Dissertations / Theses: 'Polluants chimiques'

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Beraa, Abdellah. "Nanocomposites dendrimères-argiles : caractérisation microstructurale et rétention de polluants chimiques." Thesis, Toulouse 3, 2015. http://www.theses.fr/2015TOU30169.

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Abstract:

Les dendrimères sont des macromolécules hyper-ramifiées, synthétisées par la répétition d'une séquence de réactions. Des dendrimères phosphorés cationiques de première (GC1) et de deuxième (GC2) générations ont été fixés à la stévensite et à la montmorillonite (les argiles Rh et AT) par échange cationique. Il en a résulté des nanocomposites intercalés et exfoliés. L'étude de la cinétique d'adsorption du chromate (CrO42-) par les nanocomposites élaborés, et les argiles saturées au sodium a montré que la vitesse du processus d'adsorption est rapide, et que la cinétique est contrôlée par la diffusion intraparticule et le transfert à travers la couche limite liquide. Par ailleurs, les isothermes d'adsorption sont bien décrites par le modèle de Temkin, la fixation du chromate est spontanée, et le processus d'adsorption est endothermique. Les résultats des analyses effectuées par différentes techniques d'investigation, y compris la RMN du solide, montrent que les ions HCrO4- (espèces majoritaires dans le milieu considéré) seraient fixés aux silanols et aux aluminols des bords et des surfaces libres des minéraux argileux par des forces de type électrostatique. La cinétique d'adsorption du bleu de méthylène (BM) par tous les adsorbants est rapide, et l'énergie d'activation est comprise dans le domaine 6-30 J/mol. La diffusion au sein des particules et le transfert à travers la couche limite liquide sont les principaux processus qui contrôlent la cinétique. Les isothermes d'adsorption sont mieux décrites par le modèle de Dubinin-Redushkevich. L'adsorption se produit de manière spontanée, et s'effectue en multicouches, impliquant entre autres des sites à la surfaces des pores. Par ailleurs, le bleu de méthylène s'est fixé sous les formes de BM+, (BM+)2 et BMH2+, et suite à sa fixation par les nanocomposites, une structure ordonnée semble se former. Les résultats des analyses par RMN du solide ont montré que l'adsorption de BM a rendu GC1-Rh hydrophile, que les AlIV en bordure des couches tétraédriques de la stevensite ont réagi avec les espèces de BM, et qu'une composante de type Q4 s'est formée
Dendrimers are hyperbranched macromolecules, synthesized by repeating a sequence of reactions. First (GC1) and second (GC2) generations of phosphorus cationic dendrimers are attached to stevensite and montmorillonite (Rh and AT clays) by cation exchange. This process results in intercalated and exfoliated nanocomposites. The study of the kinetics of adsorption of chromate (CrO42-) on the prepared nanocomposite, and on saturated sodium clays showed that the rate of the adsorption is fast, and that the kinetics is controlled by the diffusion and intraparticule transfer through the liquid boundary layer. Furthermore, the adsorption isotherms are well described by the model of Temkin, fixing the chromate is spontaneous, and the adsorption process is endothermic. The results of analyzes performed by various investigative techniques including solid state NMR show that HCrO4- ions (majority species in the medium considered) would be attached to the silanol and aluminols free edges and surfaces of clay minerals by electrostatic forces type. The kinetics of adsorption of methylene blue (MB) by all the adsorbents is fast, and the activation energy is within the range 6-30 J / mol. The diffusion within the particles and transfer through the liquid boundary layer are the main processes that control kinetics. The adsorption isotherms are better described by the model of Dubinin-Redushkevich. Adsorption occurred spontaneously, and occurs in multilayers, involving among others, sites of pore surfaces. In addition, methylene blue is attached in forms of MB+, (MB+)2 and MBH+2, and following its attachment by the nanocomposites, an ordered structure seems to be formed. The results of the solid NMR analyzes show that the adsorption of MB renders hydrophilic GC1-Rh, that bordering Al IV tetrahedral layers of stevensite reacted with MB species, and that a component of type Q4 is formed

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Bittel, Marine. "Détection de polluants chimiques par biocapteurs bactériens couplés à la spectroscopie Raman." Thesis, Nantes, 2017. http://www.theses.fr/2017NANT4113/document.

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Abstract:

Majoritairement monoparamétriques les biocapteurs actuels sont limités en termes de sensibilité et de spécificité. Pour une analyse complète de la toxicité, ils doivent être associés afin d’en recouper les résultats. Dans ce contexte, la spectroscopie Raman offre de nouvelles perspectives. Véritables empreintes moléculaires, les spectres Raman offrent une vision multiparamétrique globale de la physiologie des échantillons biologiques observés. Basée sur l’hypothèse selon laquelle les variations moléculaires engendrées par une substance sur un microorganisme en impactent l’empreinte spectrale, cette thèse explore le potentiel de la spectroscopie Raman pour la mise en évidence de signatures spectrales d’effets toxiques donnés. Devant la richesse du signal, les étapes d’analyses sont des enjeux majeurs. Dans une première partie une méthode statistique permettant une meilleure mise en évidence des différences spectrales a été élaborée. Ces travaux ont conduit à une 1ère preuve de concept à partir de l’observation des effets de l’arsenic sur la bactérie E. coli. Pour confirmer l’aspect spécifique des signatures spectrales engendrées, l’étude est ensuite élargie à l’observation de quatre microorganismes exposés à différents types de substances (herbicide, métal…). En effet, l’analyse des spectres conduit à l’identification des macromolécules impactées par la toxicité permettant une vue d’ensemble de ses effets. Enfin, des eaux environnementales fournies par l’entreprise Tronico Vigicell (partenaire CIFRE de la thèse) sont analysées. Ces travaux s’inscrivent ainsi dans la recherche de solutions pour l’amélioration des techniques de surveillance de pollutions environnementales
In the field of toxicological bioassays, the current biosensors are mostly monoparametric and limited in terms of sensitivity and specificity. A more complete toxicity analysis thus calls for combinations to cross-check the results. In this context, the latest progress in Raman spectroscopy opens new research perspectives on a fast method of observing metabolic responses against toxic agents. Indeed, Raman spectra constitute molecular fingerprints of the observed biological samples, offering a global multiparametric view of their physiology. Based on the premise that the molecular variations triggered by a substance on a microorganism affect its spectral fingerprint, this thesis explores the Raman spectroscopy potential of identifying spectral signatures of targeted toxic effects. That said, proper physiological spectral fingerprints analysis requires complex chemometric methods. In the first part of this work, a particular attention has been given to the elaboration of a statistical strategy to highlight the effects of arsenic on the E. coli bacteria. To confirm the specific aspects of the generated spectral signatures, the study has then been extended to the observation of four microorganisms exposed to different kinds of toxic substances (antibiotic, metal, pesticides, phenol compounds). Spectral analyses lead to the identification of the most impacted macromolecules, allowing evidencing of specific toxic effects. Finally, in partnership with the company Tronico Vigicell (CIFRE partner of the thesis) this approach has also been tested on environmental water samples, making this work an integral part of the search for better environmental pollution monitoring solutions

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Cailler, Mélody. "Mécanismes chimiques virtuels optimisés pour la prédiction des polluants dans des flammes turbulentes." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLC084/document.

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Abstract:

La nature conflictuelle des contraintes de performances, d'opérabilité et de respect des normes environnementales conduit les motoristes à optimiser finement la géométrie du brûleur afin d'identifier le meilleur design.La Simulation aux Grande Echelles (SGE) est aujourd'hui un outil performant et est déployé de manière courante dans les Bureaux d'Etudes pour la prédiction des propriétés macroscopiques de l'écoulement.Toutefois, de nombreux phénomènes influencés par les effets de chimie complexe, tels que la stabilisation, l'extinction de flamme et la formation des polluants, reste un problème crucial.En effet, la description des effets de chimie complexe nécessite l'utilisation de modèles cinétiques détaillés imposant des coûts de calculs prohibitifs, des problèmes de raideurs numérique et des difficultés de couplage avec les échelles non résolues turbulentes.Afin d'inclure une description des processus chimiques, dans les simulations numériques de chambres de combustion réelles, des modèles réduits doivent être proposés.Dans cette thèse, une méthode originale, appelée chimie virtuelle optimisée, est développée.Cette stratégie a pour objectif la description de la structure chimique de la flamme et la formation des polluants dans des configurations de flamme représentatives.Les schémas cinétiques virtuels optimisés, composés de réactions virtuelles et d'espèces virtuelles, sont construits par optimisation des paramètres réactionnels et des propriétés thermochimiques des espèces virtuelles afin de capturer les propriétés de flamme d'intérêt
The conflicting nature of performance, operability and environmental constraints leads engine manufacturers to perform a fine optimization of the burner geometry to find the best design compromise.Large Eddy Simulation (LES) is an attractive tool to achieve this challenging task, and is routinely used in design office to capture macroscopic flow features.However, the prediction of phenomena influenced by complex kinetic effects, such as flame stabilization, extinction and pollutant formation, is still a crucial issue.Indeed, the comprehensive description of combustion chemistry effects requires the use of detailed models imposing prohibitive computational costs, numerical stiffness and difficulties related to model the coupling with unresolved turbulent scales.Reduced-cost chemistry description strategies must then be proposed to account for kinetic effects in LES of real combustion chambers.In this thesis an original modeling approach, called virtual optimized chemistry, is developed.This strategy aims at describing the chemical flame structure and pollutant formation in relevant flame configurations, at a low computational cost.Virtual optimized kinetic schemes, composed by virtual reactions and virtual species, are built through optimization of both kinetic rate parameters and virtual species thermo-chemical properties so as to capture reference target flame quantity

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Champeau, François. "Paramétrisation des processus physico-chimiques de formation des nuages et étude de leurs impacts sur l'évolution de la composition chimique atmosphérique." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00717866.

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Abstract:

Ce travail porte sur le développement d'un module microphysique de nuages liquides et glacés dans un modèle de chimie multiphase (Leriche et al., 2001). Le modèle complet a été appliqué afin d'évaluer le rôle de ces nuages sur les teneurs en polluants atmosphériques. Les nuages modulent le transport horizontal et vertical des polluants ainsi que leur lessivage via les précipitations, ils sont aussi le siège de réactions chimiques complexes. En paramétrisant la répartition des polluants entre les différentes phases du nuage via des processus comme le givrage, la croissance des cristaux par dépôt de vapeur, la fonte et la collection des hydrométéores, il est montré l'importance de la phase glace et de la morphologie des cristaux dans l'évolution chimique du nuage. Des scénarios de formation nuageuse sont définis à partir de masses d'air continentale et / ou marine, pour voir l'influence de la capacité du nuage à précipiter sur la composition chimique des hydrométéores. Des tests sur la rétention et l'enfouissement pilotant les échanges avec la phase glacée lors du givrage et de la croissance par dépôt de vapeur respectivement ont été menés pour conclure au rôle majeur joué par la glace dans le bilan des espèces traces

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Comeaga, Loretta. "Dispositifs d'étanchéité par geoéynthétiques bentonitiques dans les centres de stockage de déchets." Lyon, INSA, 1997. http://www.theses.fr/1997ISALO115.

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Abstract:

Les Géosynthétiques Bentonitiques (GB) sont des produits manufacturés résultants de l'association de bentonite et de matériaux géosynthétiques (géotextiles ou géofilms). Ils sont, depuis quelques années de plus en plus utilisés dans les centres de stockage de déchets, comme étanchéité en fond ou en couverture, seuls ou en associations avec des matériaux traditionnels (argile compactée, géo-membrane,. . . ). Actuellement, dans la plupart des pays, les normes des essais permettant de caractériser ces produits sont celles utilisées pour les géotextiles et les sols fins de faible perméabilité. Ces essais ne sont pas toujours adaptés aux Géosynthétiques Bentonitiques. Dans ce contexte, nous nous sommes fixés comme objectifs la mise au point d'appareillages et de modes opératoires adaptés et l'étude d'une manière unitaire de plusieurs géotextiles bentonitiques (aiguilletés, cousus, contenant de la bentonite en granulés ou en poudre) dans des conditions réelles d'utilisation. Des appareillages originaux ont été conçus afin d'étudier le comportement hydraulique des Géosynthétiques Bentonitiques dans des conditions proches de celles rencontrées dans un centre de stockage de déchets. Ils permettent de réaliser des essais de caractérisation et de performance, ainsi que d'étudier la compatibilité chimique Géosynthétique Bentonitique - lixiviat. La partie expérimentale a été consacrée à l'étude des performances hydrauliques de 4 produits actuellement commercialisés placés dans diverses situations pouvant être rencontrées dans un centre de stockage de déchets: • en contact avec des surfaces lisses ou des matériaux granulaires ; en contact avec un lixiviat synthétique, les GB étant secs, partiellement hydratés ou saturés à l'eau. De plus, des essais réalisés sur des échantillons présentant des défauts provoqués ont permis de montrer la capacité "d'autocicatrisation" de ces produits. La compatibilité chimique bentonite - lixiviat synthétique est analysée en fonction du degré de saturation à 1' eau avant la mise en contact avec le lixiviat et en fonction du type de Géosynthétique Bentonitique
Geosynthetic Clay Liners (GCL) are factory manufactured hydraulic barriers consisting of bentonite supported by geosynthetics (geotextiles or geomembranes). The last few years Geosynthetic Clay Liners are more and more often used as liners or in capping systems of landfills, as a single or part of a multilayer barrier, with traditional materials ( compacted clay or geomembrane). At the present, in most countries, tests on GCLs are performed using standards for geotextiles and low permeable soils, which are not always easy to adapt to GCLs. In this context, the aim of the presented work is to elaborate adapted devices and testing procedures and to study various GCL products (needlepunched, stitched, containing granular or powder bentonite) in real conditions and in similar manner. Original devices were developed in order to study the Geosynthetic Clay Liners hydraulic behaviour in simulated landfill conditions. They allow performing characterisation and performance tests, as well as to study the chemical compatibility with the leachate. The experimental part is focused on the study of the hydraulic performances of 4 products currently available on the market, in various situations: - in contact with smooth surfaces or granular materials; - in contact with a synthetic leachate, the GCL being dry, partially hydrated or saturated with • water. Tests performed on samples with defects allowed to verify the GCL's selfhealing capacity. The chemical compatibility of bentonite to synthetic leachate are analysed as a function of the degree of initial water saturation and of the type of GCL

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Kamionka, Marc. "Développement de systèmes multicapteurs et multivariables pour la mesure en continu de polluants atmosphériques." Saint-Etienne, EMSE, 2005. http://www.theses.fr/2005EMSE0010.

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Abstract:

Ce travail a pour but de mesurer les concentrations en polluants atmosphériques à l'aide de dispositifs dits "bas coût". L'association de plusieurs capteurs dans des systèmes multicapteurs pourrait palier à leur manque de sélectivité. Nous avons testé des capteurs à base de dioxyde d'étain avec du monoxyde de carbone (0-20 ppm), un mélange d'hydrocarbures (0-10 ppm), l'ozone (0-500 ppb), le dioxyde d'azote (0-500 ppb) et leurs mélanges. L'intérêt de certains capteurs pour la mesure de deux composantes majeures de pollution, l'ozone et les hydrocarbures, avec un choix approprié de paramètres de mesure a été démontré. Consécutivement au travail précédent, plusieurs systèmes multicapteurs ont été réalisés. Pour chacun d'eux, nous avons construit des modèles de comportement à l'aide de la méthode des Réseaux de Neurones. Il a été montré qu'un modèle étalonné directement avec de l'air urbain se révèle très efficace dans la détermination quantitative de l'ozone et des hydrocarbures
The aim of this work is to measure atmospheric pollutants concentrations thanks to low cost devices. For that, we use that is a metallic semiconductor. We tested sensors based on tin dioxide with carbon monoxide (0-20 ppm), a mixture of hydrocarbons (0-10 ppm, ozone (0-500 ppb) nitrogen dioxide (0-500 ppb) and their mixtures. Association of several of these sensors in multisensor array could be a solution to selectivity problem of this type of sensor. We showed the interest in using these sensors for two major pollution components : ozone and hydrocarbons. With an appropriate choice of sensors and measuring parameters. Consecutively with preceding work, several multisensors arrays were carried out. For each studied system, we built behaviour models using method of the Neural Networks. It was shown that a model calibrated directly with urban air appears very effective in the quantitative ozone ad hydrocarbon determination

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Bussard, Thierry. "Méthodologie de dimensionnement des zones de protection des captages d'eaux souterraines contre les polluants chimiques persistants /." [S.l.] : [s.n.], 2005. http://library.epfl.ch/theses/?nr=3277.

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MARCHAL, ALEXANDRE. "Etude de la contribution des familles chimiques constitutives des gazoles a la formation de polluants non reglementes." Orléans, 1997. http://www.theses.fr/1997ORLE2049.

