Evaluation du devenir des micropolluants dans les procédés de traitement des boues biologiques (compostage, lits de séchage plantés de roseaux, digestion anaérobie) et de séchage (thermique et solaire) - (ARMISTIQ – Action D)
L’objectif de l’action D du projet ARMISTIQ était d’évaluer le devenir des micropolluants à travers les procédés de traitement des boues. Des campagnes d’échantillonnage ont été faites dans neuf installations de traitement des boues : un sécheur thermique basse température, un sécheur thermique haute température, un sécheur solaire, une digestion anaérobie suivie d’un compostage accéléré en tunnels, une unité de compostage en casiers ventilés, une unité de compostage rustique en andains et deux lits de séchage plantés de roseaux. 79 micropolluants ont été analysés dans les échantillons de boue brute, de boue traitée, de déchets verts, de refus de criblage, de compost et de condensats. Ils ont été choisis en fonction de leur occurrence dans les boues de stations de traitement des eaux usées domestiques, de leurs propriétés physico-chimiques, de leur toxicité et de la réglementation mais également en fonction de leurs limites de quantification et de la disponibilité d’une technique analytique dans la matrice boue. Un protocole d’échantillonnage spécifique a été développé afin de suivre un « lot » de boue à travers le procédé de traitement. Des bilans matière ont été effectués afin de calculer des rendements d’élimination pour les 9 installations de traitement des boues en suivant des règles de calcul spécifiques permettant d’obtenir des données robustes malgré les incertitudes liées à l’échantillonnage et à l’analyse.Certains micropolluants sont partiellement éliminés grâce aux procédés de traitement des boues : Le séchage solaire semble permettre une réduction de la concentration en hormones dans la boue, même si les concentrations en hormones étaient très faibles dans les boues d’entrée. Le séchage thermique haute température semble permettre une réduction partielle des HAP dans les boues, mais le rendement a fortement varié selon la concentration en HAP en entrée. Les HAP ont également été partiellement éliminés par le lit de séchage planté de roseaux fonctionnant à 14 semaines de repos. Les procédés de traitement des boues évalués ont tous permis une dégradation des nonylphénols mono et diéthoxylates (en nonylphénols). Une unité de compostage et un lit de séchage planté de roseaux (faible rythme d’alimentation-repos) ont permis d’éliminer partiellement les nonylphénols. Le séchage thermique (haute température) a eu un effet d’élimination sur les octylphénols. Le compostage en casiers et le lit de séchage planté de roseaux (faible rythme d’alimentation-repos) ont été efficaces sur DEHP, galaxolide, tonalide, di-butylphtalate et triclosan. Par contre, le bisphenol A s’est accumulé dans les boues pour le compostage. Le lit de séchage planté de roseaux fonctionnant sous 2 semaines d’alimentation et 14 semaines de repos a montré de meilleures efficacités d’élimination que celui fonctionnant sous 2 jours d’alimentation et 14 jours de repos. Aucun des procédés étudiés n’a permis d’éliminer les métaux, excepté le mercure, partiellement volatilisé dans le sécheur à haute température. Aucun des procédés de traitement des boues étudiés dans ce projet n’a permis une élimination de la charge globale en micropolluants dans les boues. Certains micropolluants s’accumulent dans les boues traitées, principalement car ce sont des produits de dégradation d’autres composés, partiellement éliminés pendant le traitement.
