Dissertationen zum Thema „Eau – Pollution par les composés organiques – Décontamination“
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Boudesocque, Nicolas. „Contribution à l’étude de plasmas d'arc immergé : applications à la décontamination et à la gazéification d'effluents organiques aqueux“. Limoges, 2007. https://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/5122869a-8d09-4e6d-8df6-8876ecc89e2c/blobholder:0/2007LIMO4041.pdf.
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Ce mémoire concerne la décontamination et la gazéification d'effluents organiques aqueux à l'aide d'une technologie utilisant des plasmas d'arc immergé. Le concept consiste à utiliser d'une part les hautes températures du plasma d'arc pour décomposer les composés organiques et d'autre part la trempe thermique (de l'ordre de 107-108K/s) obtenue par immersion du gaz produit dans la solution à traiter. Deux types de plasmas d'arc sont étudiés: un arc électrique immergé produit entre deux électrodes de graphite et un jet de plasma généré par une torche à plasma d'arc non transféré. Pour les effluents faiblement concentrés « 1 g/L) et contenant des molécules réfractaires aux traitements biologiques, les radicaux hydroxyles OH° produits en continu par l'éjection d'un jet de plasma dans la solution permettent la minéralisation complète en dioxyde de carbone et en eau des molécules; les hétéroatomes sont convertis en ions solvatés. Les décompositions de molécules telles que les chlorophénols et l'aniline, sont étudiées. Un mécanisme réactionnel est proposé à partir des produits intermédiaires identifiés. Le réacteur expérimental met en oeuvre le phénomène de gazosiphon: il assure la recirculation simultanée des phases liquide et gazeuse qui est évaluée par la mesure des vitesses issue de l'analyse d'images obtenues par cinématographie rapide. La simulation numérique du phénomène de recirculation est réalisée à l'aide d'un code CFD. Les vitesses obtenues lors de la simulation sont confrontées aux résultats expérimentaux. Pour les effluents plus fortement concentrés (> 100 g/L), le cracking thermique des molécules organiques conduit à la production d'un gaz de synthèse riche en monoxyde de carbone et en hydrogène (45 % de H2 et 45 % de CO quand on utilise le procédé à arc électrique immergé). Les deux types de plasmas d'arc sont évalués pour cette application. L'effluent est simulé par une solution de fructose et de glucose (quelques centaines de g/L). L'étude de l'arc électrique immergé est réalisée par spectroscopie d'émission optique et par cinématographie rapide. L'étude de la gazéification par plasma thermique est faîte selon une approche « génie des procédés » à l'aide d'un plan d'expériences. Des essais avec des effluents issus de l'industrie oléicole et papetière complètent ces travauxThis work is concemed with decontamination and gasification of aqueous organic liquid waste by immersed thermal plasma technology. Ln this concept, the organic compounds are decomposed into gas by high temperature plasma. A quench of about 107-108 K/s, is obtained by immersion into a given effluent. Two kinds of arc plasma are studied. The first one is an immersed electrical arc stricken between two graphite electrodes. The second one is a plasma jet generated by a non- transferred plasma torch. For dilute liquid waste (1g/L) containing molecules incompatible with conventional biological processes, the hydroxyl radicals (OH˚) are continuously produced by the plasma jet directly into the solution allowing complete molecule mineralization into carbon dioxide and water. The heteroatoms, if present, are converted into solvated ions. The decomposition of the molecules, such as chlorophenols and aniline, are studied. Considering the identified intermediate products, a reaction mechanism is proposed. For each tested molecules, their concentration decreased at least of 90 percent. Based on the "gasosiphon" phenomenon, the experimental reactor insures the simultaneous recirculation of both gas and liquid phases. The hydrodynamic was studied using in situ high frequency imaging technology. A CFD code was applied for numerical simulation of the observed recirculation phenomena. The results were compared with obtained experimental data. Ln the case of concentrated liquid waste (> 100 g/L), syngas was produced by thermal cracking of organic molecules. The best measured composition of the gas is about 45% v/v of H2 and 45 % v/v of CO when an electrical arc is used. The usability of both studied plasma types were investigated in this field. The experimental study was carried on using fructose and glucose solution (severnl hundreds g/L) as surrogated effluent. With a specific injection method, gasification rate is about 30 % with one way. Optical Emission Spectroscopy and high frequency imaging were applied to investigate the immersed electrical arc. The thermal plasma gasification is investigated through a" process engineering" approach. To this aim, factorial test plan was built and done. Trials with liquid waste from olive oil and paper industries complete this work
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Bakhtiar, Amina. „Elaboration de photocatalyseurs à base d'argile pour la décontamination des polluants organiques en solution aqueuse“. Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR054.
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Un matériau nanocomposite de TiO2 à base d'argile a été synthétisé par une méthode facile pour étudier sa structure et son efficacité photocatalytique. Les nanoparticules de TiO2 supportées ont été générées par une méthode sol-gel, puis mélangées à une suspension de sépiolite.Le matériau a été récupéré sous forme de poudre (Mc-80), puis calciné afin d'arranger le réseau cristallin des particules de TiO2 pour une utilisation en photocatalyse hétérogène. Il est appelé donc (Mc-80-500).Le diffractogramme des rayons X de la poudre du Mc-80-500 révèle une dispersion de particules de TiO2 en phase anatase et rutile sur la surface de l'argile, présentant une taille de l'ordre de 4-8 nm. Les images TEM du Mc-80-500 ont confirmé la présence de billes de TiO2 isolées à la surface de la sépiolite fibreuse. La surface spécifique du Mc-80-500 est supérieure à celle de la sépiolite brute et à celle des nanoparticules de TiO2 libres.Le Mc-80-500 s'est révélé plus efficace dans la photocatalyse hétérogène par rapport aux autres matériaux TiO2 à base de sépiolite. Une dépollution totale d'un colorant réactif (Orange G) a été obtenue après 1h d'irradiation, ce qui est relativement rapide par rapport aux rapports précédents. Le matériau photocatalyseur peut être lavé avec de l'eau distillée sans additifs chimiques ou calcination, et peut être réutilisé plusieurs fois pour la photocatalyse sans perte d'efficacité.Mots clé : nanoparticules, photocatalyse, sol-gel, sépiolite, dioxyde de titaneA clay-based TiO2 nanocomposite material was synthesized by a facile method to investigate its structure and photocatalytic efficiency. The supported TiO2 nanoparticles were generated from a sol-gel method, and subsequently, mixed with a suspension of sepiolite. The material was recovered in powder form (Mc-80), and then calcined to properly arrange the crystal lattice of the TiO2 particles for use in heterogeneous photocatalysis (Mc-80-500). The powder X-ray diffractogram of Mc-80-500 reveals a dispersion of anatase and rutile phase TiO2 particles on the clay surface, exhibiting a size in the order of 4-8 nm. TEM images of Mc-80-500 confirmed the presence of isolated TiO2 beads on the surface of the fibrous sepiolite. The specific surface area of Mc-80-500 is larger than that of raw sepiolite and that of free TiO2 nanoparticles.Mc-80-500 was found to be more efficient in heterogeneous photocatalysis compared to other TiO2 materials based on sepiolite. A total depollution of a reactive dye (Orange G) was achieved after 1h irradiation time, which is relatively quick compared to previous reports. The photocatalyst material can be washed with distilled water without chemical additives or calcination, and can be reused several times for photocatalysis without loss of efficiency.Keywords: nanoparticles, photocatalysis, sol-gel, sepiolite, titanium dioxide
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Boudouch, Otmane. „Étude de la dépollution des sols par extraction sous pression réduite : application au traitement des COV“. Lyon, INSA, 2009. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2009ISAL0107/these.pdf.
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L’extraction sous pression réduite est l’une des techniques de dépollution envisageables lorsqu’il y a contamination d’un sol par des composés organiques volatils (COVs). Cette technique consiste à créer une dépression dans le sol et induire un écoulement contrôlé d’air qui entraînera les contaminants volatils dans la phase gazeuse extraite. Les objectifs de ce travail peuvent se résumer de la façon suivante : - caractérisation de la méthode la plus adaptée à déterminer les deux composantes, horizontale et verticale, de la perméabilité à l’air. - étude de l’évolution de la perméabilité à l’air du sol en fonction du degré de saturation de celui-ci en liquides. - vérification de la validité ou non de l’utilisation des colonnes unidirectionnelles dans le dimensionnement des systèmes d’extraction en se basant sur l’atteinte d’une vitesse critique de l’air au sein des pores du sol. Pour accomplir ces objectifs, un pilote d’essai a été conçu et réalisé, plusieurs expériences ont été effectuées et des modèles de la littérature ont été utilisés. Les résultats obtenus ont montré que la méthode la plus adaptée à la détermination de la perméabilité à l’air du sol est celle mettant en œuvre un régime stationnaire sans couverture à la surface du sol, Et que les résultats obtenus dans une colonne unidirectionnelle concernant la vitesse critique ne peuvent être extrapolés à l’échelle du terrain comme il se fait actuellementSoil Vapour Extraction (SVE), which includes gas extraction and/or gas injection, is the primary method used to remove volatile organic compounds (VOCs) from unsaturated subsurface porous media. The widespread use of SVE is due to its above ground simplicity of operation and proven ability to remove contaminant mass inexpensively relative to competing technologies. The objectives of this study may be summarized as follow: - Characterisation of the more appropriate method to determine horizontal and vertical soil air permeability components. - Study of the evolution of soil air permeability as a function of liquids saturation degree. - Verification of the validity or not of the use of unidirectional columns in extraction systems design based on attainment of a critical pore-gas velocity. To accomplish these objectives, a laboratory pilot was designed and realised, a series of experimental tests was conducted and literature models have been used. Results showed that the more appropriate method to determine soil air permeability is the one which involve stationary state in an open soil and that results obtained with a unidirectional column related to critical air velocity can not be extrapolated to field scale as it's currently done
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Renauld, Vivien. „Etude de la désorption de terres polluées par des composés organiques sur un pilote semi-industriel en continu : modélisation du transfert de polluants dans une particule de sol“. Mulhouse, 2000. http://www.theses.fr/2000MULH0630.
Annotation:
Une unité pilote de traitement thermique en continu de terres polluées par des composés organiques a été mise au point pour étudier la faisabilité du procédé de désorption thermique au niveau préindustriel. L'influence des principaux paramètres (température, pression, temps de séjour et débit d'air de balayage) est étudiée avec un sol initialement pollué à 1% en HAP et a permis de montrer que la température et le débit d'air de balayage sont les facteurs prépondérants pour obtenir une faible teneur résiduelle en HAP. Un essai réalisé en optimisant tous les paramètres a permis de dépolluer une terre polluée par des HAP avec une efficacité proche de 100%. Un bilan de matière effectué sur les principaux constituants du sol a permis de suivre leur cheminement dans l'unité pilote et de vérifier l'efficacité du traitement des terres et des effluents gazeux : le suivi du flux des HAP a montré que la teneur en COV dans les gaz rejetés à l'atmosphère était largement inférieure aux limites réglementaires. Des essais comparatifs réalisés avec des sols de nature différente et de teneurs en HAP voisines entre le traitement thermique en statique (autoclave) et en continu indiquent que ces deux procédés ont des impacts différents sur les taux de décontamination et que le traitement en statique ne peut donc pas servir d'outil préliminaire à l'étude du traitement thermique d'un sol pollué. Le transport des polluants organiques dans une particule de sol soumise à une élévation de température a également été modélisé. Une étude paramétrique dans le cadre de ce modèle a permis d'observer l'influence des différentes caractéristiques du grain de sol (porosité, surface spécifique, tortuosité et diamètre) et d'observer l'importance du transport par diffusion des polluants dans le grain de sol dans le phénomène de décontamination.
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Risoul, Véronique. „Etude, à l'échelle du laboratoire, de l'influence de la pression sur la décontamination thermique de sols pollués par des molécules organiques : étude particuliere des hydrocarbures aromatiques polycycliques“. Mulhouse, 1998. http://www.theses.fr/1998MULH0541.
Annotation:
Tout d'abord, l'influence de la pression (entre 1 et 0,1 atm) sur les températures et les vitesses de décontamination est étudiée par analyse thermogravimétrique pour trois sols standards pollués artificiellement par le naphtalène, le 4-chlorobiphényle ou l'hexachlorobenzène. La décontamination se fait à plus basse température sous pression réduite. Lorsque la pression diminue d'un facteur 10, un taux de décontamination donné est obtenu environ 30 à 50° C plus bas. Un modèle de décontamination basé sur l'évaporation-diffusion du polluant est utilisé pour interpréter les résultats expérimentaux. L'étude de la contamination résiduelle est réalisée sur un pilote de laboratoire pour des sols réels pollués par des PCB (6000 ppm) ou des HAP (11000 ppm). A 450° C, la contamination résiduelle est inférieure à 2 ppm pour le sol pollué par des PCB et inférieure à 20 ppm pour le sol pollué par des HAP. La pression semble sans influence sur ces valeurs. La nature des effluents gazeux est étudiée lors des décontaminations menées sur le pilote. Dans le cas du sol pollué par des PCB, la pression semble avoir une influence sur la dégradation des polluants en phase gaz. Sous 0,1 atm, la dégradation est négligeable. Sous 1 atm, les principales dégradations sont dues à la rupture des liaisons C-C1 ou de la liaison biphényle dans les molécules de PCB initialement présentes dans le sol. Le cas particulier de la décontamination thermique de sols pollués par des HAP est étudié par analyse thermogravimétrique. Cette étude a mis en évidence le comportement très particulier du sol argileux. Pour ce sol, quel que soit l'hydrocarbure aromatique polycyclique utilisé comme polluant (à l'exception du naphtalène), une température supérieure à la température d'ébullition du polluant considéré est nécessaire pour que la décontamination ait lieu. Ce résultat montre l'existence d'interactions très fortes entre les molécules de polluant et les sols de nature argileuse.
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Bonazebi, Antoine. „Extraction des composés de métaux lourds contenus dans la jarosite décomposée par des déchets organiques“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL059N.
Annotation:
La jarosite est un sous produit de l'hydrométallurgie du zinc, à teneur élevée en métaux lourds (Pb, Zn, Cd, As, etc). En raison des réglementations environnementales et des risques de pollution, il est absolument nécessaire de trouver des alternatives, afin de réduire le problème de stockage. Des travaux récents ont permis de décomposer la jarosite par des déchets organiques. Les produits de décomposition sont principalement des oxydes de fer et des composés de métaux lourds, bien connus en métallurgie extractive. Ce travail explore les possibilités d'extraire les métaux lourds, contenus dans les solides issus de la décomposition de la jarosite. La séparation magnétique est testée et s'avère inefficace. Les traitements thermiques sous atmosphères contrôlées (neutre, réductrice et chlorurante) sont appliqués sur quatre échantillons. L'influence des gaz, de la température, de la durée de traitement sur le taux d'extraction des métaux lourds est déterminée à l'aide de la DRX, du MEB, de l'analyse chimique, etc. Selon les caractéristiques physico-chimiques des échantillons, les traitements thermiques sous atmosphères contrôlées (N²), (CO + N²) et (Cl² + air) aboutissent respectivement à des taux d'extraction de métaux lourds variant de 64 à 94%, de 89 à 98% et de 95 à 99%. Les métaux lourds sont séparés par refroidissement de la phase gazeuse, pendant que le résidu est décontaminé. Les traitements par chloruration entre 700 et 800°C s'appliquent efficacement aux quatre échantillons. L’emploi des gaz issus de la pyrolyse de déchets de PVC permet d'extraire plus de 97% des métaux lourds.