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Abstract:

Cette etude consiste a quantifier la part relative de chaque famille chimique constituant les gazoles (n-paraffines, isoparaffines, naphtenes et aromatiques) sur la formation de polluants potentiellement reglementables (aldehydes, alcenes, benzene). La premiere partie de ces travaux a porte sur l'etude du comportement a l'oxydation d'hydrocarbures purs representatifs des constituants d'un gazole commercial. Ces hydrocarbures ont ete oxydes en reacteur auto-agite par jets gazeux dans un large domaine de pression, de temperature et de richesse. Les reactifs, les intermediaires reactionnels et les produits d'oxydation sont suivis par chromatographie en phase gazeuse. Au terme de cette premiere partie, il apparait que les hydrocarbures les plus reactifs sont les n-paraffines suivis des naphtenes et des isoparaffines ; les aromatiques sont tres peu reactifs. Des schemas d'oxydation des hydrocarbures sont egalement proposes ainsi que des mecanismes de formation des polluants etudies. Dans un second temps, afin de se rapprocher du carburant commercial, des solvants issus de distillation petroliere et types en terme de familles chimiques sont etudies dans les memes conditions. Une relation est etablie avec les corps purs. Une etude statistique des resultats permet de determiner la part relative des quatre familles chimiques considerees sur la formation des polluants etudies en fonction de la temperature de reaction. Les familles reactives produisent une grande partie des polluants a faible temperature. A l'inverse, les familles peu reactives sont les principales responsables de la formation des polluants a haute temperature. Enfin, dans le but de valider ces resultats d'un point de vue pratique, des essais moteur sont realises avec des carburant types chimiquement. Il apparait que les emissions sont tres dependantes des conditions de fonctionnement. Neanmoins, les resultats obtenus en reacteur semblent verifies : la charge imposee au moteur joue le meme role que la temperature dans le reacteur. En effet, les carburants riches en familles peu reactives seraient plus emissifs (vis a vis des polluants etudies) a faible charge que les autres carburants. A forte charge, les carburants qualifies de peu reactifs sont les plus emissifs.

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Bouslamti, Mohamed Amine. "Identification et évaluation des différents types et niveaux des contaminants chimiques dans le bois recyclé." Ecole centrale de Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012ECDN0023.

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Abstract:

La première partie de ce travail est l’étude de la disponibilité et de l’utilisation des ressources de bois recyclé. 16millons de tonnes de résidus de bois sont récupérés chaque année dans les entreprises ou les points de collectes (déchèteries). Seuls moins de 14% de cette matière première sont recyclés, en partie en raison d’un tri insuffisamment sélectif car souvent uniquement visuel. En effet les règlementations imposent le rejet de certaines ressources en raison de contaminations, volontaires ou involontaires, par des produits de préservation, peintures, etc. Il est évident que l’augmentation de la valorisation des déchets bois passe par une analyse systématique des niveaux de contaminants chimiques. Les Normes Européennes DD CEN/TS 14778-1 et DD CEN/TS 14780 :2005 décrivent des protocoles de réduction d’un gisement de bois recyclé de plusieurs centaines de tonnes à un échantillon représentatif de l’ordre de quelques dizaines de kilogrammes. Une étape de broyage est ensuite nécessaire afin de réduire les tailles moyennes des particules d’une dizaine de centimètre jusqu’à une limite supérieure de 500 µm pour extraire les produits chimiques et en mesurer les concentrations. Cette étape de préparation et d’analyse est relativement couteuse car réalisée sur plus d’une dizaine de kilogrammes L’élaboration d’un protocole robuste d’analyse de cet échantillon est donc importante. La méthodologie retenue a consisté à simuler un échantillon de bois recyclé à partir d’un mélange de particules propres et imprégnées (traitement de préservation par des sels métalliques) de répartition granulométrique connue, et à appliquer différents protocoles de prélèvement et d’extraction. L’analyse chimique a également fait l’objet de comparaison de méthodes et d’analyses statistiques. Si des techniques classiques d’analyse en solution (ICP-AES et AAS) ont été retenues pour l’élaboration du protocole, une étude par spectroscopie proche infra-rouge à transformée de Fourrier (SPIR-TF) a été étudiée afin de promouvoir une technologie plus rapide et potentiellement non destructive. Une méthode d’analyse statistique multivariée des spectres proche infrarouge a mis en évidence la discrimination entre des bois traités avec des produits organiques et des sels métalliques mais aussi entre les sels eux même. Les niveaux de contamination, en particulier des sels de cuivre, sont évalués par modélisation et comparaison avec une base de données spectrale d’échantillons contaminés connus (modèle PLS)
The first part of this thesis is a market study of the availability of recycled wood. Each year, in France, 16 million tons of wood waste are collected by specialist companies and waste reception centres. Less than 14% of this is recycled, partially because regulations do not allow highly contaminated wood resources and also because of inadequate sorting techniques, which are often limited to visual assessment. Clearly, recycled wood should be analysed chemically. European standards DD CEN/TS 14778-1:2005 and DD CEN/TS 14780:2005 describe how to obtain samples weighing tens of kg from stockpiles of hundreds of tons. The particles in the sample, often with a top size of several centimetres, must be ground to a fine flour of less than 500 µm. It is impractical to grind the whole sample and so a robust protocol which permits sub-sampling without introducing bias is necessary. A model sample of recycled wood was created using clean particles impregnated with different metals. Different sub-sampling protocols were applied to this model. The samples were analysed chemically in order to see differences via statistical analysis. Standard wet chemistry methods and analyses (ICP-AES and AAS) were used to measure metal contents. In addition, a potentially non-destructive technique based on Fourier Transform Near Infrared Spectroscopy (FT-NIRS) was used to characterize and to predict the presence of metals in wood samples. Multivariate statistical techniques permit the discrimination between particles containing different metals or organic preservatives. It is demonstrated that the level of contamination, particularly with copper slats, can be determined by comparing observations with a database of spectra obtained from known samples (PLS modelling)

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Péruchon, Laure. "Caractérisations des propriétés photocatalytiques des verres autonettoyants - corrélation entre paramètres physico-chimiques et activité photocatalytique." Lyon 1, 2007. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00453175.

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Abstract:

Après une dizaine d’années de recherche, les verres autonettoyants ont été commercialisés en 2001. Leur principe est basé sur les propriétés photocatalytiques d’une couche submicronique de TiO2 déposée à leur surface. Sous l’action du rayonnement solaire et en présence d’oxygène, ils sont capables de dégrader les salissures organiques adsorbées en surface. Le présent travail a pour but d’apporter une meilleure compréhension des interactions entre la couche TiO2 et les salissures réelles, ainsi que d’évaluer les cinétiques de dégradation photocatalytique de polluants modèles par les verres. L’influence de différents paramètres tels que la température, les caractéristiques de l’irradiation, la nature des familles des polluants a été étudiée et corrélée aux performances des verres
Glass is widely used material and especially in constructions. Since 2001, self-cleaning glasses have been launched on the European market. These glasses are based on the photocatalytic property of a submicronic layer of TiO2 deposited on their surface. Under UV-irradiation, TiO2 reacts with the oxygen and water molecules present in the atmosphere to produce free radicals. These radicals are able to degrade organic stains adsorbed on the glass surface. The present work is aimed at a better understanding of the interactions between TiO2 layer and real stains, as well as the photocatalytic physicochemical mechanisms implicated. The influence of different parameters on the self-cleaning glass efficiency has been studied. The photocatalytic degradation of different pollutant families was followed to correlate the nature of the organic compounds to their degradability

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Peruchon, L. "CARACTERISATIONS DES PROPRIETES PHOTOCATALYTIQUES DES VERRES AUTONETTOYANTS – CORRELATION ENTRE PARAMETRES PHYSICO-CHIMIQUES ET ACTIVITE PHOTOCATALYTIQUE." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00453175.

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Abstract:

Après une dizaine d'années de recherche, les verres autonettoyants ont été commercialisés en 2001. Leur principe est basé sur les propriétés photocatalytiques d'une couche submicronique de TiO2 déposée à leur surface. Sous l'action du rayonnement solaire et en présence d'oxygène, ils sont capables de dégrader les salissures organiques adsorbées en surface. Le présent travail a pour but d'apporter une meilleure compréhension des interactions entre la couche TiO2 et les salissures réelles, ainsi que d'évaluer les cinétiques de dégradation photocatalytique de polluants modèles par les verres. L'influence de différents paramètres tels que la température, les caractéristiques de l'irradiation, la nature des familles des polluants a été étudiée et corrélée aux performances des verres.

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Grazzini, Fabienne. "Étude expérimentale de la dispersion de polluants en présence d'obstacles." Toulouse, INPT, 1999. http://www.theses.fr/1999INPT001H.

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Abstract:

Nous étudions la dispersion d'un polluant rejeté à proximité d'obstacles placés dans une couche limite atmosphérique neutre reproduite dans un canal hydraulique. Pour recréer un tel écoulement, nous avons adapté une méthode développée pour les souffleries, et nous obtenons ainsi une couche limite périurbaine. Après validation de ce moyen d'essai, nous nous intéressons aux modifications du champ dynamique induites par un cube, puis par trois cubes, afin de caractériser les interactions de leurs sillages et des différentes échelles de turbulence mises en jeu. Des mesures de concentration d'un traceur, supposé passif et émis à proximité des cubes, sont faites par fluorescence induite par plan laser (PLIF). En nous appuyant sur l'analyse des champs de vitesse, nous montrons, pour deux positions de la source et deux configurations des cubes, que le polluant présente une forte anisotropie dans sa dispersion, et qui est étroitement liée aux vitesses moyennes et turbulentes proches du point d'émission.

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Persoons, Renaud. "Etude des méthodes et modèles de caractérisation de l'exposition atmosphérique aux polluants chimiques pour l'évaluation des risques sanitaires." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00747456.

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Abstract:

La démarche d'évaluation des risques sanitaires inclue dans ses étapes l'évaluation de l'exposition professionnelle. S'agissant de l'exposition par inhalation, différents modèles sont disponibles pour caractériser ou estimer les niveaux d'exposition. Les objectifs de cette thèse sont d'étudier et comparer les principales démarches existantes, voire d'en développer de nouvelles, afin de participer à leur validation et de définir leur places respectives en complément de la métrologie quantitative. Un premier chapitre présente les modèles existants et décrit leurs principes et applications. Une méthode qualitative est développée puis comparée à d'autres démarches similaires ainsi qu'à des modèles empiriques afin d'étudier leurs performances dans la caractérisation ou la prédiction des expositions aux solvants de laboratoire (chapitre 2). Nous suggérons l'utilisation en première intention des méthodes qualitatives afin de définir les situations d'exposition prioritaires vis-à-vis desquelles les modèles empiriques peuvent secondairement servir à estimer un niveau d'exposition. Les modèles statistiques de régression linéaire sont étudiés à travers une application dans le secteur du compostage des déchets, confirmant leur capacité à caractériser des déterminants spécifiques de l'exposition (chapitre 3). Les modèles physiques mécanistiques sont testés afin de reproduire des profils temporels de concentration, puis utilisés de façon probabiliste pour estimer la distribution des expositions et des risques sanitaires (chapitre 4). Ces modèles permettent d'approcher la variabilité spatio-temporelle des expositions et d'identifier les mécanismes à l'origine des expositions. Les forces et limites de ces différentes approches sont comparées et des préconisations d'utilisation sont définies, assorties de perspectives de travail (chapitre 5). Mots clefs : exposition, risques, modèles, déterminants, prédictions, variabilité, incertitude.

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Farah, Jinane. "Etude de la fraction lipidique de pollens allergisants et de ses modifications chimiques causées par les polluants atmosphériques." Thesis, Lille, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R057.

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Abstract:

La fraction lipidique pollinique a un effet adjuvant sur la réaction allergique et elle est impliquée dans les processus de germination. L’altération de cette fraction par les polluants atmosphériques est peu documentée dans la littérature bien que des effets délétères soient possibles sur la santé des sujets allergiques. Notre travail a été effectué sur deux pollens parmi les plus allergisants : la fléole des prés (phleum pratense) et le bouleau (betula pendula). La fraction lipidique des pollens intacts a été identifiée et quantifiée par chromatographie en phase gazeuse équipée d’un détecteur à ionisation de flamme ou couplée à la spectrométrie de masse. Les principales familles chimiques identifiées sont les suivantes : alcanes, alcools, alcènes, acides gras saturés et insaturés, aldéhydes et stérols. Une exposition in vitro des pollens à l’ozone a mis en évidence une réactivité des alcènes et une production d’acides gras saturés et d’aldéhydes. Le dioxyde d’azote a montré quant à lui un rôle protecteur vis-à-vis de la réactivité de l’ozone. La biodisponibilité des lipides des pollens intacts semble faible comme l’ont montré les extractions du pollen en milieu aqueux sans agitation. Par ailleurs, nos résultats semblent donner un nouveau rôle à la rupture des pollens dans l’atmosphère. En effet, nous avons observé une extraction facilitée des lipides pour les pollens broyés et notamment d’espèces immunostimulantes telles que les acides linoléique et α-linolénique. Le rôle d’adjuvants à la réaction allergique de ces lipides extraits du pollen cassé ou pollué devra être précisé dans une étude ultérieure
The pollen lipidic fraction has an adjuvant effect on the allergic reaction and it is involved in germination processes. The alteration of pollen lipids by atmospheric pollutants is poorly documented in the literature although negative health effects are suspected. Our work was carried out on two highly allergenic pollens: timothy grass (phleum pratense) and birch tree (betula pendula). The lipid fraction of intact pollen was identified and quantified by gas chromatography equipped with a flame ionization detector or coupled to mass spectrometry. The main chemical families identified are: alkanes, alcohols, alkenes, saturated and unsaturated fatty acids, aldehydes and sterols. In vitro exposure of pollen to ozone has exhibited the reactivity of alkenes and the production of saturated fatty acids and aldehydes. Nitrogen dioxide has shown a protective role toward the reactivity of ozone. Furthermore, the bioavailability of lipids from intact pollen appears to be low as shown by pollen extractions with aqueous solvent without agitation. Moreover, our results give a new role to the rupture of pollen in the atmosphere. In fact, we observed a facilitated extraction of lipids for crushed pollen and in particular the release of immunostimulatory species such as linoleic and α-linolenic acids. The adjuvancy effects of the lipids extracted from broken or polluted pollen grains to the allergic reaction should be unraveled in a future work

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Ledoux, Frédéric. "Les aérosols particulaires atmosphériques sur le Dunkerquois : caractérisations chimiques, physiques, spectroscopiques et évaluation de leur toxicité." Littoral, 2003. http://www.theses.fr/2003DUNK0096.

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Abstract:

La région Nord-Pas de Calais, et plus particulièrement le Dunkerquois sont le siège d'une activité industrielle très intense. A l'échelon français, l'agglomération de Dunkerque est en effet responsable de près de 13% des rejets industriels de poussières dans l'atmosphère. Ce travail s'inscrit dans ce contexte et vise à caractériser la charge particulaire présente dans l'atmosphère dunkerquoise, à évaluer l'influence des émissions de ce complexe industrielo-urbain sur l'atmosphère environnante, ainsi qu'à appréhender l'étude de leur toxicité. Les résultats issus de deux campagnes de mesures saisonnières montrent que les teneurs atmosphériques moyennes en éléments sont du même ordre de grandeur que celles relevées en d'autres sites de la Mer du Nord, notamment en raison de conditions atmosphériques favorables en regard de l'implantation industrielle. Il est ainsi mis en évidence que sous certaines conditions météorologiques, les rejets résultants de l'activité urbaine et périurbaine entraînent des teneurs atmosphériques très supérieures à celles relevées lors d'une influence industrielle. La recherche de traceurs spécifiques de sources d'émissions a été effectuée, et à cette occasion nous avons obtenu des résultats très significatifs par l'utilisation de la spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique, jusqu'alors peu employée dans ce domaine d'étude. Les mesures réalisées à environ 15 kilomètres de ce complexe montre que son influence se limite à quelques éléments métalliques tels que Fe, Pb ou encore Zn. Après avoir recueilli et caractérisé un échantillon de poussières atmosphériques, l'étude de la toxicité a révélé que ces dernières ont un effet sur un modèle de cellules pulmonaires humaines (L132) et occasionnent un stress oxydant
The northern part of the France and especially the city of Dunkerque is subject to an intense and heavy industrial activity. This high industrialized city emits in the atmosphere about 13% of the french industrial total of particles. This study was done in this frame and the aim of this work is to characterize atmospheric aerosols in Dunkerque, to evaluate its influence upon nearest locations, and to test the toxicity of the particles. Results fromtwo seasonal sampling campaigns shows that mean atmospheric concentrations are in the same order than those of other North Sea sites, and this is the consequence of very favorable meteorological conditions. This study underlines that during specific meteorological conditions, impacts of emissions from urban sources can be much higher than those of the industrial park. Specific tracers of sources of emissions sources were investigated, and very positive results are obtained with Electron Paramagnetic Resonance spectroscopy. Measurements performed at about 15 km from Dunkerque shows that this industrial city influences atmospheric concentrations of some metals like Fe, Pb or Zn. Impact of atmospheric particules upon human pulmonary epithelial cells (L132) evidences that such particles produces an oxidative stress

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Truong, Thanh-Toan. "Capteurs chimiques à transduction optique de polluants atmosphériques à base de matériaux nanoporeux : applications au benzène et au toluène." Paris 11, 2004. http://www.theses.fr/2004PA112072.

