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Dissertations / Theses on the topic 'Élimination dans les eaux continentales'
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1
Bruno, Valérie. "Etude expérimentale et modélisation du transfert du radium dans un écosystème aquatique simplifié." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20274.
Full textAbstract:
Le suivi du transfert du radium est realise au sein d'un ecosysteme aquatique experimental simplifie constitue de quatre niveaux trophiques. L'eau et le sediment constituent les deux supports physiques a partir desquels les autres maillons de l'ecosysteme pourront se contaminer, scenedesmus obliquus represente le producteur primaire, daphnia magna, gammarux pulex et chironomus sp. , les consommateurs de premier ordre; cyprinius carpio le consommateur de deuxieme ordre et enfin salmo gairdneri le super-predateur de l'ecosysteme. Chaque transfert est traduit par une equation mathematique ajustee grace a une analyse theorique des resultats experimentaux et representant l'evolution de la concentration en radium dans le compartiment considere. A partir de ces resultats un modele mathematique permettant de simuler la contamination de l'ecosysteme par du radium est propose. Ce modele prend en compte differents parametres: le type de contamination (chronique ou aigue suite a un accident), le type d'ecosysteme concerne par la contamination (etang ou riviere), la saison pendant laquelle a lieu la contamination (chaude ou froide). Les resultats obtenus avec le modele sont en accord avec les valeurs de terrain sur le niveau de contamination des poissons vivants dans l'environnement aquatique des sites miniers; en particulier ils mettent en evidence la preponderance de la voie trophique dans la radiocontamination de ces poissons
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Alaux-Négrel, Gabrielle. "Etude de l'évolution des eaux profondes en milieu granitiques et assimilés : comportement des élements traces." Paris 7, 1991. http://www.theses.fr/1991PA077274.
Full textAbstract:
Au cours de cette étude, menée sur des échantillons d'eaux thermales provenant du sud de l'Europe, nous nous sommes intéressés au comportement des éléments majeurs et traces présents dans les colis de déchets radioactifs. Nous confirmons que les éléments majeurs et certains éléments traces sont contrôles par la précipitation d'une phase minérale. Les niveaux de régulation dépendent à la fois de la température d'équilibration et de la concentration en éléments mobiles (principalement Cl). Nous démontrons que dans ce type d'eau que la plupart des métaux de transition sont limités à très bas niveaux par des minéraux sulfures insolubles (CoS, MoS₃, ZnS,); l'uranium est limité par l'uraninite; les éléments trivalents et tétravalents et les terres rares sont associés à des particules. Si nous utilisons le thorium comme élément de référence dans un diagramme en échelles logarithmiques, les pentes sont égales à 1. Ceci nous permet d'estimer les niveaux de régulation maximum de ces éléments dans les eaux thermales alcalines. De telles considérations sont importantes dans le cadre de la prévision de l'influence des sites de stockages des déchets radioactifs sur la composition d’eaux profondes
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Darmoul, Yacine. "La mesure spectrophotométrique du pH et de l'alcalinité dans les eaux continentales : développement de la méthode et intégration dans un capteur de mesure in-situ haute fréquence." Paris, Institut de physique du globe, 2012. http://www.theses.fr/2012GLOB0014.
Full textAbstract:
Les différents compartiments de l’hydrosphère sont les principaux puits et sources de CO2 et le rôle des eaux continentales dans le cycle global du carbone est depuis peu clairement avéré. Ces milieux peuvent présenter des variations des paramètres du système carbonate à des échelles de temps horaires et de grande amplitude. L’une des limitations essentielles aux études concernant le système carbonate, réside dans l’absence de moyens de mesure précises, justes, in situ et haute fréquence, permettant de fournir des données robustes à des résolutions temporelles satisfaisantes afin de suivre les processus affectant le système carbonate. Dans l’optique de développement de capteurs in-situ haute fréquence du système carbonate dans les eaux continentales par la mesure du couple pH-Alcalinité, une méthode spectrophotométrique de ces deux paramètres est développée. L’originalité de ce travail réside dans le développement de la mesure de l’alcalinité (Alc), occupant une grande part du travail effectué. La méthode consiste à neutraliser toutes les espèces basiques comptant dans l’alcalinité par un acide faible (acide formique, HFo) mélangé avec un indicateur coloré (bleu de bromophénol, BPB) afin de mesurer précisément le pH de fin de titration et ainsi en déduire l’acalinité de l’échantillon analysé. Après une étape de développement au laboratoire, les performances de la méthode spectrophotométrique sont évaluées dans une solution de faible force ionique pour le pH, dans des eaux minérales du commerce pour l’Alc et dans des eaux naturelles pour les deux paramètres, par comparaison avec les méthodes potentiométriques classiques et des modèles théoriques. La mesure du pH atteint des précisions de ±0,005; ±7μM pour l’Alc. Pour cette dernière, les meilleurs résultats sont obtenus en minimisant l’excès d’acide et par le même coup son incertitude associée. De plus, autant pour le pH que pour l’Alc, la justesse de la méthode est liée aux performances du spectrophotomètre, à des solutions d’indicateurs préparées avec soin et de composition parfaitement connues ainsi qu’à la connaissance précise des constantes thermodynamiques et leur dépendance avec la température et la force ionique. Après cette étape permettant de poser les bases théoriques solides d’une méthode qui présente des performances répondant aux besoins des scientifiques travaillant sur les hydrosystèmes continentaux, la méthode spectrophotométrique du couple pH-Alc a été adaptée dans un capteur in-situ et haute fréquence. L’intégration a commencé par un bilan de fonctionnement qui a conduit à quelques modifications du prototype; de plus, cette dernière a fait apparaitre d’autres problèmes autant sur le plan optique et mécanique que sur le plan de la chimie. Une fois résolus, la méthode spectrophotométrique a été validée avec succès et les performances obtenues au laboratoire ont été largement améliorées, la mesure du pH atteignant des précisions de ±0,002; ±3μM pour l’Alc. Enfin, le capteur fut testé avec succès dans le milieu naturel (un lac carbonaté français et la Seine); ces déploiements ont montré la robustesse et la fiabilité du capteur mais à aussi révélé des difficultés sur la mesure de l’Alc dans des eaux ayant une forte turbidité, obligeant de passer une filtration avant la mesure spectrophotométriqueThe different compartments of the hydrosphere are major sinks or sources of CO2 and the role of freshwaters in the global carbon cycle has been recently reevaluated as substantial. Freshwaters show variations of the carbonate system variables at hourly time scales and in a large range. A key limitation for the carbonate system studies is the necessity of accurate, in-situ and high frequency measurements that would provide data with suitable spatial and temporal resolutions to enlighten the processes affecting the carbonate system. With the aim of in-situ and high frequency sensor development to assess the freshwaters whole carbonate system with the simultaneous measurement of the pH-Alkalinity couple, spectrophotometric measurement of these parameters is developped. This work focuses mainly on the spectrophotometric alkalinity (Alk) measurement, which is an original contribution. This new method, consists to neutralize all the basic species taken into account in the Alk by a weak acid (formic acid, HFo) mixed with a pH sensitive dye (bromophenol blue, BPB) to measure accurately the pH end point value and thus deduce the Alk of the sample. After a step of laboratory adjustement, the performance of the spectrophotometric methods is assessed in low pH buffer solutions for pH, commercial mineral and spring waters for Alk and natural freshwaters for both, by a comparison to conventional potentiometric measurements and theoretical calculations. PH measurements show a precision of ±0. 005; Alk measurements show a precision of ±7μM. For Alk measurement, the best accuracy is obtained by downplaying the excess acid term and thus its associed uncertainty. Additionnaly, for both pH and Alk, accuracy relies upon the performance of the spectrophotometer, carefully prepared and defined indicator solution and all very controlled and reliable thermodynamic constants with their temperature and ionic strength dependence. After this step that provide strong theoretical basis which precision and accuracy meet the requirements of scientist working on freshwaters systems, the spectrophotometric pH-Alk method was integrated as an in-situ and high frequency sensor. The integration started by a functioning assessment that leads to some modifications on the prototype. Additionnaly, the integration bring to light others optical, mechanical and chemical troubles that were solved before the method validation where previous performances were increased: pH measurements show a precision of ±0. 002 and Alk measurements show a precision of ±3μM. Finally, the prototype sensor was successfully tested on natural freshwaters (a carbonated french lake and the Seine river). These deployment shows the sensor sturdiness but reveal the difficulty of Alk measurement in waters with high turbidity, that necessitate a filtration step before spectrophotometric measurements
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Pelfrène, Aurélie Grimaud Daniel. "Spéciation des métaux traces (Cd., Cu, Pb, Zn) dans les eaux d'un Planosol non pollué (Massif Central, France)." Tours : SCD de l'université de Tours, 2008. http://theses.abes.fr/2008TOUR4008.
Full text
5
Brilhante, Ogenis Magno. "Magnétisme et diagnostic de la pollution particulaire métallique dans l'environnement." Paris 12, 1990. http://www.theses.fr/1990PA120051.
Full textAbstract:
Deux parametres magnetiques, la susceptibilite et l'aimantation remanente a saturation ont ete mesures sur plusieurs types de sols et sur des sediments et matieres en suspension de riviere ou de reseaux d'assainissement. Ces parametres se sont reveles fortement correles lineairement avec des metaux lourds, principalement le pb et le zn. Une explication est avancee, et on propose d'appliquer cette propriete a la detection rapide et peu couteuse de ce type de pollution. Les resultats obtenus permettent en fait de proposer les trois applications suivantes: 1) diagnostic rapide des pollutions metalliques des sediments et des matieres en suspension des rivieres; 2) analyse de l'intensite de pollution metallique d'origine pluviale en zone urbanisee; 3) detection des mauvais branchements dans les reseaux d'assainissement separatifs
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Andrianarison, Tahina Razanadraibe. "Traitement d'effluents urbains dans un système de 11 lagunes : décontamination microbienne et élimination de l'azote." Montpellier 2, 2006. http://www.theses.fr/2006MON20104.
Full text
7
El, Khiati Najat. "Les Characées (macroalgues) du Maroc biotypologie dans les eaux continentales et production dans les dayas (mares temporaires)." Grenoble : ANRT, 1987. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb375937790.
Full text
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El, Khiati Najat. "Les Characées (macroalgues) du Maroc : biotypologie dans les eaux continentales et production dans les Dayas (mares temporaires)." Aix-Marseille 1, 1987. http://www.theses.fr/1987AIX11119.
Full textAbstract:
Par la presence de lamprothamnium succintum et nitelle africana, on montre que le maroc se trouve a la limite entre les taxons des regions tropicales et des regions temperees. Definition de trois types de biotopes dans les eaux courantes et trois autres dans les eaux stagnantes. La biomasse et la productivite de chara canescens, de c. Connivens et des macrophytes et phytoplancton associes ont ete suivies dans deux types de milieux d'eau stagnante temporaires (dayas)
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El, Jarjaf Abdellah. "Performance d'algues unicellulaires et d'une lentille d'eau dans le traitement d'eaux enrichies en nitrates et en métaux." Rouen, 1995. http://www.theses.fr/1995ROUE05NR.
Full textAbstract:
L'épuration de milieux enrichis en nitrates et en métaux lourds (Cd, Cu et Mn) a été réalisée par deux microalgues (Chlorella vulgaris et Selenastrum capricornutum ) et une lentille d'eau (Spirodela polyrhiza ), toutes d'eau douce. Les conditions de développement optimales de culture des trois espèces, évaluées en fonction des ions nitrates (paramètre limitant), sont de I50 mg/l de N03- pour les deux microalgues et 200 mg/l pour la lentille d'eau. Le seuil de toxicité est supérieur à 800 mg/l de NO3- pour les trois espèces. Pour des concentrations faibles en nitrates (21 mg/l), la toxicité des métaux (Cd, Cu et Mn) est importante. Pour des concentrations fortes en nitrates, la toxicité de ces métaux diminue en fonction du temps et de la dose initiale de N03. De plus, les trois métaux agissent sur le métabolisme des nitrates en diminuant leur absorption et leur réduction en nitrites. Le Cd et le Cu inhibent nettement l'activité de la nitrate réductase. Les CI50 de ces deux métaux, déterminées par inhibition enzymatique, sont très proches de celles déterminées par les tests d'algues. Les capacités de fixation des N03- (CE,) varient en fonction du temps et de la teneur initiale du milieu en N03-. Elles peuvent atteindre des valeurs de l'ordre de 3000 mg (N03-)/g d'algues (poids sec), en 7 jours de traitement. Les coefficients d'efficacité varient également en fonction du temps et de la teneur du milieu en nitrates, mais surtout de la richesse de ce milieu en d'autres éléments nutritifs. Chlorella vulgaris et Selenastrum capricornutum présentent des comportements très proches et ont des grandes performances d'épuration des eaux riches en nitrates. Spirodela polyrhiza supporte des charges en métaux supérieures que celles acceptées par les deux algues et présente une action d'épuration plus importante à moyen et long termeThe purification of mediums containing nitrates and heavy metals (Cd, Cu and Mn) has been realised with three freshwater species : two microalgae (Chlorella vulgaris and Selenastrum capricornutum) and a duckweed Spirodela polyrhiza. The optimal growth conditions for all species are obtained with 150 mg/l of N03- for the microalgae and 200 mg/l for the duckweed. The nitrate toxicity threshold is over 800 mg/I for the three studied species. With low nitrate concentration (21 mg/l), the metals toxicity is very important. For high nitrate concentration, the metals toxicity decreases with time and initial NO3- level. These three metals alter nitrates metabolism by decreasing their absorption and their reduction to nitrites. Cd and Cu clearly inhibit nitrate reductase activity. The IC50 of these two metals, evalued by enzymatic inhibition assay, are very closed with those observed by algal assays. L'he nitrates fixation abilities (F. C. ) fluctuate with time and initial N03- medium. They can reach about 3000 mg N03-/algae gramms after 7 days treatment. The efficiency coefficients (EC) also fluctuate with time, nitrates concentration and especially with nutritif compounds concentration. Chlorella vulgaris and Selenastrum capricornutum comportments are very similar and they show a réal capacity to purifying waters with high nitrates concentrations. Spirodela polyrhiza tolerate higher metals concentrations than the two microalgae and shows a better middle and long term purification
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Haussard, Murielle. "Élimination des déchets huileux contenus dans des effluents par rétention sur des écorces traitées." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2000. http://www.theses.fr/2000INPL090N.
