Les microalgues, qui sont à la base des réseaux trophiques aquatiques, peuvent être la cible indirecte des herbicides provenant des usages agricoles et urbains. Elles sont également en interaction avec d'autres éléments de leur environnement comme la matière organique dissoute (MOD) naturelle, elle même susceptible d'interagir avec les herbicides. Cette thèse a visé à étudier, en milieu contrôlé, l'influence de la MOD naturelle sur la toxicité d'herbicides vis-à-vis de microalgues en cultures monospécifiques non axéniques. Ont été considérés de la MOD naturelle d'eau douce et marine, trois herbicides (irgarol, diuron et S-métolachlore) seuls et en mélange, deux espèces de microalgues dulçaquicoles (Gomphonema gracile et Sphaerellopsis sp.) et deux espèces marines (Chaetoceros calcitrans et Tetraselmis suecica). Les effets ont été déterminés sur la croissance, l'efficacité photosynthétique et le contenu relatif en lipides des microalgues. En parallèle, l'environnement chimique a été caractérisé en suivant l'évolution de la composition et des propriétés de la MOD, ainsi que des concentrations d'herbicides et de leurs métabolites. Les résultats de ces travaux, qui considèrent pour la première fois la MOD naturelle dans sa globalité en interaction avec des microalgues et des herbicides, démontrent le rôle clé joué par la MOD sur (i) la stimulation de la croissance des quatre espèces de microalgues (et en retour la modification de la MOD par celles-ci), (ii) la modulation de la toxicité des herbicides et suggèrent (iii) la capacité de Sphaerellopsis sp. et/ou de ses bactéries associées de biodégrader le diuron.