Dissertations / Theses: 'Pb éléments traces métalliques'

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Lopareva-Pohu, Alena. "Intérêt de la phytostabilisation aidée pour la gestion des sols pollués par des éléments traces métalliques (Cd, Pb, Zn)." Littoral, 2011. http://www.theses.fr/2011DUNK0296.

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Abstract:

La gestion des sols fortement contaminés par les éléments traces métalliques (ETM) se pose de façon cruciale, notamment aux alentours de l’ancienne fonderie de plomb Metaleurop Nord (Noyelles-Godault, Pas de Calais). L’objectif de la présente recherche a été d’évaluer in situ la phytostabilisation aidée sur une ancienne parcelle agricole massivement contaminée par Cd, Pb et Zn. Deux types des cendres volantes ont été appliqués au sol : une cendre silico-alumineuse (FA1) et une cendre sulfo-calcique (FA2). Deux approches complémentaires ont été menées. La première a reposé sur une expérimentation en milieu semi-contrôlé, visant à évaluer les effets des amendements sur deux modèles herbacés : Trifolium repens et Lolium perenne. La seconde approche s’est appuyée sur un site expérimental situé à Evin-Malmaison et mis en place en 2000. Sur ce site, trois parcelles d’une surface de 3 000 m² ont été délimitées. Deux ont reçu les cendres, la troisième a été utilisée comme référence. Après un semis herbacé, 1 800 arbres ont été plantés selon les pratiques mises en oeuvre en région pour revégétaliser des friches industrielles. Neuf années après la mise en place de l’expérimentation, il a été montré que la végétation arborée s’est bien développée entraînant le passage progressif d’un agrosystème à un écosystème forestier. Du fait de leur bon développement et de la faible accumulation des ETM dans leurs parties aériennes, Alnus glutinosa, Acer pseudoplatanus et Robinia pseudoacacia sont, parmi les espèces d’arbres étudiées, les meilleures candidates pour la phytostabilisation du site expérimental. Le changement d’usage des sols se traduit par une évolution de leurs paramètres physico-chimiques avec, en particulier, une augmentation des teneurs en matières organiques mais aussi, un début d’acidification. Ceci pourrait entraîner, à terme, un accroissement de la mobilité et de la biodisponibilité des ETM. L’ajout de cendres volantes a pour effet de réduire la mobilité des ETM dans les sols et leur accumulation dans les parties aériennes des plantes étudiées. Par un apport massif en carbonates, il assure un effet tampon vis-à-vis de l’acidification naturelle des sols. La cendre sulfo-calcique (FA2) a une influence plus importante sur la réduction de la mobilité et la phytodisponibilité des ETM que la cendre silico-alumineuse (FA1). L’application de la cendre FA2 semble être plus judicieuse pour gérer les sols fortement contaminés aux alentours de l’ancienne fonderie. Avant de préconiser à large échelle la phytostabilisation aidée dans le contexte étudié, il faudra répondre aux différents questionnements soulevés lors du présent travail
Sustainable management of contaminated soils with trace elements (TE) is a real challenge, more particularly around the former lead smelter Metaleurop Nord, in Northern France. This in situ study aimed at evaluating the long-term efficiency of aided phytostabilisation on former agricultural soils highly contaminated with cadmium, lead and zinc. Soils were amended with two fly ashes (Fas) : a silico-aluminos (FA1) and sulfo-calcic FA (FA2). Nine years after experiment start, the trees development induced a progressive shift of land use from agriculture field to forest ecosystem. Taking in account plant development and TE accumulation, data suggested that, among studied species, Alnus glutinosa, Acer pseudoplatanus and Robinia pseudoacacia were suitable for phytostabilisation of the experimental site. The afforestation induced soil physico-chemical parameters’ modifications. In particular, an increase of organic matters contents and a beginning of acidification were observed. This alteration of soils parameters could modify TE mobility and bioavailability. Our results indicated that the two studied FA buffered natural soil acidification, through a huge input of carbonates. This limited TE mobility and their accumulation in the studied above ground plant organs. Sulfo-calcic ash (FA2) is more efficient in decreasing TE soil mobility and accumulation by plants than silico-aluminous ash (FA1). In consequence, soil amendment with FA2 appears to be the wisest option to manage the contaminated soils surrounding the former smelter. Before recommending this aided phytostabilisation on larger polluted areas, further research is needed to answer several questions raised by this work

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Manouchehri, Nastaran. "Contribution à l'étude de la disponibilité des éléments traces métalliques (Pb,Cu, Cd) des sols à l'aide du réactif EDTA." Paris 7, 2006. http://www.theses.fr/2006PA077137.

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Abstract:

Le risque lié à la présence des éléments traces métalliques dans les sols peut être estimé grâce à la détermination de la « spéciation » de ces métaux dans la phase solide ainsi que dans la solution du sol. Dans ce travail la disponibilité de trois ETM (cadmium, cuivre et plomb) dans ces deux phases et sous deux aspects, cinétique et thermodynamique, a été étudiée pour 15 échantillons de sol de Bourgogne. L'étude thermodynamique nous a permis d'apporter une meilleure connaissance de la réactivité des ETM du sol ainsi que l'influence des cations majeurs sur l'extractibilité des ETM en milieu EDTA qui est un réactif couramment utilisé en sciences du sol. Cette étude a permis de montrer que l'extractibilité des ETM diminue dans les sols ayant des teneurs importantes en carbonates de calcium. En ce qui concerne l'étude cinétique, l'objectif principal était de déterminer l'étape limitante, au point de vue cinétique, dans le passage du métal de la phase solide du sol vers les végétaux. Pour ce faire, les constantes cinétiques d'extraction de trois ETM des deux phases, solide et liquide, ont été calculées. Le transfert du métal du sol vers la plante a aussi été simulé à l'aide du modèle simplifié sol-EDTA-résine. L'application de ce modèle ainsi que la comparaison entre les constantes cinétiques, les résultats déduits du modèle et les teneurs en ETM dans les végétaux poussés sur les 15 sols de Bourgogne nous ont permis d'identifier l'étape limitante dans le passage de trois cations étudiés à partir de ces échantillons de sol vers les végétaux. Trois typologies différentes ont été observées pour la cinétique du passage de plomb, de cuivre et de cadmium du sol vers le végétal
The risk related to the presence of trace metals in soil could be estimated by determining the "speciation" of these metals in both soil solid phase and soil solution. In this work the availability of three trace metals (cadmium, copper and lead) in the two phases and under two aspects, kinetics and thermodynamic, was studied for 15 soils of Burgundy. The thermodynamic study enabled us to achieve a better knowledge about the reactivity of soil trace metals as well as the influence of the major cations on trace metal extractability in presence of EDTA which is a reagent commonly used in soil sciences. This study has shown that trace metal extractability decreases in soils with high level of calcium carbonates. With regard to the kinetic study, the principal aim was to determine the limiting stage, from the kinetic point of view, in the transfer of metal from the soil solid phase towards the plants. For this purpose, the kinetic constants of metal extraction from both solid and liquid phases were calculated. The metal transfer was also simulated by the simplified soil-EDTA-resin model for 15 soil samples. The application of this model and the comparison between the kinetic constants, the results obtained from the model and the metal contents in the plants cultivated in the studied soils permitted us to identify the stage limiting the transfer of the trace metal from the soil towards the plant. Three different typologies were observed for the kinetics transfer of lead, copper and cadmium from the soil solid phase towards the plant

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Muschitz, Aurélie. "Réponses physiologiques des végétaux supérieurs aux stress métalliques. Caractérisation du rôle des parois cellulaires dans les statégies défensives des cellules de tomate (Solanum lycopersicum Mill.) face aux éléments traces métalliques )." Thesis, Artois, 2009. http://www.theses.fr/2009ARTO0408/document.

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Abstract:

Le travail présenté dans ce mémoire est une contribution à l’étude prospective des effetsprovoqués par des éléments traces métalliques (Zn, Cd et Pb) sur des suspensions cellulaires detomate (Solanum lycopersicum, L.). L’objectif principal de l’investigation est de démontrerl’implication de la paroi dans la réaction de défense des cellules contre le stress métallique à l’instarde celles qu’elles sont capables de développer contre les agressions biotiques.Le premier chapitre a consisté à caractériser des paramètres quantitatifs (croissance, hydratation) etqualitatifs (viabilité, réactivité enzymatique) pour mettre en évidence les effets généralement nocifscausés par l’introduction des éléments traces métalliques (ETM) dans les milieux de culture aumoment de la phase exponentielle de croissance. Outre la diminution de la croissance (arrêt et mortcellulaire), l’état physiologique des cellules, apprécié par leur perte de turgescence, témoigne de lacapacité de tolérance des cellules de tomate vis-à-vis du Zn, par rapport aux deux autres ETM.Le second chapitre a permis de montrer que les cellules de tomate se sont défendues contreles agressions métalliques en augmentant leur biomasse pariétale, notamment en présence de zinc.En outre, la paroi apparaît dans tous les cas comme le principal compartiment de séquestration desETM en excès. La comparaison entre les trois espèces métalliques montre que les parois des cellulesde tomate retiennent mieux le cadmium que le zinc et le plomb.Le troisième chapitre, consacré à l’étude de la composition osidique des parois dans unchamp expérimental réduit aux plus faibles doses de zinc, a fourni des données inédites,notamment à propos des pectines extraites ou non par les procédés employés (CDTA, EPGase). Lesrésultats (quantités et caractéristiques des extraits pectiques) ont été discutés en fonction destraitements subis par les cellules mais également avec le souci de trouver des explications à larétention du zinc dans la paroi et un schéma de structure hypothétique de la paroi a été proposé.En définitive, ce travail répond à la question posée initialement et apparaît comme unepréparation à caractère académique d’un projet environnemental d’utilisation des végétaux pour laphytoremédiation
The aim of this work was to evaluate the effects of heavy metals (Zn, Cd, Pb) on tomato(Solanum lycopersicum, L.) suspension-cultured cells. The main objective was to demonstrate thattomato cells subjected to metal stress react by modifying their cell walls as they can do in responseof a pathogen attack.In the first chapter, cell parameters were characterized with both quantitative(growth, water content) and qualitative (viability, enzymatic activities) aspects to highlightdeleterious effects of heavy metal (HM) when added in the culture medium during exponential cellgrowth. In addition to growth reducing (growth break, turgor pressure loss and cell death), tomatocells have showed higher tolerance capacity to Zn compared to Cd and Pb.The second chapter demonstrated that tomato cells were able to protect themselvesagainst HM stress by increasing their cell wall biomass and also the HM amount retained by cellwall polymers. Cell walls appeared to assume important roles in HM accumulation (Cd>Zn>Pb)and could therefore limit their influx into the cells. Our results also suggested that HM fixation bycell walls was not only due to an increase in cell wall biomass but also to an improvement of itsbinding capacity.The last chapter, devoted to study the osidic composition of tomato primary cell walls forthe lowest Zn doses, has provided original data particularly about pectins. Results have beendiscussed in order to understand the binding capacity of cell walls in function of Zn treatments.Then, an hypothetical structure of tomato cell wall of cultured cells has been proposed.Finally, this work has answered to the initial question and has constituted a preparativestudy for next phytoremediation projects

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Caboche, Julien. "Validation d'un test de mesure de bioaccessibilité : application à quatre éléments traces métalliques dans les sols : as, Cd, Pb et Sb." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2009. http://www.theses.fr/2009INPL049N/document.

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Abstract:

La gestion des sites et sols pollués repose sur l’évaluation des expositions aux contaminants. Le retour d’expérience montre que les voies d’exposition directe, et notamment l’ingestion de terre pour les enfants, engendrent les niveaux de risque les plus élevés. Actuellement, en se basant sur la concentration totale d’un polluant dans le sol, l’évaluation des risques tend à être surprotectrice dans la mesure où seule une fraction de la substance peut pénétrer à l’intérieur de l’organisme. L’objectif de l’étude est de mettre en évidence que le test in vitro UBM (Unified Barge Method) de bioaccessibilité est pertinent pour estimer la fraction biodisponible des ETM dans les sols. Pour cela, il est nécessaire de démontrer que la solubilisation des contaminants dans le tractus gastro-intestinal est une étape limitante dans le processus de biodisponibilité et d’autre part que les mesures de bioaccessibilité sont corrélées aux mesures de biodisponibilité. Pour 15 sols sélectionnés sur trois sites contaminés différents, l’étude montre que la biodisponibilité est très variable pour le plomb (8% à 82%), le cadmium (12% à 91%) et l’arsenic (3% à 78%). Pour l’antimoine, les valeurs de biodisponibilité relative et de bioaccessibilité sont très faibles indépendamment des caractéristiques contrastées des sols (valeurs < 20%). De ce fait, ces conditions ne permettent pas de valider le test in vitro pour l’antimoine. Les résultats des corrélations, pour les trois autres contaminants, démontrent que la bioaccessibilité est l’étape limitante de la biodisponibilité et que le test UBM est pertinent pour estimer la bioaccessibilité de ces éléments dans les sols. Notre étude met également en évidence l’impact de la matrice sol sur les variations des valeurs de bioaccessibilité. Ainsi, il a été montré que la distribution des contaminants sur les différentes phases porteuses du sol est un paramètre majeur et robuste pour expliquer les variations de la bioaccessibilité pour l’ensemble des sols étudiés. Les résultats de l’étude mettent en lumière que le test in vitro UBM peut fournir une alternative possible aux investigations in vivo afin d’affiner les niveaux d’exposition des ETM suite à l’ingestion de sol
The management of contaminated soil is based on the assessment of exposure of pollutants. The review shows that the direct routes of exposure, including soil ingestion for children, generate the highest risk levels. Currently, based on the total pollutant concentration in soil, risk assessment tends to be overestimate because only a fraction of the substance may penetrate into the body. The aim of the study is to demonstrate that in vitro UBM test (Unified Method Barge) is relevant to estimate the bioavailable fraction of metals in the soil by estimating the bioaccessible fraction. For this, it is necessary to show that the solubilization of contaminants in the gastrointestinal tract is a limiting step in oral bioavailability process and that bioaccessibility is correlated to bioavailability. For 15 soils selected on three different sites, the study shows that bioavailability is highly variable for lead (8% to 82%), cadmium (12% to 91%) and arsenic (3 % to 78%). For antimony, the relative bioavailability and bioaccessibility values are very low independently of the different soil characteristics (values <20%). Thus, these conditions do not allow to validate in vitro test for antimony. The results of correlations, for the three other contaminants, show that bioaccessibility is the limiting step in the bioavailability process and that UBM test is relevant to estimate the bioaccessibility. Our study also highlights the impact of the soil matrix on the variation of bioaccessibility values. Thus, it was shown that the distribution of contaminants in the different bearing phases of soil is a major and robust parameter to explain the variations of bioaccessibility for all soils studied. The results of the study highlight that the in vitro UBM test is a promising alternative to in vivo investigations to measure the exposure levels of metals after soil ingestion

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Barkouch, Yassir. "Etude du transfert des éléments traces métalliques (Al, Cd, Cu, Pb, Se et Zn) dans une chaîne alimentaire d'une zone minière de la région de Marrakech – Maroc." Nantes, 2007. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=94e74876-89f6-4559-9b82-3dec10a7b079.

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Abstract:

Comme toute industrie extractive, l'exploitation des ressources minérales (extraction et valorisation) dans la région du Haouz Marrakech, a pu générer à tous les stades un certain nombre d'impacts environnementaux et a éventuellement porté atteinte aux différents éléments de l'environnement par ses effets directs et indirects. Le nombre très faible des données ne permettait pas de tirer de conclusions et de répondre aux interrogations de la population locale. Notre étude avait pour objectif d'étudier l'incidence du centre minier encore en activité de Drâa Lasfar (à 13 km au nord-ouest de la ville Marrakech) sur l'environnement. Elle a porté, d'une part, sur le diagnostic de l'état actuel de surface et des nuisances majeures causées par l'exploitation minière, et d'autre part, sur l'évaluation du niveau de contamination par les éléments traces métalliques (ETM) toxiques des résidus de traitement et des eaux rejetées par la mine, des eaux de surface et souterraines (puits), des sédiments, des sols, des plantes, des animaux et de la population humaine vivants sédentairement au voisinage du site minier. L'étude a permis de mettre en relief le degré de pollution minérale des eaux et des résidus de traitement rejetés par la mine et par conséquent d’évaluer leur impact comme source de pollution métallique et de nuisance dans cette zone. La diffusion de cette pollution métallique vers les eaux de l'Oued Tensift, servant de principale source d'eaux d’irrigation, constitue un point de départ du transfert des ETM à travers les sols (irrigués) pollués vers les maillons des chaînes trophiques pour atteindre finalement l'Homme, vivant sédentairement dans cette région, via les denrées alimentaires animales et végétales. Dans notre étude, nous avons essayé de faciliter la compréhension de ce transfert via l’établissement de relations mathématiques reliant les différentes concentrations en ETM d'un niveau trophique à un autre. A partir des résultats obtenus, un certain nombre de propositions a été fait avant et au cours de toute exploitation minière
Like any mining industry, the exploitation of the mineral resources (extraction and valorization) in the region of Haouz-Marrakech, generated probably at all the stages a certain number of environmental impacts and undermined the various elements of the environment by its direct and indirect effects. Our study aimed to study the incidence of the still active mining center of Drâa Lasfar (13 km to the North-West of Marrakech city in Morocco) on the environment. It concerned, on one hand, the diagnosis of the current state of surface and the major harmful effects caused by mining, and on the other hand, the evaluation of the level of contamination cased by the toxic metallic trace elements (ETM) of treatment residues and water rejected by the mine, surface and underground water, the sediments, the grounds, the plants, the animals and the human population living sedentarily around the mine. The study made it possible to highlight the high degree of metal pollution of water and of the residues of treatment rejected by the mine and consequently constitute the principal source of metal pollution and harmful effect in this zone. The diffusion of this metal pollution towards water of the Tensift Wadi, being the principal source of water for irrigation, constitutes a starting point of the transfer of ETM through the grounds (irrigated) polluted towards the links of the trophic chains to finally reach the Man living sedentarily in this area via the animal and vegetable foodstuffs. In our study, we tried to facilitate the comprehension of these transfers between the various food chain links via the establishment of mathematical relations connecting the various concentrations in ETM from a trophic level to another

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Albert, Quentin. "Sélection de souches fongiques performantes dans la biosorption de 3 éléments traces métalliques (Cd, Cu et Pb) et étude de leur spéciation minéralogique en microcosme de sol." Thesis, Normandie, 2019. http://www.theses.fr/2019NORMC202/document.