Full textAbstract:
Le but de ce travail est d'utiliser un déchet forestier pour éliminer les déchets huileux contenus dans les effluents industriels. Les écorces sont traitées biologiquement afin d'éliminer les composés hydrosolubles. Les interactions entre les écorces et les déchets huileux sont examinées par les microscopies photonique et électronique à transmission, la spectroscopie IR-TF, l'extraction des lipides par des solvants organiques, etc. L'efficacité d'élimination des huiles végétales contenues dans des émulsions synthétiques lipidiques dépasse 95 % pour des pH compris entre 1 et 7. La capacité de rétention de ces écorces est de 2 g d'huile/ g d'écorces sèches. En outre, l'efficacité d'élimination de l'huile de vidange contenue dans des solutions à 4 g/l est de 97 % avec 2 g/l d'écorces à pH 4 et à 20°C. Les mécanismes de fixation de l'huile de vidange et des huiles organiques sur les écorces traitées sont semblables. Ces mécanismes font intervenir la mouillabilité des écorces par l'huile et le phénomène de capillarité qui permet aux huiles de pénétrer dans les lumens cellulaires. Ces sont les liaisons de faible énergie qui régissent les interactions entre les lipides et les écorces.
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Bussy, Anne-Laure. "Mobilité des métaux dans un système fluvial urbain." Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120036.
Full textAbstract:
Trois types d'experience ont permis d'etudier le comportement des metaux (cd, cu, pb et zn) fixes sur la fraction solide des rejets urbains de temps de pluie, lors du deversement de ces derniers dans un ecosysteme aquatique comme la seine. Des experiences en reacteur montrent une faible hausse des concentrations metalliques dissoutes lors du brassage de solides pluviaux avec une eau douce. A l'arret de l'agitation, les solides fixent les metaux dissous. La solubilisation des metaux particulaires est donc reversible. Des metaux biodisponibles sont solubilises, alors que des formes dissoutes stables se fixent sur les solides. Les echanges dissous/particulaires accroissent donc la nocivite des metaux dissous. Des collectes d'eaux interstitielles en seine presentent, a l'etiage, des sediments stratifies. Les conditions en seine lors des rejets urbains par temps de pluie genent les etudes d'impact. Des simulations de diagenese in vitro montrent une degradation des matieres organiques realisee, a l'interface eau/sediment, au moyen de l'oxydation aerobie et de la denitrification et, dans le reste de la colonne de sediment, par la reduction des oxyhydroxydes de fer et de manganese et de la methanogenese. L'activite des micro-organismes entraine un etat non stationnaire des sediments en seine et in vitro. L'equilibre thermodynamique n'est jamais atteint. La contamination metallique des solides unitaires ne genere pas des charges importantes en metaux dans leurs eaux interstitielles. La metabolisation des matieres organiques produit des relargages metalliques importants. Les concentrations dissoutes de ces metaux sont regulees par les reactions de precipitation, de coprecipitation ou d'inclusion. Les flux metalliques a l'interface indiquent une fixation des metaux dissous par les sediments
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Vallette, Chloé. "L'environnement s'invite en ville : l'action collective face aux risques environnementaux dans la Grande Aire Métropolitaine de San José (Costa Rica)." Caen, 2013. http://www.theses.fr/2013CAEN1695.
Full textAbstract:
La rivière Quebrada Seca ouvre une brèche désolée dans les quartiers de la Grande Aire Métropolitaine (GAM) de San José, la capitale du Costa Rica. Cette petite rivière étranglée par des constructions expose ses roches grises et sa terre marron aux murs aveugles des maisons riveraines. Tout signale l’abandon. Pourtant, plusieurs collectifs regroupant des riverains, des techniciens et des scientifiques se mobilisent autour de la Quebrada Seca pour en réduire les risques environnementaux (inondations, érosion, pollution). En formulant les problèmes concrets qui les affectent en termes de risques environnementaux (Mormont, 2009), ces collectifs critiquent vivement l'organisation sociopolitique urbaine. Ils questionnent la pertinence des territoires administratifs et des identités communales. Ils proposent ensuite des agencements territoriaux et des engagements collectifs singuliers. Nous avançons la thèse que la prise en charge des risques environnementaux permet à ces citadins d’inventer une urbanité (Capron et Monnet, 2000), un « vivre ensemble », qui dépasse les projections rigides de la planification urbaineThe Quebrada Seca River opens a desolate breach in the Great Metropolitan Area (GAM) of San José, Costa Rica’s capital. This small river, corseted between buildings, shows its grey rocks and brown dirt to neighbouring houses’ windowless walls. Clues of abandonment are everywhere. Yet, several collectives gathering inhabitants, technicians and scientists, take action in order to reduce environmental risks linked to Quebrada Seca (flooding, erosion, pollution). In formulating the tangible problems they are affected by in terms of environmental risks (Mormont, 2009), these collectives strongly criticize the urban socio-political organization. They question the accuracy of administrative territories and of communal identities. They propose specific types of territorial organization, and original collective commitment forms. Our thesis is that dealing with environmental risks allow these city dwellers to create a particular kind of urbanity (Capron and Monnet, 2000), a way of living together, that go beyond urban planning’s strict projections
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Togola, Anne. "Présence et devenir des substances pharmaceutiques dans les écosystèmes aquatiques." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13314.
Full textAbstract:
Les substances pharmaceutiques appartiennent à la classe des contaminants émergents qui sont depuis peu étudiés dans les milieux naturels. Ces composés d’usage très répandu et consommés en quantités très importantes sont introduits dans le milieu aquatique via les stations d’épuration. La première partie de ce travail de thèse a consisté en la mise au point et en la comparaison de différents protocoles d’échantillonnage (ponctuel et intégratif (POCIS)), d’extraction (SPE, SPME, extraction assistée par micro-ondes) et d’analyse (GC/MS), nécessaires pour le dosage des composés pharmaceutiques dans différents compartiments des systèmes aquatiques (phases dissoute, particulaire et sédimentaire, organismes biologiques). Ensuite, un premier bilan de la contamination de différents systèmes aquatiques (Seine, Gironde, Loire, Adour, milieu marin côtier) a été dressé. Une contamination du milieu aquatique par ces composés a été mise en évidence pour tous les systèmes étudiés. Les concentrations mesurées vont selon les composés, les stations et les saisons de quelques ng. L-1 à quelques dizaines de μg. L-1. Ces études ont permis de documenter les origines (qualification et quantification des sources) et le devenir (phénomènes de dégradation) de ces composés. Elles ont aussi permis de mettre en évidence les phénomènes de partition entre les différentes phases et le potentiel de bioaccumulation de certaines substancesPharmaceutical substances belong to the class of the emerging contaminants which have started recently to be studied in natural environments. The widespread use and the large consumed quantities of these compounds can lead to important inputs into the aquatic environment through wastewater treatment plants. The first part of this work consisted in the development and the comparison of various procedures concerning sampling (spot sampling and passive sampling), extraction step (Solid Phase Extraction , Microwave-assisted extraction) and analysis (Gas chromatography / mass spectrometry), needed for pharmaceutical analysis in various aquatic compartments (dissolved, particulate and sedimentary phases, biological organisms). Thus a first assessment of pharmaceutical contamination of various aquatic systems (Seine, Loire, Adour and Garonne estuaries, Mediterranean coastal water…) has been undertaken. A contamination of aquatic compartments with pharmaceutical substances has been highlighted for all studied systems. Concentrations ranging from few ng. L-1 to several μg. L-1 have been measured, depending on compounds, sampling stations and seasonal variations. This work has allowed to document the origins (quantification and qualification of inputs) and the fate (degradation phenomena) of those compounds. It has also highlighted partition phenomena between the different phases (ie particulate matter and dissolved phase) and the bioaccumulation capability of some of those substances
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Massias, Delphine. "Devenir in situ des hydrocarbures anthropiques dans un sédiment marin côtier soumis aux processus de bioturbation." Aix-Marseille 2, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX22039.
Full text
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Duong, Thi Thuy. "Réponses des diatomées fixées aux pollutions organiques et métalliques dans les hydrosystèmes Nhue-Tolich (Hanoi, Vietnam), et Lot-Riou Mort (France)." Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13316.
Full textAbstract:
Les diatomées périphytiques constituent un modèle biologique parfaitement adapté à l'éude de la qualité des eaux. Dans ce travail, leur structure est étudiée sur des substrats artificiels immergés, par l'analyse de critères généraux (biomasse, densités, diversité. . . ) et spécifiques (abondance relative, indices diatomiques) pour deux types de pollution : pollution organique dans l'hydrosystème Nhue-Tolich (Vietnam), et pollution métallique dans l'hydrosystème Lot-Riou Mort (France). Les résultats montrent que la pollution organique se manifeste par un changement de structure des communautés et une inhibition de leur croissance. Les assemblages diatomiques des sites fortement pollués présentent des espèces tolérantes à la pollution organique comme Nitzschia umbonata, Eolimna minima. Les formes résistantes à la pollution organique comme Gomphonema parvulum, Navicula veneta sont observées dans les sites modérément pollués, et la majorité des espèces sensible (Achnanthidium minutissimum) ainsi que les taxa halophiles (Bacillaria paxillifer) sont trouvés dans le site comparativement non pollué. Par ailleurs, les communautés de diatomées ont répondu au niveau métallique élevé par la présence en grandes proportions d'espèces adhérentes, de petite taille, et résistantes aux métaux comme Eolimna minima et d'espèces présentant des malformations. De fortes corrélations ont également été observées entre l'accumulation du métal dans le biofilm et la présence marquée de certaines espèces de diatomées. Les diatomées apparaissent comme un modèle fiable, qui montre, à travers la structuration de ses communautés, de nombreuses modifications témoigant de l'impact des polluants.
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Comoretto, Laetitia. "L'étude des herbicides dans la phase dissoute des eaux superficielles camarguaises : apport, transfert et devenir." Aix-Marseille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009AIX11022.
Full textAbstract:
Dans les zones humides méditerranéennes, la riziculture est l’une des activités agricoles majeures dont les interactions avec la conservation de la nature sont fortes (gestion de l’eau, habitats, ressources trophiques). La Camargue avec ses 20 000 ha de riz peut être considérée comme un cas d’école dans le contexte des interactions entre agriculture et environnement. Les connexions entre milieux naturels et espaces cultivés, notamment par les canaux de drainage, font que les conséquences de l’utilisation des pesticides ne se limitent généralement pas aux zones agricoles. De plus, l’utilisation d’eau provenant du bassin versant du Rhône à des fins d’irrigation est également une source d’introduction de pesticides étrangère aux pratiques agricoles locales. L’Etang du Vaccarès, lagune saumâtre de Camargue (6400 ha) et classé en réserve de biosphère (MAB-UNESCO) reçoit donc des substances directement issus des rizières ou du Rhône. Dans ce contexte, le but de ce travail de thèse est d’évaluer les niveaux d’exposition des milieux protégés aux herbicides, de modéliser les transferts au sein d’une exploitation rizicole avec en perspective d’étendre cette modélisation à l’ensemble du delta, et enfin, en identifiant la photolyse indirecte comme voie de dégradation possible comprendre le devenir des molécules dans le systèmeIn Mediterranean wetlands, rice growing is one of the main agricultural activities. Paddy fields have major interactions with natural protected areas (water management, habitat, trophic resources). Camargue, with its 20 000 ha of rice can be considered as a good example in the context of the relations between agriculture and environment. The connections between natural habitats and cultivated areas, notably via the irrigation canals, make that the impact of pesticides use is not limited to agricultural areas. Moreover, the use of water from the Rhône river watershed for irrigation can also be an entry route of pesticides into Camargue. Vaccarès Lagoon (6400 ha of brackish water) is classified by Unesco as biotope sanctuary. It intercepts substances coming directly from rice paddies or Rhône river. In this context, the overall goal of this work is to assess the exposure levels of protected areas to herbicides, modeling the runoff from a rice farming area to extend in the future at the deltaic scale and finally, to identify indirect photolysis as a possible degradation pathway to understand the behavior of the molecule in the deltaic system
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Lafont, Michel. "Contribution à la gestion des eaux continentales : utilisation des oligochètes comme descripteurs de l'état biologique et du degré de pollution des eaux et des sédiments." Lyon 1, 1989. http://www.theses.fr/1989LYO10006.
Full textAbstract:
Le present travail constitue le resultat d'une recherche pluridisciplinaire sur les ecosystemes aquatiques continentaux francais (cours d'eau, lacs). L'accent a ete mis sur l'impact ecologique des rejets d'eaux usees et sur l'importance des oligochetes en tant qu'outil biologique performant pour apprecier cet impact. Les especes d'oligochetes se caracterisent dans les eaux douces par une grande euryecie. Les affinites faunistiques entre les peuplements de differents bassins se revelent tres elevees, et dans la zone holarctique, on observe une banalisation des peuplements d'oligochetes. L'importance du milieu souterrain est soulignee comme voie de migration et en tant que reservoir d'especes. La presence d'une source de nourriture appropriee et le drainage des sediments par un courant d'eau constituent des facteurs favorables et preponderants pour expliquer la distribution des oligochetes. Inversement, l'impact des activites humaines reste le principal facteur limitant leur extension. Dans les cours d'eau (sediments fins et grossiers), l'indice oligochetes iobs et le pourcentage de tubificidae sont confirmes en tant que descripteurs de l'impact du deversement d'eaux usees. L'incidence de perturbations de nature hydraulique est mise en evidence dans les sediments grossiers par la prise en consideration d'especes particulieres. Dans les lacs, il s'avere possible de definir un potentiel biologique ou metabolique de l'ecosysteme lacustre a partir d'un indice oligochetes. Cet indice, couple avec l'examen des especes peuplant la zone profonde, a permis de proposer une classification des lacs qui integre egalement l'impact des rejets polluants d'origine humaine. L'ensemble des resultats concernant l'autecologie des especes est resume sous la forme de fiches individuelles, etablies pour chacune des especes les plus frequentes dans le present jeu de donnees (annexe 4)
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Estèbe, Alexandrine. "Impact de l'agglomération parisienne et de ses rejets de temps de pluie sur les concentrations en métaux des matières en suspension et des sédiments en Seine en période estivale." Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120072.
