Dissertations / Theses: 'Écosystèmes – Teneur en métaux lourds'

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Pena, Geneviève. "Sels nutritifs et micropolluants métalliques dans un écosystème lagunaire, l'étang de Thau." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20244.

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Abstract:

L'etude des sels nutritifs et des micropolluants metalliques s'inscrit dans un programme pluridisciplinaire ecothau qui consiste en une etude ecologique d'un ecosysteme lagunaire mediterraneen: l'etang de thau (herault, france). L'etude des sels nutritifs (ion ammonium, nitrates, phosphates) a permis de mettre en evidence l'existence des structures spatio-temporelles, a l'aide de methodes de classification et d'une analyse discriminante, au sein de l'etang, pour chacune des periodes etudiees permettant ainsi de definir l'emplacement et la frequence des prelevements en adequation avec le comportement de la lagune. Plusieurs facteurs environnementaux sont responsables des repartitions des sels nutritifs observees. Aux apports externes issus du bassin versant, s'ajoutent les apports internes provenant du relargage des sediments et la consommation de la biomasse phytoplanctonique qui entraine une disparition rapide des teneurs en composes azotes, au printemps et en ete. L'azote apparait donc comme facteur limitant la biomasse chlorophyllienne. L'etude des micropolluants metalliques a pour objectif d'evaluer la pollution des sediments de l'etant de thau. Les treize elements etudies sont: al, ca, cd, co, cr, cu, fe, hg, mg, mn, ni, pb, zn. La presence de metaux lourds dans le sediment est fortement correlee aux teneurs en matiere organique et en particules fines du depot sedimentaire. Les distributions spatiales des elements metalliques sont assujetties a la presence d'un gradient sud-nord. Le bassin nord de la lagune est tres urbanise, tres industrialise, c'est de plus une region portuaire. Les sediments de cette zone sont riches en cadmium, cuivre, plomb et zinc

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Catinon, Mickaël. "Détermination de la pollution atmosphérique métallique : étude critique de l’utilisation des écorces d’arbres." Phd thesis, Grenoble, 2010. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00554894.

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Abstract:

L'atmosphère terrestre est le siège d'un transport de matière, en particulier d'éléments d'origines diverses, dont une proportion importante résulte des activités humaines. Ce phénomène induit des conséquences parfois graves, pour la santé humaine et pour la fonctionnalité des écosystèmes. Les éléments ainsi transférés sont redéposés, de manière complexe, à la surface de la terre, avec une cartographie de distribution très inégale, des possibilités d'accumulation, ou au contraire de dilution, variables, conduisant à des altérations diversifiées de la composition des eaux et des sols et de la fonctionnalité des êtres vivants. La redéposition atmosphérique est étudiée depuis une cinquantaine d'année sur les troncs des arbres, qui constituent une matrice verticale commune, très enrichie par l'apport atmosphérique, et pouvant mener soit à une analyse de composition, soit à des études de bioindication. Il en a découlé des tests de routine largement utilisés. Cependant, pour définir avec précision les apports d'origine anthropique et mieux maîtriser, en vue de les réduire, les apports anormaux ou dangereux, une étude en profondeur de cette déposition corticale devait être entreprise. C'est l'objet de ce mémoire. Au regard de la complexité du problème abordé, nous nous sommes essentiellement limités à l'étude d'une seule espèce d'arbre : Fraxinus excelsior L. , très commun dans notre zone d'étude et couvrant une vaste échelle d'altitude. Notre démarche analytique a consisté à combiner une analyse élémentaire très complète et sensible, l'ICP-MS avec une observation en microscopie à balayage couplée à la détermination de l'émission de rayons X spécifique des éléments présents. Cet ensemble de deux méthodes a permis de combiner identification - dosage précis - localisation - distinction entre états particulaire et dispersé. La déposition atmosphérique a été considérée sur une échelle de temps allant de 3 mois à 40 ans, en séparant les pousses successives des arbres. Nous avons séparé le dépôt superficiel sur les surfaces végétales d'une fraction solidement intégrée dans les tissus des tiges, spécialement le suber. Ces deux entités ne correspondent pas à la même chronologie. Nous avons montré que le dépôt de surface était, de fait, un écosystème construit sur un biotope alimenté conjointement par l'atmosphère et par l'arbre lui-même et qu'il comportait une phase vivante reviviscente et pour partie photosynthétique. Ce dépôt superficiel est déplacé en grande partie par la pluie. Le suber, couche apoplastique imperméable, a une bonne capacité de rétention des éléments à long terme et constitue, comparativement aux autres tissus des tiges, une matrice très intéressante pour percevoir l'apport atmosphérique sur plusieurs décennies. Pour déterminer valablement les apports atmosphériques d'origine anthropique qui s'accumulaient dans ces deux types de matrices, nous avons conçu un système de calcul (AAEF) permettant de les séparer des apports géogéniques et biologiques. Par ailleurs, constatant que l'apport atmosphérique comportait deux types de constituants, soit dispersés, soit particulaires, nous avons conçu et mis en œuvre un protocole de fractionnement basé 1) sur l'incinération, 2) sur les traitements successifs à l'eau et à l'acide nitrique concentré (2N) qui nous a permis d'étudier isolément une phase particulaire dans laquelle la masse des matériaux géogéniques se trouve rassemblée avec l'essentiel du plomb et du manganèse, la phase HNO3 concentrant les éléments comme le cuivre et le zinc et une phase H2O contenant l'essentiel du potassium. Les profils de distribution entre les différentes fractions semblent constituer une information intéressante sur la spéciation de plusieurs types d'éléments. L'ensemble du corpus méthodologique ainsi édifié permet d'accéder à des études assez réalistes d'historique et de distribution géographique des polluants élémentaires à des échelles de distances variées
Human activities are responsible for the atmospheric transfer of several types of compounds among which elements are present. One of the secondary effects of such transfer may be to affect human health and the functionality of ecosystems. After atmospheric transfer, a complex deposition of the elements occurs on the earth surface, with very unequal distribution, accumulation or dilution inducing quite different effects on water and soil composition and on the functionalities of living beings. The deposition process has been studied for approximately half a century on tree trunks. These organs constitute a very common vertical matrix on which quantitative or biomonitoring studies can be efficiently carried out, thus offering widely used routine tests. However, for a better exploitation of the information contained in such deposits, a much better understanding of this type of deposition was required. Such is the purpose of this report. A single tree species was chosen for this study: Fraxinus excelsior L. , a very common tree for our region, which was cultivated in the campus station and which could be found at several altitudes between 200 and 1700 m. Our methodological approach consisted in mixing two types of analytical techniques: ICP-MS and SEM-EDX which allowed to obtain an accurate concentration measurement of trace elements, a determination of their location or distribution at a microscopic scale and a chemical determination of the composition of crystallized or precipitated compounds. The time-scale of our studies on deposits ranged from 3 months to 40 years. Two types of fractions were analysed separately: a superficial one, on the stems, and another one, integrated inside the suber tissue and also inside other tissues. It was demonstrated that the superficial deposit was in fact a component of a specific small ecosystem characterized by a non-negligible photosynthetic rate and by a reviviscent ability. The superficial deposit is submitted to a partial lixiviation by rain. The suber tissue is a waterproof, apoplastic layer able to tightly retain most of the elements over long periods of time. It seems to be the best tissue for retaining atmospheric components over several decades. The deposit has several possible origins geogenic, biogenic or anthropogenic. In order to focus on this last fraction, a new system of calculation was conceived, which allows to determine the composition of an atmospheric anthropic elements fraction (AAEF). Moreover, this AAEF was fractionated into two parts, a dispersed one inside the deposit and a pattern of solid particles which were found either in the superficial deposit or inside the suber but not in the other tissues. A purification of the solid particles fraction was carried out, separating the water-soluble elements, the HNO3 2N-soluble ones and the solid residue. This last fraction contains most of the geogenic components, and of the Pb and Mn contents. The HNO3 fraction concentrates the elements such as Zn and Cu. The main purification steps are associated to the presence of the whole stock of dispersed K and Na inside the water phase and of Ca in the HNO3 fraction. This fractionation probably allows interesting speciation studies. With all these new experimental approaches, it seems possible to obtain realistic analyses of the historical and geographical distributions of elements deposits on different spatial scales

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Dubé, Jean-Sébastien. "Modifications hydrodynamiques du comportement des métaux lourds dans un sol hétérogène présentant une contamination résiduelle en NAPL : étude sur la contamination mixte des sols." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/NQ65448.pdf.

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Métian, Marc. "Écotoxicologie des métaux chez les pectinidés : bioaccumulation, variabilité zoogéographique et évaluation des risques sanitaires." La Rochelle, 2007. http://www.theses.fr/2007LAROS198.

