Academic literature on the topic 'Capacité d’échange cationique'

ABSTRACT Objective: In order to promote the rational use of the various biochars in the sandy soils of Kinshasa, a study was carried out to evaluate some physicochemical parameters of four types of biochars (Acacia sp, Bambusa sp, Eichchornia crassipes and Hymenocardia acida). Methodology and results: four species of trees were used to make the biochars. These were analysed and the following parameters determined: cation exchange capacity, pH-water, nitrogen and total carbon, assimilable phosphorus, potassium, calcium and water retention capacity. With regard to the physico-chemical parameters analysed, the following conclusions were formulated; regarding pH, biochars from hardwoods (Acacia sp and Hymenocardia acida) showed an alkaline pH and those from less softwoods (Bambusa sp and Eichchornia crassipes) had neutral pH; the same results were found with the cation exchange capacity. All biochars used are generally rich in carbon and potassium content. On the other hand, nitrogen and exchangeable cation contents are low, except for the biochars of Acacias sp. The water retention capacity is very high on hardwood biochars than on those made from softer woods. Conclusion and application of the results: To amend sandy and acidic tropical soils with biochars require the following recommendations. - The use of biochars from hardwoods because they contain high concentrations of plants nutriments and have a good pH (8.1) that could play the essential role in neutralizing soil acidity. - Biochar should be ground to obtain a particle size of less than 2 mm for good retention of water and mineral elements. The smallest particles induce faster effects; however, their impact is often short-lived. Keywords: biochars, Acacia sp, Bambusa sp, Eichchornia crassipes and Hymenocardia acida. RÉSUMÉ Objectif : Dans le but de promouvoir l’utilisation rationnelle des différents biochars dans les sols sableux de Kinshasa, une étude a été menée pour évaluer certains paramètres physico-chimiques de quatre types des biochars (fabriqués à partir d’Acacia sp, Bambusa sp, Eichchornia crassipes et Hymenocardia acida) afin de préconiser ceux qui présentent les meilleurs caractéristiques. Méthodologie et résultats : quatre espèces d’arbres ont été utilisées pour fabriquer les biochars ; ces derniers ont été analysés et les paramètres suivants ont été déterminés : la capacité d’échange cationique, le pH-eau, les teneurs en azote et carbone total, phosphore assimilable, potassium, 17680 Ekuya et al., J. Appl. Biosci. Vol: 170, 2022 Physico-chemical characteristics of the biochars of Acacia sp, Bambusa sp, Eichchornia crassipes and Hymenocardia acida. calcium et la capacité de rétention d’eau. Au regard des paramètres physico-chimiques analysés, les conclusions ci-après ont été formulées ; concernant le pH, les biochars issus des bois durs (Acacia sp et Hymenocardia acida) ont présenté un pH alcalin et ceux de bois moins durs (Bambusa sp et Eichchornia crassipes) ont le pH presque neutre ; et les mêmes résultats ont été remarqués avec la capacité d’échange cationique. Quant aux teneurs en nutriments, tous les biochars sont généralement riche en carbone et en potassium. Par contre les teneurs en azote et en cations échangeables sont faibles à l’exception des biochars d’Acacias sp. La capacité de rétention d’eau est très élevée sur les biochars de bois durs que ceux issus de bois tendres. Conclusion et application des résultats : Pour utiliser raisonnablement les biochars dans les sols tropicaux sableux et acide, il convient de recommander ce qui suit ; utiliser les biochars issu des bois durs car ils contiennent des concentrations élevées en éléments minéraux et possède un bon pH (8,1) qui pourrait jouer le rôle capital pour neutraliser de son acidité. Il conviendrait de les broyer d’afin d’obtenir la granulométrie inférieure à 2 mm pour une bonne rétention d’eau et des éléments minéraux. Les particules très fines induisent des effets plus rapides ; toutefois, leur impact est souvent de courte durée. Mots clés: biochars, Acacia sp, Bambusa sp, Eichchornia crassipes et Hymenocardia acida

L’effet de l’activation chimique acide de quelques matériaux argileux dans le Sud-Est de la République Démocratique du Congo a été étudié, et ce, dans l’intérêt d’envisager la substitution des argiles importées comme adsorbants. Selon l’abondance, le type de sol porteur et l’accessibilité dans cette région, six matériaux argileux ont été choisis dont deux prélevés dans les sols riches en montmorillonite (Malambwe et Kasenga), un dans le sol riche en kaolinite (Kazembe) et trois autres (Lufira, Kalubwe, et Kyowelo) prelevés dans les sols avec des proportions équivalentes en montmorillonite et en kaolinite. La concentration en acide, le temps, la température et le ratio d’imprégnation ont été étudiés lors de l’activation pour laquelle l’effet a été évalué par la capacité d’échange cationique (CEC) après mise en contact avec une solution de bleu de méthylène comme adsorbat. Les résultats ont montré que l’activation n’a significativement pas amélioré le pouvoir adsorbant avec des accroissements en CEC qui n’ont guère dépassé 30 % à l’exception de l’échantillon de Kazembe ayant donné un accroissement de 50 %. Les matériaux argileux peuvent donc être utilisés sans activation préalable et rester compétitifs en l’occurrence les échantillons riches en montmorillonite qui ont donné les meilleures valeurs en CEC de 110 mmol/100g pour Malambwe et 82 mmol/100g pour Kasenga, les autres ayant des valeurs inférieures à 73 mmol/100g. Ces performances restent toutefois légèrement inférieures à celles des argiles importées qui ont donné respectivement 143 et 119 mmol/100g pour la Bentonite et le Tonsil. Mots clés : activation chimique, matériaux argileux, bleu de méthylène, adsorption, montmorillonite, kaolinite.

