Note ABES Transport and degradation of urban biocides from facades to groundwater Transport et dégradation des biocides urbains des façades aux eaux souterraines Biocides Analyse isotopique composé-spécifique Transport réactif Dégradation Biocides Compound-specific isotope analysis Reactive transport Degradation 551.9 Biocides Analyse par dilution isotopique Les biocides urbains, utilisés dans les matériaux de façade comme la peinture et le crépi pour inhibiter la croissance des algues et des champignons, sont libérés par la pluie poussée par le vent et contaminent les eaux de surface, le sol et les eaux souterraines avec des effets écotoxicologiques potentiels pour l'écosystème. L'objectif général de cette thèse était d'améliorer la compréhension du transport réactif des biocides urbains depuis leurs sources (i.e., matériaux de construction/facades) jusqu'aux compartiments récepteurs (i.e., eaux de surface, sol et eaux souterraines). Nous avons d'abord examiné les voies et les mécanismes de dégradation du biocide terbutryn au cours de la photodégradation, de l'hydrolyse abiotique et de la biodégradation dans des conditions de laboratoire contrôlées, à l'aide d'analyses isotopiques multi-éléments spécifiques des composés et de mesures des produits de transformation. Nous avons également développé un cadre pour utiliser l'analyse isotopique spécifique aux composés pour les biocides urbains dans des conditions environnementales, en discutant son potentiel et ses limites. Nous avons montré que l'irradiation solaire est la principale variable hydroclimatique provoquant la libération des produits de transformation du terbutryn par les façades et nous avons fourni des estimations de leur contribution dans les lixiviats de façade sur plusieurs années. En outre, nous avons montré que les revêtements perméables et les drainages en gravier à proximité des façades sont des " points chauds " potentiels pour l'entrée des biocides dans les eaux souterraines, tandis que les surfaces végétalisées agissent en grande partie comme un puits avec un fort potentiel de rétention des biocides. Dans l'ensemble, cette thèse souligne les risques environnementaux associés à la libération de biocides urbains et de leurs produits de transformation, mais discute également d'approches alternatives avec des matériaux sans biocides, ouvrant ainsi la voie à une ville sans biocides. Urban biocides, used in facade materials like paint and render to prevent growth of algae and fungi, are released with wind driven rain and contaminate surface water, soil and groundwater with potential ecotoxicological effects to the ecosystem. The general goal of this thesis was to improve the understanding of reactive transport of urban biocides from their sources (i.e., construction materials/facades) to receiving compartments (i.e., surface water, soil, and groundwater). We first examined the degradation pathways and mechanisms of the biocide terbutryn during photodegradation, abiotic hydrolysis and biodegradation under controlled laboratory conditions, using multi-element compound specific isotope analysis and transformation product measurements. We further developed a framework to use compound-specific isotope analysis for urban biocides under environmental conditions, discussing its potential and limitations. We showed that solar irradiation is the main hydroclimatic variable causing release of transformation products of terbutryn from facades and provide estimates of their contribution in facade leachate over several years. Additionally, we showed that permeable pavements and gravel drainage close to facades are potential 'hot spots' for biocide entry towards groundwater, while vegetated surfaces acted largely as a sink with high biocide retention potential. Altogether, this thesis underscores environmental risks associated with the release of urban biocides and their transformation products but also discusses alternative approaches with biocide-free materials, thus paving the way towards a biocide-free city. Electronic Thesis or Dissertation Text en PDF 9375966 Université de Strasbourg Strasbourg 2023-12-31 https://theses.hal.science/tel-04226095 application/pdf 9341647 https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2023/Junginger_Tobias_2023_ED413.pdf http://www.theses.fr/2023STRAH001/abes https://theses.hal.science/tel-04226095 https://theses.hal.science/tel-04226095 https://theses.hal.science/tel-04226095 Junginger Tobias 1993-06-01 FR 271832304 0EFB1U04TM6 21920497 4200005 https://theses.fr/2023STRAH001 2023STRAH001 https://doi.org/10.70675/b1781a23z980ez4314z9a05z6236d37406a8 2023-01-20 Géochimie Strasbourg 131056549 Doctorat Docteur es non oui Imfeld Gwenaël MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_1 178114383 Payraudeau Sylvain MADS_DIRECTEUR_DE_THESE_2 128890479 Moilleron Régis MADS_PRESIDENT_DU_JURY 083826963 Passeport Elodie MADS_MEMBRE_DU_JURY_1 152069348 Bollmann Ulla E. MADS_MEMBRE_DU_JURY_2 271832576 Lange Jens MADS_MEMBRE_DU_JURY_3 249236710 Moilleron Régis MADS_RAPPORTEUR_1 083826963 Burkhardt Michael MADS_RAPPORTEUR_2 271832460 École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....) MADS_ECOLE_DOCTORALE_1 413 15650166X Institut Terre Environnement (Strasbourg) MADS_PARTENAIRE_DE_RECHERCHE_1 1062624 253262763 ddc:550 Imfeld Gwenaël Payraudeau Sylvain Moilleron Régis Passeport Elodie Bollmann Ulla E. Lange Jens Moilleron Régis Burkhardt Michael École doctorale Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....) Institut Terre Environnement (Strasbourg) PDF 9375966 confidentialité 2023-01-20 2023-06-30 confidentialité 2023-01-20 2023-06-30 confidentialité 2023-01-20 2023-06-30 confidentialité 2023-01-20 2023-06-30