Academic literature on the topic 'Sédiments (géologie) – Teneur en arsenic'

Compte tenu de la diversite des proprietes des composes d'arsenic presents dans l'environnement, la simple determination de la quantite totale en arsenic elementaire n'est aujourd'hui plus suffisante, et l'impact de l'arsenic ne peut etre reellement estime que si la nature et la concentration de chacune des especes sont evaluees precisement. Nous avons ainsi entrepris un travail de speciation de l'arsenic, c'est-a-dire de differenciation et de quantification des differents composes d'arsenic. Dans la premiere partie de notre travail, nous avons developpe des techniques de couplage entre la chromatographie liquide et des methodes de detection elementaires specifiques: spectrometrie de masse a plasma et absorption atomique apres generation d'hydrures post-colonne et atomisation dans un four en quartz. Ces deux techniques de couplage permettent la determination de six (ou quatre) composes d'arsenic en un temps d'analyse inferieur a dix minutes et avec des limites de detection de l'ordre de quelques dizaines a quelques centaines de picogrammes d'arsenic pour chacun des composes. L'analyse de solutions standards d'arsenic et de differents echantillons naturels a montre la reproductibilite et la fiabilite de ces deux methodes. Dans la deuxieme partie de ce memoire, nous nous sommes interesses plus particulierement a la speciation de l'arsenic dans les sols et sediments et avons developpe des methodes d'extraction permettant la mise en solution des composes d'arsenic sans modification des equilibres chimiques entre les especes

La cholécystokinine (CCK) est une hormone peptidique impliquée dans de nombreuses réponses biologiques, dont la régulation de la satiété au travers de sa liaison sur le récepteur CCK1. Elle induit également l'activation de la voie p38 MAP kinase. Cette protéine joue un rôle majeur dans les maladies inflammatoires. De ce fait, de nombreux inhibiteurs ont été développés, comme les composés SB202190 et SB203580. Cependant, il a été démontré que le composé SB203580 était capable d'inhiber significativement l'activité d'autres protéines kinases. Nous avons observé que le SB202190 et le SB203580 ont un effet inhibiteur dose-dépendant sur la liaison de la CCK à son récepteur CCK1. Cet effet est lié à une interaction directe avec le récepteur CCK1 sur un site distinct de celui de la CCK, localisé dans une zone comprenant les seconde et troisième boucles du récepteur. Nous avons également mis en évidence que ces deux inhibiteurs de p38 MAP kinase se comportent comme des antagonistes sur les réponses biologiques associées au récepteur CCK1. Réciproquement, nous avons montré que des analogues peptidiques ou non de la CCK inhibent directement l'activité de p38 MAP kinase

L’objectif de ce mémoire est de quantifier la diagenèse de l’arsenic (As) dans les sédiments, d'utiliser ceux-ci comme archive environnementale et d’identifier les réactions clés de l’As. Huit lacs ont été visités en juin 2018 et mai 2019, le long d’un transect de 80 km au nord-ouest de la mine d’or Giant, à Yellowknife, dans les Territoires du Nord-Ouest, Canada, pour y prélever de l’eau de surface, des carottes de sédiments et de l’eau porale. Ces échantillons ont été analysés afin d’obtenir les concentrations dissoutes et solides de carbone organique, d’As, de fer (Fe), manganèse (Mn) et d'aluminium (Al) et des anions nitrate, sulfate, sulfure et chlorures. Les concentrations d’As dans l’eau porales ont été interprété à l’aide de la modélisation diagenétique inverse et de calculs thermodynamiques. L'historique des flux d’As solide déposés au fond des lacs a été calculé après correction pour l'influence de la diagenèse. Les flux diffusifs d’As à l’interface eau-sédiment en réponse à la contamination causée par l’activité minière ont été calculés pour les deux années d'échantillonnage. Les résultats montrent que la diagenèse est plus importante dans les lacs avec des taux de sédimentation plus faibles. Après correction, les données indiquent que les flux d'As maximaux coïncident