Academic literature on the topic 'Dégradation des hydrocarbures'

Le long de la côte méditerranéenne française du Golfe du Lion, l'étang de Thau présente des caractères assez particuliers. Il est parfois soumis à des conditions anoxiques appelées "malaigues" qui résultent de l'accumulation de matières organiques durant la période chaude liée au développement des macrophytes. Ces dépôts organiques associés aux biomasses résultant des activités conchylicoles et aux apports extérieurs contribuent en cours d'année aux échanges biogéochimiques entre la colonne d'eau et les dépôts. Dans ce même milieu, l'analyse de la distribution et de la nature de la matière organique par des méthodes fines comme la chromatographie liquide haute performance ou la pyrolyse a permis de préciser son origine et son évolution dans la colonne d'eau et les dépôts. Durant les quatre saisons, les particularités de la matière organique ont donc été analysées en terme d'accumulation, de dégradation et de conservation. L'été constitue une période de production et de dégradation. L'automne est principalement caractérisé par des processus dégradatifs et des apports terrigènes (composés phénoliques). L'hiver correspond à une période de relative stabilité de la matière organique consécutive aux conditions froides. Le printemps enfin représente une période de reprise de l'activité biologique produisant une matière organique fraîche riche en sucres. Sous les tables conchylicoles on observe un accroissement de la matière organique dans la colonne d'eau et les dépôts. Mais les processus actifs de dégradation réduisent considérablement la quantité de matière organique déposée. Les résultats de ces mécanismes varient selon les stations sous table et hors table. Dans les dépôts les résultats de la dégradation dans la colonne d'eau amènent à une décroissance des composés biodégradables et à un accroissemenet des composés résistants comme les phénols et les hydrocarbures aromatiques. Ces processus de minéralisation s'accroissent vers la profondeur dans les dépôts au profit du pôle aromatique. Les relations entre les nutriments et la matière organique qui constitue à la fois leur source et leur puits se marquent bien sous les tables conchylicoles où les sels nutritifs s'accumulent en surface.

Le golfe du Saint-Laurent ne fait présentement l’objet d’aucune exploitation pétrolière et gazière en mer, ni même d’exploration active, mais cette situation pourrait changer au cours des prochaines années. Toutefois, contrairement à l’exploitation pétrolière qui se pratique sur les Grands Bancs, au large de Terre-Neuve, les conséquences de tout incident dans le golfe du Saint-Laurent pourraient être amplifiées par les caractéristiques particulières de celui-ci, qu’elles soient physiographiques, océanographiques, climatiques, biologiques ou autres. Bien que le golfe ait été étudié sous plusieurs angles, il y a encore de grandes lacunes de connaissances, notamment sur le mode de dispersion des hydrocarbures en cas de déversement dans le golfe, sur les techniques de récupération de pétrole en présence de glaces ou sur la caractérisation de la microflore du golfe quant à sa capacité de dégradation des hydrocarbures en eaux froides. Dans cet article, nous dressons donc un portrait sommaire des principaux risques et impacts qui pourraient être associés à l’arrivée de l’industrie pétrolière dans le golfe du Saint-Laurent, un écosystème bordé par 5 provinces côtières.

Carbonate rocks of the Ordovician Thumb Mountain Formation, host to the Zn–Pb Polaris deposit, contain hydrocarbons that show types of alteration classically attributed to biodegradation and water washing. The hydrocarbons of the upper part of this formation and of the overlying Irene Bay Formation indicate alterations due to water washing only. The hydrocarbons of the impermeable shales of the overlying Cape Phillips Formation display indices of only higher thermal maturity than the underlying units. Contrary to classical concepts of hydrocarbon biodegradation, n-alkanes, cyclohexylalkanes, even isoprenoids and perhaps also steranes seem to have been degraded simultaneously and not successively in this sequence. This alteration process is mainly responsible for a log-linear decrease of the amounts of n-alkanes and cyclohexylalkanes with increasing depth. The severe and uniform alteration of aromatic hydrocarbons throughout the interval, which is opposite to the progressive alteration of associated n-alkanes, can be attributed solely to water washing. This conclusion necessitates a reconsideration of previous interpretations attributing the loss of short-side chain substituted polyaromatic compounds to microbial activity. Hopanes, tri-and tetra–cyclic terpanes as well as aromatic steroids and hopanoids seem to have been unaffected by the alteration phenomena. The increase in the degree of alteration of the hydrocarbons with increasing depth implies that the responsible migrating fluid circulated per ascensum.

