Table des matières
INTRODUCTION GÉNÉRALE
CHAPITRE 1 ÉTAT DES CONNAISSANCES ET POSITIONNEMENT DE LA RECHERCHE
1.1 État des connaissances sur les rejets urbains de temps de pluie (RUTP)
1.1.1 Définition des RUTP
1.1.2 Repères historiques et cadre règlementaire dans l’assainissement urbain
1.1.3 Sources, transferts et occurrences des polluants des RUTP
1.1.3.1 Paramètres globaux
1.1.3.2 Micropolluants
1.1.4 Modélisation statistique de la qualité des RUTP
1.1.5 Modèle hydrologique en milieu urbain et calage
1.1.6 Caractérisation écotoxicologique des RUTP et évaluation du risque
1.1.7 Impacts des RUTP sur le milieu récepteur
1.2 Article 1: Which rainfall for climate change impact studies in urban areas?.
1.2.1 Résumé
1.2.2 Abstract
1.2.3 Introduction
1.2.4 Concept and terminology
1.2.4.1 Downscaling
1.2.4.2 Periods of interest
1.2.4.3 Climate data
1.2.4.4 Extreme rainfall events – IDF curves
1.2.5 General downscaling approach
1.2.5.1 Dynamical downscaling
1.2.5.2 Statistical downscaling
1.2.6 Specific approaches of downscaling for urban watersheds
1.2.6.1 Change factor (or Delta change) approach
1.2.6.2 Bias correction approach
1.2.6.3 Empirical approach
1.2.6.4 Linear regression approach
1.2.7 Uncertainties and variability
1.2.8 Conclusions and future considerations
1.2.9 Acknowledgments
1.3 Conclusions et perspectives de l’état des connaissances
1.4 Positionnement du sujet de recherche
1.4.1 Problématique de recherche
1.4.2 Hypothèses de recherche
1.4.3 Objectif général et objectifs spécifiques
CHAPITRE 2 MATÉRIELS ET MÉTHODES
2.1 Cadre expérimental
2.1.1 Cadre de l’étude, critères et choix des sites
2.1.2 Description des sites étudiés
2.1.3 Instrumentation des sites et protocoles d’échantillonnage
2.1.4 Caractéristiques des événements pluvieux suivis
2.1.5 Caractéristiques du milieu récepteur (Fleuve Saint-Laurent)
2.1.6 Paramètres de suivi et protocole d’analyse
2.1.7 Bioessais pour l’évaluation écotoxicologique des RUTP
2.2 Modélisation de l’impact du changement climatique
2.2.1 Modèles climatiques
2.2.2 Périodes d’intérêt visées
2.2.3 Scénarios de changements climatiques
2.2.4 Modèle d’impact et calage
2.3 Exploitation des données
2.3.1 Concentrations moyennes événementielles
2.3.2 Flux évènementiels
2.3.3 Analyse de corrélation linéaire
2.3.4 Évaluation écotoxicologique des RUTP
2.3.5 Évaluation quantitative et qualitative de l’impact des changements climatiques
CHAPITRE 3 ARTICLE 2: ANALYSIS OF THE INFLUENCE OF RAINFALL VARIABLES ON URBAN EFFLUENTS CONCENTRATIONS AND FLUXES IN WET WEATHER
3.1 Résumé
3.2 Abstract
3.3 Introduction
3.4 Materials and methods
3.4.1 Experimental framework: study sites, sampling procedure, monitored parameters and rainfall events
3.4.2 Data Processing
3.5 Results and discussion
3.5.1 Concentrations and fluxes measured at both sites
3.5.2 Analysis of correlations between rainfall variables and EMC and EF values
3.5.3 Distribution of EMC and EF values of COD, CBOD5, Ptot and N-TKN as a function of TSS
3.5.4 Univariate analysis of correlation between VD and conventional rainfall parameters
3.6 Conclusion
3.7 Acknowledgments
CHAPITRE 4 ARTICLE 3: ASSESSMENT OF THE ECOTOXICOLOGICAL RISK OF SEWER OVERFLOWS FOR AN AQUATIC SYSTEM USING A COUPLED «SUBSTANCES AND BIOESSAIS » APPROCH