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Abstract:

La bioaccumulation des métaux est très importante chez les Pectinidés. Le présent travail a étudié ce phénomène chez 3 espèces de cette famille de bivalve (Chlamys varia, Comptopallium radula & Pecten maximus) afin de mieux comprendre les mécanismes biologiques qui le régissent. Cette étude alliant aussi bien des données de terrain que des mesures en laboratoire a investigué 3 niveaux d’organisation biologique. La variabilité géographique des capacités bioaccumulatives ainsi qu’une évaluation des risques sanitaires ont aussi été abordée en raison de la provenance diverse des espèces étudiées (zone tropicale vs tempérée) & de par la consommation importante de leurs tissus. L’approche de terrain indiquait, entre autre, les capacités de biosurveillance de C. Radula & de P. Maximus lors d’une contamination en Ag. D’autre part, les niveaux métalliques dans C. Radula était comparable aux autres Pectinidés si ce n’est une très faible concentration en Zn & Mn de leurs reins en raison de leur supposé faible contenu en granules. L’approche de laboratoire, elle, visait à définir les paramètres cinétiques de la bioaccumulation dans les espèces via l’eau de mer, la nourriture et le sédiment à l’aide des techniques de radiotraçage. Outre la compréhension de l’accumulation et la rétention des métaux en conditions simples, cette approche a permis d’indiquer le rôle non négligeable de la voie particulaire sur la bioaccumulation globale grâce à l’utilisation d’un modèle. Enfin, les deux approches complémentaires ont ensemble mis en évidence les rôles importants des reins & la glande digestive dans l’accumulation & le stockage des métaux mais aussi les moyens de détoxication subcellulaire
Metal bioaccumulation is very important in Pectinidae. This work studied this phenomenon in 3 species of this bivalve’s family (Chlamys varia, Comptopallium radula & Pecten maximus) in order to better understand biological processes which govern it. This study combining datas from the field and measurements in laboratory investigated 3 levels of biological levels (individuals, organs and cells). The zoogeographical variability of the bioaccumulation capacities as well as a consumer risk assessment were also investigated in this work in reason of the various source of the studied species (C. Radula - tropical zone and the 2 other species - temperate zone) and the important consumption of pectinids tissues. The field approach indicated, amongst other things, the biomonitoring capacities of C. Radula and P. Maximus during Ag contamination. In addition, the metal levels in the tropical species was comparable with other pectinids excepting the very low Zn concentration in their kidneys because of their presumed low contents in granules. The laboratory approach aimed at defining the kinetic parameters of the bioaccumulation in the organisms via sea water, food and the sediment using the techniques of radiotraçage (γ emitters). In addition to the comprehension of accumulation and the retention of metals in simple conditions, this approach allowed indicated considerable role of the particulate pathway on the global bioaccumulation using a model. Finally, both complementary approaches together highlighted the important roles of kidneys and the digestive gland in the accumulation and the storage of the metals. But also, subcellular detoxification mechanisms set up by Pectinidae

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Gabelle, Cédric. "Étude de la contamination des sédiments par les métaux dans les canaux et rivières du Nord de la France." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_90.pdf.

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Abstract:

Ce travail porte sur l'étude de la contamination métallique des sédiments. Il s'inscrit dans le cadre du programme de recherche INTERREG III STARDUST qui s'intéresse au devenir des contaminants métalliques dans les sédiments de la zone transfrontalière Franco-Belge. Des sédiments ont ainsi été prélevés sur les différents sites d'étude situés dans le bassin de l'Escaut. L'étude menée sur les sédiments de la Deùle a notamment permis de mettre en évidence une forte contamination par les métaux (Pb, Zn, Cd. . ) surtout au voisinage de l'ancienne usine Métaleurop. Cependant, ces sédiments ne semblent présenter un caractère toxique que dans la zone située à proximité de Métaleurop, en dehors de cette zone, la majorité des métaux "disponibles" est piégée dans les phases soufrées du sédiment. De plus, les études de remobilisation ont montré que les sédiments contaminés de Métaleurop ne relarguent pas de quantités importantes de métaux dans l'eau du canal. Il est même intéressant de constater que lors du mélange des scories et des sédiments avec l'eau du canal, une quantité importante des métaux relargués par les scories est piégée par les sédiments. Enfin, des techniques d'échantillonnage in situ basées sur la diffusion au travers d'un gel (DET et DGT) ont été utilisées sur les sédiments de l'Escaut et de la Lys afin de réaliser des profils de métaux et d'anions dans les eaux interstitielles à une échelle millimétrique. Ces résultats ont notamment permis de mettre en avant l'association de certains contaminants avec les phases porteuses du sédiment tels que les oxydes de fer et de manganèse permettant une meilleure compréhension des processus se déroulant à l'interface eau-sédiment.

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Cosson, Richard P. "Influences des pratiques agricoles sur la contamination des écosystèmes aquatiques par les métaux lourds : approche écotoxicologique." Paris 11, 1987. http://www.theses.fr/1987PA112209.