Résumé Nous explorons dans cette synthèse les forces et les faiblesses de l’écotoxicologie, en nous limitant aux milieux aquatiques. Notre approche consiste à comparer et contraster le comportement des contaminants organiques et inorganiques (métalliques) et à identifier quelques défis pour l’avenir. La prise en charge des contaminants organiques de synthèse se produit le plus souvent par simple diffusion passive au travers d’une membrane cellulaire. Vu la nature lipidique des membranes biologiques, le coefficient de partage octanol-eau (Kow) du contaminant s’avère souvent un bon prédicteur de sa tendance à se bioaccumuler. Par contre, les métaux présents dans le milieu aquatique se trouvent surtout sous des formes hydrophiles et hydratées qui ne peuvent traverser les membranes biologiques par simple diffusion. Leur prise en charge fait alors appel à un transport facilité qui implique des transporteurs protéiques ou canaux transmembranaires. Le coefficient de partage octanol-eau de ces espèces métalliques se révèle inutile comme prédicteur de leur bioaccumulation. Les approches et les modèles prédictifs diffèrent donc grandement entre contaminants métalliques et organiques. Pour les métaux, deux types de modèles sont couramment employés : des modèles d’équilibre (ex. : le « Modèle du Ligand Biotique » ou BLM) et des modèles cinétiques d’accumulation et d’élimination. Dans les deux cas, les paramètres biologiques des modèles sont considérés comme des « constantes » qui ne sont affectées, ni par la qualité de l’eau ambiante (ex. : pH, dureté), ni par une pré-exposition au métal. Or, il y a maintenant dans la littérature scientifique de plus en plus d’indices que les propriétés clés de la surface épithéliale des organismes aquatiques, qui contrôlent l’accumulation et la toxicité des métaux, ne sont pas constantes, ce qui compromet l’application des modèles dans des cas réels d’exposition chronique sur le terrain. Contrairement aux métaux, l’essentiel du comportement environnemental des composés organiques de synthèse est lié à leur capacité de résister à divers mécanismes de dégradation et à leur biodisponibilité pour les organismes aquatiques. Le modèle de la « fugacité » permet de prédire la distribution de composés organiques entre divers compartiments pour un système considéré à l’équilibre mais de nombreuses contraintes chimiques et biologiques interfèrent avec l’utilisation de ce type de modèle. Les cas des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et des organométaux sont utilisés pour illustrer ces contraintes. Parmi les tout nouveaux défis de l’écotoxicologie, nous abordons brièvement le développement de la génomique fonctionnelle et de l’approche écosystémique ainsi que la toute nouvelle problématique environnementale posée par les nanoparticules industrielles. L’avenir de l’écotoxicologie aquatique passe nécessairement par : (1) l’obtention de données de terrain et de laboratoire d’excellente qualité; (2) une compréhension approfondie des mécanismes de toxicité aux niveaux moléculaire et cellulaire; (3) le développement de modèles théoriques et empiriques qui intègrent mieux la réalité physiologique et écologique; (4) le développement d’indicateurs écosystémiques capables de fournir une image globale de la qualité d’un environnement aquatique, quelle que soit sa complexité inhérente.

