Dissertations / Theses: 'Sols – Teneur en éléments traces'

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

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Abstract:

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

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

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Massoura, Stamatia. "Spéciation et phytodisponibilité du nickel dans les sols." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://www.theses.fr/2004INPL009N.

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Abstract:

Cette thèse porte sur l'étude des paramètres qui influencent la dynamique du nickel et de son radionucléide 63 Ni dans les sols. L'objectif principal de ce travail est la caractérisation à la fois chimique et biologique de la disponibilité de ces éléments dans les sols. Le pool disponible du Ni et du 63 Ni (estimation chimique) a été mesuré par des méthodes chimiques, isotopiques et des incubations (méthode des sachets); en évaluant l'intérêt et les limites de chaque méthode. Les facteurs qui influencent la mobilité du métal dans les sols ont été ainsi déterminés. A travers cette étude, nous avons démontré que la biodisponibilité et la phytodisponibilité du Ni dépendent de la minéralogie des sols, du niveau d'altération des sols, du type des associations du métal avec les minéraux et la présence quantitative de ces minéraux. Le transfert du Ni, ou du 63 N i du sol jusqu'à la plante dépend de la disponibilité du métal dans le sol et de la diversité de comportement des racines face à l'offre du sol, en relation avec les stratégies d'hyperaccumulation, d'accumulation ou d'exclusion du Ni. Les plantes sont capables d'influencer la disponibilité du métal dans les sols en intervenant aux processus de désorption du Ni par la phase solide et sa mise en solution. Elles sont aussi capables de modifier la spéciation du Ni en solution cependant la forme majoritaire du Ni dans la solution du sol était le Ni2+. Une culture d'hyperaccumulateurs régulent la concentration de Ni et de 63 Ni dans la solution du sol ainsi que la migration vers la nappe phréatique. En tenant compte des propriétés physico-chimiques des sols, la disponibilité du polluant et le choix des hyperaccumulateurs, ces plantes sont capables de diminuer et de contrôler durablement les effets écotoxicologiques d'une contamination par les éléments en traces ou/et les radionucléides
This thesis relates to the study of parameters which influence the dynamic of nickel and its radionuclide 63 Ni in soils. At the Saille time, the study of the chemical and biological characteriza- tion of these elements availability in the soils is done. The available pool of Ni and 63 Ni (chemical estimation) was measured by chemical and isotopic methods and soil incubations; by evaluating the interest and limits of each roethod. The factors which influence the mobility of metal in soils were thus determined. With through this study, we showed that the bio- and phyto-availability of Ni depend on the soil mineralogy, on the soil weathering, on the type of metal associations with the mineraIs, and on the quantitative presence of these mineraIs. The transfer of Ni and 63 N i from the soil to the plant depends on the metal availability in the soil and on the roots behaviour to the soil offe1, in relation to the strategies of hyperaccumulation, accumulation or exclusion of N z. Plants are able to modify the metal availability in soils by influencing the sorption processes of Ni from the solid phase to the soil solution. They are also able to change the speciation of Ni in solu- tion however the majority form of Ni in the soil solution was N i2+. Hyperaccumulators regulate Ni and 63 N i concentration in soil solution and their migration to the ground water. If the physico-chemical properties of soils, the pollutant availability and the choice of the hyperaccumulators are taken into account, the se plants are able to decrease and control durably the ecotoxicological effects of trace elements and radionuclides contamination in soils

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Sterckeman, Thibault. "Caractérisation du fond géochimique en éléments en traces dans les sols issus de roches sédimentaires du Nord de la France." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2004. http://www.theses.fr/2004INPL022N.

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Abstract:

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 < 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
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 < 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

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Zahaby, Mohamed El. "Contribution à la définition d'une norme des sites pollués : élaboration d'une méthodologie pour l'évaluation de la contamination d'un sol par éléments tracés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL045N.

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Abstract:

Des études récentes ont montré l'accumulation continue des éléments tracés dans les sols, provoquant des atteintes pour l'environnement et présentant même des dangers pour la santé humaine. De ce fait, apparait aujourd'hui la nécessite d'avoir une nouvelle politique qui peut mettre en place dans un cadre réglementaire et juridique les moyens de protection des milieux naturels. Ce travail de thèse a été effectué dans le but d'établir, au moyen de méthodes statistiques et géostatistiques, un outil de diagnostic et d'évaluation de la qualité du sol et d'apprécier les risques correspondants, afin de contribuer à la détermination de valeurs guides pour les sols français. Dans un premier temps, après avoir rappelé les différents aspects normatifs en Europe et aux USA, ainsi que l'état actuel en France, nous nous attachons à présenter, de façon exhaustive, la répartition des éléments traces dans les différents types de roches et de sols. Vient ensuite une présentation de leur répartition dans les sols au niveau national, dont nous montrons que l'analyse statistique peut permettre d'interpréter au mieux la dynamique et les sources naturelles ou dues à des activités humaines des éléments traces induits dans un sol. Nous mettons notamment l'accent sur la comparaison des teneurs en éléments traces dans les sols français avec les valeurs communément adoptées comme normes ou valeurs guides par les différents pays. Dans un second temps, quatre niveaux de la distribution d'un élément trace dans un sol ont été défini : la concentration de base, le fond géochimique, la contamination et la pollution. Basé sur cette constatation, une méthode a été développée par la suite, avec, pour objectif de différencier le fond géochimique. Un jeu de données de 12 feuilles, 14000 échantillons dans les régions des Vosges et d'Alsace a été fourni par le BRGM afin de mettre au point et de valider les résultats. Enfin, la distribution spatiale des éléments tracés a été modélisée par des méthodes géostatistiques. Une estimation par la méthode de krigeage de probabilité a eu pour objectif la délimitation de la zone de pollution et l'établissement de cartes de risques face à un usage précis du sol.

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

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Abstract:

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

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Hernandez, Laura. "Dynamique des éléments traces métalliques dans les sols de différents écosystèmes forestiers français : origine, distribution physique et chimique et facteurs de contrôle." Toulouse 3, 2003. http://www.theses.fr/2003TOU30067.

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Diallo, Bocar Allaye. "Fractions chimiques du plomb dans le sol et phyto-extraction du plomb par le saule (Salix miyabeana) cultivé dans un sol calcaire riche en éléments traces métalliques traité avec des amendements acides." Doctoral thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/68021.

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Abstract:

La présence du plomb (Pb) sous forme mobile ou en quantité importante dans les sols est indésirable car le Pb est biologiquement toxique dans l'environnement. La stabilisation ou la réduction de la quantité du Pb total dans les sols calcaires riches en éléments traces métalliques (ÉTM) peuvent être réalisées par les procédés de phyto-stabilisation ou de phyto-extraction induite, respectivement. Un essai cultural a été mené en serre pour examiner l'effet de l'ajout de soufre élémentaire (S0) combiné à la fumure minérale (N-PK) suivi de l'ajout de fortes doses d'acide sulfurique (H2SO4) sur les paramètres de croissance de la plante ainsi que sur les fractions chimiques du Pb dans le sol et l'accumulation du Pb dans les organes du saule (Salix miyabeana) cultivé dans des échantillons d'un sol (pH moyen 7,55) riche en ÉTM, développé sur roche-mère calcaire. Les résultats indiquent qu'en conditions non acides (neutres à alcalins), le saule accumule des concentrations traces de Pb (<1 mg/kg m.s., en deçà de la limite de détection) dans les feuilles. Néanmoins, une proportion du Pb présent dans le sol calcaire peut être mobilisée par les racines de la plante, particulièrement sous des conditions acides. Le Pb s'accumule en plus grande quantité dans les racines que dans les autres parties de la plante et ce, peu importe la nature des traitements du sol. Le pH du sol joue un rôle important dans le prélèvement et l'accumulation du Pb dans les parties du saule. Toutefois, une valeur du pH inférieure à 5,5 a tendance à produire un excès de prélèvement de Pb et provoque une inhibition de la croissance des feuilles ou une baisse considérable des rendements en feuilles. Ceci est à prendre en considération lorsque l'on tente d'abaisser la valeur du pH du sol calcaire riche en ÉTM en dessous de 6,5, en vue de favoriser le transfert sol-plante du Pb.
The presence of large amounts or mobile fraction of lead (Pb) in soils is undesirable because Pb is highly toxic even in minor quantity in the environment. The remediation of Pb in calcareous soils with high amount of metallic trace metals (MTE) can be achieved by phytostabilization or induced phytoextraction processes. For this purpose, a greenhouse study was carried out to determine the effects of elemental sulfur (S0) and mineral fertilizers (N-P-K) followed by the addition of high amounts of sulfuric acid (H2SO4) to cultivated soils on the soil chemical fractions of Pb, growth parameters and uptake and accumulation of Pb in willow (Salix miyabeana) grown in a calcareous soil (mean pH 7.55) rich in MTE. The results indicate that in near neutral and weak alkaline conditions, willow accumulates very small amount of Pb (<1 mg / kg d.w, below the detection limit) in the leaves. Nevertheless, some proportion of soil Pb can be mobilized by plant roots, particularly under acidic conditions. Willow accumulates more Pb in the roots than in other plant parts, regardless of the nature of soil treatments. Soil pH plays an important role in the uptake and accumulation of Pb in willow parts. However, a pH value less than 5.5 tends to produce an excess of Pb removal and causes inhibition of leaf growth or a considerable reduction in leaf yield. This is to be considered when attempting to reduce the pH value of a calcareous soil rich in MTE to less than 6.5, in order to enhance the soil-plant transfer of Pb.

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Iqbal, Muhammad. "Impact de l'occupation des sols agricoles contaminés sur la disponibilité des éléments trace : Mise en évidence du role des matières organiques dans le cas de cultures annuelles et cultures pérennes à vocation énergétique." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2012. http://www.theses.fr/2012AGPT0020.

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Abstract:

Le changement d’occupation des sols contaminés est susceptible de modifier la nature et la quantité des matières organiques du sol (MOS). Les matières organiques sont connues pour avoir un rôle de source trophique pour les organismes des sols et un rôle de ligand vis-à-vis des éléments traces métalliques (ETM) dans les sols contaminés. Des changements de matières organiques dus aux changements d’occupation des sols contaminés peuvent modifier la spéciation des ETM et leur disponibilité. Mais dans ce cas, le rôle de la matière organique dans le déterminisme de la disponibilité des ETM est peu documenté. L’objectif du travail présenté dans cette thèse était de mettre en évidence le rôle des matières organiques dans la disponibilité des ETM, dans le cas de sols agricoles contaminés après un changement de cultures annuelles vers des cultures pérennes à vocation non-alimentaire. Le travail a concerné l’étude de la disponibilité du Cu, Pb, Zn et Cd dans les sols de deux sites différents en texture et en origine de pollution i.e. le site de Metaleurop (Nord de la France) avec des sols limoneux contaminés par des retombées atmosphériques et le site de Pierrelaye (Région Parisienne) avec des sols sableux contaminés par les apports d’eaux usées brutes de la ville de Paris. Le rôle de la matière organique a été étudié en travaillant 1) sur des échantillons de sols sous deux cultures différentes i.e. sous culture annuelle et culture pérenne à vocation énergétique miscanthus depuis trois ans, 2) sur les échantillons de sol avant et après incubation in vitro afin d’accélérer la minéralisation de la matière organique, et 3) sur des échantillons de sol avec et sans matières organiques particulaires (MOP) i.e. les fractions libres des MOS afin de mettre en évidence leur rôle spécifique. Une approche combinée d’évaluation de la disponibilité par des extractions chimiques des ETM et d’étude de la localisation des ETM dans des fractions granulométriques a été utilisée. Les résultats obtenus montrent que l’impact de l’occupation des sols (sous culture annuelle ou pérenne miscanthus) sur la disponibilité des ETM était différent pour les deux sites étudiés. Pour les sols du site de Metaleurop les résultats ont montré que la disponibilité de Cu et Pb diminuait sous miscanthus tandis qu’une augmentation de leur localisation dans les fractions fines était observée. Par contre aucun changement n’a été observé pour Zn ni Cd dans ce site. Au contraire pour les sols sableux riches en matières organiques de Pierrelaye le changement d’occupation a impacté la disponibilité de Zn et Cd tandis que celle de Pb et Cu n’a pas évolué. Les résultats des sols avant et après incubation montrent que l’impact de la minéralisation des MOS sur la disponibilité des ETM était site dépendant pour Pb et Cd alors que l’effet sur Cu et Zn était similaire pour les sols des deux sites. En travaillant sur les sols avec et sans MOP, nous avons pu observer que les MOP en tant que fraction organique libre participaient à la disponibilité des ETM telle qu’étudiée, et que une partie du cuivre lié aux MOP était disponible pour un organisme dans nos conditions. Ces résultats de disponibilités des ETM dans des sols qui varient avec la nature et la quantité des matières organiques sont discutés
The changes in land use of contaminated agricultural soils are susceptible to modify their trace metal availabilities by changing the quality and quantity of soil organic matter. But the role of soil organic matter in the determinism of trace metal availabilities in contaminated soils is not well known. The objective of the present study was to assess the role of soil organic matter in determinism of trace metal availabilities and their dynamics in contaminated soils varying in their texture and nature of pollution. A strategy of studying Cu, Pb, Zn and Cd availabilities of two sites with different texture and origin of pollution was adopted and the role of organic matter was assessed through; 1) sampling the soils of two parcels at each site with two different land uses i.e. under annual crop and under perennial energy crop miscanthus, 2) changing the soil organic matter of these soils through in vitro soil incubations. A combined approach of chemical metal extractions and metal localization study in different soil size fractions was used. The results of the trace metal availabilities of the soil under miscanthus compared to annual crop soil showed that the influence of changes in organic matter through land use was different at both sites. In the silty clayed soil, the availability of Cu and Pb which are the metals known to be preferentially bound to organic matter was decreased with an increase in their localization in soil finer fractions. In the site with organic matter rich sandy soils the availability of metals which are known to be bound to soil mineral phases i.e. Zn and Cd was changed without a change in their localization. The results of laboratory incubation experiments revealed that the mineralization of soil organic matter affects the trace metal availability in two ways. Cu and Zn availabilities are changed in all soils whatever the texture while Pb and Cd availabilities changed only in sandy soils. This difference of the change of metal availabilities in both cases of organic matter variations i.e. between the soil samples under different land use and in the samples of laboratory incubations can be explained by the fact that the changes in organic matter were not similar in both cases. Our work on the metal enriched particulate organic matter (POM) fractions, the most labile organic matter fractions showed that POM act as source and sink of the metals in our conditions and POM associated copper is bioavailable in liquid medium but its bioavailability is less than the metal added as salt solution. These results, increasing the understanding of the role of soil organic matter in the determinism of trace metal availability in different textured soils, are discussed