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Abstract:

Pour répondre à la demande croissante en capteurs de faible coût de benzène, dont la teneur dans l'atmosphère est légiférée, nous avons voulu élaborer des capteurs chimiques d'hydrocarbures aromatiques monocycliques (HAMs). Dans cet objectif, nous avons mené deux stratégies de recherche en choisissant comme couche sensible des matrices nanoporeuses et des méthodes optiques de détection. Dans une première stratégie, pour piéger les HAMs, nous avons synthétisé des xérogels organique-inorganiques dont la taille des pores a été ajustée aux dimensions des polluants. Ces derniers sont piégés irréversiblement et leur concentration peut être déduite à partir de la mesure de leur absorbance dans l'UV. L'efficacité d'un tel capteur est optimale pour des concentrations de polluants inférieures à 100 ppb en raison de leur lente diffusion dans le réseau de pores. Du fait de cette lenteur, ce capteur sera dédié aux mesures de valeurs moyennées des polluants. Dans une seconde stratégie visant à l'obtention d'une réponse rapide et une sensibilité accrue du capteur, nous avons élaboré des films minces de matériaux mésoporeux dopés avec une molécule-sonde fluorescente, le difluorure de dibenzoylméthanatobore (DBMBF2). Le DBMBF2 formant un complexe non fluorescent avec le benzène, la métrologie du polluant est basée sur une mesure de perte de l'intensité de fluorescence du DBMBF2. Cette méthode est compromise à cause de l'oxygène qui contribue aussi à éteindre la fluorescence du DBMBF2. En revanche, le complexe DBMBF2-benzène présente un spectre d'absorption caractéristique qui pourrait être exploité pour une métrologie du benzène basée sur des mesures d'absorbance
Low cost sensors of volatile organic compounds are needed for the detection of atmospheric pollutants. In the present work, our efforts are focused on monocyclic aromatic hydrocarbons (MAHs) and particularly on benzene, whose atmospheric concentration has been legislated because of its high toxicity. We chose to elaborate chemical sensors using nanoporous materials as sensitive layers for the trapping of MAHs, and optical techniques for their detection. Two strategies have been developed. The first one is based on the use of hybrid organic-inorganic xerogels, whose pore sizes have been tailored to irreversibly trap benzene and toluene. The concentrations of these compounds can therefore be deduced from their absorbance in the UV domain. The efficiency of the sensor is optimum for pollutant concentrations lower than 100 ppbs because of the slow pollutant diffusion within the narrow pores. Because of the slow response, the sensor can only be applied for the measurements of averaged values of the pollutant concentration. The second strategy has aimed at improving both sensitivity and response time of the sensor. In this case, mesoporous thin films of inorganic polymers were doped with a fluorescent probe, dibenzoylmethanatobore difluoride (DBMBF2). DBMBF2 was shown to form a ground state complex with benzene which does not fluoresce. The metrology of benzene is then based on the loss of the fluorescence intensity. This method however suffers from the interference of oxygen which contributes to the quenching of the DBMBF2 fluorescence. Nevertheless, the DBMBF2-benzene ground state complex

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Paolacci, Hélène. "Capteurs chimiques à transduction optique de polluants atmosphériques à base de matériaux nanoporeux : application au formaldéhyde et autres composés carbonylés." Paris 11, 2006. http://www.theses.fr/2006PA112317.

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Abstract:

Suite a la reglementation classant le formaldehyde comme compose cancerogene pour l'homme, il existe une demande en capteurs sensibles, selectifs et de faible cout. Dans cet objectif, nous avons elabore un capteur chimique ayant comme couche sensible des matrices nanoporeuses et fonctionnant avec une detection optique (absorption ou fluorescence). La matrice est elaboree via le procede sol-gel qui permet, en fonction des parametres de synthese, d’ajuster la taille des pores. Pour augmenter la selectivite, nous avons dope ces matrices avec une molecule-sonde, le fluoral-p, qui reagit avec le formaldehyde pour former un compose cyclique la 3,5-diacetyl-1,4-dihydrolutidine (ddl). Differents parametres influant sur la cinetique de la reaction ont ete etudies: la concentration de fluoral-p dans les films, l'effet du debit et de l'humidite contenue dans le flux ainsi que la teneur en formaldehyde dans le melange gazeux. En etablissant les courbes de calibration a partir des cinetiques de formation de la ddl en fonction de la teneur en formaldehyde, nous montrons la possibilite de detecter 2 ppb de formaldehyde en 30 min ou des concentrations superieures a 10 ppb en 5 min. L'eau est le seul interferent important. Pour capter l'ensemble des composes carbonyles, nous avons egalement elabore sur le meme principe un capteur base sur la reactivite de la 2,4-dinitrophenylhydrazine avec les composes carbonyles. Un brevet a ete depose sur l’elaboration des capteurs. Nous avons de plus mis au point un systeme de detection semi-miniaturise comprenant une cellule a ecoulement, une source lumineuse fibree, un spectrophotometre miniature et un ordinateur portable. Depuis que le formaldehyde est classe comme compose cancerogene pour l'homme, il existe une demande croissante en capteurs sensibles, selectifs, rapides et peu couteux pour sa detection et quantification. Dans cet objectif, nous avons elabore un capteur chimique en appliquant diverses strategies. La premiere est basee sur l'utilisation de matrices nanoporeuses, agissant comme des eponges et capables de discriminer les polluants par leur taille. En dopant la matrice d'une molecule-sonde, le fluoral-p, capable de reagir specifiquement avec le formaldehyde pour former la 1,6-diacetyl-2,5-dihydrolutidine (ddl), on peut detecter optiquement le polluant via l'absorption ou la fluorescence de la ddl. Cette strategie permet d'optimiser la selectivite, la sensibilite et le temps de reponse du capteur. Pour determiner le domaine de fonctionnement du capteur, differents parametres ont ete etudies: le taux de dopage en fluoral-p, la teneur du polluant dans les melange gazeux, l'effet du debit et de l'humidite du flux et les interferents gazeux. Ainsi, le capteur est utilisable dans un domaine d'hygrometrie de 0 a 60% et peut detecter 2 ppb de formaldehyde en 30 min sans probleme d'interference. Par ailleurs, pour capter l'ensemble des composes carbonyles, nous avons mis au point un capteur utilisant comme molecule-sonde la 2,4-dinitrophenylhydrazine, qui forme avec ces composes, les derives d'hydrazone correspondants. Un brevet a ete depose sur l'elaboration de ces deux types de capteurs. Nous avons de plus mis au point un prototype de demonstration semi miniaturise, incluant une cuve a ecoulement, un spectrophotometre miniature, une source lumineuse et un ordinateur portable
Formaldehyde, a well-identified indoor pollutant, was recently classified as carcinogenic. New regulations for the air quality are expected, therefore there is a need for low-cost sensors, sensitive and selective with a fast response time for the detection of formaldehyde at ppb level. In the present work, we had developed a chemical sensor based on nanoporous matrices doped with fluoral-p and optical methods of detection. The nanoporous matrices, elaborated via the sol-gel process, display nanopores whose cavity is tailored for the trapping of the targeted pollutant. They provide a first selectivity with the discrimination of the pollutants by their size. A second selectivity is obtained with a molecular probe, fluoral-p, which reacts specifically with formaldehyde leading to the 3,5-diacetyl-1,4-dihydrolutidine (ddl). The kinetics of formation of ddl was studied as function of many parameters such as the concentration of fluoral-p in the matrix, the pollutant content in gas mixture, the flow rate, the relative humidity of the gas mixtures and interference with other carbonylated compounds. The present chemical sensor can detect, via absorbance measurements, 2 ppb of formaldehyde within 30 min over a 0 to 60% relative humidity range. Moreover, to detect the total carbonylated compounds, we also explored the potentiality of a chemical sensor using, as a probe molecule, the 2,4-dinitrophenylhydrazine which forms with these compounds the corresponding hydrazones derivatives. A patent was deposited for these two sensors. We have also developed a semi-miniaturized prototype for demonstration, using a flow cell, a miniaturized spectrophotometer, a light source and a laptop. Sensitive, selective, quick and low cost sensors for formaldehyde are needed, since this has been classified as a carcinogenic compound for human. An answer to these constrains is a chemical sensor using different strategies. First, we chose nanoporous matrix, elaborated by sol-gel process, which will act as sponges and discriminate pollutants by their size. Second, we doped these matrix with a molecular probe, fluoral-p, which will react specifically with formaldehyde to form 1,6-diacétyl-2,5-dihydrolutidine (ddl). Then, the pollutant can be detected via the absorbance or the fluorescence of ddl. Thus sensor's sensitivity, selectivity and response time are optimized. To determine sensor's working field, different parameters has been studied: the concentration of fluoral-p in matrix, the pollutant content in gaseous flux, the effect of the flow and humidity rate of the flux and gaseous interferents. Thus, the sensor detects 2 ppb of formaldehyde within 30 minutes without any interferent's problem and works from 0 to 60% of relative humidity. In other hand, to detect the whole carbonyl compounds, we developed a sensor using, as a probe molecule, 2,4-dinitrophenylhydrazine, which forms with these compounds, the corresponding hydrazones derivatives. A patent was taken out for these two sensors. We have also developed a semi-miniaturized prototype for demonstration, using a flow cuvette, a miniaturized spectrophotometer, a light source and a laptop

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Sengele, Armelle. "Décontamination et dépollution par photocatalyse : réalisation d'un dispositif d'élimination d'agents chimiques toxiques et de polluants dans l'air et dans l'eau." Thesis, Strasbourg, 2015. http://www.theses.fr/2015STRAF066/document.

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Abstract:

Ce travail de thèse consiste à synthétiser des nanoparticules de dioxyde de titane pour la décontamination d’agents chimiques par photocatalyse. L’objectif principal est d’optimiser le photocatalyseur pour la dégradation du sulfure de diéthyle (DES), simulant de l’ypérite. L’oxydation du DES produit des sulfates qui empoisonne le TiO2. Le but est donc de limiter cette désactivation ainsi que le rejet de molécules toxiques. Une solution est d’augmenter la surface spécifique par deux méthodes : le dopage du TiO2 au tantale ou à l’étain et l’ajout d’un porogène lors de la synthèse par voie sol-gel. Les catalyseurs optimisés présentent des taux de conversion élevés pour l’élimination du DES en phase gazeuse sous flux continu grâce à leur surface spécifique importante et leurs propriétés d’adsorption. Les matériaux les plus performants sont ensuite immobilisés sur des mousses tridimensionnelles de β-SiC. Ces média photocatalytiques se désactivent mois rapidement que les matériaux pulvérulents. Une régénération par une solution de soude permet de retrouver leur activité initiale. Ce qui permet une utilisation industrielle possible des catalyseurs. Cette thèse ouvre la voie à la réalisation d’un prototype de décontamination de l’air pour l’élimination d’agents chimiques de guerre
This work consists in the synthesis of titanium dioxide nanoparticles for the decontamination of chemical warfare agents by photocatalysis. The main goal is to optimize the photocatalyst to eliminate diethylsulfide (DES), simulating yperite. The oxidation of DES generates sulfates that lead to the poisoning of TiO2. Thus, the aim is to limit this deactivation and to avoid a release of harmful products. A solution is to increase the specific suface area by two methods: doping TiO2 with tantalum or tin and adding a porogen during the sol-gel synthesis. These optimized catalysts exhibit high conversion rates for DES elimination in the gas phase under a continuous flow thanks to their high specific surface area and their adsorption properties. The best catalysts are immobilized on tridimensional β-SiC foams. These photocatalytic foams deactivates slower than the TiO2 powders. A regeneration by an NaOH solution can restore their initial activity. It allows a possible industrial application for these catalysts. This thesis opens the way to realize a decontamination prototype for air to eliminate chemical warfare agents

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Kumaran, Satish. "Immobilisation d'enzymes pour la réalisation de biocapteurs : analyse par injection en flux continu (FIA) : applications au dosage de composés polluants." Lyon 1, 1991. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00836242.

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Abstract:

Cette étude porte sur la réalisation de biocapteurs et la mise au point d'un système d'analyse par injection en flux continu (FIA). Ces systèmes sont destinés au dosage de composés polluants présents dans l'eau, notamment de pesticides organophosphores et de carbamates. Ces biocapteurs associent une électrode de pH et une membrane enzymatique. Différentes techniques d'immobilisation des cholinesterases (acétylcholinestérase et butyrylcholinestérase) sur des membranes polyamide pré-activées, par piégeage dans un gel polymère et sur des membranes en toile de nylonTM sont d'abord présentées. Ensuite, l'optimisation des conditions opératoires et la comparaison de leurs performances sont examinées. Des capteurs enzymatiques à réponse rapide, pour le dosage de substrat, sont réalisés grâce à une nouvelle technique d'immobilisation d'enzyme sur électrode de verre (brevet français F-9011630, 1990). La nouveauté de cette technique réside dans le dépôt d'un agent réticulant vaporisé sur l'extrémité sensible de l'électrode de verre. Une simulation mathématique de la réponse de ces biocapteurs permet d'apprécier les quantités d'enzyme immobilisées. Un système FIA basé sur l'inhibition de l'acetylcholinestérase immobilisée au sein d'un réacteur tubulaire à rangée de billes, est mis au point pour le dosage des organophosphates et des carbamates. Plusieurs paramètres opératoires sont d'abord optimisés. Ce système est ensuite appliqué au dosage d'insecticides contaminant accidentellement l'eau de mer. La réactivation de l'enzyme inhibée dans le réacteur, permet sa réutilisation de nombreuses fois.

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Bultelle, Florence. "Recherche des effets des contaminants chimiques sur le transcriptome de la moule zébrée (Dreissena polymorpha)." Le Havre, 2002. http://www.theses.fr/2002LEHA0016.

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Abstract:

Ce travail a été initié dans le but de rechercher les effets cellulaires et physiopathologiques des contaminants chimiques chez Dreissena polymorpha. Ce bivalve dulcicole est considéré comme une espèce sentinelle de la contamination chimique de l'environnement. Deux méthodes d'analyse du transcriptome en système ouvert ont, en outre, été mises en œuvre : la " Differential Display PCR " et la construction de banques soustractives par " Subtractive PCR Suppression Hybridization ". Les dreissènes ont été soumises à trois contaminations (aroclor 1254 et 3-méthylcholantrène ; atrazine ; chrysène). Un grand nombre d'ADNc candidats à une expression différentielle ont été isolés en réponse aux contaminants utilisés. Ces clones ont été systématiquement séquencés et analysés in silico dans les bases de données bioinformatiques. Les clones isolés codent potentiellement pour des protéines impliquées dans des grandes catégories fonctionnelles. Enfin, des puces à ADN comportant l'ensemble des clones isolés ont été construites. Les données recueillies doivent contribuer à une meilleure compréhension des mécanismes physiologiques et cellulaires mis en œuvre par les bivalves en réponse à une exposition à des xénobiotiques
This search has been initited with the aim of seeking cellular and physiological pathological effects of chemical contaminants in Dreissena polymorpha. The methodology used is based on analysis of transcriptome modifications in animals exposed to xenobiotics in controlled laboratory conditions. Two open approaches of transcriptome analysis, Differential Display PCR and construction of subtractive libraries by Subtractive PCR Suppression Hybridization. Zebra mussels were exposed to several contaminants (Aroclor 1254 and 3-methylcholantrene; atrazine; chrysene). A number of candidate clones for differential expression were isolated. Following sequencing of each clone, in silico screening of bioinformatics databases were performed in order to identify potential orthologous proteins. Our isolated clones are likely to encode proteins that are involved in various functional cellular mechanisms. Finally, microarrays comprising all the clones we isolated were manufactured. Sequences and data that we collected should contribute to a better understanding of the cellular and physiological mechanisms occurring in bivalves species in response to chemical contamination

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Loup, Benoît. "Étude des effets des contaminants chimiques de l'environnement chez les bivalves : approche de toxicogénomique fonctionnelle." Le Havre, 2008. http://www.theses.fr/2008LEHA0008.

