectueux envers l’environnement. Afin de répondre aux exigences croissantes en matière de sensibilisation à l’utilisation excessive de l’énergie, de nombreuses initiatives ont été lancées sur l’efficacité énergétique pour le traitement des données massives couvrant les composantsélectroniques, les logiciels et les applications. Les optimiseurs de requêtes sont l’un des composants les plus énergivores d’un SGBD. Ils peuvent être modifiés pour prendre en compte le coût énergétique des plans des requêtes à l’aide des modèles de coût énergétiques intégrés dans l’optimiseur dans le but de réduire la consommation électrique des systèmes informatiques. Dans cet article, nousétudions, décrivons et évaluons la conception de trois modèles de coût énergétique dont les valeurs des paramètres sensibles à l’énergie sont définis en utilisant la technique de la Régression non linéaire et la technique des forêts aléatoires. Pour ce fait, nous menons une étude approfondie du principe de fonctionnement des SGBD choisis et présentons une analyse des performances en termes de temps et énergie sur des requêtes typiques du benchmarks TPC-H. Nous effectuons des expériences approfondies basées sur les systèmes PostgreSQL, MonetDB et Hyrise en utilisant un jeu de données généré à partir du benchmarks TPC-H afin de valider nos propositions.

L’industrie de traitement de surface utilise de nombreux produits chimiques, en particulier des métaux toxiques et des substances organiques, qui sont connus pour être nocifs vis-à-vis des humains et de l’environnement. En raison d’une réglementation de plus en plus stricte, les effluents contenant des métaux lourds doivent être traités. Il existe une grande variété de procédés de traitement des eaux usées provenant de la filière traitement de surface. En général, les systèmes conventionnels de détoxification se composent principalement d’un ajustement de pH, d’une oxydation des cyanures et d’une réduction des chromes, suivi d’une précipitation sous forme d’hydroxydes et d’une clarification, et parfois d’une étape d’adsorption sur charbon. Cependant, la technologie sur charbon actif présente plusieurs problèmes tels que la saturation rapide et des problèmes de colmatage des réacteurs. Comme les résines d'échange d’ions, leur utilisation est restreinte due au coût élevé. Pour ces raisons, la plupart des petites et moyennes entreprises ne peuvent pas utiliser de tels traitements. Ainsi, afin de répondre à ces problématiques, de nombreuses études sont menées pour trouver des alternatives peu coûteuses, qui soient efficaces et acceptables pour un usage industriel. Dans cette étude, la bioadsorption sur un adsorbant d’amidon réticulé a été utilisée pour retenir les métaux contenus dans des effluents industriels. L’adsorption a été étudiée en fonction du temps de contact, de la masse d’adsorbant et de la charge polluante. L’influence de ces paramètres sur l’efficacité d’adsorption a été évaluée en utilisant une méthode conventionnelle en mode cuvée. Les résultats ont montré que le matériau présente des capacités d’adsorption élevées vis-à-vis des ions métalliques, ce qui permet de diminuer les concentrations métalliques en dessous des valeurs réglementaires. Des mesures de taux de germination sur des graines de Lactuca sativa, utilisé comme test de phytotoxicité, ont été réalisées sur les rejets industriels avant et après adsorption. Ces tests ont confirmé l’efficacité du procédé pour diminuer fortement la toxicité du rejet. L’abattement chimique et la réduction de la toxicité ont montré que la bioadsorption sur un matériau non conventionnel peut être une étape de finition intéressante pour la détoxification des rejets industriels.