Résumé Une argile naturelle, la bentonite de Maghnia (ouest d’Algérie), a été purifiée et caractérisée par calcination, pH‑métrie, IR, XRD et SEM. Les résultats obtenus ont montré que l’argile a une conductance de 66,4 µS, une capacité d’échange cationique (CEC) de 0,91 méq/g et contient 12 % de matières organiques. Les caractérisations par IR, XRD et SEM ont montré que la bentonite de Maghnia (B) est composée de quartz comme impureté majeure, d’illite (7 %) et principalement de montmorillonite. Cette argile a été saturée au sodium (Na+) et associée au fer (III), à l’aluminium (III) et au cuivre (II). Ces derniers sont insérés, par couple (Al-Cu, Fe-Cu et Fe-Al, 50 ‑ 50 % en atomes), dans l’espace inter-feuillets de la montmorillonite sodée. Le rapport massique métaux/B est égal à 0,0625. Les échantillons obtenus sont appliqués pour fixer les matières organiques (MO) des eaux usées, très chargées, de la ville de Sidi Bel-Abbès (ouest d’Algérie). Ces matières organiques représentent 60 % des matières en suspension (MES). L’adsorption des MO a été suivie par photométrie à 470 nm et à température ambiante (20 °C). Cette adsorption a été ajustée au modèle de Freundlich dans le cas de la bentonite et au modèle d’Elovich dans le cas de la bentonite modifiée. Sur l’argile seule l’adsorption des MO est en monocouche, alors qu’elle est en multicouche sur tous les trois autres systèmes. Les taux de fixation des matières organiques sont égaux à 67,1; 76,0; 82,6 et 87,7 % respectivement sur B, Al‑Cu/B, Fe‑Cu/B et Fe‑Al/B. Ces systèmes ont des capacités maximales d’adsorption (qm), respectives, de 570; 860; 890 et 1 010 mg MO/g. Les systèmes au fer sont les plus performants, en particulier Fe‑Al/B.

Description du sujet. La diminution drastique de terres arables à Libreville pousse de plus en plus les agriculteurs à s’installer dans les localités proches de la capitale gabonaise pour y pratiquer l’agriculture et ravitailler Libreville en produits agricoles.Objectif. La présente étude qui se déroule à quatre-vingt kilomètres de Libreville, a pour objectifs de : (1) déterminer certaines propriétés physico-chimiques et biologiques des sols de Kango, et de comparer les valeurs trouvées avec les valeurs seuil agronomiques, (2) relever les contraintes liées à la production agricole sur ces sols, et (3) proposer des solutions adéquates pour une exploitation agricole respectueuse de l’environnement.Méthodes. Des échantillons de sols ont été prélevés, et les analyses physico-chimiques et biologiques y ont été réalisées : le pH eau, le pH KCl, le carbone organique total, l’azote total, l’azote assimilable, le phosphore total, le phosphore assimilable, l’aluminium, les cations basiques, la capacité d’échange cationique, le taux de saturation en bases échangeables, la biomasse microbienne, le quotient microbien, les rapports azote microbien/azote total et carbone microbien/azote microbien.Résultats. Les sols prélevés sont argileux, ils ont des teneurs en carbone organique total, en azote total et en phosphore total agronomiquement convenables. Mais la très forte acidité, les teneurs en phosphore et azote assimilables, en cations basiques, le taux de saturation très bas et l’activité biologique constituent les principales contraintes à la production agricole.Conclusion. Le chaulage, l’apport de biochar et des amendements organiques sont des solutions à appliquer pour obtenir de bons rendements dans ces rendements dans ces sols dans le respect de l’environnement. Description of the subject. Faced with the drastic reduction of arable land in Libreville following the development of the city, more and more farmers and agro-industries are settling in localities close to the Gabonese capital where they can find land to exploit in to supply Libreville with agricultural products, such as the locality of Kango, located 82 kilometers from Libreville.Goals. The objectives of this study are (1) to determine certain physico-chemical and biological properties of the soils of Kango and to compare the values found with the agronomic threshold values, (2) to identify the constraints likely to limit agricultural production on these soils, and (3) to propose adequate solutions for an efficient and environmentally friendly agricultural exploitation.Methods. Soil samples were taken, and physico-chemical and biological analyzes were carried out: water pH, KCl pH, total organic carbon, total nitrogen, assimilable nitrogen, total phosphorus, phosphorus assimilable, aluminum, basic