avec la période d'activité de la mine. Néanmoins, les lacs près de la mine sont toujours sous l’influence d’apports importants d’As dissous depuis leur bassin versant, et montrent des flux diffusifs élevés d’As vers la colonne d’eau. Les calculs thermodynamiques de spéciation et des indices de saturations suggèrent que la mobilité de l'As est liée à celle des oxydes de fer et au soufre. Le sulfure de fer amorphe se forme dans les sédiments et l’As co-précipite ou s’adsorbe sur cette phase minérale. Enfin, le moment de la fonte du couvert de glace, qui permet l’arrivée de l’oxygène, semble déterminer la mobilité de l’As auprintemps. Dans le contexte où les changements climatiques influencent la durée du couvert de glace, une étude approfondie de l’effet du couvert de glace sur les conditions d’oxydoréduction est souhaitable.<br>The goal of this thesis is to quantify the diagenesis of arsenic (As) in the sediments, using them as environmental archives and identify the key reactions of As. Eight lakes have been visited in June 2018 and May 2019, along an 80 km transect northwest from the gold mine Giant, near Yellowknife in the Northwest Territories, Canada to collect surface water, sediment cores and porewater. These samples have been analyzed to obtain the dissolved and solid concentration of organic carbon, As, iron (Fe), manganese (Mn) and aluminium (Al) and anions (nitrate, sulfate, sulfide and chloride). As concentrations in porewater were interpreted using inverse diagenetic modeling and thermodynamics calculations. The history of the fluxes of solid As deposited at the bottom of the lakes was calculated after correction for the influence of diagenesis. Diffusive fluxes of As at the sediment-water interface in response to contamination from mining activity were calculated for the two years of sampling. The results show that diagenesis is greater in lakes with lower sedimentation rates. After correction, the data indicates that the maximum As fluxes coincide with the period of mine activity. Nonetheless, lakes near the mine are still influenced by large inputs of dissolved As from their watersheds, and show high diffusive fluxes of As to the water column. Thermodynamic calculations of speciation and saturation index suggest that the mobility of Asis related to that of iron oxides and sulfur. Amorphous iron sulfide forms in the sediment and As coprecipitates or adsorbs to this mineral phase. Finally, the timing of the melting of the ice cover, which allows the arrival of oxygen, seems to determine the mobility of As in the spring. In the context of climate change shortening the duration of ice cover, an in-depth study of the effect of ice cover on redox conditions is desirable.

Les horizons de surface et de profondeur, développés dans 22 matériaux parentaux différents, ont été échantil lonnés dans les sols agricoles et forestiers du Nord de la France. Les teneurs totales de 18 éléments en traces et de deux majeurs (AI et Fe) ont été déterminées sur 758 échantillons, en même temps que les para mètres pédologiques. Dans les horizons de profondeur, les corrélations linéaires positives des teneurs en éléments en traces peu mobiles (Bi, Co, Cr, Cu, ln, Ni, Pb, Sn, TI, V, Zn) avec les teneurs en lutum (fraction &lt; 2 μm), en AI et en Fe suggèrent que les éléments en traces sont étroitement associés aux alumino-silicates et aux (hydr)oxydes de fer de la fraction fine. Ces corrélations sont étroites et communes aux horizons de profondeur issus de tous les matériaux parentaux, quel que soit leur âge (du Primaire au Quaternaire) et leur faciès. Les processus de genèse des sédiments, incluant la pédogenèse ancienne, n'ont pas causé de ségrégation majeure des éléments peu mobiles. Les éléments mobiles (As, Cd, Hg, Mn, Mo, Sb, Se) montrent des relations moins étroites avec la phase minérale, à l'exception de Cd et de As qui semblent particulièrement associés à Mn et Fe respectivement. Le mercure et Se montrent des liens étroits avec la matière organique des horizons de profondeur<br>Surface and deeper horizons developed in 22 parent materials