Full textAbstract:
Les grandes agglomerations et leurs rejets par temps de pluie constituent pour les rivieres une source importante de polluants metalliques. Au cours de ce travail, nous nous sommes attaches a mettre en evidence l'impact de paris et de ses principaux rejets par temps de pluie sur les concentrations en metaux des matieres en suspension (mes) et des sediments en seine. Les echantillonnages que nous avons realises au cours des etes 1991, 1992, et 1993 au moyen de trappes a mes, nous ont permis de mettre clairement en evidence l'impact de l'agglomeration parisienne sur son fleuve. En effet les resultats obtenus revelent d'amont en aval de paris que si les concentrations en fer sont relativement stables, de l'ordre de 20 a 30 g/kg m. S. , par contre les concentrations en matiere organique et en metaux lourds (cd, cu, pb, zn) sont regulierement croissantes. Nos echantillonnages nous ont egalement permis de mettre en evidence l'impact immediat des rejets de temps de pluie (rutp). En effet, les concentrations en metaux lourds, relativement stables et elevees en etiage, augmentent encore lors des principaux deversements par temps de pluie en aval de paris. Nous parvenons finalement a l'issue de ce travail a un schema dans lequel la tres grande majorite des mes issues des rejets de temps de pluie sedimente rapidement une fois en riviere. Cependant, il est probable que ces particules polluees contribuent de facon importante a la pollution chronique des mes en aval de paris par temps sec au travers d'un mecanisme de remise en suspension lente des sediments deposes. Ceci introduit l'existence d'un impact differe des rejets de temps de pluie. La remise en suspension de ces sediments pollues va provoquer une nouvelle contamination de la colonne d'eau, et un deplacement de la pollution plus en aval
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Buil, Nathalie. "Modélisation tridimensionnelle du transport de polluants dans les écoulements à surface libre." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10059.
Full textAbstract:
La presence de plus en plus frequente de pollutions ponctuelles dans les rivieres incite a developper des outils de simulation numerique permettant de determiner tres precisement les champs de concentration en fonction de l'espace et du temps. Le niveau de modelisation depend generalement de la region etudiee. Dans le voisinage du point d'injection, le melange se realise dans toutes les directions de l'espace ; il necessite par consequent une modelisation tridimensionnelle. Le devenir d'un polluant depend en premier lieu des caracteristiques de l'ecoulement qui le transporte. Une representation extremement precise de tous les phenomenes hydrodynamiques presents dans le milieu recepteur s'avere donc necessaire. En particulier, la prise en consideration de la turbulence est essentielle. Un modele hydrodynamique ne comportant pas d'hypothese simplificatrice majeure a donc ete construit. D'une part, la hauteur de la surface libre dans le domaine est consideree comme une inconnue a part entiere afin de reproduire tres finement la deformation de cette derniere au cours du temps. D'autre part, l'hypothese de pression hydrostatique est rejetee afin que le modele puisse etre applique a tous types de geometries. Enfin, des conditions aux limites adaptees a la modelisation d'un ecoulement en milieu naturel ont ete developpees. La progression de la pollution dans l'environnement defini precedemment se modelise ensuite en terme de concentration par l'intermediaire d'un modele de convection-dispersion. Dans la perspective d'une confrontation avec des mesures experimentales, ce sont des geometries rectangulaires aux dimensions d'un canal de laboratoire qui ont tout d'abord ete utilisees. Des situations geometriques plus complexes ont ensuite ete simulees. Le modele global repond de maniere tres satisfaisante a de nombreux tests numeriques. Par ailleurs, les hauteurs d'eau determinees par le modele numerique sont comparables a celles mesurees dans des conditions similaires.
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Devallois, Valérie. "Transferts et mobilité des éléments traces métalliques dans la colonne sédimentaire des hydrosystèmes continentaux." Aix-Marseille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009AIX11046.
Full textAbstract:
Dans les cours d’eau, les éléments traces métalliques (ETM) sont transférés sous formes dissoutes et/ou fixées aux particules. Sous cette dernière forme, ils peuvent s’accumuler dans les zones sédimentaires et constituer des stocks de polluants. A terme, ces stocks peuvent poser un risque pour la qualité des hydrosystèmes si des changements environnementaux conduisent à accroître leur mobilité. Dans ce contexte, ces travaux ont concerné la mobilité par diffusion interstitielle. Pour cela, il est important de connaitre comment les ETM se répartissent entre leurs formes mobiles. Ce fractionnement dissous – particulaire des ETM est régi par les réactions de sorption à la surface des particules. Ces réactions dépendent des conditions physico-chimiques du milieu et sont fortement influencées par les processus biogéochimiques de la diagénèse précoce. Afin d’appréhender ces processus, ce travail s’appuie sur une approche mixte qui associe terrain, analyse et modélisation. La partie terrain a impliqué 9 campagnes de prélèvements de carottes de sédiment (Durance et Rhône). Ces échantillons ont été analysés selon un protocole qui permet d’obtenir les distributions verticales des paramètres physico-chimiques, des nutriments et des formes solide - liquide des ETM ciblés. L’analyse et l’interprétation de ces résultats expérimentaux s’appuient sur un modèle qui a été développé au cours de cette étude et qui intègre : un modèle de diffusion interstitielle, un modèle biogéochimique, un modèle de calcul du pH et un modèle d’échanges solide – liquide. Les résultats mettent en évidence que la disponibilité des ETM considérés est fortement liée au comportement des phases porteuses biogéochimiques et que la mobilité par diffusion interstitielle dépend essentiellement des caractéristiques granulométriques qui conditionnent à la fois la diffusion et la distribution des phases porteuses biogéochimiques.
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Haroux, Christian. "Biogéochimie du manganèse dans les nappes aquifères libres du domaine rhodanien." Lyon 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LYO11708.
Full textAbstract:
Le suivi analytique du champ de captage de l'ile de la motte (avignon, vaucluse) a permis de mettre en evidence certaines correlations entre les teneurs en mn et les autres parametres physico-chimiques et biologiques de la napppe aquifere
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Jabbour, Daas. "Etude expérimentale et modélisation de la dispersion en champ lointain suite à un rejet accidentel d'un polluant miscible dans un cours d'eau : application à la gestion de crise." Aix-Marseille 1, 2006. http://www.theses.fr/2006AIX11003.
Full textAbstract:
Les rejets de matières dangereuses dans l'environnement induisent souvent des pollutions accidentelles des cours d'eau qui s'étendent sur plusieurs kilomètres en aval de la source du rejet. Dans l'objectif de proposer un modèle qui prévoit l'étendue de la pollution, une maquette de cours d'eau est conçue spécifiquement en ce sens à partir d'une étude de similitude pour évaluer la dispersion de polluant en champ lointain et valider le modèle unidimensionnel adopté (Equation d'Advection-Dispersion). Les conclusions issues des études menées à petite et à grande échelle, nous ont amené à développer un modèle permettant de prédire les profils asymétriques dans la zone initiale du champ lointain. L'évaluation des performances du nouveau modèle, basé sur une Gaussienne Modifiée par une Exponentielle, montre une faible divergence des estimations par rapport aux observations. Lors de la validation à l'échelle réelle, les trois paramètres essentiels lors d'une gestion de crise (concentrations maximales, temps d'arrivée du pic et de la pollution) sont estimés respectivement avec un pourcentage d'erreur moyen de 51, 13 et 11 %, ce qui semble acceptable. Finalement, un modèle complet de dispersion est proposé pour évaluer l'étendue d'une dispersion accidentelle dans le champ lointain. Il est composé de l'EMG pour la zone initiale du champ lointain et de l'ADE pour le champ lointain établi. Le passage d'un modèle à une autre se fait à partir d'une distance comprise entre 12 et 50 fois la longueur de mélange. En conclusion, le modèle proposé est adapté à la gestion d'une situation d'urgence par la simplicité de son utilisation et le faible nombre de variables d'entrée nécessaires aux simulations
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Semrany, Samer. "Bioaugmentation fongique des boues activées : élimination de la carbamazépine persistante dans l’eau." Thesis, Rennes 1, 2014. http://www.theses.fr/2014REN1S184/document.
Full textAbstract:
Les résidus pharmaceutiques sont considérés comme un problème écologique émergent, à cause de leur présence et leur accumulation continue dans l’environnement. Même à des faibles concentrations, ces substances sont susceptibles de menacer l’ensemble des organismes vivants. Il est donc, urgent de développer les moyens techniques permettant leur élimination. Dans ce cadre s’inscrit le travail de cette thèse, il a pour objectif de traiter la carbamazépine, un antiépileptique largement détecté dans le milieu aquatique. Une première étude a été menée sur la biodégradation de la carbamazépine par des boues activées par biostimulation avec différentes sources de carbone conventionnelles. Une optimisation des différents paramètres opératoires a été également effectuée. En outre, une seconde étude a porté sur la biodégradation de la molécule cible par une souche fongique, et ce travail a été achevé par une troisième étude de synthèse mettant en place la technique de bioaugmentation fongique des boues activées afin d’améliorer la performance du traitementPharmaceutical residues are considered an emerging environmental problem because of their presence and their continuous accumulation in the environment. Even at low concentrations, these substances may threaten all living organisms. It is therefore urgent to develop the technical means to eliminate them. In this framework is the work of this thesis, it intended to treat carbamazepine, an antiepileptic drug widely detected in the aquatic environment. A first study was conducted on the biodegradation of carbamazepine by activated sludge by biostimulation with various sources of conventional carbon. An optimization of the various operating parameters was also performed. In addition, a second study examined the biodegradation of the target molecule by a fungal strain, and this work was completed by a third synthesis study establishing technical fungal bioaugmentation of activated sludge to improve performance treatment
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Guérin, Thierry. "Spéciation multiélémentaire de l'arsenic, sélénium, antimoine et tellure dans des eaux et des lixiviats de sols par couplage HPLC-ICP-MS." Pau, 1998. http://www.theses.fr/1998PAUU3003.
Full textAbstract:
La spéciation d'un élément devient une préoccupation majeure en analyse élémentaire, notamment dans le domaine de l'environnement. L'objet de cette étude a été de développer une méthode spécifique et sensible de spéciation simultanée de l'arsenic, sélénium, antimoine et tellure. La première partie de ce mémoire présente une synthèse sur les principales sources naturelles ou anthropiques de ces éléments, leurs principales utilisations industrielles, leur toxicité et occurrence dans les différents compartiments de l'environnement. La seconde partie se scinde en trois chapitres. Le premier présente une synthèse bibliographique sur les méthodes analytiques développées pour étudier principalement la spéciation de l'arsenic et/ou du sélénium basées sur une séparation en chromatographie liquide couplée à un détecteur specifique. Le second chapitre est consacré tout particulièrement à l'étude expérimentale de la séparation chromatographique simultanée des espèces arseniées (As(III), As(V), MMA, DMA) et séléniées (Se(IV), Se(VI) à l'aide d'un détecteur Faas, précédée d'une approche théorique prévisionnelle de leur séparation en fonction du Ph et de l'éluant considéré. Le troisième chapitre concerne l'étude de divers paramètres permettant l'optimisation de la détection, afin d'évaluer non seulement les performances analytiques pouvant être atteintes par le couplage Hplc-Icp-Ms, mais aussi d'atténuer les principales interférences rencontrées avec cette technique. Une évaluation de la justesse de cette méthode par l'analyse d'une eau minérale dopée nous a permis de comparer différents modes de quantification. Enfin, dans la troisième partie, la méthode a été appliquée à des échantillons naturels d'eaux et à des lixiviats de sols pollués en arsenic. L'analyse de certains échantillons par deux autres techniques analytiques a été réalisée dans le but de valider les résultats obtenus avec le couplage HPLC-ICP-MS.
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Galle, Christian. "Comportement de l'aluminium dans l'organisme de deux variétés de poissons comestibles (Tilapia et Truite) vivant en eaux périodiquement acidifiées." Clermont-Ferrand 1, 1992. http://www.theses.fr/1992CLF15002.
Full textAbstract:
Nous avons dans ce travail étudié de quelle façon l’aluminium est distribué au sein des organes de poissons comestibles vivant à l’état sauvage dans des eaux à forte concentration périodique en aluminium. Deux variétés de poissons vivant dans des milieux différents ont été étudiées. Des truites vivant dans certaines rivières acides des Vosges et dans lesquelles l’aluminium a été dissout des roches et sédiments à la suite des retombées des pluies acides, et des tilapias de Casamance vivant dans des bolons dont l’eau est acidifiée à certaines saisons à la suite de la dégradation acide des sols, secondaire aux grandes périodes de sécheresse. Il s’agit de deux régions dans lesquelles a été observées une raréfaction des poissons. Les dosages quantitatifs effectués sur les organes ont montré que si la concentration en aluminium est forte dans les reins, le foie ainsi que les tissus calcifiés, elle n’est par contre pas élevée de façon significative dans les parties comestibles (muscles) des poissons. Deux méthodes microanalytiques, la microanalyse par sonde électronique et la microscopie ionique ont montré que l’aluminium est sélectivement concentré au sein de certaines cellules ainsi que dans les tissus calcifiés. Dans les cellules, l’aluminium est concentré au sein de deux organites différents: les lysosomes et les mélanosomes. Les tissus les plus représentatifs d’une intoxication sont les reins, les arêtes, et les écailles, ces dernières présentant l’intérêt particulier d’être faciles à prélever. Dans les cellules rénales, la présence d’aluminium dans les lysosomes et les mélanosomes est représentative d’une intoxication récente alors que sa présence uniquement dans les mélanosomes est témoin d’une intoxication ancienne.
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Marçais, Jean. "Variabilités des temps de résidence de l’eau et du débit dans les rivières et les nappes phréatiques : implications sur la qualité de l’eau : inférence, modélisation et prédiction des temps de transit de l’eau dans les bassins versants." Thesis, Rennes 1, 2018. http://www.theses.fr/2018REN1B025/document.
