Les travaux présentés dans cette thèse ont eu pour double objectif de définir les principaux déterminants permettant une politique optimale de régulation des pollutions azotées, puis, à l’aide de modèles appliqués, de quantifier et d’évaluer les impacts de ces politiques. Nous avons d’abord défini un cadre permettant de mieux comprendre comment la réallocation des terres induite par une politique influe sur le niveau des pollutions azotées. Une solution fondée sur une taxation des intrants couplée à une subvention en faveur des cultures pérennes paraı̂t alors appropriée. L’évaluation de cette politique permet de démontrer qu’elle pourrait être coût-efficace pour les pollutions dues aux nitrates. Nous avons également approfondi l’étude de la régulation de la pollution des aquifères due aux nitrates. Ce type de pollution suggère des traitements spécifiques au problème posé par la forte inertie du milieu physique considéré en raison du temps de latence entre l’application d’engrais et la pollution de l’aquifère. Ce délai a un impact important sur la caractérisation d’une politique optimale. Outre le stock de pollution optimale de long terme qui augmente avec le délai, au cours du temps un sentier de taxe plus élevée est nécessaire pour atteindre ce stock. La valeur du dommage marginale est ensuite estimée dans le cas d’ un aquifère du bassin de la seine.