were sampledin the agricultural and forest soils of Northern France. Total contents of 18 trace elements and two major elements (AI, Fe) were determined in 758 horizon samples, together with the pedological characteristics. Ln the deep horizons, the positive linear correlations of the less mobile trace elements (Bi, Co, Cr, Cu, ln, Ni, Pb, Sn, TI, V, Zn) contents with lutum(particles &lt; 2μm), AI and Fe contents suggest that trace elements are closely associated to alumino-silicates and iron oxi-hydroxides of the finest solid phase. These correlations are close and are common to the deeper horizons of ail the parent materials, whatever their age and type. The processes of the sedimentary rock genesis, including ancient pedogenesis, did not cause any major segregation of the less mobile elements. The mobile elements (As, Cd, Hg, Mn, Mo, Sb Se) show less close relationship with the minerai phase, except Cd and As which seem particularly associated to Mn and Fe respectively. Mercury, Mn and Se show strong links with the organic matter in the deep horizons. Soit parent materials often show an enrichment with the mobile elements. Most of the calcareous rocks are enriched with Cd. Enrichments with ail trace elements, except with Co, Cr and Ni, were found in the surface horizons

Afin de développer une modélisation stratigraphique de la distribution et de la préservation de la matière organique en milieu marin, trois modèles ont été utilisés et adaptés : DIONISOS, modèle stratigraphique, ROMS, modèle physique et NPZD, modèle biogéochimique. L'intérêt de la méthodologie est de prendre en compte l'ensemble des processus contrôlant le cycle de la matière organique depuis sa production à la surface de l'océan jusqu'à son enfouissement dans les sédiments. Après avoir calibré et testé la sensibilité des 3 modèles, des simulations ont été réalisées afin de reproduire la sédimentation biogénique sur la marge Namibienne (Afrique du Sud Ouest). Grâce à la base de données disponible sur ce système d'upwelling, les paramètres ont été déterminés et ont permisd'exprimer les principaux facteurs de contrôle tels que l'intensité de l'upwelling, les conditions trophiques du milieu, la morphologie de la marge, l'eustatisme, etc. De plus, les résultats comparés aux données réelles ont montré que la modélisation reproduisait correctement l'influence de la variabilité climatique de ces facteurs sur l'accumulation de matière organique dans les sédiments d'une marge continentale passive.

Les profils verticaux des concentrations, les sources et la mobilité de Pb, Cd et Hg ont été étudiés dans des carottes sédimentaires prélevées en trois sites typiques de la côte libanaise (Akkar, Dora et Selaata). Akkar est un site éloigné de toute influence directe de contamination chimique, Dora est soumis à l‘impact de plusieurs activités anthropiques et d‘une énorme décharge de déchets solides, Selaata est situé au voisinage d‘une usine de production d‘engrais chimiques phosphatés. Les mesures de 210Pb et du 137Cs ont montré l‘origine largement détritique des dépôts étudiés. L‘analyse minéralogique, couplée à une détermination des teneurs d‘éléments majeurs (Ca, Si, Fe, Mn, Al) et trace (ETM) (Ag, Cr, Cu, Ni, V et Zn), nous a clairement révélé la répartition des sites étudiés en trois types distincts (1) sédiments carbonatés à l‘abri de toute contamination massive en ETM à Akkar, (2) mélange de sédiments silicatés et carbonatés à Dora où des teneurs élevées d‘ETM typiques d‘un milieu contaminé ont été détectées, (3) dépôts silicatés riches en fluorine (originaire des décharges de l‘usine chimique), V, Ni et Cd à Selaata. Les profils verticaux en Pb, Cd et Hg correspondant aux sédiments d‘Akkar, de Dora et de Selaata ont été normalisés à l‘Al ce qui nous a permis de s‘affranchir des variabilités liées aux teneurs de la fraction argileuse du sédiment. Un traçage des sources du Pb a été également effectué par des mesures des rapports isotopiques 206Pb/204Pb, 206Pb/207Pb et 206Pb/208Pb dans les différentes couches sédimentaires. Ainsi nous avons démontré qu‘en dépit de