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Iqbal, Muhammad. "Impact de l'occupation des sols agricoles contaminés sur la disponibilité des éléments trace : Mise en évidence du role des matières organiques dans le cas de cultures annuelles et cultures pérennes à vocation énergétique." Phd thesis, AgroParisTech, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00811413.

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Abstract:

Le changement d'occupation des sols contaminés est susceptible de modifier la nature et la quantité des matières organiques du sol (MOS). Les matières organiques sont connues pour avoir un rôle de source trophique pour les organismes des sols et un rôle de ligand vis-à-vis des éléments traces métalliques (ETM) dans les sols contaminés. Des changements de matières organiques dus aux changements d'occupation des sols contaminés peuvent modifier la spéciation des ETM et leur disponibilité. Mais dans ce cas, le rôle de la matière organique dans le déterminisme de la disponibilité des ETM est peu documenté. L'objectif du travail présenté dans cette thèse était de mettre en évidence le rôle des matières organiques dans la disponibilité des ETM, dans le cas de sols agricoles contaminés après un changement de cultures annuelles vers des cultures pérennes à vocation non-alimentaire. Le travail a concerné l'étude de la disponibilité du Cu, Pb, Zn et Cd dans les sols de deux sites différents en texture et en origine de pollution i.e. le site de Metaleurop (Nord de la France) avec des sols limoneux contaminés par des retombées atmosphériques et le site de Pierrelaye (Région Parisienne) avec des sols sableux contaminés par les apports d'eaux usées brutes de la ville de Paris. Le rôle de la matière organique a été étudié en travaillant 1) sur des échantillons de sols sous deux cultures différentes i.e. sous culture annuelle et culture pérenne à vocation énergétique miscanthus depuis trois ans, 2) sur les échantillons de sol avant et après incubation in vitro afin d'accélérer la minéralisation de la matière organique, et 3) sur des échantillons de sol avec et sans matières organiques particulaires (MOP) i.e. les fractions libres des MOS afin de mettre en évidence leur rôle spécifique. Une approche combinée d'évaluation de la disponibilité par des extractions chimiques des ETM et d'étude de la localisation des ETM dans des fractions granulométriques a été utilisée. Les résultats obtenus montrent que l'impact de l'occupation des sols (sous culture annuelle ou pérenne miscanthus) sur la disponibilité des ETM était différent pour les deux sites étudiés. Pour les sols du site de Metaleurop les résultats ont montré que la disponibilité de Cu et Pb diminuait sous miscanthus tandis qu'une augmentation de leur localisation dans les fractions fines était observée. Par contre aucun changement n'a été observé pour Zn ni Cd dans ce site. Au contraire pour les sols sableux riches en matières organiques de Pierrelaye le changement d'occupation a impacté la disponibilité de Zn et Cd tandis que celle de Pb et Cu n'a pas évolué. Les résultats des sols avant et après incubation montrent que l'impact de la minéralisation des MOS sur la disponibilité des ETM était site dépendant pour Pb et Cd alors que l'effet sur Cu et Zn était similaire pour les sols des deux sites. En travaillant sur les sols avec et sans MOP, nous avons pu observer que les MOP en tant que fraction organique libre participaient à la disponibilité des ETM telle qu'étudiée, et que une partie du cuivre lié aux MOP était disponible pour un organisme dans nos conditions. Ces résultats de disponibilités des ETM dans des sols qui varient avec la nature et la quantité des matières organiques sont discutés.

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

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Abstract:

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

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

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Abstract:

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

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Andriamalala, Aurore. "Antibiotiques apportés seuls ou en mélange (antibiotique+antibiotique et antibiotique+métaux) dans des sols agricoles – Devenir et impacts sur les microorganismes du sol et leurs activités." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLA022/document.

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Abstract:

Les antibiotiques (ATB) consommés en médecine humaine et vétérinaire sont en grande partie excrétés et peuvent entrer dans les sols agricoles via l’épandage des produits résiduaires organiques (PRO), avec des risques encore mal connus sur la santé humaine et l’environnement. De plus, ces ATB sont le plus souvent apportés en mélange avec d'autres contaminants organiques et/ou minéraux. Or très peu d’études ont abordé le devenir et les effets des ATB en interaction avec d'autres contaminants dans les sols.L’objectif de la thèse était donc de mieux comprendre le devenir des ATB, apportés seuls, ou en mélange et leurs impacts sur les microorganismes du sol et leurs activités.Les antibiotiques sélectionnés ont été le sulfaméthoxazole (SMX) et la ciprofloxacine (CIP), pour leur comportement dans le sol et leur mode d’action contrastés, ainsi que le N-ac-SMX, métabolite principal du SMX. Les métaux choisis ont été le cuivre et le zinc car leur accumulation dans le sol est connue pour être favorisée via certains PRO. Ils ont été apportés en mélange, à une dose environnementale, et à une dose 5 fois plus élevée. Les sols sont un sol témoin qui n'a jamais reçu de PRO et deux sols amendés depuis 1998, par du fumier ou un compost de déchets verts et boues de station d’épuration, afin de tester l'impact d'apports répétés de PRO et la nature du PRO.Des microcosmes ont été incubés en conditions contrôlées pendant 156 jours. Pour l'étude du devenir des ATB, les sols ont été traités avec des ATB marqués au 14C et la distribution du 14C a été suivie dans les fractions minéralisées, facilement et difficilement extractibles et non extractibles. L'étude de l'impact des ATB seuls ou en mélange sur les microorganismes et leurs activités a été réalisée à partir d'ATB non marqués.Le devenir des ATB est contrôlé par :i) La nature et les propriétés des ATB : la CIP s'adsorbe rapidement et fortement dans les sols et n'est pas minéralisée. Les sulfonamides sont rapidement dégradés et minéralisés jusqu'à 10% après 156 jours.Les devenirs du SMX et du N-ac-SMX, sont quasiment similaires lorsqu'ils sont apportés seuls, le N-ac-SMX étant transformé en SMX. Quelles que soient les molécules, les résidus non extractibles sont majoritaires en fin d'incubation (> 50%).ii) L'apport répété de PRO qui favorise l'adsorption des ATB et diminuent leur minéralisation.iii) La nature des PRO suivant leur stabilité : le compost, plus stable, favorise la production de résidus difficilement extractibles, le fumier, plus dégradable, stimule la minéralisation des sulfonamides et la production de résidus non extractibles.iv) La présence d'autres contaminants, leur nature et leur concentration : si l'apport de CIP à dose environnementale n'a pas impacté le devenir du SMX et du N-ac-SMX dans les sols, les métaux ont exercé des effets d'autant plus importants que leur dose était élevée. A dose faible, les métaux diminuent la minéralisation du SMX et du N-ac-SMX d'un facteur 2 en favorisant l'adsorption des ATB par complexation en particulier avec le cuivre. A forte dose, les métaux inhibent la minéralisation des sulfonamides avec des effets d'origine physico-chimique (augmentation de l'adsorption des ATB via le cuivre) et certainement biologique (effets toxiques en particulier du zinc).Les sulfonamides n'ont pas eu d'effet sur les microorganismes du sol et la minéralisation du carbone et de l'azote lorsqu'ils sont apportés seuls ou en mélange avec de la ciprofloxacine ou avec des métaux à dose environnementale. En revanche, les mélanges avec la forte dose de métaux exercent des effets toxiques sur la biomasse microbienne et sur la minéralisation du carbone. Ces effets toxiques semblent essentiellement dus aux métaux et non au pH ou à la force ionique.Dans ces conditions expérimentales, les risques environnementaux liés aux ATB semblent donc limités à court terme. Mais il serait nécessaire d’étudier les effets à plus long terme, et les effets d'apports cumulatifs
The antibiotics (ATB) used in human and veterinary medicine are largely excreted and can enter agricultural soils through the spreading of organic waste products (OWP), with unassessed risks on human health and the environment. In addition, these ATBs are most often combined with other organic and / or mineral contaminants. However, very few studies have addressed the fate and effects of ATBs interacting with other contaminants in soils.The objective of the thesis was to better understand the fate of ATB applied to soils alone or in combination with other contaminants, and their impacts on soil microorganisms and their activities.The antibiotics selected were sulfamethoxazole (SMX) and ciprofloxacin (CIP), for their contrasting mode of action and behavior, and N-ac-SMX, the main metabolite of SMX. The chosen metals were copper and zinc, which are known to increase in soils with regular applications of certain OWPs. They were brought together, at an environmental dose, and at a dose 5 times higher. The soils are a control soil that has never received OWP and two soils amended since 1998, by manure or compost green waste and sewage sludge, to test the impact of repeated applications of OWP and of the nature of OWP.Microcosms were incubated under controlled conditions for 156 days. For the study of ATB fate, the soils were treated with 14C-labeled ATBs and the 14C distribution was followed in the mineralized, easily and hardly extractable and non-extractable fractions. The impact of ATBs alone or in combinations on microorganisms and their activities was studied using unlabelled ATBs.The fate of ATBs is controlled by :i) The nature and properties of ATBs: CIP is rapidly and strongly adsorbed in soils and is not mineralized. Sulfonamides are rapidly degraded and mineralized up to 10% after 156 days.The fates of the SMX and N-ac-SMX are almost similar when they are brought alone, the N-ac-SMX being transformed into SMX. Whatever the molecules, the non-extractable residues are major at the end of incubation (> 50%).ii) Previous repeated applications of OWP that enhance adsorption of ATBs and reduce their mineralization.iii) The nature of the OWP : the more stable compost promotes the production of hardly extractable residues, the manure, more degradable, stimulates the mineralization of the sulfonamides and the production of non-extractable residues.iv) The presence of other contaminants, their nature and concentration : although the CIP at environmental doses did not affect the fate of SMX and N-ac-SMX in soils, the influence of metals was measurable and increased with their dose. At low doses, metals decrease the mineralization of SMX and N-ac-SMX by a factor of 2, by promoting the adsorption of ATBs through complexation, in particular with copper. At high doses, metals inhibit the mineralization of sulfonamides, through physicochemical reactions (increased adsorption of ATBs via copper) and certainly biological effects (toxic effects especially of zinc).The sulfonamides had no effect on soil microorganisms and mineralization of carbon and nitrogen when applied alone or as a mixture with ciprofloxacin or metals at environmental doses. But mixtures with the high dose of metals induce toxic effects on microbial biomass and mineralization of carbon. These toxic effects seem mainly due to metals and not to pH or ionic strength indirect effects.Therefore under these experimental conditions, the environmental risks associated with ATBs seem limited in the short term. But it would be necessary to study the effects in the longer term and of cumulative applications

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Planquart, Pierre (19. "Etude des mécanismes de transfert des métaux en traces dans le système boue compostée-sol-plante et recherche de perturbations induites." Aix-Marseille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX11012.