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Abstract:

Dans le domaine de l'intelligence artificielle distribuée, la branche des systèmes multiagents s'intéresse à la résolution des systèmes complexes par un ensemble d'agents mis en interaction. Tout comme pour la programmation orientée objet, la nécessité de garantir aussi bien l'intégrité du développement que le bon déroulement du programme est apparue comme un problème majeur. Cette thèse se positionne dans cette problématique. Après avoir présenté une analyse des différents moyens mis à la disposition de la communauté concernant la validation des systèmes multiagents, nous proposons une nouvelle approche. Notre approche est basée sur une validation ciblée des parties d'un système que nous nommons les propriétés. Ces propriétés forment le coeur de notre recherche et sont donc largement étudiées. Notamment, nous étudions et formalisons le concept, proposons un modèle et une manière d’extraire ces propriétés lors de la conception d'un système. D'autre part, nous montrons comment réifier ces propriétés afin de les rendre exploitables par des entités logicielles. Nous présentons aussi une architecture que nous avons développée et qui permet de valider un système évoluant sur une plate-forme distante lors de son exécution. La validation se base sur les propriétés réifiées exploitées par des agents vérificateurs dont le rôle est de mettre en évidence tout comportement déviant du système
Research in Distributed artificial intelligence, and more particulary on multiagent system are interested in the resolution of complex systems thanks to a set of interacting agents. As it is performed for softwares developed using the object paradigm, multiagent programming needs to validate and verify multiagent systems developed. This thesis discusses about a new approach for this issue. This approach deals with an online verification of properties of the system. These properties are central in our research and are widely studied. In particular, we study and formalize the concept, we propose a model and we show how to extract these properties when designing a system. Moreover, we show how to transform these properties in order for them to be used by software entities. We also present a multiagent architecture that we have developed and which will help validate a system during its execution. Relying on the properties identified during the design stage, the validator agents try to identify any deviant behavior of the system

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Togbe, Casimir. "Etude cinétique de l'oxydation de constituants de biocarburants et composés modèles : formation de polluants." Phd thesis, Université d'Orléans, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00585394.

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Abstract:

Pour faire face à l'épuisement des combustibles fossiles conventionnels et aux préoccupationsenvironnementales dont le réchauffement climatique, de nouveaux carburants issus de la biomasse sontutilisés purs ou comme co-carburants ; d'autres sont envisagés pour le futur. Une meilleure connaissance dela cinétique chimique d'oxydation des composés présents dans ces carburants alternatifs est indispensable.L'objectif de cette thèse est donc d'obtenir de nouvelles bases de données expérimentales et d'élaborer desmécanismes cinétiques d'oxydation des constituants de ces nouveaux carburants. Des molécules de deuxfamilles chimiques, à savoir les esters méthyliques et les alcools, ont été sélectionnées. L'oxydation de cescomposés purs ou en mélanges a été étudiée en réacteur auto-agité à haute pression (10 atm) et dans un largedomaine de températures (530-1250 K) et de richesses (ca. 0,3-4). Les profils de concentration des réactifs,produits et principaux intermédiaires stables ont été obtenus par spectroscopie d'absorption infrarouge àtransformée de Fourier (IRTF) et chromatographie en phase gazeuse (GC-FID-TCD-MS). Les résultatsobtenus ont permis de proposer des modèles cinétiques permettant de simuler avec un bon accord une grandepartie des résultats expérimentaux obtenus au cours de cette thèse. Les analyses cinétiques ont permis dedéterminer les principales voies de consommation de ces composés (principalement des mécanismes deperoxydation-isomérisation à basse température et de métathèse puis décomposition par β-scission à hautetempérature). Elles ont permis d'identifier les réactions les plus influentes (réactions de métathèse etréactions impliquant particulièrement les composés de la base C0-C2).

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Kamel, Naouel. "Effets combinés des facteurs environnementaux et des polluants chimiques chez la moule Mytilus galloprovincialis : harmonisation des biomarqueurs d’exposition suivant lesrecommandations OSPAR et MEDPOL." Nantes, 2014. https://archive.bu.univ-nantes.fr/pollux/show/show?id=a3c3b77f-66c2-4c24-8210-2922f440eca3.

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Abstract:

L’application d’une approche intégrée chimie et biologie permet d’évaluer la qualité environnementale des milieux aquatiques en général et d’une lagune en particulier. La biosurveillance permet d’évaluer les effets dans le temps et dans l’espace de la présence de l’ensemble des contaminants et autres facteurs de stress dans le milieu naturel. L’influence de la température sur la réponse des biomarqueurs a été étudiée dans des conditions expérimentales sur des moules de la lagune de Bizerte exposées à du Benzo(a)pyrène. Des expérimentations in situ nous ont permis de suivre les variations des mécanismes biochimiques et physiologiques chez la moule Mytilus galloprovincialis provenant de deux sites peu et fortement contaminés de la lagune de Bizerte. Une approche couplant les interactions entre les facteurs abiotiques et biotiques dans l’espace et le temps a permis d’identifier l’élévation de température en période estivale et l’effort de ponte comme paramètres les plus impactant de la réponse métabolique d’adaptation. La réponse métabolique d’adaptation est basée sur un suivi mensuel pendant deux cycles saisonniers, d’une batterie de biomarqueurs d’exposition et d’effet (la benzopyrène hydroxylase, la glutathion S-transférase, les protéines de résistance aux multixénobiotiques, l’acétylcholinestérase, la catalase, le malonedialdéhyde, la stabilité des membranes lysosomales et les cassures des brins d’ADN (test Comet)) et des marqueurs physiologiques (indices de condition et gonadique) sur deux sites peu et fortement contaminés par les métaux lourds, les hydrocarbures aromatiques polycycliques et les polychlorobyphenils. L’étude mensuelle sur deux cycles saisonniers a également permis (1) d’appliquer l’indice de réponse biologique (IBR : Integrated Biological Response) pour une interprétation intégrée des biomarqueurs en cas d’exposition chronique et (2) de proposer des seuils sans effets (BAC : Background Assessment Criteria) et des seuils avec effets des contaminants chimiques (EAC : Evaluation Assessment Criteria) dans l’objectif de standardiser l’interprétation des biomarqueurs en surveillance d’une une lagune méditerranéenne du nord de la Tunisie
The assessment of the environmental quality of aquatic ecosystem used an integrated approach of chemistry and biology. The influence of temperature on the Response of biomarkers has been studied in experimental conditions on mussels from the Bizerte lagoon exposed to Benzo [a] pyrene. In situ experiments have allowed us to track changes in biochemical and physiological mechanisms in the mussel Mytilus galloprovincialis from two little and heavily contaminated Bizerte lagoon sites. Spatial and seasonal variations in a battery of biomarkers were analyzed in relation to environmental parameters. Approach coupling interactions between abiotic and biotic factors in space and time identified the rise in temperature in summer and effort laying the greatest impact as parameters of metabolic adaptive response. The metabolic response of adaptation is based on an monthly monitoring for two seasonal cycles, a battery of effect and exposure biomarkers (benzopyrene hydroxylase, glutathione Stransferase, multxenobiotics resistance, the acetylcholinesterase, catalase, malondialdehyde, the stability of lysosomal membranes and DNA strand breaks (Comet assay)) and physiological markers (condition and gonadic indices) on two sites and some highly contaminated by heavy metals, polycyclic aromatic hydrocarbons and polychlorobyphenils. The monthly survey of two seasonal cycles also allowed (1) to apply the biological response index (IBR : integrated biological response) for an integrated interpretation of biomarkers for chronic exposure and (2) to propose thresholds no effect (BAC : background assessment criteria ) and thresholds with effects of chemical contaminants (EAC : Environment assessment criteria ) with the aim of standardizing the interpretation of biomarkers in monitoring a Mediterranean lagoon in northern Tunisia

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Dagnelie, Romain. "Développement d'un capteur chimique de polluants atmosphériques à transduction optique et à la base de matériaux nanoporeux : application à la détection des composés carbonylés pour le contôle de la qualité de l'air." Paris 11, 2009. http://www.theses.fr/2009PA112311.

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Abstract:

Ce travail de thèse à été effectué dans l’équipe « Capteur de polluants atmosphériques » dirigée par Thu-Hoa Tran-Thi, au sein du Laboratoire Francis Perrin (URA 2453, CEA/CNRS). L’équipe travaille sur la détection de polluants gazeux toxiques pour la qualité de l’air, la surveillance de l’exposition des travailleurs et pour la lutte contre le terrorisme chimique. Parmi les polluants présents dans l’air intérieur, nous nous sommes particulièrement intéressés aux COV et plus précisément à la famille des composés carbonylés. Les deux plus petites molécules de cette famille sont le formaldéhyde et l’acétaldéhyde. Ce sont des polluants ubiquistes de l’air intérieur, dont les concentrations moyennes retrouvées dans les logements français sont de l’ordre de 18 ppb et 7 ppb respectivement (1 ppb = 10-9 molécules par molécules d’air). Le formaldéhyde a été classé comme « cancérigène certain chez l’homme » en 2004 par le Centre international de Recherche sur le Cancer. La valeur de 18 ppb mesurée dans les logements est supérieure aux recommandations de l’Agence Française de Sécurité et de Surveillance de l’Environnement du travail qui est de 8 ppb pour une exposition chronique. Ainsi la détection et la quantification des concentrations en formaldéhyde dans les logements et les lieux publiques est un enjeu majeur de la politique de santé environnementale. Ill existe aujourd’hui une demande pour un capteur bon marché et simple d’utilisation permettant de mesurer en temps réel de faibles concentrations de formaldéhyde. La stratégie adoptée au LFP consiste à développer des capteurs chimiques innovants à partir de matériaux de silice poreuse. Le procédé sol-gel est utilisé afin de déposer des couches minces de silice (xérogels) de grande surface spécifique (400 - 600 m2. G-1), soit la surface d’un terrain de tennis, déposé sur un substrat transparent de 1cm². Ceci permet le piégeage par adsorption d’un grand nombre de molécules de polluant. Le dopage des matrices par des réactifs organiques permet d’assurer la sélectivité des capteurs : le Fluoral-P est utilisé comme dopant pour la détection sélective du formaldéhyde, et l’hydralazine, non sélective, pour la détection des aldéhydes totaux. Dans le cas du formaldéhyde, le Fluoral-P réagit sélectivement pour former la Dihydro-Diacétyl-Lutidine (DDL), qui est un produit fluorescent. Un prototype de démonstration à été conçu et automatisé au laboratoire et mesure l’absorption et la fluorescence des couches sensibles en temps réel à l’aide d’un spectrophotomètre miniature. Lors de l’exposition d’une couche sensible à un flux de gaz à analyser la vitesse d’apparition de la fluorescence permet de quantifier en moins de cinq minutes la concentration en formaldéhyde avec une sensibilité inférieur à 0,4 ppb. L’étude de la réponse du capteur en fonction des paramètres critiques à été effectuée. La calibration du capteur à été réalisée en fonction de la concentration en polluant, de la température et de l’humidité relative. Il est ainsi possible d’effectuer des mesures avec un temps de réponse inférieur à 3 minutes dans une gamme d’humidité relative de 0 à 70 % et une gamme de concentrations de formaldéhyde de 0,4 à 160 ppb. L’utilisation d’un filtre desséchant permet d’élargir la gamme de mesures à 100% d’humidité relative. Un mode d’exposition pulsé du capteur à été développé et consiste à exposer plusieurs fois une même couche sensible à des périodes répétées de 3 minutes sous flux. Ce mode permet de réaliser 40 mesures par couche sensible, soit un suivi de la concentration en formaldéhyde en air réel sur 7 heures avec une fréquence de mesure de 10 minutes. Ces résultats ont été validés lors de différentes campagne d’intercomparaison, dont une menée en 2008 à l’Institut National de L’Environnement et des Risques Industriels. Nous avons ainsi démontré qu’il est possible de suivre les variations quotidiennes de la concentration en formaldéhyde en air réel. L’appareil peut mesurer des pics de pollution sur de faibles durées inférieures à 2 minutes et la possibilité de réaliser 40 mesures avec le même échantillon réduit considérablement le coût pour les utilisateurs. Par ailleurs, comparativement aux capteurs commerciaux utilisant des solutions réactives, l’utilisation d’échantillons solides facilite considérablement la manipulation du capteur. Nous avons également étudié plus en détail le rôle de l’interférent majeur qui est la vapeur d’eau. En effet, le Fluoral-P est une molécule sonde qui réagit avec l’eau et est hydrolysée au contact de l’humidité. Une ingénierie de matrices hydrophobes à donc été mise en place, avec la synthèse de xérogels de silice dopés de co-précurseurs hydrophobes (méthylés et fluorés). Nous avons montré que cette ingénierie permet de limiter la diffusion de l’eau dans les couches sensibles et augmente ainsi la durée de vie des capteurs passifs d’un facteur 30. Par ailleurs, nous avons montré que les propriétés du Fluoral-P en font une sonde efficace pour mesurer la perméation de la vapeur d’eau dans les matériaux poreux. Une nouvelle méthode de caractérisation de l’hydrophobie vis à vis de l’eau gazeuse a ainsi été élaborée, utilisant la mesure de la durée de demi-vie du Fluoral-P dans les matériaux mis sous atmosphère humide. Les résultats obtenus sur 5 échantillons sont cohérents et complémentaires avec les caractérisations classiques de l’hydrophobie à l’eau gazeuse (angle de contact et mesure thermogravimétrique). Il est apparu que des matériaux très hydrophobes peuvent être imperméables à l’eau liquide, mais demeurent perméable à l’eau gazeuse et notre méthode de caractérisation, utilisant l’hydrolyse du Fluoral-P, permet de quantifier cette perméabilité
During the last decade, the increase of the awareness of the importance of indoor air quality and its potential impact on human health has stimulated an interest in formaldehyde, a carcinogen for humans. Because of its numerous emission sources (plywood, isolation foam, adhesive resins, cosmetic, etc…), CH2O is a ubiquitous indoor pollutant whose concentrations can vary from a few ppb to more than 100 ppb in homes. Over this domain of concentration, a few methods are commercially available, such as gas chromatography combined with a methanation process or the Hantzsch method involving the bubbling of the contaminated air in a liquid reactant. However, those sensors have a few drawbacks in terms either of simplicity of the sampling, heavy maintenance or high cost and high cost of consumables. Therefore, the development of a low-cost, fast and sensitive sensor which can detect a wide range of concentration of formaldehyde is an important and significant challenge. The present thesis work was achieved in the “Chemical Sensors” team of the Francis Perrin Laboratory (LFP), a unit of the Atomic Energy Commission (CEA) associated with the National Centre of Scientific Research (CNRS). Various strategies were developed to obtain very sensitive and selective sensors. With nanoporous SiO2 thin layers deposited on quartz substrate, acting as a sponge to trap the pollutants and whose pore size distribution can be tailored to filter the pollutants by their size, a first selectivity can be obtained. These nanoporous materials were synthesized with tetramethoxysilane precursors (TMOS) using the Sol-Gel process. With the use of 4-amino-3-pentene-2-one (Fluoral-P), which absorbs in the UV and which reacts selectively with formaldehyde, a product, the 3,5-diacetyl-1,4-dihydrolutidine (DDL) is obtained which absorbs and fluoresces over the visible region. By collecting the DDL fluorescence, it is possible to detect CH2O over a wide range of concentrations, from 400 ppt to 200 ppb. A home-made prototype was developed which comprises four units: the light source composed of a light emitting diode (LED, 410 nm) with its power supply, a flow cell unit equipped with a micro-pump, a detection unit equipped with a miniaturized spectrometer from Ocean Optics and a computer to drive the experiments. The prototype response was studied as functions of the formaldehyde concentration, under various conditions of flow rate, exposure duration, temperature (5-50 °C) and relative humidity (0-70 %) and the calibration curves were established. With a pulsed-mode detection implying 2 to 3 minutes of exposure of the sensor to the pollutant, 40 measurements can be collected with a single sensitive layer. As water vapor was found to be the major interference in the formaldehyde detection, we have explored three main routes to reduce or suppress the effect of humidity: i) the replacement of Fluoral-P by a more hydrophobic derivative, the 4-Amino-4-phenylbut-3-en-2-one, ii) the potentiality of various hydrophobic porous xerogel monoliths and thin films to be water-repellent and iii) the addition of a drying unit. Few methylated (Methyltrimethoxysilane) and fluorinated (3,3,3-Trifluoropropyltrimethoxysilane) alcoxide co-precursors were combined in various proportions with TMOS to give materials with different hydrophobicity properties. We have shown via contact angle measurements and thermo-gravimetric analyses that fluorinated xerogel monoliths and thin films display the most hydrophobic character since the water droplets does not diffuse into the matrix. However, their permeability to water vapor is totally different. To scale the permeability of porous material to water vapor, we proposed a new and original method based on the quantitative measurement of the lifetime of a probe molecule, Fluoral-P, trapped in the matrix and which is hydrolyzed in humidified atmosphere. With this method, we not only demonstrated that the fluorinated xerogels, repellent to liquid water, still display permeability to water vapour, but also could quantify the efficiency of those materials to slow down the water vapor diffusion. Finally, the addition of a drying CaCl2 unit to trap water vapor allows the use of the sensor over the entire domain of humidity up to 100 %. During this work, we have participated to two campaigns of measurements of formaldehyde. The first one taking place in the south suburb of Paris involved four laboratories and the measurement of outdoor pollutants, with formaldehyde content as low as 400 ppt to few ppb and high humidity (60 %). The second one, organized by the Institute of National Institute of Environment and Industrial Risks was dedicated to the inter-comparison of both commercial apparatus and methods under development in laboratories. Moreover, a collaboration has been established with the CEA-LETI of Grenoble for the fabrication of an industrial prototype, INDIGO, whose performances are under investigation

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Ouadah-Boussouf, Nafia. "Analyse in vivo de la dynamique du tissu adipeux blanc après exposition à des polluants chimiques ou à des molécules pharmacologiques chez le poisson zèbre." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14755/document.