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Dutheil, Camille. „Dépollution des sols par extraction sous pression réduite : étude de quelques paramètres“. Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0016/these.pdf.
Annotation:
L'extraction sous pression réduite est un procédé de traitement des sols pollués par des composés organiques volatils. Son principe repose sur la mise en circulation d'un flux gazeux traversant le sol par l'application d'une dépression de quelques centaines de millibars. Une étude paramétrique menée sur un sol réel artificiellement pollué par du trichloréthylène a montré que le débit du flux gazeux n'a qu'une faible influence sur les rendements d'extraction des polluants à cause de mécanismes de transfert limités cinétiquement. L'humidité du sol a une influence négative sur l'efficacité du traitement parce qu'elle restreint la porosité du sol disponible au passage du gaz d'extraction. Les essais menés sur un sol issu d'un site pollué par des solvants chlorés ont permis de mettre au point une méthodologie destinée à tester la faisabilité technique du traitement. Cette méthodologie permet d'identifier et de limiter les risques d'échec de la réhabilitation de sites pollués. Les résultats montrent que l'usage de ce procédé n'était pas adapté au traitement du sol testé dans cette étude du fait de la présence de graisses pour laquelle les solvants chlorés ont une forte affinitéSoil vapour extraction is a treatment process for soils polluted by volatil organic compounds. Its principle relies on the circulation of gaseous flow in soil by the application of a depression of some hundreds millibars. A parametrical study has been led on a soil artificially polluted by trichlorethene. It shows that the gaseous flow rate has a slight influence on pollutants extraction yield. This is due to rate limited mass transfer processes. Soil moisture plays a negative role on treatment efficiency because of the reduction of the porosity available for the gas circulation. Tests have been performed on a soil polluted by a complex mixture of organic pollutants to elaborate a methodology of technical feasibility assessment. This methodology aims at identifying and limiting risks of site rehabilitation failure. Tests results show that soil vapour extraction was inadequat to treat the soil tested in this study because of the strong affinity between a dense organic phase (grease) and chlorinated solvents
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Hanna, Khalil. „Etude de faisabilité de l'utilisation de molécules "cage" dans la dépollution des sols : solubilisation et extraction de polluants organiques par les cyclodextrines“. Lyon, INSA, 2004. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2004ISAL0070/these.pdf.
Annotation:
Les cyclodextrines (CD) sont reconnues pour leurs aptitudes à accroître la solubilité de nombreuses molécules organiques par formation de composés d'inclusion. Dans cette étude, nous proposons d'évaluer une méthode de traitement des sols pollués utilisant les cyclodextrines comme agents de lavage. La phase préliminaire de recherche, menée dans le cadre de cette étude, a permis d'identifier les principaux paramètres d'influence des performances de complexation de différentes cyclodextrines (nature de la CD, pH et force ionique). La solubilisation de molécules sélectionnées appartenant à deux grandes familles de polluants organiques (Chlorophénols et Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP)) a été étudiée dans des solutions aqueuses de CD (natives et modifiées). Des essais sur des sols organiques de référence en laboratoire, par la méthode dite en batch ou sur colonnes de percolation, ont permis de tester l'efficacité réelle de l'extractant. Les expériences d'extraction réalisées sur un sol réellement pollué provenant d'une ancienne usine à goudron (HAP) ont confirmé les performances extractives des CD. Le mécanisme majoritaire d'extraction des HAP dans ce sol a été identifié et semble être la dissolution de la Phase Liquide Non-Aqueuse (NAPL) vers la phase aqueuse. En présence des CD, un accroissement de l'efficacité d'extraction des HAP par rapport à l'eau d'un facteur 100 au minimum a été obtenu. Les résultats de cette étude révèlent les propriétés remarquables des CD et montrent que leur utilisation pour le traitement des sols pollués est d'un intérêt scientifique considérableSoil matrices contaminated with polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) abound at the sites of coke-oven gas plants, refineries, and many other major chemical industries. The problem of soil pollution has been widely recognised in recent years. The removal of PAHs from soil using pure water, via soil washing, is quite ineffective due to their low solubility and hydrophobicity. However, addition of cyclodextrin (CD) has been shown to increase the removal efficiency several fold. Herein are investigated the effectiveness of cyclodextrin to solubilise and to remove PAH occurring in industrially contaminated soil. The interactions in the cyclodextrin/pollutant/soil system have been studied “step by step”. The objective was to use a CD solution for soil flushing in column test in lab and to evaluate the influencing parameters that can significantly increase the removal efficiency. The process parameters chosen were CD concentration, ratio of washing solution volume to soil weight, and temperature of washing solution. These parameters were found to have a significant effect on PAH removal from the contaminated soil except the temperature where no significant enhancement in PAH extraction was observed for temperature range from 5 to 35 °C. Column experiments were also carried out to study the kinetics of PAH release from an aged-contaminated soil using three types of CD. The extraction results indicate that removal capacity of HPCD and MCD was higher than that of BCD. With 10% MCD solution, an extraction of about 40% of Phenanthrene on soil was observed, whereas only 0. 2% was removed when water was used as the flushing solution
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Couffin, Nathalie. „Elimination de composes organohalogenes volatils a l'etat de traces dans l'eau par distillation membranaire sous vide“. Toulouse, INSA, 2000. http://www.theses.fr/2000ISAT0007.
Annotation:
L'originalite de cette etude reside dans la perspective d'utilisation d'un contacteur a membrane, la distillation membranaire sous vide (dmv) dans une filiere d'eau potable, en traitement d'affinage. L'objectif est d'eliminer les composes organohalogenes volatils a l'etat de traces dans l'eau et de produire une eau conforme aux valeurs guides europeennes. A l'issue d'une synthese et d'une analyse bibliographique sur les materiaux membranaires poreux puis d'une etude de caracterisation de six membranes planes, les criteres de selection d'une membrane adaptee a la dmv pour l'application concernee sont presentes et discutes. Une modelisation du procede a ete developpee en prenant en compte le couplage du transfert de matiere et de chaleur. Ce modele a ete valide experimentalement. L'influence des principaux parametres operatoires sur les performances du procede a ete caracterisee experimentalement. Puis, une simulation de la dmv a l'echelle industrielle permet de definir les conditions operatoires minimisant la consommation energetique totale de dmv pour un module plan industriel. Les premiers elements de conception d'un module plan industriel sont proposes et compares a ceux d'un module fibres creuses, plus prometteurs. Enfin, cette etude est cloturee par une comparaison technico-economique de la dmv avec des procedes conventionnels et la nanofiltration.
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Zou, Xiaoqin. „Etude de la sélectivité moléculaire des membranes à base de matériaux poreux“. Caen, 2012. http://www.theses.fr/2012CAEN2012.
Annotation:
Les membranes, films et matériaux composites zéolithiques, à système poreux régulier, présentent un intérêt majeur pour une large gamme d’applications telles que la séparation liquide/gaz, les capteurs chimiques, les réacteurs à membrane catalytique et les matériaux capteurs de lumière. Cette étude présente la détection, l’élimination et la réduction de polluants en milieu liquide et gazeux à l’aide de matériaux poreux (zéolithes et MOFs) assemblés sur des films et des membranes. Des membranes ZSM-5, préparés par croissance secondaire, et des matériaux composites LTL, déposés sur des fibres de chanvre par cristallisation in-situ, sont utilisés pour éliminer des métaux lourds toxiques et des contaminants aromatiques de solutions aqueuses. La conception de nouveaux matériaux et le développement de procédés simples et efficaces pour la séparation des gaz sont également présentés. En plus de la membrane de type MFI purement silicique (Silicalite-1) appliquée à l’extraction de l’éthanol de solutions aqueuses, l’accent a été mis sur la préparation de membranes de type MOF [Co3(HCOO)6]. Ces membranes ont été synthétisées par croissance secondaire puis testés pour la mise à niveau du gaz naturel par perméation d’un mélange CO2/CH4. Les matériaux poreux sont aussi utilisés comme film hautement sensible et sélectif pour la détection des polluants de l’air. Des films de MOF composés de Y(BTC) et enrichis en métaux ont été préparés puis utilisés pour la détection de composés organiques volatils (COV), tels que le chloroforme, l’acétone, et le 2-éthylthiophène, et de CO en présence d’eau et d’hydrocarburesZeolitic membranes, films and composites with regular pore systems are attractive for a wide range of applications including gas/liquid separation, chemical sensors, catalytic membrane reactors, and light-harvesting materials. In this study, detection, removal or reduction of pollutants from liquid and gas media using porous materials (zeolites and MOFs) assembled in films and membranes are presented. As-prepared ZSM-5 membrane by secondary growth and LTL-hemp composite by in-situ crystallization are used to remove toxic heavy metals and aromatics contaminants from aqueous solutions. Design of new materials and development of facile and efficient processes for fuel gas or vapour separations are presented. In addition to pure silica MFI membrane (Silicalite-1) applied for extraction of ethanol from aqueous solution, the focus was on the preparation of MOF [Co3(HCOO)6] membranes via secondary growth approach, and further evaluation for the upgrading of natural gas by binary gas permeation of CO2/CH4. The porous materials (zeolites and MOFs) are also used as selective and high sensitive films for detection of air pollutants. MOF films composed of Y(BTC) nanocrystals are fabricated and apply for sensing of volatile organic compounds (VOCs), such as chloroform, acetone and 2-ethylthiophene. Besides, zeolites and MOF thin films loaded with metals are prepared and used for detection of CO with low concentration in the presence of water and hydrocarbons
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Grumiaux, Fabien. „Etude multiparamétrique de la contamination métallique et organique du canal à grand gabarit du Nord de la France : effets sur la macrofaune benthique et caractériqation chez le gardon (Rutilus rutilus L.) d'un biomarqueur d'exposition“. Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-242.pdf.
Annotation:
Ce travail concerne d'une part l'etude de la contamination metallique et organique du canal a grand gabarit du nord de la france et de ses effets sur la macrofaune benthique. Par ailleurs, la caracterisation de la metallothioneine hepatique du gardon a ete effectuee afin d'elaborer un test immunologique d'evaluation de la qualite du milieu aquatique. Plusieurs parametres (al, cd, cr, cu, fe, pb, zn, cot, p, ntk) ont ete doses dans les sediments recoltes, de decembre 1991 a avril 1995, dans le canal a grand gabarit et l'aa. Les resultats, compares aux normes en vigueur, et traites par des methodes statistiques (comparaison de moyennes, acp. . . ) Ont montre la forte contamination des canaux du bassin minier. Divers traitements (indices, afc, drf,. . . ) Et analyses des inventaires de macroinvertebres benthiques pieges dans des substrats artificiels ont permis de caracteriser les communautes qui refletent parfaitement la qualite du biotope (indices faibles et structures perturbees au niveau du bassin minier). Des acp ont montre que des indices biocoenotiques sont correles negativement avec les charges en cd, zn, pb et cu des sediments. Des analyses de co-inertie ont revele une co-structure spatiale entre la position des sites expliquee par les donnees faunistiques et celle expliquee par les donnees multiparametriques des sediments. Deux proteines (mtg1, mtg2) ont ete isolees d'extraits hepatiques de gardons intoxiques par des injections intraperitoneales de zn et de cd. Les caracteristiques de mtg1 (5975,5 da, 60 acides amines dont 20 cysteines) et son importante homologie (61%) avec la metallothioneine renale de cheval et des metallothioneines de poissons permettent de la classer parmi les metallothioneines de classe i. Les anticorps monoclonaux produits reconnaissent mtg1 et mtg2 ainsi que des metallothioneines de mammiferes. Une approche immunologique de l'estimation de la contamination hepatique de gardons a revele une difference significative entre des animaux temoins et intoxiques experimentalement.
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Roy, Gilles. „Détection et dégradation des micropolluants organiques dissous dans l'eau“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL047N.
Annotation:
En matière de protection de l'environnement, les micropolluants dissous dans l'eau posent généralement deux types de problème. D'une part, ils sont difficilement détectables et d'autre part difficilement dégradables. Notre étude aborde ces deux aspects avec dans une première partie la mise au point d'un capteur optique pour détecter les organochlorés et dans une seconde, l'analyse de la dégradation par le fer d'un colorant industriel, la tropéoline. La première partie exploite les résultats fournis par la spectroscopie infrarouge en réflexion totale atténuée pour étudier la sélectivité et la sensibilité d'un capteur utilisant le poly(éthylène-co-propylène) comme polymère de préconcentration. L'identification du facteur limitant la sensibilité de ce capteur permet de comprendre et de modéliser les phénomènes mis en jeu et d'améliorer cette sensibilité d'un facteur mille (du ppm au ppb). La deuxième partie étudie la cinétique et le mécanisme de dégradation de la tropéoline à pH acide et neutre, sous atmosphère inerte et oxydante. La détermination de la constante de vitesse et de l'ordre cinétique fractionnaire montre que le fer est particulièrement efficace comparé à d'autres catalyseurs étudiés dans la littérature (500 fois plus efficace). L'analyse de la solution, de l'interface fer/solution et des facteurs de milieu permet de mettre en évidence la réduction hétérogène de la tropéoline, l'oxydation homogène des intermédiaires réactionnels, la passivation et la dissolution du fer métal et la complexation du fer dissous avec la tropéoline. A partir de la description de ces phénomènes et de l'identification des intermédiaires réactionnels, une hypothèse de mécanisme de dégradation est proposée.
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Brusturean, Gabriela Alina. „Dépollution des sols par venting et extraction sous pression réduite : étude expérimentale, modélisation et simulation numérique“. Lyon, INSA, 2004. http://www.theses.fr/2004ISAL0075.
Annotation:
Le travail de cette thèse concerne l'étude expérimentale, la modélisation et la simulation numérique de la dépollution par venting et SVE des sols pollués par des hydrocarbures légers. Une première partie contient une étude bibliographique de l'interaction des polluants avec le sol, les applications industrielles de ces deux techniques et des techniques de modélisation du suivi de la dépollution. La deuxième partie est constituée de la présentation des montages et techniques opératoires utilisés pour le suivi de la dépollution sur des pilotes de laboratoire. La troisième partie présente les résultats obtenus sur des sols pollués par des composants de carburant automobile seuls ou en mélange avec des conditions opératoires (débit gazeux, pression d'extraction, temps de vieillissement de la pollution). L'accord entre l'expérience et la modélisation (chiffré par des facteurs de concordance) est bon ce qui permettra d'utiliser les techniques de calcul mises au point pour une optimisation des conditions de dépollutionThe work of thesis relates to experimental study, modelling and numerical simulation of depollution by venting and SVE of the soils polluted by light hydrocarbons. The first part contains a bibliographical study of pollutants interaction with the soil, of industrial applications of these two techniques and of the modelling techniques used for the follow-up of depollution. The second part is made up of the presentation of the equipments and procedures used for the follow-up of depollution on laboratory pilots. The third part presents the results obtained on soils polluted by components of automobile fuel alone or in mixture with the variation of the operating conditions (gas flow, extraction pressure, ageing of pollution). The agreement between the experimental and modelling (quantified by the factors of agreement) is good, which will allow the use of the developed techniques of calculation for an optimisation of the depollution conditions
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Cotel, Solenn. „Etude des transferts sol/nappe/atmosphère/bâtiments ; Application aux sols pollués par des Composés Organiques Volatils“. Phd thesis, Université Joseph Fourier (Grenoble), 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00377724.