Les eaux de cales sont un mélange complexe d'hydrocarbures, d'additifs, de métaux lourds et d'ions inorganiques. Les systèmes de traitements avant rejet ayant atteint leurs limites, la photocatalyse se présente aujourd'hui comme une technique complémentaire prometteuse. La phase préliminaire de cette étude a consisté à mettre au point des méthodes analystiques pour décrire précisément la compostion des eaux de cales et la variabilité des paramètres physicochimiques. La dégradation photocatalytique d'un hydrocarbure aromatique, la naphtalène, a été étudiée de façon exhaustive. L'influence des paramètres de la photocatalyse a été étudiée. Le chemin réactionnel a été décrit via l'identiication des sous-produits. La dégradation d'eaux de cales par photocatalyse a été étudiée en utilisant une irradiation artificielle et un catalyseur (TiO2) supporté sur un média non-tissé, dans un réacteur batch. Un plan d'expérience a permis de sélectionner la concentration en oxygène et le flux de photons comme paramètres les plus déterminants. Les transformations des composés et la minéralisation ont été suivis dans les conditions optimisées. L'analyse de la phase gazeuse dans le réacteur a permis d'identifier et de suivre l'évolution des composés organiques volatiles produits. Les résultats de cette étude indiquent que la minéralisation des hycrocarbures dans les eaux de cales est lente, mais que la disparition de l'émulsion d'hydrocarbures initiale est rapide. Ces résultats ont permis de définir les règles de dimensionnement d'une unité de traitement embarquée

La degradation bacterienne des hydrocarbures aromatiques polycycliques (hap) en conditions oxiques a ete etudiee avec une communaute bacterienne provenant d'un sediment du port d'arcachon (site atlantique) et avec une souche bacterienne pure provenant d'un sediment du golfe de fos (site mediterraneen). Les techniques mises en uvre en microbiologie et en chimie analytique ont ete developpees et validees. Les composes phenanthreniques (phenanthrene (p), 2-methylphenanthrene (2mp) et 9-methylphenanthrene (9mp)) ont ete choisis comme modeles des hap. L'etude de la degradation de ces composes a mis en evidence des phenomenes de selectivite. Ainsi, le 9mp est significativement moins degrade que le 2mp ou que le p. Au cours de la degradation d'une fraction aromatique de petrole, l'evolution des composes phenanthreniques et dibenzothiopheniques alkyles a ete etudiee. Les resultats montrent que le nombre et la position des substituants sur les molecules ont une incidence sur la vitesse de degradation des composes. Ainsi, plus une molecule est substituee, plus son taux de degradation est faible. Le 2mp est degrade par la souche bacterienne selon deux voies metaboliques. La premiere voie est initiee par l'oxydation du groupement methyle par une enzyme mono-oxygenase, la deuxieme voie est initiee par une enzyme di-oxygenase et conduit a la double oxydation d'un des cycles aromatiques du 2mp. Des etudes de toxicite (test d'ecotoxicite) ont ete mises en uvre pour determiner l'influence potentielle de la biodegradation des hap sur la toxicite des milieux. Un sediment contamine en hap s'est revele plus toxique vis-a-vis de larves d'oursin apres la mise en culture avec la souche bacterienne que ce meme sediment avant la mise en culture avec la souche bacterienne.

Les oscillations oxie/anoxie sont largement répandues dans les environnements aquatiques, notamment dans les interfaces eau/sédiment. Les hydrocarbures, constituant les polluants organiques les plus répandus, peuvent être retrouvés dans ces systèmes fonctionnels particuliers. Les microorganismes jouent un rôle fondamental dans la dégradation des hydrocarbures et l’étude de leur comportement dans ces systèmes est indispensable afin de comprendre le devenir des hydrocarbures dans les environnements naturels. Ce travail de thèse a pour objectif d’une part, de comprendre le devenir des hydrocarbures et des communautés bactériennes autochtones d’une boue soumise à une contamination chronique, dans les conditions particulières d’oscillations oxie/anoxie et d’autre part, de démontrer les capacités de biodégradation de ces communautés en anaérobiose. Dans un premier temps, des incubations d’une boue contaminée chroniquement par des hydrocarbures aromatiques polycycliques ont été réalisées en réacteurs. Par des approches moléculaires au niveau génomique et transcriptionnel, en ciblant le gène ARNr 16S et le gène codant pour les dioxygénases, des corrélations entre la dynamique des communautés bactériennes et les cinétiques de biodégradation des hydrocarbures ont pu être démontrées. Ces travaux ont pu mettre en évidence une première perturbation de la structure des communautés après l’ajout d’oxygène associée à une accélération de la dégradation