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Dissertations / Theses on the topic 'Sédiments aquatiques'
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Guerin, Catherine. "Activité des oligochetes aquatiques à l'interface sédiment-eau : étude analytique et conséquences écologiques." Toulouse 3, 1994. http://www.theses.fr/1994TOU30046.
Full textAbstract:
L'utilisation des techniques video a permis d'etudier certains points de l'activite des tubificidae (oligochaeta) liee a leur nutrition, leur locomotion et leur respiration. Pour se nourrir des bacteries fixees aux particules sedimentaires, les vers ingerent le sediment aussi bien lorsqu'ils circulent dedans que lorsqu'ils restent sur place a sa surface. L'ingestion n'est pas continue. Les elements avales progressent plus rapidement dans la partie terminale du tube digestif que dans ses autres portions. Les dechets solubles de la digestion sont surtout elimines par excretion a travers les nephridies tandis que les dechets solides sont expulses lors de la defecation. Celle-ci a souvent lieu a la surface des sediments. Les rejets des feces est un phenomene rapide et rythmique qui dure en moyenne 26 secondes. Entre deux defecations les vers peuvent s'enfouir dans le sediment ou rester a leur place en surface. Dans ce dernier cas, la frequence de defecation est de 3 minutes. Son intensite est comprise entre 3 et 5 mg de sediment sec/mg poids sec de ver/heure. En moyenne un individu passe deux minutes a l'interieur des sediments et une heure au plus a la surface. La partie caudale emergeant dans l'eau represente 1/4 du corps. Elle est soit immobile soit elle s'agite a un rythme de 1,7 oscillations/seconde. Ces mouvements sont respiratoires. Lorsque l'oxygene se rarefie les vers passent plus de temps en surface, ils s'extirpent au 3/4 du sediment et s'agitent d'avantage. Les differentes activites des tubificidae sont influencees par de nombreux facteurs biotiques et abiotiques mais parallelement elles ont de nombreuses repercussions sur le milieu. Comme tous les phenomenes biologiques, elles presentent une assez grande variabilite individuelle et entre individus
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Pouchol, Elodie. "Les tests de toxicité des sédiments aquatiques contaminés : évaluation de la pollution immédiate ou de la pollution potentielle." Paris 5, 1998. http://www.theses.fr/1998PA05P236.
Full text
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Louriño, Cabana Beatriz. "Comportement des éléments traces métalliques (ETM) dans deux systèmes aquatiques soumis à des activités minières et métallurgiques." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10033/document.
Full textAbstract:
Le comportement des éléments traces métalliques (ETM) a été étudié dans deux systèmes aquatiques très différents, mais fortement contaminés par d’anciennes activités minières et métallurgiques. Le premier site d’étude se situe dans deux rivières Norvégiennes (Raubekken et Vorma). Les concentrations en Cu, Fe et Zn dans deux rivières ont été déterminées par voltamétrie à l’aide d’un système automatisé développé par le NTNU (Norwegian University of Science and Technology). Le résultat le plus marquant de cette étude est la variabilité journalière de ces trois métaux dans la Vorma, avec des maxima de concentrations décalés dans le temps. Le second site d’étude se situe dans le canal de la Deûle à proximité de l’ancienne usine Métaleurop. Bien que les particules en suspension et les sédiments soient fortement contaminées en plomb, zinc et cadmium, ilapparaît globalement que la qualité de l’eau filtrée est bonne. A l’interface eau-sédiment, l’oxydation de la matière organique biodégradable et la réduction conjointe des oxydes de fer et de manganèse conduisent à une libération importante des ETM dans les eaux interstitielles de surface. Pour autant, les valeurs des flux diffusifs et benthiques des ETM du sédiment vers la colonne d’eau restent faibles par rapport à leurs variations journalières de concentration constatées dans la colonne d’eau. En hiver, le suivi continu du zinc a montré que l’augmentation des concentrations survient plusieurs heures après la remise en suspension de sédiments alors qu’au printemps, les variations de température entre le jour et la nuit ainsi que celles de l’activitéphytoplanctonique sont probablement à l’origine de cycles journaliers<br>Trace-metals behaviour had been studied in two different aquatic systems contaminated by mining and metallurgical activities. The first study site is situated in two Norwegian rivers (Raubekken and Vorma). Cu, Fe and Zn concentrations in both rivers were measured by voltammetry by means of an automatic monitoring system developed by the NTNU (Norwegian University of Science and Technology). The most significant result of this study was the daily variability of these three metals in Vorma, with noticeable shifts of metal-content maxima detected. The second study site is situated in Deûle river, close to the ancient smelter Metaleurop. Although suspended particles and sediments were strongly contaminated by Pb, Zn and Cd, the global quality of the filtered water was found to be good. As for the water-sediment interface, the oxidation of biodegradable organic matter and the reduction of iron and manganese oxides result in an important release of trace metals in interstitial waters from surface sediments. Nevertheless, measured and calculated diffusive and benthic fluxes of trace metals from the sediment to the water column were weak with respect to daily metal-concentrations variations in the water column. During monitoring campaigns in winter, it was shown that an increase of dissolved zinc occurred in the water column a few hours after sediment resuspension events, whereas in spring this phenomenon is more dependent upon temperature variations between day and night and phytoplankton activity as key parameters of daily cycles
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Nogaro, Géraldine. "Influence des dépôts de sédiments fins sur le fonctionnement physique et biogéochimique des interfaces sédimentaires aquatiques : interactions avec les processus de bioturbation." Lyon 1, 2007. http://www.theses.fr/2007LYO10104.
Full textAbstract:
Dans les écosystèmes aquatiques, les échanges à l’interface eau-sédiment jouent un rôle clé dans les processus biogéochimiques et la dégradation de la matière organique. De ce fait, dans les systèmes colmatés par des sédiments fins, le fonctionnement de l’interface est fortement modifié. L’objectif de cette étude est de quantifier les effets de deux taxons générateurs de bioturbation (oligochètes tubificidés et larves de chironomes) dans des systèmes expérimentaux en infiltration colmatés par différents types de sédiments fins. Les résultats suggèrent de prendre en compte pleinement le rôle de la bioturbation dans la quantification des flux de matière et d’énergie au sein des milieux sédimentaires naturels et anthropisés<br>In aquatic ecosystems, water-sediment exchanges play a key role on biogeochemical processes and organic matter mineralization. Thus, in systems clogged by fine sediments, the functioning of water-sediment interface is strongly perturbed. The objective of this study was to quantify the effects of two bioturbator taxa (tubificid oligochaeta and chironomid larvae) in experimental infiltration systems clogged by different types of fine sediments. Results of this study suggest the need to fully account for bioturbation when quantifying matter and energy flows in natural and anthropogenically-influenced sedimentary systems
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Dubois, Jean-Paul. "L'assimilation des éléments minéraux majeurs chez les macrophytes aquatiques enracinés en conditions naturelles et en conditions d'épuration." Paris 11, 1989. http://www.theses.fr/1989PA112248.