Annotation:
Une synthèse bibliographique a permis de faire un bilan sur les mécanismes d'échanges entre phases et de transport d'un composé organo-volatil présent en zone non saturée, de mettre en équations son transfert et de définir les dispositifs expérimentaux d'étude ainsi que les essais pertinents.Le polluant considéré est le trichloréthylène, le milieu poreux est un sable moyen et les expériences ont été réalisées en colonne.
Après la mise au point d'une méthode d'analyse du TCE aqueux, gazeux et sorbé, les mécanismes prédominants des transferts ont été quantifiés isolement essentiellement par le biais d'essais de diffusion en sable sec, à saturation résiduelle en eau et saturé. Puis, ces mécanismes ont été couplés au sein d'une expérience de transfert de TCE en sable avec un profil de teneur en eau réel (hydrostatique). Chaque type d'essai a été dimensionné, si possible dupliqué et interprété grâce au code multiphasique Comsol dont l'équation de l'écoulement a été modifiée afin de considérer la convection gravitaire.
En contrôlant rigoureusement les facteurs externes influents ainsi que les conditions aux limites, il a été possible de réaliser des expériences reproductibles et interprétables de transfert de TCE, un composé volatil et réactif en milieu poreux très perméable. Une bonne reproductibilité des résultats expérimentaux par la simulation a été obtenue moyennant de légères modifications des paramètres de base : rapport perméabilité sur viscosité, tortuosité(Millington, 1959) et paramètre de calage de la courbe de conductivité aéraulique (Thomson et al., 1997). Ce travail a permis une compréhension fine des transferts gazeux en ZNS, en particulier en frange capillaire.
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Wang, Lei. „Photodégradation de pollutants organiques induite par des complexes Fe(III)-carboxylate en solutions aqueuses“. Phd thesis, Université Blaise Pascal - Clermont-Ferrand II, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00728829.
Annotation:
La photodégradation de l'herbicide 2,4-D (acide 2,4-dichlorophénoxyacétique) et de son principal photoproduit (2,4-DCP) en présence de trois complexes Fe(III)-carboxylate (citrate, pyruvate, tartrate) a été étudiée. Les rendements quantiques de disparition du 2,4-D augmentent dans cet ordre : Fe(III)-TAr < Fe(III)-Cit < Fe(OH)2+ < Fe(III)-Pyr. Le même mécanisme de dégradation du 2,4-D est observé pour les trois complexes de fer et correspond à celui déjà décrit avec des processus généraux de radicaux hydroxyle. Le 2,4-D est dégradé sélectivement en 2,4-DCP, qui après formation de différents photoproduits peut être minéralisé complètement en H2O, Cl- et CO2. La formation de radicaux hydroxyles, obtenue sous irradiation des solutions de complexes Fe(III)-carboxylate a été confirmée par spectroscopie RPE. Ce travail montre que la présence de complexes Fe(III)-carboxylate peut avoir un impact considérable sur le devenir de polluants organiques présents dans les compartiments aquatiques naturels.
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Namour, Philippe. „Auto-épuration des rejets organiques domestiques : nature de la matière organique résiduaire et son effet en rivière“. Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10232.
Annotation:
Une 1 e r e partie bibliographique, clarifie et delimite le cadre general de la these. Elle synthetise les donnees disponibles sur les particularites de la matiere organique (mo) domestique par rapport a la mo naturelle ; nous analysons les processus et vitesses de degradation de la mo naturelle. Une 2 s d partie traite des notions theoriques et postulats afin d'arriver a des definitions operationnelles de la stabilite, resistance, resilience et du stress d'un systeme. Nous proposons un modele de capacite d'assimilation en riviere. Une 3 e m e partie decrit les outils analytiques originaux developpes : extraction enzymatique des proteines sedimentaires et dosage de l'activite proteolytique globale. Puis nous avons analyse 26 echantillons d'eau residuaire (influents et effluents) et suivi la degradation de 4 d'entre eux (modelisation de constantes cinetiques). Enfin, afin d'etudier biochimiquement la capacite d'assimilation (ca), nous avons pose 2 hypotheses (3 niveaux de reponse, l'hyporheon principal lieu d'auto-epuration). Nous avons concu un modele physique simulant l'hyporheon et etudie sa reponse a des apports croissants de proteines. Les analyses demontrent : une faible accumulation de proteines dans les biofilms hyporheiques pour des flux journaliers allant de 0,1 a 20 mg/j ; la percolation de proteines stimule l'activite proteolytique (v m accrue) en revanche le k m ne change pas significativement ; les capacites d'assimilation ainsi stimulees sont tres largement superieures aux charges journalieres introduites dans le systeme et expliquent la faible accumulation de proteines ; enfin, cette stimulation ne concerne qu'une zone active de faible epaisseur : < 2 cm. Cela nous conduit a reconsiderer nos strategies d'echantillonnage sedimentaire en riviere. Pour le futur, une methode de localisation des zones d'infiltrations hyporheiques (micro-piezometrie, tracage) devra etre developpee afin de suivre in situ l'action d'apports de mo et estimer la ca du cours d'eau.
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Sahmarani, Rayane. „Valorisation des déchets agroalimentaires (noyaux des dattes-Phoenix Dactylifera) pour l’élimination des pesticides organochlorés des eaux contaminées“. Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R079.
Annotation:
Ce travail de thèse se développe dans le cadre d'un projet dont l'objectif général de proposer une approche innovante pour la dépollution des eaux contaminées par les pesticides organochlorés par une technique d'adsorption sur charbons actifs issus des noyaux des dattes (espèce : Phoenix dactylifera, types : Ajwa, Anbari et Khudri). Ensuite d'étudier la capacité de rétention de ces matériaux sur colonne en laboratoire avec des applications sur sites contaminés (effluents agricoles et rejets de la station d’épuration). La préparation de meilleurs charbons actifs à partir des noyaux de dattes par un procédé simple de pyrolyse précédé d’une imprégnation chimique à l’acide phosphorique. Le procédé sera optimisé sur la base de l’analyse du rendement massique et de l’indice d’iode. Plusieurs paramètres seront étudiés afin de déterminer les conditions optimales de l’adsorption tels que la dose du charbon actif, le pH de la solution, la concentration initiale des pesticides et le temps du contact, étant donné que la capacité d’adsorption d’un charbon actif dépend en partie de l’adéquation entre la dimension des pores et la dimension des molécules adsorbées, il s’avère donc indispensable d’optimiser la production du charbon actifThe objective of this thesis is to propose an innovative approach for the depollution of contaminated water by organochlorine pesticides used an adsorption technique on activated carbons from date stones (species : Phoenix dactylifera, types : Ajwa, Anbari et Khudri). Then, study the retention capacity of these column materials in the laboratory with applications on contaminated sites (effluents of agriculture and wastewater treatment plants).The preparation of better activated carbons from date stones by a simple process of pyrolysis preceded by a chemical impregnation with phosphoric acid. Several parameters will be studied in order to determine the optimal conditions of the adsorption such as dose of the adsorbent, pH of the solution, initial concentration of pesticides and time of contact, since the adsorption capacity of an activated carbon depends in part on the capability between the pore size and the dimension of the adsorbed molecules. Therefore, it is essential to optimize the production of activated carbon
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Sahmarani, Rayane. „Valorisation des déchets agroalimentaires (noyaux des dattes-Phoenix Dactylifera) pour l’élimination des pesticides organochlorés des eaux contaminées“. Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2018-2021), 2019. http://www.theses.fr/2019LILUR079.
Annotation:
Ce travail de thèse se développe dans le cadre d'un projet dont l'objectif général de proposer une approche innovante pour la dépollution des eaux contaminées par les pesticides organochlorés par une technique d'adsorption sur charbons actifs issus des noyaux des dattes (espèce : Phoenix dactylifera, types : Ajwa, Anbari et Khudri). Ensuite d'étudier la capacité de rétention de ces matériaux sur colonne en laboratoire avec des applications sur sites contaminés (effluents agricoles et rejets de la station d’épuration). La préparation de meilleurs charbons actifs à partir des noyaux de dattes par un procédé simple de pyrolyse précédé d’une imprégnation chimique à l’acide phosphorique. Le procédé sera optimisé sur la base de l’analyse du rendement massique et de l’indice d’iode. Plusieurs paramètres seront étudiés afin de déterminer les conditions optimales de l’adsorption tels que la dose du charbon actif, le pH de la solution, la concentration initiale des pesticides et le temps du contact, étant donné que la capacité d’adsorption d’un charbon actif dépend en partie de l’adéquation entre la dimension des pores et la dimension des molécules adsorbées, il s’avère donc indispensable d’optimiser la production du charbon actifThe objective of this thesis is to propose an innovative approach for the depollution of contaminated water by organochlorine pesticides used an adsorption technique on activated carbons from date stones (species : Phoenix dactylifera, types : Ajwa, Anbari et Khudri). Then, study the retention capacity of these column materials in the laboratory with applications on contaminated sites (effluents of agriculture and wastewater treatment plants).The preparation of better activated carbons from date stones by a simple process of pyrolysis preceded by a chemical impregnation with phosphoric acid. Several parameters will be studied in order to determine the optimal conditions of the adsorption such as dose of the adsorbent, pH of the solution, initial concentration of pesticides and time of contact, since the adsorption capacity of an activated carbon depends in part on the capability between the pore size and the dimension of the adsorbed molecules. Therefore, it is essential to optimize the production of activated carbon
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Wernert, Véronique. „Rôle de la matière organique dans le transport et la spéciation du mercure“. Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. http://www.theses.fr/2004STR13028.
Annotation:
Dans le but de mieux comprendre le rôle de la matière organique (MO) dans le cycle biogéochimique du mercure (Hg), des études de terrain menées dans le bassin de l'Ill (Alsace) ainsi que des expériences de sorption et de transport de Hg(II) en réacteurs fermés et en colonne ont été réalisées. La sorption de Hg(II) sur un sable naturel en présence ou non de MO et le transport de Hg(II) seul, de MO seule et de Hg(II) en présence de MO à travers un sable naturel et un sable de quartz pur ont été étudiés en fonction de différents paramètres (pH, concentration initiale en Hg(II) ou MO, etc. ). La MO est représentée par des acides humiques (AH) commerciaux (Aldrich) mais aussi par des composés organiques dissous (COD) issus de la rivière Ill. Dans un écosystème aquatique, les concentrations en Hg, qui se trouve finalement sous forme dissoute ou particulaire, reflètent les interactions de Hg avec les ligands organiques (COD) et les particules ainsi que les processus de sédimentation de ces particules, qui entraînent Hg vers les sédiments. Ces résultats sont en accord avec ceux obtenus au laboratoire. En effet, Hg(II) a une très forte affinité pour les (hydr)oxydes et les argiles présents à l'état de traces dans le sable. Par ailleurs, en présence de AH ou MO naturelle, Hg se trouve complexé et sa sorption diminue. De ce fait, le transport de Hg est fortement facilité. Hg présente un comportement du type anion qui pourrait être dû à la formation de complexes de surface ternaire de type B entre la surface, les ligands et Hg. Les résultats thermodynamiques de sorption de Hg(II) ont été interprétés à l'aide de la relation de type Langmuir. Les constantes de stabilité conditionnelles entre Hg et MO ont été estimées entre 3 et 6 (log K)In order to better understand the role of organic matter (OM) in the biogeochemical cycle of mercury (Hg), field studies in the Ill river basin (Alsace) as well as sorption and transport experiments of Hg(II) in batch and column reactors were performed. The sorption of Hg(II) onto a natural quartz sand with or without OM and the transport of Hg(II) alone, OM alone and Hg(II) in the presence of OM through a natural or a pure quartz sand were studied with respect to pH, initial concentration of Hg(II) or MO, etc. OM is either a commercial humic acid (HA) (Aldrich) or dissolved organic carbon (DOC) from the Ill river. In an aquatic ecosystem, the concentrations of the dissolved or particulate Hg result from interactions of Hg with organic ligands (DOC) and particles but also from settling of these Hg contaminated particles towards sediments. These results are in good agreement with those obtained in the laboratory. Indeed, Hg(II) has a very strong affinity for (hydr)oxides and clays present at low levels in the sand. On the other hand due to the presence of HA or natural OM, which complexes Hg, the sorption of Hg decreases. The transport of Hg in the presence of HA and DOC is thus strongly increased. It would be possible to assume formation of ternary surface complexes of type B between the surface, the ligands and Hg. The sorption thermodynamic results were interpreted from Langmuir type relationship. The stability constants between Hg and OM determined in this study range between 3 and 6 (log K)
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Wang, Lei. „Photodegradation of organic pollutants induced by Fe(III)-caoxylate complexes in aqueous solution“. Clermont-Ferrand 2, 2008. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00728829.
Annotation:
La photodégradation de l'herbicide 2,4-D (acide 2,4-dichlorophénoxyacétique) et de son principal photoproduit (2,4-DCP) en présence de trois complexes Fe(III)-carboxylate (citrate, pyruvate, tartrate) a été étudiée. Les rendements quantiques de disparition du 2,4-D augmentent dans cet ordre : Fe(III)-TAr < Fe(III)-Cit < Fe(OH)2+ < Fe(III)-Pyr. Le même mécanisme de dégradation du 2,4-D est observé pour les trois complexes de fer et correspond à celui déjà décrit avec des processus généraux de radicaux hydroxyle. Le 2,4-D est dégradé sélectivement en 2,4-DCP, qui après formation de différents photoproduits peut être minéralisé complètement en H2O, Cl- et CO2. La formation de radicaux hydroxyles, obtenue sous irradiation des solutions de complexes Fe(III)-carboxylate a été confirmée par spectroscopie RPE. Ce travail montre que la présence de complexes Fe(III)-carboxylate peut avoir un impact considérable sur le devenir de polluants organiques présents dans les compartiments aquatiques naturels
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Jean, Etienne. „Membranes liquides ioniques supportées pour le transport des ions métalliques“. Rouen, 2016. http://www.theses.fr/2016ROUES032.