des hydrocarbures, résultats appuyés par la présence continue des transcrits du gène codant pour les HAP dioxygénases. Cette perturbation est suivie par une succession des populations bactériennes au cours du temps corrélée à une utilisation successive des substrats. Dans un deuxième temps, par des approches culturales, la capacité de biodégradation de ces communautés a été démontrée en anaérobiose sur un alcane à longue chaine, le dotriacontane, inconnu à ce jour pour être dégradé en absence d’oxygène<br>Oxic/anoxic oscillations are widely spread in aquatic environments, particularly at the water/sediment interfaces. Hydrocarbons, the most distributed organic pollutants, can be found in these particular functional systems. Microorganisms display a fundamental role in the hydrocarbons degradation. The study of their behaviour in these systems is fundamental to understand the fate of hydrocarbons in natural environments. The objectives of this work were: (i) to understand the fate of hydrocarbons and of native bacterial communities in a chronically contaminated sludge, during particular conditions of oxic/anoxic oscillations, and (ii) to demonstrate the biodegradation capacities of these bacterial communities in absence of oxygen. First, slurries of the contaminated sludge were set up in bioreactors. By molecular approaches at the genomic and transcriptional levels targeting 16S rRNA and PAH-dioxygenase encoding genes, correlations between bacterial communities dynamics and PAH degradation kinetics were demonstrated. Results showed an initial disturbance of the bacterial communities structure caused by the oxygen addition, associated with an increase of PAH degradation. This was supported by the continuous presence of transcripts of PAH-dioxygenase encoding genes. The disturbance was followed by a succession of the bacterial populations in time associated with a sequential utilization of substrates. Secondly, using culture approaches, biodegradation capacities of the bacterial communities were demonstrated under anaerobic conditions on a long chain alkane, unknown thus far to be utilized as a source of carbon and energy in absence of oxygen

Les écosystèmes marins côtiers sont constament soumis à des pollutions, notamment aux hydrocarbures, du fait de leur localisation et de leurs caractéristiques environnementales. Le rôle clé des microorganismes dans la dégradation de ces polluants est aujourd’hui très bien décrit. Toutefois, les conditions d’oxygénation fluctuantes dans ces environnements côtiers, dues aux marées et aux activités de bioturbation de la macrofaune, influencent les communautés microbiennes.Ainsi, ce travail de thèse a eu pour objectif de caractériser, l’assemblage de communautés microbiennes hydrocarbonoclastes de sédiments marins côtiers soumises à des oscillations oxie/anoxie en présence de pétrole lors d’une expérience en bioréacteurs. L’adaptation des bactéries marines hydrocarbonoclastes notamment des genres Alcanivorax et Cycloclasticus vis-à-vis de ces variations d’oxygène a pu être investiguée par oligotypage. Des écotypes ont été identifiés en fonction des conditions d’oxygénation démontrant ainsi les capacités d’adaptation aux conditions oscillantes d’oxygène de ces deux genres. La structure des communautés archéennes (séquençage des transcrits du gène de l’ARNr 16S) n’a pas montré de modification évidente liée aux conditions d’oxygénation démontrant ainsi des capacités d’adaptation et/ou de résistance plus importantes chez ces microorganismes comparées aux communautés bactériennes. Enfin, les analyses métagénomiques ont mis en évidence une réponse fonctionnelle spécifique aux oscillations oxie/anoxie. Ainsi, ces travaux de thèse apportent de nouvelles connaissances sur l’influence des variations d’oxygénation sur les communautés microbiennes et par conséquent sur la dégradation des hydrocarbures au sein des écosystèmes marins côtiers<br>Coastal marine ecosystems are constantly subject to pollution, particularly hydrocarbons, because of their location and their environmental characteristics. The key role of microorganisms in the degradation of these pollutants is now well described. However, fluctuating oxygenation conditions in these coastal environments, due to tides and macrofauna bioturbation activities influence microbial communities.Thus, this thesis work aimed to characterize the assembly of microbial hydrocarbonoclastic communities of coastal marine sediments subjected to oxic/anoxic oscillations in the presence of oil during a bioreactor experiment. The adaptation of MOHCB, particularly of Alcanivorax and Cycloclasticus genera, to these oxygen variations has been investigated by oligotyping. Ecotypes were identified according to the oxygenation conditions demonstrating adaptation capacities of these two genera to the oscillating oxygen conditions. The structure of archaeal communities (16S rRNA transcript sequencing) did not show any modification related to the oxygenation conditions thus demonstrating greater adaptation and/or resistance capacities in these microorganisms compared to the bacterial communities. Finally, metagenomics analyses revealed a specific functional response to oxic/anoxic oscillations. Thus, this thesis provides new insights into the influence of oxygenation variations on microbial communities and consequently on the degradation of hydrocarbons in coastal marine ecosystems