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Abstract:

Un régime alimentaire déséquilibré et/ou la présence de composés contaminantsexogènes peuvent modifier la signalisation endocrine et l’homéostasie des lipides et induirel’obésité. Les travaux réalisés dans le cadre de cette thèse ont permis, dans un premier temps,de développer une méthode simple et rapide, dénommée "zebrafish obesogenic (ZO) test",pour identifier in vivo, par utilisation de la larve de poisson zèbre, des facteurs qui peuventaugmenter ou diminuer la taille de l’adipocyte blanc et ainsi moduler le niveau de l’adiposité(Tingaud-Sequeira, Ouadah, Babin, J. Lipid Res. 52, 1765-1772, 2011). Ce test permetd’identifier des composés et des mélanges de molécules obésogènes et anti-obésogènes etfournit des informations pertinentes pour l'évaluation des risques liés leur présence maiségalement pour élucider les mécanismes impliqués. Les travaux ont, dans un second temps,permis d’apporter des réponses quant aux modalités d’action d’un obésogène puissant, lechlorure de tributylétain, contaminant retrouvé très largement dans notre environnement.Cette molécule agit sur l’adipocyte blanc à une concentration de l’ordre du nano molaire viales récepteurs nucléaires RXR et LXR, et non pas via les isoformes PPARgamma/delta(Ouadah et Babin, manuscrit en préparation)
An unbalanced diet and / or the presence of exogenous compounds contaminants mayalter endocrine signaling and lipid homeostasis and induce obesity. The work done in thisthesis have, at first, developed a simple and rapid method, called "zebrafish obesogenic (ZO)test" to identify in vivo by using the zebrafish larva, the factors that may increase or decreasethe size of the white adipocyte and therefore modulate the level of adiposity (Tingaud-Sequeira, Ouadah, Babin, J. Lipid Res. 52, 1765-1772, 2011). This test helps to identifycompounds and mixtures of obesogenic and anti-obesogenic molecules and providesinformation relevant to the risk assessment of their presence but also to elucidate themechanisms involved. Work in a second time allowed to answer as to how the action oftributyltin chloride, a powerful obesogenic contaminant found widely in the environment.This molecule acts in vivo on white adipocytes in a concentration of the order of nano molarvia nuclear receptors LXR and RXR, and not via the PPARgamma isoforms / delta (Ouadahand Babin, manuscript in preparation)

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BOUZIGE, MARIANNE. "Etude de la retention de polluants organiques de caracteristiques physico-chimiques variees sur des phases stationnaires immunoselectives. Application a l'extraction de traces dans les matrices environnementales." Paris 6, 2000. http://www.theses.fr/2000PA066071.

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Abstract:

L'analyse de micropolluants organiques a l'etat de traces dans les matrices environnementales est souvent complexe en raison du manque de selectivite des supports conventionnels d'extraction liquide-solide : de nombreux composes co-extraits genent l'identification des polluants recherches. De nouvelles methodes d'extraction plus selectives mettant en jeu des interactions antigene-anticorps ont ete mises en uvre ces dernieres annees. Elles consistent a immobiliser sur silice des anticorps specialement produits contre une molecule cible et a utiliser ce support appele immunoadsorbant comme un support conventionnel de preconcentration. L'objectif de ce travail de these est d'etudier la faisabilite de l'immunopreconcentration pour des polluants de caracteristiques physico-chimiques variees. Ces polluants sont les hydrocarbures polycycliques aromatiques, les composes de la famille des phenols des anilines et de la benzidine. Nous avons etudie l'affinite des anticorps pour le compose antigene et ses analogues structuraux. L'influence de la composition de l'echantillon (ph, force ionique) sur la retention des anticorps et les conditions de desorption ont ete determinee. Nous avons determine l'existence d'interactions non specifiques dans le cas de composes hydrophobes ou ioniques mais l'apport en specificite des anticorps a toujours ete demontre. Nous avons ensuite applique l'immunoaffinite a l'analyse de ces polluants dans l'environnement. Le couplage en ligne avec la chromatographie en phase liquide a ete realise et les polluants ont ete analyses dans des eaux de surface ou de rejet industriel aux concentrations reglementaires. La selectivite des anticorps a permis d'eliminer de nombreux interferents et la comparaison avec les methodes d'extraction conventionnelles montre que l'utilisation des anticorps facilite l'identification et la quantification des composes recherches. Extraction, concentration et purification sont realisees en une seule etape.

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Delmarre, David. "Incorporation de porphyrines dans les matrices sol-gel : études spectroscopiques et application à la détection de polluants." Cachan, Ecole normale supérieure, 1998. http://www.theses.fr/1998DENS0024.

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Abstract:

Le but de ce travail de thèse était de réaliser des capteurs de molécules polluantes à l'aide de porphyrines incorporées dans des matrices sol-gel. La première partie de ce travail a été consacrée a l'étude des interactions entre molécules sondes et environnement local en solution et en milieu sol-gel. Ceci a été réalisé à l'aide de porphyrines d'étain qui se sont révélés sensibles aux effets de solvant et au ph. Puis dans un second temps a l'aide de porphyrines non-métallées a cause de leur sensibilité aux variations de ph qui ont permis de calculer le ph à l'intérieur des matrices sol-gel. Une fois les interactions entre molécules sondes et matrice mieux comprises, la deuxième partie de cette thèse a consiste à étudier les interactions entre molécules sondes et polluants. Les études ont été menées dans un premier temps en solution puis en milieu sol-gel. La détection d'amine a pu être réalisée en utilisant une porphyrine de cobalt greffable. Le seuil de détection de la pyridine est de 100g/l. La deuxième partie a consisté à étudier la détection des sels de métaux lourds par des porphyrines non-métallées. Les matériaux sol-gel ne se sont pas révélés intéressants pour ce type de détection mais il a été montre que 90% des ions diffusent dans la matrice, cette propriété pourrait se révéler intéressante dans la purification de l'eau. Enfin une nouvelle structure permettant de limiter les interactions en ions et matrice semble être prometteuse pour la détection des ions métalliques.

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Aghnatios, Carole Louis Florent Petitprez Denis. "Études d'interactions entre le dioxyde d'azote et des particules minérales d'intérêt atmosphérique." S. l. : Lille 1, 2008. http://iris.univ-lille1.fr/dspace/bitstream/1908/1191/1/50376-2008-Aghnatios.pdf.

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Abstract:

Thèse de doctorat : Optique et lasers - Physico-chimie - Atmosphère : Lille 1 : 2008.
N° d'ordre : 4171. Résumé en français et en anglais. Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. p. 179-187. 142 réf.

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Mendez, Maxence. "Étude expérimentale de la réactivité hétérogène de particules ultrafines d’acides gras et modélisation de la composition chimique des aérosols à l'échelle régionale." Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10170/document.

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Abstract:

La nature et l’intensité des impacts environnementaux et sanitaires des particules d’aérosols atmosphériques sont fortement dépendantes de leur composition chimique. Cette composition est corrélée avec la nature des sources d’émission et du temps de transport dans l’atmosphère où les particules peuvent subir de nombreuses transformations physico-chimiques, appelées vieillissement. Les objectifs de la thèse sont d’une part d’étudier en laboratoire les premières étapes du vieillissement atmosphérique de particules organiques et, d’autre part, d’affiner la modélisation de la composition chimique des aérosols atmosphériques. Le premier volet de ce travail a été consacré à l’étude de la réactivité de particules organiques modèles au sein d’un réacteur à écoulement d’aérosols pour deux systèmes chimiques : acide oléique + ozone et acide palmitique + radical chlore. Des analyses chimiques en phase gazeuse et particulaire nous ont permis de quantifier les produits de réaction et de déterminer les mécanismes de réaction. Dans la seconde partie de la thèse, nous avons mis au point un modèle de génération d’émission de polluants anthropiques pour la modélisation de la qualité de l’air par le modèle de chimie-transport WRF-Chem. La spéciation chimique des aérosols primaires nous a permis de modéliser la composition chimique des aérosols sur la région Nord-Pas de Calais. Les sorties du modèle ont été validées par comparaison statistique avec des données issues des réseaux de mesures (ATMO Nord-Pas de Calais) ainsi que des mesures réalisées par un spectromètre de masse pour aérosols lors de campagnes de terrain
The intensity of environmental and health impacts of atmospheric aerosol depend on their chemical composition. This composition varies as function of their emission source and transport time in the atmosphere where many chemical and physical transformations occur. The objectives of this thesis are, firstly, to study the initial steps of the atmospheric aging of organic aerosol in laboratory and, secondly, to provide with information on the modelling of the chemical composition of atmospheric aerosol. The first part of this work has been dedicated to the study of the reactivity of model organic aerosol in an aerosol flow tube for two heterogeneous chemical systems: oleic acid + ozone; palmitic acid + chlorine radical. Chemical analyses in both gas phase and particle phase were performed to quantify the products and determine the chemical mechanisms.In the second part of the thesis, we have built a model to generate anthropogenic pollutant emission data for the chemistry weather forecast with the WRF-Chem model. The chemical speciation of primary aerosol permits us to model the chemical composition of aerosol over the French northern region. The model results have been validated by statistical comparison with data coming from measurements network (ATMO Nord-Pas de Calais) and also measurement campaigns performed with an Aerosol Mass Spectrometer

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Beaudouin, Rémy. "Modélisation individu-centrée pour aider à la détection et à l'interprétation des effets des polluants chimiques sur la dynamique de population d'un poisson, la gambusie, en écosystème expérimental." Rennes 1, 2007. http://www.theses.fr/2007REN1S141.

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Abstract:

L’évaluation expérimentale des effets des polluants chimiques chez le poisson au niveau de la population constitue la problématique de cette étude. L’utilisation d’écosystèmes expérimentaux (cosmes) a été proposée pour étudier les effets des polluants au niveau de la population. La gambusie (Gambusia holbrooki) est une espèce de poisson qui permet de telles études. Cependant, lors des expériences en cosme, le nombre de réplicats étant limité et la variabilité inter-réplicat étant importante, la puissance statistique des comparaisons entre populations témoins et exposées aux polluants est très faible. Pour améliorer la situation, nous proposons de compléter les données témoins réelles en simulant, à l'aide d'un modèle individu-centré probabiliste, l’ensemble des populations attendues en conditions témoins. Les traits d’histoire de vie de la gambusie nécessaires pour paramétrer le modèle ont été caractérisés. Ensuite, le modèle a été programmé, calé et validé. Enfin, deux études de cas ont permis de montrer que l’utilisation du modèle permet d’augmenter la puissance statistique des comparaisons entre les populations témoins et celles exposées
The experimental assessment of the chemicals effects on fish at the population level is the context of this study. The use of outdoor experimental ecosystems (cosm) has been proposed as a tool to study the effects of chemicals at the population level. The mosquitofish (Gambusia holbrooki) is a convenient fish species for such studies. Nevertheless, studies conducted in cosm are limited to a few numbers of replicates. This, together with the high variability characterizing the population level, are limiting factors for detecting significant responses other than strong effects. An alternative could be the modelling of the probabilistic distributions of the variables of the control populations, in order to virtually increase the number of replicates. Experiments were conducted to determine the life history traits of the mosquitofish required to establish the parameters of the model. Then, an individual-based model of the population dynamics of the mosquitofish was build, calibrate and validate. Finally, from two case studies, the model was shown to improve the statistical power of the comparisons between the control and the chemical-exposed populations

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Carquigny, Stéphanie. "Conception, caractérisation et mise en œuvre de matériaux organiques conducteurs pour le développement de capteurs de gaz pour l’environnement." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10177/document.

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Abstract:

Dans le cadre de la thématique de recherche du Département Chimie-Environnement de l’Ecole des Mines de Douai portant sur le développement de capteurs de polluants gazeux, de précédents travaux de thèse avaient permis la mise au point d’un capteur chimique d’ammoniac présentant une teneur minimale détectable de 10 ppm, une réponse réversible et une durée de vie supérieure à 3 ans, répondant ainsi au défaut majeur des cellules électrochimiques du marché. La surface sensible du capteur synthétisée de manière propre pour l’environnement, se compose principalement d’un polymère conducteur intrinsèque dont la résistance électrique varie proportionnellement à la concentration en gaz. L’objectif visé dans cette thèse est double : d’une part améliorer les performances métrologiques du capteur d’ammoniac, d’autre part modifier sa surface sensible par une méthode appropriée à la détection spécifique du formaldéhyde. Pour le premier objectif, différents paramètres d’influence tels que la température, l’humidité relative, la vitesse de vent et les composés gazeux interférents ont tout d’abord été évalués, puis le seuil de détection a été réduit d’un facteur 100 par la réalisation de couches minces sur peignes interdigités. Les performances des différentes synthèses ont été comparées et enfin, la robustesse de ces capteurs a été testée lors de campagnes terrains en élevages porcins, qui sont parmi les contributeurs majeurs des émissions d’ammoniac. Pour le second objectif, plusieurs composés sensibles et sélectifs au formaldéhyde ont été introduits dans la surface sensible du capteur et testés. Le fluoral-p a finalement été retenu. Les premiers résultats obtenus ont montré une sensibilité au formaldéhyde proportionnelle à sa concentration, avec une limite de détection de quelques ppm et un temps de réponse inférieur à la minute. Le concept utilisé ici est innovant et montre la faisabilité de la détection du formaldéhyde basé sur la mesure simple des variations de la résistance électrique du film réalisé. La limite de détection reste cependant à diminuer afin de répondre à la problématique de la mesure du formaldéhyde en air intérieur
As part of the research topic of the Department of Chemistry and Environment at Ecole des Mines de Douai on the development of sensors for gaseous pollutants, previous thesis had enabled the development of a chemical sensor of ammonia with a minimum detectable concentration of 10 ppm, a reversible response and a lifetime of more than 3 years, responding to the major flaw of the electrochemical cells of the market. The sensitive surface of the sensor synthesized in a clean way for the environment, consists mainly of an intrinsically conductive polymer whose electrical resistance varies in proportion to gas concentration.The objective in this thesis is double: on the one hand improve the metrological performance of the ammonia sensor, on the other hand change its sensitive surface by an appropriate method for the specific detection of formaldehyde.For the first objective, different influence parameters such as temperature, relative humidity, wind speed and interfering gases were first evaluated, then the detection threshold was reduced by a factor of 100 by the realization of thin films on interdigitated electrodes. The performances of different syntheses were compared and finally, the robustness of these sensors has been tested in piggeries, which are among the major contributors of ammonia emissions. For the second objective, more sensitive and selective compounds to formaldehyde were introduced into the sensitive surface of the sensor and tested. The fluoral p was finally selected. The first results showed sensitivity to formaldehyde proportional to its concentration, with a detection limit of a few ppm and a response time less than one minute. The concept used here is innovative and demonstrates the feasibility of formaldehyde detection based on the simple measure of changes in electrical resistance of the sensitive film made. The detection limit must still be decreased to respond to the problem of measuring formaldehyde indoor

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Roda, Célina. "Exposition domestique à des polluants chimiques de l'air intérieur : modélisation et évaluation de l'impact sur la santé respiratoire chez le jeune enfant : Bilan au terme d'une année de suivi de la cohorte de nouveau-nés PARIS." Phd thesis, Université René Descartes - Paris V, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00759641.