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Abstract:

Les procedes biologiques aerobies permettent de transformer les dechets organiques en composts. La valorisation agricole de ces composts contribue a l'amelioration des proprietes physiques, chimiques et biologiques des sols mais la presence d'elements traces metalliques limite leur utilisation en raison des risques de transferts a l'environnement auxquels sont associes des risques ecotoxicologiques. La mobilite et la biodisponibilite des metaux en traces sont etroitement liees aux formes chimiques sous lesquelles ils se trouvent dans les composts et dans les sols, apres epandage. Les relations boue compostee - sol - plante ont ete etudiees en colonnes lysimetriques sur deux cycles culturaux de colza (brassica napus v. Jaguar). L'horizon ap d'un sol agricole a texture argile limono-sableuse, l'horizon c d'un sol acide a texture sableuse et l'horizon c d'un sol calcaire a texture sablo-limoneuse ont ete utilises pour etre amendes. Les composts employes comme amendement different selon leur degre de maturite, leurs teneurs en metal total, en deca des valeurs limites, et selon la speciation des elements metalliques qu'ils renferment. L'epandage des boues compostees, a des doses d'apport pouvant atteindre 60 t ha - 1, tend a favoriser la croissance du vegetal. Parmi les elements traces metalliques etudies (cu, pb, ni et zn), le zinc est le metal le plus fortement transfere dans le profil des substrats amendes et aux vegetaux. Les exportations de metaux en traces par les percolats et les vegetaux sont plus fortement influencees par la nature du substrat que par celle du compost applique et la dose d'epandage. L'etude souligne l'importance des phenomenes de refixation des elements metalliques sur la phase minerale. Durant les deux cycles culturaux, seules les teneurs en zinc dans les plantes cultivees sur les differents substrats sont augmentees en reponse a l'incorporation des composts, cet enrichissement n'etant pas proportionnel a la dose d'apport. Des dereglements du regime nutritionnel du colza sont observes et ce, meme pour de faibles apports de metaux en traces. Des perturbations de la synthese des pigments photosynthetiques sont egalement relevees. L'induction par le cuivre de la synthese de phytochelatines chez le colza est demontree. La detection de ces peptides pour de faibles charges en metaux dans le sol et la plante temoigne de la sensibilite de cette induction.

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Godet, Jean-Philippe. "Intérêt des isopodes terrestres dans l’évaluation de la qualité des sols : recherche de paramètres indicateurs de la pollution par des éléments traces métalliques et contribution à la mise au point d’un outil écotoxicologique de terrain." Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10160/document.

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Abstract:

Ce travail s’inscrit dans le cadre d’une problématique liée à la contamination des sols par les éléments traces métalliques (ETM) et à la nécessité de développer des outils d’indication permettant le diagnostic et le suivi de la qualité des milieux terrestres. L’objectif de ce travail de thèse a été de rechercher chez deux modèles biologiques, Oniscus asellus et Porcellio scaber (Crustacea, Isopoda), des paramètres indicateurs de la contamination des sols par des ETM, et spécifiquement des litières, dans le but de contribuer à la mise au point d’un outil écotoxicologique de terrain à destination des gestionnaires de l’environnement et visant à renseigner sur l’état de fonctionnement des écosystèmes et particulièrement des habitats ligneux. Ce travail a portée d’une part, sur des études menées in situ qui ont concerné la caractérisation de populations d’isopodes (abondance, structuration par âge, paramètres liés à la reproduction, paramètres biométriques, bioaccumulation) en lien avec les paramètres physico-chimiques des sols (pH, teneurs en CaCO3 total et en MO, ratio C/N, concentrations en Cd, Pb, Zn et Cu). D’autre part, en parallèle des études de terrain, des études ex situ menées au laboratoire en conditions contrôlées ont été réalisées, dans lesquelles des paramètres tels que la croissance, la bioaccumulation, le comportement d’évitement ou encore la dynamique de population ont été étudiées chez P. scaber exposé à des litières de peuplier collectées sur le terrain et présentant un gradient de contamination en Cd, Pb et Zn. Les études in situ n’ont pas mis en évidence de différence entre des populations issues d’environnement massivement contaminés par des ETM ou non. Bien que les individus issus de sites massivement contaminés soient fortement imprégnés par des ETM, il semblerait que les populations soient physiologiquement adaptées pour tolérer ces éléments. En revanche, les expérimentations menées en conditions contrôlées ont montré l’intérêt de l’utilisation de P. scaber dans des tests d’écotoxicité pour l’évaluation de la qualité des litières, et ceci au travers de la mesure de la croissance ou de tests comportementaux d’évitement
Soil pollution by metals traces elements (MTE) is a worldwide concern in industrialized countries. For biomonitoring, it is necessary to develop indicator tools to evaluate the quality of terrestrial medias. The aim of this thesis was to research in Oniscus asellus and Porcellio scaber (Crustacea, Isopoda), indicator parameters of soil contamination by MTE, and especially of litter, to contribute to the development of ecotoxicological field tool to assess soil quality and terrestrial ecosystems. First, studies performed in situ, have concerned characterisation of woodlouse populations from ligneous habitats (abundance, age structure, reproduction, biometrical parameters, bioaccumulation) with the regard to physicochemical parameters of soil (pH, CaCO3 and MO contents, ratio C/N, Cd, Pb, Zn and Cu concentrations). Secondly, studies ex situ were also performed in controlled conditions in laboratory. Parameters have concerned growth rate, bioaccumulation, behavioural avoidance or population dynamics in P. scaber exposed to field litter contaminated by Cd, Pb and Zn. Field studies didn’t show any difference between woodlouse populations from contaminated sites or not. Actually, although MTE body burdens in woodlice from massively contaminated sites were high, it seemed that field populations were physiologically adapted to contaminants. In other hand, laboratory investigations were shown the interest of the use of P. scaber in ecotoxicity tests to assess litter quality. These studies have notably shown the sensitivity of growth rate and behavioural avoidance of P. scaber as endpoints in ecotoxicity tests

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Kadmi, Yassine. "Étude, modélisation et simulation de la formation des sous-produits de chloration émergents dans l’eau potable." Rennes, Ecole nationale supérieure de chimie, 2015. http://www.theses.fr/2015ENCR0023.

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Abstract:

La chloration est la principale méthode utilisée pour désinfecter l’eau destinée à la consommation humaine. Malheureusement, ce processus engendre la formation de sous-produits de chloration (SPCs) par la réaction entre le chlore et la matière organique présente naturellement dans les eaux. Afin de d’identifier et de quantifier les SPCs, susceptibles de coexister dans une eau chlorée, à l’état de traces ou d’ultra-traces, nous avons mis au point des méthodes analytiques de pointe. L’approche développée dans ce travail est une démarche spécifiquement dédiés à l’étude, et à la modélisation intégrant des paramètres fondamentaux (effet du pH, de la température, de la teneur en matière organique, de la dose de chlore initiale rajoutée,…), intervenant dans la formation des plusieurs SPCs. Afin d’évaluer l’influence de ces paramètres, des suivis cinétiques sont réalisés sur différentes eaux dans le cadre d’un plan d’expériences comportant une série d’essais et couvrant différents facteurs cités précédemment. Pour ce faire, nous avons mis au point une méthodologie expérimentale permettant de procéder à la réalisation de l’analyse d’un maximum de SPCs formés simultanément dans une même eau et lors d’une même manipulation. Par ailleurs, des études cinétiques, des modèles de prédiction de formation simultanée de molécules d’intérêt ont été établis. Par la suite, une modélisation de la formation couplée de ces sous-produits parallèlement à la consommation en chlore dans l’eau a été réalisée. La méthodologie proposée dans cette étude a été donc testée et validée suite à une étude expérimentale de chloration réalisée sur différents types d’eaux naturelles
Chlorination is the primary method used to disinfect water for human consumption. Unfortunately, this process leads to the formation of chlorination by-products of (CBPs) due to the reaction between chlorine and the organic matter naturally present in the water. To identify and quantify the CBPs, which may coexist in chlorinated water, at trace or ultra-trace levels, we have developed advanced analytical methods. The methodology developed in this work is an approach specifically dedicated to the study and modeling, which incorporates the basic parameters (effect of pH, temperature, organic matter content, the initial chlorine dose,…) involved in the formation of several CBPs. To assess the influence of these parameters, kinetic-performed evaluations on different waters under an experimental design with a series of tests, which covered the various factors mentioned above. To do this, we have developed an experimental methodology to proceed with the completion of the analysis of CBPs formed simultaneously in the same water in the same operation. Furthermore, kinetic studies, predictive models of simultaneous formation of target molecules, were established. Subsequently, a model of the formation of such coupled byproducts, along with the consumption of chlorine in the water, was carried out. Thus, the methodology proposed in this study was tested and validated following an experimental study of chlorination performed on various types of natural waters

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Adusei-Gyamfi, Junias. "Caractérisation de la matière organique naturelle (MON) et de ses complexes formés avec des éléments traces métalliques dans des filières de potabilisation." Thesis, Lille 1, 2020. http://www.theses.fr/2020LIL1R010.

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Abstract:

Les matières organiques naturelles (MON) présentes dans les ressources en eau est une problématique majeure dans les filières de production d’eau potable. Cette problématique liée à la présence et à l'augmentation continue des teneurs en carbone organique, en particulier dans les eaux de surface, et son impact sur les filières de potabilisation, a donné naissance au projet DOC2C’s dans le but d'étudier et de proposer des moyens durables pour réduire la MON. L'objectif de cette étude était de fournir une technique innovante pour la caractérisation de la MON et de ses complexes avec les métaux traces. Cette étude a été réalisée en utilisant plusieurs techniques comme la chromatographie d'exclusion stérique (HPSEC) couplée à des détecteurs spectraux (UV et Fluorescence) et à un détecteur élémentaire (ICP-MS). Les méthodes développées ont été appliquée sur des pilotes de traitement et à grande échelle, dans les usines de potabilisation, pour suivre l'évolution de la MON pendant le traitement et la formation potentielle de sous-produit de désinfection (SPD). La substance humique de la MON, dont on connait hydrophobicité, contribué plus à la formation de SPD, tandis que les fractions légères et les plus hydrophiles y contribuent moins. Nous avons montré l'efficacité d’élimination de la MON sur des filières de traitement à l’échelle pilote, ainsi le processus de coagulation permet d’éliminer presque tous les biopolymères, 38 % des substances humiques et 17 % des substances à faible poids moléculaire. Les résines échangeuses d'ions en suspension a éliminent 75 % des substances humiques, 70 % des building blocks, 78 % des acides de faible poids moléculaire et 81 % des neutres de faible poids moléculaire, tandis que l'ultrafiltration sur membranes céramiques semble n'avoir eu qu'un faible impact sur les biopolymères. Les résultats obtenus à l'aide des détecteurs spectraux ont été comparés à ceux d'un détecteur de carbone (LC-OCD). Il a été démontré que la composition de la fraction de biopolymère ressemblait à des protéines, responsables de sa fluorescence semblable à celle du tryptophane. Les propriétés de complexation des différentes fractions de la MON ont également été étudiées après séparation par taille. Le détecteur élémentaire (ICP-MS) a permis de mettre en évidence les fractions préférentielles pour les métaux. Par exemple, alors que le Cu se complexe avec toutes les fractions de la MON, le Zn et le Pb préféraient se complexer avec le building blocks. La compétition entre des métaux traces et différentes fractions de la MON a également été observées. Une méthode quantitative innovante a également été mise au point avec un étalonnant la SEC-ICP-MS en utilisant l'EDTA comme ligand et validée à l’aide des étalons IHSS de matière organique (SRHA, SRFA) pour les ligands et les solutions étalons de Cu, Mn et Zn
Natural organic matter (NOM), present in waters poses severe challenges to all stages of drinking water treatment. A disturbing phenomenon is the rapid changes in the quantity and quality of NOM observed recently, which necessitates the adaptation of drinking water treatment processes. This worrying trend gave birth to the Interreg DOC2C's Project which sought to investigate the possibility of improved NOM removal from surface waters through innovative, knowledge and research based methods. The goal of this study was to provide an innovative technique for the characterization of NOM and its complexes with trace metals. This study was performed with the help of a size exclusion chromatography (HPSEC) coupled with spectral detectors (UV and Fluorescence) and an elementary detector (ICP-MS). The developed methodology was applied to both pilot and full-scale drinking water treatment plants to monitor the evolution of NOM during treatment and the potential formation of disinfection by products (DBPs). The humic substance fraction of NOM which is known to be more hydrophobic contributed most to DBP formation while the LMW and hydrophilic fractions contributed least. After humic substance removal, the decrease in DBP formation was related to the removal of building blocks. In quantifying NOM removal efficiency of pilot water treatment plant, coagulation process removes almost all biopolymers, 38% of humic substances and 17% of low molecular weight (LMW) substances, with little impact on building blocks. Suspended ion exchange resin eliminates 75% of humic substances, 70% of building blocks, 78% of LMW acids and 81% of LMW neutrals, while ultrafiltration on ceramic membranes seems to have had only a small impact on biopolymers. The results obtained from the spectral detectors were compared with that of a carbon detector (LC-OCD). The composition of the biopolymer fraction was shown to be made up for protein-like components responsible for its tryptophan-like fluorescence. The complexing properties of the different fractions of NOM was also studied after separation by size. The elemental detector helped in demonstrating the preferred fraction(s) for metal complexation. For instance, whereas Cu complexed with all NOM fractions, Zn and Pb preferred to be complexed with the building blocks. Complexation and competition of the trace metals at different NOM fractions were also observed. An innovative quantitative method was also developed by calibrating the LC-ICP-MS with EDTA and the method confirmed using organic matter standards (SRHA, SRFA) for the ligands and Cu, Mn and Zn standard solutions

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Shumskykh, Mykyta. "Release of trace elements from contaminated sediments into surface waters during sediments dynamics : an experimental study." Thesis, Tours, 2019. http://www.theses.fr/2019TOUR4008.