Les milieux côtiers sont régulièrement exposés à des pollutions pétrolières ; une part importante des composés de ce pétrole se retrouve piégée dans les sédiments et tend à persister en conditions anoxiques. Parmi les communautés bactériennes colonisant ces milieux, certains microorganismes sont capables de dégrader les hydrocarbures pétroliers et participent ainsi à la biorémédiation de ces écosystèmes. L'objectif de ce travail était de comprendre le rôle et la coopération des différents groupes métaboliques bactériens anaérobies lors de la dégradation de molécules d'hydrocarbures modèles (alcanes, HAPs). Pour cela, des communautés bactériennes anaérobies dégradant des hydrocarbures ont été sélectionnées en conditions anoxiques et de lumière (cultures batch et continue) à partir de biofilms photosynthétiques se développant à la surface de sédiments lagunaires contaminées par des hydrocarbures pétroliers (Etang de Berre, France). L'association de techniques moléculaires (T-RFLP, clonage et séquençage) et culturales (enrichissement, isolement et caractérisation de souches bactériennes) a permis de déterminer la composition de ces communautés bactériennes ainsi que les interactions entre les différentes populations. La même composition en terme de groupes fonctionnels bactériens, à savoir les bactéries sulfato-réductrices, nitrate-réductrices, phototrophes anoxygéniques pourpres et fermentatives, a été systématiquement retrouvée quelle que soit la molécule d'hydrocarbure modèle. La culture continue a permis de sélectionner plus rapidement qu'en culture d'enrichissements les bactéries d'intérêt. Plusieurs souches bactériennes, appartenant à la communauté bactérienne capable de dégrader les hydrocarbures, ont été isolées ; leur étude a montré un lien entre la présence de bactéries dénitrifiantes proches de l'espèce Pseudomonas balearica et la dégradation de ce type de molécules. Des phénomènes de coopération entre les groupes fonctionnels, notamment entre les bactéries dénitrifiantes et les bactéries anoxygéniques pourpres, ont été mis en évidence tant du point de vue métabolique que de celui de la production d'émulsifiants. Une étude de diversité des bactéries phototrophes anoxygéniques pourpres directement réalisée à partir de sédiments chroniquement contaminés a montré la dominance de microorganismes proche du clade des Roseobacter (bactéries phototrophes anoxygéniques pourpres aérobies). Des membres de ce groupe des Roseobacter sont régulièrement retrouvés parmi les communautés bactériennes aérobies dégradant les hydrocarbures. Deux souches bactériennes proche de ce clade ont été isolées et se sont révélées capables de croître photosynthétiquement en conditions anoxiques<br>Coastal ecosystems are frequently exposed to oil contamination; a major part of compounds is trapped in sediments and tends to persist in anoxic conditions. Among the bacterial communities from these ecosystems, some microorganisms may degrade oil hydrocarbons and participate in the bioremediation of these ecosystems. The aim of this work was to increase our knowledge about the role and the cooperation of these different metabolic anaerobic bacterial groups during model hydrocarbons molecules degradation (alkanes, PAH). Anaerobic bacterial communities able to degrade hydrocarbons were selected in anoxic and light conditions (batch and continuous cultures) from a photosynthetic biofilm growing on a lagoon sediment surface contaminated with oil hydrocarbons (Etang de Berre, France). Both molecular (T-RFLP, cloning and sequencing) and cultural approaches (enrichment cultures, isolation and characterization) allowed determining bacterial communities diversity and the interactions. The identical composition in term of functional bacterial groups was systematically found such as sulfate-reducing, nitrate-reducing, purple anoxygenic phototrophic and fermentative bacteria, whatever the hydrocarbon molecule model used. The continuous culture allowed the select of bacteria implied in the hydrocarbon degradation faster than batch cultures. Several isolated bacterial strains from the community able to degrade hydrocarbons were isolated. The study of