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Abstract:

Les contaminations des sols par les éléments traces métalliques constituent la deuxième contamination la plus importante au niveau mondial avec plus de 5 millions de sites contaminés répertoriés. Cette contamination est devenue globale et diffuse au sein des écosystèmes et présente des risques non négligeables pour l'environnement, l'économie agricole et la santé publique. Cd, Cu et Pb sont parmi les métaux les plus représentés et/ou les plus à risque de cette contamination. Les comportements difficilement prévisibles des métaux au sein de la matrice sol complexifient les stratégies de remédiation. Les méthodes biologiques représentent une alternative économique, écologique et efficace. Le potentiel des champignons est de plus en plus étudié dans ce domaine.Notre travail propose de mesurer la tolérance et les capacités de biosorption de 28 isolats fongiques issus de sols contaminés et de sélectionner les isolats les plus efficaces pour des essais en microcosmes de sols contaminés. Ainsi, 3 isolats ont été sélectionnés. Absidia cylindrospora tolère 1000 mg.L-1 de Cd en milieu gélosé et biosorbe plus de 50% de Cd et Pb en milieu liquide après 3 jours d'exposition. Coprinellus micaceus biosorbe 100% de Pb en milieu liquide. Enfin, Chaetomium atrobrunneum biosorbe plus de 50% de ces 3 métaux en milieu liquide, après 3 jours d'exposition.Les essais en microcosmes de sols révèlent que les capacités de colonisation de la matrice par l'isolat fongique sont essentielles afin d'avoir une influence significative sur la fraction potentiellement mobile des métaux. Ainsi, A. cylindrospora montre le meilleur potentiel des isolats testés en bioaugmentation. Au bout de 20 jours de traitement, cette espèce est capable de diminuer la fraction potentiellement disponible de Cd de 5% et de Cu de 7%. Des essais complémentaires semblent nécessaires afin d'améliorer le processus (traitement plus long avec un apport de biomasse fongique plus important) et de mieux comprendre les transferts d'ETM au sein du sol en présence de champignons
Soil contaminations by trace metals are the second most frequent contamination in the world, counting more than 5 million polluted sites. This contamination represents a risk for the environment, the economy, the agriculture and the public health. Cd, Cu, and Pb are among the most frequent and/or toxic elements of this contamination. The hardly predictable behavior of trace metals in the soil matrix turn the remediation methods into a complex issue. Biological methods could be an economic, eco-friendly, and efficient alternative. The potential of the Fungi is more and more studied in this field.Our work aim is to evaluate the tolerance and the biosorption abilities of 28 fungi isolated from polluted soils, and to select the most efficient ones to perform microcosm's experiments of polluted soils. Thus, 3 fungal isolates have been selected. Absidia cylindrospora tolerates 1000 mg.L-1 in agar medium and biosorbs more than 50% of Cd and Pb after 3 days in liquid medium. Coprinellus micaceus biosorbs 100% of Pb in liquid medium. Finally, Chaetomium atrobrunneum biosorbs more than 50% of each metals after 3 days of exposure in liquid medium.The microcosm's experiments reveal that the colonization abilities of the isolates is crucial to enhance the influence of the fungal development on the potentially mobile metal fraction. Thus, A. cylindrospora shows the best potential among the tested isolates in bioaugmented microcosms in order to decrease the potentially mobile fraction of the metals. After 20 days, this isolate decrease the potentially mobile fraction of Cd and Cu respectively by 5 and 7%. Complementary experiments are needed to improve the process (longer experiment, higher fungal biomass) and to better understand the transfers of the metals in presence of fungal organisms

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Brunel, Célia. "Dynamique des éléments traces métalliques (Pb, Zn, Cd) sur un petit bassin versant amont contaminé par des déchets miniers - cas du bassin versant amont du Lez (Ariège, Pyrénées)." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30025.

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Abstract:

Sur le site minier orphelin de Sentein (Pyrénées), la dynamique de Zn, Pb et Cd est étudiée à l'échelle du bassin versant amont du Lez, en couplant des approches géochimiques et minéralogiques. A partir de la minéralisation, primaire et naturelle, l'exploitation minière a redistribué les métaux en plusieurs sources secondaires (sols contaminés, résidus d'extraction et de traitement). Les résidus de traitement constituent le principal réservoir de métaux. Dans ce contexte carbonaté, l'exportation des métaux sous forme dissoute est limitée par la formation de phases minérales secondaires. L'érosion mécanique est le mécanisme majeur de mobilisation des métaux. A l'exutoire du bassin, la dispersion particulaire des métaux est dominante, notamment lors des crues. La contribution de ce site minier au flux de métaux transportés par la Garonne est estimée
On the orphan Sentein mining district (Pyrénées), the Zn, Cd and Pb dynamics is studied at the scale of the Lez upstream catchment, with geochemical and mineralogical approaches. From the primary and natural mineralization, mining exploitation has lead to the redistribution of metal into several secondary sources (contaminated soils, extraction wastes and tailings). Tailings are the main storage compartment of metals. Submitted to erosion, they constitute the principal source. In this carbonated context, the metal exportation under dissolved form is limited by the formation of secondary minerals. Runoff and erosion are dominant processes for metal mobilization. At the catchment outlet, particulate dispersion is dominant specially, during storm events. The contribution of this mining site to Garonne metal fluxes is assessed

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Sivry, Yann. "Utilisation des isotopes stables de Cd, Zn, Cu, Ni et Pb pour quantifier le compartiment échangeable des éléments trace métalliques et de δ66Zn pour tracer les contaminations polymétalliques." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00375351.

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Abstract:

Une technique de « spikage », ou dilution d'isotopes stables multi-élémentaire, a été développée afin de quantifier et caractériser simultanément les compartiments échangeables de Cd, Zn, Cu, Ni et Pb dans des sols contaminés. Cette technique a été ici validée par comparaison avec les résultats de spikage d'isotopes radioactifs de Cd, ainsi que ceux d'extractions chimiques. Par ailleurs, une étude intégrée des signatures isotopiques du Zn (δ66Zn) dans plusieurs compartiments d'écosystèmes contaminés (sites métallurgiques de Viviez-Decazeville, S.-O. France et de Kempen, N.-E. Belgique) permet de proposer un schéma cohérent des différents fractionnements isotopiques de Zn liés à son traitement métallurgique. L'existence de différents δ66Zn pour le zinc « enrichi » et « résiduel » s'avère donc un outil puissant de localisation de sources de contamination métallurgique. Ces résultats démontrent l'efficacité des isotopes stables comme traceurs de processus et de source de contamination.

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Sivry, Yann. "Utilisation des isotopes stables de Cd, Zn, Cu, Ni et Pb pour quantifier le compartiment échangeable des éléments trace métalliques et de delta66Zn pour tracer les pollutions polymétalliques." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/471/.

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Abstract:

Une technique de " spikage ", ou dilution d'isotopes stables multi-élémentaire, a été est développée afin de quantifier et caractériser simultanément les compartiments échangeables de Cd, Zn, Cu, Ni et Pb dans des sols contaminés. Cette technique a étéest ici validée par comparaison avec les résultats de spikage d'isotopes radioactifs de Cd, ainsi que ceux d'extractions chimiques. Par ailleurs, une étude intégrée des signatures isotopiques du Zn (d66Zn) dans plusieurs compartiments d'écosystèmes contaminés (sites métallurgiques de Viviez-Decazeville, S. -O. France et de Kempen, N. -E. Belgique) permet de proposer un schéma cohérent des différents fractionnements isotopiques de Zn liés à son traitement métallurgique. L'existence de différents d66Zn pour le zinc " enrichi " et " résiduel " s'avère donc un outil puissant de localisation de sources de contamination métallurgique. Ces résultats démontrent l'efficacité des isotopes stables comme traceurs en matière de traçage de processus et de source de contamination
A multi-elementary spiking method has been is developpeddeveloped in order to simultaneously quantify and caracterizecharacterize simultaneously the labile pools fraction of Cd, Zn, Ni, Cu and Pb in contaminated soils. This method is has been validated by comparison with 1) radioactive Cd spiking data,g Cd and of2) chemical extractions results. In additionFurthermore, an integrated study of Zn isotopic signatures (d66Zn) in various compartments pools of two contaminated ecosystems (zinc smelting sites of Viviez-Decazeville, S. -W. Of France and of Kempen, N. -E of Belgium) has been performed allowing the identification of various allows to assume a coherent scheme of Zn isotopic fractionations during associated to the metallurgical processes. The differents d66Zn ratio observed in between "enriched" and "residual" zinc would be a powerfull tool to identify the metallurgical contaminations origins. These results demonstrate the efficiency of stable isotopes as tracers for contamination processes and sourcescontaminations tracers

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Tanguy, Virginie. "Spéciation colloïdale des éléments traces métalliques en milieu estuarien." Phd thesis, Université de Bretagne occidentale - Brest, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00708258.

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Abstract:

La spéciation colloïdale des éléments traces métalliques (Cu, Pb et Cd) a été étudiée dans l'estuaire de la Penzé (Manche Occidentale, Bretagne) lors du cycle saisonnier. Cette étude a été réalisée afin de mieux comprendre les mécanismes responsables du transfert des métaux entre les différentes fractions (particulaire, colloïdale et réellement dissoute) lors du mélange des eaux. Deux techniques ont été utilisées : (i) l'ultrafiltration permettant le fractionnement en 7 fractions de taille différente et (ii) la chronopotentiométrie pour la détermination de la teneur en métal dans les différentes fractions. L'ultrafiltration a été choisie car c'est une méthode non destructive et de mise en oeuvre simple et peu coûteuse. Les limites de détection de la chronopotentiométrie ont été améliorées de façon à pouvoir doser les métaux dans les différentes fractions. Nos résultats ont montré une présence particulièrement importante des métaux (Cu, Pb, Cd) dans la fraction colloïdale. Si le Cd est trouvé dans la partie plutôt basse du spectre de taille colloïdal (<50 kDa), le Pb est par contre préférentiellement associé à des composés de haut poids moléculaire (>300 kDa). Quant au Cu, il présente une distribution intermédiaire. Lors du cycle saisonnier, deux phénomènes majeurs ont été identifiés : (i) une forte mobilisation des substances humiques depuis les sols du bassin versant à l'automne et (ii) la dégradation du matériel organique particulaire dans le compartiment benthique au printemps. Ces processus affectent non seulement la répartition colloïdale des éléments étudiés mais jouent également un rôle important dans les quantités et les formes transférées vers la zone côtière.

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Point, David. "Spéciation et biogéochimie des éléments traces métalliques dans l'estuaire de l'Adour." Pau, 2004. http://www.theses.fr/2004PAUU3029.

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Abstract:

La première partie de ce travail porte sur le développement de méthodes pour l'analyse de spéciation d'éléments métalliques à des niveaux de concentration ultra-trace dans des matrices environnementales complexes telles que les eaux de mer et les eaux estuariennes. L'utilisation d'une chaîne analytique de spéciation basée sur l'utilisation d'un module de photolyse UV en ligne et d'une plateforme de préconcentration/élimination de matrice utilisant des résines chélatantes, permet de séparer et de déterminer avec précision les espèces métalliques labiles et complexées. Cette chaîne analytique est utilisable directement sur le terrain dans le cadre d'études de spéciation, ou bien, peut être couplée directement à un spectromètre de masse à plasma induit afin de réaliser une analyse en ligne. Une procédure simultanée de détermination du Cd par dilution isotopique a été développée et a permis d'améliorer significativement la précision des mesures. La deuxième partie de ce travail porte sur l'étude du cycle biogéochimique des éléments traces dans l'estuaire de l'Adour. Cet estuaire macrotidal urbain est caractérisé par une très faible turbidité et un temps de résidence des masses d'eaux dans la zone estuarienne très faible. L'étude des différentes sources de micropolluants démontre que la pression anthropique exercée sur le milieu est faible en période de temps sec puisque la majorité des flux métalliques entrant dans la zone estuarienne est liée aux apports du bassin versant. Exception est faite pour l'Argent et le Monométhylmercure dont les contributions anthropiques sont estimées autour de 28 % et 9 %, respectivement, en période d'étiage. L'étude de la spéciation des éléments traces métalliques le long du gradient de salinité indique d'intenses transformations entre les espèces métalliques labiles et complexées et les différents compartiments (dissous, particulaire). Cette étude démontre l'importance des propriétés de complexion dela matière organique et de ses transformations dans la dynamique et la réactivité des éléments traces métalliques dans les estuaires
The first part of this work involves the development of an analytical method for the speciation analysis of metals at ultratrace levels in complex matrices such as seawater and estuarine water. This analytical speciation system is composed of a first UV on-line photolysis module and a second preconcentration/matrix elimination platform employing chelating resin that allow to discriminate labile from complexed metal forms. This analytical speciation system can be directly employed for field speciation studies, or directly coupled to an inductively coupled plasma mass spectrometry for flow injection analysis. The simultaneous application of isotope dilution technique for Cd determination is also presented. The second part of this work has allowed for the first time to study the biogeochemical cycle of trace elements in the Adour Estuary. This urban macrotidal estuary is characterized by a very low turbidity and a low time of residence for both water and particles. The study of trace metals sources demonstrate first that the anthropogenic pressure is limited under dry weather conditions compared to the upstream inputs that represent the majority metals fluxes entering the estuary. Exception can be distinguished for anthropogenic Ag and MMHg representing 28% and 9% respectively of the total inputs under low discharge conditions. Second, the detailed attention of biogeochemical processes occurring within estuarine mixing indicates important dynamic exchanges and transformations between metals forms and phases. Most of the processes are assumed to be linked to organic matter complexation properties and transformations occurring during estuarine transfer

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Gavalda, David. "Devenir des éléments traces métalliques dans les boulbènes (luvi-redoxisol) après épandage de boues granulées." Toulouse, INPT, 2001. http://www.theses.fr/2001INPT007A.

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Abstract:

L'objectif premier de ce travail a été de caractériser le fond géochimique en éléments traces afin de mieux comprendre leur comportement dans un sol lessivé hydromorphe (luvi-rédoxisol ou boulbène) situé dans la vallée de la Garonne. Les principales caractéristiques physico-chimiques, les teneurs totales et biodisponibles en éléments majeurs et traces (28 éléments traces et 14 terres rares) ont été prélevés au sein d'un profil. L'analyse des données a permis d'identifier les zones d'accumulation pour chaque éléments (horizon illuvial ou éluvial, zones oxydées ou réduites, concrétions) et d'associer une phase porteuse à la majorité des éléments. Ainsi Bi, Cr, Cs, Ga, Ge, Rb, Sn, et W sont associés aux argiles, As, Be, Cu, Mo, Pb, Sb et Zn sont associés au fer, ba, Cd et Co sont associés au manganèse et V, Ni et Sr sont associés a deux de ces phases. Hf et Zr sont associés au zircon. Pour Nb, Ta, Th, U et Y aucune phase porteuse n'a pu être identifiée. On aboutit à des modèles simples permettant de prévoir la variation des teneurs de chaque élément trace en fonction de la phase porteuse. Dans la seconde partie de ce travail, les effets d'un épandage de boue sur le sol, la qualité de la récolte et des eaux de drainage on été comparés aux effets produits par une fertilisation chimique classique. Le rendement du mai͏̈s grain de la parcelle "boue" est inférieur de 6 % à celui de la parcelle "engrais" en raison de léger déficit azoté : le grain de la parcelle "boue" a une teneur en azote 10 % inférieure à celle du mai͏̈s de la parcelle engrais. Le faible stock d'azote nitrique présent dans le sol de la parcelle "boue" explique ce léger déficit mais permet aussi de limiter le lessivage des nitrates. Dans le sol, le mai͏̈s et les eaux de drainage aucune modification significative n'est observée en ce qui concerne les métaux lourds. Cette expérimentation a permis de quantifier les flux entrants (fertilisants et retombées atmosphériques) et sortants (eaux et récolte) de la parcelle et donc d'effectuer un bilan de tous ces flux. En extrapolant ces données sur un siècle , il ressort que le stock de Cd du sol augmente avec tous les entrants testés. Le stock de Pb et de Zn augmente avec les boues et le fumier. Cu augmente plus dans le cas d'une fertilisation de type boue que dans le cas d'une fertilisation de type fumier alors que l'inverse est observé pour Ni.

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Gelly, Romain. "Potentiel des isotopes stables de Cu et Zn comme traceurs de l'origine et des redistributions des métaux dans les sols." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/190620_GELLY_768ohv852uofd165ssnfb371qq_TH.pdf.