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Dans les systèmes aquatiques, la plupart des éléments traces métalliques (ETM) sont piégés dans les sédiments puis peuvent être relargués en fonction des conditions chimiques et de l’activité microbienne à l’interface eau-sédiment. L’objectif de cette étude était d’évaluer l’impact de remise en suspension des sédiments (lors de crues et d’opérations de gestion de barrages) sur la mobilité de certains ETM. Plusieurs conditions expérimentales de lessivage ont été choisies pour simuler ces événements : conditions oxiques et anoxiques sur des sédiments bruts et d’autres irradiés par rayons gamma. L’utilisation d’eau désionisée a permis de maximiser le processus de relargage. Deux types de sédiments, issus de contextes différents, ont été sélectionnés : le barrage de Villerest (France) et la rivière Xiang (Chine). Des expériences à long terme (30 jours) ont permis d’identifier la dégradation de la matière organique, l’activité microbienne et l’altération (voire la dissolution) de phases porteuses d’ETM comme principaux facteurs de contrôle. L’importance de l’activité microbienne n’a pas pu être quantifiée puisque l’irradiation n’a pas stérilisé totalement les sédiments. Enfin, l’impact de tels évènements parait très limité puisque moins de 1% des ETM contenus dans les sédiments ont été libérés
In aquatic systems, most of trace metals (TM) are buried in sediments and then can be released according to chemical conditions and microbial activity occurring at the sediment-water interface. The aim of this study was to assess the impact of resuspension events (flood or maintenance operations for dam reservoir) on the mobility of some TM. Different batch experiment conditions were chosen to mimic those events: under oxic and anoxic conditions on raw sediments and on gamma-irradiated ones (“sterilized” one). The use of deionized water allowed maximizing the release process. Two sediment types issued from different contexts were selected: the Villerest dam reservoir (France) and the Xiang River (China). Long term experiments (30-day long) allowed identifying that organic matter degradation, microbial activity and alteration/dissolution of trace metal bearing phases were the main controlling factors. The gamma-irradiation did not sterilize sediments but only limited aerobic bacteria and enhanced anaerobic activity. The impact of such 24h resuspension event on reservoir waters and downstream biota is very limited as less than 1% of trace elements was released

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Raveau, Robin. "Contribution au développement d’une filière éco-innovante de phytomanagement de sols pollués par les éléments traces : culture de plantes aromatiques et production d’huiles essentielles The Aromatic Plant Clary Sage Shaped Bacterial Communities in the Roots and in the Trace Element-Contaminated Soil More Than Mycorrhizal Inoculation – A Two-Year Monitoring Field Trial." Thesis, Littoral, 2020. http://www.theses.fr/2020DUNK0580.

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Abstract:

Le phytomanagement compte parmi les méthodes innovantes de gestion des sites et sols pollués en raison de son adéquation avec le développement durable. Pour répondre à la double exigence de performances environnementales et économiques, les phytotechnologies sont désormais combinées à la valorisation de la biomasse produite sur sols pollués. Parmi les filières éco-innovantes et non-alimentaires de valorisation de cette biomasse, la culture de plantes à parfums, aromatiques et médicinales (PPAM) pour la production d’huiles essentielles (HE), substances biosourcées à haute valeur ajoutée, a été proposée dans le cadre du projet PhytEO, financé par l’ADEME. Ainsi, ma contribution à ce projet a permis d‘évaluer la pertinence d’un mode de gestion reposant sur la culture de la sauge sclarée et de la coriandre, en présence ou non d’un amendement mycorhizien, en s’appuyant sur des démonstrateurs in situ à l’échelle de l’hectare, parcelles historiquement polluées ou non par les éléments traces (ET). La coriandre ainsi que la sauge sclarée ont toutes deux montré une bonne capacité à s’installer, à se développer et à produire une quantité importante de biomasse sur des sols présentant une forte pollution historique par les ET. Bien que l’ajout d’un amendement biologique à base de champignons mycorhiziens à arbuscules ait permis d’augmenter de façon significative les taux de mycorhization des racines de coriandre et de sauge sclarée, aucun gain n’a été observé ni au niveau de la croissance de ces deux PPAM, ni au niveau de la quantité et de la qualité des HE. Un effet positif en termes d’immobilisation des ET dans le sol, en particulier du Pb, et une réduction des transferts des ET (Cd et Pb) dans les parties aériennes a toutefois été montré chez la sauge sclarée. D’autre part, les HE distillées à partir de la biomasse de sauge sclarée (inflorescences) ou de coriandre (parties aériennes ou graines) cultivées sur sols pollués présentent une qualité très satisfaisante, caractérisée par leur non contamination en ET ou en résidus de pesticides (traces). Leurs compositions chimiques, non altérées par la pollution en ET et l’inoculation mycorhizienne, affichent divers principes actifs dont le linalol, l’acétate de linalyle, le germacrène, l’α-pinène, le γ-terpinène, le 2-décénal, le décanal et le 2-dodécénal. Ainsi, plusieurs propriétés biologiques potentiellement valorisables dans des domaines à vocation non-alimentaire, tels que la protection des cultures (effets fongistatiques, anti-germinatifs et herbicides) ou la santé humaine (effets anti-inflammatoires et antioxydants) ont été mises en évidence. En revanche, en dépit de son fort pouvoir complexant des HE, la β-cyclodextrine n’a montré aucun effet positif sur les propriétés biologiques testées. Par ailleurs, la végétalisation du sol pollué par la sauge sclarée permet une modulation de la structure des communautés bactériennes et fongiques, telluriques et racinaires. Enfin, l’ensemble des résultats de cette étude et de l’analyse technico-économique de la filière PPAM-HE soulignent le haut potentiel de la sauge sclarée dans une démarche de phytomanagement de sols pollués par les ET
To cope with the soil trace element (TE) pollution, phytomanagement was brought forward as an eco-friendly and feasible approach. To meet the dual requirements of environmental and economic performances, phytotechnologies are now combined with the valorisarion of biomass produced on polluted soils. Among the eco-innovative channels intended for the non-food valorisation of the produced biomass, the cultivation of aromatic and medicinal plants producing essential oils (EO), high-added value biosourced products, has been suggested within the framework of PhytEO project, funded by ADEME. Thus, this thesis contributed to evaluate the relevance of a management approach based on clary sage and coriander cultivation, combined or not with a mycorrhizal inoculum, on in situ experimental plots polluted or not with TE. Both clary sage and coriander have shown a good ability to settle in, to grow and to produce high amounts of biomass, despite the presence of high TE concentrations in the soil. The addition of an amendment based on arbuscular mycorrhizal fungi enhanced the mycorrhizal colonisation rates of both coriander and clary sage roots. However, no significant improvement was observed in terms of plants’ growth, EO amounts and quality. Moreover, mycorrhizal inoculation allowed TE immobilisation in soils, in particular Pb, and reduced TE (Cd and Pb) transfers in aerial parts of clary sage. Besides, the EO distilled from clary sage inflorescences and coriander (aerial parts orseeds) grown on TE polluted soils, displayed a highly satisfactory quality, regarding the absence of contamination by TE or pesticide residues (trace amounts). Their chemical compositions were not altered by both TE pollution and mycorrhizal inoculation and were characterized by several active principles, such as linalool, linalyl acetate, germacrene, α-pinene, γ-terpinene, 2-decenal, decanal and 2-dodecenal. Furthermore, several biological properties with potential applications in non-food fields such as crop protection (antifungal, antigerminative and herbicidal) or human healthcare (antioxidant and anti-inflammatory) have been brought forward. However, despite its ability to form inclusion complexes with EO components, β-cyclodextrin has shown no significant improvement of the tested EO biological activities. On another note, the soil revegetation with clary sage displayed a clear shaping of the bacterial and fungal communities, in both the rhizospheric soil and the roots of the aromatic plant species. Altogether, our results combined with the techno-economic feasibility assessment of the channel “aromatic and medicinal plants/EO” have emphasised clary sage as a good candidate for the phytomanagement of TE-polluted soils

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Camizuli, Estelle. "Impact des anciens sites miniers et métallurgiques sur les écosystèmes terrestre et aquatique actuels : étude comparative des deux moyennes montagnes : le Morvan et les Cévennes." Thesis, Dijon, 2013. http://www.theses.fr/2013DIJOL035/document.

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Abstract:

Le Morvan et les Cévennes sont des massifs protégés pour leur paysage et leur biodiversité exceptionnels. Cependant dès la Protohistoire, ces régions réputées pour la qualité de leur environnement ont été le lieu d’activités minières et métallurgiques. Les effets de telles activités peuvent être rémanents sur les écosystèmes, il est donc important dans un premier temps de les localiser, puis de quantifier leur impact sur la faune et la flore. Le présent travail propose une démarche pluridisciplinaire alliant archéologie, géochimie, écologie et écotoxicologie. L’application de méthodes statistiques empruntées à la prospection minière a permis de dresser des cartes de potentiel minier, supposées guider l’archéologue dans ses recherches de terrain. Des cartes de distribution spatiale des éléments traces métalliques ont été construites sur six sites (trois dans chaque parc). La biodisponibilité des éléments traces métalliques a été estimée sur des mulots, des truites et des bryophytes. Bien que la plupart de ces éléments semblent appartenir à la fraction non-extractible des sols, la part biodisponible restante peut être détectée dans des bioindicateurs. Une relation négative entre les indices de condition et la concentration en plomb dans les animaux, et dans certains cas une plus grande instabilité de développement a été trouvée, suggérant la présence d’effets délétères sur les organismes. L’impact des anciens sites miniers et métallurgiques est donc toujours décelable dans les écosystèmes actuels. Ces sites doivent être surveillés, notamment au sein des zones protégées supposées à tort comme éloignées de toutes contaminations anthropiques
The Morvan and the Cevennes Massifs are nowadays protected for their outstanding landscape and biodiversity. However since Prehistory, these regions experienced mining and smelting activities. Because of remnant properties, locating these ancient sites is capital and then impact on fauna and flora must be estimated. This present work is based in on a pluridisciplinary approach combining archeology, geochemistry, ecology and ecotoxicology. Statistical methods, from modern prospection technique, have been applied in order to delineate geochemical anomalies, potentially due to mining exploitation and thus facilitate the archeological prospection. Spatial distribution maps of trace metals were built on six sites (three in each park). Biodisponibility was assessed thanks to the analyses of wood mice, trout and bryophytes. Even if it seems that most of these elements belong to the non-extractible fraction of soil, the remaining bioavailable trace metals can be detected in the bioindicators. A negative relationship between Pb concentrations in animals and their body condition indices was found, and in some cases developmental instability was higher, suggesting deleterious effect on current wildlife. As a consequence, the impact of past mining and smelting works is still traceable in ecosystems. For this reason, these sites should be monitored, particularly in protected areas thought to be relatively free of anthropogenic contamination

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Triboit, Frédéric. "Les métaux dans les bassins autoroutiers du Sud-Est de la France : potentialités de dépollution des eaux et des sédiments par les plantes." Aix-Marseille 1, 2009. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2009AIX11068.pdf.