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Le but de ces travaux était de développer des membranes liquides supportées à base de liquides ioniques pour l'extraction facilitée d'ions de métaux lourds et de terres rares. Bien que les membranes liquides supportées aient montré de bonnes propriétés de transport, elles ont pour inconvénient majeur un manque de stabilité dans le temps. Nous avons proposé comme solution d'utiliser un liquide ionique comme transporteur car certains d'entre eux présentent un caractère complexant et une très faible solubilité dans l'eau, ce qui évite leur relargage au cours de l'extraction. Nous avons synthétisé des liquides ioniques dont les anions étaient connus pour leur aptitude au transport d'ions métalliques et des liquides ioniques avec des chaînes perfluorées pour améliorer les interactions avec la membrane support. Les expériences de transport ont été réalisées sur les ions de métaux lourds Hg(II), Cd(II), et Cr(III), et sur les ions de terres rares Eu(III), Nd(III), Y(III) et Yb(III). Elles nous ont permis de mesurer les paramètres de perméabilité (P) des membranes, les flux initiaux en ions (J0), les coefficients de diffusion (D*) et les constantes de stabilité (Kass) des complexes ions-transporteur. Nous avons tenté de modéliser le mécanisme de transport des ions en étudiant l'influence du transporteur, de la concentration des ions, du pH et de la température. Nous avons clairement mis en évidence l'influence de la dureté des ions et de la nature du transporteurThe aim of the present work was to develop new ionic liquid containing supported liquid membranes for the facilitated extraction of heavy metal and rare earth element ions. Even if supported liquid membranes have proven good transport properties, they exhibit poor stability through time. It was thought that ionic liquids could be a solution to this drawback due to their high stability and poor water solubility. The approach was to synthesize ionic liquids with anions that were well-known as carriers for metal ions extraction. It was then intended to synthesize ionic liquids with long fluorinated chains to improve the interactions with the support membrane. The transport experiments were performed on heavy metal ions, namely Hg(II), Cd(II), and Cr(III), and on rare earth element ions Eu(III), Nd(III), Y(III) and Yb(III). The membranes'permeability (P), initial fluxes (J0), diffusion coefficients (D*) and ion-carrier complexes stability constants (Kass) were determined. We intended to modelize the transport by studying the influence of the carrier, ions concentration, pH and temperature. We clearly outlined the influence of the ion's hardness and the carrier's structure
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El-Osmani, Racha. „Étude de la contamination des eaux et des sédiments par les pesticides“. Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10165.
Annotation:
Depuis l’explosion de l’industrie chimique au début du XXème siècle et l’utilisation de produits de synthèse, des quantités croissantes de substances chimiques, n’ont cessé d’être émises dans l’environnement. Toutefois, dans les dernières décennies, il y a eu une préoccupation croissante au sujet du sort de ces produits chimiques qui menacent la ressource en eau. L’accroissement des connaissances sur la performance analytiques et les données toxicologiques sur les produits actifs a conduit les autorités dans les pays industrialisés et en développement à imposer diverses restrictions. La surveillance des contaminants dans les milieux aquatiques a été mise en place pour atteindre le bon état écologique des milieux. Parmi les polluants organiques les plus dangereux et les plus couramment détectés dans les milieux aquatiques, on trouve les hydrocarbures aromatiques polycycliques, leurs dérives et les pesticides. Ces contaminants présents à l’état de trace dans les milieux aquatiques. Leurs analyses nécessitent des méthodes analytiques appropriées à la fois spécifiques et sensibles. Les travaux de cette thèse s’orientent ainsi dans une direction visant à développer des méthodes analytiques pour l’extraction de plusieurs familles de contaminants organiques (pesticides, hydrocarbures …) présents dans l’eau et dans les sédiments. Un modèle mathématique Umetrics a été employé pour étudier l’influence de chaque paramètre intérêt. Comparé à des méthodes classiques, ce modèle permet de réduire le nombre d’expériences, et d’avoir des rendements très satisfaisants. Les méthodes optimisées ont été ensuite appliquées à étudier des milieux naturels en France et au LibanSince the explosion of the chemical industry in the twentieth century and the use of synthetic products, increasing amounts of chemicals, have continued to be released into the environment. However, in recent decades, there has been a growing concern about the fate of these chemicals that threaten water resources. Increased knowledge on the analytical performance and toxicological data on active products has led authorities in industrialized and developing countries to impose various restrictions. Monitoring of contaminants in aquatic environments has been put in place to achieve good ecological state of the environment. Among the most dangerous and the most commonly detected in aquatic organic pollutants, polycyclic aromatic hydrocarbons, their derivatives and pesticides. These contaminants present in trace amounts in aquatic environments. Analyzes require appropriate analytical methods to be both specific and sensitive. The objective of this thesis is to develop analytical methods for the extraction of several families of organic contaminants (pesticides, hydrocarbons ...) in water and sediment. A mathematical model Umetrics was used to study the influence of each interest parameter. Compared to conventional methods, this model reduces the number of experiments, and have very good yields. The optimized methods were then applied to study the natural environment in France and Lebanon
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El-Osmani, Racha. „Étude de la contamination des eaux et des sédiments par les pesticides“. Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10165/document.
Annotation:
Depuis l’explosion de l’industrie chimique au début du XXème siècle et l’utilisation de produits de synthèse, des quantités croissantes de substances chimiques, n’ont cessé d’être émises dans l’environnement. Toutefois, dans les dernières décennies, il y a eu une préoccupation croissante au sujet du sort de ces produits chimiques qui menacent la ressource en eau. L’accroissement des connaissances sur la performance analytiques et les données toxicologiques sur les produits actifs a conduit les autorités dans les pays industrialisés et en développement à imposer diverses restrictions. La surveillance des contaminants dans les milieux aquatiques a été mise en place pour atteindre le bon état écologique des milieux. Parmi les polluants organiques les plus dangereux et les plus couramment détectés dans les milieux aquatiques, on trouve les hydrocarbures aromatiques polycycliques, leurs dérives et les pesticides. Ces contaminants présents à l’état de trace dans les milieux aquatiques. Leurs analyses nécessitent des méthodes analytiques appropriées à la fois spécifiques et sensibles. Les travaux de cette thèse s’orientent ainsi dans une direction visant à développer des méthodes analytiques pour l’extraction de plusieurs familles de contaminants organiques (pesticides, hydrocarbures …) présents dans l’eau et dans les sédiments. Un modèle mathématique Umetrics a été employé pour étudier l’influence de chaque paramètre intérêt. Comparé à des méthodes classiques, ce modèle permet de réduire le nombre d’expériences, et d’avoir des rendements très satisfaisants. Les méthodes optimisées ont été ensuite appliquées à étudier des milieux naturels en France et au LibanSince the explosion of the chemical industry in the twentieth century and the use of synthetic products, increasing amounts of chemicals, have continued to be released into the environment. However, in recent decades, there has been a growing concern about the fate of these chemicals that threaten water resources. Increased knowledge on the analytical performance and toxicological data on active products has led authorities in industrialized and developing countries to impose various restrictions. Monitoring of contaminants in aquatic environments has been put in place to achieve good ecological state of the environment. Among the most dangerous and the most commonly detected in aquatic organic pollutants, polycyclic aromatic hydrocarbons, their derivatives and pesticides. These contaminants present in trace amounts in aquatic environments. Analyzes require appropriate analytical methods to be both specific and sensitive. The objective of this thesis is to develop analytical methods for the extraction of several families of organic contaminants (pesticides, hydrocarbons ...) in water and sediment. A mathematical model Umetrics was used to study the influence of each interest parameter. Compared to conventional methods, this model reduces the number of experiments, and have very good yields. The optimized methods were then applied to study the natural environment in France and Lebanon
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Malard, Florian. „Contribution à l'étude biologique de la qualité des eaux souterraines karstiques : application à un site atelier nord-montpelliérain (bassin de la source du Lez)“. Lyon 1, 1995. http://www.theses.fr/1995LYO10046.
Annotation:
Le but de cette these est d'etudier l'influence d'une pollution organique sur la faune souterraine aquatique des systemes karstiques. Ce travail constitue donc une etape dans la demarche visant a acquerir les connaissances necessaires au developpement des methodes de controle biologique de la qualite des eaux souterraines. Sont ainsi presentes dans le premier chapitre de cette these le contexte scientifique, les objectifs de ce travail, l'approche methodologique qui ont guide mes etudes, ainsi que le systeme karstique et les sites experimentaux sur lesquels elles ont porte. Le deuxieme chapitre cherche a mettre en evidence, a partir d'une approche physico-chimique, thermique et bacteriologique, les relations existant entre les caracteristiques structurales de l'aquifere karstique et la distribution spatio-temporelle d'une contamination. Le troisieme chapitre est entierement consacre a l'etude de l'influence de cette contamination sur la structure et la distribution spatio-temporelle des peuplements d'invertebres dans la zone saturee de l'aquifere karstique. Enfin, la synthese des resultats marquants de mes etudes et les perspectives qui en decoulent constituent le dernier chapitre
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Fessi, Nidhal. „Intensification de la dégradation de polluants organiques par photocatalyse dans des émulsions de Pickering“. Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSE1352/document.
Annotation:
Ce travail de thèse examine une nouvelle méthode prometteuse pour la dépollution efficace des eaux contaminées par des polluants organiques insolubles de type toluène, 1-méthylnaphtalène, nitrobenzène,…. Cette méthode d’oxydation avancée repose sur la photocatalyse hétérogène dans des émulsions de Pickering. Dans ce type d’émulsions, les tensioactifs stabilisants des gouttelettes huileuses sont remplacés par des nanoparticules solides à propriétés photocatalytiques élevées. Par ailleurs, ces nanoparticules solides doivent remplir les conditions de mouillabilité partielle dans les deux phases aqueuse et huileuse grâce à un équilibre hydrophile-hydrophobe à leur surface. Pour cette raison, le dioxyde de titane (TiO2) anatase a été préparé par la méthode sol-gel puis modifié par fluoration pour obtenir le catalyseur TiO2-F. L’objectif est de formuler des émulsions de Pickering de type huile dans l’eau (H/E) à partir de polluants organiques de faible solubilité dans l’eau. Les catalyseurs synthétisés ont été caractérisés par XRD, BET, SEM, DRS, XPS, et TG-TD-MS. Il a été montré que la fluoration apporte des changements importants dans les propriétés optiques du TiO2 et a amélioré l’équilibre hydrophile/hydrophobe à sa surface de façon significative. Par ailleurs, les résultats obtenus indiquent que des émulsions de Pickering stables peuvent être formulées en utilisant des particules de TiO2 ou TiO2-F de taille nanométrique. Le type et la stabilité des émulsions dépendent de la mouillabilité des nanoparticules stabilisantes évaluées par des mesures d'angle de contact. La mouillabilité des nanoparticules a été trouvée fortement dépendante du type d’huile en raison des contributions de la polarité et des interactions spécifiques avec les polluants. L'étude des émulsions de Pickering par conductivité électrique, microscopie optique et diffusion de la lumière a montré qu'une stabilité élevée a été obtenue dans des conditions de mouillage partiel : angle de contact dans l'eau compris entre 70 et 110°. L’évolution de la taille des gouttelettes d'huiles avec le rapport de masse huile/photocatalyseur a confirmé une forte adsorption des nanoparticules de catalyseur sur les gouttelettes d'huiles. Finalement, les émulsions jugées stables ont été photodégradées sous rayonnement UV. La cinétique de photodégradation des polluants organiques mesurée par HPLC a montré que la dégradation a été intensifiée en utilisant les émulsions de Pickering par rapport aux systèmes non émulsionnés. Ces résultats ont prouvé que l’utilisation des émulsions de Pickering stabilisées par des nanoparticules de dioxyde de titane constituait un moyen efficace et innovateur pour intensifier la dégradation photocatalytique des polluants organiquesThis thesis examines a promising new method for the effective depollution of water contaminated by insoluble organic pollutants such as toluene, 1-methylnaphthalene, nitrobenzene, etc. This advanced oxidation method is based on heterogeneous photocatalysis in Pickering emulsions. In this type of emulsion, the stabilizing surfactants of the oily droplets are replaced by solid nanoparticles having high photocatalytic properties. Moreover, these solid nanoparticles must fulfill the conditions of partial wettability in both aqueous and oily phases thanks to a hydrophilic-hydrophobic balance on their surface. For this reason, the titanium dioxide (TiO2) anatase was prepared by the sol-gel method and then modified by fluorination to obtain the TiO2-F catalyst. The objective is to formulate Pickering oil-in-water (O/W) emulsions from organic pollutants of low water solubility. The synthesized catalysts were characterized by XRD, BET, SEM, DRS, XPS, and TG-TD-MS. It has been shown that fluorination brings about important changes in the optical properties of TiO2 (change in band gap) and improves the hydrophilic / hydrophobic balance at its surface significantly. Moreover, the obtained results indicate that stable Pickering emulsions can be formulated using TiO2 or TiO2-F nanoparticles. The type and stability of the emulsions depend on the wettability of the stabilizing nanoparticles evaluated by contact angle measurements. The wettability of the nanoparticles has been found to be highly dependent on the type of oil due to the contributions of polarity and specific interactions with pollutants. The study of Pickering emulsions by electrical conductivity, optical microscopy and light scattering showed that high stability was obtained under partial wetting conditions: contact angle in water between 70 and 110°. The change in the size of the oil droplets with the oil/photocatalyst mass ratio confirmed a strong adsorption of the catalyst nanoparticles on the oil droplets. Finally, the judged stable emulsions were photodegraded under UV radiation. The photodegradation kinetics of organic pollutants measured by HPLC showed that degradation was intensified using Pickering emulsions compared to non-emulsified systems. These results have shown that the use of Pickering emulsions stabilized by titanium dioxide nanoparticles is an effective and innovative way to intensify the photocatalytic degradation of organic pollutants
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Guerandel, Cyril. „Etude de la qualité du piégeage des matières organiques par la matrice cimentaire vis-à-vis de la lixiviation“. Thesis, Metz, 2009. http://www.theses.fr/2009METZ030S/document.
Annotation:
Dans le cadre de la qualité environnementale des matériaux, il est essentiel d'apporter la preuve que les matériaux à base de ciments adjuvantés ne relarguent pas ou peu de matières organiques lors de leur contact avec l'eau constituant une solution lixiviante. Les additifs organiques, tels que les agents de mouture et les superplastifiants, constituent deux classes d'adjuvants organiques utilisés de manière systématique dans la fabrication ou la formulation des matériaux cimentaires, notamment quand ils sont en contact avec l'eau potable (conduites et châteaux d'eau). Pour évaluer le piégeage de ces composés organiques par une pâte de ciment CEM I, cinq montages de lixiviation dynamique CTG-LEACHCRETE ont été mis en place et adaptés pour l'étude de pâtes de ciment formulées avec des adjuvants organiques. La seconde partie de ce travail a pour objectif de mettre au point des techniques analytiques sensibles pour la détection de traces des constituants du superplastifiant et de l'agent de mouture directement dans les produits de la lixiviation de pâtes de ciment (les lixiviats) grâce aux techniques de spectrométrie de masse MALDI-TOF et Py-THM-MS. Enfin, l'application du protocole global de "lixiviation dynamique couplée à la spectrométrie de masse" nous permet d'apprécier la présence des composés organiques suite à des essais de lixiviation de pâtes de ciment formulées avec de l'agent de mouture et du superplastifiant. Cette démarche nous a permis d'obtenir de nombreux résultats donnant des informations sur les mécanismes de piégeage des différents additifs organiques par une pâte de cimentEvidence that materials used by the industry are not damageable for the environment has become a major issue. In cement industry, organic admixtures such as grinding aids or superplasticizers ar widely used. In particular, they constitute cementitious materials in concrete contacting water like in water pipes and water tower. It is therefore essential to test whether these organic coumpounds are enventually dissolved into water by leaching. In this aim, five different dynamic leaching tests were developed and applied to a CEM I cement paste formulated with organic admixtures. In paralell, highly sensitive analytical methods based on MALDI-TOF and Py-THM-MS mass spectrometry techniques were designed in order to detect traces of leached superplasticizers or grinding aids. The dynamic leaching tests coupled to mass spectrometry allowed us to detect the presence of organic compounds in the leachate, and to better understand the mechanisms involved in the trapping of additives into a cement paste
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Berthe, Céline. „Etude de la matière organique contenue dans des lixiviats issus de différentes filières de traitement des déchets ménagers et assimilés“. Limoges, 2006. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/f64563c8-cc6b-46ce-b282-6ac873ca7db0/blobholder:0/2006LIMO0052.pdf.
