Thèse de doctorat

Nancy  - CDD (36 Mois)

À propos de Cerema

Le Cerema est un établissement public tourné vers l’appui aux politiques publiques, placé sous la double tutelle du ministère de la transition écologique et solidaire et du ministère de la cohésion des territoires. Par l’innovation et la recherche, l’expertise, l’étude, la diffusion de connaissance ou encore la normalisation, le Cerema contribue à l’aménagement durable des territoires.

Plus particulièrement, les travaux de l'équipe de recherche TEAM aspirent à mieux appréhender l'effet des milieux construits (altération des rejets hydriques, augmentation de rejets de polluants, élévation de température locale). Comprendre et penser les milieux construits permet la prise en compte des enjeux de transition écologique et aide à définir des stratégies de gestion, planification et adaptation de ces milieux.


Description du poste

En période hivernale, jusqu'à deux millions de tonnes de fondants routiers (principalement NaCl) sont épandues sur les routes françaises. Une partie de ces fondants est transportée directement dans le milieu naturel environnant (par projection, nébulisation, transport éolien, ...) et l'autre se retrouve dissoute dans les eaux de ruissellement qui sont collectées par des systèmes d'assainissement.

Cependant, bien que ces systèmes permettent d'éliminer/retenir certains polluants (notamment la fraction particulaire par décantation), ils ne traitent pas la fraction soluble des contaminants. Les fondants routiers se retrouvent ainsi majoritairement dans les flux de sortie. Or, outre son caractère écotoxique, le NaCl est susceptible de favoriser la remobilisation des métaux lourds (ETM) sorbés aux particules de sol, risquant d'accroître la charge polluante en sortie des ouvrages existants.

Malgré ces constatations alarmantes, aucun système d'assainissement des fondants n'a encore été conçu en France. La littérature suggère l'emploi de techniques végétalisées faisant appel aux plantes halophiles pour le traitement des eaux saumâtres. L’utilisation de ces plantes dans un contexte routier a été investiguée au laboratoire de Nancy du Cerema, travaux qui ont souligné la capacité de deux espèces halophytes du genre Atriplex à accumuler du sel et des ETM (Zn, Ni) lors d'essais en laboratoire. Dans les ouvrages de gestion des eaux pluviales, cependant, les caractéristiques hydrauliques et la composition du bassin versant d'un ouvrage routier vont influencer les transferts de la charge polluante et les conditions au sein de l'ouvrage. Ainsi, l'influence de différents facteurs sur les capacités d'accumulation des solutions d'assainissement basées sur la phytoremédiation restent à étudier par le biais d'expérimentations supplémentaires.

L'objectif de la thèse est de développer un système d'assainissement basé sur la nature innovant adapté au traitement des eaux fortement salées. L'atteinte de cet objectif nécessite de caractériser le rôle de facteurs environnementaux (hydrologiques, physico-chimiques et écologiques) sur les capacités épuratoires des espèces halophiles sélectionnées. Ceci implique l'élargissement du panel des espèces halophiles utilisables en réponse aux différentes typologies de réseaux de collecte des eaux routières (noues, filtres à sable, bassins de rétention) et à la multiplicité des conditions environnementales (e.g. physico-chimie des eaux/substrats).

Par la suite, il s'agira d'entrer dans une phase plus opérationnelle visant à développer une solution fondée sur la nature adaptée au traitement des eaux de ruissellement routières saumâtres. Des expérimentations de phytoremédiation à complexité croissante (en micro-, méso-cosmes) seront mises en place afin d’évaluer les effets combinés des conditions physico-chimiques et autres facteurs environnementaux limitants à l’échelle du dispositif vis-à-vis de la cinétique d'accumulation des contaminants par les assemblages végétaux, et de définir les implications en termes de conception et d'exploitation de solutions d'assainissement fondée sur la nature. Deux dispositifs filtrants seront ainsi investigués : de type filtres plantés pour les noues/réseaux de collecte ou marais flottants pour les bassins de rétention.

Le doctorant aura donc comme mission de mener des activités de recherche (recherche bibliographique, réalisation des essais, analyse de données, ...) et d'assurer leur valorisation scientifique (rédaction d'articles scientifiques et participation aux conférences nationales et internationales).

Description du profil

Les candidats devront avoir de solides compétences en sciences de l'environnement, un goût pour les approches appliquées et interdisciplinaires, ainsi que de très bonnes capacités rédactionnelles en français et en anglais. Des connaissances en écophysiologie végétale/phytoremédiation et/ou agronomie, ainsi qu'en traitement statistique seraient appréciées.

La maîtrise de l'anglais est requise.


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