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Abstract:

Ces travaux ont été consacrés à l’étude de l’origine et du devenir des éléments traces métalliques (ETM) et particulièrement de Cu, de Pb et de Zn dans des sols longuement exposés à des émissions d’usines métallurgiques localisées dans le parc national des Calanques (site de l’Escalette) ou dans le complexe industriel de la commune de Fos-sur-Mer (site sidérurgique). Dans les contextes d’une pollution métallurgique historique et d’une pollution actuelle, nous avons utilisé les isotopes stables de Pb, Zn et Cu comme traceurs des sources et de la redistribution de ces métaux anthropogéniques dans les sols et la végétation. Nous avons couplé l’approche isotopique avec les mesures des concentrations élémentaires totales et extraites par différents extractants (NaNO3, DTPA), de la spéciation du Zn par spectroscopie d’absorption des rayons X (par XAS) et de la susceptibilité magnétique. L’utilisation combinée de ces différents outils nous a permis de mettre en évidence la présence des métaux d’origine anthropogénique dans les profils de sols étudiés. Nous avons également déterminé l’étendue latérale de la contamination (jusqu’à 5 km dans les sols des Calanques) ou les cônes d’impact des différentes sous unités de l’usine sidérurgique. Certains de ces métaux anthropogéniques ont migré à travers les profils de sol et peuvent être retrouvés jusque dans les horizons les plus profonds. Par exemple, nous avons calculé que les contributions du Pb anthropogénique au Pb total étaient au minimum de 72% dans les horizons profonds des sols des Calanques. Ces métaux anthropogéniques sont apparus peu biodisponibles pour les végétaux avec de très faibles facteurs de bioaccumulation
In this work, we studied the origin and the fate of Cu, Pb and Zn brought to soils by atmospheric emissions from an active smelter and a historical one. To investigate the redistribution of these anthropogenic Cu, Zn and Pb in the surrounding soils and vegetation, we used stable metal isotopes of Zn, Cu and Pb associated with total and extracted metal concentrations, Zn speciation (by XAS measurements) and magnetic susceptibility.By coupling these techniques, we demonstrated the presence in soils of Pb and Zn originating from the smelters. Anthropogenic metals were concentrated in soil surface horizons and for Zn reached up to 15 and 35 times the geochemical background at resp. the active and historical metallurgical sites. We identified the presence of anthropogenic Pb and Cu in the deepest soil horizons which migrated either as solid (Pb) or solubilized (Cu) forms. Contribution of anthropogenic Pb to total Pb was estimated to be at least 72% at depth in the soils nearby the Escalette former smelter. Anthropogenic Zn was found, at both sites, to be immobilized in soil surface horizons due to its precipitation as Zn-LDH or bonding with Fe. We showed that anthropogenic Pb and Zn solubility was low and that it contrasted with Cu mobility. Therefore, anthropogenic metals appeared to be poorly or not bioavailable to the nearby vegetation. In addition, we highlighted the specific behavior of Mediterranean plants regarding Cu isotopes fractionation, as we measured isotopic enrichment (i.e. in 65Cu) in aerial parts, not observed, so far, in the literature

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Garneau, Cyril. "Modélisation du transfert des éléments traces métalliques dans les eaux de surface." Toulouse 3, 2014. http://thesesups.ups-tlse.fr/2711/.

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Abstract:

Les éléments traces métalliques (ETMs) sont une catégorie de polluants présents dans les eaux de surface pouvant atteindre des concentrations importantes. Cependant, les outils de modélisation de ces ETMs en rivière restent rares et spécialisés. Ces travaux proposent des approches de modélisation permettant de simuler le transport des ETMs dans les eaux de surface en conditions hydrodynamiques et morphologiques contrastées et soumises à une physico-chimie complexe et dynamique. Pour se faire, quatre processus spécifiques sont considérés, soit l'hydraulique, le transport d'éléments dissous et particulaires en suspension avec stockage transitoire, l'érosion et la sédimentation des matières en suspension (MES) et l'adsorption - désorption des ETMs sur les MES. Une section de 87 km du fleuve Garonne dans son cours moyen sert de cas d'étude pour tester le modèle. Les données utilisées sont tirées de différentes campagnes de mesures en conditions hydrologiques contrastées. Trois ETMs sont retenus pour tester la capacité du modèle à représenter leur dynamique, soit l'arsenic et le cuivre pour leur caractère dissous dans l'eau et le plomb pour son caractère particulaire très important. Le modèle Modelo Hidrodinâmico (MOHID) a servi de modèle hydrodynamique, simulant l'hydraulique de la rivière à l'aide des équations de St-Venant complètes en une dimension, le transport par les équations d'advection - dispersion et l'érosion - sédimentation par les équations de Partheniades. Le modèle One-dimensional Transport with Inflow and Storage (OTIS) y a été couplé pour modéliser le stockage transitoire des éléments dissous et particulaires. Deux modèles chimiques d'adsorption - désorption lui ont été ajoutés, soit un modèle utilisant un coefficient de séparation des phases dissoutes et particulaires, dit le Kd, constant et le modèle de spéciation chimique Windermere Humic Acid Model (WHAM) qui calcule un Kd variable en fonction des conditions physico-chimiques et des caractéristiques des MES. Sur la base d'hypothèses de modélisation, le modèle hydro-géo-chimique résultant a été calibré sur le site d'étude et tous les paramètres ont pu être validés ou expliqués par des observations directes ou indirectes. Les approches de modélisation ont fait ressortir l'importance d'une très bonne description des MES en toute condition hydrologique pour simuler le transport des ETMs. De plus, le transport d'ETMs très particulaires tel que le plomb est bien décrit par un modèle d'adsorption simple (Kd fixe), tandis que le transport d'ETMs très solubles comme le cuivre est beaucoup mieux décrit par un modèle à Kd variable. Enfin, l'analyse de sensibilité a montré que le Kd est très sensible au pH. En outre, le Kd moyen est sensible principalement aux paramètres physico-chimiques tandis que sa variation dépend davantage des facteurs hydrodynamiques (coefficient de Manning et paramètres d'érosion - sédimentation). Ces travaux ouvrent des perspectives sur la formalisation des transferts d'ETMs à plus large échelle
Trace Metals (TM) are a class of pollutant found in surface waters that can reach important levels. However, modelling tools available to simulate TM in rivers are rare and very specialized. These works propose a modelling approach to simulate transport of TM in rivers subject to dynamic and complex hydrology and physico-chemistry. Therefore, four processes have been modeled: the hydraulics, the transport of dissolved and particulate suspended elements with transient storage, the erosion - sedimentation of suspended particulate matter (SPM) and the sorption - desorption of TM onto the SPM. The developed model was applied to an 87 km reach of the Garonne River in its middle course. Available data were taken in various sampling campaigns under contrasted hydrological conditions. Three TM were used to assess the model ability to simulate their fate. The arsenic and copper were selected for their highly dissolved nature and the lead for its highly particulate nature. The Modelo Hidrodinâmico (MOHID) model provided the hydrodynamic model, using the full St-Venant equations in one dimension for the hydraulics of the river, the advection - dispersion equations for the transport of dissolved and particulate suspended elements and the Partheniades equations for the erosion - sedimentation of the SPM. The One-dimensional Transport with Inflow and Storage (OTIS) model was added to account for the transient storage of dissolved and particulate elements. Two chemical model of sorption - desorption were coupled to MOHID. The first one uses a constant separation coefficient of the dissolved and particulate phase of TM, the so-called Kd, while the second is the Windermere Humic Acid Model (WHAM), which computes a variable Kd based on the physico-chemistry and the SPM composition. With the help of modelling hypothesis, the resulting hydro-geo-chemical model was calibrated on the study case and each parameter was either validated or explained by direct or indirect observations. These modelling approaches highlighted the importance of a very good description of the SPM dynamics under a variable hydrological context to simulate TM transport. Furthermore, the transport of a particulate TM such as lead is well represented with a simple sorption model (fixed Kd) while a dissolved TM such as copper is better represented with a variable sorption model. Finally, the sensitivity analysis of the model showed that the Kd was very sensitive to the pH. Moreover, the average Kd proved to be sensitive to physico-chemical factors while its variation was mostly influenced by hydrodynamic factors (Manning coefficient and erosion - sedimentation parameters). These works open new insights on the formalism of TM transfer at larger scale

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Lévèque, Thibaut. "Biomonitoring environnemental et sanitaire des sols pollués par les éléments traces métalliques." Thesis, Toulouse, INPT, 2014. http://www.theses.fr/2014INPT0093/document.

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Abstract:

Dans un contexte où les préoccupations environnement-santé sont croissantes à l’échelle globale. Améliorer la compréhension des mécanismes de biodisponibilité et d’(éco)toxicité des polluants métalliques persistants est un enjeu prioritaire, notamment en raison de leur omniprésence observée dans les écosystèmes en relation avec leur compartimentation et spéciation . Le ver de terre est utilisé pour évaluer la qualité des sols ; de plus cet organisme du sol de par ses activités de bioturbation a une influence sur les cycles biogéochimiques. Des tests d’écotoxicité en conditions contrôlées sur vers de terre ont donc été réalisés avec différents sols et espèces de vers. Puis une étude d’impact sur les communautés de vers a été effectuée sur un site pollué présentant un gradient de concentration. L’influence de la bioturbation du ver sur la phytodisponibilité des polluants a été étudiée grâce à des expériences en mésocosmes. Finalement, des mesures de bioaccessibilité des polluants ont été réalisées in vitro sur des sols et végétaux pollués dans différents contextes : friches industrielles, jardins potagers, terrain de sport. L’objectif étant d’étudier le lien entre biodisponibilité pour l’homme, caractéristiques des sols et contexte de pollution. Deux approches complémentaires ont été développées : recherche scientifique liés aux mécanismes et développement d’outils, de procédures pratiques utilisables par les gestionnaires et évaluateurs de risques. L’écotoxicité des métaux et métalloïdes (notés ETM) sur les vers de terre n’est pas simplement régie par leurs concentrations totales, mais dépend fortement des caractéristiques physico-chimiques des sols. Par ailleurs, l’analyse des communautés de ver de terre présentes sur un site contaminé permet d’évaluer la qualité des sols puisqu’on constate un impact sur les l’abondance, la diversité et le taux de juvénile des vers. De plus, la bioturbation du ver de terre augmente significativement la biodisponibilité des ETM pour les plantes potagères telles que la laitue. Finalement, la bioaccessibilité humaine des ETM est régi par de nombreux facteurs liés en particulier au contexte de pollution. Cette fraction bioaccessible des ETM est directement responsable de leur cytotoxicité sur les cellules intestinales. Ces différents résultats ont été complétés par des études mécanistiques (IR, EXAFS, XANES, µ-XRF)
In a context where environmental health concerns are globally increasing. Improve understanding of the mechanisms and bioavailability (eco) toxicity of persistent metals pollutants is a priority, especially because of their observed omnipresence in ecosystems in relation to their compartmentation and speciation. The earthworm is used to assess soil quality; moreover this soil organism through its bioturbation activities affects biogeochemical cycles. Ecotoxicity tests under controlled circumstances on earthworms have been conducted with different soils and worms’ species. Then an impact study on earthworms’ communities was conducted on a polluted site showing a concentration gradient. The influence of earthworms’ bioturbation on phytoavailability of pollutants was studied through experiments in mesocosms and Rhizotest. Finally, in vitro measures of pollutants bioavailability were performed on polluted soils and plants in different contexts: brownfields, gardens, sports field. The objective is to study the link between bioavailability for humans, soil characteristics, context of pollution and toxicity. Two complementary approaches have been developed: scientific research related to the mechanisms and development of tools, practical procedures which could be used by managers and risk assessors. Ecotoxicity of metals and metalloid (denoted ETM) on earthworms is not simply governed by their total concentrations, but strongly depends on the physico-chemical characteristics of soils. Furthermore, analysis of earthworm communities from a contaminated site can evaluate the quality of soil since seen an impact on the abundance, diversity and rate of juvenile worms. In addition, earthworms’ bioturbation significantly increases the bioavailability of ETM for vegetable plants such as lettuce. Finally, the human bioaccessibility of ETM is governed by many factors, in particular the context of pollution. The bioaccessible fraction of ETM is directly responsible for their cytotoxicity on intestinal cells. These results were complemented by mechanistic studies (IR, EXAFS, XANES, μ-XRF)

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Latrille, Christelle. "Localisation des éléments traces métalliques dans les sols. Application au fonds géochimique naturel." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10057.

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Vinit-Dunand, Florence. "Phytotoxicité et transfert sol-plante des éléments traces métalliques : influence de l'alimentation minérale." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2047.

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Abstract:

L'objectif premier de notre étude a été d'acquérir une meilleure connaissance de l'effet d'un excès de cuivre sur la photosynthèse et la croissance des plantes. L'inhibition de la croissance est à l'origine de l'inhibition de la photosynthèse en condition de contamination modérée en cuivre. Ce n'est qu'aux fortes contaminations que le métal altère directement la photosynthèse et la croissance. L'accumulation du cuivre au niveau du système racinaire constitue une stratégie de protection des parties aériennes. Un autre objectif a été de déterminer l'influence de l'alimentation en soufre sur la phytotoxicité et le transfert sol-plante du cuivre. Une nutrition soufrée optimale protège légèrement l'expansion foliaire de plants de concombre vis-à-vis d'un faible stress cuivrique. Cette action positive n'a pas pour origine une modification des transferts sol-plante du métal. L'hypothèse serait que des mécanismes de protection (cycle ascorbate-glutathion, phytochélatines) soient impliqués
The first aim of this work was to improve the knowledge of copper excess effects on photosynthesis and growth of plants. Growth inhibition of cucumber plants by low copper excess induce photosynthesis inhibition. By strong copper contamination the photosynthesis and the growth are directly altered. The storage of metals in the roots seems to be a shoots protection strategy for plants. An other aim of this work was to bring about the influence of sulphur supply on phytotoxicity and soil to plant copper transfers. A sufficient sulphur nutrition gives a slight protection for leaf expansion of cucumber contaminated by low copper excess. This positive influence is not linked with modification of soil to plant copper transfers. The hypothesis would be that the mechanisms of protection and detoxification such as ascorbate-glutathion cycle or phytochelatins could be involved

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Bertrand, Didier. "Etude des conditions d'analyse des traces de fer, cobalt, nickel et cuivre dans les verres fluores zblan." Le Mans, 1991. http://www.theses.fr/1991LEMA1013.

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Abstract:

Le dosage des elements de transition fer, cobalt, nickel et cuivre a l'etat de traces dans les verres fluores necessite une etape de mise en solution acide, mais la dissolution totale du verre n'est pas necessaire. L'analyse du solide residuel montre un melange d'une phase amorphe et des composes cristallises bazr#2f#1#0,2h#2o et nabazr#2f#1#1. La separation elements de la matrice du verre-traces est effectuee par complexation a l'apdc, puis extraction a la dibk. Les rendements de separation sont toujours de l'ordre de 100%. Le dosage final est effectue par absorption atomique electrothermique (gfaas). On realise d'abord une remise en solution aqueuse des metaux; deux voies sont envisagees: elutions successives et reprise acide; la seconde donne une plus faible dispersion des mesures et une plus faible limite de detection. L'application au dosage des verres zblan nous situe a des seuils de detection de 0. 1 ppm poids pour le cobalt, 0. 2 ppm pour le nickel et le cuivre, et 0. 5 ppm pour le fer. Nous avons decontamine l'acide chlorhydrique avant chaque analyse. Notre protocole permet aussi le dosage des fluorures de zirconium; par contre, pour les fluorures d'aluminium, notre etape de dissolution n'est pas suffisante. Notre methode, validee par differentes analyses comparatives (notamment avec l'activation protonique) nous situe au stade des traces dans les verres fluores de type zblan

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Qasim, Bashar Hussein. "Détermination, spéciation et biodisponibilité des éléments traces métalliques dans les sols contaminés et technosols." Thesis, Orléans, 2015. http://www.theses.fr/2015ORLE2069/document.

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Abstract:

Cette thèse a porté sur la détermination et l’étude écodynamique d’éléments traces métalliques sur des technosols fortement contaminés en métaux et metalloïdes en contexte de revégétalisation naturelle ou de phytoremédiation. Deux schémas d'extractions séquentielles ont été utilisés conjointement à des extractions sélectives en parallèle avec la détermination de la concentration totale dans les sols, de la concentration totale dissoute dans les eaux porales, du pool labile (sondes DGT) et des tests de germination avec des haricots nains pour étudier la spéciation, la mobilité et la phytodisponibilité de métaux et métalloïdes (Zn, Pb, Cd, As et Sb) pour les technosols de deux sites post-minier (La Petite Faye) et industriel (Mortagne-du-Nord). De plus de jeunes plants de P. euramericana Dorskamp ont été cultivés en rhizobox sur les technosols de Mortagne-du-Nord pour étudier l’effet rhizosphèrique sur la mobilité des métaux. Enfin l’effet de l’addition d’azote sous forme de nitrate et d’ammonium sur le comportement de ces métaux a été également étudié pour P. euramericana Dorskamp sur ces mêmes sols. Malgré les fortes concentrations totales en métaux et métalloïdes dans les sols du site de La Petite Faye, la mobilité de ces éléments potentiellement toxiques est limitée car associés à la fraction résiduelle. La phytodisponibilité est également limitée et corrélée avec le pool labile des technosols. La culture de P. euramericana Dorskamp a généré un effet rhizosphèrique caractérisé par une augmentation de la valeur du pH et la concentration de carbone organique dissout (COD) de la solution de sol ainsi qu’une diminution des concentrations totale dissoute des métaux (Zn, Pb et Cd) dans la solution de sol. L’addition d’azote sous forme de nitrate et d’ammonium a respectivement augmenté et diminué le pH de la solution de sol et dans le cas de l’ammonium a augmenté également le COD et stabilisé les métaux dans la rhizosphère par rapport aux sols de contrôle
This thesis dealt with the determination and study of the ecodynamics of trace metals in technosols highly contaminated in metals and metalloids in the context of natural revegetalisation or phytoremediation. Two sequential extraction schemes were used jointly with selective extractions in parallel with the determination of the total metals concentration in soils, the total dissolved metals concentration in the soil pore water, the metals labile pool (DGT) and germination tests with dwarf beans to investigate the speciation, mobility and phytoavailability of (Zn, Pb, Cd, As and Sb) for technosols of two post-mining (La Petite Faye) and industrial (Mortagne du Nord) sites. Additionally, young plants of P. euramericana Dorskamp were cultivated in rhizobox on Mortagne du Nord technosols to investigate the rhizospheric effect on the mobility of metals. Moreover, the effect of nitrogen addition under nitrate and ammonium on the behavior of these metals has been investigated for P. euramericana Dorskamp for the same soils. Despite the high total metals and metalloids concentration in the La Petite Faye soils, the mobility of these potentially toxic elements is limited because of their association with the residual fraction. The phytoavailability is also limited and correlated with the labile pool of technosols. The culture of P. euramericana Dorskamp generated a rhizospheric effect characterized by an increase of the pH and concentration of dissolved organic carbon (DOC) in the soil pore water and a decrease in the total dissolved concentration of metals (Zn, Pb et Cd) in the soil pore water. The addition of nitrogen under nitrate or ammonium respectively increased and decreased the soil pore water pH and in the case of ammonium the DOC also increased and stabilized metals in the rhizosphere in comparison to control soils

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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.