this bacterial community allowed associating the alkane degradation to denitrifying bacteria belonging to Pseudomonas balearica. Cooperation phenomena between the different bacterial functional groups, in particular between denitrifying bacteria and purple anoxygenic phototrophic bacteria, were highlighted. A diversity study of the purple phototrophic anoxygenic bacteria from sediments chronically contaminated showed the dominance of microorganisms closed to the Roseobacter clade (Purple phototrophic anoxygenic aerobic bacteria). This Roseobacter group is regularly found among the bacterial aerobic community able to degrade hydrocarbons. Two bacterial strains closed to this clade were isolated and were able to grow photosynthetically in anoxic conditions

Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont des polluants dont la concentration est réglementée dans l’air ambiant, en raison de leurs caractères cancérigène et/ou mutagène. Ces composés, émis lors de combustions incomplètes, peuvent réagir dans l’atmosphère avec les principaux oxydants atmosphériques pour former des dérivés oxygénés (OHAP) et nitrés (NHAP), dont la toxicité est potentiellement encore plus importante. Dans ce contexte, ce travail a été réalisé par la combinaison de deux approches complémentaires : études de réactivité en atmosphère contrôlée et études de terrain, afin de mieux comprendre le devenir (formation/dégradation) de ces composés dans l’atmosphère. Ainsi, des particules naturelles, prélevées dans l’air ambiant, ont été exposées en réacteur à différents oxydants atmosphériques(O3, OH et NO2/O3). Les résultats montrent la dégradation effective des HAP et le benzo[a]pyrène, seul HAP réglementé aujourd’hui en Europe, apparait comme le composé le plus réactif. De plus, la formation significative de OHAP et NHAP a été mise en évidence, même si les quantités observées sont trop faibles pour boucler le bilan de masse, illustrant la formation de produits non détectés/détectables dans ce travail. La dégradation des HAP ayant été démontrée sur des particules naturelles, la question du lieu majoritaire de dégradation (atmosphère/support de prélèvement) a été étudiée au cours de différents échantillonnages atmosphériques, mettant en parallèle des préleveurs équipés ou non de pièges à ozone de type dénudeur. Ces études, bien que n’ayant pas permis de répondre définitivement à cette question, ont montré la formation de certains dérivés de HAP sur les supports d’échantillonnage. Suite à ces conclusions, des mesures ont été déployées sur le terrain, sur des sites de typologies différentes dans la région parisienne. Les concentrations en HAP, OHAP et NHAP mesurées se sont avérées 10 fois plus importantes sur un site trafic que sur un site périurbain. De plus, les différentes espèces mesurées sur chacun des sites ont montré que, contrairement aux HAP et OHAP, les NHAP majoritaires différaient selon la typologie du site. Ainsi, le site trafic a été identifié comme étant majoritairement influencé par des sources primaires, à l’opposé du site périurbain sur lequel les espèces secondaires étaient plus abondantes. Les études granulométriques ont montré que la distribution entaille des OHAP et NHAP particulaires était liée à leurs origines (primaire/secondaire). De plus, les OHAP et NHAP apparaissent associés à 85 % à la fraction la plus fine de l’aérosol (Dp &lt; 2,5 µm), accentuant l’intérêt de leur étude d’un point de vue sanitaire. Enfin, la combinaison de l’étude de la distribution granulométrique de certains composés identifiés comme primaire ou secondaire, à celle des profils chimiques des NHAP ouOHAP, a permis de proposer des pistes quant à l’origine majoritaire de ces familles de composés dans l’air ambiant<br>Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) concentrations are regulated in ambient air because of theirmutagenic and carcinogenic properties. They are largely emitted by combustion processes and may react withmain atmospheric oxidants to form oxygenated (OPAH) and nitrated (NPAH) derivatives, which can be moretoxic than their parent PAHs. In this work, PAH derivatives were studied using the combination of twocomplementary approaches: laboratory reactivity experiments in controlled conditions and field studies, inorder to better understand their source and fate in the atmosphere. Reactivity study of PAHs adsorbed onnatural particles was carried out by exposing ambient particles to atmospheric oxidants (O3, OH and NO2/O3)in appropriate reactors. Large decays of PAH concentrations were observed, benzo[a]pyrene (B[a]P, which isthe only regulated PAH in Europe), appearing as the most reactive. The formation of OPAHs and NPAHs wasshowed. Nevertheless, quantities of both NPAHs and OPAHs formed were not sufficient to explain the totalamount