cations, cation exchange capacity, exchangeable base saturation rate, microbial biomass, microbial quotient, microbial nitrogen/total nitrogen and microbial carbon/microbial nitrogen ratios.Results. The soils sampled are clayey, they have agronomically suitable total organic carbon, total nitrogen and total phosphorus contents. But the very high acidity, the assimilable phosphorus and nitrogen, basic cations, the very low saturation rate and the biological activity constitute the main constraints to agricultural production.Conclusion. Liming, the addition of biochar and organic amendments are solutions to be applied to obtain good yields in these soils while respecting the environment.ls dans le respect de l’environnement.

Objectives: In order to improve the physico-chemical characteristics of sandy soils in Kinshasa, the biochar, leaves of Ricinus communis, NPK fertilizer and their combinations were used. Okra was grown as the test plant during two growing seasons. Methodology and Results: The experimentation was carried in polyethylene bags with seven treatments and 4 replications. Each sand bag filled with sandy soil was amended with 300gms 900gms and 15gms respectively for biochar, Ricinus leaves and NPK which were only applied during the first cropping season. The soil was analysed before the trial and after each harvest. Biochar combined with mineral fertilizer and leaves of Ricinus leaves improved both Okra yield and the physico-chemical characteristics the soil. The highest yield in the first growing season was 6 times more than that of the control. In the second season, only the biochar associated with mineral fertilizer had given a satisfying yield. Conclusion and application of results. For an integrated management of fertility of the sandy soil of Kinshasa, use of mineral fertilizers should be accompanied of rational application of organic matter. Biochar appears to be very useful to solve problems of water retention and nutrients brought to this type of soil. The price of fertilizer and biochar are not any time affordable by the smallholders; therefore the use of ricinus leaves, which are very accessible and easy to collect free of charge, appears to be economically profitable. By the way, yields obtained compared with these from fertilizer and biochar are the same. Keywords: Sandy soil, biochar, pH, cation exchange capacity, organic matter, phosphorus. RESUME Objectifs : Dans la recherche de l’amélioration des caractéristiques physico-chimiques de sol sableux de Kinshasa, le biochar, les feuilles de Ricinus communis, le NPK et leurs combinaisons ont été utilisé. Le Gombo a servi de plante texte pendant deux saisons culturales. Méthodologie et résultats : L’expérimentation comprenait quatre répétitions et sept traitements. Les poquets amendés par 300gr, 900gr, et 15gr respectivement pour biochar, feuilles de ricin et NPK (17-17-17), étaient appliqués seulement à la 1ère saison culturale. Le sol était analysé avant l’expérimentation et après chaque récolte. Le biochar combiné à l’engrais minéral et aux feuilles de ricin a amélioré à la fois le rendement de Ntuka et al., J. Appl. Biosci. 2020 The effects of physico-chemical characteristics of sandy soils amended with biochar, Ricinus and NPK (17-17-17) on the Okra (Abelmoschus esculentus) in Kinshasa (DR Congo) 16088 gombo et les caractéristiques physico-chimiques étudiées du sol. Le rendement le plus élevé à la première saison était 6 fois plus que celui du témoin. A la deuxième saison, seul le biochar associé à l’engrais minéral a donné un rendement satisfaisant. Conclusion et application des résultats : Pour une gestion intégrée de la fertilité de ce sol sableux de Kinshasa, l’utilisation des engrais minéraux devrait être accompagnée d’une application adéquate de la matière organique. Le biochar s’avère très important pour améliorer le problème de la rétention en eau et des éléments nutritifs à apporter à ce type de sol. Le prix des engrais et du biochar n’étant pas tout le temps abordable par les petits fermiers, l’utilisation des feuilles de ricin qui sont accessible et facile à ramasser sans frais s’avère économiquement rentable. En outre, le rendement obtenu, comparé à ceux de la combinaison des engrais et du biochar, il n’y a pas de différence. Mots clés: Sols sableux, biochar, pH, capacité d’échange cationique, matière organique, phosphore