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Abstract:

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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Lerat, Antoine. "Dynamique des éléments traces métalliques à l’interface ville-estuaire : métaux classiques et terres rares." Thesis, Bordeaux, 2021. http://www.theses.fr/2021BORD0005.

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Abstract:

La lutte contre les micropolluants métalliques urbains représente un enjeu véritablement majeur et complexe, en particulier dans les zones côtières, du fait d’une urbanisation croissante et de l’émission de formes émergentes de contaminants métalliques comme les Terres Rares. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet REGARD et vise à comprendre la dynamique des ETM classiques et des Terres Rares dans la Jalle, principale rivière urbaine drainant l’agglomération bordelaise, et à évaluer son influence sur l’estuaire de la Gironde, après avoir caractérisé deux sources urbaines majeures : les eaux usées domestiques et les eaux pluviales drainant la rocade bordelaise. Du fait, de son utilisation comme agent de contraste pour les IRM et de son faible abattement dans les STEU, le gadolinium (Gd) est un excellent traceur de la source urbaine domestique/hospitalière dans la Jalle. Avec des rejets estimés à 27 kg.an-1 (23 mg.hab-1.an-1) de Gdantrh dissous, la Métropole de Bordeaux contribue à près de 25% de Gd exporté par la Garonne dans l’estuaire de la Gironde. Ces flux ont probablement évolué comme ceux de la Garonne en amont de Bordeaux qui ont doublé au cours des deux dernières décennies (2003 : 32 kg.an-1; 2017: 75 kg.an-1) du fait de la multiplication des IRM sur le bassin. L’analyse à haute fréquence d’un évènement orageux estival a démontré que les eaux pluviales pouvaient contribuer entre 5% (Sr) et 40% (Cu) pour les ETM dissous et 30% (As) et 88% (Cu) pour les ETM particulaires aux flux exportés par la Jalle. Les premières quarante minutes de cet évènement ont nécessité d’être caractérisées avec précision du fait d’un effet « first flush » qui a lessivé les poussières de route et évacué vers le milieu naturel 65% du flux de MES (et d’ETM associés) en 17% du temps. Si les flux de Cu et Zn provenant du collecteur de la rocade ont une contribution significative pour la Jalle, ils ne sont pas de bons traceurs de la source autoroutière en raison de leurs usages ubiquistes. Bien que les anomalies restent encore faibles, le cérium pourrait devenir un futur bon traceur de cette source avec la généralisation des convertisseurs catalytiques. A l’échelle annuelle, la qualité des eaux de la Jalle apparaît majoritairement contrôlée par des sources naturelles, en particulier le lessivage de podzosols localisés en amont, permettant d’expliquer à eux seuls les flux annuels en Ald (96%) et en REE dissoutes (96%-99%) transitant à l’exutoire de la Jalle. La source domestique, via les rejets de la STEU, apparaît comme une source de pollution chronique pour la Jalle pour plusieurs ETM dissous (e.g. Nid, Snd, Cud, Agd et Gdd) avec une importance accrue en étiage du fait d’une moindre dilution. A l’inverse, la source autoroutière influence la Jalle de manière plus ponctuelle avec des apports en Cu, Zn et Sb dissous et particulaires lors d‘évènements pluviaux. En raison de l’augmentation de la population et de l’urbanisation croissante, il apparaît nécessaire de poursuivre des travaux sur le cycle des ETM dans les grandes métropoles estuariennes afin de réduire leur dispersion d’améliorer la qualité des écosystèmes récepteurs et pour développer des techniques de récupération et recyclage des ETM, face à des difficultés d’approvisionnement
Control of urban pollutants is a major issue, especially in coastal areas, in a context of rapidly growing urbanization and the emission of emerging potentially highly toxic contaminants, such as Rare Earth Elements (REEs). This study is a part of the REGARD project and aims at understanding the dynamics of “conventional” trace metals (Tms) and REEs in the Jalle River, the main urban hydrosystem draining the Bordeaux Metropole and to assess its influence on the Garonne section of the Gironde estuary after having characterized two major urban sources: domestic wastewater and stormwater runoff draining the Bordeaux Highway. Due to its use as a contrast agent for MRIs and its low removal in WWTPs, gadolinium (Gd) is an excellent tracer of the domestic/hospital urban source in the Jalle River. With an annual flux estimated at 27 kg.yr-1 (23 mg.hab-1.yr-1) of dissolved Gdantrh in the Garonne River, the Bordeaux Metropole contributes nearly 25% of the Gd in the main branch of the Gironde Estuary. This flux have probably evolved like those of the Garonne at its outlet (before Bordeaux Metropole) which have doubled over the past two decades (2003: 32 kg.yr-1; 2017: 75 kg.yr-1) due to the increase in MRIs on the Garonne watershed. The high temporal analysis of a major summer rainstorm showed that the relative contributions of the daily TM fluxes of the Jalle River ranged from: 5 %(Sr) - 40%(Cu) for dissolved phases and 30% (As) – 88% (Cu) for particulate phases. The first forty minutes of the event (<17% of time) accounted for 65% of the SPM flux (and associated particulate TMs) exported by the stormwater runoff because of the first-flush of road dust. If Cu and Zn fluxes had significant contribution for the Jalle River, they are not good tracers of traffic-related source because of their ubiquitous uses. Although cerium anomalies are still weak, it should be a future good tracer with higher traffic density and technological development in catalytic converters. Using a 2-year monitoring along the Jalle continuum, this study demonstrated the upstream watershed strongly influences the geochemical composition of the Jalle River for many majors and TMs (e.g. Al, Fe, REEs) and that it contributes the bulk of dissolved TM fluxes (Al: 96%; REEs: 96 - 99%). The domestic source, via the WWTP loads, continuously affects the quality of the Jalle waters by significantly increasing dissolved Ni, Sn, Cu, Ag and Gd concentrations, mainly during low water conditions due to lower dilution by the upstream Jalle River. Conversely, the traffic-related (highway) source influences the Jalle River only more intermittently with regard to dissolved and particulate Cu, Zn, Sb during major summer rainstorm. Finally, further works on geochemical cycles of TMs at the urban-estuarine interfaces will be essential to reduce dispersion of TMs in urban systems, in order to limit impacts on natural environmental systems and to develop methods for the recovery and recycling of technology-critical elements

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Nguyen, Thanh Nho. "Dynamiques des éléments traces métalliques dans un estuaire tropical à mangroves (Can Gio, Vietnam)." Thesis, Nouvelle Calédonie, 2018. http://www.theses.fr/2018NCAL0006.

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Abstract:

Les mangroves sont considérées comme des filtres efficaces entre la terre et la mer, étant des puits pour les métaux traces et protégeant les eaux côtières des pollutions. Cependant, cette capacité peut dépendre des caractéristiques des sols de mangrove et de l’hydrologie. Le devenir des éléments traces métalliques dans les mangroves est complexe en raison de divers processus biogéochimiques qui s’y déroulent. En raison de leur toxicité pour la biodiversité des mangroves et pour la santé humaine, le cycle des métaux traces est une question sérieuse abordée par de nombreux scientifiques au cours des dernières décennies et de nos jours. Contrairement au reste du monde, la distribution des métaux traces dans la mangrove du Viet Nam a reçu peu d’attention. L’objectif de cette thèse était de caractériser la dynamique des métaux traces dans la mangrove de Can Gio, située au sud du Vietnam, à la limite d’une mégapole densément peuplée – Hô Chi Minh-Ville (près de 10 millions d’habitants) et de la mer de Chine méridionale. Le long de l’estuaire du Can Gio, les métaux traces, principalement issus des sols latéritiques se développant en amont, ont été principalement transportés avec des matières en suspension, notamment des oxihydroxydes. Après avoir été déposés dans les mangroves, les oxihydroxydes sont dissous par des bactéries au cours des processus de décomposition de la matière organique en conditions suboxiques, libérant des métaux traces dans les eaux interstitielles. L’enrichissement des sols de mangrove en matière organique joue un rôle clé dans les processus diagénétiques. Les métaux dissous peuvent reprécipiter avec de nouvelles phases porteuses telles que des complexes organométalliques, des sulfures, des carbonates, etc., en fonction des conditions redox du sol et des caractéristiques de l’élément. De plus, une partie de ces métaux dissous est biodisponible et peut être transférée vers la végétation ou la faune des mangroves, une partie peut également être exportée vers les creeks. Par conséquent, cette thèse a démontré que les écosystèmes de mangrove peuvent être des sources de métaux traces pour les écosystèmes adjacents
Mangroves are considered as efficient barriers between land and sea, being sinks for trace metals and protecting coastal water from pollutions. However this ability may depend on sediment characteristics and hydrology. The fate of trace metal is complex due to various biogeochemical processes across the intertidal zone. Because of their toxicity to mangrove biodiversity and also to human health, the trace metal cycling is a serious question addressed by many scientists during the last few decades and nowadays. In contrast to the rest of the world, trace metal distribution in Viet Nam’s mangrove forest has received little attention. The aim of this research was to characterize some trace metals dynamics in the Can Gio mangrove, which is located in the Southern Viet Nam, being situated at the edge of a densely populated megacity – Ho Chi Minh City (i.e. almost 10 million inhabitants) and the South China Sea. Along the Can Gio estuary, trace metals, which mainly originated from upstream lateritic soils, were transported mostly associated with suspended solids, mainly oxihydroxides forms. After being deposited in mangrove sediments, the oxihydroxides were dissolved by bacteria during organic matter decay processes under suboxic condition, releasing trace metals in pore-waters. The enrichment of mangrove derived-OM from the mudflat to the Rhizophora stand played a key role in controlling diagenetic processes. Dissolved metals were then reprecipitated with new bearing phases such as organometallic complexes, suphides, carbonate etc. depending on the redox condition and on metal characteristics. Furthermore, part of these dissolved metals were available for biota uptake or export to tidal creek by pore-water seepage. Consequently, this PhD thesis also demonstrated that mangrove ecosystems can be sources of trace metals for adjacent ecosystems

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Le, Coustumer Sébastien-Maël. "Colmatage et rétention des éléments traces métalliques dans les systèmes d'infiltration des eaux pluviales." Lyon, INSA, 2008. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2008ISAL0068/these.pdf.

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Abstract:

. . . Ce travail de thèse a examiné deux facteurs importants relatifs au fonctionnement de ces ouvrages : leur possible colmatage qui se traduit par une baisse de la conductivité hydraulique et leur capacité de traitement des polluants. L’approche expérimentale a été menée conjointement dans deux groupes de recherche, l’Observatoire de Terrain en Hydrologie Urbaine (OTHU) en France et la Facility for Advancing Water Biofiltration (FAWB) en Australie. Les expériences ont été menées sur des ouvrages en fonctionnement et sur des pilotes de laboratoire. Ainsi, 37 noues végétalisées ont été suivies ponctuellement dans le temps sur la côte Est australienne et un ouvrage d’infiltration de grande taille situé dans l’Est Lyonnais a été suivi en continu, sur une période de plus de trois ans. Des expériences en laboratoire ont parallèlement été menées sur des colonnes de grande dimension afin d’évaluer l’influence de la conception sur la performance des ouvrages. Une des spécificités de ce travail a été d’évaluer la performance des ouvrages sur de longues périodes afin de connaître leur durabilité sur le long terme. . .
. . . This thesis has examined two issues of particular importance: the pollutant removal capabilities of the systems, and the potential for clogging that leads to a decrease in hydraulic conductivity and system performance. It was undertaken within the framework of two major research projects, the Field Observatory for Urban Water Management in France and the Facility for Advancing Water Biofiltration in Australia. Field scale experiments have been conducted initially by assessing the performance of 37 biofiltration systems built on the east coast of Australia, and then by monitoring continuously over a three and half year period a large infiltration basin in Lyon. Laboratory experiments have also been conducted on large experimental columns in order to explore the influence of design on the performance of the systems, and to provide a basis for understanding field measurements. One of the specific aims of this work was to evaluate the performance of stormwater filtration systems over an extended period of time, in order to assess their real sustainability. . .

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Rigaud, Sylvain. "Dynamique et biodisponibilité des éléments traces métalliques dans les sédiments de l'étang de Berre." Thesis, Aix-Marseille 3, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX30054.

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Abstract:

L’industrialisation de l’étang de Berre au cours du 20ème siècle s’est accompagnée d’importants rejets en éléments traces métalliques (ETM) qui ont été en partie accumulés dans les sédiments et sont aujourd’hui susceptibles d’être remobilisés vers la colonne d’eau ou d’être intégrés dans le réseau trophique et d’entrainer un risque écotoxicologique.La reconstitution de l’évolution temporelle et spatiale de la contamination des sédiments montre que les niveaux de contaminations actuels des sédiments de surface sont les plus bas depuis plusieurs décennies en lien avec l’efficacité des réglementations sur les rejets industriels mises en place dans les années 1970. Ces niveaux sont faibles à modérés en surface mais de très fortes contaminations existent quelques centimètres sous la surface des sédiments.Le rôle des oxy-hydroxydes de Fe ou de Mn et des sulfures dans le contrôle de la mobilité des ETM dans le sédiment et leurs flux à l’interface eau/sédiment a pu être démontré grâce à la modélisation du transport et des réactions des composés chimiques et des ETM dans les eaux interstitielles, de leurs profils de concentrations dans la fraction réactive de la phase particulaire et d’expérimentations en conditions contrôlées au laboratoire. L’oxygénation de la colonne d’eau constitue le principal paramètre influençant cette mobilité et ces flux, et l’influence d’une réoxygénation des fonds dans le Grand Etang est discutée.Enfin, la biodisponibilité des ETM et le stress (géno)toxicologique qu’ils peuvent constituer pour un organisme benthique cible, le polychète Nereis succinea, ont été évalués par l’estimation des fractions potentiellement biodisponibles dans les sédiments (extractions chimiques et Diffusive Gradient in Thin-films), par la mesure des concentrations bioaccumulées et par l’utilisation de biomarqueurs de défense (métallothionéines) et de dommages (tests de génotoxicité). Certains ETM qui sont fortement bioaccumulés représentent un risque potentiel et pourraient être impliqués dans la dégradation de la macrofaune benthique
The industrialization of the Berre lagoon in the 20th century was accompanied by large releases trace metals, which were partially accumulated in sediments and are now likely to be remobilized to the water column or be integrated into the food chain and cause an ecotoxicological risk.The reconstruction of the temporal and spatial trends of sediment contamination shows that current levels of contamination of surface sediments have been the lowest for decades in agreement with the effectiveness of regulations on industrial releases set up in the years 1970. These levels are low to moderate in surface but very high contamination exist a few centimeters below the sediment surface.The role of Fe and Mn oxy-hydroxides and sulfides in controlling the mobility of ETM in the sediment and fluxes at the water/sediment interface has been demonstrated through the modeling of transport and reactions of chemical compounds and trace metals in the pore waters, their concentration profiles in the reactive fraction of the particulate phase and experiments under controlled laboratory conditions. The oxygenation of the water column is the main parameter influencing the mobility and fluxes and the influence of reoxygenation of bottom water column in the Grand Etang is discussed.Finally, the bioavailability of trace metals and adverse effects they may constitute for a target benthic organism, the polychaete Nereis succinea, were evaluated by estimating the potentially bioavailable fraction in sediments (chemical extractions and Diffusive Gradient in Thin-films), by measuring bioaccumulated concentrations and by the use of biomarkers (metallothioneins and genotoxicity assays). Some highly bioaccumulated trace metals pose a potential risk and might be involved in the degradation of the benthic macrofauna

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Lacercat-Didier, Laurence. "Filtration biologique pour la réduction des éléments traces métalliques dans la biomasse du peuplier." Thesis, Université de Lorraine, 2013. http://www.theses.fr/2013LORR0077/document.

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Abstract:

La phytostabilisation est une méthode de gestion de sites pollués par des éléments traces métalliques (ETM) grâce à une approche verte. Les champignons mycorhiziens, associés aux racines, peuvent contribuer au potentiel de phytostabilisation des arbres en réduisant notamment le transfert des ETM vers les parties aériennes. Dans le cadre du projet BIOFILTREE, plusieurs approches sont mises en oeuvre afin de sélectionner des espèces fongiques performantes en phytostabilisation. Tout d'abord, afin de cibler des espèces d'intérêt, les communautés fongiques associées aux racines de divers clones de peupliers sur un site pollué sont analysées. Tous les peupliers sont colonisés par des champignons ecto-, endomycorhiziens et endophytes. Cependant, des spécificités d'hôtes sont observées parmi ces communautés, avec notamment un champignon majoritaire du genre Hebeloma qui ne s'associe pas avec tous les génotypes. Ensuite, plusieurs campagnes de prélèvements de champignons sur divers sites pollués ont permis d'isoler des souches particulièrement tolérantes aux ETM. De très fortes variations intra- et interspécifiques sont observées lors de ces tests. En parallèle, des approches ciblées de caractérisation fonctionnelle de gènes impliqués dans l'homéostasie au zinc sont mises en oeuvre chez Laccaria bicolor, un champignon ectomycorhizien modèle. L'homéostasie aux ETM est liée entre autres à l'activité des transporteurs des familles ZIP (Zrt-, Irt- related Protein) et CDF (Cation Diffusion Facilitator). L'étude des membres de ces deux familles a permis d'affiner la compréhension des mécanismes d'absorption et de séquestration des ETM dans les hyphes des champignons ectomycorhiziens
Phytostabilization is a gentle management option for sites polluted by trace elements (TE). Mycorrhizal fungi could assist plants in stabilizing pollutants by increasing the soil-prospected volume and by immobilizing MTE in their hyphae. Within the BIOFILTREE project, several approaches were used to select fungal strains that could be used for enhancing the phytostabilization process. Firstly, the mycorrhizal status of roots of three poplar clones from a TE-polluted site and the fungi associated with the roots were analyzed. The roots were colonized by endomycorrhizal, ectomycorrhizal, and endophytic fungi. Our data also revealed some specific trends, i.e. Hebeloma species was not associated with all poplar genotypes. Secondly, several fungal strains were isolated from polluted sites and their in vitro tolerance to TE was tested. There was a strong inter- and intra-specific variation in metal tolerance. In a greenhouse study, two poplar clones were inoculated with an endomycorrhizal inoculum and grown on a TE-polluted soil. A slight modification in TE accumulation in shoots was observed. In parallel, the role of ZIP (Zrt-Irt- like Proteins) and CDF (Cation Diffusion Facilitator) proteins in TE homeostasis/tolerance was also studied in the ectomycorrhizal model fungus Laccaria bicolor. The corresponding proteins were functionally characterized by the use of different approaches (yeast complementation, GFP-chimeric proteins, transcript analyses, cell metal content analyses). This study allowed us to better understand the mechanisms underlying zinc uptake and compartmentation in the hyphae of this fungus

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Blain, Stéphane. "Application de polyamines immobilisées à la préconcentration de traces métalliques en milieu marin." Brest, 1992. http://www.theses.fr/1992BRES2020.