Full textAbstract:
Nous avons étudié les quantités maxima d'éléments majeurs fixées par les macrophytes en conditions naturelles (lac d'Annecy) et semi-naturelles (croissance de Phalaris arundinacea). Nous avons également évalué l'incidence de l'environnement trophique sur la végétation (dans différents lacs ; relations plantessédiments dans le lac d'Annecy). En milieu naturel nous avons employé une double méthodologie : la "méthode des transects" pour observer et échantillonner la végétation de l'ensemble d'un lac ; l'étude comparative entre différents lacs ou entre les sites d'un même lac, à différentes périodes caractéristiques. L'environnement trophique a une influence globale importante sur la composition et la distribution végétales. Des lacs étudiés, celui d'Annecy, le plus propre (oligo-mésotrophe), a la végétation la plus importante (colonisation de 50% de la zone 0-50 m, essentiellement par les Characées. L'incidence des macrophytes dans la mobilisation des éléments du milieu est faible : 2% du phosphore et 1% de l'azote contenus dans la masse d'eau. Nous avons observé des relations intéressantes entre la composition chimique des plantes et celle du sédiment superficiel associé : le prélèvement des éléments du sédiment diffère selon la végétation ; des sédiments colonisés par les Characées à ceux colonisés par les hélophytes, la concentration en calcium diminue, celle de magnésium, sodium et potassium augmente. Dans un environnement de culture particulièrement favorable, un hélophyte performant, le Phalaris, par sa très forte biomasse végétale (Jusqu'à 7 kg de tiges sèches/m²), peut épurer efficacement un milieu nutritif riche comparable à une eau usée domestique : près de 50% de la charge en azote et phosphore apportée en 6 mois est facilement exportable par fauche à l'automne. L'application au système de lits à macrophytes peut-être envisagée si la charge polluante est apportée sous forme liquide<br>We have measured maximum amounts of macroelements uptaken by macrophytes under natural (in lake Annecy) and artificial (with Phallaris arundinacea) conditions. We also studied the influence of the trophic environment (global lake ; sediment) on the vegetation. In natural conditions, two methods are applied: the "transect method" to note (record) and to sample the vegetation for a whole lake ; the comparative study between different lakes or between sites of a same lake for characteristic periods. Field studies ere achieved by SCUBA diving. The trophic environment has a global but main incidence on the species composition and distribution of the vegetation. The purest lake (lake Annecy, which is oligo-mesotrophic) is the richest in macrophytes, mainly Characeae, colonizing half of the littoral zone (0-15 m). In this lake Macrophytes take up small amounts of elements, corresponding respectively to 2% phosphorus and 1% nitrogen of the water body. We notice interesting relations between the chemical composition of the plants and that of the corresponding superficial sediment: uptake of macroelements is different according to the plants ; from sediments supporting Characeae to those colonized with helophytes the calcium content is decreasing whereas the magnesium, sodium and potassium content is increasing. In favorable conditions, the productive Phalaris, which produces up to 7 kg. M² of above ground biomass (dry weight), is efficient to uptake nutrients from a rich medium, comparable to a domestic sewage about 50% of the 6 months nitrogen and phosphorus content may be eliminated by exporting the autumnal crop. Adaptation to the macrophyte-bed system of SEIDEL is possible: the domestic sewage (sludge) should be brought under a liquid form
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Delattre, Emmanuel. "Phytoremédiation de déchets chlorurés en respect de la biodiversité : Application au traitement des effluents industriels et des sédiments marins." Thesis, Nîmes, 2020. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-03178443.
Full textAbstract:
Deux types de déchets salins ont été traités par la voie de la phytoremédiation : des effluents industriels et des sédiments marins. Le potentiel de trois espèces aquatiques, Phragmites australis, Typha latifolia et Juncus maritimus, pour traiter la charge en ions Cl- a été caractérisé pour différents stades de maturité au travers d’essais en laboratoire. Ces espèces ont montré d’excellentes capacités d’adaptation aux milieux chlorurés et en particulier pour un stade de croissance mature (plants âgés d’un an). La phytoremédiation des déchets considérés semble possible avec des abattements significatifs, que ce soit pour les effluents (50-95 % d’abattement en 40 jours) ou les matrices solides (5-30 % d’abattement en 80 jours). Les abattements mesurés sur les essais sur effluents s’expliquent principalement par des mécanismes de sorption des ions Cl-. Les végétaux ne jouant alors quant à eux qu’un rôle mineur via l’exportation de leur matière verte. Une expérimentation à plus grande échelle sur des sédiments marins dragués spécifiquement pour cette étude a été menée. Sur la période expérimentale étudiée, aucune croissance des végétaux n’a pu être observée ayant pour conséquence aucun effet de remédiation. Plusieurs causes ont été mises en évidence ou présupposées : la granulométrie des sédiments (vase), la canicule de 2019 ou encore la présence d’autres contaminants (SO42-, métaux/métalloïdes). Ces essais ont néanmoins permis de montrer que la phytoremédiation en procédé unique de gestion des sédiments marins fraichement dragués n’est pas adaptée. De nouveaux systèmes de phytoremédiation doivent donc être étudiés sur ces sédiments en combinaison avec différents procédés tels que le lessivage, l’osmose inverse ou l’évaporation. De plus, afin d’optimiser les capacités épuratoires des végétaux dans un procédé de phytoremédiation, il est nécessaire d’employer des espèces acclimatées et donc locales. Aucune méthode de traçage de l’origine géographique des végétaux aquacoles n’est aujourd’hui préconisée. Un outil de traçage basé sur le rapport isotopique du strontium (87Sr/86Sr) a été étudié vis-à-vis des différentes fraudes pouvant être observées dans ce secteur. La faisabilité de discriminer des aires géographiques a été évaluée par la comparaison de la signature isotopique de différentes productions à travers le monde (France, Allemagne, Hongrie, Chine). La caractérisation du cycle biogéochimique du Sr pour les plantes aquatiques a permis de mettre en évidence la contribution majeure de l’eau d’irrigation ainsi que celle des pratiques agricoles, justifiant des rapports isotopiques propres aux productions. La stabilité temporelle de cet outil a été confirmée au travers de la reculture de végétaux étrangers dans des conditions locales. Ainsi, les isotopes stables du strontium se révèlent être un outil précieux pour certifier l’origine géographique des végétaux aquatiques et mettre en évidence les fraudes communément observées dans ce domaine<br>Two types of saline waste were treated by phytoremediation: industrial effluents and marine sediments. The potential of three aquatic species, Phragmites australis, Typha latifolia and Juncus maritimus, to treat the Cl-ion contamination was characterised for different stages of maturity through laboratory tests. These species showed excellent adaptation to saline environments and in particular for a mature growth stage (one-year-old plants). Phytoremediation of the waste considered seems possible with significant reductions, both for effluents (50-95% reduction in 40 days) and solid matrices (5-30% reduction in 80 days). The remediation rates measured in the effluent tests are mainly explained by Cl- ion sorption mechanisms. Plants then play only a minor role via the export of their green matter. A larger scale experiment was carried out on marine sediments dredged specifically for this study. Over the experimental period studied, no plant growth was observed, resulting in no remedial effects. Several causes were identified or presupposed: the granulometry of the sediment (silt), the heat wave of 2019 or the presence of other contaminants (SO42-, metals/metalloids). Nevertheless, these tests have shown that phytoremediation as a single process for managing freshly dredged marine sediments is not suitable. New phytoremediation systems must therefore be studied on these sediments in combination with different processes such as leaching, reverse osmosis or evaporation. Moreover, in order to optimise the epuration capacities of plants in a phytoremediation process, it is necessary to use acclimatised and therefore local species. No method for tracing the geographical origin of aquaculture plants is currently recommended. A tracing tool based on the strontium isotopic ratio (87Sr/86Sr) has been studied in relation to the various frauds that can be observed in this sector. The feasibility of discriminating between geographical areas was assessed by comparing the isotopic signature of different productions throughout the world (France, Germany, Hungary, China). The characterisation of the biogeochemical cycle of Sr for aquatic plants highlighted the major contribution of irrigation water as well as that of agricultural practices, justifying the isotope ratios specific to the productions. The temporal stability of this tool was confirmed through the recultivation of foreign plants in local conditions. Thus, the stable isotopes of strontium are proving to be a valuable tool for certifying the geographical origin of aquatic plants and highlighting the frauds commonly observed in this field
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Delmotte, Sébastien. "Rôle de la bioturbation dans le fonctionnement biogéochimique de l'interface eau-sédiment : modélisation de la diversité des transports biologiques et effets sur la diagenèse précoce des sédiments d'une retenue." Toulouse 3, 2007. http://www.theses.fr/2007TOU30122.