Full textAbstract:
Le transport de contaminants, l’altération des roches ainsi que les grands cycles biogéochimiques sont contrôlés par les temps de séjour de l’eau. Ces temps de séjour représentent le temps de transit durant lequel l’eau « voyage » dans un bassin versant. Contraindre ces temps de transit est donc un enjeu essentiel pour quantifier l’impact de l’homme sur la qualité de l’eau en rivières et dans les aquifères et pour évaluer la résilience des écosystèmes aquatiques continentaux. Cependant, les rivières comme les nappes phréatiques sont constituées d’un mélange d’eau de différents âges (une distribution des temps de transit ou des temps de résidence) qui varie avec le temps, en fonction des aléas météorologiques et climatiques, rendant difficile leur caractérisation ainsi que leur prédiction. Dans cette thèse, nous inférons ces temps de résidence à l’aide de traceurs géochimiques et de modèles guidés par les données. Nous montrons comment cette connaissance permet de quantifier l’altération des roches cristallines. Nous développons ensuite un cadre original de modélisation à base physique, capable de représenter la variabilité saisonnière et interannuelle des débits et des temps de transit mesurés en rivière. Nous montrons comment le processus de battements de nappes et son interaction avec les couches perméables du sol mène à la génération d’un ruissellement qui explique les fluctuations saisonnières de qualité de l’eau en rivières, traduites par des mesures de silice dissoute. Enfin, nous esquissons un cadre général de représentation de la réactivité à l’échelle du versant capable de rendre compte des processus biogéochimiques. En effet, représenter la dégradation des éléments réactifs (oxygène, nitrates, carbone) permettra d’évaluer les mesures de réduction d’intrants agricoles, de prédire l’évolution long terme de ces solutés en rivières, et donc leur potentiel d’eutrophisation ainsi que d’évaluer des mesures pour réconcilier agriculture et environnement. Cette réactivité apparaît comme le dernier maillon manquant pour comprendre, mesurer et prédire, les impacts anthropiques sur la zone critiqueGroundwater travel time controls contaminant transport, weathering processes and biogeochemical cycles. Groundwater travel time is a fundamental descriptor characterizing the transit time of water inside the catchment, from precipitation events to the streams. Quantifying these transit times is pivotal to predict the impact of anthropogenic pressure and assess freshwater ecosystems resilience. However, streamwater and groundwater are a mixture of water of different ages (the transit time and the residence time distribution), which vary according to climatic forcings. This makes difficult its characterization and prediction. Here we infer residence times with geochemical tracers and data-driven models. We show how this can be constrained by silicate weathering at the catchment scale. We then develop a novel process-based framework, which can model discharge and transit time seasonal and interannual variabilities. We identify water table fluctuations, its interaction with permeable soil layers and the resulting subsurface stormflow generation as a key process for seasonal water quality variations described by dissolved silica measurements. Finally, we draw a reactivity framework to represent biogeochemical processes. Indeed, evaluating reactive solute degradation is needed to assess the efficiency of reducing fertilizer loads, to predict the long term evolution of in stream solute concentrations and the eutrophication potential of freshwater bodies. Modeling the reactivity at the catchment scale is the missing link to understand, quantify and predict the effect of anthropogenic pressure on the critical zone
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Tisserand, Pierre. "Mesure en continu et in situ des pollutions dans les milieux aqueux : conception et réalisation d'une instrumentation adaptée à la détection de métaux lourds par potentiométrie sélective." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10308.
Full textAbstract:
La maîtrise de la qualité de l'eau impose aux pays industrialisés de développer et d'améliorer les ouvrages destinés à assainir l'eau rejetée dans le milieu naturel. Les effluents contiennent parfois des micropolluants tels les métaux lourds qui, en excès, peuvent être néfastes et modifier les écosystèmes. Des moyens de mesure précis de leur teneur existent (polarographie ou spectromètrie), mais ils s'inscrivent difficilement dans une stratégie de contrôle permanent. Dans ce cadre, nous avons développé une instrumentation de détection de métaux lourds (Cu et Pb). Le principe repose sur la mesure potentiométrique à l'aide d'électrodes sélectives qui, grâce à la fusion de données de mesures multiples (température, conductivité, pH, Rédox), permet d' apprécier la teneur de métal sous forrole libre ou hydroxylé. Afin de tester notre instrumentation, nous avons conçu un banc de test reproduisant les conditions physico-chimiques des eaux usées. Le principe repose sur l'injection de solutions spécifiques, dans un réacteur sur lequel est insérée une tête de mesure contenant les capteurs effectuant les mesures précitées. Un système d'acquisition et de traitement de signaux permet de suivre en continu les paramètres de mesure. Pour caractériser notre instrument, nous avons adopté deux approches de modélisation. En premier lieu, nous considérons que la réponse des électrodes spécifiques est une combinaison polynomiale de l'ensemble des paramètres de mesure (modèles externes). En second lieu, nous supposons que les formes hydroxyles peuvent être paramétrées dans l'équation de Nernst (modèles internes). Pour l'électrode cuivre, les modèles internes procurent des possibilités très intéressantes de détection tandis que dans le cas de l'électrode plomb, ce sont les modèles externes. Toujours avec notre banc de test, nous avons déterminé les limites des modèles, plus particulièrement dans le cas de mesures de concentrations de Cu(II) , dans des cas typiques de pollutions reconstituées. À cet effet, nous avons élaboré différents tests démontrant que le modèle interne, ne prenant pas en compte le potentiel Rédox, présentent une réponse plus fIdèle que les modèles externes. En conclusion, nous avons montré, dans des conditions de laboratoire, que la méthode potentiométrique à électrode sélective est adaptee à la détection continue d'ions métalliques par correction de mesure des variables influentes. La méthodologie que nous avons développée peut être étendue à d'autres espèces de métaux lourdsMastering the quality of water demands that industrialised countries develop and improve facilities for the sanitising of water rejected back into the environment. Sewage sometimes contains micropollutants such as heavy metals which, in excess, can be noxious and alter ecosystems. Measuring them accurately is possible - with polarography or spectrometry - yet these techniques can hardly be used for non-stop monitoring. Within this framework, we have developed a detecting device for heavy metals Cu(II) and Pb(Ii). The principle cop. Sists in measuring potentials with two ion selective electrodes (ISE), which - by fusing varied data such as temperature, conductivity, pH, Redox - allows the gauging of free or hydroxylic metal. In order to lest the device, we have conceived a testbench reproducing the physical and chemical condition of sewage. The principle consists in injecting specific solutions into a reactor fitted with a measuring set containing sepsors which will carry out the aforementioned measures. Thanks to a system sampling and processing the data, aIl parameters can be measured non-stop. To characterise our tool, we have 'used two modelling methods. On the one hand, we have considered the output from the ISEs as a polynomial combination of all parameters (external models). On the other hand, we have assumed that hydroxylic forms can be parameterised in Nernst's equation (internaI models). Where the copper ISE is, concerned, internal models provide very interesting levels of detection, while extemal models fit the lead ISE best. Still using our test-bench, we have determined our models' limits, especially regarding the measure of Cu (II), in typical cases of reconstituted pollutions. To this end, we have elaborated different tests demonstrating that the internal model - which does not take the Redox potential into account - provides more accuracy than external models. In conclusion, we have shown that, in laboratory conditions, the potentiometric method with ISE is adapted to non-stop detection of heavy metal ions, by correcting the measures of relevant variables. The methodology we have developed can be extended to other heavy metals
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Canivet, Valérie. "Détermination de l'influence d'une contamination sur les biocénoses d'invertébrés benthiques et interstitiels présents dans la zone saturée d'un milieu aquatique poreux : étude en laboratoire et en rivières artificielles." Lyon 1, 2001. http://www.theses.fr/2001LYO10171.
Full textAbstract:
À l'heure actuelle les effets que vont avoir le stockage et/ou la revalorisation des déchets sur les milieux récepteurs, ne sont pas pris en considération par la législation. Ce travail, réalisé dans le cadre du programme "ECOCOMPTABILITE", initié par l'ADEME (Agence de l'Environnement et de la Maîtrise de l'Énergie), concerne le milieu aquatique superficiel étudié en tant que milieu récepteur des effluents issus de ces déchets (Scories de plomb et mâchefer d'incinération d'ordures ménagères). Les effets d'effluents, assimilés à de l'eau ayant percolé à travers ces déchets, sur des invertébrés benthiques du milieu naturel ont été étudiés. L'étude s'est faite à plusieurs échelles, puisque des tests en laboratoire ont permis de définir des seuils de toxicité à l'échelle de l'individu. Des concentrations létales (CL 50) ont été calculées pour six espèces d'invertébrés (Gastéropodes, larves d'insectes et crustacés épigés et hypogés), et la sensibilité relative de ces espèces a pu être établie. Ces sensibilités relatives n'étaient pas les mêmes selon la nature des effluents testés et la durée des tests (96 heures ou 240 heures). Des expériences dans des rivières artificielles, placées à l'extérieur ont fourni des résultats sur les effets de ces percolats à l'échelle des populations d'invertébrés. Ceux-ci ont en effet été prélevés dans le milieu naturel, et transférés dans le dispositif expérimental (quatre canaux expérimentaux de 5 x 0. 35 x 0. 25 mètres). Les effets de différentes concentrations de percolats ont été mis en évidence par les changements au niveau de la diversité et de l'abondance de ces organismes, mais aussi du nombre d'émergences dans le cas des larves d'insectes, ainsi que sur la croissance et la répartition par classes de tailles des individus de plusieurs espèces. L'apport des rivières artificielles comparé aux résultats obtenus en laboratoire est discuté.
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Rault-Doumax, Sébastien. "Contribution à l'aide à la gestion de crise en cas de rejet accidentel dans un canal : application aux produits miscibles dans l'eau." Aix-Marseille 1, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX11037.
Full textAbstract:
Le retour d'expérience rapporte de nombreux accidents de transport de matières dangereuses qui, souvent exempts de victimes, polluent l'environnement. Lorsqu'un tel accident survient, les efforts reposent essentiellement sur les Sapeurs-pompiers, assistés d'autorités compétentes, qui ont la charge de la gestion de crise. C'est ainsi qu'est né SIGAPOL : Système d'Information Géographique Appliqué aux POLlutions accidentelles des cours d'eau. Ce système, destinée aux Sapeurs-pompiers, est une plate-forme intégrant des nouvelles technologies avec pour objectif l'aide à la décision en cas de pollutions accidentelles des cours d'eau. Le SIGAPOL repose sur un Système d'Information Géographique combinant des bases de données pertinentes et un code de calcul des prévisions des pollutions. Ce dernier, principal objet de la thèse, repose sur des modélisations performantes issues de la littérature scientifique et validées par des expériences menées parallèlement en laboratoire et sur site réelThe accidents of hazardous goods transportations occur each year. Fortunately, most of them, do not cause victims but they often pollute environment. When an accident happens, the efforts rest essentially on Fire brigade assisted by competent authorities. So SIGAPOL was born: Geographic Information System applied to the accidental pollutions of streams. This system is a platform which integrates new technologies with the aim to support decision in case of accidental pollution of streams intended for the main actor of the crisis: the Fire brigade. The SIGAPOL is based on a Geographical Information System composed of data bases and computer calculation to assess pollution. This simulation module is the most important work of this PhD. It consists of powerful modellings resulting from the literature scientific and checked by experimental studies carried out in open-channel in laboratory and real site
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Miriouchkine, Evguéni. "Devenir de l'anthracène dans un sédiment de rivière en présence de micromycètes." Université Joseph Fourier (Grenoble), 2002. http://www.theses.fr/2002GRE18004.
Full textAbstract:
La problématique actuellement définie concerne le risque environnemental et pour la santé publique de l'émission accrue d'hydrocarbures aromatiques polycycliques dans l'environnement liée à l'activité anthropogène. Étant toxiques, cancérogènes et tératogènes, ces composés hydrophobes persistent généralement dans les sols et sédiments. Les champignons microscopiques possèdent un large potentiel métabolique vis-à-vis des HAPs et peuvent êtres utilisés en qualité des bioremédiateurs de l'environnement contaminé. Pour nos travaux, nous avons choisi l'anthracène, un HAP à trois cycles aromatique. Le screening mené sur milieux gélosés et en milieu liquide synthétique nous a permis de sélectionner parmi 39 micromycètes testés, 19 souches fongiques les plus résistantes et performantes vis à vis de l'anthracène. Par ailleurs, 8 micromycètes sont mis ensuite en oeuvre pour la recherche de la cinétique de la disparition fongique (pendant 32 et 64 jours) dans un microcosme de sédiment de rivière avec des caractéristiques physico-chimiques et biologiques initiales (. . . ) À l'issu de ces travaux, de très faibles taux de la disparition fongique de l'anthracène ont été observés dans nos conditions expérimentales. Seul le Zygomycète Cunninghamella echinulata a montré des résultats les plus performants (38 % d'AC dégradés en 64 jours). Cette étude a été suivie d'une recherche des meilleures conditions pour la bioremédiation fongique. Après 32 jours d'incubation dans un mélange sédiment/sable Fontainebleau de très faibles taux de disparition d'AC ont été observés : 6,6 %; 18,3 %; 17,2 % pour Rhizopus arrhizus, Cunninghamella blakesleeana et C. Echinulata respectivement. ̀Dans un second temps, la disparition en anthracène a été suivie pendant 32 jours en suspension liquide de sédiment ("slurry"). Vers la fin de l'expérimentation, de forts taux de la disparition d'AC ont observé : pour Rhizopus arrhizus (60,6 % d'AC disparus) et pour Cunninghamella echinulata (78,8 % d'AC disparus). Le champignon Cunninghamella blakesleeana est moins performant (30 % d'AC dégradés en 32 jours). Ces travaux sont à approfondir dans deux domaines : recherche d'une meilleure biostimulation et bioaugmentation fongique pour une meilleure bioremédiation des sols et sédiments contaminés ; recherche de méthodes appropriées pour l'étude de la toxicité de l'anthracène et ces métabolites après la biodépollution fongique avec le but principal d'utiliser les meilleurs bioremédiateurs en conditions favorables in situ et in ex-situ en milieu naturel.
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Chaumot, Arnaud. "Écotoxicologie et modélisation spatiale en dynamique de population : exemple d'une population de truites exposée à une pollution dans un réseau de rivières." Lyon 1, 2002. http://www.theses.fr/2002LYO10066.
Full textAbstract:
L'écotoxicologie vise aujourd'hui à prédire l'impact de pollutions de l'environnement sur les populations naturelles en s'appuyant sur des données toxicologiques obtenues sur des petits groupes d'individus isolés au laboratoire (i. E. Bioessais). Une telle extrapolation fait l'hypothèse que les individus exposés au polluant accomplissent l'ensemble de leur cycle de vie en un lieu homogène quant aux conditions de pollution. Pourtant de nombreuses espèces occupent différents habitats du fait par exemple d'exigences écologiques spécifiques à chacun de leurs stades de développement, ceci impliquant alors des phénomènes migratoires entre ces différents habitats. Ainsi, pour étudier l'effet d'une pollution sur la dynamique d'une population exposée, nous devons travailler à une échelle spatiale plus large, tenant compte de l'hétérogénéité spatiale des conditions de milieu - notamment des teneurs en toxique. Aussi notre approche vise à étendre dans un tel contexte écotoxicologique, les modèles de dynamique de population utilisés habituellement en écologie pour étudier les populations fragmentées dans l'espace. Nous développons pour exemple un modèle décrivant une population de truites communes exposée à des pollutions de cadmium dans un réseau de rivière théorique. La démarche suivie est de coupler un modèle de type Leslie spatialisé traduisant l'ensemble du cycle de vie de la truite dans ce réseau hydrographique avec des courbes dose-réponse issues de bioessais faisant le lien entre concentration en toxique et effet sur le taux de survie et de fécondité. La structure d'âge, la distribution spatiale des différentes classes d'âge, les processus démographiques et migratoires, les régulations densité-dépendantes sont pris en compte pour estimer la réponse populationnelle à différents scénarios spatiaux d'émission du polluant. Les sorties du modèle sont des variables populationnelles qui sont fonction des doses de cadmium émises ainsi que du point d'émission de celui-ci dans le réseau de rivières. Une analyse de sensibilité de ces variables à des paramètres d'ordre inférieur du modèle nous permet de faire le lien entre les effets locaux du cadmium et la réponse démographique de la population de truites à l'échelle du réseau, lien riche d'intérêts dans une perspective de gestion environnementale.