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Abstract:

Les proprietes complexantes de differentes resines obtenues par immobilisation (impregnation ou greffage) de tetraazamacrocycles ont ete etudiees. L'etape de decomplexation, dans un protocole en colonne, a ete optimisee en etudiant l'influence, de la taille du cycle, de la nature du support (polymeres organiques macroporeux ou gel de silice), de la nature du bras separateur (aliphatique ou aromatique) et de la temperature. Une application a la preconcentration de cd, mn, pb et zn dissous dans l'eau de mer a ete developpee. Le protocole mis au point, suivi de l'analyse par absorption atomique avec atomisation electrothermique a ete caracterise par la determination, des blancs, limites de detection, exactitudes, precisions et selectivite. Le passage d'une polyamine cyclique a une polyamine lineaire (resine commerciale chelamine) a permis de resoudre le probleme de la decomplexation du cu et du ni, et de developper un protocole de preconcentration des six metaux etudies. Ce protocole a ete valide en milieu marin et compare sur le plan de la selectivite a celui utilisant la resine chelex

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Ponthieu, Marie. "Spéciation des éléments traces métalliques dans les sols et les solutions des sols : du modèle au terrain." Aix-Marseille 3, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX30059.

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Abstract:

Les problèmes de pollution des sols par des éléments traces métalliques étant de plus en plus nombreux, il est important de comprendre le comportement des métaux au sein de ces sols et d'appréhender leur transfert. Cette compréhension passe par une description des interactions entre ces éléments et les principaux compartiments réactifs des sols (matière organique, oxydes de fer et de manganèse et argiles). L'objectif de ce travail était de développer une approche basée sur la combinaison de plusieurs modèles pour l'étude de la Spéciation des éléments traces métalliques dans le sol et la solution du sol. Les modèles utilisés pour décrire les interactions des métaux avec les principales phases reactives du sol sont CD-MUSIC (oxydes de fer amorphes et cristallisés), NICA-Donnan (matière organique et oxydes de manganèse) et un modèle d'échange cationique basé sur. La convention de Gaines Thomas (argiles). Ce travail implique dans un premier temps la définition de constantes permettant de décrire les interactions des métaux étudiés (Cd, Cu, Pb et Zn) avec les oxydes de fer et de manganèse, une partie de ces informations n'étant pas disponible dans la littérature. La combinaison de ces modèles a été appliquée à deux sites naturels. Le premier est situé dans le Nord de la France à proximité d'une usine pyrométallurgique, il est contaminé en métaux par dépôts atmosphériques et le deuxième, situé en Bretagne est contaminé en cuivre et en zinc par épandage intensif de lisier porcin. Les résultats de la modélisation ont été comparés avec des résultats analytiques (extractions chimiques sélectives, utilisation d'une membrane échangeuse de cations et études EXAFS réalisées au cours de travaux antérieurs), afin de valider l'approche utilisée
Nowadays, environmental problems related to soil pollution with heavy metals are numerous, therefore, it is important to understand metals behavior in soils and to appreciate their transfer. The fate of the metals in the environment is closely related to their interactions with the major reactive soil compartments (organic matter, iron and manganese oxides, clays). The objective of this work is to develop an approach based on the combination of several model to study metal ion speciation in the soil and the soil solution. Models used to describe the interactions of metals with the main reactive phases in the soil are CD-MUSIC (amorphous and crystallized iron oxides), NICA-Donnarf (organic matter and manganese oxides), cationic ion exchange model (clays). First, this work implies the definition of generic parameters to describe the interactions of the studied metals (Cd, Cu, Pb and Zn) with iron and manganese oxides, a part of this information is missing in the literature. Then, after the validation of the approach by comparison with analytical results, this multi-surface model is applied to two contaminated soils located in the North of France (atmospheric deposits) and in Brittany (intensive pig manure applications)

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Farrier, Léa. "Culture de l’alpiste roseau et du panic érigé sur un sol contaminé en éléments traces métalliques." Master's thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/70385.

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Abstract:

Les éléments traces métalliques (ETM) constituent le deuxième contaminant en importance juste derrière les hydrocarbures et représentent respectivement 34 % des sites contaminés au Canada et 46 % au Québec. L'objectif de cette étude est de déterminer l'effet de la contamination du sol par le Cu, le Zn et le Pb sur les cultures d'alpiste roseau (Phalaris arundinacea L.) et de panic érigé (Panicum virgatum L.). À partir de 56 points d'échantillonnage suivis annuellement, des zones contaminées ZC (n=21) et non contaminées ZNC (n=35) ont été attribuées. De 2016 à 2018, l'échantillonnage de la biomasse aérienne des plantes et du sol a permis d'évaluer l'effet de la présence d'ETM sur le rendement des cultures et d'évaluer la relation entre les concentrations des trois ETM dans le sol et dans la biomasse aérienne. Les rendements varient entre 1,9 et 2,7 T ha-1 pour l'alpiste et 3,2 et 6,8 T ha-1 pour le panic. Aucune différence significative de rendement n'a été observée entre les deux zones, excepté pour le panic en 2016 où celui-ci est plus élevé de 1,5 T ha-1 dans la ZC. Pour les deux cultures, les concentrations de Cu sont similaires entre les zones. Pour le Zn et le Pb, les concentrations sont plus élevées dans la ZC que dans la ZNC. En général, les corrélations entre les concentrations d'ETM dans la plante et dans le sol sont très faibles. Les concentrations totales d'ETM dans le sol, les concentrations extraites au Mehlich-3 et au DTPA-TEA-CaCl2 (pH 7,3) sont fortement corrélées entre elles. La culture des deux espèces sur un sol contaminé étant possible, les résultats de cette étude sont prometteurs. De plus, puisque le prélèvement diffère selon l'ETM, il serait intéressant d'avoir davantage de données pour des sols contaminés et pour ces espèces végétales à titre de comparaison.
Trace metal elements (TME) are the second most important contaminant just after hydrocarbons. They represent 34% of contaminated sites in Canada and 46% in Quebec, respectively. The objective of this study was to determine the effect of soil contamination by Cu, Zn and Pb on switchgrass and reed canarygrass crops. From 56 sampling points, contaminated (CZ, n = 21) and uncontaminated zones (UCZ, n = 35) were assigned. From 2016 to 2018, multiple sampling of above-ground biomass plant and soil properties was performed to assess the effect of the presence of TME on crops yield and to determine whether the uptake differs according to plant species. Yields varied between 3.2 and 6.8 T ha-1 for switchgrass and 1.9 and 2.7 T ha-1 for reed canarygrass. No significant differences in yield were observed between the two zones, except for switchgrass in 2016 where it was 1.5 T ha-1 higher in the CZ. For both crops, Cu concentrations were similar between the two zones. For Zn and Pb, they were higher in the CZ than in the UCZ. Total soil metal concentrations generally decreased from 2016. Correlations between TME concentrations in plant and total concentrations in soil are weak. Total TME soil concentrations, Mehlich-3 and DTPA-TEA-CaCl2 (pH 7,3) extracted concentrations are strongly correlated with each other. We conclude that the cultivation of those two crops on metal-contaminated soils is possible without significant crop yield loss compared to uncontaminated soils. Since the uptake differed among the TME, additional studies are needed to conclude that contaminated sites with TME can be use to cultivate switchgrass and reed canarygrass as plant biomass for energy purposes.

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Robert, Sébastien. "Bilan géochimique des éléments traces métalliques dans l'estuaire de la Gironde : réactivité interne et anthropisation." Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT047H.

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Abstract:

Le pH, le diamètre médian, la salinité, et les concentrations en oxygène dissous, sulfates, nitrates, nitrites, ammonium, MES, fer, manganèse et éléments traces métalliques (ETM) suivants : cadmium, plomb, zinc, cuivre, chrome, nickel, cobalt, molybdène, uranium et vanadium en phase dissoute et particulaire ont été mesurés dans le continuum bouchon vaseux-sédiment dans l'estuaire de la Gironde. Les comportements des ETM par rapport aux réactions diagénétiques ont été caractérisés. Co, Ni, Mo et U sont associés aux oxy-hydroxydes de Mn. Cd, Cu, V et Mo sont associés à la matière organique. Tous ces ETM précipitent en conditions sulfatoréductrices selon l'ordre d'affinité pour l'hydrogène sulfuré : Cd-Cu-V>U>Mo>Ni>Co. A l'échelle de l'estuaire, l'impact des processus d'oxyréduction est insuffisant pour expliquer les additions mesurées de Cd, Cu, Ni et Co. Le processus de dissolution lié aux gradients de salinité et aux dilutions naturelles (hydrodynamiques) et anthropiques des particules estuariennes en est majoritairement responsable. Les activités de dragage du chenal de navigation sont responsables d'environ 50% de l'addition de Cd.

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Larrose, Aurélie. "Quantification et spatialisation de la contamination en éléments traces métalliques du système fluvio-estuarien girondin." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14285/document.

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Abstract:

L’estuaire de la Gironde est affecté par une pollution polymétallique historique provenant de son bassin versant (affluent du Lot). L’analyse de 320 échantillons de sédiments couvrant l’ensemble de la surface estuarienne nous a permis d’établir les premières cartographies à haute résolution spatiale de la contamination métallique des sédiments de surface. Elles révèlent des zones d’accumulation préférentielle des ETM au niveau de la zone des îles en amont de l’estuaire et du chenal nord en aval de l’estuaire. Le facteur de contrôle dominant cette répartition est la granularité des sédiments.L’estimation des stocks métalliques potentiellement re-mobilisables, des facteurs d’enrichissement et de la toxicité potentielle du cocktail des ETM prioritaires nous ont permis d’évaluer un risque de toxicité faible à moyen des ETM vis-à-vis du biota. La contamination en ETM des bassins versants affluents de l’estuaire de la Gironde inclus dans le périmètre du SAGE Estuaire a été appréhendée en couplant sous SIG les caractéristiques typologiques de 57 bassins versants et la géochimie des sédiments prélevés à l’exutoire de ces bassins.Les anomalies les plus importantes concernent les bassins proches de l’agglomération bordelaise et correspondent au cortège des « traceurs urbains » : Ag, Cd, Cu, Hg, Sb et Zn, ainsi que Cu pour les bassins viticoles. L’étude des variations temporelles et spatiales des concentrations en ETM sur les chenaux drainant deux bassins versants agricoles montre des apports ponctuels ou chroniques en Ag,As, Cu et U attribués aux activités anthropiques. Les zones de marais jouent un rôle important dans la spéciation des ETM en lien avec les transformations de la matière organique (e.g. As). Des expérimentations de laboratoire ont permis de caractériser les processus affectant les ETM issus des sols agricoles lors de leur transfert et de leur transport dans les systèmes aquatiques. Les phénomènes de relargage à long terme de Cu soulignent le rôle important des colloïdes organiques dans la mobilité et la biodisponibilité potentielle de cet élément
The Gironde estuarine system is impacted by historic polymetallic pollution due to mining and smelting activities in the upper watershed. Based on a high spatial resolution sampling strategy, wepropose the first maps of trace element (TE) contamination in the surface sediment at the estuarine scale. The highest TE concentrations occurred in the North Channel in the downstream estuary and inthe island zone in the upper estuary. Estimation of potentially releasable TE fraction, of enrichment factors and a comparison between measured TE concentrations and sediment quality guidelines allow us to class a major part of the estuary as a low to medium priority zone in terms of potential toxicityfor aquatic organisms.The TE contamination in the intra-estuarine watersheds included in a project of water quality management of the Gironde estuary (SAGE), was assessed for 57 watersheds by coupling into GIS,typological characteristics of the watersheds and geochemical analyses of stream sediments. Highest anomalies were found for urban watersheds for which urban tracers were identified as Ag, Cd, Cu, Hg,Sb and Zn, and for vineyard watersheds with Cu. A study of temporal and spatial variations of TEconcentrations in two small agricultural watersheds lead us to identify inputs from point and diffusive sources, especially for Ag, As, Cu and U related to anthropogenic activities. Marsh areas also play an important role in TE reactivity mainly due to organic matter transformations. In laboratory experiments simulating the transportation of TE from agricultural soils to aquatic systems and the maturing process of soil particles in the stream help us to identify processes responsible for TE release in the environment. Long term release of copper was mainly attributed to organic colloid transformation which implies an increase in the mobility, and consequently, the potential bioavailability/toxicity of Cu for aquatic organisms

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Lesven, Ludovic. "Devenir des éléments traces métalliques au sein du sédiment : un compartiment clé de l'environnement aquatique." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10112/document.

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Abstract:

La contamination de l'environnement aquatique par les éléments traces métalliques (ETM) est un des problèmes majeurs auxquels est confrontée la société actuelle. Ces métaux transitent dans la colonne d'eau avant de s'accumuler dans les sédiments où ils sont impliqués dans de nombreuses réactions biogéochimiques susceptibles de modifier plus ou moins fortement leur spéciation et donc leur (bio)disponibilité pour l'ensemble du réseau trophique. C'est au sein de ces problématiques centrées sur le devenir des ETM dans l'environnement aquatique que s'oriente ce travail de recherche. Inscrites dans le programme européen INTERREG-III Stardust, nos recherches ont été menées principalement dans trois sites d'études transfrontaliers franco-belge: l'Escaut, la Lys et !'Espierre. La distribution des ETM dans les sédiments des 3 sites a mis en évidence une forte contamination par le cadmium. Cependant, ces sédiments sont caractèrisés par un bon piégeage des ETM par les sulfures (principalement Cd, Cu, Pb et Zn) et dans une moindre mesure Ni et Co, plus labiles. Différents indices de qualité des sédiments et des eaux interstitielles ont ici été utilisés et ont montré que les sédiments de l'Espierre paraissaient peu toxiques en raison des fortes teneurs en AVS alors que les eaux interstitielles l'étaient davantage à cause d'une dureté relativement faible. D'autre part, la mise au point de DGT-AgI pour la mesure des sulfures a été mise en application et a permis de mettre en évidence l'effet saisonnier sur la production de sulfures dans les sédiments de la Mer du Nord. Parallèlement à ces recherches, le développement de microélectrodes d'or a finalement permis de suivre en continu dans la colonne d'eau, la concentration en Zn et Pb à des concentrations de l'ordre du ppb et des essais ont été réalisés directement dans le sédiment
The pollution of aquatic ecosystems by trace metals (TM) is one of the major problems to which is faced our present society. These metals pass in transit through the water column and are finally trapped in sediments. From then on, they are involved in several biogeochemical reactions that likely modify more or less significantly their speciation and therefore their (bio)availability for the whole trophic chain. My researches are involved in this environmental topic and take part in the European Program INTERREG-III, Stardust. Three cross-border sites between France and Belgium have mainly been considered for this thesis: Scheldt, Lys and Spierre rivers. Trace metal analysis in the three sites sediments have pointed out high contamination by cadmium. However the metals (mainly Cd, Cu, Pb and Zn) are mostly trapped in the reduced sulphur pool in these sediments. Conversely, Co and Ni are less trapped in these sediments due to their higher availability. Several sediment and porewater quality indexes have been used and shown that Spierre sediments seem to have a low toxicity according to the high AVS concentrations whereas interstitial waters are more polluted because of the low water hardness. Furthermore, the DGT -AgI technique used for the determination of dissolved sulphides has been deployed successfully in the North Sea sediment core to emphasize the sëasonal effect on the sulphides production. ln the same way, our work on gold microelectrodes results finally in the monitoring on line of Zn and Pb concentration in Deùle river, and sorne preliminary measurements directly in the Deûle sediments

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Parat, Corinne. "Effets à long terme de l'apport répété de déchets organiques sur l'évolution de la matière organique et des éléments traces métalliques dans un sol sableux acide (Couhins, 33)." Dijon, 2002. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01556412.

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Dubuis, Simon. "Développement d’un verre à base d'oxydes de métaux lourds pour applications dans l'infrarouge." Master's thesis, Université Laval, 2020. http://hdl.handle.net/20.500.11794/67762.