Full textAbstract:
Cette thèse s'intéresse au rôle de la bioturbation dans la diagenèse précoce des sédiments d'eau douce, et en particulier à l'influence de la diversité des transports biologiques particulaires et dissous. Pour élucider les interactions complexes entre les transports biologiques et la transformation de la matière, des modèles de transport-réactions ont été développés, tenant compte de la diversité des bio-transports. Un premier travail sur un sédiment expérimental a été réalisé pour comprendre l'influence du transport par les oligochètes tubificidés sur le devenir du cadmium. Ensuite, le cas plus complexe de la minéralisation de la matière organique dans la retenue de Malause (confluence du Tarn et de la Garonne, Sud Ouest, France) a été traité. Les mesures de bioturbation par la communauté benthique montrent une diversité de bio-transports peu souvent prise en compte. Issu de ces résultats, un modèle de diagenèse précoce de la matière organique a été développé, incluant pour la première fois des bio-transports particulaires nonlocaux. Enfin, dans une dernière partie, une extension des modèles de bioturbation est présentée afin de représenter l'effet d'une distribution en patch des organismes<br>This study deals with the role of bioturbation in the early diagenesis of freshwater sediments, particularly the effects of the diversity of the biological transports. To understand the complex interactions between the bio-transports and the reactions of matter transformation, some models of reactive transport were developed including the bio-transport diversity. In a first chapter, cadmium transport by oligochætes tubificids was modelled using an existing dataset. Then, the more complex case of the organic matter mineralization in the Malause reservoir (West South of France) has been addressed. Bioturbation by the natural benthic community was measured. A model of early diagenesis of organic matter was developed including this bioturbation, and particularly the non-local transports. Finally, an extension of bioturbation models is proposed in the last chapter, to account for the effects of the patchiness in the distribution of bioturbators
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David, Arthur. "Détection des perturbateurs endocriniens dans les milieux aquatiques littoraux par l'étude des sédiments, moules et préleveurs passifs : apport de l'outil analytique et des modèles cellulaires." Montpellier 1, 2009. http://www.theses.fr/2009MON13505.
Full textAbstract:
De nombreuses familles de polluants organiques en provenance de différentes sources se retrouvent dans les milieux aquatiques continentaux et littoraux. Ces molécules plus ou moins lipophiles et persistantes sont souvent présentes à l’état de trace dans la fraction dissoute. L’utilisation de compartiments concentrateurs comme les sédiments, les préleveurs passifs (dispositif de membrane semi-permeable), ou des bio concentrateurs comme les moules rend alors plus accessible l’évaluation des concentrations ambiantes du milieu. Certaines de ces molécules organiques possèdent un potentiel à perturber les fonctions endocriniennes des animaux et de l’homme, en se liant notamment aux récepteurs aux oestrogènes (ER). La détection de ces « perturbateurs endocriniens» (PE) peut alors se faire à l’aide de bioessais, exprimant différents types de récepteurs (ER, AhR …). Ces tests permettent de déterminer l’activité globale d’un extrait et peuvent être complétés par l’analyse chimique pour identifier les molécules responsables des activités. L’objectif de la thèse a été de déterminer la faisabilité et la pertinence d’utiliser les bioessais combinés à différents types d’extraits environnementaux (moules, sédiments, préleveurs passifs) pour rendre compte de l’état de contamination de divers milieux aquatiques méditerranéens (fleuve, lagune côtière, émissaire en mer). Le Lez et son environnement côtier ont été pris comme cas d’étude pour estimer l’impact des rejets de station d’épuration (STEP) d’origine domestique dans le contexte particulier des petites rivières méditerranéennes. Les résultats des bioessais et des analyses chimiques ont clairement montré l’impact du rejet. Des concentrations élevées en hydrocarbures aromatiques polycycliques et en alkylphénols ont été mesurées dans les sédiments prélevés dans le Lez et dans les lagunes côtières, en aval du rejet. Cette contamination persiste un an après l’arrêt du rejet de STEP. L’étude de la distribution des PE entre les moules, les préleveurs passifs et les sédiments dans les lagunes côtières ont montré le rôle actif des sédiments dans la contamination de la colonne d’eau. Les bioessais et l’analyse chimique ont démontré leur complémentarité pour l’évaluation de la contamination par les PE<br>Many organic pollutants issued from different sources are present into freshwater and coastal waters. Since these lipophilic contaminants are present at trace levels in water, accumulator compartments such as sediments, passive samplers (semipermeable membrane devices) and mussels can be used to assess their concentration in aquatic systems. It is known that some organic pollutants can disrupt the endocrine system of humans and biota by binding the estrogen receptor (ER). Detection of endocrine disruptors (ED) can thus be performed using in vitro bioassays which expressed the ER. These bioassays give informations on the global activity of environmental samples while chemical analysis can be be used in order to identify chemicals responsable of the observed activity. The objective of the thesis was to determine the feasibility and the relevance of using bioessays on various types of environmental extracts (mussels, sediments, passive samplers) to report the level of organic contamination of diverse Mediterranean aquatic systems (river, coastal lagoon, submarine outfall). The Lez River and its coastal environment were selected as case study to estimate the impact of the sewage treatment process (STP) discharge in the particular context of the small Mediterranean rivers. The results of the bioessays and the chemical analysis clearly showed the impact of the wastewater discharge. High concentrations of aromatic polycyclic hydrocarbons and alkylphenols were measured into sediments that were sampled downstream the STP outlet and into coastal lagoons. The study of the distribution of ED between mussels, sediment and passive samplers in the coastal lagoons clearly showed the role of sediment in the contamination of the water column. Finally, combination of bioassays and chemical analysis were satisafactory to assess the environmental contamination by EDs
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Abbasse, Ghiasse. "Mise au point de méthodologies analytiques pour l'étude de la spéciation de métaux traces dans les milieux aquatiques naturels : application aux eaux de mer et interstitielles." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-19.pdf.
Full textAbstract:
La préconcentration et la séparation des métaux traces de leurs milieux naturels est une étape nécessaire avant l'analyse par les méthodes spectroscopiques. Dans ce travail, nous avons développé de nouvelles méthodes analytiques pour le dosage des métaux traces dissous dans des milieux naturels. Pour cela, l'extraction de type solide-liquide en utilisant des résines chélatantes a été utilisée. La complexation des métaux (Fe, Cd, Ni, Mn, V, Zn, Pb et Cu) dans l'eau de mer par la 8-Hydroxyquinoline suivie par l'adsorption sur la colonne C18 permet la détermination des concentrations totales des métaux. Par contre, le passage direct de la même eau sur la colonne C18 permet la détermination des métaux complexés par les matières organiques. Puis par la différence entre la fraction totale et la fraction organique nous pouvons déduire la fraction inorganiques dite labile, qui est responsable de leur toxicité. Plusieurs résines chélatantes (comme la Chelex-100, Chélamine ou la 8-hydroxyquinoline immobilisée sur un gel) ont été testées pour estimer cette fraction. L'analyse des eaux marines a montré que le cadmium et le manganèse se trouvent majoritairement sous forme de complexes inorganiques. Le cuivre, le nickel, le fer, le plomb, le zinc et le vanadium sont aussi présents sous forme de complexes organiques en proportions variées. Enfin, les méthodes optimisées ont été utilisées pour étudier la spéciation et les concentrations totales de certains métaux dans les eaux interstitielles des carottes sédimentaires en trois sites différents de la Seine. Cette étude nous a permis de montrer que les protocoles analytiques mis au point sont bien capables de séparer et préconcentrer certains métaux et d'étudier leur spéciation dans les eaux interstitielles.
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Andres, Sandrine. "Etude écotoxicologique des transferts de cadmium et zinc entre la colonne d'eau et les sédiments du Lot (France) et les organismes aquatiques. Approches in situ et expérimentale." Toulouse 3, 1997. http://www.theses.fr/1997TOU30258.
Full textAbstract:
Les recherches sont consacrees a l'etude de la contamination des organismes aquatiques par le cadmium et le zinc presents dans la riviere lot. Afin de preciser les mecanismes ecotoxicologiques mis en jeu dans ces systemes complexes, les etudes in situ sont completees par une approche experimentale de laboratoire. Les travaux realises sur le terrain portent sur la contamination de 4 especes de poissons d'eau douce (chevaine : leuscicus cephalus, gardon : rutilus rutilus, breme : abramis brama et perche : perca fluviatilis). Des prelevements, realises dans 4 stations reparties selon un gradient de pollution sur la partie moyenne du lot, permettent de dresser un premier bilan des niveaux de contamination des poissons. Parallelement a ces travaux, des mollusques bivalves non contamines (c. Fluminea), sont implantes dans cinq stations (technique de caging). Les mesures de la bioaccumulation des deux metaux par ces mollusques revelent des cinetiques de contamination rapides a partir du cadmium et du zinc presents dans les sediments et la colonne d'eau. La seconde partie des recherches, effectuee en laboratoire, repose sur l'utilisation de microcosmes, permettant d'etudier les transferts du cadmium entre les sediments du lot et trois types d'organismes : c. Fluminea, une macrophyte enracinee elodea densa et une larve d'ephemere fouisseuse : h. Rigida. Afin de completer l'etude des transferts de metaux entre les sediments du lot et c. Fluminea, tant au laboratoire qu'in situ, une analyse des principaux vecteurs de contamination des mollusques par voie trophique est conduite.