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Ce travail de thèse s’inscrit dans un programme de recherche du groupe Véolia Propreté initié par le CReeD et vise à comparer l’impact de trois filières de gestion des Déchets Ménagers et Assimilés (l’enfouissement selon l’arrêté du 9 septembre 1997, le concept du bioréacteur et le Prétraitement Mécanique et Biologique) sur la dégradation et/ou la stabilisation des déchets. Quatre casiers expérimentaux mis en place pour une durée minimale de 3 ans, et conçus à l’échelle semi-industrielle pour une meilleure représentativité, ont permis un suivi régulier de la qualité des lixiviats résultant de chacun des casiers. L’étude des pollutions organiques, minérales et métalliques à partir de paramètres globaux associée au fractionnement de la Matière Organique, selon le degré d’humification des molécules et en fonction de leurs poids moléculaires apparents, a mis en évidence différentes phases de dégradation. L’analyse de la répartition de cette Matière Organique contenue dans les lixiviats, en fonction du caractère hydrophobe des molécules, a pu être systématisée grâce au développement d’un kit simple et rapide utilisant la rétention sur résines de type XAD. Les déchets prétraités durant 12 et 25 semaines présentent un état de dégradation et d’humification plus avancé que les déchets du casier Bioréacteur pour lequel un blocage de la dégradation a été observé pendant plusieurs mois suite à la recirculation du lixiviat. Une accumulation en azote ammoniacal et en métaux a été observée dans les lixiviats issus des casiers PTB.
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Merhabi, Fatmé. „Contamination par les polluants organiques persistants et émergents une étude de cas : la rivière Kadicha“. Thesis, Montpellier, 2019. http://www.theses.fr/2019MONTG080.
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La contamination des systèmes riverains par les polluants organiques persistants et les contaminants émergents a reçu ces dernières années une attention particulière à leur impact sur les écosystèmes exposés. Les petites rivières méditerranéennes présentent des variations importantes et rapides du débit hydrologique au cours de l'année et contribuent à la pollution de la Méditerranée à travers le transport de la contamination survenant dans la zone côtière, surtout lorsque la densité de population est élevée. La rivière Kadicha au nord du Liban est un exemple des pressions anthropiques exercées au niveau du bassin méditerranéen. Cette petite rivière côtière est impactée par une urbanisation désorganisée et rapide, une croissance démographique et l’absence de traitement adapté des eaux usées. Dans ce contexte, plusieurs contaminants, témoins de différentes activités anthropiques, ont été sélectionnés et analysés au niveau du bassin versant de la rivière Kadicha.L’objectif principal de cette thèse est de déterminer l’impact des activités anthropiques sur le bassin versant de la rivière Kadicha à travers l’étude de la contamination par les polluants organiques persistants et les contaminants émergents. Le risque environnemental potentiel associé à leur présence est par la suite évalué. Parmi les contaminants émergents l’étude a porté sur deux groupes de composés à usage continu ayant des propriétés physico-chimiques différentes : les produits de soins personnels (absorbants ultraviolets et muscs), biocides, insecticides et tensioactifs (alkylphénols) et les produits pharmaceutiques. Ainsi 41 molécules lipophiles et 23 molécules hydrophiles (résidus de médicaments et leurs métabolites) sont recherchées dans les matrices sédiments et eau respectivement. Les matrices sont prélevées au cours de deux campagnes d’échantillonnage correspondant aux saisons humides et sèches au niveau de sites urbains, ruraux et de zones mixtes (résidentielles et agricoles).Les résultats indiquent : i) une détection de la totalité des polluants organiques persistants et des produits de soins personnels, biocides, insecticides et tensioactifs recherchés et 6 médicaments détectés, ii) une contamination (en terme de concentration et de diversité des molécules retrouvées) bien plus marquée en milieu urbain qu’en milieu rural, iii) une détermination de traceurs potentiels de l’activité urbaine (perméthrine, galaxolide, UV-326) iv) un risque environnemental élevé identifié pour certaines molécules (l’ofloxacine (médicament), les HAPs à faibles poids moléculaire et les polychlorobiphényles) et v) un risque potentiel plus élevé associé à la présence de polluants organiques persistants.Ces résultats constituent une base de connaissances sur les pressions anthropiques et les niveaux de contamination par les polluants organiques persistants et les contaminants émergents du bassin versant de la rivière Kadicha. Les données acquises sur la présence de ces contaminants au niveau du bassin versant de la rivière Kadicha ainsi que les risques environnementaux potentiels associés avec la présence de certaines molécules conduisent à proposer ces molécules comme molécules à suivre dans des futurs programmes de surveillance des rivières anthropisées au niveau du bassin méditerranéenThe river contamination with persistent and emerging organic pollutants has raised an increasing concern about their impact on exposed ecosystems. Small Mediterranean coastal rivers have great and fast variations of hydrological flow along the year and can rapidly bring to the mediterranean sea the contamination occurring in the coastal area, especially where population density is high. The Kadicha river basin in Northern Lebanon is an illustrative example of multiple pressures encountered in the Mediterranean basin: it is a small coastal river affected by disorganized and rapid urbanization, a population growth and a chronic default of wastewater collection and treatment. In this context, various contaminants, witness of different anthropic activities were selected and analyzed within the Kadicha river basin.The main objective of this thesis was to determine the impact of anthropogenic activities on the Kadicha River watershed through the study of the contamination with persistent and emerging organic pollutants. Then, the potential environmental risk associated with their presence was assessed. Among emerging contaminants, several compounds having different physico-chemical properties were selected: personal care products (ultraviolet absorbents, musks), insecticides, biocides and surfactants (alkylphenols) and pharmaceutical products. Thus 41 hydrophobic compounds and 23 hydrophilic compounds were studied in sediments and water respectively. The environmental matrices were collected during two sampling campaigns corresponding to wet and dry seasons along sites impacted by urban, rural and mixture land uses (residential and agricultural zones).The results indicate : i) a detection of the totality of persistant organic pollutants and personal care products, insecticides, biocides and surfactants and 6 pharmaceuticals were detected, ii) a higher contamination (in terms of concentrations and diversity of molecules) in urban than in rural zones, iii) a selection of potential markers of urbanization (permethrin, galaxolide and UV-326) iv) an environmental risk for several compounds (ofloxacine (pharmaceutical), low molecular weight PAHs and polychlorinated biphenyls) was identified and v) a higher potential risk associated with the presence of persistent organic pollutants.These results can be considered a knowledge base on anthropogenic pressures and levels of contamination with persistent and emerging organic pollutants in the Kadicha river watershed. The data acquired as well as the potential environmental risks associated with the presence of certain molecules in the Kadicha river watershed lead to propose these molecules as a part of future monitoring programs for anthropized rivers in the Mediterranean basin
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Cailleaud, Kévin. „Utilisation du copépode Eurytemora affinis pour étudier l'écodynamique et les effets biologiques des principaux composants organiques (PCB, HAP, Alkylphénols. . . ) en estuaire de Seine“. Bordeaux 1, 2006. http://www.theses.fr/2006BOR13265.
Annotation:
Les estuaires sont des écocystèmes soumis à de fortes pressions anthropiques et reçoivent de ce fait des qualités importantes de contaminants organiques d'origines diverses (industrielle, agricole, domestique). A ce titre, l'estuaire de Seine est considéré comme l'un des estuaires les plus pollués au monde. Toutefois, en dépit des nombreuses sources de contamination, un copépode plantonique, Eurytemora affinis, s'y est largement développé jusqu'à atteindre pendant la période maximale de production, des concentrations équivalentes à dix fois celles observées dans la pluspart des autres estuaires Nord Atlantiques pourtant moins pollués (1 000 000 endividus m-3). Dans ce contexte, un état des lieux de la contamination de l'estuaire a été réalisé au cours d'un suivi in situ de deux années afin d'identifier les contaminants organiques majeurs de l'estuaire et de déterminer leurs niveaux de concentration. Les cycles biogéochimiques de trois principales classes de contaminants, les HAP et les PCB majoritairement adsorbés sur la phase particulaire, ainsi que les alkylpphénols polyéthoxylés aussi bien dissous que adsorbés sur la phase particulaire, ont été clairement mis en évidence, aussi bien à l'échelle saisonnière qu'à l'échelle d'une marée. Des transferts de ces contaminants vers le compartiment biologique ont été mis en évidence notamment chez E. Affinis qui représentait des teneurs particulièrement élevées de ces contaminants, de l'ordre du microgramme/g de poids sec. En se basant sur l'état des lieux défini au cours du suivi in situ, des expériences d'exposition au laboratoire du copépode E. Afinis à divers contaminants organiques sélectionnés ont été réalisées en flux continu. . . . . . .
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Hannachi, Riadh. „Etude expérimentale et propriétés radiatives d'un plasma thermique induit par impact laser à la surface de milieux aqueux eau-chlorure de calcium/chlorure de magnésium/chlorure de sodium“. Toulouse 3, 2007. http://thesesups.ups-tlse.fr/89/.
Annotation:
Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre d'un projet de développement d'un procédé de détections de polluants dans l'eau au moyen d'un dispositif d'ablation laser. L'impact d'un faisceau laser sur un matériau permet de vaporiser le milieu et de générer un plasma. L'analyse spectroscopique du gaz ionisé permet de remonter à la composition élémentaire de l'échantillon. Cette méthode d'analyse, applicable à tous types de milieux (solides, liquides, gazeux, isolants ou conducteurs) est connue sous le nom de LIBS (Laser induced Breakdown Spectroscopy). Un laser Nd : Yag (? = 532 nm, durée d'une impulsion 4ns, énergie déposée 30 mJ, fréquence des tirs 5 Hz) a été utilisé pour générer un plasma à la surface de cibles liquides contenant une faible proportion de sels d'alcalins (5. 10-4 à 2 mol/litre de CaCl2, MgCl2 et NaCl). Ce travail a permis de tester la sensibilité du procédé et de définir les limites de détection des espèces Ca, Mg et Na jouant le rôle d'impuretés. Différentes techniques de diagnostic par spectroscopie optique en émission basées sur l'hypothèse de l'équilibre thermodynamique local (ETL) ont également été mises en œuvre pour caractériser le panache de plasma dans sa phase d'extinction (température et densités d'espèces). La seconde partie de ce travail de thèse a été consacrée au développement de codes de calcul de la composition chimique et des propriétés radiatives du plasma avec notamment la détermination des coefficients moyens d'absorption k? (m-1) par bandes de fréquence et du coefficient d'émission nette ?N (W. M-3. Sr-1) qui représente la puissance totale rayonnée par le plasma. Les différentes contributions ont été traitées séparément dans le calcul : raies d'émission atomiques auto-absorbées et non auto-absorbées, continuum atomique (attachement radiatif, recombinaison radiative et rayonnement de freinage électron - ion et électron - atome), continuum moléculaire (photoionisation, photoattachement et photodissociation) et bandes moléculaires. L'influence de la pression, de la dimension du panache de plasma, de la concentration en impuretés (sels d'alcalin) et du pourcentage d'air provenant du pompage du gaz environnant a été étudiéeThis thesis is part of a project concerning the development of a process which enables the detection of pollutants in water using a laser ablation device. The impact of a laser beam on a material allows to vaporize it and to generate a plasma. The elementary composition of the sample is obtained by the spectroscopic analysis of the ionized gas. This method, applicable to any kind of materials (solid, liquid, gaseous, insulating or conductive) is known as LIBS (Laser induced Breakdown Spectroscopy). A Nd: Yag laser (lambda = 532 nm, pulse duration 4ns, deposited energy 30 mJ, frequency 5 Hz) is used to generate a plasma on the surface of liquid targets containing weak proportions of alkaline salts (5. 10-4 to 2 mol/liter of CaCl2, MgCl2 and NaCl). This work allowed to test the sensibility of the process and to define the detection limits of the species Ca, Mg and Na acting as impurities. Various optical emission spectroscopy diagnosis techniques based upon the assumption of local thermodynamic equilibrium (LTE) are used to characterize the plasma plume in its extinction phase (temperature and species densities). The second part of this thesis is dedicated to the development of calculation codes enabling the determination of the chemical equilibrium composition and radiative properties: the mean absorption coefficients k\lambda (m-1) by frequency bands and the net emission coefficient epsilon\N (W. M-3. Sr-1). .
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Louriño, Cabana Beatriz. „Comportement des éléments traces métalliques (ETM) dans deux systèmes aquatiques soumis à des activités minières et métallurgiques“. Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10033/document.
Annotation:
Le comportement des éléments traces métalliques (ETM) a été étudié dans deux systèmes aquatiques très différents, mais fortement contaminés par d’anciennes activités minières et métallurgiques. Le premier site d’étude se situe dans deux rivières Norvégiennes (Raubekken et Vorma). Les concentrations en Cu, Fe et Zn dans deux rivières ont été déterminées par voltamétrie à l’aide d’un système automatisé développé par le NTNU (Norwegian University of Science and Technology). Le résultat le plus marquant de cette étude est la variabilité journalière de ces trois métaux dans la Vorma, avec des maxima de concentrations décalés dans le temps. Le second site d’étude se situe dans le canal de la Deûle à proximité de l’ancienne usine Métaleurop. Bien que les particules en suspension et les sédiments soient fortement contaminées en plomb, zinc et cadmium, ilapparaît globalement que la qualité de l’eau filtrée est bonne. A l’interface eau-sédiment, l’oxydation de la matière organique biodégradable et la réduction conjointe des oxydes de fer et de manganèse conduisent à une libération importante des ETM dans les eaux interstitielles de surface. Pour autant, les valeurs des flux diffusifs et benthiques des ETM du sédiment vers la colonne d’eau restent faibles par rapport à leurs variations journalières de concentration constatées dans la colonne d’eau. En hiver, le suivi continu du zinc a montré que l’augmentation des concentrations survient plusieurs heures après la remise en suspension de sédiments alors qu’au printemps, les variations de température entre le jour et la nuit ainsi que celles de l’activitéphytoplanctonique sont probablement à l’origine de cycles journaliersTrace-metals behaviour had been studied in two different aquatic systems contaminated by mining and metallurgical activities. The first study site is situated in two Norwegian rivers (Raubekken and Vorma). Cu, Fe and Zn concentrations in both rivers were measured by voltammetry by means of an automatic monitoring system developed by the NTNU (Norwegian University of Science and Technology). The most significant result of this study was the daily variability of these three metals in Vorma, with noticeable shifts of metal-content maxima detected. The second study site is situated in Deûle river, close to the ancient smelter Metaleurop. Although suspended particles and sediments were strongly contaminated by Pb, Zn and Cd, the global quality of the filtered water was found to be good. As for the water-sediment interface, the oxidation of biodegradable organic matter and the reduction of iron and manganese oxides result in an important release of trace metals in interstitial waters from surface sediments. Nevertheless, measured and calculated diffusive and benthic fluxes of trace metals from the sediment to the water column were weak with respect to daily metal-concentrations variations in the water column. During monitoring campaigns in winter, it was shown that an increase of dissolved zinc occurred in the water column a few hours after sediment resuspension events, whereas in spring this phenomenon is more dependent upon temperature variations between day and night and phytoplankton activity as key parameters of daily cycles
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Samir, Brahim. „Dégradation électrochimique du thiabendazole et l’imazalil. Étude de réactivité atmosphérique des composés aromatiques hétérocycliques azotés“. Thesis, Reims, 2018. http://www.theses.fr/2018REIMS037/document.