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Guibourg, Angéline Donon. "Contribution à l'étude physico-chimique dans l'eau de quelques hydrocarbures halogénés à trois ou quatre atomes de carbone." Montpellier 2, 1986. http://www.theses.fr/1986MON20217.
Full textAbstract:
La photolyse et l'hydrolyse de quelques hydrocarbures halogenes a trois ou quatre atomes de carbone dissous a l'etat de traces dans l'eau ont ete etudiees : temps de demi-vie et produits d'evolution ont ete determines avec ou sans photosensibilisateur et photooxydants. Une correspondance est etablie entre les cinetiques obtenues precedemment et l'evolution observee par l'exposition solaire de ces composes dans des tubes en quartz. Le transfert de masse eau-atmosphere par aerosols a aussi ete etudie avec le dibromo-1,2 propane pris comme modele
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Bechohra, Imane. "Élimination des Composés Organiques Volatils hydrophobes par couplage de l’absorption et de la biodégradation : absorption dans un solvant organique biodégradable." Rennes, Ecole nationale supérieure de chimie, 2015. http://www.theses.fr/2015ENCR0025.
Full textAbstract:
L’élimination des composés organiques volatils (COVs) hydrophobes, tels que le toluène, par voie biologique est limitée par l’étape de l’absorption dans la phase aqueuse (contenant les agents microbiens). Dans le but de contourner ce verrou, un solvant organique a été rajouté, jouant le rôle d’absorbant, dans le bioréacteur multiphasique. Cette phase apolaire peut être onéreuse et/ou sa régénération difficile à mettre en oeuvre. Le choix d’un « déchet-solvant » a donc été envisagé. Le choix de cette phase a été effectué en se basant sur différents critères, tels que la capacité d’absorber le composé cible (coefficient de partage), une absence de solubilité dans l’eau, une biodégradabilité, et une biocompatibilité vis-à-vis des microorganismes. Trois solvants organiques ont été testés : l’hexadécane comme solvant modèle, de l’huile de friture usagée et le di (2-éthyl hexyl) phatalate (DEHP) ou dioctyl de phtalate. Les essais de biodégradation ont été conduits en batch (erlenmeyers de 250 mL munis de systèmes de prélèvement spécifiques). Les résultats obtenus avec le solvant modèle a permis d’envisager l’utilisation d’un solvant organique biodégradable dans les réacteurs à partition (TPPB). En effet, le COV cible a pu être assimilé simultanément en présence d’hexadécane à 5% volumique dans l’eau par les boues activées issues d’une station d’épuration. En revanche, dans le cas de l’huile de friture usagée (HFU), le toluène n’a pas été complètement consommé à la fin de la culture. Même après acclimatation des microorganismes, de faibles taux de dégradation du COV et de l’HFU ont été obtenus. En revanche, les résultats obtenus avec le DEHP, solvant déchet envisageable, ont été prometteurs. En effet, une biodégradation du toluène, rapide et plus importante qu’en présence d’hexadécane, a été observée. Une optimisation de la fraction volumique du DEHP dans l’eau a donc été réalisée, et l’influence de la concentration initiale en toluène a été étudiée. Un ratio de 0. 1% de DEHP dans l’eau et une concentration en toluène de 106 mg. L-1 ont été retenus comme conditions optimales. Des essais sur ce système ont ensuite été réalisés dans un bioréacteur semi-continu de 3 litres contenant des boues activées non acclimatées, puis acclimatées aux deux substrats (COV et DEHP). Ceux-ci ont permis de limiter le problème des pertes en toluène rencontrés en batch (dans les erlenmeyers) et de valider la viabilité du procédé. La vitesse de biodégradation du toluène s’est révélée importante (9,8 mg. L-1. H-1) et le taux de dégradation du DEHP a atteint 89%Removal of hydrophobic volatile organic compounds (VOCs), such as toluene, by biological way is limited by the step of absorption in the aqueous phase (containing the microbial agents). In order to overcome this lock, an organic solvent has been added, serving as absorbent, in the multiphase bioreactor. This apolar phase can be expensive and / or regeneration is difficult to implement. The choice of a "waste-solvent" was therefore considered. The choice of this solvent was performed based on different criteria, such as the ability to absorb the target compound (partition coefficient), a low solubility in water, a biodegradability, and a biocompatibility towards microorganisms. Three organic solvents were tested: hexadecane as a model solvent, waste frying oil and di (2-ethylhexyl) phthalate (DEHP) or dioctyl phthalate. Biodegradation tests were conducted in batch (250 mL Erlenmeyer flasks fitted with specific sampling systems). The results obtained with the solvent model allowed to consider the use of biodegradable organic solvent in partition reactors (TPPB). Indeed, the target VOC could be treated simultaneously in the presence of hexadecane at 5% by volume in water by activated sludge from a wastewater treatment plant. In contrast, in the case of waste frying oil (HFU), toluene was not completely consumed at the end of the culture. Even after acclimation of microorganisms, low VOC degradation rates and HFU were obtained. In contrast, the results obtained with DEHP, conceivable solvent waste, have been promising. Indeed, a biodegradation of toluene, rapid and greater than in the presence of hexadecane, was observed. An optimization of the volume fraction of DEHP in water was thus performed, and the influence of the initial concentration in toluene was investigated. A ratio of 0. 1% of DEHP in water and a toluene concentration of 106 mg. L-1 were selected as optimal conditions. Tests on this system were then carried out in a 3 Liter semi-continuous bioreactor containing of non-acclimated activated sludge, then acclimated to two substrates (VOCs and DEHP). These have allowed to limit losses toluene encountered in batch (in flasks) and to validate the viability of the process. The toluene biodegradation rate was significant (9. 8 mg. L-1. H-1) and the rate of degradation of DEHP was 89%
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Audry, Stéphane. "Bilan géochimique du transport des éléments traces métalliques dans le système fluvial anthropisé Lot-Garonne-Gironde." Bordeaux 1, 2003. http://www.theses.fr/2003BOR12703.
Full textAbstract:
Le système fluvial Lot-Garonne est affecté par une pollution chronique polymétallique issue du drainage de terrils miniers par un affluent du Lot (Riou-Mort). Sur la base de mesures mensuelles des concentrations métalliques couvrant plus d'une décennie nous proposons un modèle empirique d'estimation des flux annuels de Cd à l'estuaire de la Gironde. Nous avons calculé que le Riou-Mort contribue jusqu'à 47 % (Cd), 20 % (Zn), 4 % (Cu) et 9 % (Pb) des flux bruts de la Garonne à l'estuaire de la Gironde. Notre étude montre que l'oxydation des sulfures des terrils contrôle les fortes concentrations de la fraction <0,2 æm des éléments traces métalliques (ETM) du Riou-Mort qui sont 400 (Zn) et 1200 (Cd) fois supérieures aux concentrations du Lot en amont de la pollution. Les résultats d'extractions sélectives montrent que la spéciation particulaire des ETM est dominée par la fraction résiduelle, à l'exception de Cd, Zn, Mn. Dans le Riou-Mort, Zn et Cd montrent le plus fort potentiel de mobilisation. Dans le Lot et la Garonne ils apparaissent moins mobilisables car principalement associés à la matière organique, aux sulfures et aux carbonates. L'étude de la diagenèse précoce dans des sédiments de barrages a montré que la minéralisation de la matière organique était majoritairement conduite par les oxydants secondaires. Les réactions de diagenèse précoce n'ont pas semblé affecter significativement l'enregistrement sédimentaire de la pollution polymétallique dans les sédiments du Lot. Les profils des concentrations particulaires des ETM, chronologiquement recalés (137Cs), permettent de suivre les changements majeurs de l'activité industrielle responsable de la pollution. Les stocks de polluants métalliques des sédiments du Lot ont été estimés : ~10 000 t (Zn), ~1000 t (Pb), et ~300 t (Cu). Enfin, notre étude propose des valeurs du bruit de fond géochimique régional (mg. Kg-1) : 57 (V), 54 (Cr), 8,6 (Co), 19 (Ni), 17 (Cu), 81 (Zn), 0,56 (Cd), 31 (Pb), 10 (Th) et 2 (U)The Lot-Garonne-Gironde fluvial system is affected by heavy metal pollution resulting from acid mine drainage from the Riou-Mort River, a tributary of the Lot River. Based on a 10-year data set of monthly Cd concentrations, an empiric model for estimation of Cd fluxes to the Gironde estuary is proposed. We calculated the Riou-Mort contributes up to 47 % (Cd), 20 % (Zn), 4 % (Cu) et 9 % (Pb) of the gross input of the Garonne River into the Gironde estuary. This study showed the oxydation of the mining waste sulfides is responsible for the high dissolved heavy metal concentrations found in the Riou-Mort. These concentrations are 400 (Zn) and 1200 (Cd) times higher than that of the Lot River upstream the pollution. Selective extractions showed that the particulate heavy metal speciation is dominated by the residual fraction, except for Cd, Zn and Mn which are mainly associated with the "exchangeable" fraction and thus show the highest mobilization potentiality. In the Lot and Garonne Rivers, Cd and Zn are less mobilizable as mainly associated with organic matter/sulfides and carbonates. The study of the early diagenesis processes in dam lake sediments showed that organic matter oxidation is mainly conducted by 'secondary' oxidants (nitrate, Mn and Fe oxides and sulfate). Nevertheless, we show that early diagenesis processes did not change significantly the sedimentary record of the heavy metal pollution. The particulate heavy metal concentration profiles, coupled with 137Cs geochronology, permit to follow the main changes of the industrial activity responsible for the heavy metal pollution. The present day heavy metal stock in the Lot River sediment were estimated: ~10,000 t of Zn, ~1,000 t of Pb, and ~300 t of Cu. Finally, we propose natural background values for heavy metal in the Lot-Garonne watershed (mg. Kg-1) : 57 (V), 54 (Cr), 8,6 (Co), 19 (Ni), 17 (Cu), 81 (Zn), 0,56 (Cd), 31 (Pb), 10 (Th) et 2 (U)
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Villanueva, Jessica Denila. "Suivi par capteurs passifs des polluants émergents dans les eaux de surface en contexte urbain." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR14186/document.
Full textAbstract:
L’étude a pour objectif de déterminer la qualité des eaux de surface sous différentes conditions climatiques et pratiques de gestion des eaux de surface. Trois sites ont étés choisis pour: (1) la rivière Jalle de Blanquefort, (2) le lac de Bordeaux, France et (3) la rivière Pasig aux Philippines. Les sites français présentent des collecteurs d'eau qui se déversent directement dans les eaux de surface. La rivière Pasig sert de collecteur d'eaux usées en l’absence de stations de traitement des eaux usées et collectées. Au cours des campagnes de mesure, il a été possible de suivre l’impact de la variabilité climatique (pluviométrie) et d’événements aléatoires sur la qualité chimiques (éléments traces métalliques et polluants organiques) des eaux ; en combinant échantillonnage classique et par capteurs passifs. Les propriétés physico-chimiques de l'eau ainsi que les caractéristiques des particules et l'utilisation d'analyses statistiques permettent de préciser le comportement des molécules détectées et de décrire l’evolution hydrochimique des eaux de surface urbaines et estuariennes vis-à-vis d’aléas climatiques contrastésThe study aimed to assess the water quality of the surface water in differingclimate conditions and management practices. Three interesting sites were chosen, (1)Jalle River and (2) Bordeaux Lac both in France and the (3) Pasig River in thePhilippines. The French sites have rainfall and run-off collectors that directly dischargewater to the water bodies. Pasig River, on the other hand, becomes a waste collector aswaste management and treatment plant are lacking. Trace metals and organics(pesticides, herbicides, pharmaceuticals and drugs) were measured. Conventional andpassive sampling approches were employed. The mass fluxes were obtained in order tocalculate the pollution transport. Physico-chemical properties and the particlecharacteristics, integrating statistical analyses, facilitated in explaining the behavior of themeasured molecules and describing the hydrological system in relation to climatevariability
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Ouddane, Baghdad. "Comportement des éléments majeurs et mineurs dans un milieu soumis à des gradients physico-chimiques marqués : cas de l'estuaire de la Seine." Lille 1, 1990. http://www.theses.fr/1990LIL10047.
Full text
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Pelfrêne, Aurélie. "Spéciation des métaux traces (Cd., Cu, Pb, Zn) dans les eaux d'un Planosol non pollué (Massif Central, France)." Thesis, Tours, 2008. http://www.theses.fr/2008TOUR4008.