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Abstract:

Problématique : La qualité de l'air intérieur est devenue une préoccupation majeure de santé publique, en raison du temps passé à l'intérieur des locaux et de la diversité des contaminants biologiques et des polluants chimiques présents. Objectifs : Il s'agit de renseigner et de modéliser l'exposition domestique à des polluants chimiques retrouvés dans l'air intérieur et d'en étudier le lien avec la morbidité respiratoire au cours de la première année de vie des nouveau-nés de la cohorte PARIS (Pollution and Asthma Risk : an Infant Study). Méthodes : À 1, 3, 6, 9 et 12 mois, des questionnaires sanitaires sont adressés aux parents pour renseigner la survenue des infections des voies respiratoires et des symptômes évocateurs d'asthme (sifflements, toux sèche nocturne, etc.). Des questionnaires environnementaux sont envoyés en parallèle pour documenter le cadre et le mode de vie des enfants. Pour pallier l'imprécision résultant d'une évaluation de l'exposition aux polluants de l'air intérieur par simple questionnaire, des investigations environnementales complémentaires ont été conduites, à 1, 6, 9 et 12 mois, au domicile d'un échantillon aléatoire de 196 nouveau-nés de la cohorte PARIS et dans des crèches parisiennes fréquentées par ces enfants. Les données issues des mesurages domestiques répétés ont été confrontées aux données recueillies par questionnaires afin d'établir des modèles prédictifs s concentrations domestiques annuelles de polluants. Ces modèles ont ensuite été appliqués à l'ensemble des logements fréquentés par les enfants de la cohorte afin de les classer au regard de leur exposition domestique annuelle pour étudier l'impact sanitaire de cette exposition. Résultats : Les modèles prédictifs des concentrations mesurées ont permis d'identifier les déterminants des niveaux de formaldéhyde, de dioxyde d'azote, de toluène et de tétrachloroéthylène : les sources continues et leur caractère récent (panneaux de particules, parquet vitrifié, stratifié, flottant et peinture), les sources discontinues (combustion et proximité au pressing) et les paramètres d'aération et de ventilation conditionnant l'entrée ou la sortie du polluant selon leur origine dominante. Au cours de la première année de vie, près d'un enfant sur deux présente une infection des voies respiratoires basses, 14,8 % une toux sèche nocturne. Concernant l'impact sanitaire de l'exposition aux polluants chimiques, après ajustement sur l'ensemble des facteurs de risque, seule l'exposition domestique au formaldéhyde majore la survenue des infections et plus particulièrement des infections sifflantes. L'exposition au formaldéhyde est aussi associée à la toux sèche nocturne et plus particulièrement chez les enfants sans antécédents parentaux d'allergie. Conclusion : Une exposition domestique aux polluants chimiques de l'air intérieur, tels que le formaldéhyde, peut être associée à la morbidité respiratoire du jeune enfant. Ces résultats viennent appuyer les mesures prises par les pouvoirs publics concernant les émissions des matériaux

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Naah, Marielle. "Impact du développement urbain du bassin versant de la rivière Mingoa sur le lac municipal de Yaoundé (Cameroun)." Phd thesis, Université Paris-Est, 2013. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00976636.

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Abstract:

La présente thèse a pour objectif d'étudier l'impact des dynamiques urbaines sur le niveau de contamination de l'environnement aquatique par les micropolluants. Le cas de la ville de Yaoundé (Cameroun) a été abordé à travers l'étude de la contamination du lac Municipal, situé à l'aval d'un petit bassin versant, et à proximité des centres administratif et commercial où se concentre une part importante de l'activité urbaine. L'approche basée sur l'analyse de contaminants persistants (ETM - Cd, Cu, Pb, Zn, PCB, HAP, nonylphenol - NP, parabènes - MeP, triclosan - TCS) dans des carottes datées de sédiments a été utilisée. Les ETM ont été extraits des sédiments par minéralisation partielle en milieu acide et à chaud, et analysés par ICP AES. Les micropolluants organiques ont été analysés par GC/MS (HAP, PCB, NP), et par LC/MSMS (parabènes, TCS) après extraction assistée par microondes et purification sur colonne de silice ou sur cartouche OASIS® HLB. L'analyse des parabènes et du TCS, des micropolluants émergeants, a conduit à la mise au point d'un protocole analytique. Les informations sur le fonctionnement urbain du bassin versant ont été obtenues grâce à une recherche documentaire depuis la création du lac en 1952 à 2010, et à des enquêtes effectuées auprès des ménages et des commerces. L'analyse des carottes a permis de retracer les apports en micropolluants organiques et métalliques depuis la création du lac Municipal en 1952. Trois périodes ont été définies en fonction de l'évolution des concentrations :* 1952 - 1964 - les concentrations en micropolluants varient peu, et sont généralement inférieures ou de l'ordre des limites de quantification. * 1964 - 1991 - les concentrations en micropolluants augmentent. * 1991 - 2010 - les concentrations de Cd, de Zn et de PCB cessent d'augmenter après 1991, et restent stables jusqu'en 2010. Les concentrations de Cu et de Pb augmentent jusqu'en 2010. La concentration des HAP est stable de 1991 à 2000, et augmente de nouveau jusqu'en 2010. Les concentrations les plus élevées de NP et de MeP sont mesurées à partir de 2000. En termes de flux, les pics ont été mesurés en 1991 pour les PCB, le Cd, le Pb et le Zn, en 2003 pour le NP et en 2010 pour les HAP, le Cu et le MeP. La période couvrant la crise économique de 1991 à 2000 est visible sur les profils de flux de tous les micropolluants. Ils sont stables pendant cette période et repartent à la hausse à partir de 2000 à l'exception des flux de PCB et de Cd. L'étude des concentrations et des flux de contaminants dans les sédiments du lac Municipal fait apparaître trois catégories de contaminants : le premier groupe formé par les PCB, le Cd, et le Zn est lié à la construction. Le second groupe formé par le Cu, le Pb et les HAP est lié au transport automobile. Le dernier groupe comprenant le NP et le MeP est lié aux nouveaux modes de consommation des populations. Contrairement au premier groupe de contaminants, les deux derniers groupes illustrent une contamination à l'échelle de la ville. De faibles concentrations ne présentant pas de risques écotoxicologiques ont été mesurées par rapport à d'autres régions du monde, à cause de la fonction principalement résidentielle du bassin versant et de son occupation par une population peu aisée. La présence du marécage situé en amont du lac a également un impact sur les niveaux de concentration. Des concentrations plus élevées que dans le lac y ont été mesurées, ce qui indique son rôle de rétention des contaminants

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Barjhoux, Iris. "Étude de la biodisponibilité et de la toxicité de polluants chimiques à risque dans les sédiments aquatiques vis-à-vis des premiers stades de développement d’un poisson modèle, Oryzias latipes." Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14442/document.

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Abstract:

Les sédiments agissent comme de véritable puits pour certains polluants organiques persistants et métaux représentant ainsi une source de contamination secondaire pour les milieux aquatiques. Dans ce contexte, un test embryo-larvaire utilisant le Medaka japonais (Oryzias latipes) a été développé afin d’évaluer la toxicité des polluants fixés aux particules sédimentaires. Le bioessai consiste à maintenir les embryons de Medaka en contact direct avec le sédiment durant tout leur développement embryonnaire puis à évaluer les effets létaux et sublétaux induits au niveau phénotypique et moléculaire chez les embryons et larves exposés. Tout d’abord, le bioessai a été appliqué à la caractérisation de la toxicité et des modes d’action de substances organiques et métalliques pures. Le pyrène et son dérivé, le méthylpyrène, se sont avérés fortement tératogènes avec un spectre de malformations rappelant le syndrome de la maladie du sac bleu. L’étude du profil d’expression génique a révélé la perturbation de certains processus cellulaires notamment la voie AhR, le métabolisme mitochondrial et la voie de signalétique et de métabolisation des rétinoïdes. Le cuivre et le cadmium ont induit de nombreuses malformations squelettiques et cardio-vasculaires, des dommages à l’ADN ainsi que l’altération de l’expression de gènes impliqués dans le métabolisme mitochondrial, la régulation du cycle cellulaire et la réparation de l’ADN. Enfin, le bioessai a été appliqué à l’évaluation du potentiel toxique de sédiments naturels du système Lot-Garonne et du Bassin d’Arcachon. L’ensemble des sédiments testés a montré un large spectre d’effets tératogènes et seuls quelques-uns ont conduit à des effets létaux. Par ailleurs, l’expression plusieurs gènes impliqués dans le métabolisme mitochondrial, la voie AhR, le contrôle du cycle cellulaire, la réparation de l’ADN et la détoxication des métaux a été modifiée lors de l’exposition à certains sédiments contaminés de la zone d’étude
Aquatic sediments act as real sink for numerous anthropogenic chemicals such as persistent organic pollutants and heavy metals as well as a secondary contamination source. In this context, a fish embryo-larval assay was developed using the Japanese Medaka (Oryzias latipes) as a test organism to evaluate de toxicity of particle-bound contaminants. In this aim, fish embryos are kept in direct contact to sediment during their whole embryonic development and induced lethal and sub-lethal effects are measured at the phenotypical and molecular levels. This test was first applied to the toxicity evaluation and modes of action characterization of organic and metallic single compounds. Pyrene and its alkylated derivative, methylpyrene, revealed a high teratogenic potency inducing developmental deformities similar to the blue sac disease syndrome. Gene expressions response pattern using RT-PCR method highlighted the alteration of several cellular process including AhR pathway, mitochondrial metabolism and retinoids signaling and metabolism pathways. Copper and cadmium mainly induced numerous skeletal and cardiovascular injuries, DNA damage as well as modifications of gene expression involved in mitochondrial metabolism, DNA damage repair and cell cycle regulation. Finally, the Medaka embryo-larval assay was applied to analyze the toxic potential of natural sediments form the Lot-Garonne system and the Arcachon bay. All tested sediments showed a wide range of teratogenic effects but only few of them revealed to be acutely toxic. Moreover, the expression of several genes involved in mitochondrial metabolism, AhR pathway, cell cycle arrest, DNA repair and heavy metals detoxication proved to be modified in the presence of some contaminated sediments from the studied area

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Pelletier, Maud. "Expositions agrégées aux composés organiques semi-volatils dans l'habitat et risques sanitaires associés." Thesis, Rennes 1, 2017. http://www.theses.fr/2017REN1B028/document.

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Abstract:

Les populations sont exposées dans leur habitat à un nombre croissant de composés chimiques, dont les composés organiques semi-volatils (COSV). Ils se distribuent sur les surfaces, les phases particulaire et gazeuse de l’air et les poussières, participant ainsi à l’exposition des populations par ingestion, par inhalation et par contact cutané. Plusieurs de ces composés sont suspectés d’être toxiques pour l’Homme. L’objectif de cette thèse est d’évaluer, par une démarche d’évaluation des risques sanitaires, l’impact sur la santé publique des expositions aux COSV fréquemment détectés dans les logements français. Dans un premier temps, les expositions ont été estimées pour 32 composés à partir de données de contamination et de facteurs humains d’exposition comme le poids, le volume respiratoire, le temps passé dans l’habitat, etc. Les voies orale, pulmonaire et cutanée ont été agrégées pour les COSV les plus préoccupants présents dans l’habitat et pour plusieurs tranches d’âge de la naissance à 30 ans. Dans un second temps, les risques pour la santé humaine ont été modélisés à partir de ces expositions et des données disponibles sur leur toxicité. Chaque composé a été pris en compte individuellement mais également en mélange sous l’hypothèse d’additivité des doses. Ce travail a permis l’obtention de distributions représentatives des expositions des populations dans l’habitat en France et d’identifier les voies et les médias dominants pour chaque composé ainsi que les COSV les plus à risque pour une certaine proportion de la population française
In housing, people are exposed to an increasing number of chemicals, including semivolatile organic compounds (SVOCs). SVOCs are present on surfaces, in the gas phase, airborne particles and settled dust. Humans are exposed through ingestion, inhalation and dermal contact. Many of these compounds have suspected toxic effects on human health. The objective of this thesis is to assess, by a risk assessment approach, the public health risk posed by the exposure to SVOCs frequently detected in French dwellings. At first, indoor exposures were estimated for 32 compounds from contamination data and human parameters such as body weight, inhalation rate, time spent in dwellings etc. Ingestion, inhalation and dermal contact exposure pathways were aggregated for the indoor SVOCs of greatest concern and for several age groups from birth to age 30. In a second step, human health risks were modeled from these exposures and from available toxicity data. Each SVOC was considered separately and also in mixtures, based on the assumption of dose additivity. This work provided exposures distributions representative of the French population and identified the dominant media and exposure routes for each compound as well as the most at risk SVOCs for a certain portion of the French population

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Hyvelin, ‎Jean-Marc. "Exposition ex vivo aux polluants gazeux des voies aériennes et des vaisseaux pulmonaires humains et animaux : effet sur la réactivité et la signalisation cellulaire." Bordeaux 2, 2000. http://www.theses.fr/2000BOR28714.

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Fathallah, Houssem Eddine. "Conception d'un système temps-réel de surveillance de l'exposition aux polluants de l'air intérieur : application au formaldéhyde." Thesis, Université de Lorraine, 2016. http://www.theses.fr/2016LORR0100.

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Abstract:

Le formaldéhyde est un polluant classé comme « hautement prioritaire » dans l’air intérieur. En raison de ses effets sur la santé, la réglementation française émergente (action 7 du PNSE2) impose de mesurer le formaldéhyde dans les lieux publics (écoles, crèches etc.) à partir de 2017. Or, aucun appareil sur le marché n’est capable de fournir des mesures précises, en temps réel et à faible coût. Cette thèse s’inscrit dans le cadre du projet ANR CAPFEIN (réseau de CAPteurs de FormaldEhyde intelligents pour la surveillance de l'air Intérieur) dont l’objectif est de réaliser un « capteur intelligent » de Formaldéhyde. Le sujet de thèse était de concevoir un système de surveillance en temps réel de l’exposition des personnes au Formaldéhyde, et plus généralement à n’importe quel polluant de l’air intérieur. Les capteurs doivent donc être dotés d’une interface de communication pour pouvoir collecter automatiquement les mesures en différents points de l’environnement à surveiller. Deux systèmes de surveillance ont été développés. Le premier repose sur des composants sur étagère et sur une architecture centralisée en se basant sur le concept de l'Internet des objets (IoT). Le second a été entièrement conçu au CRAN et correspond au développement d'une solution basée sur une approche distribuée. Un badge intelligent a été développé. Il permet de surveiller les taux d’exposition de chaque porteur de badge. Les contraintes majeures de ce travail ont été de pouvoir localiser les personnes dans un milieu intérieur, d’optimiser les algorithmes en termes de place mémoire et de consommation d’énergie. Pour la partie optimisation, des méthodes de moyenne mobile à pondération exponentielle ont été implémentées et évaluées. Les deux prototypes ont été testés dans les bâtiments du CRAN et ont montré leur intérêt
Formaldehyde is classified as a "high priority" pollutant in the indoor air quality. Because of its health effects, the emerging French regulation (Action 7 of PNSE2) requires the measurement of formaldehyde in public places (schools, kindergartens etc.) from 2017. However, no device on the market is able to provide accurate measurements in real time and at low cost. This thesis forms part of the ANR project CAPFEIN (réseau de CAPteurs de FormaldEhyde intelligents pour la surveillance de l'air Intérieur) whose purpose is to develop a "smart Formaldehyde sensor". The thesis objective is to design a real-time monitoring system of human exposure to formaldehyde, and more generally to indoor air pollutant. The sensors must be equipped with a communication interface to automatically collect measurements at different points of the environment to be monitored. Two monitoring systems have been developed. The first is Designed with commercial off-the-shelf component and a centralized architecture based on the concept of the Internet of Things (IoT). The second was designed from the CRAN and corresponds to the development of a solution based on a distributed approach. A smart badge has been developed. It can monitor exposure levels to each cardholder. The major constraints of this work consist on the ability to locate people in an indoor environment and the ability to optimize the algorithms in terms of memory space and power consumption. For the optimization part, the moving average exponential weighting methods have been implemented and evaluated. Both prototypes were tested in buildings of CRAN and showed interest

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Helali, Sihem. "Application de la photocatalyse pour la dégradation des polluants chimiques et bactériologiques dans l'eau en utilisant des catalyseurs irradiés par des photons de lumière naturelle ou artificielle (UV‐A /UV‐B)." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00876027.

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Abstract:

La dégradation photocatalytique de deux amines, la méthylamine (MA) et la diméthylamine (DMA), a été étudiée en présence de TiO2 Degussa P25. Différents paramètres ont été étudiés: l'adsorption à l'obscurité et sous UV, la photolyse, les cinétiques de dégradation, l'effet du pH, l'effet de la nature et de l'intensité du flux photonique ainsi que les voies de dégradation de la MA et DMA.A l'obscurité, le taux de recouvrement des groupes OH est similaire pour la MA et DMA. Sous UV, ce taux devient deux fois plus élevé pour la MA. Les réactivités de MA et DMA sont directement corrélées à leur adsorption sous UV. Les atomes d'azote sont principalement décomposés en ammonium. Le nitrite a été également détecté, mais rapidement oxydé en nitrate. À pH basique, l'hydrolyse photo‐assisté et l'attaque de OH* sur l'atome N augmente. DMA est essentiellement transformé en MA. Les analyses du Carbone Organique Total (COT) montrent la présence de produits finaux contenant de l'azote difficilement minéralisables. Nous avons montré que, quelle que soit l'énergie des photons (UV‐A ou UV‐B), le rendement quantique reste constant et égal à 0,033.L'inactivation photocatalytique de E. coli en présence de la lumière solaire naturelle en absence (SODIS) et en présence de différents catalyseurs a été étudiée. L'effet de la température sur l'inactivation de E. coli a été aussi étudié. Les résultats ont montré que l'addition des différents types de catalyseurs accélère l'effet bactéricide du rayonnement solaire. Aucun phénomène de reviviscence bactérien n'a été observé après l'arrêt de l'exposition solaire durant au moins 72 heures. Seulement les ions ammonium et potassium ont été détectés au cours de l'inactivation de E. coli en accord avec la perforation de la membrane et l'oxydation des protéines.

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Helali, Sihem. "Application de la photocatalyse pour la dégradation des polluants chimiques et bactériologiques dans l’eau en utilisant des catalyseurs irradiés par des photons de lumière naturelle ou artificielle (UV‐A /UV‐B)." Thesis, Lyon 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LYO10316/document.