Annotation:
L’usage excessif des pesticides a entraîné de nombreux effets néfastes sur l’environnement et aussi sur la santé des populations. Il est donc important d’approfondir, nos connaissances sur leur comportement dans toutes les sphères de l’environnement et de mettre en place de nouvelles technologies de dépollution d’effluents chargé en pesticides avant leur rejet dans le milieu naturel. Le travail de cette thèse est situé dans ce contexte. Le premier volet de thèse a été consacré au traitement des solutions aqueuses chargées par deux fongicides (imazalil, thiabendazole), par le procédés d’oxydation électrochimiques directe, afin d’optimiser les différents paramètres expérimentaux de leur dégradation. Ces études confirment l’efficacité du procédé électrochimique dans le traitement des eaux polluées par les pesticides, avec un taux de minéralisation qui dépasse 80%. D’autre part, les résultats obtenus dans ce travail ont montré que la nature du matériel d’anode a une grande influence sur la performance du procédé d’oxydation. Dans la deuxième partie, nous avons étudié la réactivité atmosphérique en phase gazeuse des composés aromatiques hétérocycliques azotés. Ces espèces sont attendues lors de la dégradation des pesticides. Les études cinétiques de ces composés avec l’ozone et les radicaux OH, ont été effectuées dans une chambre de simulation atmosphérique à différentes températures. Les réactions d’ozonolyse de ces composés sont très lentes. Dans le cas de leur réaction avec les radicaux OH, les résultats obtenus montrent que la réactivité atmosphérique de ces composés dépend fortement de leur structure moléculaire. En effet, les composés hétérocycliques aromatiques à 5 atomes présentent une réactivité plus importante vis-à-vis les radicaux OH, par rapport aux composés hétérocycliques aromatiques à six atomes. Par ailleurs, ces études ont montrés que la présence des atomes d’azote dans le cycle aromatique a un effet désactivant sur la réactivité de ces composés avec les radicaux OH. Sur le plan spectroscopique, les spectres d’absorption UV-visibles des composés : 1,2,3 triazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine,et pyridazine, ont été déterminés en phase gazeuse et leurs constantes de photodissociation atmosphérique ont été estimées. Enfin, les données cinétiques et spectroscopiques obtenues ont permis de discuter les implications atmosphériques de ces composés en termes de durée de vie par rapport aux différents processus de dégradation atmosphériqueThis work concerns a new insight of treatment of organic pollutants pesticides before their rejection in the natural environment. This phenomenon is increasing dramatically causing many adverse effects on the environment and the health. The first step of this work focused on the treatment of aqueous solution charged with fungicides by direct electrochemical processes. The efficiency of this latter in the treatment of waters polluted by pesticides has been confirmed with a mineralization rate exceeding 80%. In the other hand, the obtained results have ensured that the nature of the anode material is one of the keys and factors having an influence on the oxidation pathway. The second step conducted by absorption spectroscopy and focused on the atmospheric reactivity in the gas phase of nitrogenous heterocyclic aromatic compounds. These species are expected during the degradation of pesticides. The use of an atmospheric simulation chamber at different temperatures allowed us to follow the kinetics of these compounds with ozone and OH radicals. The kinetics of ozonolysis of these compounds is very slow. The molecular structure is the factor, according to the results obtained, controlling the atmospheric reactivity of these compounds in the case of their reaction with OH radicals. Indeed, the 5-atom aromatic heterocyclic compounds have a greater reactivity with respect to the OH radicals, compared with six-membered aromatic heterocyclic compounds. Moreover, according to these studies, the presence of nitrogen atoms in the aromatic ring has a deactivating effect on the reactivity of these compounds with the OH radicals. Spectroscopically, the UV-visible absorption spectra of the compounds 1,2,3-triazole, pyrazole, pyrazine, pyrimidine, and pyridazine were determined in the gas phase and their atmospheric photodissociation constants were estimated. Finally, the kinetic and spectroscopic data obtained made it possible to discuss the atmospheric implications of these compounds in terms of their lifetime with respect to the different processes of atmospheric degradation
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De, Perre Chloé. „Etude des interactions matière organique dissoute : contaminants organiques dans l'environnement aquatique“. Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13933/document.
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Suite à une anthropisation généralisée des ressources aquatiques et des écosystèmes associés, on retrouve de nombreux contaminants chimiques organiques à l’état de traces dans l’environnement aquatique. En parallèle de ces contaminants, dans les milieux aquatiques on retrouve également des molécules rassemblées sous la dénomination « matière organique dissoute (MOD) », qui sont des mélanges complexes de molécules et macromolécules, qui peuvent s’associer à ces contaminants et influencer leur comportement et leur distribution. Les interactions entre MOD et contaminants peuvent s’avérer difficiles à étudier étant donné qu’elles sont dépendantes de nombreux facteurs tels que la nature des contaminants et de la MOD, ainsi que des paramètres physico-chimiques du milieu. L’objectif de ces travaux était donc d’étudier ces interactions. Les contaminants organiques choisis ont été les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et les substances pharmaceutiques. D’autre part, plusieurs types de MOD d’origine naturelle ou commerciale ont été utilisés. Pour étudier les interactions, plusieurs techniques analytiques ont été développées dont la micro-extraction sur phase solide couplée à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse et l’extinction de fluorescenceIn relation with a widespread human impact on aquatic resources and ecosystems, many organic chemical contaminants are present at trace levels in aquatic environments. In parallel to these contaminants, dissolved organic matter (DOM), which is composed of complex mixtures of molecules and macromolecules, is also found and could be associated with these contaminants and influence their behavior and distribution. Interactions between DOM and contaminants can be very difficult to understand because they depend on many factors such as the nature of contaminants and DOM, as well as on environmental physico-chemical parameters. The aim of this work was thus to study these interactions. Organic contaminants studied were Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and pharmaceuticals. On the other hand, several types of natural and commercial DOM have been used. To study the interactions, several analytical techniques have been developed like solid phase microextraction coupled to gas chromatography and mass spectrometry and fluorescence quenching
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Marcandella, Élise. „Caractérisation biophysicochimique du transfert d'un soluté réactif en milieu poreux saturé : application à la migration du phényl acétate de mercure à travers les sédiments du Rhin“. Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL026N.
Annotation:
Prédire le risque de pollution d'une nappe lié à une décharge, accidentelle ou non, d'un pesticide dans l'environnement est nécessaire pour minimiser ses impacts sur l'écosystème souterrain. L’objectif de ce travail est de modéliser le transfert monodimensionnel d'un micropolluant organomercuriel (le phényl acétate de mercure ou PMA) à travers un milieu poreux saturé considéré comme homogène et isotrope (représenté par une colonne en verre remplie de sédiments du Rhin). Ce transfert fait intervenir des processus physicochimiques qui peuvent être couplés avec des effets biologiques. Après une synthèse des résultats relatifs à la réactivité physicochimique du PMA en présence de sédiments (essais statiques et dynamiques), les aspects biologiques ont été envisagés. Ainsi, des tests en laboratoire (essais statiques) ont été réalisés avec une souche de Pseudomonas fluorescens (souche PL IV) résistante au PMA qui a été isolée du milieu naturel après une pollution par des organomercuriels. Ces expériences ont permis de dresser un panorama des facteurs environnementaux influençant la croissance et les capacités de dégradation de la souche bactérienne sélectionnée. Parallèlement, un modèle mathématique et un code de calcul (SIMCOL) ont été utilisés pour simuler le comportement du polluant lors de sa migration à travers un milieu poreux saturé. Leur utilisation a permis d'écarter certaines hypothèses de transfert
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Molnar, Nathalie. „Impact des effluents de la crevetticulture sur la dynamique de la matière organique benthique et leurs implications sur les processus biogéochimiques dans une mangrove (Nouvelle-Calédonie)“. Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2012. http://www.theses.fr/2012MNHN0002.
Annotation:
En Nouvelle-Calédonie, la mangrove est utilisée comme une zone tampon entre les fermes crevetticoles et le lagon, afin que celle-ci agisse comme un biofiltre qui permettrait le traitement naturel de la charge organique des effluents. Alors que les impacts des effluents sur la chimie des eaux de surface dans la mangrove sont relativement bien compris, leurs effets sur le compartiment benthique, aussi bien au niveau géochimique que biologique, sont quasiment inconnus. L’objectif de cette thèse était de comprendre la capacité de la mangrove à intégrer l’apport d’effluents aquacoles dans son substrat. Une double problématique a été définie, à savoir, la compréhension des processus de minéralisation de la matière organique sous différentes strates de végétation de mangrove, et le suivi spatio-temporel des effluents à l’aide d’outils moléculaires et isotopiques. Un échantillonnage a été réalisé durant une année complète, afin de couvrir le cycle d’activité d’une ferme crevetticole ainsi que les variations saisonnières. Deux mangroves ont été étudiées, une recevant des effluents, et l’autre servant de zone témoin. La matière organique contenue dans les effluents est dispersée de façon homogène dans la mangrove par les marées, une partie est sédimentée et subit les processus de décomposition, mais une partie est exportée de l’écosystème, la mangrove ne pouvant traitée la totalité de la charge organique. Il apparait clairement que la zonation de la mangrove joue un rôle clé dans le traitement naturel des effluents. Du fait de la nature très organique de son substrat, et qu’elle est quotidiennement balayée par les marées, la strate à Rhizophora apparait comme une zone préférentielle de dispersion des effluents. Sa dynamique biologique ne semble pas être altérée par les rejets d’effluents. Dans la strate à Avicennia, malgré la quantité de MO qui s’y dépose, le substrat ne bascule pas dans l’anoxie du fait d’une bioturbation importante liée à la densité de crabes et l’activité physiologique du système racinaire qui y sont boostés par l’apport des effluents. Cependant, il ne peut s’agir d’une zone de rejet pérenne du fait de la modification de la sédimentation et donc de la durée d’immersion locale qui régit la zonation végétale de l’écosystèmeIn New Caledonia, the mangrove is used as a buffer zone between the shrimp farms and the lagoon, in order that the mangrove acts as a biofilter that would allow the treatment of the organic load of effluents. While the impacts of effluents on surface water in the mangroves are relatively well understood, their effects on the benthic compartment, at both geochemical and biological, remained largely unknown. The objective of this thesis was to understand the ability of the mangrove to process the effluent in its substrate. A dual problematic was defined, understanding the processes of mineralization of organic matter below different mangrove stands, and monitoring the effluent in a spatiotemporal way, using molecular and isotopic tools. Sampling was conducted during a year in order to cover the cycle of the farm, as well as seasonal variations, in two mangroves, one receiving effluents from a shrimp farm, and the other serving as control area. The MO contained in the effluent is dispersed homogeneously in the mangroves by the tides, some is deposited and is subjected to decay processes, but some is exported from the ecosystem, the mangroves cannot buffer the entire organic load. The zonation of mangrove clearly plays a key role in the natural treatment of effluents. Due to the organic nature of its substrate, and the fact that it is daily swept by tides, the Rhizophora stand appears as a zone of preferential dispersion of effluents. Its functioning does not appear altered by the effluent discharge. As for Avicennia stand, despite the amount of MO which is deposited, the substrate does not switch to anoxia due to intense bioturbation resulting from the density of crabs and the physiological activity of the root system, which are both boosted by the contribution of effluents. However, it may not be used as a discharge area because of the modification of the sedimentation and consequently of the immersion time, which governs the zonation of the ecosystem
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Kouzayha, Abir. „Développement des méthodes analytiques pour la détection et la quantification de traces des HAP et de pesticides dans l'eau : application à l'étude de la qualité des eaux libanaises“. Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14414/document.
Annotation:
La pollution des eaux est particulièrement problématique pour les pays industrialisés et les pays en développement. Des suivis environnementaux se sont alors avérés nécessaires afin de progresser dans la compréhension des origines et des conséquences de la présence de ces polluants. Parmi les polluants organiques les plus dangereux, les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et les pesticides qui peuvent se retrouver à l’état de traces dans les milieux aquatiques. Leur analyse nécessite des méthodes analytiques à la fois spécifiques et sensibles. L’Extraction sur Phase Solide (SPE) suivi d’une analyse par la Chromatographie Gazeuse couplée à la Spectrométrie de Masse (GC-MS) est la méthode la plus couramment employée. Les travaux de thèse s’inscrivent ainsi dans l’optique généralevisant à développer des nouvelles méthodes analytiques pour l’extraction et l’analyse de cesdeux familles de polluants organiques présents dans l’eau. Afin de pallier les contraintes classiques de la SPE, une nouvelle approche a été développée qui consiste à introduire latechnique de centrifugation dans certaines étapes de la procédure SPE. La nouvelle méthodeélaborée a permis de réduire considérablement le temps de préparation et d’économiserl’utilisation et le rejet des solvants organiques, en réduisant presque 10 fois les volumes nécessaires à l’obtention des rendements de récupération satisfaisants. Une méthoded’analyse par injection à température programmable (PTV) a été optimisée afin d’améliorerles seuils de détection des HAP. Cette étude a permis également d’avoir les informations surla qualité des eaux de pluie, eaux souterraines et eaux de surface au Liban quant au niveau deleur contamination pour les HAP et les pesticidesWater pollution presents a very critical problem facing industrial and developping countries. The environmental monitoring of the contaminants seems necessary to understand their sources and impacts. Among a wide variety of organic pollutants present in water,polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and pesticides are of particular importance as widespread, persistent, and toxic contaminants. They are usually present at trace levels in theacquatic surfaces; therefore their detection and control require selective and sensitiveanalytical procedures. The Solid-Phase Extraction (SPE) followed by the Gas-Chromatography coupled to Mass Spectrometry (GC-MS) are the most commonly usedtechniques for their analysis in water. Thesis objectives are focused on the development of new analytical methods for the extraction and analysis of these two families of pollutants present in water. To overcone the contraints of the traditional SPE, a new approach was developed consisting on the introduction of the centrifugation in several steps of the procedure. The new method showed practical environmental and economical advantages interms of sample preparation time, simplicity, reduction in solvent use, and cost and isparticularly suitable for routine applications requiring a high sample throughput. Aprogrammed temeperature vaporizing (PTV) injection method was also optimized and validated in order to improve the detection limits for the GC-MS analysis of PAHs. The evaluation of the quality of different water systems in Lebanon including rainwater,groundwater, drinking water and surface water was accomplished in this study
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Capdeville, Marion-Justine. „Études des cycles biogéochimiques des contaminants organiques dits « émergents » dans les systèmes aquatiques“. Electronic Thesis or Diss., Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14304.