L'industrie textile s’intéresse depuis longtemps aux propriétés superhydrophobes et auto-nettoyantes. Le dépôt de composés fluorés à longues chaînes carbonées à la surface des textiles est actuellement le moyen le plus efficace d’obtenir de telles propriétés. En raison de leurs effets néfastes sur la santé et l'environnement, ces composés doivent être remplacés conformément à la réglementation REACH. Dans cette thèse, la polymérisation plasma a été choisie pour concevoir des traitements de surface durables, superhydrophobes et respectueux de l'environnement pour textiles. Dans ce contexte, la possibilité de contrôler temporellement et spatialement la cinétique de polymérisation plasma d'un précurseur modèle largement étudié à l'IS2M, à savoir l'anhydride maléique, a été démontrée dans un réacteur original d'un mètre de long. De plus, la possibilité de contrôler les propriétés chimiques et morphologiques des films polymères a été abordée. Suivant une méthodologie expérimentale similaire, le contrôle de la polymérisation plasma d'un précurseur organosiliconé, à savoir l’hexaméthyldisiloxane (HMDSO) a été étudié pour obtenir un revêtement superhydrophobe vert. L'accent a été mis sur la compréhension de la résistance au lavage de ces revêtements en caractérisant la cohésion du revêtement et de son adhérence à la fibre. Enfin, un second précurseur non fluoré a été testé en tant qu’alternative innovante à l’HMDSO. En contrôlant finement les paramètres temporels et spatiaux de la décharge plasma, les performances de superhydrophobie des polymères plasma et leurs durabilités ont pu être modifiées, soulignant l’approche tout à fait pertinente développée dans ce travail de thèse
The textile industry has been interested for long in water-repellency and self-cleaning properties. Deposition of fluorinated compounds with long carbon chains on the surface of textiles is currently the most efficient solution to reach such properties. Because of their harmful effects on health and environment, these chemicals have to be replaced in accordance with REACH specifications. During this PhD work, plasma polymerization process has been chosen as a good candidate to engineer durable, superhydrophobic and eco-friendly surface treatments for textiles. In this context, we successfully demonstrated the possibility to control temporally and spatially plasma polymerization kinetics of a model precursor widely studied at the IS2M, namely maleic anhydride, in an original one-meter long reactor. More than that, the possibility to control the chemical and morphological properties of plasma coatings was particularly addressed. Following a similar experimental methodology, the control of plasma polymerization of an organosilicon precursor, namely hexamethyldisiloxane (HMDSO), was investigated to get eco-friendly superhydrophobic coating. A focus was made on the understanding of thin film resistance to washing by characterizing coating cohesion and adhesion to the textile fiber. Finally, a second fluorine-free precursor was tested as an innovative alternative to HMDSO to engineer eco-friendly superhydrophobic coatings. By a fine tuning of temporal and spatial parameters of the plasma discharge, water-repellency performances of plasma polymer coatings and their durability could be significantly modified, highlighting the interesting approach developed during this PhD work

Les alginates sont des polysaccharides naturels extraits des algues brunes, capables de réticuler instantanément en formant un gel au contact des ions calcium. L'objet de cette thèse est d'utiliser ces alginates au sein de formulations détergentes capables de dégraisser les surfaces de matériaux composites usinés. Les solutions détergentes sont spécifiquement formulées pour être compatibles avec les alginates afin d'empêcher leur dégradation tout en permettant leur réticulation après action détergente. La faisabilité du procédé a été démontrée et ses paramètres critiques ont été identifiés et étudiés.Le principal avantage de ce procédé est qu'il permet, contrairement aux solutions de dégraissage lessivielles traditionnelles, de ne pas gaspiller d'eau tout en offrant un moyen rapide et efficace de dégraisser les surfaces
Abstract

Les techniques de préparation de surface avant projection thermique par dégraissage et projetage d'abrasifs sont soumises à de nombreuses limitations. Le respect des normes environnementales et les coûts induits, la protection sanitaire des opérateurs, la modification des propriétés mécaniques des matériaux ductiles en sont les principales contraintes. Le procédé Protal® est une alternative aux techniques conventionnelles, puisqu'il assure la préparation de surface par un décapage laser de façon simultanée à la projection thermique de matière. Le développement industriel du procédé passe par la maitrîse et la compréhension du rôle des paramètres opératoires dans l'obtention d'une adhérence élevée du revêtement. L'approche suivie deans ce travail permet, tout d'abord, d'appréhender les effets produits par le décapage des substrats tant d'un point de vue topographique qu'énergétique. L'analyse des morphologies de particules écrasées précise ensuite les conditions opératoires favorables à la réalisation de revêtements métalliques (NiA1) ou céramiques (A12O3-TiO2) sur différentes natures de substrats (2017, TA6V, 2C22). Enfin, l'optimisation du protocole opératoire par une analyse factorielle permet de définir des conditions où les niveaux d'adhérence atteints sont supérieurs à ceux obtenus par la procédure de préparation conventionnelle
The Protal® process has been developed as a palliative technique to degreasing and grit-blasting prior to thermal spraying. Although widely used, both techniques suffer from disadvantages such as environmental considerations, security and mechanical aspects (e. G. , decrease of fatigue properties). By implementing a Nd:YAG laser to ensure the cleaning step simultaneously to thermal spraying, these constraints can be avoided. The industrial growth of Protal® requires the control of the processing parameters to obtain high quality coatings. The understanding of the mechanisms involved in the laser cleaning of metallic surfaces is achieved on topographic and energetic points of view. Particles shape factor analysis leads to the parameter settings allowing the manufacturing of metallic (NiA1) and ceramic (A1203-TiO2) coatings on various substrates natures (2017, TA6V, 2C22). At last, higher adhesion levels than those obtained by the conventional procedure are reached by implementing fractional factorial designs of experiments for the optimization of the processing parameters