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Kinani, Said. "Caractérisation et dosage de substances chimiques à activité de perturbation endocrinienne dans des sédiments aquatiques, développement d'une approche couplant tests biologiques in vitro et méthodes physico-chimiques d'analyse." Palaiseau, Ecole polytechnique, 2009. http://www.theses.fr/2009EPXX0059.
Full text
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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.
Full textAbstract:
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<br>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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Zind, Hiba. "État d'imprégnation de différents compartiments du milieu aquatique par des résidus de médicaments et leurs produits de dégradation." Thesis, Poitiers, 2020. http://www.theses.fr/2020POIT2289.
Full textAbstract:
Alors que des progrès ont été réalisés en termes de surveillance et de régulation de nombreux contaminants organiques dans le milieu aquatique, la présence et les risques associés à leurs produits de dégradation suscitent désormais beaucoup d’interrogations. Notamment, peu d'intérêt a été porté aux résidus de médicaments, bien que leur présence et leurs effets néfastes sur les organismes non-ciblés soient avérés. Ce travail apporte des éléments de réponse quant à la contamination de rivières par des produits de dégradation de médicaments (carbamazépine et diclofénac), ainsi qu’une première évaluation des risques environnementaux associés.L’étude de biofilms épilithiques a montré que la contamination n’est pas entièrement régie par les propriétés physico-chimiques des composés ou les régimes hydrologiques des cours d’eau. Par ailleurs, la géographie ainsi que les physico-chimies respectives peuvent expliquer certaines des différences observées entre les rivières étudiées (la Vienne et le Clain). De plus, les rejets de stations de traitement des eaux usées (STEU) jouent un rôle important dans l’enrichissement du milieu en certains composés. La comparaison avec les échantillonneurs passifs intégratifs (POCIS) a révélé la complémentarité ainsi que l’importance des deux types d’échantillonnage (biofilms, POCIS) pour une surveillance plus globale de la qualité du milieu.Ce travail a aussi démontré que des produits de dégradation de médicaments sont présents dans tous les compartiments du milieu aquatique étudiés (i.e. eaux, sédiments, biofilms, Corbicula fluminea), avec des concentrations et des distributions variables qui dépendent de la nature du compartiment, du cours d’eau où l’échantillonnage a été effectué ainsi que de la localisation du site d’échantillonnage par rapport à des zones de rejets (ville ou STEU).Une approche écotoxicologique par QSAR a mis en évidence que le diclofénac et ses produits de dégradation sont plus toxiques que la carbamazépine et ses produits de dégradation pour trois espèces types, représentant les algues vertes, les invertébrés et les poissons. Une évaluation des risques environnementaux (quotient de risque) a montré que l'hydroxydiclofénac, la 2-[(2-chlorophényl)-amine]-benzaldéhyde et la dibenzazépine présentent un risque plus élevé que les autres composés étudiés pour les différents organismes aquatiques. De plus, le risque associé à un mélange de diclofénac et de ses produits de dégradation associés s’avère supérieur à celui des composés considérés individuellement<br>With progress being made in terms of monitoring and regulation of many organic contaminants in the aquatic environment, the presence and risks associated with their degradation products are now raising many questions. Particularly, little interest has been paid to pharmaceutical residues, although their presence and harmful effects on non-target organisms have been proven. This work provides answers on the contamination of rivers by pharmaceutical degradation products (carbamazepine and diclofenac), as well as a first assessment of the associated environmental risks.The study of epilithic biofilms has shown that the contamination is not entirely governed by the physicochemical properties of the compounds or the hydrological regimes of the rivers. In addition, the geography as well as the respective physicochemical properties can explain some of the differences observed between the studied rivers (the Vienne and the Clain). Furthermore, discharges from wastewater treatment plants (WWTPs) play an important role in the enrichment of the environment in certain compounds. The comparison with integrative passive samplers (POCIS) revealed the complementarity as well as the importance of the two types of sampling (biofilms, POCIS) for a more global monitoring of the quality of the environment.This work has also shown that pharmaceutical degradation products are present in all the studied compartments of the aquatic environment (i.e. waters, sediments, biofilms, Corbicula fluminea), with variable concentrations and distributions which depend on the nature of the compartment, the watercourse where the sampling was carried out as well as the location of the sampling site in relation to discharge areas (city or WWTP).An ecotoxicological approach by QSAR showed that diclofenac and its degradation products are more toxic than carbamazepine and its degradation products for three typical species, representing green algae, invertebrates, and fish. An environmental risk assessment (hazard quotient) showed that hydroxydiclofenac, 2-[(2-chlorophenyl)-amino]-benzaldehyde and dibenzazepine pose a higher risk than the other studied compounds for different aquatic organisms. In addition, the risk associated with a mixture of diclofenac and its related degradation products is found to be greater than that of compounds considered individually
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Daye, Mirna. "Etude de la contamination par le mercure dans les milieux aquatiques : devenir et comportement biogéochimique, mise au point de méthodes d’analyse de trace du mercure." Thesis, Lille 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LIL10074/document.
Full textAbstract:
Le mercure est un élément très particulier connu par sa densité et sa pression de vapeur élevé. C’est un élément omniprésent dans l'environnement et considéré comme un polluant mondial. Dans les eaux naturelles, le mercure est présent à des concentrations très faibles. Pour cette raison, un grand nombre de techniques analytiques ne permettent pas sa mesure directe, ce qui nécessite souvent une étape de préconcentration. La première partie de cette étude est axée sur le développement des méthodes analytiques pour la mesure du mercure par extraction en phase solide. Deux méthodes analytiques ont été développées, une technique basée sur le mécanisme d'échange d'anions en utilisant l'ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) et Une autre basée sur l'extraction en phase solide de mercure en utilisant le 5-phenylazo-8-hydroxyquinoline et la détection par CV-AFS (Cold Vapor Atomic Fluorescence Spectroscopy). La dernière partie de ce travail est consacrée à l’étude de la distribution et le comportement biogéochimique du mercure dans les rivières de la Deûle et de la Lys (Nord de France). Les résultats obtenus montrent des concentrations élevées en mercure total (HgT) dans la Deûle, site contaminé par les activités de l'ancienne fonderie "Metaleurop". Les concentrations mesurées dans la Lys sont beaucoup plus faibles. Bien que les sédiments de la Deûle soient très chargés par HgT par rapport aux sédiments de la Lys, des pourcentages de methylmercure beaucoup plus élevés ont été trouvées dans la Lys<br>Mercury is a very particular element conferred by its high density and vapor pressure. It is a ubiquitous element in the environment and considered as global pollutant. Mercury is among the most hazardous environmental pollutants, given by its organic form, methylmercury (MeHg or CH3Hg). In natural waters, mercury is present at very low concentrations. For this reason, most analytical techniques do not achieve accurate direct measurement of Hg which necessitates preconcentration to meet their limit of detection. The first part of this study focuses on the development of analytical methods for the measurement of mercury by solid phase extraction. Two analytical methods have been developed; one based on the anion exchange mechanism using ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) and the other one based on the solid phase extraction of mercury using 5-phenylazo-8- hydroxyquinoline and detection by CV-AFS (Cold Vapor Atomic Fluorescence Spectroscopy). Part of this work also includes the distribution and biogeochemical behavior of mercury in rivers of the Deûle and Lys (Northern France). The results have showed high concentrations of total mercury (HgT) in the Deûle contaminated by a former smelter "Metaleurop". The concentrations of HgT measured in the Lys are much lower. Although Deûle sediments are highly burdened with HgT as compared to Lys sediments, much higher percentage of methylmercury is found in Lys River. Suspended particles are the major Hg carrier phase and transporters of Hg pollution from Deûle to Lys River
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Licci, Sofia. "Physical habitat modifications by submerged aquatic vegetation : consequences for biogeochemical processes and feedbacks for plants." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1132/document.