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Abstract:

Les télécommunications optiques requièrent le développement de nouveaux matériaux pour augmenter les échanges d’information. Parmi les matériaux régulièrement utilisés, le verre occupe une place importante. Sa transparence permet l’envoi de signaux sur de longues distances. Son faible coût et sa fabrication simple le rendent utilisable à grande échelle. Les verres d’oxyde courants comme les phosphates (1200 cm⁻¹), les silicates (1100 cm⁻¹) ou les borates (1400 cm⁻¹) possèdent une transmission limitée dans la région mid-IR en raison de leur énergie de phonon élevée. D’autre part, des verres sans oxyde à basse énergie de phonon et à haute transparence dans le mid-IR sont caractérisés par une stabilité thermique faible. Pour combler ces lacunes, le verre à base d’oxyde de baryum, de germanium et de gallium (BGG) est étudié, caractérisé par une énergie de phonon faible, une large fenêtre de transmission, une grande stabilité thermique et de bonnes propriétés chimiques et mécaniques. Le projet de maîtrise explore ses propriétés thermiques, optiques et structurelles dans le but de développer une nouvelle fibre optique pour des applications dans l’infrarouge. La première partie de ce mémoire détermine une composition vitreuse optimale. La fenêtre de transmission est maximisée, la stabilité thermique est élevée et la composition doit soutenir une purification. Parmi les différentes compositions, la composition 40GeO₂ - 20Ga₂O₃ - 40BaO a été sélectionnée pour mener l’étude du dopage au bismuth et au thulium. La deuxième partie étudie le verre 40GeO₂ - 20Ga₂O₃ - 40BaO comme matrice hôte pour le dopage de ces deux ions. Le dopage avec le bismuth présente une bande de photoluminescence remarquablement large dans la gamme spectrale de 1000-1600 nm. L’analyse XPS montre que le Bi³⁺ est responsable de cette émission. Enfin, les premiers essais de fibrage réalisés avec des échantillons de BGG montrent son potentiel pour la fabrication de fibres optiques.
Optical telecommunications require the development of new materials to increase information exchange. Among the materials regularly used, glass occupies an important place. Its transparency allows signals to be sent over long distances. Its low cost and simple manufacture make it usable on a large scale. Common oxide glasses such as phosphates (1200 cm⁻¹), silicates (1100 cm⁻¹) or borates (1400 cm⁻¹) have a limited transmission in the mid-IR region due to their high phonon energy. On the other hand, oxide-free glasses with low phonon energy and high transparency in the mid-IR are characterized by low thermal stability. To fill these gaps, glass based on barium, germanium and gallium oxide (BGG) is studied, characterized by low phonon energy, wide transmission window, high thermal stability, and good chemical and mechanical properties. The master’s project explores its thermal, optical and structural properties with the aim of developing a new optical fiber for infrared applications. The first part of this master’s thesis determines an optimal glass composition. The transmission window is maximized, the thermal stability is high, and the composition must support purification. Among the various compositions, the composition 40GeO₂ - 20Ga₂O₃ - 40BaO was selected to carry out the study of bismuth and thulium doping. The second part studies 40GeO₂ - 20Ga₂O₃ - 40BaO glass as a host matrix for the doping of these two ions. Doping with bismuth exhibits a remarkably wide photoluminescence band in the spectral range of 1000-1600 nm. XPS analysis shows that the Bi³⁺ is responsible for this issue. Finally, the first optical fiber tests carried out with samples of BGG show its potential for the manufacture of optical fibers.

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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.

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Abstract:

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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Gounou, Catherine. "Mobilité des éléments traces métalliques dans les sédiments : couplage et comparaison des approches chimique et microbiologique." Thesis, Paris Est, 2008. http://www.theses.fr/2008PEST0074/document.

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Abstract:

Les activités anthropiques entraînent une contamination des sédiments de rivière en de nombreux polluants et en particulier en éléments traces métalliques (ETM). Si la majorité des ETM se retrouvent piégés dans les sédiments, ceux-ci peuvent être remobilisés et passer en solution dans certaines conditions physico-chimiques et sous l’action des microorganismes autochtones. Les métaux relargués peuvent alors constituer un danger potentiel pour les organismes vivants dans les sédiments et dans la colonne d'eau. Dans le cas des sols, l’impact de l’activité microbienne autochtone sur la mobilité des ETM a souvent été rapporté. Cependant une telle activité de solubilisation n’a été que rarement étudiée dans le cas des sédiments. Une telle connaissance est pourtant importante pour la prédiction du comportement des métaux contenus dans les sédiments et la gestion de ces derniers, notamment lors de leur stockage suite aux opérations de dragage. Dans ce contexte, l’objectif de cette thèse a été de comprendre et d’évaluer l’importance de certains des processus microbiens et chimiques de mobilité des ETM dans les sédiments en conditions anaérobies. La première phase de notre étude qui a consisté à incuber des sédiments de Seine et de Marne en milieu anaérobie dopé en glucose avait pour objectif d’étudier la corrélation entre le métabolisme microbien et le comportement des métaux en solution et dans les sédiments. Dans ces conditions opératoires, une forte solubilisation du fer et du manganèse (sous forme réduite) associée à une solubilisation de métaux traces (Co, Cu, Ni) a été mise en évidence, ce qui a laissé supposer l’intervention de bactéries ferri-réductrices dans les phénomènes observés. Une activité fermentaire importante a été observée et caractérisée par la production d’acides organiques majoritaires tels que les acides acétique et butyrique. Un tel résultat souligne l’importance des bactéries fermentatrices dans les phénomènes de dissolution observés. La deuxième étape de ce travail a consisté à confirmer l’importance de l’activité ferri-réductrice et à en identifier les acteurs principaux. Les analyses moléculaires menées ont montré que les bactéries ferri-réductrices majoritairement identifiées, appartiennent aux espèces Clostridium butyricum et Paenibacillus polymyxa. L’utilisation d’un modèle géochimique nous a permis de montrer que les voies métaboliques supportant la réduction du fer et la mobilité des métaux étaient les fermentations butyrique et acétique. La troisième étape a consisté à comparer les impacts directs (réduction enzymatique) et indirects (propriétés des acides organiques produits) de Paenibacillus polymyxa et Clostridium butyricum sur la mobilité du fer, du manganèse et des autres métaux. Une telle étude a montré que les acides organiques produits (acétique, lactique, succinique, propionique et butyrique) ont un très faible impact sur la solubilisation aux pH rencontrés dans les sédiments et que la réduction enzymatique microbienne est le principal mécanisme de dissolution des éléments métalliques en milieu anaérobie
Antropic activities lead to the metallic contamination of river sediments. Most of trace metals are sorbed on sediments but a part of them can be released into aquatic environment when environmental conditions are modified. This is often due by the autochthonous microbial activity. Microbial activites and their consequences on the mobility of metals have been widely studied in soils. Metals are released through direct or indirect microbial mechanisms. Such studies in the case of sediments are very seldom. However, it can be usefull to understand the microbial mechanisms of metal release in sediments, and particularly for a good management of dredged sediments. In this environmental framework, the aim of this research work was to understand and to evaluate the role of the microbial and chemical mechanisms in the release of metals from river sediments in anaerobic conditions. Firstly, sediments from the Marne and Seine rivers were incubated in anaerobic conditions. A high solubilisation of iron and manganese occurred associated to the solubilisation of trace metals (Co, Cu, Ni, Pb). Meanwhile, organic acids were produced and the medium was acidified. Thus fermentation was supposed to be the main process of microbial metabolism. Furthermore these observations led us to suppose the presence of iron-reducing bacteria. In a second step, the extent of the iron-reducing activity was studied. The main iron-reducing bacteria identified in the Marne sediments belonged to the species Clostridium butyricum and Paenibacillus polymyxa. The use of a geochemical model revealed that fermentation and reduction of iron(III) were the main metabolic pathways. Finally direct (enzymatic reduction) and indirect (complexation with organic acids, acidification) impacts of iron-reducing bacteria on the release of metals were compared. Acidification and organic acids had a weak impact on metal solubility in the range of studied pH (between 6,5 and 5). Enzymatic reduction is the main mechanisms of metal release in anaerobic conditions. Indeed the metallic concentrations can be 40 times higher in the presence of iron-reducing bacteria

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Levard, Clément. "Nanoparticules naturelles : imogolites et allophanes. Structure, mécanismes de croissance et capacité de rétention des éléments traces métalliques." Phd thesis, Université Paul Cézanne - Aix-Marseille III, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00368753.

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Abstract:

Cette étude vise à déterminer le transfert et la mobilité d'éléments traces métalliques (ETM), dans des sols de la Réunion destinés à l'épandage de déchets urbains. En plus des fortes teneurs naturelles en ETM, ces sols ont la particularité d'avoir une minéralogie très spécifique avec la présence en abondance de nanoparticules naturelles, communément appelés "imogolites" (nanotubes) et "allophanes" (nanosphères, ovoïdes, amorphe ?). Ces aluminosilicates structurés à courte distance sont susceptibles de piéger les ETM pouvant ainsi limiter leur mobilité et leur biodisponibilité.

Dans un premier temps, une étude sur des composés synthétiques analogues aux aluminosilicates a permis d'approfondir nos connaissances sur la structure et les mécanismes de formation des imogolites et allophanes. La synthèse de nanotubes de type imogolite (Si-imogolite et Ge-imogolite) a pu être optimisée ouvrant ainsi les portes à de potentielles applications industrielles. Enfin, notre étude a permis de mettre en avant le rôle important des nanoparticules naturelles sur la dynamique du Ni dans un andosol de la Réunion. Ainsi, près de 80% du Ni est lié aux aluminosilicates structurés à courte distance.

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Monnin, Lucie. "Changement de spéciation des éléments traces métalliques lors de la remise en suspension de sédiments de barrages." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0168/document.

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Abstract:

La resuspension de sédiments contaminés peut entraîner le relargage d'éléments traces métalliques (ETM) dans la phase dissoute. Pour anticiper le risque de remobilisation des ETM lors de la vidange des retenues de barrages et créer un modèle géochimique permettant de prédire ce risque, des expériences de resuspension de sédiments provenant de trois retenues ont été réalisées pendant une semaine dans un réacteur. Le pH et le potentiel redox ont été suivis en continu et des échantillons ont été prélevés afin de mesurer l'évolution des ETM dissous. Trois grandes tendances d'évolution des ETM ont été mises en évidence et ne sont pas modifiées par les variations des masses de sédiment en suspension (entre 2 et 9 g/L): 1) Cr, Cd et Zn ne sont pas relargués. 2) Mn, Fe Co, Pb, ainsi que As pour deux retenues, augmentent puis diminuent au cours du temps. Ces éléments sont contrôlés par les oxyhydroxydes de Fe et de Mn et l'évolution du potentiel redox dans la solution. 3) Mo, Al, ou As pour une retenue, continuent d'augmenter à la fin des expériences, révélant des processus de relargage plus lents et une stabilisation dans la phase dissoute. Dans les trois retenues, As est l'élément le plus fortement et durablement relargué. Ces données expérimentales ont été utilisées pour calibrer un nouveau modèle géochimique développé par EDF sur ECOLEGO, intégrant la cinétique des réactions d'échange des ETM entre la phase dissoute et trois types de phases solides: les oxydes, les particules organiques et les carbonates. La calibration des paramètres cinétiques permet de bien reproduire les évolutions temporelles des concentrations qui augmentent (relargage) puis diminuent (piégeage)
The resuspension of the contaminated sediments may promote the remobilization of trace metals to the dissolved phase, threatening the water quality. The dam reservoirs sometimes need to be fully drawn down and being able to anticipate the release of the contaminants is essential to improve the management of reservoirs and assess the risk of water quality degradation. Surface sediments were collected in three contaminated dam reservoirs and aliquots of wet sediments were resuspended for a week in a reactor. The pH and the redox potential were continuously measured, dissolved samples were collected and the evolution of dissolved trace elements concentrations were measured. Depending on the elements, different temporal trends can be highlighted during the resuspension experiments. These evolutions were reproducible, regardless of the mass of sediment used from 2 to 9 g/L. 1) Cd, Cr and Zn were not released; 2) Mn, Fe, Co, Pb and As for two reservoirs, increased and then decreased during the experiments and were regulated by the Fe- and Mn-oxyhydroxides and the redox potential; 3) Al, Mo, or As for one reservoir, were still increasing at the end of the experiments, showing slower release processes and the stabilization of these elements under dissolved forms. For theses three reservoirs, As showed the greatest and the most prolonged release during resuspension. The experimental trends of dissolved metals were used in the firts calibration steps of a new chemical speciation model developped by EDF, which takes several kinetic rates into account for the exchange reactions of dissolved metal between water and three types of solid phases

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Foulon, Julie. "Impact du phytomanagement de sites pollués par les éléments traces métalliques sur les micro-organismes du sol." Thesis, Besançon, 2016. http://www.theses.fr/2016BESA2090.

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Abstract:

Les activités anthropiques et la pollution qu’elles engendrent peuvent entraîner des changements drastiques dans les structures des écosystèmes et de leurs services écologiques. Le phytomanagement basé sur l’utilisation d’espèces ligneuses peut contribuer à la restauration des sols et de la diversité microbienne, tout en permettant la production de biomasses d’intérêt. Dans le cadre des projets PROLIPHYT (2013-2018, ADEME), BIOFILTREE (2010-2014, ANR) et PHYTOPOP (2007-2011, ANR) gérés par le laboratoire Chrono-environnement, des parcelles de phytomanagement ont été installées sur sites pollués par les éléments traces métalliques (ETMs), pour déterminer le potentiel de croissance d’espèces ligneuses, ainsi que les voies de valorisation des biomasses produites. Dans le cadre de mon projet de thèse, différentes approches ont été mises en œuvre afin d’identifier et de caractériser les microorganismes inféodés aux végétaux ligneux implantés, avec pour finalité la production de ressources microbiennes permettant d’améliorer la reprise et la croissance des arbres sur sols pollués. La première approche a consisté à étudier les communautés microbiennes en association avec les espèces ligneuses par une approche innovante de séquençage à haut débit associée à l’analyse physico-chimique des sols. Cette méthode a été mise au point et testée sur trois sites expérimentaux contaminés par des ETMs. Elle a permis de révéler les changements dans la structure et la composition des communautés microbiennes dus à la nature du couvert végétal et aux caractéristiques du sol (Zappelini et al., 2015; Foulon et al., 2016a; b). La deuxième approche a consisté à isoler et caractériser les champignons mycorhiziens et endophytes associés à des peupliers (Berthelot et al., 2016; Lacercat-Didier et al., 2016). Ces champignons sont connus pour favoriser la croissance des végétaux qu’ils colonisent mais également pour conférer une meilleure tolérance face à un stress métallique. Plusieurs campagnes de prélèvements de racines et de champignons sur différents sites pollués ont permis l’isolement de souches fongiques tolérantes aux ETMs (comme Serendipita vermifera) et améliorant la croissance (Phialophora sp. et Leptodontidium sp.). Dans une troisième approche, les mécanismes impliqués dans la résistance aux ETMs ont été étudiés i) chez Paxillus involutus pour le Hg (Foulon et al. manuscrit en préparation) ii) par métatranscriptomique fonctionnelle pour le Zn et Cd (Lehembre et al., 2013). L’ensemble de ces travaux a permis i) d’améliorer nos connaissances sur l’impact du couvert ligneux sur la structure et la composition des communautés microbiennes, et sur la compréhension des mécanismes physiologiques mis en jeu ii) de constituer une collection de souches fongiques d’intérêt pour le phytomanagement de sols contaminés par les ETMs
Anthropogenic activities can cause dramatic changes in ecosystem structures and their ecological services. Phytomanagement based on the use of woody species can contribute to soil and microbial diversity restoration, while allowing the production of biomass of interest. As part of PROLIPHYT (2013-2018, ADEME), BIOFILTREE (2010-2014, ANR) and PHYTOPOP (2007-2011, ANR) projects, managed by the Chrono-environment laboratory, phytomanagement plots were installed on trace elements (TE) polluted sites to determine the growth potential of woody species and the recovery methods of biomass produced. In my PhD project, different approaches have been implemented to identify and characterize microorganisms subservient to implanted woody plants, with the aim of producing microbial resources to improve the recovery and growth of trees on polluted soil. The first approach was to study microbial communities in association with woody species by innovative high throughput sequencing approach associated with the physical and chemical analysis of soils. This method was developed and tested on three experimental sites contaminated by TE. It revealed changes in the structure and composition of microbial communities due to the nature of the vegetation cover and the soil characteristics (Zappelini et al., 2015; Foulon et al., 2016a; b). The second approach was to isolate and characterize mycorrhizal fungi and endophytes associated with poplars (Berthelot et al., 2016; Lacercat-Didier et al., 2016). These fungi are known to promote the growth of the plants they colonize but also to increase their TE tolerance. Several sampling campaigns of roots and sporocarps on different polluted sites have allowed the isolation of fungal strains tolerant to TE (like Serendipita vermifera) and enhancing growth (Phialophora sp. and Leptodontidium sp.). In a third approach, the mechanisms involved in TE resistance were studied i) in Paxillus involutus for Hg (Foulon et al. In prep) ii) by functional metatranscriptomics for Zn and Cd (Lehembre et al., 2013). In conclusion, this work allowed to i) improve our understanding of the impact of a woody cover on the structure and composition of microbial communities, and on the understanding of the physiological mechanisms involved ii) to constitute a collection of fungal strains that will be of great interest for future phytomanagement projects

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Louriño, Cabana Beatriz. "Comportement des éléments traces métalliques (ETM) dans deux systèmes aquatiques soumis à des activités minières et métallurgiques." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10033/document.

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Abstract:

Le comportement des éléments traces métalliques (ETM) a été étudié dans deux systèmes aquatiques très différents, mais fortement contaminés par d’anciennes activités minières et métallurgiques. Le premier site d’étude se situe dans deux rivières Norvégiennes (Raubekken et Vorma). Les concentrations en Cu, Fe et Zn dans deux rivières ont été déterminées par voltamétrie à l’aide d’un système automatisé développé par le NTNU (Norwegian University of Science and Technology). Le résultat le plus marquant de cette étude est la variabilité journalière de ces trois métaux dans la Vorma, avec des maxima de concentrations décalés dans le temps. Le second site d’étude se situe dans le canal de la Deûle à proximité de l’ancienne usine Métaleurop. Bien que les particules en suspension et les sédiments soient fortement contaminées en plomb, zinc et cadmium, ilapparaît globalement que la qualité de l’eau filtrée est bonne. A l’interface eau-sédiment, l’oxydation de la matière organique biodégradable et la réduction conjointe des oxydes de fer et de manganèse conduisent à une libération importante des ETM dans les eaux interstitielles de surface. Pour autant, les valeurs des flux diffusifs et benthiques des ETM du sédiment vers la colonne d’eau restent faibles par rapport à leurs variations journalières de concentration constatées dans la colonne d’eau. En hiver, le suivi continu du zinc a montré que l’augmentation des concentrations survient plusieurs heures après la remise en suspension de sédiments alors qu’au printemps, les variations de température entre le jour et la nuit ainsi que celles de l’activitéphytoplanctonique sont probablement à l’origine de cycles journaliers
Trace-metals behaviour had been studied in two different aquatic systems contaminated by mining and metallurgical activities. The first study site is situated in two Norwegian rivers (Raubekken and Vorma). Cu, Fe and Zn concentrations in both rivers were measured by voltammetry by means of an automatic monitoring system developed by the NTNU (Norwegian University of Science and Technology). The most significant result of this study was the daily variability of these three metals in Vorma, with noticeable shifts of metal-content maxima detected. The second study site is situated in Deûle river, close to the ancient smelter Metaleurop. Although suspended particles and sediments were strongly contaminated by Pb, Zn and Cd, the global quality of the filtered water was found to be good. As for the water-sediment interface, the oxidation of biodegradable organic matter and the reduction of iron and manganese oxides result in an important release of trace metals in interstitial waters from surface sediments. Nevertheless, measured and calculated diffusive and benthic fluxes of trace metals from the sediment to the water column were weak with respect to daily metal-concentrations variations in the water column. During monitoring campaigns in winter, it was shown that an increase of dissolved zinc occurred in the water column a few hours after sediment resuspension events, whereas in spring this phenomenon is more dependent upon temperature variations between day and night and phytoplankton activity as key parameters of daily cycles

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Abed, Charline. "Spongiaires Irciniidae de Méditerranée : chimiotaxonomie, métabolites volatils et bio-indicateurs de pollution par les éléments traces métalliques." Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22107/document.