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Abstract:

Parmi les ouvrages de protection de la ressource en eau du réseau autoroutier français, cette étude s’est focalisée sur un ensemble de 18 bassins dans le Sud-Est de la France appartenant à la Société ASF. Son objectif a été de déterminer les paramètres structurelles, physico-chimiques et biotiques qui caractérisent le fonctionnement de ces bassins pour évaluer la potentialité de leur végétation spontanée à dépolluer l’eau et les sédiments de ces ouvrages. Les résultats ont mis en évidence que le compartiment eau présente des variations de composition chimique dépendantes du renouvellement en eau des bassins, ce qui ne permet pas d’utiliser ces critères pour discriminer les ouvrages. Par contre, les analyses chimiques des sédiments ont permis une nette discrimination des bassins selon leur teneur en carbonates. La végétation des bassins est principalement structurée par la variable temps selon le modèle hydrarche classique avec la succession des hydrophytes puis des hélophytes. En ce qui concerne la flore, les paramètres discriminants sont les caractéristiques physico-chimiques distinguant : des bassins riches en carbonates dans lesquels Chara vulgaris domine et d’autres, moins carbonatés, dans lesquels Chara globularis est l’espèce dominante. Si un effet « rhizosphère » a pu être démontré sur les teneurs en ETM biodisponibles, il n’ pas été possible de mettre en évidence de phénomène d’hyperaccumulation des ETM par les plantes. La contribution des plantes à l’accumulation des métaux contenus dans les bassins est extrêmement faible par rapport aux quantités piégées dans le sédiment. Les quantités bioaccumulées les plus importantes sont localisées dans les parties souterraines de typha. Les charophytes, qui développent une biomasse importante dans les bassins, présentent toutefois des aptitudes réduites à accumuler des métaux. Cependant, le rôle stabilisateur de la végétation des bassins n’est pas négligeable : il est notamment à mettre en parallèle avec les conditions météorologiques particulières auxquelles sont soumis les bassins : climat méditerranéen avec de forts vents et risques de dissémination éolienne des contaminants. Ainsi la végétation spontanée peut contribuer au piégeage des particules dans les bassins
Amongst the numerous retention ponds alongside motorways from the French concession motorway company ASF, this study focused on a pool of 18 ponds in the South-East of France. The purpose was to determine the major features of the pond functioning beyond structural characters, biotic and abiotic environmental parameters and evaluate the remediation potential of the spontaneous flora. Results showed that water chemistry was not a discriminant pool of data because these parameters were under control of water renewal. However, among the sediment chemical parameters selected, carbonate content was a good discriminant. Pond vegetation showed a classical dynamic of evolution with helophytes following hydrophyte colonization. Amongst the plant taxa, Chara vulgaris was more abundant in carbonated ponds while Chara globularis occurred in less carbonated ponds. A rhizospheric effect was demonstrated enhancing trace elements biodisponibility. However no metal hyperaccumulation was observed in the analysed aquatic plants. Metal contents in plants were low compared with metal contents in sediments. The highest metal accumulation was obtained in roots of typha. Even if charophytes produced high biomass in the ponds, low levels of trace elements were accumulated in plant tissue. However, plant cover play a stabilization role in the ponds: regarding strong gusts of wind, typical of Mediterranean climate and possible pollutant dispersion, vegetation may improve particles trapping in the ponds

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Camizuli, Estelle. "Impact des anciens sites miniers et métallurgiques sur les écosystèmes terrestre et aquatique actuels : étude comparative des deux moyennes montagnes : le Morvan et les Cévennes." Electronic Thesis or Diss., Dijon, 2013. http://www.theses.fr/2013DIJOL035.

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Abstract:

Le Morvan et les Cévennes sont des massifs protégés pour leur paysage et leur biodiversité exceptionnels. Cependant dès la Protohistoire, ces régions réputées pour la qualité de leur environnement ont été le lieu d’activités minières et métallurgiques. Les effets de telles activités peuvent être rémanents sur les écosystèmes, il est donc important dans un premier temps de les localiser, puis de quantifier leur impact sur la faune et la flore. Le présent travail propose une démarche pluridisciplinaire alliant archéologie, géochimie, écologie et écotoxicologie. L’application de méthodes statistiques empruntées à la prospection minière a permis de dresser des cartes de potentiel minier, supposées guider l’archéologue dans ses recherches de terrain. Des cartes de distribution spatiale des éléments traces métalliques ont été construites sur six sites (trois dans chaque parc). La biodisponibilité des éléments traces métalliques a été estimée sur des mulots, des truites et des bryophytes. Bien que la plupart de ces éléments semblent appartenir à la fraction non-extractible des sols, la part biodisponible restante peut être détectée dans des bioindicateurs. Une relation négative entre les indices de condition et la concentration en plomb dans les animaux, et dans certains cas une plus grande instabilité de développement a été trouvée, suggérant la présence d’effets délétères sur les organismes. L’impact des anciens sites miniers et métallurgiques est donc toujours décelable dans les écosystèmes actuels. Ces sites doivent être surveillés, notamment au sein des zones protégées supposées à tort comme éloignées de toutes contaminations anthropiques
The Morvan and the Cevennes Massifs are nowadays protected for their outstanding landscape and biodiversity. However since Prehistory, these regions experienced mining and smelting activities. Because of remnant properties, locating these ancient sites is capital and then impact on fauna and flora must be estimated. This present work is based in on a pluridisciplinary approach combining archeology, geochemistry, ecology and ecotoxicology. Statistical methods, from modern prospection technique, have been applied in order to delineate geochemical anomalies, potentially due to mining exploitation and thus facilitate the archeological prospection. Spatial distribution maps of trace metals were built on six sites (three in each park). Biodisponibility was assessed thanks to the analyses of wood mice, trout and bryophytes. Even if it seems that most of these elements belong to the non-extractible fraction of soil, the remaining bioavailable trace metals can be detected in the bioindicators. A negative relationship between Pb concentrations in animals and their body condition indices was found, and in some cases developmental instability was higher, suggesting deleterious effect on current wildlife. As a consequence, the impact of past mining and smelting works is still traceable in ecosystems. For this reason, these sites should be monitored, particularly in protected areas thought to be relatively free of anthropogenic contamination

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Vansimaeys, Caroline. "Comportement à long terme de dépôts de sédiments de curage : approche mécanistique du transfert de métaux en milieu poreux non saturé." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10025/document.

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Abstract:

L’entretien des cours d’eau génère des volumes conséquents de sédiments, qui, en zones urbanisées, sont souvent contaminés en métaux. Une fois curés, ces sédiments sont déposés à terre de façon pérenne ou transitoire ; se pose alors la question de leur impact environnemental. L’objectif de ce travail était d’évaluer l’évolution du potentiel mobilisable de métaux et les paramètres en jeu dans le vieillissement des dépôts. Ce dernier a été simulé en conditions contrôlées au laboratoire à l’aide de deux protocoles de vieillissement : le premier visant à simuler un dépôt en conditions drainantes, le second en conditions hydromorphes. La mise en solution des métaux et l’évolution de leur distribution dans les compartiments de la phase solide ont été suivies au cours du temps. La mise en dépôt provoque un départ rapide de Cd, Cu, As et Zn vers le compartiment matière organique, associations stables avec le vieillissement du dépôt sauf pour le Cd. Le transfert de Cd, Cu, As et Pb vers le compartiment oxyhydroxydes intervient plus tardivement et ces associations perdurent avec le temps. Seule l’association Zn-oxyhydroxydes est rapide mais elle est instable au cours du temps. Le compartiment acido-soluble devient rapidement prépondérant pour le Zn, le Cd et le Pb suite à la mise en dépôt et le reste avec le vieillissement. Les conditions de dépôt ont un impact mineur durant les premiers temps suivant la mise à terre. Par contre, avec le temps de dépôt, les conditions d’hydromorphie entraînent un départ de quantités plus élevées de Cd, Cu et Zn vers les eaux de drainage et dans le compartiment échangeable du sédiment par rapport au dépôt en conditions drainantes
Canal dredging generates high volumes of sediments which are often heavily contaminated with metals, especially in industrialized zones. Dredged sediments are usually deposited on land for long or temporary periods, and may impact surrounding environments. The aim of this study was to assess the potential of metal mobilisation during the ageing of sediment deposits. Sediment ageing was simulated in laboratory under controlled conditions with two protocols of wetting-drying : le first one simulated a sediment disposal in drained conditions and the second one hydromorphic conditions. The solubilisation of metals and their speciation in solid phase were followed over time. The distribution of metals was determined by selective dissolution. Sediment deposit on land leads to a fast transfer of Cd, Cu, As and Zn into the organic matter pool and these associations are stable with time excepted for Cd. The transfer of Cd, Cu, As and Pb into the oxyhydroxydes pool takes place later on following the disposal of sediment, excepted for the Zn-oxyhydroxides association, which is rapid but not stable with time. The acido-soluble pool becomes rapidly predominant for Zn, Cd and Pb after the sediment disposal and persists over time. Deposit conditions have no impact during the first time of the deposit. But, with time, hydromorphic conditions lead to a transfer of higher quantities of Cd, Cu and Zn into draining water and into exchangeable positions than the deposit in drained conditions

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

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Abstract:

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

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Laurent, Céline. "Biodisponibilité du cuivre et du zinc pour les plantes et les vers de terre : interactions entre les effets de fertilisants organiques sur le long-terme et des organismes sur l'évolution des propriétés physico-chimiques du sol." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2019. http://www.theses.fr/2019SACLA034.

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Abstract:

La valorisation agronomique de fertilisants organiques (FO) est une source majeure de contamination des sols agricoles en éléments traces. Ce constat est particulièrement prégnant pour le cuivre (Cu) et le zinc (Zn) dont l’écotoxicité vis-à-vis des organismes du sol et plus largement l’impact sur la fertilité du sol posent question sur le long-terme. La littérature scientifique des deux dernières décennies ne permet cependant pas de trancher quant à l’évolution de la biodisponibilité pour les organismes du sol de Cu et Zn ainsi apportés. En effet les travaux antérieurs ne tiennent pas compte de la modification de la disponibilité de Cu et Zn pouvant être induite (i) par l’évolution temporelle du pH et de la matière organique (MO) observée avec l’apport de FO et (ii) par les activités des organismes dans le sol qu’ils sont susceptibles de bio-influencer. L’objectif de mon travail de thèse a donc été d’évaluer les effets respectifs de la contamination du sol, de l’évolution du pH et de la MO du sol et d’organismes clés du sol (i.e. les plantes et les vers de terre) dans le volume de sol bio-influencé, sur la biodisponibilité de Cu et Zn pour ces organismes en contexte d’apports de FO sur le long-terme.Ce travail a été basé sur l’étude de sols provenant d’essais de terrain conduits à La Réunion, amendés pendant une décennie avec des fertilisants minéraux ou organiques ou jamais fertilisés. L’évolution du pH ainsi que de la concentration, de l’aromaticité de la matière organique dissoute (MOD) et de la disponibilité de Cu et Zn (i.e. concentration totale et activité de l’ion libre) a été mesurée dans la solution du sol non bio-influencé ainsi que du sol bio-influencé, soit par les activités racinaires (i.e. la rhizosphère), soit par l’activité des vers de terre (i.e. la drilosphère). La biodisponibilité de Cu et Zn a été évaluée par la mesure de leur concentration dans une espèce épi-endogée tropicale de vers de terre (Dichogaster saliens) et une espèce végétale tempérée (Festuca arundinacea, la fétuque), exposées aux sols en mésocosmes au laboratoire.En l’absence de bio-influence, l’apport de FO a non seulement augmenté la contamination en Cu et Zn dans les sols, mais également le pH ainsi que la concentration et l’aromaticité de la MOD dans la solution des sols. La concentration totale de Cu dans la solution du sol a augmenté dans les sols ayant reçu des FO, proportionnellement à la concentration en MOD alors que l’activité de Cu2+ a diminué principalement du fait de l’augmentation du pH, se traduisant par une disponibilité de Cu identique entre les sols ayant reçu des FO ou non. Le Zn ayant une plus faible affinité pour la MOD, la concentration totale en Zn et l’activité de Zn2+ ont diminué dans les sols ayant reçu des FO sous l’effet de l’augmentation du pH, se traduisant par une disponibilité de Zn identique ou inférieure, dans ces sols par rapport aux sols non amendés. Ainsi, les modifications de pH et de MOD semblent réguler la disponibilité de Cu et Zn dans les sols non bio-influencés par un effet protecteur vis-à-vis de la contamination en Cu et Zn.Sous l’influence des vers de terre ou des racines des plantes, la gamme de variation du pH et de la concentration en MOD quel que soit la modalité de fertilisation s’est réduite par rapport aux sols non bio-influencés. Cela s’est traduit dans la drilosphère par un effet de l’apport de FO sur la disponibilité de Cu et Zn similaire à celui observé dans le sol non bio-influencé mais de plus faible ampleur. Du fait d’une forte intensité des activités racinaires, cela s’est en revanche traduit dans la rhizosphère par une absence d’effet de l’apport de FO sur la disponibilité de Cu et Zn. La combinaison des effets protecteurs induits par l’apport de FO et l’activité des organismes a permis d’expliquer pourquoi la biodisponibilité de Cu et Zn pour les vers de terre et les plantes n’a pas augmenté avec les apports décennaux de FO malgré la contamination en Cu et Zn
The agronomic valorization of organic fertilizers (OF) is one of the main source contamination of agricultural soils in trace elements. This is particularly significant for copper (Cu) and zinc (Zn) for which the ecotoxicity and more generally their impact on soil fertility on the long-term is a matter of concerns. The scientific literature of the two last decades did not enable to state clearly whether Cu and Zn bioavailability for soil organisms will be impacted by OF application. Indeed, previous studies did not take into account the modifications of Cu and Zn availability in soils induced by (i) pH and organic matter (OM) temporal evolution observed with OF application and (ii) organism activities in the soil they can bio-influence. My PhD work thus aimed at assessing the respective effects of soil contamination, soil pH and OM evolution and key soil organisms (i.e. plants and earthworms) in the bio-influenced volume of soil, on Cu and Zn bioavailability for these organisms in the context of OF applications.This work was based on soils sampled from field trials in Réunion and amended for a decade with mineral or organic fertilizers, or never fertilized. The evolution of pH, concentration and aromaticity of dissolved organic matter (DOM), and Cu and Zn availability (i.e. totale concentration and free ionic activity) was measured in soil solutions of the non-bio-influenced soils and the soil bio-influenced by the activities of either plant roots (i.e. rhizosphere) or earthworm bioturbation (i.e. drilosphere). Copper and Zn bioavailability was assessed by the measurement of Cu and Zn concentration in a tropical epi-endogeic earthworm species (Dichogaster saliens) and a temperate plant species (Festuca arundinacea, fescue) exposed to soils in mesocosms under laboratory conditions.In the absence of bio-influence, OF application did not only increase the level of Cu and Zn contamination in soils, but also pH and the concentration and aromaticity of DOM in soil solutions. Total Cu concentration in soil solution increased in soils amended with OF proportionally to DOM concentration while Cu2+ activity decreased mainly proportionally to pH increase, which resulted in a similar Cu availability between soils amended with OF or not. Due to the lower affinity of Zn for DOM, total Zn concentration and Zn2+ activity decreased in soils with OF application proportionally to pH increase, which resulted in Zn availability equal or lower in soils amended with OF than in non-amended soils. Thus, the modification of pH and DOM seems to regulate Cu and Zn availability in non-bio-influenced soils by exerting a protective effect that counteracts Cu and Zn contamination.Under the influence of earthworms or plants, the variation range of pH and DOM concentration was reduced regardless of fertilization type in bio-influenced soils compared to non-bio-influenced soils. In the drilosphere, this resulted in a similar effect of OF application on Cu and Zn availability but in a lesser extent than the effect of OF application in non-bio-influenced soils. In the rhizosphere, the intense root activities resulted in the absence of OF effect on Cu and Zn availability. The combination of the protective effects induced by OF application and organism activity explained why Cu and Zn bioavailability for earthworms and plants did not increase with OF application for a decade despite Cu and Zn contamination in soil

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Cabanis, Marie-Thérèse. "Contribution a l'étude du dosage des éléments traces dans les aliments par absorption atomique sans flamme : cas particulier du cadmium." Montpellier 1, 1985. http://www.theses.fr/1985MON13507.

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Ettajani, Hanane. "Transfert des éléments traces essentiels ou toxiques dans une chaîne trophique à mollusques." Tours, 1994. http://www.theses.fr/1994TOUR4007.

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Abstract:

Le transfert des éléments traces (l'argent, l'arsenic, le cadmium, le cuivre et le plomb) aux mollusques filtreurs a été étudié grâce à un modèle expérimental de chaîne trophique. Le premier maillon est représenté par du sédiment naturel et des microalgues: Skeletonema costatum, Tetraselmis suecica, et Haslea ostrearia, et le second par le mollusque filtreur l'huître Crassostrea gigas. La biodisponibilité des métaux au niveau du premier maillon, étudiée à l'aide d'essais in vitro (attaque enzymatique, changement de ph) montre, qu'à acidités comparables à celles du tube digestif des huîtres, une désorption se produit et son importance varie selon le métal. En effet, pour le sédiment de la baie de Bourgneuf, la biodisponibilité du cuivre est plus importante que celle de l'arsenic et du plomb, et s'est traduite par un transfert relativement élevé du cuivre à l'huître dans la chaine trophique expérimentale. Pour le sédiment de l'estuaire de la Loire, la biodisponibilité des métaux diffère selon les saisons et selon le métal testé. Ainsi la désorption du cuivre et surtout du cadmium est élevée. L'étude de compartimentation montre que chez les algues contaminées par des surcharges métalliques réalistes, les métaux sont principalement liés à la fraction insoluble, avec une faible proportion dans la fraction soluble thermosensible. La caractérisation des composés liant les métaux montre qu'ils sont de masse moléculaire élevée, surtout pour l'argent, et qu'ils diffèrent des phytochélatines. Pour les huîtres contaminées par le cadmium ou le cuivre, des protéines de type métallothionéine ont été mises en évidence. La bioaccumulation des métaux (Ag, Cd, Cu et Pb) par l'huître est beaucoup plus importante par voie directe que par voie particulaire. Toutefois, en considérant les quantités métalliques disponibles dans le milieu, la voie particulaire s'avère non négligeable. Les caractéristiques génétiques (diploïdie, triploïdie) n'ont pas eu d'influence sur la bioaccumulation des métaux chez les huîtres

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

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Abstract:

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

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Marin, Béatrice. "Répartition et fractionnement géochimique des éléments traces dans les sédiments marins : application à la marge continentale du Golfe du Lion (Méditerranée Nord-Ouest, France)." Perpignan, 1998. http://www.theses.fr/1998PERP0309.

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Abstract:

L'objectif de l'etude est d'apprehender le comportement geochimique de douze elements traces dans les sediments de la marge continentale du golfe du lion grace a une methodologie specifique. Une attaque acide totale a permis la determination du contenu metallique total. Celle-ci doit cependant etre completee par une etude du fractionnement geochimique des elements pour etablir des relations directes avec le sediment. Le contenu metallique de diverses phases chimiques du sediment a ete obtenu grace au schema d'extractions sequentielles du programme mesures et essais. La determination des concentrations totales et extractibles par icpms a exige l'emploi des methodes de calibration externe et d'etalonnage interne. Un test a valide l'ensemble de ces methodes et demontre qu'elles sont suffisamment reproductibles et precises pour etre appliquees a une etude environnementale. Plusieurs methodes d'interpretation des resultats sont utilisees pour classer les elements en trois groupes (detritiques, intermediaires et anthropiques) a l'interieur desquels les distributions verticale et spatiale apparaissent similaires. La distribution des elements detritiques est gouvernee par la composition du sediment et donc par les apports, la dispersion et l'accumulation du materiel terrigene. La distribution des elements intermediaires est regie par les conditions physico-chimiques. Enfin, les elements anthropiques doivent essentiellement leur distribution a la proximite des sources. Les variations geochimiques observees sur la marge du golfe du lion s'expliquent ainsi en terme de variations d'environnement de depot et de sources naturelles et anthropiques. Cette etude a permis la caracterisation geochimique d'une marge essentiellement detritique. Elle montre que l'analyse multi-elementaire peut etre utilisee pour identifier et estimer la contribution relative des principaux facteurs externes et internes influencant la distribution des elements traces dans les sediments marins.

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

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

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Abstract:

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

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Salomon, Stéphanie. "Optimisation du dosage d'ultra traces de métaux dans l'eau de mer par spectrométrie d'absorption atomique sans flamme (Al, Cu, Fe) : comparaison avec deux autres méthodes dans le cas de l'aluminium." Brest, 2000. http://www.theses.fr/2000BRES2038.

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Abstract:

L’objectif de cette étude est le dosage direct, c'est à dire sans préconcentration, de trois métaux traces que sont l'aluminium, le fer et le cuivre dans l'eau de mer. Pour cette quantification au voisinage du dixième de microgramme par litre, nous disposions de trois méthodes analytiques que sont la spectrométrie d'absorption atomique à atomisation électrothermique (saaet), la fluorescence moléculaire classique ou induite par laser et la redissolution cathodique. Le travail a été réalisé en grande partie par saaet. Outre l'optimisation des facteurs spectroscopiques et électrothermiques par la méthodologie des plans d'expériences, nous avons mis en évidence des interférences spectrales nécessitant une correction et un traitement du signal lorsque l'on travaille au voisinage des limites de détection. Dans des conditions optimales et toutes corrections faites, les limites de quantification obtenues en saaet lors de la détermination de l'aluminium, du fer et du cuivre dans l'eau de mer sont respectivement de 67,127 et 67 nanogrammes par litre. En ce qui concerne la fluorescence moléculaire classique, les résultats obtenus dépendent du métal considéré. En raison de difficultés de purification des réactifs et de cinétiques de complexation, les limites de quantification dans le cas du fer et du cuivre sont encore à améliorer pour accéder aux teneurs recherchées. Dans le cas de l'aluminium, la limite de quantification est quasi identique à celle mesurée en saaet. Les résultats obtenus avec ce même élément en fluorescence moléculaire induite par laser permettent l'accès à une limite de quantification de 10 nanogrammes par litre. La redissolution cathodique a quant à elle uniquement été appliquée au dosage de l'aluminium dans l'eau.

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

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Abstract:

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

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Abdul, Rida Abdul Motalibe Mohammad. "Biosurveillance de la contamination du sol : apport de l'étude des lombriciens à l'évaluation des risques liés aus éléments traces." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20124.

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Abstract:

L'objectif du travail a ete d'evaluer les risques ecologiques resultant des teneurs des sols en 5 elements traces (cd, cu, ni, pb et zn). Ces elements ont deux origines: geologiques et anthropogenetiques. Ce travail a ete realise a partir de 186 points d'etude repartis dans 6 sites au sud de la france. Les sols etudies ont des proprietes physicochimiques tres variees. L'etude montre d'une part la possibilite d'effectuer une biosurveillance directe (sur le terrain) de la contamination par les elements traces des milieux terrestres et d'autre part l'interet d'utiliser les lombriciens comme outils de mesure et de comparaison des niveaux de bio-contamination (bio-indication physiologique). Cette bioconcentration depend de la teneur totale en elements traces des sols mais aussi des proprietes physicochimiques et des categories ecologiques lombriciennes. Partant de ces bioconcentrations de contaminants observes, il a ete possible de faire une evaluation des transferts importants des contaminants depuis les lombriciens vers leurs predateurs, ceux-ci se sont averes preoccupants. En outre, nous avons constate la disparition (bio-indication existentielle), dans des sols contamines par les elements traces, d'un genre lombricien anecique (scherothe ca spp. ) important dans le fonctionnement d'ecosystemes (erosion, chaines alimentaires, degradation de la matiere organique et liberation des elements necessaires aux plantes et aux microorganismes. . . ). L'etude a montre egalement que les analyses partielles et les etudes en microcosmes contribuent peu a la connaissance ecotoxicologique

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Duta, Mariana. "Synthèse et études préliminaires de calixarènes modifiés en vue de leur application en immunoanalyse de traces." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2003. http://www.theses.fr/2003STR13015.

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Lahaye, Virginie. "Les éléments traces chez les petits cétacés des eaux européennes : utilisation du cadmium et du mercure en tant que traceurs." La Rochelle, 2006. http://www.theses.fr/2006LAROS163.