Full textAbstract:
Dans les systèmes lotiques, la végétation aquatique se développe en formant des taches générées par des rétroactions échelle-dépendantes. Les plantes modifient l'environnement physique (i.e. organismes ingénieurs), induisant des rétroactions positives dans les taches et négatives à côté, ce qui conduit à la formation de patrons réguliers. Ces rétroactions échelle-dépendantes ne permettent d'expliquer que l'expansion latérale des taches, mais pas leur développement longitudinal. L'objectif était d'étudier les processus qui induisent des rétroactions pour les plantes et les conséquences pour la dynamique des taches. Des mesures de l'hydrodynamique, des caractéristiques des sédiments et de la morphologie des plantes ont été faites in situ le long de taches de longueur croissante. Les résultats ont démontré qu'une longueur minimale est nécessaire pour induire une réduction de la vitesse du courant et une accumulation de sédiments fins dans les taches. L’ensemble conduit à des changements des concentrations en nutriments dans l'eau interstitielle au delà d’une certaine longueur de tache, consistant en une accumulation d'ammonium et une diminution des nitrates. La hauteur des plantes est liée à la longueur de la tache selon un modèle quadratique, suggérant l’existence d’une rétroaction négative au delà d’une longueur seuil, probablement due à la concentration élevée en ammonium qui peut être toxique pour les plantes. Les longueurs au delà desquelles ont lieu des changements des processus biogéochimiques et des rétroactions négatives sont plus faibles dans l’écosystème avec le niveau de nutriments le plus élevé. Enfin, les modifications de l'habitat induites par les taches dépendent des caractéristiques des plantes et des taches. Ces modifications induites par les plantes ont des effets en cascade sur les processus biogéochimiques et la croissance des plantes, avec des conséquences pour la dynamique des taches et le fonctionnement de l'écosystème<br>Submerged aquatic vegetation often grows in lotic systems in patches generated by scale-dependent feedbacks. As ecosystem engineers, plants modify the physical environment triggering positive feedbacks within the patch and negative feedbacks alongside the patch, resulting in regular pattern formation. These scale-dependent feedbacks enable to explain only the lateral expansion of patches, but not their longitudinal development. The objective was to study the processes that trigger positive and negative feedbacks for plants along patches and the consequences for patch dynamics. In situ coupled measurements of hydrodynamics, sediment characteristics, and plant morphology were performed along patches of increasing length. The results demonstrated that a minimum patch length was needed to induce in-patch velocity reduction and fine sediment accumulation. As a consequence of these modifications, patch length influenced the nutrient concentrations in interstitial water of the in-patch sediment, this effect being observed only over a certain threshold length. Over this threshold length, the sediment presented an accumulation of ammonium and depletion of nitrates. Plant height was related to patch length by a quadratic relationship, suggesting that negative feedbacks occur over a certain patch length, probably due to the high ammonium concentration that can be toxic for plants in the range measured. The threshold lengths over which patches influence the biogeochemical processes and negative feedbacks occur were reduced in the ecosystem presenting the highest nutrient level. The results also demonstrated that the physical habitat modifications induced by patches depend on the plant traits and patch characteristics. The plant-induced modifications of the physical habitat have cascading effects on the biogeochemical processes and plant growth, which depended on the environmental conditions, with consequences for patch dynamics and ecosystem functioning
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Kiki, Sandoungout Serge Nahed. "Caractérisation de la morphologie des dunes dans des écoulements unidirectionnels et alternatifs." Thesis, Brest, 2019. http://www.theses.fr/2019BRES0045/document.
Full textAbstract:
Cette thèse traite de la forme et de la mobilité des dunes dans l’eau sous un écoulement turbulent. L’état d’équilibre des dunes en régime stationnaire puis le retour à l’équilibre après un changement de sens de l’écoulement sont caractérisés. On examine la variation des paramètres de forme (hauteur, longueur, rapport d’aspect) et de la vitesse de migration des dunes en fonction de la masse du sédiment m0 et de la vitesse de l’écoulement. Cette étude est menée expérimentalement dans un chenal fermé et étroit et les résultats sont comparés aux prédictions d'un modèle de dunes 2D tenant compte du processus de relaxation du transport. À l’équilibre, ce modèle prédit suivant la masse de la dune un régime « petite dune » et un régime « grande dune » où la hauteur est proportionnelle respectivement à m0 et à √m0. Un régime de transition où la hauteur est fonction de m0 à une puissance comprise entre 0,5 et 1 les sépare. Ces régimes sont identiques à ceux prédits par le modèle de Kroy et al. (2002) pour les barkhanes éoliennes. Expérimentalement, seuls les régimes de transition et « grande dune » sont observés. Cet accord permet d’évaluer la longueur de saturation du transport. Le résultat obtenu est cohérent avec la longueur de dépôt proposée par Lajeunesse et al. (2010). Pour le retour à l’état d’équilibre suite au changement du sens de l’écoulement, deux scénarios transitoires sont observés. Le premier est une contraction suivie d’une élongation de la dune. Le second présente une contraction supplémentaire liée à une élongation de la dune au-delà de sa longueur d'équilibre initiale. Dans ces deux cas, le temps de retour à l’équilibre n’est pas proportionnel à la masse de la dune<br>This thesis deals with the morphodynamics of subaqueous dunes under a turbulent flow. The equilibrium State of the dunes under stationary flow, and then the return to equilibrium state after a change in the flow direction are characterized. The variation of the shape parameters (height, length, aspect ratio) and the migration speed of dunes are examined as a function of the mass m0 of sediment and the flow rate. This study is conducted experimentally into a narrow, closed flume and the results are compared to predictions of a 2D dune model that takes into account the transport relaxation process. For steady dunes, this model predicts a "small dune" and a "large dune" régime where the dune height respectively increases as m0 and √m0. These regimes are separated by a transitional régime where the dune height is proportional to m0 with an exponent ranging from 0.5 to 1. These régimes are identical to those predicted by the model of Kroy et al. (2002) for æolian barchans.Experimentally, the steady dunes range from the “transition” to the "large dune" régime as the mass increases. This agreement allows to assess the saturation length of the transport. The result is consistent with the deposition length proposed by Lajeunesse et al. (2010). Concerning the return to the steady-state shape after changing in the flow direction, two transient scenarios are identified. The first one is a contraction followed by an elongation of the dune shape. In the second one, there is an additional contraction phase associated with an elongation of the dune beyond its initial equilibrium length. For either scenarios, the return-to equilibrium time is not proportional to the mass of the dune
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Lesven, Ludovic. "Devenir des éléments traces métalliques au sein du sédiment : un compartiment clé de l'environnement aquatique." Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10112/document.