(pp. 82, 22/04/2026)
UR MALY, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Réduction des micropolluants par les traitements complémentaires : procédés d'oxydation avancée, adsorption sur charbon actif (ARMISTIQ – Action A)
L’objectif de l’action A du projet ARMISTIQ est de hiérarchiser les procédés complémentaires applicables pour la réduction des substances réfractaires aux traitements conventionnels (primaires et secondaires) des eaux des station de traitement des eaux usées (STEU) domestiques. Les procédés choisis dans cette étude sont l’ozonation, l’adsorption sur charbon actif en grain et les procédés d’oxydation avancée (POA) impliquant l’ozone, le peroxyde d’hydrogène et les rayons UV. Les procédés d’osmose inverse et de nano-filtration n’ont pas été sélectionnés a priori à cause de leur surcoût élevé et de leur importante consommation d’énergie. Les traitements complémentaires ont été étudiés à l’échelle pilote avec une capacité de traitement d’effluent de 60 à 500 L/h. Un pilote de procédés d’oxydation avancée (POA) a été installé dans deux stations d’épuration avec deux traitements en amont différents: un bioréacteur à membranes et une boue activée à faible charge suivie d’un filtre à sable. Un pilote d’adsorption avec du charbon actif en grain a été testé pendant 6 mois en continu après traitement biologique à boues activées faible charge suivie d’un filtre à sable et d’ozonation pour la désinfection. Au total, 64 micropolluants ont été analysés dans les échantillons collectés avec plusieurs méthodes analytiques basées sur la spectrométrie de masse (GC/MS, GC/MS/MS, LC/MS/MS, ICP/MS). Les composés analysés médicaments, herbicides, pesticides, alkylphénols, HAP et métaux) ont été choisis en fonction de leur occurrence dans les eaux traitées en sortie de stations d’épuration et de leurs propriétés physico-chimiques. Les traitements complémentaires étudiés aux conditions d’application utilisées (ozonation, POA et adsorption sur charbon actif) ont été trouvés efficaces pour l’élimination de la plupart des micropolluants quantifiés dans cette étude, excepté les métaux. L’ajout de peroxyde d’hydrogène à l’ozone a augmenté le nombre de substances bien éliminées (R>70%), mais n’a pas permis d’augmenter le rendement d’élimination des substances réactives à l’ozone (comme les bétabloquants ou la carbamazépine). Les autres POA (ozone/H2O2 et UV/H2O2) n’ont pas permis d’augmenter le nombre de substances organiques bien éliminées par rapport à l’ozone seul. Le charbon actif en grains était toujours efficace (R>70%) au bout de 6 mois de fonctionnement 24h sur 24 pour la plupart des médicaments et les pesticides des familles urées et triazines. Les 5 technologies étudiées ont été dimensionnées à pleine échelle afin d’évaluer leurs coûts d’investissement et d’exploitation en vue d’atteindre deux niveaux d’objectifs en taux d’élimination de micropolluants pour 2 tailles de STEU différentes. Selon cette étude, la mise en place de traitements complémentaires intensifs sur une STEU de 60 000 ou de 200 000 EH entraînerait un surcoût de traitement de 1,5 à 17,6 centimes d’euros par m3 traité, selon la technologie mise en place, la liste des substances choisie et l’objectif visé. Ces résultats sont dépendants du contexte et des conditions de l’étude. Concernant l’impact environnemental, pour la STEU de capacité plus élevée, le charbon actif est plus impactant que les autres procédés sur tous les impacts évalués sauf un. On peut classer les systèmes d’oxydation avancée par ordre croissant d’impact : ozone < ozone/H2O2 < ozone/UV ~ UV/H2O2. Pour la STEU de capacité moyenne, en revanche, le charbon actif n’est plus le procédé le plus impactant excepté en ce qui concerne les impacts sur l’occupation du sol (liés notamment à la fin de vie du charbon actif en décharge). Il devient comparable aux autres solutions au niveau de l’impact environnemental.
(pp. 71, 22/04/2026)
IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UR MALY, IRSTEA
Polar organic chemical integrative samplers for pesticides monitoring: Impacts of field exposure conditions
This study focuses on how Polar Organic Chemical Integrative Samplers (POCIS) work in real environmental conditions. A selection of 23 polar pesticides and 8 metabolites were investigated by exposure of triplicates of integrative samplers in two rivers in France for successive 14-day periods. The pesticides and metabolites were trapped not only in Oasis HLB sorbent but also in the polyethersulfone (PES) membrane of the POCIS. The distribution of pesticides depended on the molecular structure. The use of the Performance Reference Compound (PRC) is also discussed here. The impact of someenvironmental parameters and exposure setup on the transfer of pesticides in POCIS sorbent was studied: river flow rate, biofouling on membranes, sampler holding design and position in the stream. Results show a significant impact of river flow velocity on PRC desorption, especially for values higher than 4 cm·s-1. Some fouling was observed on the PES membrane which could potentially have an impact on molecule accumulation in the POCIS. Finally, the positioning of the sampler in the river did not have significant effects on pesticide accumulation, when perpendicular exposureswere used (sampler positioning in front of the water flow). The POCIS with PRC correction seemsto be a suitable tool for estimating time-weighted average (TWA) concentrations, for all themolecules except for one of the nine pesticides analyzed in these two French rivers.