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Abstract:

De par leur position trophique élevée et leur longévité, les mammifères marins bioaccumulent naturellement de fortes concentrations de métaux lourds. Des éléments traces (Cd, Cu, Hg, Se, Zn) ont été analysés par Spectrométrie d’Absorption Atomique dans le foie et les reins de petits cétacés provenant des eaux européennes (Delphinus delphis, Phocoena phocoena, Stenella coeruleoalba et Tursiops truncatus) et dans leurs principales proies. Concernant le Cd, la consommation de céphalopodes - et en particulier des espèces océaniques - constitue la source essentielle d’exposition pour les petits cétacés. L’accumulation du Cd dans les tissus est donc plus importante pour les espèces consommatrices de céphalopodes en zone océanique. Ces caractéristiques ont permis de mettre en évidence une ségrégation alimentaire de long terme au sein des dauphins communs du Golfe de Gascogne (néritique vs océanique). De plus, le Hg est présent sous forme biodisponible à la fois dans les poissons et les céphalopodes. Les concentrations maximales de Hg ont été observées dans les poissons mésopélagiques ainsi que dans les poissons et céphalopodes de la Mer Méditerranée. Sur la base de ces résultats, les niveaux de Hg hépatique chez le dauphin bleu et blanc ont permis d’apporter des informations complémentaires sur leurs habitudes alimentaires en Méditerranée et en Atlantique. Ce travail souligne l’intérêt d’utiliser les éléments traces (en particulier du Cd) comme outil complémentaire dans les études de régime alimentaire et d’identification des stocks. Leur analyse dans différents tissus s’avère également judicieuse pour la prise en compte de leurs variations temporelles.

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Lebourg, Annie. "Etude de l'extraction des métaux en traces de sols pollués en vue de la détermination de leur biodisponibilité." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-244.pdf.

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Abstract:

L'extractibilite des métaux en traces du sol par des solutions de chlorure de calcium, de nitrate de sodium et de nitrate d'ammonium est fortement influencée par la méthode de filtration appliquée. L'extractibilite et la spéciation des éléments en solution sont liées et dépendent de l'affinité des métaux pour les différents compartiments du sol ainsi que des caractéristiques physico-chimiques du réactif et du sol. Par ailleurs, l'examen de l'état de saturation de différents extraits révèle que les concentrations en plomb sont probablement limitées par la précipitation de divers phosphates. Dans ces conditions, il est montre que la biodisponibilité du plomb ne peut être évaluée. Une analogie entre la composition de la solution du sol et des extraits de nitrate de sodium souligne l'intérêt de ce réactif pour estimer la mobilité des métaux en traces. D'après de nombreuses études suisses cette méthode serait également pertinente pour évaluer leur biodisponibilité. Cependant, l'élaboration d'un référentiel d'interprétation des résultats des extractions en termes de risques de toxicité nécessite des études complémentaires.

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Saby, Nicolas. "Distribution à l'échelle nationale des charactéristiques des sols et détection des changements. : Apport des bases de données géographiques, des techniques d’analyse spatiale et de la modélisation." Rennes, Agrocampus Ouest, 2009. http://www.theses.fr/2009NSARB026.

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Abstract:

L’objectif de ce travail de thèse est d’étudier l’apport des bases de données géographiques dans la surveillance la qualité des sols au niveau d’un pays. Les bases de dodnnées utilisées sont issues des programmes nationaux français de surveillance. Nous avons choisi d’aborder cette question par le choix de techniques d’analyses statistiques spatiales et temporelles adaptées au type d’échantillonnage et à la nature de l’information à explorer. Parmi l’ensemble des variables mesurables sur le sol, nous nous sommes focalisées sur des propriétés du sol à fort impact environnemental que sont les teneurs en carbonne et en éléments traces métalliques. Nos résultats montrent qu’il est possible de produire des cartographies nationales de ces propriétés, de mettre en évidence les gradients importants, et de les attribuer à des processus naturels et anthropiques. Les évolutions temporelles majeures peuvent être détectées et expliquées. Nous soulevons les limites des dispositifs actuels et des techniques d’analyse spatiales employées et nous proposons des pistes futures pour la surveillance des sols
The aim of this work is to assess the potential of spatial databases to monitor soil quality at a national level. Data were collected in the framework of French National Programmes. To adress this issue we show that the spatio-temporal statistical analyses must be adapted to the sampling design and to the nature of the information studied. Among the set of the possible soil variables, this work focused on some of those having a high environmental impact : the organic carbon content and the content of same trace elements. Our results show the possiblity to map soil properties at national scale, to reveal strong spatial structures and, to attribute them to different natural and artifcial processes. Large temporal trends could also be detected and explained. I discuss the limitation of the present designs and of the statistical analyses we conducted and i propose further research developpements for monitoring of soil quality

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Soubrand-Colin, Marilyne. "Localisation, distribution et mobilité des ETM dans des sols développés sur roches basaltiques en climat tempéré." Limoges, 2004. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/dc748927-4074-49be-a246-c087bcc555a1/blobholder:0/2004LIMO0046.pdf.

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Abstract:

De manière à connaître la distribution et la spéciation solide des éléments traces métalliques (ETM) dans les sols issus de l'altération supergène de basaltes et de basanites en climat tempéré, six sols du Massif Central français, soumis à des contextes microclimatiques différents, ont été étudiés. Les roches basaltiques tertiaires et les sols qui s'y sont développés sont riches en Cr (248-455 mg/kg) et en Ni (126-237 mg/kg). Les six sols ont tous des propriétés andiques, sont tous dépourvus d'allophanes mais riches en complexes organo-métalliques. Deux types de sols ont été distingués : andosols et cambisols andiques. Trois approches ont été couplées pour y étudier le devenir et la mobilité potentielle des ETM lors de l'altération supergène. 1) L'étude minéralogique a montré que dans les roches saines, les ETM étaient contenus dans les spinelles chromifères, les titanomagnétites et les silicates ferromagnésiens (forstérites et augites). Les deux principaux facteurs contrôlant la libération des ETM et leur piégeage dans des argiles associées à des oxyhydroxydesauthigènes, sont l'hydrolyse des silicates ferromagnésiens et la résistance des spinelles. 2) L'étude pédologique a mis en évidence les facteurs impliqués dans la distribution des ETM dans les sols développés sur basaltes grâce à deux méthodes quantitatives : les bilans iso-volumiques et les facteurs d'enrichissement. Ces calculs ont mis en évidence le rôle des facteurs pédologiques et lithologiques impliqués dans la distribution des ETM dans les sols. Cette étude a confirmé le contrôle minéralogique sur la distribution de Cr et Ni tandis que la matière organique et les complexes organo - minéraux influencent la distribution de Cu et Zn. Malgré la résistance des minéraux porteurs, Cr et Ni tendent à être conservés dans les cambisols andiques alors qu'ils sont partiellement lessivés dans les andosols situés en contexte plus froid et arrosé. L'influence des constituants organiques se traduit par une immobilisation de Cu et Zn alors que les éléments majeurs sont fortement lessivés (Na, Mg, Ca, Si). 3) Les extractions sélectives ont confirmé pour Cu, l'importance des associations avec les constituants organiques du sol. A la différence de ce qui a été constaté par d'autres auteurs sous des climats plus chauds, ce travail met en évidence la faible mobilité potentielle des ETM dans les sols andiques en climat tempéré montagnard
Six soils from the French Massif Central, submitted to different microclimatic environments, have been studied in order to determine the distribution and speciation of metallic trace elements (MTE) in the solid fraction of soils developed on weathered basalts and basanites. The tertiary basaltic rocks, and their subsequent developed soils, present high Cr (248-455 mg/kg) and Ni (126-237 mg/kg) contents. These soils are all andic soils, rich in organo - complexes but presenting no allophane. Three different approaches were combined to study the fate and the mobility of the MTE during supergene alteration. The mineralogical study of the unweathered rocks pointed out that MTE are present in the chromiferous spinels, the titanomagnetites and in the ferromagnesian silicates (forsterite and augite). The hydrolysis of the ferromagnesian silicates as well as the spinels resistance to alteration are the two main parameters respectively controlling the released of the MTE and their retention in clays associated to the authigenic iron oxides. Isovolumic balance and enrichment factor are the two quantitative methods carried out to evidence the pedological and lithological roles of these parameters involved in the MTE distribution in the three soils developed on basalts. This study confirmed the mineralogical control on the Cr and Ni distribution whereas the Cu and Zn distribution is related to organic matter and organo - minerals complexes. Despite the alteration strength of the mineralogical carriers, Cr and Ni tend to be partially released from the leaching of andosols in colder and higher rainfall conditions on the contrary to the andic cambisols environments where Cr and Ni are preserved. The organic components role is evidenced by the immobilisation of Cu and Zn whereas the major elements (Na, Mg, Ca, Si) are highly released. The selective extractions confirmed the main association of Cu with the soil organic components. This study highlight the low potential mobility of the MTE in mountainous temperate climate on the contrary to previous works carried out in warmer climate environments

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

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Abstract:

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

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Pédrot, Mathieu. "Colloïdes et compositions élémentaires des solutions de sols." Phd thesis, Université Rennes 1, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00533848.

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Abstract:

Ubiquistes, dynamiques et caractérisés par d'importantes capacités de complexation de surface, les colloïdes sont supposés jouer un rôle majeur dans la mobilisation des éléments traces dans les eaux et les sols. Cette étude a pour objectif d'améliorer la compréhension du rôle des colloïdes dans la mobilisation des éléments traces en définissant (a) l'impact de paramètres physico-chimiques sur la composition élémentaire et colloïdale de la phase dissoute d'un sol de zone humide, (b) les modes de genèse de ces colloïdes, ainsi que leur rôle de phases porteuses et vectrices d'éléments traces dans les eaux et les sols. Les différents travaux accomplis mettent en avant un contrôle colloïdal pour de nombreux éléments traces présents dans la solution de sol. Ainsi, certains éléments sont fortement complexés par le compartiment colloïdal (Al, Cr, U, Mo, Pb, Ti, Th, Fe, et les REE), d'autres le sont plus modérément (Cu, Cd, Co, et le Ni) et une autre partie ne réagit pas avec les colloïdes (Li, B, K, Na, Rb, Si, Mg, Sr, Ca, Mn, Ba et le V). Le pH apparaît être un facteur majeur de contrôle de la composition élémentaire de la phase dissoute ; un changement du pH, à la hausse ou à la baisse impactant fortement les concentrations et la composition colloïdale et élémentaire de la solution de sol. De plus, le pH apparaît un acteur non négligeable de la conformation des substances humiques, principales molécules organiques actives dans la mobilisation des éléments traces dans le milieu naturel, impactant ainsi leur mobilité et celles des éléments associés. Les résultats ont confirmé la présence d'associations supramoléculaires de petites molécules organiques au sein des substances humiques, ainsi que la présence de nanoparticules de Fe intimement liées à la matière organique, et pouvant mobiliser certains éléments traces comme le Pb ou le Ti. De plus, ce travail a permis de mesurer l'impact des substances humiques sur la vitesse d'oxydation-hydrolyse du Fe, et sur la taille des oxyhydroxydes formés. Les substances humiques tendent ainsi à ralentir et à diminuer les réactions d'oxydation-hydrolyse du Fe, et impactent directement la taille des oxydes de Fe. Le Fe est ainsi présent soit sous forme ionique et complexé aux substances humiques, soit sous forme de nanoparticules et inclus dans la matrice organique. La biodisponibilité de ces nanoparticules de Fe à être utilisée comme accepteur d'électrons par des bactéries Schewanella putrefaciens a ensuite été testée en comparaison de celle de particules de Fe formées en absence de substances humiques. Les résultats évoquent une biodisponibilité accrue des nanoparticules de Fe associées aux substances humiques lors de la bioréduction. Ce résultat prouve que les colloïdes mixtes Fematière organique représentent dans les zones humides, un stock majeur de fer régulièrement sollicité par la microfaune, bien plus accessible que celui du fonds géochimique.

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Sondo, Dieudonné. "Les minéralisations en or de Bouroum-Sud (NE du Burkina-Faso ; Afr. Occ. ) dans leur contexte géologique et structural : approche métallogénique." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066658.