faibles teneurs de Pb et de Hg détectées à Akkar, des enrichissements superficiels témoins d‘une contamination diffuse sont présents. Les teneurs élevées de Hg, Pb et Cd des sédiments de Dora, couplées aux signatures isotopiques du Pb correspondant, indiquent une anthropisation très forte de ces sédiments. La forte contamination en Cd dans les sédiments de Selaata ainsi que leurs signatures isotopiques fortement radiogéniques du Pb témoignent de l‘impact des rejets de l‘usine chimique sur les dépôts de Selaata. La mobilité potentielle du Pb et du Cd dans nos sédiments a été étudiée par application des extractions (à l‘équilibre et cinétique) de ces deux ETM par l‘EDTA 0. 05M. Les extractions à l‘équilibre ont montré que, comparé au Cd, le Pb est plus abondamment mobilisé par l‘EDTA. Ces extractions à l‘équilibre ont également abouti à l‘élaboration des modèles empiriques pouvant prédire l‘extraction du Pb et du Cd par l‘EDTA des sédiments de la côte libanaise. Le fractionnement cinétique du Pb a montré la répartition du Pb extrait de la phase solide des sédiments en trois fractions: rapidement mobilisable, lentement mobilisable et non mobilisable. Un intérêt particulier a été apporté au méthylmercure (MeHg: l‘espèce mercurique la plus toxique) dans la phase solide et dans les eaux interstitielles des sédiments de Dora et Selaata. Ces analyses ont montré de faibles teneurs de MeHg particulaire avec toutefois un rapport MeHg/Hg, dans la phase solide des sédiments, plus important à Akkar qu‘à Dora et Selaata. L‘estimation de flux diffusifs du MeHg du sédiment vers la colonne d‘eau a clairement indiqué que ces sédiments constituent des sources de méthylmercure susceptible de contaminer l‘écosystème littoral. A partir de l‘approche ainsi développée, sont proposées des stratégies d‘étude de la contamination du littoral libanais par les ETM.

L'objectif de cette thèse est de contribuer à la compréhension des relations qui lient les propriétés acoustiques aux propriétés physiques de sédiments naturels saturés. Dans le cadre de la recherche appliquée à la gestion environnementale des barrages, et plus précisément au suivi des stocks de sédiments dans les lacs de retenues de barrages, l'étude se porte sur les sédiments argileux, et leurs propriétés acoustiques à des fréquences de quelques kHz. Nous adoptons une démarche expérimentale originale pour mesurer les caractéristiques acoustiques des sédiments traversés par des ondes de compression. Nous avons dimensionné et conçu un système de mesure (guide d'onde) des propriétés acoustiques de matériaux fluides visqueux en laboratoire, pour répondre aux besoins spécifiques de l'étude. Dans un premier temps, nous interprétons les mesures de manière directe, dans le domaine temporel. Dans un second temps, nous posons et résolvons le problème d'identification dans le domaine fréquentiel, au moyen de méthodes d'analyse inverse adaptées (minimisation de fonction, et méthode de perturbation). Les mesures réalisées en laboratoire sur de l'argile ont mis en évidence l'influence de la concentration en particules sur la célérité. Nous avons également pu observer et caractériser le comportement viscoélastique des argiles, en soulignant la dispersion de la célérité (augmentation de la célérité avec l'augmentation de la fréquence) et l'atténuation. Notre démarche interdisciplinaire permet d'aborder la problématique sous les deux angles de la géotechnique et de l'acoustique, et contribue ainsi à une meilleure connaissance du comportement des matériaux naturels<br>The aim of this PhD work is to contribute to the understanding of the relationship between the acoustic and physical properties of natural satured sediments. In the framework of applied research in the environmental management of dams, and more specifically for monitoring sediment stocks in dam reservoirs, this study focuses on clay sediments, and their acoustic properties for frequencies within the kHz-range. We adopt an original experimental approach to measure the acoustic properties of the sediments through which compressional wave propagate. We