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Spongiaires Irciniidae de Méditerranée : Chimiotaxonomie, métabolites volatils et bio-indicateurs de pollution par les éléments traces métalliquesLe projet de recherche qui m’a été confié concerne l’étude des éponges Irciniidae de Méditerranée : Ircinia oros, I. variabilis, I. dendroides, Sarcotragus spinosulus et S. foetidus ; collectées, dans le cadre du programme ECIMAR (ANR Biodiversité 2006), dans huit différents sites : détroit de Gibraltar (Ceuta - Espagne), bassin nord occidental (Costa Blanca et l’Estartit – Espagne et Banyuls, Marseille et l’île de Corse - France) et le bassin oriental (Crète - Grèce et Liban).La famille Irciniidae est actuellement constituée de trois genres : Ircinia, Sarcotragus et Psammocinia. La systématique de ces éponges est relativement complexe. Ainsi, le statut de Sarcotragus est considéré comme incertain et la distinction entre certaines espèces d’Ircinia fait encore l’objet de nombreuses discussions. Pour tenter de clarifier ce désordre de la classification biologique, nous avons choisi, dans un premier temps, une étude chimiotaxonomique basée sur la RMN 1H et les analyses multivariées. Par cette approche de métabolomique des différentes espèces, nous avons pu démontrer que les genres Ircinia et Sarcotragus sont caractérisés, d’un point de vue chimique, par des marqueurs chimiotaxonomiques appartenant respectivement à la famille des furanoterpènes et des hydroquinones prénylées.Dans un second temps, nous avons mené une étude comparative des composés volatils présents dans les espèces I. oros, I. variabilis, I. dendroides et S. spinosulus, provenant de trois sites : Marseille, Ceuta et Costa blanca. En effet, des composés volatils comme le diméthylsulfure, le méthylisocyanate et le méthylisothiocyanate, sont présents dans Ircinia felix et ils sont responsables de la forte odeur caractéristique et nauséabonde de cette espèce. L’identité et le rôle écologique potentiel de l’ensemble des volatils sont encore peu étudiés. Plusieurs hypothèses concernant leurs origines ont été proposées (éponge et/ou symbiote) sans toutefois parvenir à une conclusion certaine. De plus, les composés volatils présents dans les éponges Sarcotragus n’ont pas été étudiés, bien qu’elles se distinguent également par une forte odeur. Dans ce cadre, nous avons mis au point un protocole d’étude des composés volatils des spongiaires en utilisant la microextraction SPME de l’espace de tête et l’analyse par CG-SM et/ou CG*CG-MS. Les composés identifiés sont des alcanes, des alcènes, des aldéhydes, des dérivés furaniques et soufrés, issus fort probablement de la dégradation de terpénoïdes par les bactéries associées aux éponges.Enfin, nous avons réalisé une étude comparative de la bioaccumulation d’éléments trace métalliques (ETM) par I. oros, I. variabilis et S. spinosulus, afin d’identifier de potentiels bioindicateurs de pollution par les ETM dont la contamination a considérablement augmenté en Méditerranée pendant ces 20 dernières années. Notre étude a révélé que les différentes espèces semblent bioaccumuler l’arsenic, le chrome, le cuivre, le fer et le plomb, alors qu’elles régulent le cadmium
The Irciniidae marine sponges from the Mediterranean Sea: secondary metabolism, volatile compounds and potential bio-indicators of a heavy metal pollutionMarine sponges of the Irciniidae family (I. oros, I. variabilis, I. dendroides, S. spinosulus and S. foetidus) collected during the french ANR program ECIMAR from eight different areas over the Mediterranean Sea: Gibraltar Straits (Ceuta - Spain), North Western basin (Costa Blanca and Estartit – Spain and Banyuls, Marseille and Corsica Island - France, and Monaco) and Eastern basin (Crete - Greece and Lebanon) were studied.We used first a chemotaxonomical approach based on 1H NMR chemical fingerprints and multivariate analysis to better characterize the species. Systematic of the Irciniidae family is still unclear, notably the status of Sarcotragus is viewed as uncertain and the distinction of some Ircinia species remains difficult. To clarify this biological classification disorder, we used a chemosystematics strategy. In the present study, we showed that Ircinia and Sarcotragus genera are chemically characterized by chemotaxonomic markers belonging to furanoterpenes and prenylated hydroquinones families respectively. We report also a comparative GC-MS analysis of the volatile components of S. spinolusus, I. oros, I. variabilis and I. dendroides using static headspace solid phase microextraction (HS-SPME). Sponges of the genus Ircinia were described to exude low-molecular-weight volatile compounds (e.g., dimethyl sulfide, methyl isocyanide, methyl isothiocyanate) that give these sponges a characteristic strong and unpleasant odor. To date, the volatile constituents of sponges of the genus Sarcotragus have not been studied, though their odor is no lighter than the associated genus Ircinia from the same family. The impact of different parameters (e.g., sample weight, fiber coating, extraction time and temperature) was evaluated to determine the best conditions of analysis. The types of compounds identified include alkanes, alkenes, aldehydes, ketones, furans, and sulfides probably produced from bacterial degradation of naturally occurring terpenoids. Finally, we performed a comparative study on metal bioaccumulation by I. oros, I. variabilis, and S. spinosulus to select the most suitable species for metal monitoring. Contamination by heavy metals has increased drastically in the coastal Mediterranean during the last 20 years. Arsenic, chromium, copper, iron and lead bioaccumulation were shown to fit an accumulation strategy, while cadmium seemed to be bio-regulated

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Hamzeh, Mariam. "Dynamique, comportement et toxicité des éléments traces métalliques à l’interface eau-sédiment dans l’estuaire de la Seine." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10056/document.

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Ce travail s’inscrit dans le cadre du programme Seine-Aval IV projet TOXSEINE et porte sur l’étude de la dynamique, le comportement et la toxicité des éléments traces métalliques à l’interface eau-sédiment dans l’estuaire de la Seine. Notre étude a été menée sur différents sites de Poses à l’amont jusqu’à l’embouchure (Vasière Nord). Cette étude nous a permis de mettre en évidence une contamination relativement importante des sédiments par des composés métalliques principalement le mercure, le cuivre, le plomb, le cadmium, le zinc et le nickel, en particulier l’amont de l’estuaire. Une autre partie du travail a été consacré à l’étude de la disponibilité et la toxicité de ces métaux, en utilisant des bioessais (test microtox) et par la détermination des indices de toxicité et. Toutefois ces éléments traces métalliques accumulés au niveau des sédiments représentent une source de contamination et une menace potentielle pour l’écosystème aquatique, en particulier en cas de remise en suspension lors de leur relargage et leur désorption suite à l’effet de marée, le trafic maritime ou aux activités de dragage. Pour ces raisons la mobilité des ETM a été étudiée tenant en compte les phénomènes d’adsorption, de résorption et la cinétique de relargage des métaux. Les résultats indiquent une labilité importante des métaux (Cd, Pb, Cu) et une bonne corrélation entre contamination chimique et réponse biologique
The present work is a part of TOXSEINE project included in “Seine-aval IV Program”. The main focal points of the research are: study of the behavior and the toxicity of trace metals at water-sediment interface of the Seine estuary. Our work is conducted on different sites along the estuary reaching the mudflat of the river. The following study has revealed high levels of metal contamination in Seine sediment especially with Hg, Cd, Cu, Pb, Zn particularly in the upstream river. Other part of the work is devoted for the study of the disponibility and toxicity of metals by calculation of toxicity index and the use of bioessay (Microtox test). The accumulated trace metals in sediment represent a source of pollution and a potential threat to aquatic ecosystem especially during their release due to sediment resuspension caused by tide effect, traffic boat and dredging activities. For these reasons, the mobility of ETM is studied taking into consideration: adsorption phenomena, desorption, kinetics of metal release. The results have indicated an important lability of metals (Cd, Pb, Cu) and positive correlation between the chemical contamination and the biological response

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Schwager-Guilloux, Julie. "Les toitures végétalisées, puits et sources d’éléments en traces métalliques." Thesis, Université de Lorraine, 2014. http://www.theses.fr/2014LORR0073/document.

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Abstract:

Malgré la présence d’un sol et de plantes, l’impact des toitures végétalisées sur la qualité des eaux est mitigé, celles-ci n’étant pas conçues pour retenir les polluants. Afin d’améliorer cette fonction, il est important de mieux comprendre les flux de polluants dans ces structures. Dédiée aux métaux, cette thèse est basée sur deux étapes : - le suivi de six toitures végétalisées construites en 2010 (Nancy), via des prélèvements d’eaux de pluie et toitures, plantes et matériaux. - Une caractérisation en laboratoire des matériaux via des observations à l’échelle miscroscopique, des essais de sorption et lixiviation. Les caractéristiques des matériaux sont globalement favorables au stockage de métaux mais plusieurs en émettent également par lessivage de particules fines ou lixiviation d’ions. Même si elles n’ont pas de capacité de stockage particulière, les plantes peuvent avoir un impact direct et indirect sur la rétention des métaux. Des suggestions techniques sont tirées de ces résultats
Despite the presence of a soil and plants, green roof impact on water quality has proven to be mixed, mainly because there are not designed to purify rainwater. To make suggestions for green roofs suitable for water treatment, it is important to better understand pollutant fluxes in these structures. Dedicated to metals, this thesis is based on two complementary steps : - the study of six green roofs built in 2010 (Nancy, France), thanks to rain and roof waters, plants and materials samplings. - a laboratory characterization of these materials via microscopic scale observations, sorption and lixiviation tests. Material characteristics are mostly favorable to metal storing but several of them have been identified as sources of metals via leaching of fine particles or lixiviation of available ions. Even if they have no specific ability to store metals, plants can have direct and indirect impacts on metal retention. Several technical suggestions are drawn from these scientific results

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Joubert, Antoine. "Etude de l’effet de facteurs environnementaux sur les processus biogéochimiques de mobilisation du Pb, Zn, Cd, As et Hg dans les sols : Modélisation empirique de la mobilité et phytodisponibilité des ETM." Thesis, Nancy 1, 2008. http://www.theses.fr/2008NAN10019/document.

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Abstract:

La pollution des sols par les Eléments Traces Métalliques est un problème majeur car, contrairement aux autres milieux, le sol possède une plus faible capacité à s’épurer. Les différents modèles empiriques exprimant la solubilité et le coefficient de distribution Kd de ces polluants inorganiques dans les sols ne tiennent pas compte de l’influence des facteurs environnementaux. Le travail de thèse a consisté à étudier l’effet de facteurs environnementaux, dits « sensibles au changement global », sur la mobilité de Cd, Pb, Zn, As et Hg dans les sols, à l’aide d’un plan factoriel fractionnaire 24-1. Onze échantillons de sol représentatifs de 3 sites d’études industriels et agricoles des bassins de la Meuse et de l’Ebre ont été étudiés dans le cadre du projet européen AQUATERRA. Le comportement de As n’est pas significativement corrélé à la nature intrinsèque des échantillons de sol mais à l’augmentation de la température et à une condition anoxique. Ces facteurs stimulent les activités microbiennes de solubilisation de As tels que réduction dissolutive microbienne des oxyhydroxydes de Fe et la réduction de As(V). La forte implication de l’activité microbienne permet de modéliser la mobilité de As en fonction des facteurs environnementaux, pour l’ensemble des 11 échantillons de sol. A l’inverse, le comportement de Cd, Pb et particulièrement Zn, est très significativement corrélé à la nature des échantillons de sol et notamment le pH du sol. Enfin, la phytodisponibilité de Cd, Pb, Zn et As a été estimée, à l’aide d’un système à compartiment, et modélisée de manière empirique, afin de permettre une meilleure compréhension des phénomènes de transfert sol-plante
Pollution induced by trace elements in soils is a major environmental problem because, compared to atmospheric and water pollution, the soil environment is much less resilient. Few studies have been conducted on the effect of environmental factors on trace elements mobility. The different empirical models expressing trace elements solubility and distribution coefficient in soils don’t take into account the effect of these factors. The thesis study the effect of global-change-sensitive factors on Cd, Pb, Zn, As and Hg mobility in soils, using a 24-1 fractional factorial design. Eleven soil samples representative of the 3 industrial and agricultural studied sites of the Meuse and Ebro basins have been studied in the framework of the European AQUATERRA project. As behaviour is not significatively linked to intrinsic nature of soil samples but to the temperature increase and to an anaerobic condition. These factors stimulate microbial activities involved in As solubilisation processes such as microbial dissolutive reduction of Fe oxyhydroxydes and As(V) reduction. The strong influence of microbial activity allow to model As mobility as a function of environmental factors for the whole 11 soil samples. On the contrary, Cd, Pb and above all Zn behaviour, are correlated very significatively to the nature of soil samples like soil pH. Finally, Cd, Pb, Zn and As phytoavailability have been assessed thanks to a compartment system and modelled empirically which aims to better estimate of soil-plant transfer processes

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Gandois, Laure. "Dynamique et bilan des éléments traces métalliques (ETM) dans des écosystèmes forestiers français : modélisation, spéciation et charges critiques." Toulouse 3, 2009. http://thesesups.ups-tlse.fr/810/.

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Abstract:

Les éléments traces métalliques (ETM : Cd, Co, Cu, Cr, Ni, Pb, Sb et Zn) sont dispersés dans l'atmosphère à la suite de processus naturels et anthropiques. Les écosystèmes forestiers, même éloignés de sources de pollutions aigues, sont sous l'influence d'apports atmosphériques. Leur interaction importante avec l'atmosphère les rend sensibles à cette pollution. Ils font l'objet d'une protection vis-à-vis de la pollution atmosphérique par la définition de charges critiques. L'impact potentiel des ETM dans les écosystèmes forestiers est fortement lié à leur dynamique aux interfaces atmosphère/végétation et sol/solution. En effet, le couvert forestier modifie les apports atmosphériques et la solution de sol est le vecteur principal des ETM vers la biosphère et les eaux de surface et souterraines. Ce travail a consisté en l'analyse des ETM (teneurs et spéciation) dans différents compartiments de l'écosystème (apports atmosphériques hors et sous couvert forestier, sols et solution de sol, végétation) au niveau de six placettes forestières françaises. Les résultats obtenus ont permis d'étudier et de mettre en relation la partition des ETM entre les phases totales, extractibles et en solution des métaux dans les sols avec des paramètres du sol. Le pH du sol est le paramètre le plus significatif pour la prédiction de l'extractabilité et de la solubilité des ETM en solution. La complexation en solution par des colloïdes organiques contrôle la solubilité de certains éléments (Cu, Pb). Les apports atmosphériques actuels sont modérés et montrent une influence régionale plus marquée dans le nord-est de la France. Le couvert forestier modifie significativement les apports atmosphériques. Certains flux (Cd, Ni, Cu et Zn) sont diminués du fait de l'assimilation des éléments par le couvert au moment du dépôt. D'autres flux sont augmentés (Cr, Pb, Sb) sous le couvert forestier, du fait de l'accumulation de dépôt sec. Le bilan des ETM à l'échelle de la placette (accumulation ou perte) dépend du type de sol, de la solubilité de l'élement considéré dans la solution de sol et de sa mobilité dans la végétation. Les limites et charges critiques ont été déterminées et la comparaison avec les concentrations dans les solutions de sol et les apports actuels n'ont pas montré de dépassement
Trace Metals (TM: Cd, Co, Cu, Cr, Ni, Pb, Sb and Zn) are dispersed in the atmosphere due to both natural and anthropogenic processes. Forest ecosystems can receive atmospheric inputs, even if they are located far from direct emission sources. In fact, forest ecosystems are particularly sensitive to atmospheric inputs since forest cover can interact with atmospheric pollution. Forest ecosystems are protected from TM atmospheric inputs through the definition of Critical Loads. TM impact on forest ecosystem is linked to their dynamic at the atmosphere/vegetation and soil/solution interfaces. Indeed, forest cover modifies atmospheric inputs. Moreover, it is through soil solution that TM are available to the biosphere and can reach ground and surface waters. During this work, TM content and speciation were determined in diverse compartments of the ecosystem (open field precipitation, throughfall, soil, soil solution and vegetation) on six forested catchments. TM partitioning between total and extractable content and soil solution, was studied in relation with soil parameters. PH was the most significant parameter for most TM extractability and solubility prediction. Cu and Pb solubility was also greatly influenced by complexation with organic colloids. Atmospheric inputs are moderate and regional differences reveal a stronger atmospheric influence on the North-East of France. Forest cover greatly modifies atmospheric inputs. Some fluxes (Cd, Ni, Cu and Zn) are reduced because of direct assimilation by forest canopy. Other fluxes (Pb, Cr and Sb) are increased following dry deposition accumulation on forest canopy. Elemental budget at the plot scale depend on soil type, TM solubility in soil solution and TM mobility in trees. Critical limits and loads have been evaluated and comparison with current soil solution concentration and atmospheric inputs revealed no exceedance

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Truphéme-Maisonnave, Virginie. "Caractérisation des éléments traces métalliques dans les amendements et dans les complexes amendements-sols et étude des transferts." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT015C.