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Abstract:

Les formations de bouroum-sud font partie d'une structure actuelle en "domes et bassins" resultant de la superposition de trois phases de compression buerkino-eburneennes qui raccourcissent et deforment un ancien bassin de type "rift" et grabben lie a un amincissement crustal buerkinien. Les structures quartzeuses de direction ne-sw et n-s d'age tarkwaien sont les plus auriferes mais aussi les plus tardives de quatre generations de filons reconnues sur le terrain. Plusieurs venues fluides caracterisent un minerai au demeurant tres pauvre en sulfures (<5%). La mineralisation liee a la mise en place d'intrusions tardi- a post-tectoniques de la phase tarkwaienne s'exprime sous forme de gites dissemines dans les filons de cette periode et dans des fissures a tourmaline, rutile et hematite (haute fugacite d'o2 indiquant une faible profondeur de mise en place: p souvent < 1kb) dans les structures anterieures. L'etude structurale et l'approche metallogenique par les inclusions "fossiles" suggerent une hydrofracturation a l'eburneen i dans un contexte epimetamorphique (schiste-vert de haute temperature) sous des pressions d'environ 2kb donnant des quartz plutot steriles parce que mal orientes pour subir lors des crises tectoniques posterieures les brechifications ou broyages qui creent la porosite indispensable aux circulations des fluides tardifs tres auriferes

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Bee-Debras, Agnès. "Etude des systèmes cuivre (II) - acides dihydroxybenzoïques et cuivre (II) - polycondensats : modélisation des interactions de la matière organique des sols avec les métaux oligo-éléments." Reims, 1987. http://www.theses.fr/1987REIMS004.

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Abstract:

L'etude porte d'abord sur la complexation des acides dihydroxybenzoiques, puis sur celle de leur polycondensats, cela amenant a une meilleure comprehension des interactions entre les oligoelements et les acides humiques provenant des sols de champagne

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

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Abstract:

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

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

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

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Denayer, Franck-Olivier. "Écotoxicité des éléments traces métalliques chez les bryophytes : mise au point d'un bryocapteur des retombées atmosphériques à l'aide de Ceratodon purpureus (Hedw.) Brid." Metz, 2000. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/2000/Denayer.Franck_Olivier.SMZ0051.pdf.

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Cette recherche est axée sur l'écotoxicité des éléments traces métalliques à différents niveaux d'organisation des Bryophytes. Ainsi, dans une approche écotoxicologique pluridisciplinaire de la population métallique, nous abordons chez les Bryophytes, considérés comme des sentinelles de l'environnement, des aspects communautaires, physiologiques et cellulaires. Nous avons pu ainsi établir une échelle de diagnostic de la contamination des sols par l'observation des communautés bryophytiques et bryolichéniques terricoles. Nous avons mis au point un bryocapteur des retombés atmosphériques à l'aide de Ceratodon purpureus. Cette Bryophyte ubiquiste présente une certaine capacité à tolérer les fortes concentrations en éléments traces métalliques mais arrive également à se développer sur des sols non contaminés. L'exposition de ce bryocapteur à des retombées en Cd, Pb et Zn (à proximité de Metaleurop, une usine de métaux ferreux située à Noyelles-Godault, Pas-de-Callais, France), nous a permis d'observer les réponses biologiques de cette Bryophyte par l'intermédiaire de biomarqueurs de stress oxydant. Le stress oxydant causé par les éléments traces métalliques au niveau cellulaire provoque la mise en place de mécanismes de compensation tels que l'augmentation de l'activité des superoxyde dismutases et de la biosynthèse du glutathion. Ce phénomènes sont très peu étudiés en bryologie et permettent la mise en place d'outils de diagnostic précoce de la présence et des effets de polluants dans l'environnement. Cette recherche s'est effectuée dans le cadre du programme de recherches concertées, inscrit dans le contrat de plan Etat-Région 1994-1999

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Blanchard, Claire. "Caractérisation de la mobilisation potentielle des polluants inorganiques dans les sols pollués." Lyon, INSA, 2000. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2000ISAL0021/these.pdf.

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Abstract:

L'importance de l'évaluation du risque environnemental lié aux transferts potentiels des polluants dans les sols est apparue récemment dans les pays anciennement industrialisés. Notre recherche s'inscrit dans cette thématique et propose l'établissement d'une méthodologie de caractérisation de la mobilisation potentielle des polluants inorganiques dans les sols pollués, articulée autour de tests de laboratoire. La première partie du travail consiste en un état de l'art sur la caractérisation des transferts dans les sols. Dans le cadre d'une commission de normalisation AFNOR, une revue exhaustive des tests de lixiviation existants a permis l'élaboration de fiches techniques, présentées sous forme de guide critique. A l'issue de cette étude bibliographique, quelques tests ont été sélectionnés : extractions séquentielles, extractions simples, percolixiviation en colonne et Compact Granular Leach test. Dans un deuxième temps, après une étude préliminaire des interactions sol-métaux sur sol naturel (cinétiques et isothermes d'adsorption - désorption, rôle des constituants du sol, spéciation), les tests sélectionnés ont été mis à l'épreuve expérimentalement. Les sols étudiés sont un sol artificiellement pollué frais, puis vieilli (As, Cr, Zn) et un sol industriel (As, Cr, Pb, Zn). Les résultats obtenus ont montré l'influence des cinétiques d'adsorption - désorption, de l'équilibre thermodynamique sol - solution et du contexte chimique sur la mobilité des polluants. A l'issue de notre recherche, la méthodologie proposée pour la caractérisation de la mobilisation potentielle des polluants inorganiques dans les sols pollués comporte : une détermination du contenu total, une étude du contexte chimique, la détermination de la fraction mobile (CaCI2 0. 01 M) et de la fraction mobilisable (EDTA 0. 05 M), et la mise en place d'une dynamique de relargage (Compact Granular Leach Test). L'estimation du risque potentiel réel passe par la détermination d'une échelle de mobilité d'un polluant donné, dans un sol exposé à un scénario défini
The specific objective of this study is to characterize metal mobility from contaminated soils through laboratory tests. The literature work consisted in a complete review of leaching/extraction tests in collaboration with French association for normalization. Lab work consisted in carrying out previously chosen leaching tests (sequential extractions, single extractions, column test and Compact Granular Leach Test) over an artificially contaminated soil (fresh and aged) and an industrial soil containing As, Cr, Pb , Zn. Results) comparison allowed to set up a method assessing metal potential mobilization from contaminated coifs

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Zampella, Mariavittoria. "Distribution et disponibilité biologique des éléments traces métalliques dans les sols et les sédiments de la vallée du torrent Solofrana, Italie Méridionale." Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2253.

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Abstract:

Le but de ce travail a été l'étude de la contamination en métaux traces de sols et de sédiments de la Vallée du torrent Solofrana (Région Campanie, Italie), caractérisée par une agriculture intensive et de nombreuses activités industrielles. En particulier, de nombreuses tanneries ont causé, dans le passé, une contamination en Cr de l'eau et des sédiments du torrent. La détermination de la quantité totale d'éléments traces a montré que les sols de la Vallée du torrent Solofrana, sujets à inondations périodiques et, dans le passé, à irrigation avec des eaux contaminées, sont contaminés en Cr et Cu. La différente distribution des deux éléments dans les sols et les sédiments analysés indique que le Cr dérive du dépôt sur le sol de sédiments contaminés, tandis que le Cu dérive des produits utilisés en agriculture. Une spéciation par extractions chimiques (méthode BCR) et par MEB/WDS montre que, dans les sols et les sédiments contaminés en Cr, l'élément est associé principalement aux complexes organo-minéraux, et dans les sols contaminés en Cu, l'élément est associé principalement à la matière organique. La fraction granulométrique < 2. 0 µm des sols et sédiments est constituée de minéraux primaires, comme quartz, feldspaths et carbonates, de minéraux argileux de type 1:1 (kaolinite, halloysite), 2:1 (illite, smectites, vermiculites) et 2:1:1 (chlorites), et d'oxydes de Fe à faible ordre cristallin, associés entre eux en combinaisons différentes. La fraction granulométrique < 0. 1 µm est constituée presque uniquement de proto-halloysite. L'observation de lames minces de sol au microscope optique et la microanalyse au MEB/WDS ont mis en évidence une progressive incorporation des sédiments dans le sol, la transport en profondeur des fractions granulométriques fines et la transport dans les premiers centimètres de la surface du sol de métaux traces associés avec les matériaux fins, pendant des périodes d'écoulement d'eau dans le profil du sol. La microanalyse au MEB/WDS a indiqué que plus du 50% de la quantité totale de Cr et Cu présents dans les sols et les sédiments est associée à la fraction < 2. 0 µm. Chrome, Zn, et parfois Cu, sont très concentrés même dans la fraction < 0. 1 µm. Ces résultas suggèrent qu'il ne faut pas sous-estimer l'hypothèse d'un possible transport lent en profondeur des contaminants transférés par les colloïdes
The aim of this research was to study trace elements contamination of soils and sediments from the Solofrana river valley. The area was characterised by intensive agriculture and industrial activity. Numerous tanning plans caused in the past river water and sediment contamination. The results showed that the Solofrana valley soils flooded or irrigated with polluted water were contaminated by Cr and Cu. Chromium derived by deposition of Cr contaminated sediments on the soil surface and was bound mainly to organo-mineral complexes. Copper derived by agricultural practices and was mainly bound to organic matter. The soil and sediment <2. 0µm fraction was composed by quartz, feldspathes, carbonates, kaolinite, halloysite, illite, smectites, vermiculites, chlorites, amorphous Fe oxides; the <0. 1µm fraction was mainly made of proto-halloysite. A progressive incorporation of sediments in the soil matrix, the translocation of fine particles to depth and the translocation of trace elements bounds to the fine particles in the first centimetres of the soil profile were observed. Chromium and Cu concentrations were very high in the <2. 0 and <0. 1µm fractions. Results suggest a possible transfer of metal-rich colloids along soil pore network associated with soil water movement

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Pagotto, Christelle. "Etude sur l'émission et le transfert dans les eaux et les sols des éléments traces métalliques et des hydrocarbures en domaine routier." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2321.

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Hannache, Badreddine. "La lithiase urinaire : épidémiologie, rôle des éléments traces et des plantes médicinales." Thesis, Paris 11, 2014. http://www.theses.fr/2014PA114804/document.

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Abstract:

La lithiase urinaire est une affection très répandue qui touche 4 à 18% de la population selon les pays. Cette pathologie nécessite beaucoup de recherches pluridisciplinaires. Le travail présenté dans cette thèse a pour objet de préciser la nature des calculs urinaires de l’Est Algérien et d’étudier ensuite le rôle de certains éléments traces ainsi que l’effet de quelques extraits de plantes médicinales sur la dissolution des calculs urinaires. Les techniques utilisées sont principalement les suivantes : la spectrophotométrie infrarouge à transformée de Fourier pour déterminer la composition chimique des calculs, la fluorescence X afin de déterminer la nature et la teneur des éléments traces et la microscopie électronique à balayage pour explorer la structure intime des cristallites à l’échelle mésoscopique. D’autres méthodes comme la microscopie optique ont été utilisées pour faire l’analyse morphoconstitutionnelle des calculs. Enfin, un modèle expérimental in vitro a été développé pour étudier l’effet des plantes médicinales. Bien que le nombre de calculs urinaires considérés soit faible, l’épidémiologie de la lithiase dans cette région de l’Algérie a été esquissée. Les calculs d’oxalate de calcium deviennent prépondérants en raison d’un changement des habitudes alimentaires avec toutefois une persistance des calculs d’origine infectieuse que l’infection soit urinaire ou digestive. Les données recueillies sur la distribution des éléments traces ne soulignent pas leur rôle catalytique mais sont en faveur d’un simple processus d’adsorption. Aucun des extraits de plantes testés, tous issus de la pharmacopée algérienne, n’a eu d’effet tangible pour dissoudre les calculs urinaires
Urolithiasis is a widespread disease that affects 4-18% of the population according to the countries. This pathology requires a lot of multidisciplinary research. The work presented here aims firstly to clarify the nature of urinary stones in the eastern Algeria and then investigate the role of trace elements as well as the effect of some medicinal plants on the dissolution of urinary stones. The techniques used are mainly the following: Fourier transform infrared spectroscopy to determine the chemical composition of the calculi, X-ray fluorescence to determine the nature and content of trace elements and scanning electron microscopy to explore the inner structure of the crystallites at the mesoscopic scale. Other methods such as stereomicroscopy have been used for the morpho-constitutional analysis of the calculi and an experimental model was developed for the study of the effect of medicinal plants in vitro.Although the number of urinary stones considered being low, the epidemiology of urolithiasis in this region of Algeria was sketched. Calcium oxalate stones become predominant due to a change in eating habits but with a persistence of infection-induced calculi persist, whatever the urinary tract or gut origin of the infection. The acquired data do not underline a catalytic role of trace elements detected within the stones but are in favor of a simple adsorption process. None of the tested extracts from the Algerian pharmacopoeia has had a significant effect to dissolve the urinary stones

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Dissertations / Theses on the topic 'Sols – Teneur en éléments traces'

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