designed an ad hoc laboratory laboratory set-up (waveguide) to measure the acoustic properties of viscous fluid media, in order to meet the specific requirements of the study. First, the measurements are analysed in a direct manner, in the time domain. Second, the identification problem is addressed and solved in the frequency domain, with the help of appropriate inverse methods (minimization of a cost function and perturbation method). The laboratory measurements, carried out on clay, highlight the influence of particle concentration on sound speed. We were also able to observe and characterize the visco-elastic behaviour of the clay, in particular the sound speed dispersion (the higher the frequency, the greater the speed) and attenuation

Deux formations sont étudiées. 1 La molasse rouge oligocène de Barles qui est un dépôt fluviatile (grès silteux, marnes, silts). 2 Les sables éocènes de Royans dont la couleur originelle est blanche. La coloration rouge de ces deux formations est authigène et se produit par des processus postérieurs aux dépôts. Les analyses de la diffractométrie X, des microscopes et de géochimie montre que la nature des minéraux parents du fer est différente entre ces deux terrains. Dans la molasse rouge, le minéral proche du fer est la glauconie détritique. Dans les sables éocènes, ce sont des minéraux ferromagnésiens détritiques et des produits d'altération. Processus : après leurs dépôts, les sédiments de ces deux formations subissent les mêmes processus de la coloration en rouge. 1 Altération par hydrolyse des minéraux parents du fer. 2 Deshydratation de goethite. 3 Un lessivage qui est simultané avec cette altération et qui provoque un départ vers le bas de SiO(2), Na(2)O, et vers le sommet de Al(2)O(3), Fe(2)O(3) et TiO(2). Les autres phénomènes observés sont la transformation des argiles, l'épigénèse calcitique et la dissolution du quartz

Ce travail presente deux exemples d'application de l'utilisation des isotopes stables du plomb comme traceurs des flux et de l'accumulation des metaux en milieu marin et cotier. La premiere etude a consiste a mettre en evidence les sources et le degre de contamination en plomb des sediments mediterraneens en rapport avec les processus qui regissent les transferts sedimentaires sur la marge continentale du golfe du lion. La signature isotopique du plomb mesuree a l'interface eau-sediment correspond a un melange entre un plomb detritique et un plomb anthropique. Une composante preindustrielle de l'accumulation en plomb anthropique a ete mise en evidence par comparaison du plomb stable avec le #2#1#0pb. A l'aide de la relation #2#0#6pb/#2#0#7pb-1/pb, on observe une evolution temporelle du pole anthropique qui traduirait l'impact relatif des sources industrielles et urbaines. La repartition de l'accumulation du plomb anthropique sur la marge, determinee a partir des inventaires, permet de mettre en evidence l'impact des apports du rhone et le controle exerce par la circulation generale. L'accumulation de plomb anthropique est superieure aux apports (atmospheriques et fluviaux) estimes d'apres la litterature. Cela peut s'expliquer par la probable surestimation de l'accumulation sur la plateau continental, ainsi que par la non prise en compte du courant liguro-provencal comme source d'apport. Notre deuxieme etude a porte sur le cycle des particules et celui du plomb dans la colonne d'eau en atlantique nord tropical sur des sites soumis a des regimes de productions biologiques differents. Les isotopes du plomb permettent de differencier, dans le materiel des pieges a particules, deux types de plomb anthropique, l'un americain transporte par la circulation oceanique de surface, l'autre euroafricain associe aux alizes. Les concentrations en plomb sont dependantes des variations en quantite et en composition du flux de masse. Ainsi, il a pu etre mis en evidence un controle du flux de plomb dans la colonne d'eau par le flux de materiel detritique. Les processus d'echange entre le materiel en transit rapide et la colonne d'eau permettent d'expliquer la diminution du flux de plomb d'un facteur deux, entre 1000 et 2500 m sur le site mesotrophe. Cela est confirme par l'evolution des compositions isotopiques entre les deux profondeurs et par la charge en plomb beaucoup plus elevee sur le site oligotrophe a profondeur egale