(Science of the Total Environment. vol. 488-489, n° 0048-9697, pp. 188-196, 22/04/2026)
UNILIM, UR EABX, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Origin of suspended matter and sediment inferred from the residual metal fraction: Application to the Marennes Oleron Bay, France
Total and HCl-available (extracted by HCl 1M) trace metal (V, Cu, As, Cd, Pb and Th) concentrations were measured in suspended particulate matter (SPM) and surface sediments from the Garonne and the Charente Rivers (Southwest France), from their respective estuaries and from the adjacent coastal zone including the Marennes Oleron Bay. The objectives were to explore the potential of trace element signatures in the residual (non-reactive) fraction to trace the origin of particles, i.e. major contaminant carriers, in complex coastal systems. The observation period covered 12 months and a wide range of hydrological conditions. Selective extractions (HCl 1M) showed that Pb, Cd and Cu in SPM and surface sediments from the entire system, including freshwater and marine environments, were highly reactive with potentially available fractions representing 64 ± 13 %, 60 ± 18 % and 43 ± 13 %, of the respective total metal concentrations. In contrast, V, As and Th showed low reactivity, with potentially available fractions lower than 19 ± 7%, 11 ± 3 %, and 1.6 ± 0.9 %, respectively. Two combinations of Th-normalised (i.e. grain size corrected) metal concentrations in the residual fraction (Vres + Asres)/Thres and (Cdres + Cures +Pbres)/Thres represented two distinct signatures corresponding to the Charente and Garonne River endmembers. The respective Mres signals showed that both SPM and surface sediments sampled in the Marennes Oleron Bay mainly (>54%) originated from the Gironde Estuary watershed. Furthermore, SPM from the tidal ranges of the Charente Estuary contained close to 100% of particles from the Gironde watershed. These results, together with SPM flux estimates for the Charente River, suggest that particle transport from the Gironde Estuary to the Marennes Oleron Bay accounts for 81 000 t a-1 to 435 000 t a-1, representing 5% to 29% of the total SPM expulsed by the Gironde Estuary. Application of this novel approach to determine SPM and sediment origin to other aquatic environments may require adapting the choice and association of residual metal concentrations.
(Continental Shelf Research. vol. 72, n° 0278-4343, pp. 119-130, 22/04/2026)
UR MALY, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
diatSOM: a R-package for diatom biotypology using selforganizing maps
Owing to the high complexity of diatom community data, there is a special need for methods accounting for complex non-linear gradients. A Kohonen’s self-organizing map (SOM) is a neural network with unsupervised learning. It allows both unbiased classification of the communities and visualization of biological gradients on a two-dimensional plane. However, as with other neural networks, many parameters must be set. A new R-package with a SOM parameterization specifically suited to diatom communities has been developed. Further developments will consist of creating a graphical user interface in order to make this method easier to use for the scientific community.
(Diatom Research. vol. 29, n° 2159-8347, pp. 5-9, 22/04/2026)
UR EABX, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, UT Capitole, Comue de Toulouse
Environmental effects of realistic pesticide mixtures on natural biofilm communities with different exposure histories
This study deals with the use of Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS) extracts to assess the impact of low-dose pesticide mixtures on natural biofilm communities originating from either a chronically contaminated or a reference field site. To investigate how natural biofilm communities, pre-exposed to pesticides in situ or not might respond to environmentally realistic changes in pesticide pressure, they were exposed to either clean water or to POCIS extracts (PE) in order to represent toxic pressure with a realistic pesticide mixture directly isolated from the field. The impacts of PE were assessed on structure, physiology and growth of biofilms. Initial levels of tolerance of phototrophic communities to PE were also estimated at day 0. PE exposure led to negative effects on diatom growth kinetics independently of in-field biofilm exposure history. In contrast, the impacts observed on dry weight, ash-free dry mass and algal fluorescence-related parameters followed different trends depending on biofilm origin. Exposure to PE induced changes in diatom assemblages for the biofilm originating from the reference field site with higher relative abundance of Eolimna minima and Nitzschia palea with PE exposure. Initial tolerance of phototrophic communities to PE was 8-fold higher for the biofilm originating from the chronically contaminated site compared to the reference field site. The use of POCIS extracts allowed us to highlight both chronic impacts of low doses of a mixture of pesticides on natural communities with regard to biofilm exposure history as well as initial levels of tolerance of phototrophic communities.