Annotation:
Les substances pharmaceutiques font partie du groupe des contaminants émergents du fait de leur intérêt récent dans les études environnementales comparativement à des polluants étudiés depuis plus longtemps tels que les pesticides. Elles correspondent aux principes actifs des médicaments et, à ce titre, sont responsables des propriétés pharmacologiques des médicaments. Ce sont donc des molécules biologiquement actives qui peuvent agir sur les organismes vivants présents dans les écosystèmes impactés. L’origine des substances pharmaceutiques dans l’environnement est variable mais les principales sources sont liées à leur utilisation en médecine humaine ou vétérinaire. Une fois consommées, les substances pharmaceutiques sont excrétées dans les urines ou les fèces et se retrouvent dans les eaux usées (consommation humaine) ou dans les déchets d’élevage (consommation vétérinaire). Dans le premier cas, elles peuvent être rejetées directement dans le milieu, ou indirectement, avec les eaux usées traitées ou les boues résiduaires, après traitement dans les stations d’épuration (STEP). Dans le deuxième cas, elles atteignent directement le milieu lorsque les animaux sont élevés en prairie ou indirectement lorsque les déchets d’élevage sont épandus sur les sols agricoles pour les fertiliser. Ces travaux de thèse se sont attachés à étudier l’origine et le devenir de ces substances dans ces 2 cas de figure. Ainsi en se basant sur des critères de consommation, de présence dans l’environnement par rapport à des études antérieures, de toxicité et d’écotoxicité, d’originalité et de disponibilité des composés standards de référence, 32 puis 78 molécules appartenant aux classes thérapeutiques des antibiotiques, des anticancéreux, des béta-bloquants, des anti-VIH et des inhibiteurs de phosphodiestérase de type 5 (PDE 5) ont été étudiées dans 2 continuums : i) effluents hospitaliers - eaux usées brutes et traitées – eaux de surface, et ii) eaux usées brutes et traitées - eaux de surface - eaux de captage souterraines. En s’appuyant sur les mêmes critères de sélection, le devenir de 7 antibiotiques a été étudié dans des lisiers porcins dans des filières simples de traitement du lisier (fosse de stockage), dans des filières complexes de traitement du lisier (système de traitement ressemblant à des mini STEP) et dans des mésocosmes en conditions contrôlées. Pour pouvoir réaliser l’ensemble de ces études, des protocoles analytiques mettant en œuvre une étape d’extraction par SPE (Solide Phase Extraction) ou d’extraction ASE (Extraction Accélérée par Solvant) puis de purification par SPE et d’analyse par LC/MS/MS (Chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem) ont été développés. Ces protocoles, en remplissant des critères de qualité tels que des limites de détection et de quantification compatibles avec des analyses environnementales (de l’ordre du ng/l à la dizaine de ng/l), une bonne linéarité, précision, justesse et performance, ont permis d’analyser la phase dissoute des échantillons d’eaux et la phase dissoute et solide des échantillons de lisiers. Il ressort des analyses des échantillons aqueux que : i) les béta-bloquants, les anti-VIH et les antibiotiques appartenant aux familles des macrolides, des fluoroquinolones et des sulfonamides, sont les molécules les plus représentatifs de la contamination du milieu naturel parmi les classes étudiées ; ii) les rejets de STEP sont une source majeure de la contamination des systèmes aquatiques ; iii) les eaux usées sont davantage contaminées en hiver qu’en été ; et iv) les eaux de surface sont davantage contaminées en été qu’en hiverPharmaceutical substances belong to the group of emerging contaminants due to their recent interest in environmental studies in comparison with pollutants who have been studied for a longer time like pesticides. They correspond to the active ingredient of drugs and by this mean are responsible for their pharmacological properties. Consequently they are biologically active molecules that can act on living organisms present in impacted ecosystems. The origin of pharmaceuticals in the environment is variable but the main sources are related to their use in human and veterinary medicine. Once consumed, pharmaceutical substances are excreted in urine or feces and are found in wastewater (human consumption) or animal manure (veterinary consumption). In the first case, they can be discharged directly in the environment, or indirectly, with treated wastewater or sludge from sewage treatment plants (SWTP). In the second case, they directly reach the environment when animals are bred on grassland or indirectly when livestock wastes are spread on agricultural soils as fertilizer. This PhD work has been focused on the study of the origin and fate of pharmaceutical substances in these 2 cases. Thus according to consumption data, occurrence in the environment reported in previous studies, toxicity and ecotoxicity data, originality and availability of reference standard compounds, 32 then 78 molecules belonging to 5 different therapeutic classes (antibiotics, antineoplastics, beta-blockers, anti-HIV, phosphodiesterase type 5 inhibitors (PDE 5 inhibitors)) were studied in 2 continuums : i) hospital wastewater effluents – raw and treated wastewater – surface water, and ii) raw and treated wastewater – surface water – ground water. Based on the same selection criteria, the fate of 7 antibiotics was studied in pig manure in simple manure storage facilities (storage tank), in aerobic manure treatment facilities (treatment system like in small SWTP) and in mesocosms under controlled conditions. In order to achieve all these studies, analytical protocols implementing an extraction step by SPE (Solid Phase Extraction) or an ASE extraction (Accelerated Solvent Extraction) followed by a SPE purification and an analytical step by LC / MS / MS (liquid chromatography tandem mass spectrometry) have been developed. These protocols, by filling out quality criteria such as limits of detection and quantification compatible with environmental analysis (ng/l to dozen of ng/l), good linearity, precision, accuracy and performance, were used to analyze the dissolved phase of water samples and dissolved and solid phases of pig manure samples. The water samples analysis shows : i) beta-blockers, anti-HIV and antibiotic belonging to the families of macrolides, fluoroquinolones and sulfonamides are the most representative molecules of the environmental contamination from the classes studied; ii) SWTP releases are a major source of aquatic systems’ contamination; iii) wastewaters are more contaminated in winter than in summer; and iv) surface water are more contaminated in summer than in winter. The pig manure samples analysis shows : i) the levels of contamination of manure by antibiotics are high, from a few µg/l to mg/l; ii) the manure level of contamination is not related to the physiological stage of pigs; iii) the interest to store manure before spreading in order to reduce the antibiotics contamination is not highlighted; iv) oxytetracycline, tetracycline, tylosin and marbofloxacin are mainly present in the solid phase whereas sulfadiazine, lincomycin and monensin are mainly present in the liquid phase of manure; v) the separation of solid and liquid phases reduce manure contamination in aerobic treatment facilities; and vi) antibiotics degradation is mainly aerobic.Key words:
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Lannoy, Anthony. „Contribution des cyclodextrines au développement de systèmes photocatalytiques à base de TiO2 : applications à la dégradation de polluants organiques dans l'eau“. Thesis, Artois, 2014. http://www.theses.fr/2014ARTO0408.
Annotation:
La photocatalyse hétérogène est une technique d'oxydation avancée prometteuse dans le domaine de la dépollution d’effluents aqueux ou gazeux industriels contenant des composés organiques tels que les colorants, engrais, pesticides ou composés organiques volatils (COV). La photocatalyse met en oeuvre l'excitation d’un matériau semi-conducteur par une radiation lumineuse et dans ce contexte le dioxyde de titane (TiO2) est le photocatalyseur le plus couramment employé. Cependant, son activité est liée à de nombreux paramètres (longueur d'onde d'irradiation, paramètres texturaux, composition cristalline…) qu'il convient de maitriser si on veut concevoir un système de dépollution efficace. Afin d’améliorer les performances du TiO2, différentes approches ont émergé durant les dernières décennies, telles que ledopage par des métaux de transition ou le dopage par des composés organiques.Le sujet de la thèse s’est inscrit dans ce contexte et a porté sur le développement de systèmes photocatalytiques élaborés en présence de cyclodextrines (molécules cages formées par l’enchainement d’unités glucosidiques) pour la dégradation de polluants organiques en phase aqueuse. Il s'articule en trois parties principales. La première partie a été consacrée à la possibilité de combiner directement l’action d’un dioxyde de titane commercial (P25) en suspension aqueuse en présence de cyclodextrines pour améliorer le rendement de réactions photocatalysées. Appliquée à la dégradation photocatalytique d’un COV hydrophobe (toluène) dans l’UV, l’étude n’a pas montré d’impact positif des cyclodextrines. Les résultats ont été rationnalisés par l’évaluation des capacités d’adsorption des cyclodextrines sur la surface duphotocatalyseur et des constantes d’association 1:1 CD:toluène. Le deuxième partie a porté sur la synthèse d’une série de matériaux mésoporeux TiO2 par voie sol-gel colloïdale en utilisant comme agents structurants des assemblages supramoléculaires de type Pluronic 123-cyclodextrine partiellement méthylée (micelles). L’introduction de cyclodextrine méthylée en quantité contrôlée permet de jouer sur le glonflement des micelles. Après élimination de l’agent template par calcination, il est mis en évidence qu’il est possible de moduler les paramètres texturaux et structuraux du dioxyde de titane. Ces matériaux ont été évalués dans la réaction de dégradation de l’acide phénoxyacétique en phase aqueuse sous une irradiation proche du rayonnement visible (365 nm). Dans la troisième partie, le développement de matériaux mésoporeux TiO2 par voie sol-gel colloïdale a été poursuivi en substituant les assemblages supramoléculaires comme agents structurants par des cyclodextrines seules. Les paramètres de synthèse ont été optimisés avec différentes types de cyclodextrines (natives ou modifiées) et différentes concentrations.Les meilleurs résultats en termes de dégradation photocatalytique de l’acide phénoxyacétique à 365 nm ont été obtenus avec le matériau R25-T500 préparé à partir de cyclodextrine alétoirement méthylée à 25 g/L. Enfin, l’incorporation d’or sous forme HAuCl4 durant le protocole de synthèse a même permis d’observer une augmentation de l’activité photocatalytique sous irradiation à 420 nm comparativement au catalyseur référence TiO2 P25Photocatalysis is a promising advanced oxidation process (AOPs) to efficiently removing non biodegradable pollutants from atmosphere. Among photocatalysts, titanium dioxide (TiO2) remains certainly one of the most attractive materials because it is relatively inexpensive, nontoxic and photochemically stable. However, several factors such as wavelength of irradiation, the crystal phase composition, the surface area and the adsorption properties of the catalyst are likely to affect the hotocatalytic efficiency. The design of semiconductor metal oxide nanoparticles with tunable pore size and morphology andcontrollable composition is so important to create an efficient remediation process. To improve the photoactivity of the semi-conductor, several approaches have already been reported such as the combination of metallic or organic material to titanium dioxide. Cyclodextrins (CDs) are natural cyclic oligosaccharides derived from starch that can include in their hydrophobic cavity many organic compounds by host-guest interaction and thus increase the solubility of the guest. Taking advantage of their inclusion capacity, CDs can play a major role in catalytic processes. Numerous works involving the combined use of cyclodextrins and titanium dioxide have been reported but depending on the structure of the reactants and the reaction conditions, the CD may or may not improve the photocatalytic degradation of pollutants and it seems difficult to predict the effect of CDs on a photocatalytic process. To further understand the interactions between CD and TiO2 and to improve the performance of a photocatalytic remediation process, we studied the effect of different CDs on the properties of commercial or synthesized titanium dioxide nanoparticules. The performances of our catalysts were evaluated on thephotodegradation of two pollutants in aqueous phase: the toluene (VOC) and the phenoxyacetic acid (herbicide). This work has been divided into 3 parts: first we evaluated the impact of different CDs on the photocatalytic degradation of toluene in aqueous phase by a commercial titanium dioxide (P25). Then in a second part we investigated a template-directed colloidal self-assembly strategy for the production, in aqueous phase, of nanostructured TiO2 materials with tunable porosity and crystalline framework. The approach employs the supramolecular assemblies formed between a methylated β-cyclodextrin and the block copolymer P123 as soft templates and TiO2 nanocrystals as building blocks. Finally, we have investigated the possibility of using the cyclodextrin alone as soft templates for the preparation of a series of mesoporous titania materials with tunable properties The results show that a modified cyclodextrin can modulate the textural and structural parameters of TiO2 in order to maximize the degradation of phenoxyacetic acid in aqueous phase under near visible radiation. The incorporation of gold in our synthesis method has even increased the photocatalytic activity of our semi-conductor compared to the commercial P25 for an irradiation of 420 nm
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Li, Zhi. „Devenir des résidus de médicaments dans les sols, biodégradation-sorption : discussion dans un contexte de réutilisation des eaux usées“. Thesis, Montpellier 1, 2012. http://www.theses.fr/2012MON13523/document.
Annotation:
L'irrigation par les eaux usées est une pratique intéressante dans les régions arides et semi-arides où la ressource en eau subit une pression accrue. Cependant, cette pratique risque de contaminer les sols par des contaminants chimiques tels que les polluants organiques émergents comme les médicaments. Les mécanismes de transfert et de transformation de ces molécules sont encore peu connus. L'objectif de cette thèse a été d'étudier les processus de biodégradation et de sorption des médicaments en conditions contrôlées, avec une réflexion dans le contexte de la réutilisation des eaux usées pour l'irrigation. Nous avons exploité la signature chirale de l'antidépresseur venlafaxine (VEN) et de son métabolite humain majeur O-desméthyl venlafaxine (ODV) afin de discriminer le processus biologique et les processus abiotiques. Les résultats au laboratoire ont montré une corrélation entre le taux de biodégradation et le changement de fraction énantiomérique. La fraction énantiomérique de la VEN a été ensuite suivie à la sortie d'une STEP et dans une rivière recevant ce rejet, où un changement de la fraction énantiomérique a été observé, montrant l'intérêt de mieux développer cette approche pour des études de biodégradation in situ. Le processus de sorption des molécules cationiques VEN et ODV a été étudié avec deux approches, statique en batch et dynamique en colonne de lixiviation, avec une comparaison avec les molécules neutres carbamazépine et son métabolite trans-10,11-dihydro-10,11-dihydroxy carbamazepine. L'étude en batch a montré que pH et force ionique a influencé la sorption des molécules cationiques mais pas celle des molécules neutres. L'échange cationique pourrait ainsi jouer un rôle important dans la sorption des molécules cationiques. L'étude de la lixiviation a montré que les molécules neutres ont été plus mobiles que les molécules cationiques et elles sont susceptibles de contaminer l'eau souterraine dans le cas de l'irrigation par des eaux uséesWastewater irrigation represents great interest in arid and semi-arid regions where water demand is important. However, wastewater irrigation results in, for example, soil contamination by emerging organic pollutants such as pharmaceuticals. Transport and transformation mechanisms of these substances are still poorly understood. The objective of this thesis was to study the processes of biodegradation and sorption of pharmaceutical products in laboratory experiments, with a special reflection in the context of wastewater irrigation. Firstly, we exploited the chiral signature of the antidepressant venlafaxine (VEN) and its major human metabolite O-desmethyl venlafaxine (ODV) in order to discriminate the biological processes from other processes. Laboratory experiment showed a correlation between the biodegradation rate and the change in enantiomer fraction. The VEN was then monitored at the outlet of a WWTP and in the river receiving the discharge. A change in enantiomer fraction showed the interest for a better development of this application to investigate in situ biodegradation. Secondly, the sorption of cationic molecules VEN and ODV, as well as the neutral molecules antiepileptic carbamazepine and its human metabolite trans-10,11-dihydro-10,11-dihydroxy carbamazepine, was studied in batch and soil column leaching experiments. The pH and ionic strength conditions in batch experiment influenced the sorption of VEN and ODV, while there was little impact for neutral compounds. The cationic exchange should play an important role in the sorption process of cationic molecules. Leaching study showed that neutral compounds are much more mobile than cationic compounds; therefore they may contaminate groundwater in the case of wastewater irrigation
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Capdeville, Marion-Justine. „Études des cycles biogéochimiques des contaminants organiques dits « émergents » dans les systèmes aquatiques“. Thesis, Bordeaux 1, 2011. http://www.theses.fr/2011BOR14304/document.