Les mécanismes biogéochimiques benthiques modifient la chimie et la minéralogie dans les premiers centimètres sous l'interface eau/sédiment. Ces mécanismes sont liés à la dégradation de la matière organique exportée vers le plancher océanique et déterminent les cycles benthiques des espèces rédox majeures et en trace, le devenir de la matière organique sédimentaire et des contaminantsCe travail de thèse permet de préciser la dynamique des espèces rédox dans les sédiments marins modernes du Golfe de Gascogne (marge Aquitaine et canyon de Capbreton), mais aussi aide à la calibration et à l'interprétation de traceurs chimiques des conditions d'oxydo-réduction et de la productivité exportée. Les profils verticaux des composés rédox majeurs acquis aussi bien dans la fraction dissoute (O2, NO3-, NH4+, Mn2+, Fe2+, SO42-) que particulaire (oxy-hydroxydes de Mn, carbonates de Mn, oxydes de Fe réactif, soufre total, carbone organique et inorganique) ont permis d'identifier et de quantifier des séquences temporaires de réactions diagénétiques (nature et prédominance des réactions, flux, variations spatio-temporelles). Si le schéma classique de zonation rédox est bien respecté, de nouvelles réactions peuvent aussi se mettre en place et créer des voix métaboliques alternatives. Ces mécanismes mettent principalement en interaction les cycles benthiques des espèces azotées et des métaux (Mn et Fe) et peuvent contribuer à une production anoxique d'espèces oxydées (exemple des nitrates). Les sédiments détritiques du canyon de Capbreton ont permis plus particulièrement d'étudier l'évolution temporelle des réactions diagénétiques en milieu remanié. L'analyse de U, Mo, Cd, As et des terres rares révèle que la distribution des métaux en trace est intimement liée à la présence de phases diagénétiques majeures, telles que les sulfures et les oxydes de Mn et Fe. Les cycles benthiques de ces métaux en traces sont donc dépendants des conditions rédox, mais l'interprétation de leurs signaux sédimentaires, en terme d'enregistrement des conditions environnementales passées, requiert une grande attention<br>Benthic biogeochemical processes change the chemistry and the mineralogy of the first centimetres below the water/sediment interface. These processes are linked to the mineralisation of organic matter, which fall on the sea floor. They control the benthic behaviour of redox species, OM or pollutantsThe objectives of this study is to clarify the dynamic of the diagenetic redox species in the modern sediments of the Bay of Biscay (Aquitan margin and Capbreton canyon), and to calibrate geochemical proxies used to interpret redox properties of marine environment in the past. Vertical distribution of major redox compounds has been analysed in pore waters (O2, NO3-, NH4+, Mn2+, Fe2+, SO42-) and in solid fraction (Mn-oxihydroxides, -carbonate, amorphous Fe-oxides, total sulfur and both organic and inorganic carbon) in order to study and quantify depth sequences of diagenetic reactions (nature and prevailing processes, fluxes, seasonal variations). The classical sequence of redox zones has been observed, but several secondary diagenetic reactions occur, and create alternative metabolic pathways. These processes involve mainly benthic cycle of nitrogen species and metals (Fe and Mn) and could produce oxidised compounds in anoxic horizon (example of anoxic NO3--production). The recent deposition of turbidites in the Capbreton canyon allowed to study the non steady-state diagenetic processes. The vertical distribution of trace metals (U, Mo, Cd, As, and REE) is related to the presence of major diagenetic phases, such as sulfides and reactive metal-oxides (Mn- and Fe-oxides). Although their diagenetic behaviour is controlled by redox conditions, their use as markers of past surficial redox conditions needs further investigations