(Science of the Total Environment. vol. 473–474, n° 0048-9697, pp. 496-506, 22/04/2026)
UR EABX, IRSTEA, UR MALY, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
PAHs and fish-exposure monitoring and adverse effects-from molecular to individual level
Polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) are a diverse family of more than one hundred compounds, containing at least two aromatic rings. In addition to parent compounds, the PAH family also includes substituted derivatives, bearing one or several alkyl groups, sulfur, or oxygen. In the environment, PAHs are ubiquitous and present as very complex mixtures. They can also be associated with metallic and/or other organic compounds. The composition of PAH mixtures depends on their origin. There are two major types of such PAH mixtures, petrogenic and pyrogenic, which enter the environment through different routes. Petrogenic mixtures originate from oils, including natural oil seeps. They enter the aquatic environment due to harbor activity or soil runoff or as a consequence of oil spills. Pyrolytic mixtures result from the incomplete combustion of organic matter, including fossil fuel, entering aquatic environments through deposits of atmospheric emissions directly into water or soil, followed by soil erosion and runoff. Directly linked to human activity, the release of PAHs into the environment has increased over the last few decades. As an example, the amount of PAHs released into the atmosphere has dramatically increased from under 50,000 tons in 1987 (Eisler 1987) to over 500,000 tons in 2004 (Zhang and Tao 2009)
(Environmental Science and Pollution Research. vol. 21, n° 0944-1344, pp. 13685-13688, 22/04/2026)
LPGP, INRA, Biosit : Biologie - Santé - Innovation Technologique, BE, IFREMER, UB, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS
Multi-agent modelling of the trajectory of the LBK Neolithic: a study in progress
(22/04/2026)
EVS, ENS de Lyon, Mines Saint-Étienne MSE, IMT, UL2, UJML, INSA Lyon, INSA, UJM, ENTPE, ENSAL, CNRS, ALLHiS, UJM, ArScAn, UP1, UP8, UPN, MCC, CNRS, UMR LISAH, IRD, INRA, Montpellier SupAgro, Montpellier SupAgro, BioArch, MNHN, CNRS, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, Inrap, CEPAM, UNS, CNRS, REEDS, UVSQ
Removal of Micropollutants from Secondary Effluents and Sludge by Various Processes in Rural and Peri-urban Areas
The present work details the results of a comprehensive study dealing with the fate of several families of micropollutants (with various physicochemical properties) through tertiary treatment processes of water and through sludge treatments. Powerful and sensitive analytical techniques were used: 16 metals and 39 organics (pharmaceuticals, polycyclic aromatic hydrocarbons, alkylphenols, pesticides) were analysed in wastewaters; 14 metals and 62 organic hydrophobic micropollutants were measured in sludge (estrogenic hormones, polychlorinated byphenyl, polybrominated diphenyl ethers, polycyclic aromatic hydrocarbons, alkylphenols and other organics). We studied treatment processes adapted for rural areas involving low energy-consumption: trench system, polishing pond, horizontal subsurface flow constructed wetlands with various adsorbing materials (i.e. expanded clay, zeolite, activated carbon, apatite, gravels) running at tertiary stage of water treatment; and sludge drying reed-bed operated at two different resting periods. Our results show that the trench system was not efficient for additional removal of refractory micropollutants. The polishing pond had higher removal efficiencies (between 30 and 70%) for some pharmaceuticals due to indirect photodegradation. The horizontal subsurface flow constructed wetland (HSSF-CW) built with activated carbon showed almost full-removal during more than 330 days for pharmaceuticals, pesticides, several metals and nonylphenoxyacetic acid. For the HSSF-CWs built with expanded clay or zeolite, we obtained removal efficiencies of 70% for half of studied pharmaceuticals and alkylphenols mono- and di-ethoxylates. The removal efficiencies of other substances were much lower than the ones measured with activated carbon, but they were still higher than the ones measured with gravel (filter designed for denitrification) or apatite (designed for phosphorus removal). Due to better oxygen conditions, the sludge drying reed-bed with low frequency of sludge input resulted in better removal for organic micropollutants than the sludge drying reed-bed with high frequency of sludge input.
(pp. 5 p., 22/04/2026)
UR MALY, IRSTEA, EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, CIRSEE
Flash rip dynamics on a high-energy low-tide-terraced beach (Grand Popo, Benin, West Africa)
Rip currents are wave-driven intense seaward-flowing jets of water that are important to both beach morphodynamics and the overall ecosystem. Rip currents are also the leading deadly hazard to recreational beach users worldwide. More specifically, the African region is reported to have the highest rates of drowning in the world, yet both the occurrence and the type of rips developing along the African beaches are unknown. In February 2013, a 12-day field experiment was performed at the high-energy low-tide-terraced sandy beach of Grand Popo beach (Benin, West Africa). Human drifter data and video imagery are combined to address wave-driven circulation and rip current activity. Results show two prevailing rip current types. (1) Low-energy (~0.2-0.4 m/s) swash rips, with short life-spans of about 1 minute, extend about 5-10 m offshore and occur preferably at mid to high tide at fixed locations in the center of beach cusps. (2) Higher-energy (0.2 - 0.8 m/s) surfzone flash rips become active with the onset of intense wave breaking across the low-tide terrace. They tend to migrate downdrift with alonger time-span of about 2-5 minutes. The relatively weak longshore current (0.2 - 0.55 m/s) measured during the experiment suggests that flash rips were driven by vorticity generated by wave breaking rather than shear instabilities of the longshore current. Swash rips and flash rips are common at Grand Popo and often co-exist. We propose a conceptual model of both flash and swash rip activity on this stretch of the West African coast.
(Journal of Coastal Research. vol. SI 70, n° 0749-0208, pp. 633-638, 22/04/2026)
EPOC, EPHE, PSL, UB, INSU - CNRS, CNRS, ECOLA, LEGOS, IRD, UT3, Comue de Toulouse, INSU - CNRS, CNES, CNRS, CEREGE, IRD, INRA, AMU, CdF (institution), INSU - CNRS, CNRS, IRD [France-Ouest]