Full textAbstract:
Afin de contribuer à l’évaluation du risque environnemental lié à la contamination des sols par les métaux, la connaissance de leur spéciation, ainsi que des facteurs contrôlant leur mobilité et leur biodisponibilité dans des sols non anthropisés est nécessaire. Ce travail a permis de déterminer les caractéristiques physico-chimiques des eaux de subsurface circulant dans un sol non anthropisé de type Planosol (Massif Central, France) et de quantifier les processus de régulation de la mobilité de certains métaux traces (Cd, Cu, Pb, Zn) dans les solutions du sol. Les Planosols se définissent par leur morphologie et leur fonctionnement hydrique particulier où les horizons supérieurs perméables présentent un excès d’eau en hiver et au printemps. Trois stations ont été choisies en fonction de la topographie au niveau desquelles les eaux du sol ont été prélevées, de 2004 à 2006 pendant la période de saturation des sols, dans deux horizons différents : dans l’horizon éluvial appauvri et blanchi et dans l’horizon concrétionné riches en oxyhydroxydes de fer et de manganèse. L’objectif de ce travail était d’étudier, au sein de ces horizons, la distribution de Cd, Cu, Pb et Zn dans les solutions du sol et de déterminer les propriétés de complexation et d’adsorption de la matière organique (MO) et des particules minérales (oxyhydroxydes de fer, de manganèse et d’aluminium, argiles) vis-à-vis de ces métaux. Les ETM sont présents sous différentes espèces dissoutes et particulaires. Cette distribution est le résultat de processus physiques, chimiques et biologiques qui sont contrôlés par de nombreux facteurs (pH, pe, nature et teneur en particules, concentrations en cations majeurs, en ligands inorganiques et organiques dissous, …). Deux approches ont été couplées pour étudier la spéciation des métaux (Cd, Cu, Pb et Zn) dans les solutions du sol : (1) exploitation des données acquises sur le terrain (analyse de leurs concentrations totales dans les fractions dissoute et particulaire) puis recherche de liens avec les autre composés présents dans la solution, et (2) détermination expérimentale de leurs affinités potentielles avec la MO par voltamétrie et potentiométrie afin d’acquérir des grandeurs (constantes de complexation et concentration de sites) permettant de déterminer la spéciation potentielle de ces éléments par calcul thermodynamique (PHREEQCI). L’approche analytique a montré l’importance des particules, notamment dans l’horizon concrétionné, qui constituent un support pour le transfert des métaux. En effet, les ETM sont significativement corrélés aux éléments tels que le fer, l’aluminium, le silicium ainsi qu’au carbone organique particulaire, mettant en évidence plusieurs processus, notamment des réactions d’adsorption sur les argiles ou gels de silice, sur les oxydes ou oxyhydroxydes de fer et d’aluminium et sur la matière organique. Ces composés peuvent être présents sous formes de particules simples ou de particules mixtes car leurs comportements semblent liés. Par contre, pour les espèces métalliques dissoutes, aucun processus prépondérant n’a été mis en évidence, ce qui peut s’expliquer par une compétition entre les différents mécanismes impliqués dans la distribution des éléments en solution, ou bien par un déséquilibre chimique (ou thermodynamique) global du système étudié. L’approche expérimentale a permis de mettre en évidence en solution des réactions potentielles entre les métaux et la matière organique dissoute, notamment des réactions de complexation, dans le cas de Cd, Cu, Pb et Zn, ainsi que des réactions d’adsorption, uniquement dans le cas du cuivre. Le couplage de ces deux approches a permis de mettre en évidence une compétition entre les réactions à l’interface solide-solution et les réactions en solution dans les deux horizons de sol étudiés. Dans l’horizon concrétionné, les métaux (principalement Cu, Pb et Zn) ont des affinités beaucoup plus fortes pour les réactions de surface avec les particules (minérales et/ou organiques) que pour les réactions de complexation en solution. La compétition est donc en faveur des particules qui jouent ici un rôle prépondérant car elles contrôlent la spéciation de ces métaux. La distribution des métaux traces dans les deux horizons étudiés est différent. Les résultats montrent que la composition chimique des solutions est principalement liée à la texture du sol (et donc la porosité) et à l’hydrodynamique du système. En effet, ces deux paramètres vont réguler la distribution des éléments en solutionNo summary avalaible
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Thuret-Benoist, Hélène. "Effet des variations climatiques sur la production de Matière Organique Algale et Microcystines par le phytoplancton dans les systèmes eutrophes. Etude de leur élimination dans le procédé de traitement des eaux." Thesis, Limoges, 2019. http://www.theses.fr/2019LIMO0093.
Full textAbstract:
Les phénomènes d’eutrophisation caractérisés par la prolifération de phytoplancton sont à l’origine d‘impacts négatifs sur les écosystèmes aquatiques et les usages de la ressource en eau. Lors de son développement, le phytoplancton génère de la Matière Organique Algale (MOA) qui augmente la concentration et modifie les caractéristiques et la réactivité de la Matière Organique Naturelle (MON) du plan d’eau. Des cyanotoxines peuvent également être générées si des cyanobactéries productrices sont présentes. Le climat futur, prévu par les experts, vient soutenir ces proliférations et en aggraver les conséquences. L’optimisation d’une méthode d’identification et de quantification des microcystines (MCs) extracellulaires par HPLC-UV/PDA après concentration par SPE permet l’analyse à des concentrations jusqu’à 0,1 μg.L-1. Cependant, un pH basique et une charge organique dans l’échantillon surestiment la concentration. La croissance cellulaire et la production de MOA et de MCs sous différents couples température/pluviométrie sont étudiées sur des cultures mono-spécifiques d’algue et de cyanobactérie. Les variations climatiques impactent le développement cellulaire, la quantité et la répartition des fractions hydrophobes de la MOA, la concentration totale en MCs et la proportion de la fraction extracellulaire. L’étude in-situ menée pendant 21 mois sur le plan d’eau hypereutrophe de Pigeard (87) est comparée au suivi de 18 mois de 2012-2013. Les apports récurrents de MOA perturbent annuellement et durablement la dynamique de la MON du plan d’eau, en modifiant ses caractéristiques et augmentant la charge organique et la part de composés hydrophiles. Les évolutions observées pour des ressources en eau sous des climats différents (Suède et Togo) corroborent les observations au laboratoire. Ces évolutions quantitatives et qualitatives de la MON affectent l’efficacité des procédés de traitement des eaux et notamment l’adsorption sur CAP. Les performances du procédé sont diminuées en présence de composés hydrophiles. Un bon rendement a été observé pour l’élimination des MCs malgré une diminution par compétition avec la MOEutrophication phenomena are characterized by phytoplankton proliferation and as a consequence negatively impacts aquatic ecosystem and natural water uses. During its development, phytoplankton produces Algal Organic Matter (AOM) which increases the organic content of the water resource and modifies the Natural Organic Matter (NOM) characteristics and reactivity. When toxic cyanobacteria are present, cyanotoxins can be produced. The future climate, predicted by experts, will support these proliferations and promote their consequences. The optimization of a HPLC-UV/PDA method to identify and quantify extracellular Microcystins (MCs) after SPE decreased the quantification limit to 0,1 μg/L. However, a basic pH and the OM content of the sample over-estimated the concentration. Under variable temperature and rainfall conditions, the cells growth and the AOM and MCs production were studied on laboratory cultures of mono-specific species of algae and cyanobacteria. The cellular growth, the concentration and proportion of hydrophobic fractions of AOM, the total concentration of MCs and the proportion of extracellular MCs were impacted by climate changes. An in-situ monitoring program was conducted during 21 months on the hypertrophic Pigeard pond (87) and the results were compared to the 18 months monitoring of 2012-2013. Recurrent inputs of AOM annually and sustainably disturbed NOM dynamics and modified its characteristics by increasing the OM content and the hydrophilic proportion. The observed evolutions in water resources under various climates (Sweden and Togo) confirmed the laboratory observations. These quantitative and qualitative NOM changes also affect the efficiency of water treatment processes and especially adsorption on PAC. The efficiency was reduced in the presence of hydrophilic fraction and high MCs adsorption yields were observed for MCs despite a competition with OM
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Lacas, Jean-Guillaume. "Processus de dissipation des produits phytosanitaires dans les zones tampons enherbées : étude expérimentale et modélisation en vue de limiter la contamination des eaux de surface." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20127.
Full text
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Charpentier, Delphine. "Rôle de l'oxydation chimique et de l'acidification des eaux sur les propriétés minéralogiques et physico-chimiques de la formation argileuse de Tournemire." Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN10199.
Full textAbstract:
Le site expérimental de Tournemire (France) constitue un terrain privilégié pour tester les concepts de stockage de déchets radioactifs. Un tunnel permet d'y étudier l'impact des travaux d'excavation sur la formation argileuse d'âge Toarcien. Une caractérisation multi-échelles et multi-techniques du matériau a été réalisée. Des expérimentations et des simulations numériques ont cherché à reproduire et prédire les changements dus aux interactions eau-argilite oxydée. Les travaux d'excavation conduisent à la formation d'un réseau de fractures ouvertes et à une réorganisation des particules argileuses. L'effet de l'oxydation se traduit par des transformations minéralogiques sur les parois : oxydation des sulfures, dissolution de calcite et de feuillets illitiques des interstratifiés I/S et précipitation d'une paragenèse d'oxydation. Lors des cycles de réhydratation, l'eau de condensation acquiert rapidement un caractère sulfaté calcique, dû à la dissolution de cette nouvelle paragenèseThe Tournemire (France) site has been selected for research programmes on deep geological waste disposal in clay-rich rock formation. A railway tunnel is used to study the evolution of rock properties and water-rock interactions in the excavated disturbed zone. Multi-scale and multi-technique investigations were carried out. Experiments and numerical modelling were used to predict changes due to rock mineralogy and water chemistry modifications. The tunnel and galleries digging induces fracture formation. In the altered samples, the clay particles show a better orientation in the stratification plan. The oxidation effect yields to mineralogical transformation on the surfaces of the argillite: oxidation of pyrite, dissolution of calcite, dissolution of illite layers in interstratified I/S and formation of gypsum, Fe-oxi/hydroxides, celestite and jarosite. During cycles of hydration/dehydration, condensation water interacts with the argillite and quickly becomes Ca and SO4-rich
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Li, Zhi. "Devenir des résidus de médicaments dans les sols, biodégradation-sorption : discussion dans un contexte de réutilisation des eaux usées." Thesis, Montpellier 1, 2012. http://www.theses.fr/2012MON13523/document.
Full textAbstract:
L'irrigation par les eaux usées est une pratique intéressante dans les régions arides et semi-arides où la ressource en eau subit une pression accrue. Cependant, cette pratique risque de contaminer les sols par des contaminants chimiques tels que les polluants organiques émergents comme les médicaments. Les mécanismes de transfert et de transformation de ces molécules sont encore peu connus. L'objectif de cette thèse a été d'étudier les processus de biodégradation et de sorption des médicaments en conditions contrôlées, avec une réflexion dans le contexte de la réutilisation des eaux usées pour l'irrigation. Nous avons exploité la signature chirale de l'antidépresseur venlafaxine (VEN) et de son métabolite humain majeur O-desméthyl venlafaxine (ODV) afin de discriminer le processus biologique et les processus abiotiques. Les résultats au laboratoire ont montré une corrélation entre le taux de biodégradation et le changement de fraction énantiomérique. La fraction énantiomérique de la VEN a été ensuite suivie à la sortie d'une STEP et dans une rivière recevant ce rejet, où un changement de la fraction énantiomérique a été observé, montrant l'intérêt de mieux développer cette approche pour des études de biodégradation in situ. Le processus de sorption des molécules cationiques VEN et ODV a été étudié avec deux approches, statique en batch et dynamique en colonne de lixiviation, avec une comparaison avec les molécules neutres carbamazépine et son métabolite trans-10,11-dihydro-10,11-dihydroxy carbamazepine. L'étude en batch a montré que pH et force ionique a influencé la sorption des molécules cationiques mais pas celle des molécules neutres. L'échange cationique pourrait ainsi jouer un rôle important dans la sorption des molécules cationiques. L'étude de la lixiviation a montré que les molécules neutres ont été plus mobiles que les molécules cationiques et elles sont susceptibles de contaminer l'eau souterraine dans le cas de l'irrigation par des eaux uséesWastewater irrigation represents great interest in arid and semi-arid regions where water demand is important. However, wastewater irrigation results in, for example, soil contamination by emerging organic pollutants such as pharmaceuticals. Transport and transformation mechanisms of these substances are still poorly understood. The objective of this thesis was to study the processes of biodegradation and sorption of pharmaceutical products in laboratory experiments, with a special reflection in the context of wastewater irrigation. Firstly, we exploited the chiral signature of the antidepressant venlafaxine (VEN) and its major human metabolite O-desmethyl venlafaxine (ODV) in order to discriminate the biological processes from other processes. Laboratory experiment showed a correlation between the biodegradation rate and the change in enantiomer fraction. The VEN was then monitored at the outlet of a WWTP and in the river receiving the discharge. A change in enantiomer fraction showed the interest for a better development of this application to investigate in situ biodegradation. Secondly, the sorption of cationic molecules VEN and ODV, as well as the neutral molecules antiepileptic carbamazepine and its human metabolite trans-10,11-dihydro-10,11-dihydroxy carbamazepine, was studied in batch and soil column leaching experiments. The pH and ionic strength conditions in batch experiment influenced the sorption of VEN and ODV, while there was little impact for neutral compounds. The cationic exchange should play an important role in the sorption process of cationic molecules. Leaching study showed that neutral compounds are much more mobile than cationic compounds; therefore they may contaminate groundwater in the case of wastewater irrigation
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Poumaye, Nicole Mathilde. "Transformation chimique et structurale d’un constituant de brique en zéolite : application à l’élimination des contaminants métalliques dans le traitement des eaux." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1R024.
Full textAbstract:
En République Centrafricaine, 70% de la population ne dispose pas d’eau potable malgré des ressources importantes en eau. Cette précarité est accentuée par la présence de fer, principal polluant métallique des eaux souterraines en RCA. A cet effet, nous nous sommes intéressés à un procédé d'adsorption sur une brique locale contenant de la métakaolinite. Afin de transformer ce matériau en zéolite, les grains de brique sont traités avec de l'hydroxyde de sodium (0,6M et 0,8M). Afin d’optimiser le processus de synthèse, le traitement chimique a été effectué à différents temps de réaction et de température. La composition chimique, minéralogique et structurale des produits synthétisés a été déterminée par diffraction des rayons X, ICP-AES, ESEM/EDS et spectroscopies vibrationnelles (micro-Raman) et MAS RMN. Ces analyses ont révélé la formation de structures cristallines cubiques et sphériques identifiées comme zéolites NaA et NaP. La brique-zéolite obtenue a ensuite été utilisée pour étudier l’élimination en batch et en colonne des métaux tels que : Cd2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Ni2+, Pb2+ et Zn2+ dans l’eau. Les données d'adsorption obtenues ont été décrites en considérant les modèles d’isothermes de Freundlich, Langmuir, Weber et Morris et Dubinin-Radushkevich ainsi que des modèles mathématiques de Thomas et BDST. La cinétique d’adsorption suit le pseudo-deuxième ordre et le processus de sorption des métaux à l’interface solide-liquide se fait par échange ionique en surface suivi d’une diffusion intra particulaire. Les paramètres thermodynamiques calculés indiquent que le mécanisme d’adsorption est spontané (ΔG°<0), de nature endothermique (ΔH°>0), et avec un caractère aléatoire (ΔS°>0). L’étude détaillée de cet adsorbent en colonne a permis de déterminer les paramètres de filtration (temps de service, capacité d’adsorption, et hauteur minimale du lit adsorbant) et d’optimiser les performances de la colonne et sa capacité de régénération. Finalement, la brique-zéolite est un matériau qui pourrait être utilisé comme support adsorbant à faible coût en milieu ruralIn Central African Republic (CAR), potable water is not accessible to more than 70% of the total population despite important water resources in this country. This lack of potable water is further aggravated by the presence of soluble iron which leading to high turbidity and clogging with time. On this view, we have attempted to develop an adsorption process by using a local brick which contains metakaolinite. This mineral was generated through the dehydroxylation of kaolinite during the heating of local soils used for making brick. In order to activate this material, brick grains were treated with sodium hydroxide (0.6M and 0.8M). And in order to optimize the synthesis process, the chemical treatment was carried out at different reaction times and temperatures. The chemical, mineralogical and structural composition of synthesized compounds was determined by several techniques: X-ray diffraction; ICP-EAS, micro-Raman, MAS NMR and ESEM-EDS. These analyses revealed the formation of crystalline (cubic and spherical) structures identified as zeolites NaA and NaP. From batch and column experiments, the modified brick was employed successfully in the removal of metals (Cd2+, Co2+, Fe2+, Mn2+, Ni2+, Pb2+ et Zn2+) from aqueous solutions. Metal adsorption took place according to a pseudo-second order kinetics. And at the solid-water interface, the adsorption process occurred via an ions exchange at the brick surface followed by an intra-particle diffusion. Calculated thermodynamic data indicated that the adsorption mechanism was spontaneous (ΔG°<0), endothermic (ΔH°>0), and proceeded with a positive entropy (ΔS° >0). The detailed study of this adsorbent in column also permitted us to determine filtration parameters (service time, adsorption capacity, minimal height of the bed …) and to optimize column performances. Finally, the zeolitized brick could be used as a low-cost adsorbent to be implemented in rural zones
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Charvet, Stéphane. "Intégration des acquis théoriques récents dans le diagnostic de la qualité écologique des cours d'eau à l'aide des bioindicateurs invertébrés." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10069.