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La première phase de ces travaux a été consacrée à l'étude analytique des éléments traces métalliques contenus dans des boues résiduaires urbaines et rurales, de façon à comparer leurs teneurs respectives. Dans ce but, les protocoles de prélèvement et d'échantillonnage des boues ont été optimisés, ainsi que les procédures de minéralisation et de dosage des éléments traces métalliques pour obtenir, selon le type de boue ou de métal, le protocole le plus approprié pour caractériser de façon fiable les métaux. En outre, les boues ont été comparées avec des engrais du commerce, des engrais agricoles et des fumiers. L'étude thermique et minéralogique de cinq boues a été réalisée en parallèle pour tenter d'approfondir la connaissance des phases minérales et des composés organo-métalliques constituant les boues et de leur comportement thermique. La seconde phase des travaux a été consacrée à l'étude du transfert des éléments traces métalliques en vases de végétation. La croissance des végétaux, leurs besoins en eau ont été analysés. La biodisponibilité des éléments traces métalliques a été étudiée lors du mélange sol-boues cultivé, en atmosphère régulée en température et humidité. Les teneurs en éléments traces métalliques initialement contenus dans les boues d'épuration ont donc été suivies dans les mélanges sol-boues et dans les plantes. La mobilité dans les compartiments de sol et la biodisponibilité des éléments traces métalliques ont également été étudiées par la mise en place d'extractions séquentielles. Enfin, les flux apportés par les boues ont été comparés d'une part au stock initial du sol et d'autre part aux flux apportés par des engrais.

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Ozaki, Shinji. "Biodiversité et fonctionnement des réseaux trophiques terrestres : application aux transferts d’éléments traces métalliques." Thesis, Bourgogne Franche-Comté, 2019. http://www.theses.fr/2019UBFCD018.

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Les effets de la biodiversité sur le risque de transmission de maladies zoonotiques est l'un des sujets scientifiques débattus sur les rôles fonctionnels de la biodiversité sur le fonctionnement et les services écosystèmiques. Une grande diversité dans la communauté d'hôtes peut augmenter (effet d'amplification) ou réduire (effet de dilution) la transmission des agents pathogènes, en raison des différences contextuelles des trais d’histoire de vie entre les hôtes. Les éléments traces métalliques (ETM) circulent de la ressource au consommateur par des liens trophiques. Étant donné la diversité des traits d’histoire de vie des ressources, il est supposé que la diversité des ressources joue un rôle fonctionnel dans le transfert des ETM au sein des réseaux trophiques. Le but de cette thèse est de tester cette hypothèse et de déterminer les mécanismes sous-jacents en utilisant les mulots sylvestres (Apodemus sylvaticus) comme modèle biologique. L'échantillonnage a été effectué autour de l'ancienne fonderie Metaleurop Nord dans le nord de la France où les sols sont contaminés par du cadmium (Cd), du plomb (Pb) et du zinc (Zn).Les analyses sur la répartition des ressources des mulots, plantes et invertébrés, ont montré que la diversité n'était pas, ou légèrement positivement, corrélée aux niveaux de contamination des ETM dans les sols. La composition des ressources sur le terrain a été légèrement modifiée en fonction des propriétés physico-chimiques des sols, y compris la concentration en ETM. La diversité et la composition des invertébrés étaient plus influencées par la diversité des plantes que par les propriétés physico-chimiques des sols.La richesse en plantes dans le régime alimentaire des mulots est corrélée positivement à la richesse en plantes sur le terrain à l’automne, mais pas au printemps. La tendance saisonnière était opposée pour les invertébrés. Certaines ressources végétales, comme les Salicaceae, les Sapindaceae ou les Adoxaceae, sont préférablement consommées par les mulots, mais avec une différence saisonnière. La préférence pour les Salicaceae est réduite le long du gradient de contamination en ETM dans les sols au printemps. Les relations entre la richesse sur le terrain et la richesse dans le régime alimentaire ont également été affectées aux deux saisons.Le type de ressources consommées par les mulots influence leur exposition aux ETM. La consommation de Salicaceae, plantes accumulatrices d’ETM, augmente l'exposition au Cd et au Zn. Cependant, l'exposition au Cd par ingestion de Salicaceae est réduite lorsqu'un grand nombre d'autres ressources est consommé.[...]Il a finalement été démontré que l'exposition au Pb et l'accumulation en Cd dans le foie et dans les reins des mulots diminuent le long du gradient de richesse des plantes sur le terrain, ce qui suggère un effet de dilution. La présence de certaines ressources sur le terrain, telles que les Adoxaceae, les Cornacae ou les Salicaceae, réduit l'exposition aux ETM, tandis que la présence d’Asteraceae augmente l'accumulation des ETM. La présence de ces ressources est liée au gradient de richesse en plantes sur le terrain.En résumé, il a été montré que le transfert des ETM des sols aux mulots est contrôlé par une combinaison complexe de facteurs environnementaux et biologiques, y compris la contamination des sols par les ETM, le trait d’histoire de vie des ressources et le comportement alimentaire des mulots. Dans la plupart des cas, ces facteurs sont liés à la biodiversité. La dilution du transfert des ETM par la biodiversité des ressources a été démontrée. Ces travaux permettent d’envisager des approches écologiques pour le contrôle des impacts de la pollution par les métaux sur la faune
Effects of biodiversity on zoonotic disease transmission is one of the currently hot scientific topics about the functional roles of biodiversity on ecosystem functioning and services. High diversity in host community can increase (amplification effect) or reduce (dilution effect) the transmission of pathogens, due to context-dependent differences in life history traits between hosts. Trace metals (TMs) circulate from resources to consumers via trophic links. Given the variety of life history traits within resources, it is hypothesized that their diversity would play functional roles on the transfer of TMs to consumers. The aim of this work was to test this hypothesis and to determine the underlying mechanisms, using the wood mouse (Apodemus sylvaticus) as a model consumer. Sampling was undertaken around the former smelter Metaleurop Nord in Northern France where soils were contaminated by cadmium (Cd), lead (Pb) and zinc (Zn).Analyses about mice resources’ distribution in the field (plants and invertebrates) showed that diversity was not, or slightly positively, correlated with soil TM contamination levels. Community composition of resources was also slightly modified according to soil physico-chemical properties including TM concentrations. Diversity and composition of invertebrate communities were more influenced by diversity of plants than by soil physico-chemical properties.Plant richness in the diet was positively correlated to plant richness in the field in autumn, but not in spring. The seasonal pattern was opposite for invertebrates. Some plant resources, such as Salicaceae, Sapindaceae or Adoxaceae families, were preferred by mice but with seasonal differences. Soil TM contamination reduced mice preference for Salicaceae plants in spring and also modified relationships between richness in the field and diet richness at both seasons.The type of food items consumed by mice affected their trophic exposure to TMs. Consumption of Salicaceae resources, known as TM accumulator plants, increased exposure to Cd and Zn. However, high exposure to Cd induced by Salicaceae was dampened when a large number of other resources were consumed.Concentrations of TMs in plant leaves increased along the gradient of soil TM concentrations in both Salicaceae and Sapindaceae, and concentrations of Cd and Zn in leaves were higher in Salicaceae than in Sapindaceae. Higher bioconcentration factor was observed for Cd in leaves of Salicaceae than in those of Sapindaceae. No change in bioconcentration factor was observed in relation to biodiversity.We finally demonstrated that oral exposure to Pb and accumulation of Cd in the liver and in kidneys of mice decreased along the gradient of plant richness in the field, suggesting a dilution effect. Occurrence of some resources in the field, such as Adoxaceae, Cornacae or Salicaceae families, reduced exposure to TMs, whereas occurrence of Asteraceae family increased accumulation of TMs. Occurrence of these resources was related to the gradient of plant richness.To sum up, we showed that transfer of TMs from soils to mice was controlled by a complex combination of environmental and biological factors, including soil TM contamination, life history traits of resources, and feeding behavior of wood mice. In most cases, these factors were related to biodiversity. A dilution of TMs transfer to wood mice by a high resource diversity has been shown. This work paves the way for nature-based solutions for the control of metal pollution impacts on wildlife

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El, Houssainy Amonda. "Apports de géochimie sédimentaire des éléments traces métalliques dans deux zones côtières méditerranéennes urbanisées : Beyrouth (Liban) et Toulon (France)." Electronic Thesis or Diss., Toulon, 2020. http://www.theses.fr/2020TOUL0011.

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La mer Méditerranée (MS) est une mer semi-fermée divisée en deux bassins: le bassin occidental et le bassin oriental. Les deux sites méditerranéens étudiés dans cette thèse sont au nord-ouest de MS et sud-est de France pour la rade de Toulon et à l'est de MS, Liban pour la baie de St-Georges. Les deux sites sont soumis à une forte densité de population le long de la côte et, sont exposés à de nombreuses activités anthropiques (telles que le tourisme, les transports maritimes, l’aquaculture, les rejets d’eaux usées et des activités industrielles) contaminant l’environnement (colonne d’eau, sédiments, biote, etc.) avec différents contaminants tels que les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM). Chaque site est caractérisé par la présence d'un fleuve urbanisé: le Las (France) et le fleuve Beyrouth (Liban). Les sédiments sont considérés comme une source secondaire de contamination en raison des processus biogéochimiques influençant la mobilité des ETMM dans les sédiments. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse sont (1) d’étudier la contamination des ETMM le long des rivières et dans les deux baies; (2) d'élucider l'influence de la diagenèse précoce sur la mobilité des ETMM; et (3) de caractériser la matière organique sédimentaire dans les deux sites. Pour ces raisons, des sédiments superficiels, des carottes sédimentaires, des eaux superficielles et interstitielles ont été collectés le long des deux rivières et dans les deux sites durant la période 2016-2018. Les échantillons de sédiments et d'eaux ont été analysés pour déterminer leurs principaux paramètres physiques, nutriments, carbone organique (dissous et particulaire) et les éléments majeurs/traces. Les résultats ont montré que les processus de la diagenèse précoce contrôlent fortement la mobilité de la ETMM dans les sédiments. De plus, les résultats ont confirmé que la rade de Toulon est fortement contaminée suite à la deuxième guerre mondiale mais aussi aux activités contemporaines, et que les apports du Las ne contribuent et n’affectent pas de manière significative les sédiments de la baie de Toulon. Quant à la baie de St-Georges, il a été constaté qu’elle est impactée par plusieurs activités (effluents industriels rejetés sans traitement, ruissellement de la zone agricole) transportées par le fleuve Beyrouth et/ou par des apports directs (décharge côtière)
Mediterranean Sea (MS) is a semi-enclosed sea divided into two basins: the Occidental and the Oriental basins. The two studied Mediterranean sites in this thesis are located respectively at N-W of MS and S-E of France for Toulon Bay and at E of MS, Lebanon for St-Georges Bay. They both host high population density especially along the coast and therefore exposed to numerous anthropogenic activities (e.g. tourism, marine transport, aquaculture, wastewater discharge, and industrial activities) contaminating the surrounding environment (water column, sediment, biota …) with different contaminants such as trace metals (TM). In addition, each site is characterized by the presence of an urbanized river: le Las (France) and Beirut River (Lebanon). Sediments are considered as a secondary source of contamination due to biogeochemical processes influencing TM mobility in the sediments. In this context, the objectives of this thesis are (1) to investigate TM contamination along the rivers and in bays; (2) to elucidate the influence of early diagenesis on TM mobility; and (3) to characterize organic matter at both sites. For all the above, superficial sediments, sediment cores, superficial waters and pore waters were collected along the two rivers and at both sites during the period 2016-2018. Sediments and waters samples were analyzed for main physical parameters, nutrients, organic carbon (dissolved and particulate) and major/ trace elements. Results showed that early diagenesis processes strongly control TM mobility in the sediments. In addition, the results confirmed that Toulon bay is strongly contaminated due to the 2nd World War and the present bay activities. The Las River inputs do not contribute and affect significantly the sediments of Toulon Bay. As for St-Georges Bay, we found that it has been impacted by several activities (industrial effluents discharged without treatment, runoff from agricultural zone) transported by Beirut River and/or by direct inputs (coastal landfill)

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Raous, Sophie. "Dynamique du nickel et d’autres éléments en traces métalliques (Co, Cr, Cu et Mn) dans des matériaux miniers ultramafiques." Thesis, Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2011. http://www.theses.fr/2011INPL004N/document.

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Abstract:

Une solution pour stabiliser les résidus d’extraction minière de latérites nickélifères est de les végétaliser avec des plantes natives de ces sols ultramafiques. L’objectif de cette thèse était d’étudier la réactivité géochimique des stériles miniers nickélifères des massifs de Niquelândia et Barro Alto (Goiás) dans l’optique de mettre en œuvre ce procédé de revégétalisation.La minéralogie et la réactivité des phases porteuses d’ETM dans les stériles ont été déterminées. L’influence du transport et de la composition de la solution au contact du stérile sur la mobilisation du Ni ont ensuite été étudiées par des expériences en colonne saturée et insaturée. Enfin, la comparaison de la composition de la solution circulant dans les sols naturels ultramafiques avec celle circulant dans des parcelles expérimentales de minerais types a permis d’obtenir une première évaluation de l’adaptabilité des plantes aux stériles.Deux phases majeures sont présentes dans les stériles : un matériau garniéritique, principalement composé de smectites ferrifères riches en Ni échangeable (1230 mg kg-1) ; et un matériau limonitique, principalement composé de goethite, pauvre en nickel mobile, mais riche en Cr(VI) échangeable (980 mg kg-1) complexé en sphère interne à la surface des goethites. Goethite et smectite ont servi de modèles pour affiner la détermination des mécanismes impliqués dans la mobilisation du nickel (modélisation PHREEQC). Outre les réactions de complexation de sphère externe et interne cette étude montre que la dissolution des phases minérales (phyllosilicates, oxydes de fer et de manganèse) et l’adsorption des complexes métal-(citrate/EDTA) jouent un rôle important dans la composition de la solution dans les stériles
A way to ensure physical and chemical stability of mining spoils heaps from nickeliferous laterites is to revegetate them using the native vegetation of the ultramafic soils. The aim of this work was to study the geochemical reactivity of nickeliferous mining spoils of Niquelândia and Barro Alto complexes (Goiás) for the further application of such a revegetation process. Mineralogy and reactivity of TME bearing phases in the spoils were determined. The influence of transport and percolating solution composition on the Ni mobilisation were then studied using saturated and unsaturated column experiments. Finally, the comparison of the composition of solution circulating in natural ultramafic soils with those circulating in experimental plots composed of typical mining ores allowed us to have a first evaluation of the adaptability of natural vegetation to spoils. Two main phases are present in the spoils: a garnieritic spoil, mainly composed of ferruginous smectites enriched in exchangeable Ni (1230 mg kg-1); and a limonitic spoil, mainly composed of goethite with little mobile Ni but very high exchangeable Cr(VI) contents (980 mg kg-1) located as outer sphere complexes at the goethite surface. Synthetic goethite and purified smectite served as model phases to refine the characterisation of main reactive mechanisms implied in Ni mobilisation (PHREEQC modelling). Besides outer (smectite, garnierite) and inner (goethite, limonite) sphere complexation reactions, we showed that the dissolution of mineral phases (phylosilicates, goethite and manganese oxides) and the adsorption of metal-citrate or metal-EDTA complexes do have an important role in the composition of the solution circulating in the spoils

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Brin, Marie-Ève. "Étude de la biodisponibilité des contaminants (éléments traces métalliques et phosphore) contenus dans les sédiments du lac Saint-Augustin (Québec)." Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24341/24341.pdf.

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Affholder, Marie-cecile. "Approche des mécanismes de tolérance du romarin aux éléments traces métalliques et métalloïdes : perspectives pour une phytostabilisation des sols méditerranéens pollués." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4730/document.

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Abstract:

Les conséquences des activités industrielles passées, et notamment métallurgiques, persistent encore aujourd'hui. C'est le cas dans l'actuel Parc National des Calanques, qui abrite l'ancienne fonderie de plomb de l'Escalette (sud-est de Marseille). Ainsi, plus de 80 ans après la fermeture de cette usine, une contamination importante et étendue en éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM) est présente. Les objectifs de cette thèse ont été de contribuer à l'évaluation de la contamination diffuse en ETMM des sols des Calanques situés aux alentours du site industriel abandonné de l'Escalette. Dans un but futur de restauration écologique, solution adaptée dans le contexte particulier de la zone de pollution diffuse, située dans le Parc National des Calanques, les capacités d'accumulation et les mécanismes de tolérance d'une espèce autochtone, le romarin (Rosmarinus officinalis) ont été étudiés. Ainsi, cette étude a permis de mettre en évidence quelques mécanismes de tolérance aux ETMM certainement mis en jeu dans le cas du romarin. Les résultats montrent que le romarin pourrait être un candidat intéressant pour la phytostabilisation aux vues de sa capacité d'accumulation des ETMM dans les racines, ainsi que sa résistance à des niveaux de contamination très élevés
Past industrial activities, particularly metallurgical one, have current environmental consequences. As an example, the former lead smelter from l'Escalette (South-East Marseille, France) in the National Park of Calanques lead to an important environmental pollution of its surroundings. Thus, more than 80 years after its activity ceased, a trace metal and metalloide (TMM) diffuse pollution is still present. This PhD study aimed to contribute to the assessment of the diffuse contamination levels by TMM of the Calanque's soils around the former lead smelting factory. Aiming at identifying an adapted solution of ecological restoration of the areas with diffuse pollution located in the National Park of Calanques. Accumulation abilities and tolerance mechanisms of a native plant species, rosemary (Rosmarinus officinalis), were studied. In order to achieve this, in situ and ex situ assays were performed. TMM concentrations in rosemary organs (leaves, stems, roots) and some stress phytometabolites were assessed. Moreover, the role of mycorrhizal symbioses in rosemary tolerance was evaluated

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Dissertations / Theses on the topic 'Pb éléments traces métalliques'

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