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Abstract:

La dégradation photocatalytique de deux amines, la méthylamine (MA) et la diméthylamine (DMA), a été étudiée en présence de TiO2 Degussa P25. Différents paramètres ont été étudiés: l'adsorption à l’obscurité et sous UV, la photolyse, les cinétiques de dégradation, l'effet du pH, l'effet de la nature et de l'intensité du flux photonique ainsi que les voies de dégradation de la MA et DMA.A l’obscurité, le taux de recouvrement des groupes OH est similaire pour la MA et DMA. Sous UV, ce taux devient deux fois plus élevé pour la MA. Les réactivités de MA et DMA sont directement corrélées à leur adsorption sous UV. Les atomes d'azote sont principalement décomposés en ammonium. Le nitrite a été également détecté, mais rapidement oxydé en nitrate. À pH basique, l'hydrolyse photo‐assisté et l'attaque de OH• sur l’atome N augmente. DMA est essentiellement transformé en MA. Les analyses du Carbone Organique Total (COT) montrent la présence de produits finaux contenant de l’azote difficilement minéralisables. Nous avons montré que, quelle que soit l'énergie des photons (UV‐A ou UV‐B), le rendement quantique reste constant et égal à 0,033.L'inactivation photocatalytique de E. coli en présence de la lumière solaire naturelle en absence (SODIS) et en présence de différents catalyseurs a été étudiée. L'effet de la température sur l'inactivation de E. coli a été aussi étudié. Les résultats ont montré que l’addition des différents types de catalyseurs accélère l'effet bactéricide du rayonnement solaire. Aucun phénomène de reviviscence bactérien n’a été observé après l'arrêt de l'exposition solaire durant au moins 72 heures. Seulement les ions ammonium et potassium ont été détectés au cours de l'inactivation de E. coli en accord avec la perforation de la membrane et l’oxydation des protéines
The photocatalytic degradation of two amino‐compounds, methylamine (MA) and dimethylamine (DMA) was investigated in the presence of UV‐irradiated TiO2 aqueous suspensions. Different parameters were studied: adsorption under dark and UV conditions, photolysis, kinetics of degradation, effect of pH, effect of the nature and intensities of photonic flux and finally the chemical pathway MA and DMA degradation.While, the percentage of covered OH in the dark was equal for MA and DMA, it becomes twice higher for MA under UV. The reactivity of MA and DMA is directly correlated with the adsorption under UV. The nitrogen atoms were decomposed mainly to ammonium. Nitrite was also formed but was rapidly oxidized to nitrate. At basic pH, photo assisted hydrolysis and the attack of OH• on N‐atom increase. DMA is mainly transformed to MA. Total Organic Carbon (TOC) analysis show the presence of final slightly mineralised intermediate compounds containing nitrogen atom. We shown that, whatever the energy of photons (UV‐A or UV‐B), the same quantum yield equal to 0.033 was obtained.The photocatalytic inactivation of E. coli under natural solar irradiation in the absence (SODIS) as well in the presence of different concentrations of varied photocatalysts has also been investigated. The effect of temperature on E. coli inactivation was studied. Results show that the additions of any types of catalyst to the water accelerate the bactericidal action of solar irradiation and leads to a total disinfection. No bacterial regrowth was observed during the subsequent dark period. Ammonium and potassium ions were formed during E. coli inactivation in agreement with the membrane perforation and the oxidation of proteins

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Ondet, Jérôme. "Adaptation d'une torche à plasma à couplage inductif à la détection de polluants dans les effluents des centrales thermiques." Clermont-Ferrand 2, 1998. http://www.theses.fr/1998CLF2A002.

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Abstract:

Ce travail traite de la détection en temps réel des polluants issus des centrales thermiques. La méthode de mesure est la spectrométrie d'émission optique couplée à un générateur à plasma de type inductif. La combustion du charbon se déroule dans un réacteur de laboratoire pouvant fonctionner en combustion classique ou en combustion dite en "lit fluidisé non circulant". Une chaîne de mesure expérimentale, permettant d'une part de contrôler les paramètres de la combustion de charbon, et d'autre part, de détecter les effluents hétérogènes dégagés lors de cette combustion, a été conçue et fabriquée au labo. Pour cela, cet ensemble de mesure est doté de différents capteurs permettant le contrôle des températures, la quantification des phénomènes d'inflammation du charbon, et la régulation des débits de gaz et de charbon injectés. Les résultats obtenus ont permis : la caractérisation des phénomènes de fluidisation, la caractérisation des processus d'inflammation du charbon, la mise au point d'un nouveau générateur plasma ICP, la détection en temps réel des métaux lourds contenus dans le charbon, une approche prometteuse dans la détection des espèces organiques. Par ailleurs, l'utilisation du code de calcul permettant d'accéder à la composition d'un milieu hautes températures à l'équilibre thermique a permis une évaluation précise du degré d'équilibre thermique du plasma. Il simplifie aussi la détection des espèces organiques au sein du plasma. Enfin, ce dispositif est étudié pour s'adapter à d'autres types de combustibles dans le futur

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Mahieuxe, Bruno. "Capteurs à fibre optique pour le dosage des nitrates." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1995. http://www.theses.fr/1995INPL046N.

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Abstract:

Les capteurs à fibre(s) optique(s) trouvent de nombreuses applications dans la surveillance de l'environnement et particulièrement pour le contrôle continu et in situ de substances polluantes. Étant donné la toxicité des nitrates et des nitrites, l'objectif de ce travail a été de développer des capteurs chimiques à fibre optique fondés sur la fluorescence de composés sensibles spécifiquement à ces anions, la fluorimétrie étant généralement décrite comme une méthode permettant l'analyse de substances à l'état de traces, de l'ordre du ppm, voire du ppb. L'élaboration d'optodes actives à nécessité plusieurs étapes: le choix d'un indicateur fluorescent sensible aux polluants: la fluorescéine pour les nitrates, le 2,3-diaminonaphtalene ou la 4-aminofluoresceine pour les nitrites, l'étude, en phase homogène, des dosages fluorimétriques des nitrates et des nitrites et notamment de leur sensibilité, le développement de techniques d'immobilisation, par liaison covalente, de l'indicateur à l'extrémité de fibres optiques de différentes natures (en silice ou en polystyrène), la caractérisation des optodes: densité du greffage, stabilité dans le milieu d'analyse, la mise au point de systèmes optiques permettant la mesure qualitative et quantitative de la fluorescence des optodes. Ainsi, des optodes en silice, appliquées au dosage des nitrates, ont pu être élaborées, leur réponse étant linéaire pour des concentrations en nitrates comprises entre 2 10^-6 et 10^-5 mol. L-1 (soit entre 0,12 et 0,62 mg NO3-. L-1 dans le milieu d'analyse). Pour les nitrites, le greffage covalent sur les fibres n'a pu être abordé, néanmoins des solutions ont été proposées

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Thouin, Hugues. "Transfert de polluants inorganiques dans un technosol de brûlage d’armes organo-arséniées soumis à un apport de matière organique et à des cycles de saturation/désaturation : expérimentation en mésocosme." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2069/document.

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Abstract:

La destruction par brûlage de munitions chimiques de la Première Guerre Mondiale a provoqué une contamination importante de la partie supérieure du sol du site de la Place-à-Gaz par l’arsenic, le zinc, le cuivre et le plomb. Le traitement thermique a eu pour effet de minéraliser l’As des agents de guerre organoarséniés, et de former un assemblage minéral inattendu composé d’arséniates de Zn, Cu et Fe, et d’une phase amorphe riche en Fe, As, Zn, Cu et Pb. Ce matériel amorphe est la principale phase porteuse de l’As et des métaux dans la zone la plus polluée. Le site est sujet à des changements environnementaux pouvant affecter la stabilité des contaminants inorganiques. Afin d’évaluer l’impact d’épisodes de saturation en eau et de l’apport de matière organique sur les cycles biogéochimiques des métaux et de l’As, une étude en mésocosme a été menée. Les résultats montrent que la phase amorphe est instable en conditions saturées, et libère des contaminants dans l’eau interstitielle du sol. Comme sur le site, les contaminants les plus mobiles sont le Zn et l’As. L’addition de matière organique a induit une immobilisation de l’As, par piégeage de l’As V sur les oxyhydroxydes de fer, dans la partie saturée du sol. La caractérisation du compartiment microbien a été effectuée via des dénombrements, une analyse de la diversité bactérienne et des tests d’activités d’oxydation de l’As III et de respiration et. Les résultats montrent que les microorganismes ont contribué activement au métabolisme du C et de l’As. L’apport de matière organique a promu la croissance des microorganismes As III-oxydants et As Vréducteurs et modifié la structure des communautés bactériennes. Cependant, un effet négatif de la matière organique sur la vitesse d’oxydation de l’As III a été observé, entrainant une augmentation des concentrations d’As III en solution. Cette étude en mésocosme a montré que le dépôt naturel de litière organique a des conséquences antagonistes sur le transfert des contaminants inorganiques. Ces résultats fournissent de plus amples informations sur l’impact environnemental de la Grande Guerre et, de façon plus générale, sur les processus biogéochimiques contrôlant le comportement des métaux/métalloïdes sur les sites pollués
The thermal destruction of chemical munitions from World War I, on the site of “Place-à-Gaz”, induced intense local top soil contamination by arsenic and heavy metals. The heat treatment mineralized As from organoarsenic warfare agents, resulting in a singular mineral assemblage, composed of Zn, Cu and Fe arsenates and of an amorphous phase rich in Fe, As, Zn, Cu and Pb. The amorphous material was the principal carrier of As and metals in the central part of the site. The site undergoes environmental changes which may alter the stability of inorganic contaminants. To assess the impact of water saturation episodes and input of bioavailable organic matter on the biogeochemical cycles of metal(loid)s, a mesocosm study was conducted. Results showed that amorphous phase was instable in saturated conditions, and released contaminants in soil water. As previously observed on site, the most mobile contaminants were Zn and As. The addition of organic matter induced the immobilization of As by trapping of As V onto hydrous ferric oxides in the saturated soil. Microbial characterizations including counting, bacterial community structure, respiration, and determination of As IIIoxidizing activities were performed. Results showed that microorganisms actively contribute to the metabolisms of C and As.The addition of organic matter induced the increase of As III-oxidizing and As V-reducing microorganisms concentrations and modified the bacterial diversity. However, a negative effect of organic matter on the activity of As III oxidation was observed resulting in higher As III concentration in soil water. This study showed that the natural deposition of forest organic litter on the site, induced antagonist effects on the transfer of inorganic pollutants did not immobilize all the Zn and As and even contributed to As III transport to the surrounding environment. These results provide more information about the environmental impact of the Great War and more generally about the processes driving the behavior of metals/metalloids on polluted sites

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Roda, Célina. "Exposition domestique à des polluants chimiques de l’air intérieur : modélisation et évaluation de l’impact sur la santé respiratoire chez le jeune enfant : Bilan au terme d’une année de suivi de la cohorte de nouveau-nés PARIS." Thesis, Paris 5, 2012. http://www.theses.fr/2012PA05S009/document.

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Abstract:

Problématique : La qualité de l’air intérieur est devenue une préoccupation majeure de santé publique, en raison du temps passé à l’intérieur des locaux et de la diversité des contaminants biologiques et des polluants chimiques présents. Objectifs : Il s’agit de renseigner et de modéliser l’exposition domestique à des polluants chimiques retrouvés dans l’air intérieur et d’en étudier le lien avec la morbidité respiratoire au cours de la première année de vie des nouveau-nés de la cohorte PARIS (Pollution and Asthma Risk : an Infant Study). Méthodes : À 1, 3, 6, 9 et 12 mois, des questionnaires sanitaires sont adressés aux parents pour renseigner la survenue des infections des voies respiratoires et des symptômes évocateurs d’asthme (sifflements, toux sèche nocturne, etc.). Des questionnaires environnementaux sont envoyés en parallèle pour documenter le cadre et le mode de vie des enfants. Pour pallier l’imprécision résultant d’une évaluation de l’exposition aux polluants de l’air intérieur par simple questionnaire, des investigations environnementales complémentaires ont été conduites, à 1, 6, 9 et 12 mois, au domicile d’un échantillon aléatoire de 196 nouveau-nés de la cohorte PARIS et dans des crèches parisiennes fréquentées par ces enfants. Les données issues des mesurages domestiques répétés ont été confrontées aux données recueillies par questionnaires afin d’établir des modèles prédictifs s concentrations domestiques annuelles de polluants. Ces modèles ont ensuite été appliqués à l’ensemble des logements fréquentés par les enfants de la cohorte afin de les classer au regard de leur exposition domestique annuelle pour étudier l’impact sanitaire de cette exposition. Résultats : Les modèles prédictifs des concentrations mesurées ont permis d’identifier les déterminants des niveaux de formaldéhyde, de dioxyde d’azote, de toluène et de tétrachloroéthylène : les sources continues et leur caractère récent (panneaux de particules, parquet vitrifié, stratifié, flottant et peinture), les sources discontinues (combustion et proximité au pressing) et les paramètres d’aération et de ventilation conditionnant l’entrée ou la sortie du polluant selon leur origine dominante. Au cours de la première année de vie, près d’un enfant sur deux présente une infection des voies respiratoires basses, 14,8 % une toux sèche nocturne. Concernant l’impact sanitaire de l’exposition aux polluants chimiques, après ajustement sur l’ensemble des facteurs de risque, seule l’exposition domestique au formaldéhyde majore la survenue des infections et plus particulièrement des infections sifflantes. L’exposition au formaldéhyde est aussi associée à la toux sèche nocturne et plus particulièrement chez les enfants sans antécédents parentaux d’allergie. Conclusion : Une exposition domestique aux polluants chimiques de l’air intérieur, tels que le formaldéhyde, peut être associée à la morbidité respiratoire du jeune enfant. Ces résultats viennent appuyer les mesures prises par les pouvoirs publics concernant les émissions des matériaux
There is a growing public health concern about indoor air quality due to the time spent indoors and the presence of numerous biological and chemical pollutants. Aims: To assess indoor chemical pollutant levels, to model domestic exposure and to examine the impact of indoor chemical pollutants on the respiratory health of infants from the PARIS birth cohort, during their first year of life. Methods: Multiple self-administered questionnaires were used to gather information from parents about respiratory infections and asthma-like symptoms (wheezing, nocturnal dry cough. . . ) in their infants at ages 1, 3, 6, 9 and 12 months. Details about home characteristics and family living conditions were also collected by phone interview when the child was 1 month old, and mailed questionnaires captured changes at 3, 6, 9 and 12 months. Pollutant air sampling (aldehyde, volatile organic compound, nitrogendioxide and nicotine) were conducted at 1, 6, 9 and 12 months in the bedrooms of a subset of randomly selected 196infants. Repeated pollutant measurements were joined with interview and questionnaire information to construct annual pollutant exposure models for all infants. Furthermore, an environmental investigation was performed in Parisian child day care centers to document chemical exposure levels. Results: Formaldehyde, toluene, nitrogen dioxide and perchlororethylene level determinants: continuous sources (particleboard, varnished parquet floor, wall coating), discontinuous sources (combustion, dry cleaning facilities) and aeration parameters were identified. At one year, around half of babies experienced at least one lower respiratory infection, and nearly half of those infections included wheezing, 14,8 % of babies suffered from a nocturnal dry cough. After known risk factors were considered, lower respiratory infections were associated with estimated formaldehyde levels, and formaldehyde exposure is also related to nocturnal dry cough, especially in infants without parental history of allergy. Conclusion: This study shows that formaldehyde exposure in early life is associated with respiratory health in infants, promoting public actions regarding emissions from materials

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Smith, Rose-Michelle. "Transfert de polluants émergents issus du secteur de la santé entre les compartiments sol/sédiment et eau en présence de cuivre- Effet cocktail." Thesis, Reims, 2018. http://www.theses.fr/2018REIMS047.