Situé au sud de Saint-Louis, le Gandiolais accueille la limite nord de la zone humide des Niayes. Actuellement, les eaux d’irrigation et les formations morpho-pédologiques du Gandiolais sont soumises en un processus de dégradation accrue de leurs propriétés physico-chimiques. Le phénomène a été en partie accéléré par les actions anthropiques à travers l’ouverture de la brèche sur la Langue de Barbarie 2003. L’objectif de cette contribution est d’analyser les processus de dégradation de la qualité des eaux d’irrigation et des terres réservées au maraîchage dans le Gandiolais. La démarche méthodologique adoptée consiste d’abord, à prélever des échantillons de sols sur les dunes et les dépressions sur les trois générations de dunes existantes (dunes blanches littorales, dunes jaunes semi-fixées et dunes rouges continentales, les Niayes et les Ndioukis) afin de déterminer les variations spatiales et saisonnières (saison sèche et hivernage) de la Ce, du pH et des bases échangeables ; ensuite, à faire des mesures in situ des eaux de puits et de forages sur les mêmes générations de dunes à l’aide du pH-mètre et d’un conductimètre. Les mesures directes des eaux d’irrigation permettent d’apprécier la variation saisonnière du niveau acido-basique et de salinité en saison sèche comme en hivernage. L’analyse des résultats montrent que les eaux souterraines et les sols développent une salinité à caractère acido-basique plus élevés du littoral vers le continent. La conductivité électrique se distribue de 3999 à 256 µS.cm-1 avec aussi un pH dégradant de 9,19 à 5,86 des dunes blanches littorales vers les dunes continentales La nature du pH des unités morphopédologiques montre qu’elles adoptent un caractère alcalin à légèrement acide du littoral vers le continent et de la surface vers la profondeur. Leur capacité d’échange cationique reste généralement faible. Located to the south of Saint-Louis, Gandiolais forms the northern boundary of the Niayes wetlands. Currently, the irrigation water and morpho-pedological formations of the Gandiolais are undergoing a process of increased degradation of their physico-chemical properties. The phenomenon has been partly accelerated by anthropic actions through the opening of the Langue de Barbarie breach in 2003. The aim of this contribution is to analyze the degradation processes affecting the quality of irrigation water and land used for market gardening in the Gandiolais region. The methodological approach adopted consists firstly in taking soil samples from dunes and depressions on the three existing generations of dunes (coastal white dunes, semi-fixed yellow dunes and continental red dunes, the Niayes and the Ndioukis) in order to determine spatial and seasonal variations (dry season and wintering) in Ce, pH and exchangeable bases; secondly, to carry out in situ measurements of well and borehole water on the same generations of dunes, using a pH meter and a conductivity meter. Direct measurements of irrigation water allow us to assess seasonal variations in acid-base and salinity levels in both dry and wet seasons. The results show that groundwater and soils develop a higher acid-base salinity from the coast to the mainland. Electrical conductivity ranges from 3999 to 256 µS.cm-1, with a pH gradient from 9.19 to 5.86 from coastal to continental white dunes. The pH of morphopedological units shows that they adopt an alkaline to slightly acidic character from coastal to continental and from surface to depth. Their cation exchange capacity remains generally low.

Ce travail de thèse a pour but l'étude des effets de la contamination cationique sur la membrane électrolyte afin d'élaborer des outils de caractérisation et de diagnostic de cette pollution. Premièrement, la caractérisation physico-chimique de membranes PFSA commerciales a révélé des paramètres pertinents de structure et de propriété, qui ont été étudiés en fonction de leur dépendance à la capacité d'échange ionique (IEC).Deuxièmement, les propriétés thermiques des membranes contaminées par des cations ont révélé des changements dépendant fortement de l'acidité de Lewis du cation (LAS). Cette tendance a été corrélée à la nature de l'interaction des différents cations avec les groupements polaires de la chaîne polymère, révélée par FTIR. Enfin, l'influence du taux de pollution sur les différents paramètres thermiques et structuraux nous a permis de révéler ceux qui sont pertinents non seulement à l'identification mais aussi à la quantification de la pollution. Une application des courbes d'étalonnage a été réalisée sur des membranes vieillies issues de systèmes réels après fonctionnement.