Annotation:
Les substances pharmaceutiques font partie du groupe des contaminants émergents du fait de leur intérêt récent dans les études environnementales comparativement à des polluants étudiés depuis plus longtemps tels que les pesticides. Elles correspondent aux principes actifs des médicaments et, à ce titre, sont responsables des propriétés pharmacologiques des médicaments. Ce sont donc des molécules biologiquement actives qui peuvent agir sur les organismes vivants présents dans les écosystèmes impactés. L’origine des substances pharmaceutiques dans l’environnement est variable mais les principales sources sont liées à leur utilisation en médecine humaine ou vétérinaire. Une fois consommées, les substances pharmaceutiques sont excrétées dans les urines ou les fèces et se retrouvent dans les eaux usées (consommation humaine) ou dans les déchets d’élevage (consommation vétérinaire). Dans le premier cas, elles peuvent être rejetées directement dans le milieu, ou indirectement, avec les eaux usées traitées ou les boues résiduaires, après traitement dans les stations d’épuration (STEP). Dans le deuxième cas, elles atteignent directement le milieu lorsque les animaux sont élevés en prairie ou indirectement lorsque les déchets d’élevage sont épandus sur les sols agricoles pour les fertiliser. Ces travaux de thèse se sont attachés à étudier l’origine et le devenir de ces substances dans ces 2 cas de figure. Ainsi en se basant sur des critères de consommation, de présence dans l’environnement par rapport à des études antérieures, de toxicité et d’écotoxicité, d’originalité et de disponibilité des composés standards de référence, 32 puis 78 molécules appartenant aux classes thérapeutiques des antibiotiques, des anticancéreux, des béta-bloquants, des anti-VIH et des inhibiteurs de phosphodiestérase de type 5 (PDE 5) ont été étudiées dans 2 continuums : i) effluents hospitaliers - eaux usées brutes et traitées – eaux de surface, et ii) eaux usées brutes et traitées - eaux de surface - eaux de captage souterraines. En s’appuyant sur les mêmes critères de sélection, le devenir de 7 antibiotiques a été étudié dans des lisiers porcins dans des filières simples de traitement du lisier (fosse de stockage), dans des filières complexes de traitement du lisier (système de traitement ressemblant à des mini STEP) et dans des mésocosmes en conditions contrôlées. Pour pouvoir réaliser l’ensemble de ces études, des protocoles analytiques mettant en œuvre une étape d’extraction par SPE (Solide Phase Extraction) ou d’extraction ASE (Extraction Accélérée par Solvant) puis de purification par SPE et d’analyse par LC/MS/MS (Chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem) ont été développés. Ces protocoles, en remplissant des critères de qualité tels que des limites de détection et de quantification compatibles avec des analyses environnementales (de l’ordre du ng/l à la dizaine de ng/l), une bonne linéarité, précision, justesse et performance, ont permis d’analyser la phase dissoute des échantillons d’eaux et la phase dissoute et solide des échantillons de lisiers. Il ressort des analyses des échantillons aqueux que : i) les béta-bloquants, les anti-VIH et les antibiotiques appartenant aux familles des macrolides, des fluoroquinolones et des sulfonamides, sont les molécules les plus représentatifs de la contamination du milieu naturel parmi les classes étudiées ; ii) les rejets de STEP sont une source majeure de la contamination des systèmes aquatiques ; iii) les eaux usées sont davantage contaminées en hiver qu’en été ; et iv) les eaux de surface sont davantage contaminées en été qu’en hiverPharmaceutical substances belong to the group of emerging contaminants due to their recent interest in environmental studies in comparison with pollutants who have been studied for a longer time like pesticides. They correspond to the active ingredient of drugs and by this mean are responsible for their pharmacological properties. Consequently they are biologically active molecules that can act on living organisms present in impacted ecosystems. The origin of pharmaceuticals in the environment is variable but the main sources are related to their use in human and veterinary medicine. Once consumed, pharmaceutical substances are excreted in urine or feces and are found in wastewater (human consumption) or animal manure (veterinary consumption). In the first case, they can be discharged directly in the environment, or indirectly, with treated wastewater or sludge from sewage treatment plants (SWTP). In the second case, they directly reach the environment when animals are bred on grassland or indirectly when livestock wastes are spread on agricultural soils as fertilizer. This PhD work has been focused on the study of the origin and fate of pharmaceutical substances in these 2 cases. Thus according to consumption data, occurrence in the environment reported in previous studies, toxicity and ecotoxicity data, originality and availability of reference standard compounds, 32 then 78 molecules belonging to 5 different therapeutic classes (antibiotics, antineoplastics, beta-blockers, anti-HIV, phosphodiesterase type 5 inhibitors (PDE 5 inhibitors)) were studied in 2 continuums : i) hospital wastewater effluents – raw and treated wastewater – surface water, and ii) raw and treated wastewater – surface water – ground water. Based on the same selection criteria, the fate of 7 antibiotics was studied in pig manure in simple manure storage facilities (storage tank), in aerobic manure treatment facilities (treatment system like in small SWTP) and in mesocosms under controlled conditions. In order to achieve all these studies, analytical protocols implementing an extraction step by SPE (Solid Phase Extraction) or an ASE extraction (Accelerated Solvent Extraction) followed by a SPE purification and an analytical step by LC / MS / MS (liquid chromatography tandem mass spectrometry) have been developed. These protocols, by filling out quality criteria such as limits of detection and quantification compatible with environmental analysis (ng/l to dozen of ng/l), good linearity, precision, accuracy and performance, were used to analyze the dissolved phase of water samples and dissolved and solid phases of pig manure samples. The water samples analysis shows : i) beta-blockers, anti-HIV and antibiotic belonging to the families of macrolides, fluoroquinolones and sulfonamides are the most representative molecules of the environmental contamination from the classes studied; ii) SWTP releases are a major source of aquatic systems’ contamination; iii) wastewaters are more contaminated in winter than in summer; and iv) surface water are more contaminated in summer than in winter. The pig manure samples analysis shows : i) the levels of contamination of manure by antibiotics are high, from a few µg/l to mg/l; ii) the manure level of contamination is not related to the physiological stage of pigs; iii) the interest to store manure before spreading in order to reduce the antibiotics contamination is not highlighted; iv) oxytetracycline, tetracycline, tylosin and marbofloxacin are mainly present in the solid phase whereas sulfadiazine, lincomycin and monensin are mainly present in the liquid phase of manure; v) the separation of solid and liquid phases reduce manure contamination in aerobic treatment facilities; and vi) antibiotics degradation is mainly aerobic.Key words:
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Shokouhfar, Nasrin. „Synthèse et caractérisation de nouvelles armatures métal-organique à base de zirconium à partir de ligands carboxylates et étude de leur application dans l'adsorption et la détection des pollutions de l'eau et la capture et la conversion du CO2 et N2“. Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023ULILN058.
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Cette thèse porte sur la synthèse et la caractérisation de cadres métallo-organiques (MOF) à base de Zr et leurs applications dans le traitement de l'eau et la production de carburant solaire. Les MOF sont des matériaux poreux composés d'ions métalliques et d'éléments de liaison organiques qui présentent des structures et des fonctionnalités ajustables. Ces propriétés les rendent aptes pour diverses applications, telles que le stockage de gaz, la catalyse, la détection, l'administration de médicaments, etc.Le traitement de l'eau consiste à éliminer les contaminants de l'eau afin de la rendre propre et sans danger pour l'homme. L'un des principaux contaminants de l'eau sont les colorants, largement utilisé dans les industries du textile, du papier et du cuir. La pollution par les colorants peut entraîner de graves problèmes pour la vie aquatique, la santé humaine et la qualité esthétique de l'eau. Pour éliminer les colorants de l'eau, nous avons synthétisé un nouveau Zr-MOF appelé TMU-66, qui a une forme de sphère creuse et un groupe fonctionnel N-oxyde. TMU-66 peut adsorber efficacement et sélectivement les molécules de colorant par le biais de diverses interactions, telles que les interactions électrostatiques, l'empilement π-π et la liaison de coordination. TMU-66 a présenté une capacité d'adsorption de 472 mg/g pour le colorant rouge Congo à un pH de 6,8 et à 25 °C, une des valeurs les plus élevées obtenues jusqu'à présent pour des adsorbants à base de MOF.La production de combustibles solaires est le processus de conversion de l'énergie solaire en combustibles chimiques qui peuvent être stockés et utilisés ultérieurement. L'un des carburants les plus prometteurs est l'ammoniac (NH3), qui peut être produit à partir d'azote (N2) et d'eau (H2O) en utilisant l'irradiation solaire comme source d'énergie. Ce processus est appelé photoréduction de N2 ou fixation photocatalytique de l'azote. Cependant, ce processus est difficile car N2 est très stable et difficile à décomposer. Nous avons modifié un autre Zr-MOF, appelé MOF-808, en introduisant un groupe nitro dans le linker organique. Cette structure modifiée peut absorber la lumière visible et transférer des électrons aux molécules de N2. Nous avons également combiné le MOF-808/NIP avec un autre matériau, le g-C3N4, pour améliorer l'absorption de la lumière et le transfert d'électrons. Le composite ainsi obtenue, MOF-808/NIP@g-C3N4, peut produire jusqu'à 490 μmol d'ammoniac par gramme de composite et par heure sous irradiation visible.En résumé, les objectifs de ce travail de thèse étaient d'étudier le potentiel des MOF pour deux applications distinctes, en utilisant une approche conceptuelle qui intègre l'ingénierie de la bande interdite, la modulation de la structure et les matériaux composites à hétérojonction. Les résultats ont révélé que les MOF peuvent adsorber les impuretés de l'eau et fonctionner comme des photocatalyseurs pour produire de l'ammoniac grâce à la photoréduction de N2 sous irradiation visible. Les résultats obtenus ouvrent des perspectives très intéressantes dans le domaine de traitement de l'eau polluée et de production d'ammoniac. Ces technologies sont cruciales pour sauvegarder notre planète et garantir un avenir stableThis thesis investigates the synthesis and characterization of Zr-based metal-organic frameworks (MOFs) and their applications in water treatment and solar fuel production. MOFs are porous materials composed of metal ions and organic linkers that exhibit tuneable structures and functionalities. These properties make them suitable for various applications, such as gas storage, catalysis, sensing, drug delivery, etc.Water treatment is the process of removing contaminants from water to make it safe and clean for human use. One of the main contaminants in water are dyes, which are widely used in the textile, paper, and leather industries. Dye pollution can cause serious problems for aquatic life, human health, and aesthetic quality of water. To remove dyes from water, we synthesized a new Zr-MOF called TMU-66, which has a hollow sphere shape and an N-oxide functional group. TMU-66 can efficiently and selectively adsorb dye molecules through various interactions, such as electrostatic attraction, π-π stacking, and coordination bonding. TMU-66 exhibited and adsorption capacity of 472 mg/g for Congo red dye at pH 6.8 and 25 °C, one of the highest values achieved for MOF-based adsorbents so far.Solar fuel production is the process of converting solar energy into chemical fuels that can be stored and used later. One of the most promising fuels is ammonia (NH3), which can be produced from nitrogen (N2) and water (H2O) using sunlight as the energy source. This process is called N2 photoreduction or photocatalytic nitrogen fixation. However, this process is challenging because N2 is very stable and difficult to break apart. We modified another Zr-MOF called MOF-808 by adding a nitro group to its linker. The modified framework is able to absorb visible light and transfer electrons to N2 molecules. We also combined MOF-808/NIP with another material called g-C3N4, which can enhance light absorption and electron transfer. The resulting composite, MOF-808/NIP@g-C3N4, can produce up to 490 μmol ammonia per gram of composite per hour under visible light and ambient conditions.In summary, the objectives of this thesis work were to investigate the potential of MOFs for two distinct applications, utilizing a conceptual design approach that incorporated bandgap engineering, structure modulation, and heterojunction composite materials. The findings revealed that MOFs can absorb water impurities and function as photocatalysts to achieve ammonia production through solar-powered N2 photoreduction. This breakthrough has the potential to foster the creation of more effective and environmentally conscious technologies that tackle worldwide water pollution and ammonia production issues. These technologies are crucial in safeguarding our planet and guaranteeing a stable future
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Hamdi, Olfa. „Digestion anaérobie d'effluents d'une conserverie de thon tunisienne : aspects biotechnologiques et microbiologiques“. Thesis, Aix-Marseille, 2015. http://www.theses.fr/2015AIXM4711.
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Deux réacteurs, R1 et R2, ont été alimentés quotidiennement avec les effluents à traiter à des TRH de 13 jours et de 20 jours, respectivement. Les résultats obtenus ont montré un taux d'abattement de la dégradation de la matière organique de 53% pour R2, contre 35% pour R1. Afin de mieux comprendre le fonctionnement biologique de ces réacteurs, nous avons exploré les communautés microbiennes d'importance écologique impliquées dans la dégradation de la matière organique contenue dans ces effluents. Cela a été réalisé dans un premier temps par des approches moléculaires en utilisant la technique de DGGE et le pyroséquençage 454. Nous avons alors montré que les représentants du domaine des Bacteria étaient les plus représentés dans les deux réacteurs par rapport aux Archaea avec une plus grande diversité au niveau du réacteur R2. Les séquences de Bacteria obtenues sont affiliées principalement aux phylums des Firmicutes, des Bacteroïdetes, et des Synergistetes, impliquées dans l'hydrolyse et la fermentation de la matière organique des effluents. Une mention particulière est à accorder aux membres du phylum des Synergistetes qui ont été également détectés par pyroséquençage 454. Dans les deux réacteurs, ce phylum majoritaire était représenté par deux familles, celle des "Dethiosulfovibrionaceae" et celle des "Aminiphilaceae" dont on sait qu'elles interviennant dans la dégradation des acides aminés. Enfin, l'approche culturale nous a permis d'isoler dans nos réacteurs plusieurs souches bactériennes anaérobies mésophiles hétérotrophes. Parmi celles-ci, nous avons pu décrire deux nouvelles espèces Desulfocurvus thunnarius et A thunnariumFor this purpose, two ASBR reactors R1 and R2 were tested. They were fed daily with the industrial effluents at HRT of 13 days and 20 days, respectively. The results obtained during the anaerobic treatment showed a degradation rate of the organic matter of 53% for R2 against 35% for R1. In order to better understand this process, we explored the microbial communities of ecological importance involved in the degradation of organic matter in the effluent to be treated. This was accomplished by initiating molecular approaches. Using the DGGE technique and 454 pyrosequencing, we showed that representatives of the domain Bacteria were the most dominant in both reactors as compared to Archaea with a greater diversity observed in R2 reactor. Bacteria sequences were affiliated to the phyla Firmicutes, Bacteroidetes and Synergistetes, known to be involved in the hydrolysis and fermentation of organic matter. A particular mention is given to members of the phylum Synergistetes which were also detected by pyrosequencing 454. In both reactors, this phylum was represented by two families, the "Dethiosulfovibrionaceae" and that of "Aminiphilaceae" which are recognized as significant amino acids degraders. Finally, the cultivation approach allowed us to isolate several mesophilic heterotrophic anaerobic bacteria. Among them, a new sulfate-reducing species belonging to the family Desulfovibrionaceae, Desulfocurvus thunnarius, and A thunnarium