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Abstract:

Ce travail de thèse a pour objectif d'étudier le comportement de produits pharmaceutiques dans l’environnement aux interfaces sédiment/sol-eau afin de mieux comprendre les processus mis en jeu suite à leur rejet, leur devenir et leur impact. Ainsi la rétention de quatre produits pharmaceutiques a été étudiée sur différents solides (sol/sédiment). La capacité d’échange cationique a été identifiée comme le paramètre prépondérant gouvernant la rétention du propranolol, le pH gouvernant celle du sotalol. Dans le cas des mélanges de contaminants, une compétition pour les sites de surface a pu être mise en évidence avec notamment une diminution de l’adsorption du sotalol et du furosémide. L’influence du cuivre, métal ubiquiste dans l’environnement, sur la rétention des produits pharmaceutiques a également été étudiée. Si celui-ci n’a pas eu d’influence sur la rétention du propranolol, du sotalol et du furosémide, il a par contre augmenté la mobilité du sulfaméthoxazole dans l’environnement en diminuant son adsorption. Enfin, il a été montré que la présence de ces polluants dans l’environnement induit des effets toxiques sur des organismes aquatiques
This thesis aims at studying the behaviour of pharmaceuticals in the environment at sediment/soil-water interfaces in order to better understand the involved processes following their release, their fate and their impact. Thus, the retention of four pharmaceuticals was investigated on different solids (soil/sediment). The cation exchange capacity has been identified as the parameter governing the propranolol retention and the pH value governing sotalol adsorption. In the case of contaminant mixtures, a competition for the surface sites was evidenced with in particular a decrease of sotalol and furosemide adsorption.The influence of copper, a ubiquitous metal in the environment, on pharmaceutical retention was also studied. Although copper did not influence the retention of propranolol, sotalol and furosemide, its presence increased the mobility of sulfamethoxazole in the environment by decreasing its adsorption. Finally, it has been shown that the presence of these pollutants in the environment induced toxic effects on aquatic organisms

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Fournier, Isabelle. "Salinisation des écosystèmes lacustres par les sels de voirie : perturbations chimiques et réponses des communautés microbiennes." Doctoral thesis, Université Laval, 2021. http://hdl.handle.net/20.500.11794/68630.

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Azrague, Kamal. "Couplage entre photochimie et membrane pour la dépollution d'eaux turbides : mise au point d'un photoréacteur à membrane et étude cinétique et mécanistisque de la dégradation de polluants organiques." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30230.

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Abstract:

Ce travail a été effectué dans le domaine de la dépollution des eaux turbides par une méthode originale combinant la photochimie et les procédés membranaires. Deux types de photoréacteur à membrane ont été développés, l'un faisant appel à la photocatalyse (irradiation d'un semi-conducteur: TiO2), l'autre à la photolyse dans l'ultraviolet du vide (UV-V: irradiation à 172 nm). L'avantage de ces procédés hybrides est qu'ils s'appliquent à la dépollution des eaux limpides, mais aussi des eaux troubles et même des boues en suspensions aqueuses. Pour cette étude, le polluant modèle choisi est l'acide 2,4-dihydroxybenzoïque (ADHB), agent contaminant issu de l'oxydation de l'acide salicylique. La minéralisation de ce composé a été obtenue dans tous les cas. L'évolution des différents intermédiaires formés au cours de la dégradation a été suivie par diverses méthodes analytiques complémentaires (spectroscopie UV Visible, GC, HPLC, HPLC couplée à la spectrométrie de masse, mesures de COT). Cette étude très précise a permis de mettre en évidence un mécanisme différent pour la photocatalyse et la photolyse UV-V. En effet, en photocatalyse ce composé réagit exclusivement avec les trous (h+) formés sur le photocatalyseur alors qu' en photolyse V-UV il a été mis en évidence un mécanisme original de dégradation du ADHB impliquant uniquement les radicaux hydroxyle. De plus, à partir des cinétiques de transfert de matière et de dégradation du ADHB, il a été possible d'établir des modèles mathématiques décrivant de manière satisfaisante l'évolution conjointe du polluant. Ces modèles permettront, dans un futur proche, le dimensionnement d'unités pilotes
This work was carried out in the field of the depollution of turbid water by an original method combining membranes and photochemistry processes. Two types of photoreactor with membrane were developed, one using the photocatalysis (irradiation of a semiconductor: TiO2), the other using V-UV photolysis process (V-UV: irradiation at 172 nm wavelenght). The advantage of these hybrid water and processes is that they can be applied to the depollution of limpid water, but also of turbid water and even of muds in aqueous suspension. For this study, the polluant models selected is the 2,4-dihydroxybenzoic acid (DHBA), contaminant agent resulting from the oxidation of the salisylic acid. The mineralisation of this compound was obtained for all photochemical processes used. The evolution of the various intermidiates formed during degradation was followed by various complementary analytical methods (UV-visible spectroscopy, GC, HPLC, HPLC/MS, TOC measurements). This study allows highlighting a different mechanism for the photocatalysis and V-UV photolysis. Indeed, in photocatalysis this compound reacts exclusively with the positive holes (h+) formed on the photocatalysor wheareas in V-UV photolysis an original mechanism of degradation of the DHBA implying only the hydroxyl radicals has been proved. Moreover, starting from the kinetics of mass transfer and degradation of the DHBA, it was possible to estabilish very good mathematical models describing the evolution of the pollutant in all compartments of the process. These models will allow, in an immediate future, to the dimensioning of pilot units

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Oliveira, Cynthia. "Diversité des intégrons dans des sédiments estuariens anthropisés." Thesis, Normandie, 2017. http://www.theses.fr/2017NORMR093.

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Abstract:

Les intégrons sont des plateformes génétiques bactériennes de capture et d'expression de gènes. Les intégrons cliniques sont les principaux responsables de la forte augmentation récente des bactéries multirésistantes aux antibiotiques. Cependant, dans l’environnement, ils ne représentent qu’une part minime de l’importante diversité des intégrons. Ainsi, les objectifs de cette thèse étaient (i) d’évaluer l’étendue de la diversité des intégrons dans l’environnement, (ii) de comprendre les phénomènes responsables de la structuration du pool d’intégrons dans le compartiment sédimentaire d’un milieu estuarien anthropisé et (iii) de rechercher l’existence potentielle d’intégrons indicateurs du niveau de contamination chimique.Le suivi des intégrons de classes 1, 2 et 3 et des populations d’E. coli dans des sédiments du bassin versant de la Risle impactés par des sources de contamination fécale bien caractérisées ont montré qu’en étiage, les souches d’E. coli d’origine humaine se disséminaient sur de courtes distances. Les intégrons de classe 1 se disséminent sur des distances un peu plus importantes et se maintiennent dans les 12 premiers centimètres du compartiment sédimentaire au moins.Une méthode a été développée permettant, pour la première fois, l’analyse de la diversité des intégrons via séquençage haut-débit. L’application de cette méthode sur une carotte sédimentaire de 4,8 m de profondeur prélevée dans l’estuaire fluvial de la Seine a permis de mettre en évidence plusieurs milliers de classes d’intégrons dont de nombreuses intégrases encore jamais répertoriées. La diversité des intégrons chute fortement avec la profondeur. Les intégrons de classe 1, majoritaires dans les sédiments de surface, ont une abondance qui chute fortement avec la profondeur cependant ils répondent plutôt positivement à la contamination chimique renforçant l’idée de leur utilisation comme proxy de pollutions anthropiques récentes. Trois classes d’intégrons dominent dans la vase consolidée représentant 38% des séquences obtenues dans la carotte sédimentaire mais répondant plutôt négativement à la contamination chimique. Enfin, la structure du pool d’intégrons est fortement corrélée à celle de la communauté bactérienne mais semble en partie indépendante de la communauté bactérienne dans deux des fractions sédimentaires profondes avec la dominance d’une nouvelle classe d’intégrons qui semble sélectionnée par les HAP
Integrons are bacterial genetic platforms allowing acquisition and expression of genes. Clinical integrons play a major role in the strong increase of antibiotic multi-resistant bacteria recently observed. However, in the environment, they represent only a tiny fraction of the large integron diversity. Therefore, the aims of this thesis were (i) estimating the extent of the integron diversity in the environment, (ii) understanding phenomena responsible for integron pool structure in anthropized estuarine sediments and (iii) looking for integrons potentially proxy of chemical pollution level. The research of class 1, 2 and 3 integrons and the analysis of E. coli populations in sediments from the Risle drainage basin impacted by well-characterized fecal contamination sources show that E. coli strains with human origins were spread on short distances during low water level periods. However, class 1 integrons are spread on slightly longer distances and remain present in the 12 first centimeters of sediments at least. A methodology was developed allowing, for the first time, the analysis of integron diversity by high-throughput sequencing. In this way, the analysis of a 4.8 meter core sediment from the fluvial Seine estuary highlighted several thousands integron classes including many new integrases absent from data bases. Integron diversity decreases along with depth. Class 1 integrons are the majority integrons in surface sediments but their abundance strongly decreases in deep sediments. Class 1 integron abundance rather responds positively to chemical pollutions accentuating the idea that class 1 integrons could be used as proxy of recent anthropogenic pollutions. In the sediment core, three integron classes outshine the whole dataset: they represent 38% of all the sequences from the sediment core. However, abundances of these three majority integron classes rather respond negatively to chemical pollution levels. Integron pool structure is highly correlated to bacterial community diversity but seems to be partially independent to bacterial community diversity within two deep fractions from the sediment core: in these two sediment fractions, a new integron class outshines the rest of integron classes and seems to be specific to these two sediment fractions. Furthermore, this new integron class seems to be selected by PAH

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Irimiea, Cornelia. "Characterization of soot particles and their precursors by coupling laser-based techniques." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10066.

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Abstract:

Les processus de combustion ont un impact important sur la qualité de l’air, le climat ou l’utilisation des sources d’énergie. Malgré les progrès réalisés pour une combustion plus propre, les chemins réactionnels conduisant à la formation des polluants (notamment des particules de suie) ne sont pas encore complétement élucidés. L’objectif de ce travail est d’étudier la formation des suies et de leurs précurseurs dans des flammes de laboratoire pour une meilleure compréhension fondamentale des mécanismes impliqués dans la transition de la phase gaz à la phase particulaire. Le même objectif est poursuivi dans des campagnes de terrain pour évaluer l’impact potentiel des propriétés de surface des suies sur l’environnement. Nous utilisons des techniques d’analyse in-situ (incandescence et fluorescence induites par laser) et ex-situ (spectrométrie de masse couplée à la désorption laser ou ionique) pour mettre en évidence des propriétés spécifiques des suies et de leurs précurseurs. L’évolution de l’indice de réfraction complexe avec le stade de la combustion est mesurée, et ses implications sur la physico-chimie de la flamme et sur les techniques analytiques sont discutées. Une nouvelle méthode de détection basée sur l’excitation simultanée de la suie et des précurseurs à une seule longueur d’onde est proposée. La composition chimique de surface des suies émises par des moteurs utilisés dans les transports terrestres et aériens est également analysée. Des méthodes statistiques multivariées sont utilisées pour identifier des tendances communes et des différences dans les échantillons étudiés, en faisant ressortir l’influence du carburant ou des paramètres de combustion
Combustion impacts many important aspects of our life like the air quality, the local and global climate and the use of energy sources. In the last decades, an outstanding progress towards cleaner combustion has been achieved. However, the reaction pathways leading to the formation of some pollutants, especially particulate matter (soot) resulting from incomplete combustion, are still elusive. In this work, we aim to investigate specific aspects of soot and its precursors formation in laboratory flames for a fundamental understanding of the mechanisms leading from the gas phase up to the mature particulate found in the exhausts. This objective is also pursued in field-campaigns to assess the potential impact of soot surface properties on the environment. Following this approach, experimental techniques like in-situ laser induced incandescence and fluorescence, and ex-situ laser desorption and secondary ion mass spectrometry are used to target specific properties of soot and its precursors. Notably, the evolution of the complex refractive index of soot is measured as a function of soot maturity, and the implications on both the flame physico-chemistry and the analytical techniques applicability are discussed. Additionally, a new detection method for soot and precursors based on simultaneous excitation at one wavelength is developed. In parallel, two campaigns are dedicated to the analysis of the surface chemistry of soot sampled from airplane and car exhausts. Statistical methods as multivariate analysis are used to identify patterns and differences within sets of samples by assessing the influence of the combustion parameters or the role of the fuel

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Bijoux, Hugues. "Etude des impacts toxiques des contaminants chimiques du Bassin d'Arcachon sur l'huitre cultivée Crassostrea gigas : Approche in-situ et expérimentale." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0078/document.

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Abstract:

Le bassin d’Arcachon est une lagune semi-fermée qui concentre de forts enjeux économiques grâce à la pratique de l’ostréiculture. Cette activité est affectée depuis une trentaine d’années par des phénomènes de mortalités estivales, et plus récemment par des surmortalités du naissain. Ces travaux se sont intéressés au rôle des polluants majeurs du bassin d’Arcachon dans ce contexte de crise en étudiant leurs effets sur la biologie de Crassostrea gigas. Une approche in situ a d’abord été adoptée afin d’identifier les contaminants les plus présents dans le milieu naturel. Des opérations de transplantation d’huîtres et des prélèvements de sédiments ont permis de quantifier divers contaminants et d’associer leur présence à des réponses biologiques. Les polluants ainsi identifiés ont ensuite été employés en conditions contrôlées au laboratoire. Trois expérimentations ont été réalisées : la première concerne l’étude des voies de contamination par le tributylétain ; la seconde concerne les effets des pesticides et du cuivre ; la troisième concerne l’effet des HAP sur des huîtres diploïdes et triploïdes. Nos résultats indiquent que les organismes transplantés au coeur de la lagune sont plus exposés aux polluants, en lien avec les caractéristiques hydrodynamiques du système. La plupart des paramètres biologiques étudiés sur le terrain ont par ailleurs montré une saisonnalité liée aux processus de gamétogenèse. Au laboratoire, la plupart des contaminants testés ont induit une réponse adaptative chez les huîtres exposées. Notre étude souligne l’importance de coupler approche de terrain et approche expérimentale pour comprendre le fonctionnement des écosystèmes côtiers
The Arcachon Bay is a semi-enclosed lagoon and represents the core of strong economic stakes through the practice of oyster-farming. This activity has been affected for around thirty years by summer mortality events, and more recently by abnormally high death rates of juveniles. This work focused on the role of the Arcachon Bay’s main contaminants in this crisis, by studying their effects on the cupped oyster’s biology. Firstly, an in situ approach was adopted in order to identify the major pollutants of the bay: caged oysters were transplanted and sediments were sampled. The presence of contaminants in the samples was associated to biological responses. Secondly, the contaminants identified in situ were used in controlled conditions at the laboratory. Three experimentations were performed; the first dealt with the contamination pathways of tributyltin; the second focused on the biological effects of pesticides and copper; the third concerned the effects of PAH towards diploid and triploid oysters. Our results indicate that the inner stations present higher accumulation of metals and PAH, in accordance with the hydrodynamic features of the bay. The bioindicators used in situ exhibited seasonal trends related to the oysters’ gametogenesis. In the laboratory, most of the contaminants used at environmental levels induced an adaptive response of the exposed oysters. Our study highlights the importance of coupling in situ and laboratory approaches in order to understand the functioning of coastal ecosystems

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Piot, Christine. "Polluants atmosphériques organiques particulaires en Rhône-Alpes : caractérisation chimique et sources d'émissions." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00661284.

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Abstract:

La réglementation plus sévère sur les niveaux de matières particulaires (PM) en atmosphère ambiante fixée par l'Union européenne à l'horizon 2015 impose de pouvoir quantifier les contributions des différentes sources d'émission. Les sources d'émissions primaires de particules peuvent être anthropiques (chauffage au bois, au fioul, émissions véhiculaires ou industrielles, combustion de déchets verts, activités de cuisine,...) ou naturelles (végétaux, poussières crustales). Des processus secondaires de formation des particules (conversion gaz-particules) peuvent également contribuer aux taux de PM mesurés. L'identification et la quantification des sources peuvent être conduites notamment à travers l'étude de la composante organique des aérosols réalisée à partir d'analyses chimiques de prélèvements sur filtres en atmosphère ambiante ou à l'émission. Dans ce travail, des méthodologies de caractérisation des sources d'émission par l'analyse de la fraction organique des PM et la quantification de leur influence sur les concentrations ambiantes en particules fines ont été développées et/ou adaptées de méthodologies existantes sur de nombreux sites d'observation. Une attention particulière a été portée sur différents sites de la région Rhône-Alpes où de nombreux épisodes de dépassements des valeurs limites en PM sont régulièrement enregistrés. Les méthodologies ont été développés dans un premier temps sur un site urbain de référence (sites des Frênes à Grenoble) et s'appuient à la fois sur des approches qualitatives d'études des sources (étude d'empreinte de grandes familles chimiques, utilisation de ratios de composés traceurs) et quantitatives (ACP, mesures isotopiques du carbone, Molecular-Marker Chemical Mass Balance). Elles permettent une bonne estimation des sources de matière organique (OM) et des PM en hiver. Leurs applications à d'autres sites de topologies différentes (ruraux, fond de vallées, proximités de sources, marin) en France et en Suisse et à d'autres saisons a permis de montrer la complémentarité des différentes approches introduites et la nécessité de leur adaptation aux spécificités des sites pour permettre une bonne estimation des PM. L'estimation des contributions des sources à l'OM reste cependant encore à améliorer. De plus, dans le cadre de leur application à des sites de vallées alpines suisses, l'approche quantitative de type CMB basée sur l'étude de traceurs organiques a pu être confrontée à une méthode basée sur l'étude de la composante inorganique des aérosols. Les méthodologies développées et mises en œuvre au cours de ce travail constituent des outils de référence dans le cadre d'études des sources d'aérosol à portée scientifique ou réglementaire à l'échelle nationale ou internationale.

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Dissertations / Theses on the topic 'Polluants chimiques'

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