Full textAbstract:
La contamination de l'environnement aquatique par les éléments traces métalliques (ETM) est un des problèmes majeurs auxquels est confrontée la société actuelle. Ces métaux transitent dans la colonne d'eau avant de s'accumuler dans les sédiments où ils sont impliqués dans de nombreuses réactions biogéochimiques susceptibles de modifier plus ou moins fortement leur spéciation et donc leur (bio)disponibilité pour l'ensemble du réseau trophique. C'est au sein de ces problématiques centrées sur le devenir des ETM dans l'environnement aquatique que s'oriente ce travail de recherche. Inscrites dans le programme européen INTERREG-III Stardust, nos recherches ont été menées principalement dans trois sites d'études transfrontaliers franco-belge: l'Escaut, la Lys et !'Espierre. La distribution des ETM dans les sédiments des 3 sites a mis en évidence une forte contamination par le cadmium. Cependant, ces sédiments sont caractèrisés par un bon piégeage des ETM par les sulfures (principalement Cd, Cu, Pb et Zn) et dans une moindre mesure Ni et Co, plus labiles. Différents indices de qualité des sédiments et des eaux interstitielles ont ici été utilisés et ont montré que les sédiments de l'Espierre paraissaient peu toxiques en raison des fortes teneurs en AVS alors que les eaux interstitielles l'étaient davantage à cause d'une dureté relativement faible. D'autre part, la mise au point de DGT-AgI pour la mesure des sulfures a été mise en application et a permis de mettre en évidence l'effet saisonnier sur la production de sulfures dans les sédiments de la Mer du Nord. Parallèlement à ces recherches, le développement de microélectrodes d'or a finalement permis de suivre en continu dans la colonne d'eau, la concentration en Zn et Pb à des concentrations de l'ordre du ppb et des essais ont été réalisés directement dans le sédiment<br>The pollution of aquatic ecosystems by trace metals (TM) is one of the major problems to which is faced our present society. These metals pass in transit through the water column and are finally trapped in sediments. From then on, they are involved in several biogeochemical reactions that likely modify more or less significantly their speciation and therefore their (bio)availability for the whole trophic chain. My researches are involved in this environmental topic and take part in the European Program INTERREG-III, Stardust. Three cross-border sites between France and Belgium have mainly been considered for this thesis: Scheldt, Lys and Spierre rivers. Trace metal analysis in the three sites sediments have pointed out high contamination by cadmium. However the metals (mainly Cd, Cu, Pb and Zn) are mostly trapped in the reduced sulphur pool in these sediments. Conversely, Co and Ni are less trapped in these sediments due to their higher availability. Several sediment and porewater quality indexes have been used and shown that Spierre sediments seem to have a low toxicity according to the high AVS concentrations whereas interstitial waters are more polluted because of the low water hardness. Furthermore, the DGT -AgI technique used for the determination of dissolved sulphides has been deployed successfully in the North Sea sediment core to emphasize the sëasonal effect on the sulphides production. ln the same way, our work on gold microelectrodes results finally in the monitoring on line of Zn and Pb concentration in Deùle river, and sorne preliminary measurements directly in the Deûle sediments
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Nagy, Attila László. "Comportement géochimique des éléments traces dans le système aquatique rivière Zala - réservoir Kis-Balaton - lac Balaton (Hongrie)." Montpellier 2, 1997. http://www.theses.fr/1997MON20079.
Full textAbstract:
La distribution de 15 elements traces (mn, sr, ba, rb, cu, zn, pb, cd, v, as, mo, sb et u) a ete etudie dans le systeme aquatique riviere zala - kis-balaton - golfe de keszthely (hongrie) pour comprendre certains processus controllant le comportement et le devenir de ces elements. C'est un systeme complexe, qui integre une riviere, deux zones humides (kis-balaton 1 et 2) et un bassin du lac balaton. Il se situe dans une region amenagee, il est donc soumis a une pression anthropique importante. La riviere zala est la principale source d'alimentation du lac. Les sediments se composent essentiellement des carbonates et de matiere organique. Trois campagnes d'echantillonage ont ete effectuees suivant un rythme saisonnier pour tenir compte des variations liees a l'activite biologique. L'apport atmospherique a ete egalement collecte. On a utilise les materiels et techniques ultrapropres au cours du prelevement, stockage et traitement des echantillons. La fraction dissoute, particulaire et les sediments ont ete analyses par la technique icp-ms. Les cations et anions majeurs ont ete determines par des methodes differentes (photometrie, icp-aes). Les concentrations sont comparables a celles mesurees dans les systemes peu perturbes par l'activite humain. L'apport atmospherique est predominant pour cd et pb. Les processus principaux qui controlent la distributions dans la phase dissoute sont : la formation des carbonates (mn), la coprecipitation avec des phases solides (sr, ba, rb, mn, cd), adsorption - desorption (pb, zn), les processus dependant des conditions d'oxydo-reduction (mn, cu, as, sb, v, mo, u). Dans les sediments les associations suivantes peuvent etre observees : sr-ca, rb, ba, cu, zn, v- al, u, mo-cop (carbone organique particulaire), as, sb-al-cop. L'accumulation pour de nombreux elements et en particulier ceux d'origine anthropique dans la phase dissoute est peu importante puisque les processus de piegeages jouent un role important.
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Caillat, Amélie. "Evaluation de la biodisponibilité du cuivre dans des sédiments artificiels par des méthodes biologiques avec la plante aquatique Myriophyllum aquaticum (hydroponie, biotest normalisé et Rhizotest) et géochimiques (DGT)." Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4310.
Full textAbstract:
Les travaux menés durant cette thèse ont visé à évaluer la pertinence de la plante aquatique Myriophyllum aquaticum pour l'étude de la biodisponibilité du cuivre dans des sédiments ainsi que l'intérêt de la technique du gradient de diffusion en couche mince (DGT) comme outil biomimétique de cette plante. Une première expérimentation réalisée avec la plante M.aquaticum exposée selon le protocole du biotest normalisé (sous forme de verticilles) dans des sédiments artificiels dopés en cuivre a montré que ce biotest semble être un outil intéressant pour l'évaluation de la toxicité de sédiments contaminés en cuivre. En outre, aucune corrélation n'a été observée entre les mesures DGT et la bioaccumulation dans la plante M.aquaticum. Ceci est probablement lié aux conditions d'exposition des plantes. En effet, le développement des racines se faisant au cours de l'expérimentation, les processus d'incorporation du métal dans la plante ne sont donc pas constants au cours de l'expérience. Suite à ces résultats nous avons réalisé deux autres séries d'expérimentations (hydroponie et Rhizotest) dans lesquelles, les plantes ont été exposées selon un protocole modifié (plantes ayant déjà développé des racines avant leur exposition dans le sédiment). Ces expérimentations nous ont permis de montrer que la plante M.aquaticum est plutôt sensible au cuivre et qu'elle a une forte capacité à l'accumuler. De plus, les résultats obtenus ont permis de montrer que la technique DGT semble être un bon outil biomimétique de cette plante dans le cas où elle est exposée avec des racines car le prélèvement par la plante est limité par la capacité de la phase solide à réapprovisionner le métal en solution<br>The work carried out during this thesis aimed to assess the relevance of the aquatic plant Myriophyllum aquaticum to study the bioavailability of copper in sediments as well as the interest of the technique of diffusion gradient in thin film (DGT) as a biomimetic tool of this plant. A first experiment, performed with the plant M.aquaticum exposed according to the protocol of the standardized bioassay (as whorls) in an artificial sediment spiked with copper, showed that this bioassay appears to be a useful tool for assessing the toxicity of contaminated sediments copper. Furthermore, no correlation was observed between DGT measurements and bioaccumulation in the M.aquaticum plant. This is probably due to the exposure conditions of the plants. In fact, as the root development occurs during the experiment, the process of incorporating the metal into the plant is therefore not constant throughout the experiment.Following these results we conducted two other series of experiments (hydropony and Rhizotest) in which, plants were exposed following a modified protocol (plants having already developed roots before their exposure in the sediment). These experiments showed that the plant M.aquaticum is rather sensitive to copper and has a strong ability to accumulate it. Futhermore, the results have shown that the DGT technique seems to be a good biomimetic tool for this plant when it is exposed by roots because the plant uptake is limited by the capacity of the solid phase to replenish the metal in solution
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Dubar, Christine. "Éléments de paléohydrologie de l'Afrique Saharienne : les dépôts quaternaires d'origine aquatique du Nord-Est de l'Aïr (Niger, PALHYDAF site 3)." Paris 11, 1988. http://www.theses.fr/1988PA112405.