4.1 Résumé
4.2 Abstract
4.3 Introduction
4.4 Materials and methods
4.4.1 Experimental framework
4.4.1.1 Study site
4.4.1.2 Receiving water body
4.4.1.3 Rainfall monitoring and dilution factor
4.4.2 Ecotoxicological risk assessment methodology
4.4.2.1 Sources of substances and physicochemical characterization of CSO discharges
4.4.2.2 Assessment of the ecotoxicity of waters discharged at the CSO
4.4.2.3 Assessment of the overflow discharge hazard, exposure and risk
4.5 Results and Discussion
4.5.1 Physicochemical characterization of CSOs
4.5.2 Assessment of the ecotoxicity of combined sewer overflows
4.5.3 Hazard assessment of combined sewer overflows
4.5.3.1 Assessing potential hazard using the substance approach
4.5.3.2 Assessing effluent ecotoxicity hazard using the bioassay approach
4.5.4 Risk assessment for overflow wastewaters
4.5.4.1 Substances approach
4.5.4.2 Bioassay approach
4.6 Complementary nature of the two ecotoxicological risk assessment approaches
4.7 Conclusions and future considerations
4.8 Acknowledgments
CHAPITRE 5 ARTICLE 4: QUANTITATIVE AND QUALITATIVE ASSESSMENT OF THE IMPACT OF CLIMATE CHANGE ON A COMBINED SEWER OVERFLOW AND ITS RECEIVING WATER BOBY
5.1 Résumé
5.2 Abstract
5.3 Introduction
5.4 Climate change scenario
5.4.1 Extreme precipitation events in southern Quebec, Canada
5.4.2 Flow in the St. Lawrence River at Montreal
5.5 Materials and methods
5.5.1 The “Rolland-Therrien” experimental catchment
5.5.2 Observational data
5.5.3 Impact model and calibration
5.5.4 Data analysis
5.6 Results and discussion
5.6.1 Quantitative assessment of the impact of climate change
5.6.1.1 Model calibration
5.6.1.2 Estimation of VD and Qcso
5.6.2 Qualitative assessment of the impact of climate change
5.6.2.1 Estimating EFs of pollutants discharged at CSO
5.6.2.2 Ecotoxicological risk assessment using the substance approach
5.7 Conclusion and future consideration
5.8 Acknowledgments
CHAPITRE 6 DISCUSSION GÉNÉRALE
6.1 Synthèse des principaux résultats
6.1.1 Caractérisation physico-chimique
6.1.2 Influence des caractéristiques de la pluie sur les indicateurs de la qualité
6.1.3 Outils d’évaluation du risque écotoxicologique des effluents sur le milieu récepteur
6.1.4 Influence de l’aménagement du territoire urbain sur la génération des flux
6.1.5 Impact des changements climatiques et incertitudes
6.2 Contribution à l’avancement des connaissances et originalité de la recherche
6.2.1 État des connaissances sur l’impact des changements climatiques sur les surverses d’égout unitaire
6.2.2 État des connaissances sur les outils de gestion de la pollution des RUTP
6.2.3 État des connaissances sur la pollution en micropolluants dans les RUTP
6.2.4 Originalité de la recherche
6.3 Perspectives de recherche
6.3.1 Caractérisation des MES et des dépôts en réseau unitaire
6.3.2 Gestion et maitrise à la source de la pollution urbaine
6.3.3 Évaluation du risque écotoxicologique de l’effluent urbain non traité
6.3.4 Efficacité épuratoire des technologies de traitement vis-à-vis des micropolluants
6.3.5 Efficacité des stratégies d’aménagement du territoire urbain futur
6.4 Limites de la recherche
CONCLUSION GÉNÉRALE