Cette étude explore l’influence sur le type de sismicité exprimé par le méga-chevauchement des propriétés lithologiques, pétrophysiques et hydrogéologiques des sédiments entrant dans les systèmes de subduction, et de l’évolution de ces propriétés, à partir d’échantillons et de diagraphies issus d’expéditions du Programme International de Découverte des Océans (IODP) dans 1) la marge nord d’Hikurangi caractérisée par une sismicité modérée, des séismes lents et des tsunami earthquakes, 2) la marge de Nankai où ont été documentés des méga-séismes tsunamigènes, des séismes lents et des tsunami earthquakes et 3) la marge nord de Sumatra surépaissie, où des méga-séismes tsunamigènes ont principalement été enregistrés. Dans la marge nord de Sumatra, un intervalle riche en smectites est interprété comme la zone de formation du futur décollement. Celui-ci coïncide au voisinage de la fosse avec un réflecteur sismique de forte amplitude et de polarité négative induites par les fluides produits par la déshydratation pré-subduction de la partie inférieure de l’épaisse séquence sédimentaire entrante. La mégaséisme tsunamigène de 2004 aurait été favorisé par la lithification avancée des sédiments entrants ainsi que par le drainage des fluides du décollement par des failles du prisme externe. A contrario, dans la marge nord d’Hikurangi, le décollement se formerait dans des carbonates pélagiques ou des faciès volcanoclastiques altérés riches en fluides. Les contrastes de composition et de propriétés hydrogéologiques et pétrophysiques de la séquence sédimentaire entrante impliquent une distribution hétérogène des fluides le long de l’interface de subduction, avec des pressions de fluide potentiellement exacerbées au voisinage d’un mont sous-marin subduit sous la partie externe de la marge, zone source de séismes lents. Combinées, ces hétérogénéités seraient à l’origine de propriétés de friction hétérogènes favorables à la formation de séismes lents et de tsunami earthquakes. Les séismes lents sont supposés 1) se propager jusqu’à la fosse le long de l’interface de subduction ou de failles satellitaires et 2) libérer régulièrement une partie de la déformation accumulée par le méga-chevauchement, ce qui expliquerait la sismicité modérée de la région. L’intégration de ces résultats dans des modèles de production de fluide ou de couplage mécanique et sismique est une étape essentielle à l’amélioration de la gestion du risque sismique et de tsunami en contexte de subduction
This study explores how earthquake and tsunami risks are controlled by compositional, petrophysical and hydrogeological properties of sediment inputs to subduction zones and how these properties evolve based on samples and logging data from recent expeditions of the International Ocean Discovery Program (IODP) at: 1) north Hikurangi margin hosting moderate seismicity, shallow slow earthquakes and tsunami earthquakes, 2) the Nankai margin where megathrust tsunamigenic earthquakes, slow earthquakes and tsunami earthquakes have been documented, and the 3) north Sumatra margin, characterized by an extremely thick input sedimentary section, where megathrust tsunamigenic earthquakes have been mostly recorded so far. At north Sumatra, we evidence that a clay-rich zone showing high smectite-bound water content will form a weak decollement corresponding to a high-amplitude negative polarity seismic reflection seaward of the trench that traps fluids produced by pre-subduction dehydration of the bottom of the thick input section. The strengthened thick input section and splay faults draining fluids from the decollement beneath the prism both promote shallow co-seismic slip propagation, thus mega-earthquake and catastrophic tsunami. In contrast, at north Hikurangi, the decollement may form in fluid-rich pelagic carbonates or altered volcaniclastics above a rough altered oceanic crust. There, the heterogeneous compositional, hydrogeological and petrophysical properties of the input section trigger contrasted fluid distribution and potential for excess pore pressure generation along the plate boundary that might be exacerbated in the vicinity of a SSE source zone landward of a seamount subducted beneath the outer wedge. The combination of these heterogeneities likely induces heterogeneous frictional properties at the plate boundary fault favorable to the occurrence of shallow slow and tsunami earthquakes. Slow slip is suspected to 1) propagate all the way the trench along the plate boundary fault or alternatively along splay faults and 2) to cyclically release part of the strain accumulated at the plate boundary resulting in moderate seismicity in the region. This study also provides 1) essential quantitative inputs for advanced fluid-budget and seismo-mechanical modeling that are essential steps toward earthquake and tsunami hazard assessment and 2) methodological improvements including a workflow for porosity and compaction state characterization in clay-rich sediments