Les nanoparticules représentent un des matériaux les plus révolutionnaire de notre époque, pouvoir exploiter tout leur potentiel est un challenge intéressant pour les chercheurs et le monde industriel. Cependant, des questions et des incertitudes restent en suspens concernant leurs comportements et leurs toxicités dans l'environnement. Il semble donc primordial de mieux cerner les mécanismes qui les entourent mais également d'évaluer leurs réactivités afin d'améliorer et rationaliser la fabrication et l'utilisation de ces particules. Le but de ce travail de thèse est de mieux comprendre le comportement des nanoparticules manufacturées dans les milieux aquatiques et d'estimer l'importance de plusieurs paramètres physico-chimiques dans les processus autour des nanoparticules (pH, concentration et valence des électrolytes, charges et distribution de surface, teneur en matière organique). Pour cela, trois modèles numériques, basés sur des méthodes de Monte Carlo ont été développés afin de simuler différents mécanismes et situations représentatives des écosystèmes. Dans cette thèse, les processus de chargement, de condensation et d'agrégation ont ainsi été pris en compte et modéliser pour divers scénarios et différents types de nanoparticules.