Full textAbstract:
Intégrée dans le cadre du programme Palhydaf (PALéoHYDrologie en dépôts continentaux d'origine aquatique du Nord-Est de l'Aïr a pour but la reconstitution fine des environnements du Pléistocène supérieur et de l'Holocène, en vue d'une meilleure compréhension des oscillations climatiques à la limiteSaharo-Sahélienne. Les sédiments recueillis par sondage ou prélevés sur des coupes à l'affleurement dans quatre bassins endoréiques (17 à 21°N, 8 à 11°E) différents par leur mode d'alimentation en eau (eau souterraine, eau superficielle), constituent le matériel de base. L'étude pluridisciplinaire (sédimentologie, géochimie, géochimie isotopique, paléobiologie) des échantillons a fourni des informations détaillées sur les paléo environnements, tels que, par exemple, les variations du taux d'évaporation et leur impact sur la salinité du milieu. Dans certains cas favorables, il est possible de tracer la courbe de fluctuation des niveaux lacustres holocènes. La comparaison des résultats obtenus sur les différents sites montre que l'Holocène comprend une phase lacustre majeure qui débute autour de 10000 à 9500 ans B. P. Et atteint un maximum à 8000 ans B. P. Elle se serait achevée vers 7500 ans B. P. Des conditions humides sont également observées autour de 5000 ans B. P. Dans certains bassins. Pour le Pléistocène, le bilan hydrologique devait être positif avant 10000 ans B. P et probablement dès 13-12000 ans B. P. , au moins dans les bassins alimentés par le ruissellement (Adrar bous). En ce qui concerne les évènements plus anciens, une phase fluvio-lacustre a été datée d'environ 90000 ans. De plus, une phase d'engorgement des profils par la nappe phréatique a été datée de 28000 ans par la méthode T et de 20 à 30000 ans B. P. Par le carbone 14. L'existence de cet épisode plus humide reste toutefois à confirmer<br>Integrated in the context of the PALHYDAF program (PALaeoHYDogy of AFrica), the study of lake deposits lie in closed depressions along the northeastern margin of the Aïr mountains aims to a precise reconstitution of the Pleistocène and Holocene environments, for a better understanding of climatic oscillations in the Saharo-Sahelian border zone. The basic material for this research work consists of sediment samples collected by auger drilling or at natural outcrops ln four endoreic basins (17-2l°N, 8-ll°E), with different kinds of water supply (groundwater, surface water). A multidisciplinary study (sedimentology, geochemistry, isotopic geochemisty, palaeobiology) of the collected samples has provided detailed information about the palaeoenvironment such as, for example, variations in the rate of evaporation and their influence on the water salinity. In some favorable cases it's possible to reconstruct the fluctuation curve of Holocene lake levels. A comparison of the results from different sites shows that the Holocene period comprises a major humid phase which starts about 10000-9500 years BP and reaches a maximum 8000 years BP. This phase seems to end around 7500 years BP. In some of the basins another humid phase is observed approximately 5000 years BP. Concerning the Pleistocene period there is probably excess of water from 13- 12000 years BP, at least in the basins supplied by surface run-off (Adrar Bous). As regards more ancient conditions,analysis have shown that the calcite was diagenetic. Consequently, carbonate 14C ages (20-35000 years BP) reflect fluctuations ln the groudwater level and not the original age of the deposit. This conclusion is of great importance as it questions former age of the Upper Pleistocene period,"the humid phase 25-35000 years BP earlier recognized in the Sahellan zone, and the resulting palaeoclimatic scenarios. Several datations by Th/U suggest that the original age of the fluvio-lacustrine episode is dated around 90000 years
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Noël, Hervé. "Caractérisation et calibration des flux organiques sédimentaires dérivant du bassin versant et de la production aquatique (Annecy, Le Petit Lac). Rôles respectifs de l'Homme et du Climat sur l'évolution des flux organiques au cours des 6000 dernières années." Phd thesis, Université d'Orléans, 2001. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00001635.
Full textAbstract:
Le calcul des flux organiques dérivant du bassin versant et de la production lacustre du Petit Lac<br />d'Annecy a été réalisé sur une carotte sédimentaire recouvrant les 6000 dernières années, en combinant deux<br />méthodes analytiques : l'une pétrographique (palynofaciès) et l'autre géochimique (pyrolyse Rock Eval). La<br />calibration des marqueurs organiques a été effectuée en caractérisant les différents types de matière organique<br />(MO) sur leurs sites de production (colonne d'eau, substrats géologiques et pédologiques du bassin versant).<br />L'évolution des marqueurs organiques a permis de montrer que l'on pouvait scinder les derniers 6000<br />ans en deux périodes durant lesquelles l'Homme a influé ou non sur les apports sédimentaires organiques.<br />- Du Néolithique final jusqu'au milieu du Moyen-âge, l'action de l'Homme sur le couvert végétal - déforestations<br />et mises en culture – n'a pas de conséquence directe sur les variations des flux sédimentaires organiques que l'on<br />estime directement dépendantes des fluctuations climatiques.<br />- A partir de 1100 cal. AD, période correspondant à l'implantation monastique dans les Alpes, on observe une<br />augmentation des flux sédimentaires allochtones, qui passent du simple au quadruple et qui coïncident avec une<br />phase intense de déforestation et de mise en culture C'est également le cas des flux de MO d'origine lacustre<br />soulignant ainsi l'impact de l'Homme sur le niveau trophique du lac.<br />Bien que l'impact de l'Homme soit important à partir de 1100 cal. AD, les flux organiques entre 1100<br />cal. AD et aujourd'hui varient également en fonction des variations climatiques du Petit Age Glaciaire. C'est en<br />particulier le cas des flux de MO lacustre, sensibles aux variations de température et/ou à la luminosité. Les<br />minima de production lacustre coïncident précisément avec les minima d'activité solaire (Wolf, Maunder, Dalton<br />et Spörer). Les mêmes concordances entre production lacustre et activité solaire sont observées de 3800 cal. BC<br />à 1100 cal. AD.
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Borrel, Guillaume. "Diversité des archées et implication de la composante procaryote dans le cycle biogéochimique du méthane en milieu aquatique continental : études taxonomiques et fonctionnelles dans la colonne d'eau et les sédiments anoxiques du lac Pavin." Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00932300.
Full textAbstract:
Le méthane, un des principaux gaz à effet de serre, est majoritairement produit et consommé par l'activité métabolique de microorganismes affiliés aux domaines des Archaea et des Bacteria. Afin d'appréhender le cycle biogéochimique du méthane, il est essentiel d'identifier l'ensemble des acteurs impliqués dans ce dernier ainsi que les facteurs environnementaux modulant leurs activités. Les lacs d'eau douce constituent une source importante de méthane, car, dans ces écosystèmes, les conditions environnementales favorisent la méthanogenèse au détriment d'autres processus terminaux de la dégradation anaérobie de la matière organique. Au cours de cette thèse, les études sur les communautés impliquées dans le cycle biogéochimique du méthane ont été conduites dans la colonne d'eau et les sédiments anoxiques du Lac Pavin (Auvergne), unique lac méromictique de France. Cet écosystème a été choisi comme site d'étude en raison des fortes concentrations en méthane présentes dans sa couche d'eau profonde qui contrastent avec les faibles émissions de ce gaz vers l'atmosphère. Ces observations géochimiques suggèrent une intense activité de production et de consommation du méthane, offrant un cadre pertinent pour l'étude des communautés ciblées. Les approches moléculaires visant à caractériser la structure spatiale, la composition, les zones d'activité et les facteurs (ascendants et descendants) potentiellement impliqués dans la régulation des communautés de méthanogènes et de méthanotrophes ont été, au cours de ce travail, systématiquement associées à des approches culturales et microcalorimétriques afin d'acquérir des données sur la physiologie des microorganismes impliqués dans le cycle du méthane. Les résultats obtenus mettent en évidence que les communautés de méthanogènes sont distribuées sur l'ensemble de la colonne d'eau anoxique et dans la strate superficielle des sédiments profonds. Ce groupe métabolique, essentiellement représenté par des espèces affiliées aux Methanosaetaceae et aux Methanoregulaceae, est particulièrement actif dans la zone benthique qui constituerait la source principale de méthane dans cet écosystème. Une nouvelle espèce méthanogène, Methanobacterium lacus, a été isolée de ces sédiments et décrite, et vient enrichir le faible nombre d'espèces méthanogènes isolées à ce jour à partir des lacs d'eau douce. L'étude écophysiologique de cette souche suggère que la température pourrait en partie expliquer la faible représentativité des Methanobacteriales dans cet écosystème. Une partie du méthane semble être directement consommée dans la zone anoxique (pélagique et benthique). L'existence de ce processus d'oxydation anaérobie, soutenu par les approches microcalorimétriques, pourrait être, dans les sédiments profonds, sous la dépendance de lignées candidates archéennes dont la physiologie reste encore énigmatique. Le remplacement progressif des méthanogènes par 2 lignées candidates d'archaea (MBG-D et MCG) le long du profil sédimentaire suggère qu'elle se développe dans des niche contrastées. La régulation putative des communautés archéennes par les virus a été analysée. Cette étude est la première à rapporter la présence de particules virales de type "archaeovirus" dans un environnement non-extrême (en termes de température, pH et salinité) ainsi que des particules virales pouvant représentées de nouvelles familles de virus. Une activité virale intense est suggérée dans ces sédiments par le nombre important de cellules infectées, comparativement à d'autres sédiments, et par le changement concomitant de la structure de la communauté virale et procaryotique avec la profondeur. Bien qu'une partie du méthane soit probablement oxydée en anaérobiose, la consommation de ce métabolite est principalement dépendante de l'activité de méthanotrophes aérobies dominées par des espèces affiliées au genre Methylobacter, un des principaux genres de méthanotrophes rencontré en milieu d'eau douce. (...)