Full textAbstract:
Depuis longtemps les organismes aquatiques ont ete utilises afin d'evaluer l'etat de sante des hydrosystemes. Toutefois les indices biologiques classiques ne permettent pas de diagnostiquer les types de pollution, et integrent mal les variations naturelles, temporelles ou spatiales, des communautes. Le but de cette these est donc d'utiliser les traits biologiques des organismes afin de tester leur pertinence dans un diagnostic de qualite ecologique. Ce document presente la base de donnees invertebres qui a toujours servi de support de travail pour toutes nos interrogations. Cette base de donnees permet de stocker et d'interroger des dizaines de milliers de donnees reparties sur un tiers du territoire national. Elle constitue un outil indispensable. Le document decrit ensuite le premier test des traits biologiques sur un cas concret de pollution par effluent de station d'epuration. Cette etude a montre que les traits biologiques etaient robustes face a la variabilite saisonniere des communautes et face a l'effort d'echantillonnage, et que parallelement ils etaient tres sensibles au facteur pollution. De plus la discrimination des sites etait meilleure que celle donnee par l'analyse des abondances taxonomiques seules. La confirmation de cette sensibilite nous a ensuite conduit a rechercher les structures fonctionnelles de reference pour des stations exemptes de pollution. Ainsi, l'etude de 124 echantillons repartis sur la france a montre que presque tous les traits biologiques et ecologiques etaient stables face a la variabilite spatiale naturelle des communautes. Ceci nous a permis d'obtenir des distributions frequentielles de reference pour l'ensemble des traits. Enfin, nous avons applique les traits biologiques et ecologiques a des stations polluees, et nous avons compare les resultats obtenus aux stations de reference precedentes. Ceci a demontre que les traits biologiques etaient capables de separer entre eux les grands types de pollution. Donc, les traits biologiques representent un outil extremement interessant pour la bioindication qui est a la fois robuste temporellement et spatialement, et sensible aux pollutions. C'est un outil general relie a des concepts theoriques qui est tres largement applicable, et ceci bien au-dela de nos frontieres.
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Carlier-Pinasseau, Catherine. "Spéciation des organoétains dans le réseau hydrologique en GC-FPD aprés éthylation par NaBEt4 : développement de la méthode analytique." Pau, 1996. http://www.theses.fr/1996PAUU3017.
Full textAbstract:
L'apport anthropogénique des organoétains dans l'environnement - en particulier d'agents biocides tels que le tri- butyl- et phénylétains - est à l'origine de graves pollutions des milieux marins et dulcicoles. C'est pourquoi il est important de savoir doser ces composés et leurs métabolites dans tous les compartiments environnementaux. Ceci nous a conduit à développer une méthode analytique reposant sur un couplage éthylation par NaBEt4/chromatographie en phase gazeuse et détection par photométrie de flamme. Le recensement des paramètres expérimentaux a permis d'optimiser chaque étape de la technique : l'éthylation (temps de réaction, Ph,. . . ), la séparation (conditions d'injection, températures,. . . ) et la détection (débits des gaz) pour le dosage simultané des butyl- et phénylétains en milieu aqueux. L'extraction des butyl- et phénylétains dans les sédiments et les tissus biologiques a également été étudiée. Les digestions par l'acide éthanoïque pour les sédiments et par une solution méthanolique d'acide chlorhydrique à la concentration de 0,1 mol/l pour les matériaux biologiques ont été retenues. Des rendements d'extraction quantitatifs ont été atteints sans décomposition notable des composés. Une quantification spécifique et fiable a ainsi été obtenue dans tous les compartiments de l'environnement avec précision (les écarts types relatifs sont inférieurs a 8%). Les espèces butylées et phénylées de l'étain ont été déterminées avec des limites de détection de l'ordre du Ng(Sn)/l dans les eaux et du Ng(Sn)/g dans les sédiments et les matériaux biologiques. La méthode analytique optimisée a été validée par l'étude de matériaux de référence et par des intercomparaisons d'analyses d'échantillons naturels effectuées par des laboratoires et des méthodes analytiques différents.
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Felizzola, Juliana Feitosa. "Analysis and fate of selected human-used antibiotics in surface waters." Aix-Marseille 1, 2008. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2008AIX11088.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail contribue à la connaissance du cycle de vie des antibiotiques à usage humain. Il a été en grande partie motivé par l’augmentation de l’antiobiorésistence. La première partie de ce mémoire est consacrée au développement d’une méthodologie analytique pour le dosage simultané et en routine de douze antibiotiques appartenant aux principales familles d’antibiotiques (fluoroquinolone, tétracycline, sulfonamide et macrolide) dans les rejets urbains et dans eaux de surface. Cette méthodologie est basée sur le couplage en ligne de l’extraction en phase solide (SPE), la chromatographie liquid (LC) et de la spectormétrie de masse (analyseur trappe d’ions). Ses avantages sont d’une part l’automatisation des analyses et d’autre part, la plus grande sélectivité de l’analyseur trappe d’ions par rapport à l’analyseur triple quadrupolaire dans des matrices complexes premettant d’éviter les faux positives et le faux négatifs pour des concentrations en analyte superieures à 50 ng /L. Les limites de detection sont comprises entre 1-50 ng /L en fonction du composé analysé. La deuxiéme partie porte sur l’étude des niveaux de présence d’antibiotiques à usage humain dans un petit cours d’eau méditerranéen (L’arc, Aix-en-Provence, France) ainsi que sur leur distribuition spatio-temporelle. Dés prélèvements d’échantillons d’eau et de sédiment ont été effectués sur plusieurs mois en hiver et au printemps, le long de la rivière et en aval du rejet de la station d’épuration de la ville d’Aix-en-Provence. Les résultats montrent que les composés les plus fréquemment détectés sont les antibiotiques de la famille des macrolides (azithromycine, clarithromycine et roxithromycine. La pollution est essentiellement hivernale. Les concentrations en clarithromycine et en roxithromycine dans la phase dissoute peuvent alors dépasser le µg/L en raison d’une forte consommation de ces médicaments durant cette période et en l’absence d’une dilution significative des rejets urbains. Ces niveaux de concentration sont en moyenne, dix foix supérieurs à ceux rencontrés dans les grands fleuves européens. L’azithromycine s’accumule en revanche dans les sédiments. L’étude de la distribution spatiale révèle une grande persistance des macrolides dans l’eau et une dégradation lente de ces composés dans les sédiments. La troisième partie est consacrée à l’étude en laboratoire des mécanismes de dégradation antibiotique de trois macrolides (la clarithromycine, la roxithromycine et l’erythromycine A) dans des systèmes eau/sédiment. La dissipation des macrolides de la phase aqueuse est le résultat d’une part, de la photolyse direct des complexes Fe (III) – macrolide et d’autre part de l’eur adsorption sur les sédiments. Concernant la photo dégradation de la clarithromycine, les temps de demie vie déterminés à l’aide d’un modèle cinétique devraient excéder 40 jours en Novembre et 25 jours en Mai, rendant cette voie de dégradation ineffective dans le petits cours d’eau. En revanche elle pourrait s’avérer plus significative dans les facs et les systèmes lagunaires ou les temps de résidence des eaux sont plus importants. La photolyse des complexes Fe (III) – macrolide conduit principalement à l’ouverture du cycle lactonique des macrolides et constitue une voie de détoxification de ces composés. La sorption des macrolides sur les oxydes de Fer (III) et de Manganèse (IV) entraine une hydrolyse accélérée de ces composés et conduit principalement à la perte du cladinose. Toutefois, cette voie de dégradation devrait être atténuée dans les milieux naturels du fait de la sorption compétitive des macrolides sur les matrizes organiques. Les produits de dégradation pourraient conserver une activité biologiqueThis work contributes to the knowledge of the life cycle of selected human-used antibiotics. It was largely motivated by the increase of the antiobiorésistence. The first part of this memory is dedicated to the development of an analytical methodology for the simultaneous quantification and identification in routine of twelve antibiotics belonging to the main families of antibiotics (fluoroquinolone, tetracycline, sulfonamide and macrolide) in urban wastewater and in surface waters. This methodology is based on on-line solid phase extraction (SPE), coupled with liquid chromatography (LC) and mass spectrometry (Ion Trap). Its advantages are on the one hand, the automation of the analyses and on the other hand, the higher selectivity of the ion trap analyser in comparison to the triple quadrupole in complex matrices, avoiding false positives and false negatives for concentrations above the 50 ng/L. The limits of detection are in the 1-50 ng /L range according to the analyzed compound. The second part is devoted to the survey of the occurrence levels of selected human used antibiotics in a small Mediterranean river (Arc River, Aix-en-Provence, France) as well as their spatio-temporal distribuition. Sampling of water and sediment has been done during several months in winter and in spring, along the river and downstream the outlet of the sewage treatment plant of the city of Aix-en-Provence. The results show that the most frequently detected compounds belong to the macrolide antibiotic family (azithromycin, clarithromycin and roxithromycin). The pollution occurs essentially in the winter. The concentrations in clarithromycin and in roxithromycin in the dissolved phase can exceed the µg/L level because of a strong consumption of these medicines during this period and in the absence of significant dilution by background freshwater. These levels of concentration are on average, ten times superior to those met in the European large rivers. Azithromycin accumulates in the sediments. The survey of the spatial distribution reveals the persistence of the investigated macrolides in water at least for a water residence time not exceeding one day and a slow degradation of these compounds in the sediment. The third part is dedicated to the study, in laboratory, of the abiotic degradation processes of three macrolides (clarithromycin, roxithromycin and erythromycin A) in water / sediment systems. The dissipation of macrolides from the aqueous phase might be the result of the direct photolysis of the macrolide/ iron (III) complexes and their adsorption on sediment. Concerning the phototransformation of clarithromycin, half lives determined with the help of a kinetic model should exceed 40 days in November and 25 days in May. Consequently, this transformation pathway is not relevant in small rivers, where the residence time of water is small. It could be more significant in ponds and lagoons systems where the time of residence of waters will be more important. The photolysis of the complex macrolide/iron (III) probably leads to the opening of the lactonic ring of the macrolides and might constitute a pathway for detoxification of these compounds. The sorption of the macrolides on iron (III) and manganese (IV) oxides resulted mainly in their ehanced hydrolysis yielding to losses of the cladinose sugar. This degradation pathway would not be as effective in water sediment as with pure oxides, probably because dissolved organic matter (DOM) might compete with the oxide surfaces for macrolides. It yields a range of intermediates that might maintain some biological activities
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Allahdin, Oscar. "Élimination (par adsorption sur la brique activée) de polluants métalliques dans les eaux de la République Centrafricaine et les pays en voie de développement : Aspects texturaux, physicochimiques, (électro)cinétiques et thermodynamiques." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10120/document.
Full textAbstract:
Malgré les ressources importantes en eau de la République Centrafricaine 70 % de la population ne dispose pas d’eau potable et la question se pose cruellement de potabiliser l’eau . Nous nous sommes intéressés à la technique d'adsorption sur une brique locale comme adsorbant aisément accessible pour purifier l'eau en milieu rural. Après traitement acide et dépôt de ferrihydrite à pH fixé, la brique s’est avérée être un bon adsorbant par échanges d'ions. Le composite obtenu, permet ainsi la rétention de cations métalliques tels : Fe2+, Pb2+, Zn2+, Cu2+, Ni2+, Cd2+ et UO2+ et selon le traitement préalable d'anions tels les phosphates grâce aux charges opposées entre la surface du solide et les ions dans l'eau. L’influence de paramètres : temps de contact, température, masse d’adsorbant et pH, ont été pris en compte. La régénération sur colonne a été effectuée par une solution de NaCl ou de NaClO. L’étude analytique de cycles d’adsorption/désorption sur colonne a mis en évidence l’implication des espèces H+ et Na+ à l’interface « brique-eau ». Pour justifier nos hypothèses, diverses techniques ont été utilisées: Diffraction RX, MEB /EDS, IRTF, BET, RMN 23Na, 29Si, 27Al, 1H. Les mesures des adsorptions ont été suivies in situ par potentiométrie et conductimétrie.Les isothermes d'adsorption, la cinétique et thermodynamie des processus hétérogènes mis en jeu ont été abordés. Les mesures électrocinétiques ont confirmé l'implication de forces électrostatiques dans le mécanisme d'adsorptionDespite the great ressources of water in Centrafrican Republic, drinking water is not accessible for about 70% of the population in this country. To resolve this problem, waters need to be treated. We have chosen the adsorption technique,by using a local brick as adsorbant in the purification of water in rural region. After acid treatment and deposition of ferrihydrite at a fixed pH, brick was found to be a good adsorbant in the elimination : Fe2+, Pb2+, Zn2+,Cu2+, Ni2+, Cd2+, UO2+. This adsorption process was also applied to phosphates elimination. The effects of the parameters: contact time, temperature, mass of material, and pH were taken into account. Column regeneration was performed either by using NaCl solution or NaClO as eluent. The analytical studies of adsorption/desorption cycles on the column showed the implication of H+ and Na+ ions at the "brick-water" interface. Depending upon the treatment used, cations or anions could be adsorbed owing to the existence of opposite charges between solid surface and ions in water. To ascertain our assumptions, several techniques were used : X-Ray diffraction, SEM /EDS, FTIR, BET, 23Na, 29Si, 27Al, and 1H NMR. Adsorption measurements were also followed by potentiometry and conductimetry. Adsorption isotherms, kinetics and thermodynamie of heterogeneous processes involved were addressed. Electrokinetic measurements conformed the involvement of electrostatic forces in the adsorption mechanism
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Naghi, Fadi El. "Contribution à l'étude de la pollution par micropolluants (atrazine, benzène) de la nappe de la craie dans le nord de la France : évaluation du risque de pollution des captages d'eau potable d'Étaples et de Blendecques (Pas de Calais)." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_276.pdf.