of PAHs that react, highlighting the formation of other compounds, not detected in this work. PAHdegradation may occur in the atmosphere during the transport of air masses or directly on the filter during thesampling. The study of the major degradation processes was performed during field studies, using two highvolume samplers, one being equipped with an ozone scrubber. Even if, results were not enough to clearlyconclude about the relative importance of both degradation processes, the significant formation of some PAHderivatives on the sampling filter was observed. Then, field campaigns were led on different typologies ofsampling sites around Paris. PAH, OPAH and NPAH concentrations were about ten times higher at traffic sitethan at the suburban one. Moreover, for both OPAHs and PAHs, the major compounds were similar at bothsites, in contrary to the case of NPAHs that appeared different. The traffic site appeared strongly influenced byprimary emissions, whereas high amounts of secondary species were quantified at suburban site. Particle sizedistribution of OPAHs and NPAHs showed their strong association to the finest part of aerosols (Dp &lt; 2.5 μm),highlighting the strong interest of this study considering sanitary impacts. Finally, the study of the particle sizedistribution of primary and/or secondary identified compounds, combined with chemical NPAH and OPAHprofiles, allowed to provide indications about the major origin of PAH derivatives in the atmosphere

Une nouvelle souche d'Acinetobacter, GC1, dégradant des alcanes longs est décrite. GC1 peut se multiplier en eau douce ou salée de 4°C à 39°C ainsi qu'au contact du gazole ou du pétrole brut. GC1 dégrade les n-alcanes de C10 à C40 et le pristane. Dans cette gamme, deux optima en C16 et C32 suggéreraient deux systèmes de catabolisme. Or l'addition d'huile de silicone supprime ces optima qui seraient donc dus à une spécificité de transport pariétal et non métabolique. L'hydrophobicité de la paroi, très hydrophile, ne varie pas suivant le substrat. L'étude en microscopie électronique montre une paroi épaisse, convoluée quel que soit le substrat. Des inclusions similaires aux réservoirs d'hydrocarbures chez Acinetobacter HO1 apparaissent seulement lors de la croissance en alcane. GC1 pourrait posséder un système de stockage équivalent. .<br>GC1, a new strain of Acinetobacter wich degrades long is described. GC1 can grow in soft or marine water from C10 to C40 and pristane. In this range two optima at C16 and C32 may suggest the existence of two systems of catabolism. But the addition of silicone oil abolishes these optima which may thus be more a consequence of a specific transport across the cell wall than a metabolic specificity. The cell wall hydrophobicity is hydrophylic and doesn't change following the substrate. Electronic microscopy studies show a thick and convoluated cell wall independently of the substrate. The same inclusions as hydrocarbon tanks found in Acinetobacter H01 are seen only when GC1 grows on alkane. Thus GC1 may possess an equivalent system. .

L'etude de la biodegradation des hydrocarbures satures nous a conduit a selectionner et etudier deux souches, une souche de pseudomonas aeruginosa k1 isolee sur n-hexadecane, et une souche de rhodococcus equi p1 isolee sur pristane. Le fait d'envisager l'addition de tensio-actifs nous a conduit a nous interesser aux mecanismes d'assimilation des hydrocarbures satures. Cette approche nous a permis de mettre en evidence que la souche k1 avait essentiellement tendance a assimiler les hydrocarbures sous forme de micelles, l'addition de tensio-actif conduisant dans ce cas a une assimilation plus rapide des hydrocarbures. Concernant la souche p1, l'assimilation d'hydrocarbures avait lieu a la suite d'un contact direct a la phase organique. L'addition de tensio-actif conduit dans ces conditions a une diminution de la vitesse d'assimilation des hydrocarbures. Sur le plan metabolique la souche k1 ne peut metaboliser que les n-alcanes et les iso-alcanes, et les cyclo-alcanes ne sont metabolises ni sous forme pure, ni en melange avec les n-alcanes. La souche p1 peut metaboliser les n-alcanes et les iso-alcanes, ainsi les cyclo-alcanes en presence de n-alcanes. Ce phenomene de co-oxydation a ete etudie en culture pure (p1) et en culture mixte (k1 plus p1), les resultats obtenus montrent que l'addition de la souche k1 conduit a une disparition trop rapide des n-alcanes et a une accumulation residuele des cyclo-alcanes non metabolises. Il est donc important pour obtenir une degradation optimisee d'un melange d'hydrocarbures satures de controler non seulement la vitesse de degradation, mais aussi le spectre des hydrocarbures satures residuels de facon a permettre une co-oxydation des molecules les plus recalcitrantes.