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Cornut, Julien. "Décomposition de détritus végétaux dans la zone hyporhéique de cours d'eau forestiers : implication du compartiment fongique." Phd thesis, Université Paul Sabatier - Toulouse III, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00741847.
Full textAbstract:
Dans les cours d'eau forestiers, la décomposition des litières végétales constitue un processus écologique fondamental. Ce processus sous l'effet des contraintes abiotiques de la zone hyporhéique (ZH) de ces cours d'eau, ainsi que la quantification de la dynamique des invertébrés et des champignons décomposeurs associés ont été étudiés, le tout inséré dans une vision intégrative à l'échelle de l'écosystème. Les résultats suggèrent de réexaminer le fonctionnement écologique de ces cours d'eau, uniquement basé sur la compréhension des relations trophiques et aux flux de carbone liés à la décomposition des litières situé à la surface du sédiment, en y intégrant la dimension verticale conceptualisée par les "hyporhéologistes". Ces résultats conduisent à repenser la dynamique et le rôle des hyphomycètes aquatiques à une échelle plus large que celle de la colonne d'eau uniquement, et mettent en évidence l'importance de la ZH qui à cet égard restait jusqu'à présent en grande partie négligée.
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Azoury, Sabine. "Étude de la contamination de la côte libanaise par les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) et les éléments traces métalliques (ETMs) : archives sédimentaires et biomonitoring suite à une marée noire." Thesis, Bordeaux 1, 2013. http://www.theses.fr/2013BOR14755/document.
Full textAbstract:
Ce projet de recherche porte sur l’étude de la contamination de la côte libanaise par les composés organiques (HAP, DDE) et par les éléments-trace métalliques (Hg, Pb principalement). Les travaux sur les compartiments sédimentaires et biologiques de la côte libanaise constituent deux parties aux problématiques et aux approches distinctes autour desquelles s’articule cette thèse. Dans la première partie, l’analyse d’une carotte sédimentaire datée prélevée sur le plateau continental du Sud du Liban a permis de reconstituer l’historique de contamination dans le bassin Levantin. Les analyses de contaminants dans les sédiments de la carotte C1 combinés à la datation aux 210Pb et 137Cs ont permis d’obtenir un enregistrement fiable des variations du dépôt de mercure, de plomb et de HAP sur le plateau continental libanais, dans le bassin Levantin. Bien que les concentrations et les flux soient relativement faibles, une augmentation en deux phases des concentrations est bien mise en évidence par le profil sédimentaire de C1. Le charbon est identifié comme source principale de Pb, de Hg et de HAP dans le bassin Levantin entre la moitié du 19ème siècle et la moitié du 20ème siècle. Les résultats des ratios isotopiques du Pb et des ratios diagnostiques de HAP appuient ce constat. Les archives sédimentaires dans la carotte C1 fournissent un signal du dépôt de contaminants à l’échelle globale probablement lié aux sources d’émissions atmosphériques en provenance d’Europe Centrale et de l’Est. Dans la seconde partie, une étude de la contamination par les HAP du littoral libanais est menée suite à la marée noire résultant du conflit armé israélo-libanais en 2006. Une approche de biomonitoring sur trois ans utilisant l’espèce de moules invasives Brachidontes variabilis a été développée. Les résultats indiquent une décroissance progressive des concentrations de HAP dans l’écosystème intertidal du littoral libanais. La contamination par les HAP du fioul en zone subtidale en 2007 est nettement plus faible. Cependant la signature des HAP dans les tissus de moules prélevées trois ans après la marée noire indique toujours la présence des composés du fioul de Jiyeh. La contamination est particulièrement persistante dans certaines zones fortement touchées par la nappe de fioul en 2006. Il apparaît que l’état initial pré-marée noire n’a pas été atteint, même trois ans après la marée noire de Jiyeh. L’examen détaillé de l’évolution spatiale et temporelle de la contamination par les HAP de l’environnement intertidal est présenté dans ce volet de notre étude<br>This research project aims at the study of the contamination of the Lebanese coast by PAHs, DDE, Hg and Pb. The research work is divided into two distinct parts concerning two environmental compartments (sedimentary and biological) and it addresses different questions and approaches. In the first part, the study of a dated sediment core raised from the continental shelf in southern Lebanese coast allowed reconstructing the contamination history in the Levantine basin. The contaminants’ analysis as well as 210Pb and 137Cs datation allowed obtaining a reliable record of mercury, lead and PAHs sedimentary deposition in the Lebanese continental margin in the Levantine basin. Although concentrations and fluxes are relatively low, a two-phase increase of concentration is found using C1 core sedimentary profiles. Coal was identified as the main source of Pb, Hg and PAHs in the Levantine basin between the mid 19th and the mid 20th century. Ratios of Pb stable isotopes and PAH diagnostic ratios support this assumption. The studied sedimentary archives provide also information on the deposition of contaminants on a global scale possibly related to atmospheric emissions mainly from Central and Eastern Europe. In the second part of the thesis, the study of contamination by PAHs of the Lebanese coast was undertaken following an oil spill in the south of Lebanon, which occurred after the bombardment by the Israeli military of the electric power plant in Jiyeh in 2006. We have set-up a biomonitoring program with an invasive mussel specie Brachidontes variabilis over a three-year study. Results indicate a progressive decrease of PAH concentrations in the intertidal ecosystem of the Lebanese coast. Contamination of the subtidal zone in 2007 by Jiyeh fuel oil was significantly lower. However, Jiyeh fuel oil signature was still detectable in mussel tissues even three years after the oil spill. Contamination was found to be particularly persistent in some of the highly oiled sites. It appears that pre-spill state was still not reached even three years following the oil spill. Detailed investigation of spatio-temporal changes of intertidal mussels contamination by PAH is also presented in this part of the thesis
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Harrault, Loïc. "Influence de la structure des réseaux trophiques lacustres et des apports de matière organique sur la composition biochimique des compartiments biotiques et sur la biodégradabilité de la matière organique sédimentée." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2012. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00831080.
Full textAbstract:
Les cycles du carbone et des nutriments des lacs sont en partie contrôlés par la sédimentation, les apports de matières terrestres, les réseaux trophiques et les interactions entre ces compartiments et processus. Les sédiments et les matières terrestres sont des sources de matière organique et de nutriments pour les écosystèmes aquatiques qui peuvent avoir un effet ascendant sur les communautés pélagiques. Les prédateurs de sommets de chaînes exercent quant à eux un contrôle descendant sur le cycle des nutriments aquatiques et sur le processus de sédimentation, via la modification des transferts de matière au sein des réseaux trophiques. Cette étude a permis de montrer que la structure du réseau trophique, en modifiant le contrôle des producteurs primaires par leurs consommateurs, influe sur les compositions élémentaire et biochimique (acides carboxyliques polyinsaturés, stérols, dérivés de la chlorophylle, protéines et sucres) de la matière organique qui sédimente et sur sa biodégradabilité. Cette modification de biodégradabilité influence en retour les biomasses du seston, du zooplancton, ou des poissons. Les matières organiques d'origines différentes (autochtone et allochtone) étudiées ont des effets contrastés sur les compositions élémentaires du seston, du zooplancton et des sédiments récemment déposés, mais très peu d'impact sur la composition des biomarqueurs lipidiques de ces compartiments. Les effets ascendants sur la structure des réseaux trophiques pélagiques des apports de matière organique sous forme de sédiment ou de terre se sont avérés assez mineurs comparés à ceux induits par la modification de la structure des réseaux trophiques aquatiques.