Full textAbstract:
En France, les concentrations en atrazine, herbicide azoté interdit depuis 2003, ainsi que celles de ses molécules filles, présentent un risque de dépassement du seuil de potabilité des eaux. Ce dernier a été fixé à 0. 1 µg/l pour les molécules mesurées seules et 0. 5,µg/l en association avec les autres pesticides. Le risque lié à ces molécules qui peuvent être d'origine agricole et/ou urbaine, est du aux manques des données expérimentales, de maîtrise des mécanismes de migration et de transformations de ces molécules dans le sol. Les recherches réalisées dans ce travail nous ont permis de répondre à plusieurs points sur : ·les phénomènes les plus importants, marquants le comportement de l'atrazine et de ses molécules filles dans le sol ; ·les limites des modèles existants pour la modélisation de l'atrazine, et les difficultés affrontées quant à la mise en place de modélisation de ce type de molécules ; ·la vitesse de migration de cette molécule dans la zone non saturée ; ·la mise en évidence par voie numérique de certaines notions qui ont permis de représenter un premier bilan approximatif de l'état des lieux de la contamination en atrazine d'un site par simulation ; ·la préparation de la base d'un nouveau module en cours de développement prévue pour modéliser l 'atrazine dans l'outil WATERMODEL. Dans un premier temps, une bibliographie détaillée a été réalisée sur ces molécules, leurs comportements dans le sol et le sous-sol, et les phénoménes entrant en jeu dans leurs transformations. On a procédé ensuite à la mise en évidence de l'adsorption de cette molécule par la matière organique dans les premières dizaines de centimètres du sol en utilisant les outils PESTIFLUX et PESTAN. Dans le but de répondre aux contradictions des résultats obtenus, notamment la persistance de cette molécule dans la nappe 3 ans après l'interdiction de son utilisation en France dans le bassin versant d'Etaples, on a réalisé un modèle à base du Réseau de Neurones Artificielles qui montre l'existence d'un milieu fissuré expliquant la migration rapide de cette molécule vers la nappeA partir des résultats précédents et les caractéristiques du site d'Etaples qui présente une contamination en atrazine par utilisation plutôt urbaine qu'agricole, on a estimé les quantités probablement utilisées en se basant sur l'avis des experts ainsi que sur la bibliographie. Un modèle du bassin versant d'Etaples a ainsi été créé. En raison des limites du logiciel MODFLOW qui ne traite pas des problèmes de migration des pesticides, une approche inverse des phénomènes a été utilisée. Il parait de cette recherche que les modèles hydrodynamiques de nappe sont insuffisants pour simuler correctement le comportement de l 'atrazine dans son cheminement du sol vers la nappe, puis au sein de la nappe. Par approches numériques mettant en jeu une modélisation par Réseau de Neurones Artificielles (RNA) puis par correction graphique des résultats, on a pu mettre en évidence le phénomène de dégradation d'une grande partie de l'atrazine épandue, puis l'entraÎnement par lessivage en des pomts singuliers d'infiltration. La migration est donc rapide par cheminement dans le réseau de fissures de la craie à l'occasion de saturation temporaire de celui-ci. D'autre part, une étude de vulnérabilité de la nappe de la craie du bassin versant de l'Aa (Audomarois) est proposée pour des pollutions ponctuelles par un micropolluant type hydrocarbure (le Benzène), dans le but d 'aboutir à une optimisation de la protection des captages du SIDEN France et de la communaUlé d 'agglomération de Sain/-Omer à Blendecques
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Berthe, Céline. "Etude de la matière organique contenue dans des lixiviats issus de différentes filières de traitement des déchets ménagers et assimilés." Limoges, 2006. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f64563c8-cc6b-46ce-b282-6ac873ca7db0/blobholder:0/2006LIMO0052.pdf.
Full textAbstract:
Ce travail de thèse s’inscrit dans un programme de recherche du groupe Véolia Propreté initié par le CReeD et vise à comparer l’impact de trois filières de gestion des Déchets Ménagers et Assimilés (l’enfouissement selon l’arrêté du 9 septembre 1997, le concept du bioréacteur et le Prétraitement Mécanique et Biologique) sur la dégradation et/ou la stabilisation des déchets. Quatre casiers expérimentaux mis en place pour une durée minimale de 3 ans, et conçus à l’échelle semi-industrielle pour une meilleure représentativité, ont permis un suivi régulier de la qualité des lixiviats résultant de chacun des casiers. L’étude des pollutions organiques, minérales et métalliques à partir de paramètres globaux associée au fractionnement de la Matière Organique, selon le degré d’humification des molécules et en fonction de leurs poids moléculaires apparents, a mis en évidence différentes phases de dégradation. L’analyse de la répartition de cette Matière Organique contenue dans les lixiviats, en fonction du caractère hydrophobe des molécules, a pu être systématisée grâce au développement d’un kit simple et rapide utilisant la rétention sur résines de type XAD. Les déchets prétraités durant 12 et 25 semaines présentent un état de dégradation et d’humification plus avancé que les déchets du casier Bioréacteur pour lequel un blocage de la dégradation a été observé pendant plusieurs mois suite à la recirculation du lixiviat. Une accumulation en azote ammoniacal et en métaux a été observée dans les lixiviats issus des casiers PTB.
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Lesage, Geoffroy. "Etude de l’élimination de substances aromatiques dangereuses dans un procédé couplant adsorption et biodégradation." Toulouse, INSA, 2009. http://eprint.insa-toulouse.fr/archive/00000340/.
Full textAbstract:
La présence de micropolluants à l’entrée des opérations d’épuration d’effluents industriels induit des problèmes au cours du traitement par des procédés biologiques, certaines molécules n’étant pas nécessairement biodégradées. Les substances prioritaires les moins volatiles sont aussi les plus hydrophobes (ex : Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques) et ont tendance à s’adsorber majoritairement sur les matières organiques et les boues. A l’inverse, les molécules moins hydrophobes mais très volatiles comme les Benzène, Toluène, Ethylbenzène et p-Xylène ont une forte propension à être transférées dans l’atmosphère lors des phases d’aération. Dans le projet ANR HYBIOX « Procédés biologiques hybrides pour l’amélioration de la dégradation de xénobiotiques », il s’agit d’évaluer des bioréacteurs hybrides reposant sur l’addition de supports mobiles et adsorbants dans des procédés à boues activées de manière à mieux fixer ces polluants et à faire co-exister flocs et biofilms au sein du même réacteur. Le couplage entre les phénomènes physico-chimiques et biologiques a été étudié dans un réacteur séquencé. La modélisation de ces phénomènes permet de tester des hypothèses, de prévoir les conditions opératoires optimales pour appréhender un processus, et aide à l’interprétation de résultats. Un modèle d’adsorption sur support hétérogène, développé sous Matlab® et un modèle intégrant le couplage des phénomènes en dynamique, développé sous Aquasim® ont été étudiés. Les simulations réalisées concordent avec les résultats expérimentaux et permettent de conclure que les mécanismes d’élimination abiotiques jouent un rôle très important dans les « performances épuratoires » du procédé de traitement biologique aérobie. Les transferts de BTEX de la phase liquide vers le compartiment gazeux sont significatifs (>99% en 2 heures) et les quantités d’HAPs détectées dans la fraction solide sont importantes (élimination moyenne >65% lors de la décantation primaire). Le réacteur hybride présente de nombreux avantages. D’une part l’addition de charbon actif en grain dans des procédés à boues activées permet de fixer les polluants ciblés et d’augmenter leur temps de séjour dans le procédé. D’autre part, la réduction de leur concentration à un niveau non inhibiteur permet l’absorption des variations de charges qui sont fréquentes dans les effluents industriels. Pour les Composés Organiques Volatiles (ex : BTEX), l’ajout de particules adsorbantes et l’analyse des modes opérationnels minimisant le transfert dans la phase gaz sont les points prépondérants. Il s’agit alors d’évaluer avec quelle dynamique l’adsorbant peut se biorégénérer dans le systèmeOne of the main challenges currently facing environmental conservation is to reduce the discharge of organic micropollutants from industrial liquid outflows. Biological aerobic treatment is the most commonly used treatment, but conventional systems were not conceived with the idea of eliminating micropollutants, these molecules not necessarily being biodegraded. Among the selected substances, the least volatile molecules are also the most hydrophobic (PAHs) and tend to be absorbed mostly on suspended solids or sludge. Conversely, the less hydrophobic but highly volatile molecules, such as BTEX, have a strong tendency to be transferred into the atmosphere during the aeration phase. In the project ANR HYBIOX « hybrid biological practices for improving the breakdown of xenobiotics », hybrid bioreactors based on the addition of mobile and absorbent surfaces in the activated sludge processes are evaluated, so as to better pinpoint these pollutants and to allow flocs and biofilms to co-exist within the same reactor. The coupling of physicochemical and biological phenomena was studied in an SBR. Modelling these phenomena allows us to test hypotheses, predict the optimal operating conditions for stopping a process, and helps with the interpretation of the results. We drew on a model of adsorption on heterogeneous surfaces, developed under Matlab®, and on a model integrating the coupling of phenomena, developed under Aquasim®. The simulations carried out correspond with the experimental results and allow us to conclude that the abiotic elimination mechanisms play a very important role in the “purification results” of the biological aerobic treatment process. Over the course of the treatment, the transfer of BTEX from the liquid phase to the gas compartment was significant (>99% in two hours) and the quantities of PAHs detected in the solid fraction were considerable. The hybrid reactor presents a number of advantages over a classic biological process. On the one hand, the addition of activated carbon grains in the activated sludge process allows us to pinpoint the targeted pollutants and increase their residence time within the process. On the other hand, to reduce their concentration to a non-inhibitory level (if this is the case), and finally to allow the absorption of variations in charge which are common in industrial outflow. For more volatile and less hydrophobic molecules (ex : BTEX), the addition of absorbent particles and the analysis of operational modes which minimize the transfer in the gas phase are the predominant points. We will therefore have to evaluate with which dynamic the adsorbent can bioregenerate in the system
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Dao, Thanh Duong. "Procédés membranaires pour l'élimination des métaux lourds : application de la distillation membranaire à l'élimination de l'Arsenic contenu dans les eaux." Thesis, Toulouse, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAT0040/document.
Full textAbstract:
Cette thèse de doctorat concerne l’étude de la distillation membranaire sous vide pour l’élimination de l’arsenic contenu dans les eaux souterraines. En effet, la contamination des nappes phréatiques par l’arsenic est une problématique majeure dans de nombreux pays, et en particulier au Vietnam. Dans ce pays, choisi comme cas d’étude pour ce travail, environ 13% de la population est empoisonnée par des eaux souterraines contaminées par l’arsenic. De plus, ces eaux souterraines présentent des salinités élevées (5-10 g.L-1) dues à des infiltrations d’eau de mer dans les nappes. Ce travail de thèse a permis de démontrer la faisabilité de la distillation membranaire sous vide (DMV) pour éliminer l’arsenic contenu dans ces eaux et réduire leur salinité afin de les rendre propres à la consommation humaine. Les concentrations en As(III) dans le perméat de DMV sont toujours inférieures aux limites de la norme en eau potable (10 μg.L-1), même pour de très fortes concentrations en As(III) dans l’alimentation (jusqu’à 2000 μg.L-1). La DMV ne nécessite pas de pré-oxydation de l’As(III) en As(V), étape nécessaire dans de nombreux procédés conventionnels de traitement. De plus, un couplage entre l’osmose inverse (OI) et la DMV a été étudié : l’étape d’OI permet une pré-concentration en NaCl et As(III), puis ce rétentat est alors sur-concentré grâce à laDMV. La DMV a montré de très bonnes performances pour traiter un concentrat contenant de très fortes concentrations en As(III) (7000 μg/L). La DMV permet toujours de limiter les teneurs en arsenic dans le perméat à des valeurs en-dessous de la norme. Enfin, unesimulation d’un procédé global, incluant OI et DMV, et fonctionnant à un taux de conversion global de 96%, a été effectuée. Ce couplage ouvre la voie vers un traitement global de l’arsenic permettant de générer de très faibles quantités d’effluents finauxThis PhD work deals with vacuum membrane distillation (VMD) for arsenic removal from groundwaters. Contamination of water resources with arsenic was identified in 105 countries. Approximately 150 million people are being exposed to arsenic contamination, and 147 million of these people live in Asia. In Vietnam, chosen as the case study of this work, 13% of the population is being in risk of arsenic poisoning. Drinking water resources present not only high arsenic concentration (1 – 3050 ppb) but also high salinity (5 – 15 g/L). This work allowed demonstrating the feasibility of VMD to remove arsenic and also salts contained in groundwaters. As(III) concentration in the permeate of VMD was always lower than the standard level for drinking water (10 μg.L-1), even for high As(III) concentrations in the feed (up to 2000 μg.L-1). With VMD, a pre-oxidation step was not necessary to convert As(III) into As(V), as it is the case for other conventional treatment processes. Moreover, a coupling between reverse osmosis (RO) and VMD was studied. RO was considered as a first step to concentrate NaCl and As(III) before this retentate stream was further concentrated by the VMD. VMD could work efficiently with 99.9% of As(III) andNaCl rejections at a very high RO retentate concentrations ([NaCl] = 300 g/L and [As(III)] = 7000 ppb). Arsenic in the permeate was still lower than the required standard for drinking water. Finally, a simulation of the coupling was performed. By coupling of RO and VMD, ahigh global recovery of 96% could be achieved