Le 1,2-dichloroéthane (DCE) est choisi comme modèle de polluant et trois échantillons industriels de TiO2 sont comparés. Une caractérisation des trois échantillons révèle une variété de surface spécifique, de présence d'impuretés et de charge de surface. L’étude de l'adsorption du DCE révèle une cinétique assez lente due à des phénomènes de transport au sein d'agrégats de TiO2. L’équilibre d'adsorption est représenté de façon satisfaisante par le modèle de Langmuir. La présence de divers ions réduit l'adsorption et suggère l'existence de plusieurs types de sites d'adsorption. L’effet de la concentration en polluant sur la cinétique de dégradation photocatalytique est le plus riche d'enseignement. La réaction prend place pour une part de façon homogène au sein de la solution, particulièrement pour les échantillons les moins actifs. Une corrélation est établie entre cinétique hétérogène et adsorption. La présence de divers ions inhibe la réaction. L’effet est interprété, comme pour l'adsorption, par un phénomène de compétition avec le DCE

Le polymer flooding est une des techniques de récupération assistée des hydrocarbures (RAH) ; elle consiste à injecter une solution de polymères de forte masse moléculaire afin de déplacer plus efficacement le pétrole emprisonné dans la roche. Cependant, une limite importante de cette technique est la possible dégradation mécanique des polymères au cours de l'injection et dans le réservoir, due à une scission des chaînes macromoléculaires induite par l'écoulement. Ce travail de thèse a pour objectif de mieux comprendre les mécanismes et scénarios de scission, mais aussi leur impact sur le procédé de polymer flooding. Nous nous sommes intéressés au seuil de dégradation mécanique de solutions de poly(oxyde d'éthylène) et de de polyacrylamide partiellement hydrolysé, pour différents régimes de concentration (solutions diluées et semi-diluées) en régime laminaire et inertiel, et pour des solvants de différentes qualités. L'étude de la dégradation mécanique des solutions et de leur impact sur les propriétés rhéologiques a été menée à l'aide de différents dispositifs de dégradation et de différents rhéomètres, dont un dispositif microfluidique en élongation ; ces techniques de mesure ont été combinées à des mesures de distribution de masses moléculaires par chromatographie d'exclusion stérique couplée à la diffusion de lumière. L'étude montre en premier lieu qu'une composante élongationnelle est indispensable pour dégrader les chaînes macromoléculaires en solution. Les résultats mettent aussi clairement en évidence que les mécanismes de dégradation sont très différents en régime dilué et semi-dilué. En régime dilué, la dégradation mécanique des solutions de polymères est indépendante du régime d'écoulement et affecte préférentiellement les macromolécules de fortes masses, avec une scission en milieu de chaîne. En revanche, en régime semi-dilué, la dégradation mécanique dépend du régime de l'écoulement : en écoulement laminaire, la dégradation est gouvernée par le réseau d'enchevêtrements et la scission des chaînes est aléatoire, tandis qu'en régime inertiel, les chaînes se dégradent comme en régime dilué, avec le même scénario de scission en milieu de chaîne. Par ailleurs, les résultats montrent que les propriétés rhéologiques en élongation peuvent être très fortement impactées par la dégradation mécanique. Enfin, les résultats de l'étude préliminaire des propriétés d'injectivité dans un milieu poreux d'une solution de polymère semi-diluée faiblement dégradée montrent que la dégradation mécanique améliore l'injectivité du polymère aux abords du puits.