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Abstract:

Suite aux précipitations et au lessivage des sols des sels métalliques (Cu, Zn, Pb, Cd, Hg) présents dans les produits phytosanitaires utilisés en agriculture intensive·sont susceptibles de s’accumuler dans les milieux limniques et représentent une menace pour la stabilité de ces écosystèmes. L'évalua ion des niveaux de contamination d’écosystèmes aquatiques situés en zone agricole, en région parisienne et en Camargue, a été menée par le dosage en absorption atomique des éléments traces : dans les sédiments et des organismes représentatifs des différents niveaux trophiques rencontrés dans ces écosystèmes. Les résultats obtenus mettent en évidence des teneurs anormalement élevées pour le cadium, le mercure et le plomb. D'autre part, des dosages de métallothionéines ont été effectués par polarographie sur des organismes prélevés in situ. La mise au point de cette technique analytique a été effectuée au laboratoire sur des organismes intoxiqués par voie directe. Elle a permis de suivre simultanément, la bioconcentration des métaux et leur métabolisation. Le dosage de métallothionéines par polarographie est une technique rapide, très sensible et, aisée à mettre en oeuvre. Il apporte des résultats complémentaires aux dosages bruts de métaux traces. Sur le plan·fondamental, les résultats acquis, tant au laboratoire que sur le terrain (complémentarité essentielle à l'approche écotoxicologique) confirment le rôle essentiel des métallothionéines dans l'homéostasie du zinc. Ils mettent aussi en évidence que la teneur en métallothionéine d’un tissu est corrélée à sa teneur en zinc. Le zinc apparaît comme un inducteur primaire pour la synthèse de cette protéine. Cadmium et mercure ne font que se substituer au zinc dans le processus de détoxication impliquant le métallothionéine. Il apparaît en conclusion, que les pesticides et les engrais utilisés en agriculture intensive représentent un danger pour les écosystèmes limniques avoisinants.

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

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Abstract:

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

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Muñoz, Juarez Sergio Rolando. "Mesure et modélisation du potentiel de migration de métaux lourds lors de leur transfert dans le réservoir hydrogéochimique sous-jacent de la ville de Guatemala." Paris 11, 1995. http://www.theses.fr/1995PA112166.

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Abstract:

L'objectif etait de verifier si le reservoir geologique non sature sous-jacent a la ville de guatemala pouvait avoir un effet retardateur et/ou de piegeage vis-a-vis de metaux lourds et, si dans l'affirmative, de savoir si ce role pourrait etre durable ? les resultats les plus marquants ont ete regroupes selon trois axes de recherche. Le premier axe rend compte du contexte geologique du site etudie. Il s'agit d'un reservoir multicouche forme d'une alternance de niveaux cendro-ponceux (tephra et coulees de cendres) et de niveaux sedimentaires (paleosols et diatomites). Les analyses mineralogiques revelent la presence de mineraux zeolitiques, d'oxydes de fer, de manganese, de silice et d'argiles, a fort pouvoir d'adsorption de metaux lourds. Le deuxieme axe concerne la caracterisation du reservoir d'un point de vue hydrodynamique. L'etude des transferts d'eau revele une anisotropie verticale des proprietes hydrodynamiques des formations geologiques. L'existence d'une interstratification sequentielle de niveaux permeables et semi-permeables conduit a une augmentation des temps de transferts d'eaux et de polluants depuis la surface du sol jusqu'a l'aquifere. Le troisieme axe, geochimique, rassemble des donnees ayant une incidence theorique sur les processus de sorption/migration. L'etude geochimique montre que la matrice rocheuse a un fort pouvoir d'adsorption de cations metalliques (cuivre et cadmium) et un faible pouvoir de fixation d'anions inorganiques (chrome hexavalent). Des etudes cinetiques montrent que les reactions de sorption sont extremement rapides et sont tributaires des proprietes physiques et chimiques des solides et du milieu aqueux. Ainsi, l'analyse conjuguee des resultats des differentes disciplines montre que le compartiment geologique a un role de reacteur multifonctionnel. La morphologie du reservoir, ses proprietes mineralogiques, hydrodynamiques et geochimiques, ont un effet retardateur non negligeable vis-a-vis des transferts d'eau et de metaux lourds dans la zone non saturee

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Reynal, Preud'homme Caroline. "Comportement du chrome et de l'arsenic dans une nappe libre sous un site industriel." Pau, 2005. http://www.theses.fr/2005PAUU3025.

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Abstract:

Cette étude a porté sur l'identification des mécanismes géochimiques qui régissent le comportement de l'As et du Cr dans un aquifère de surface sous un site industriel (production d'acide sulfurique et de sulfate de cuivre). Trois approches ont été confrontées : une étude de terrain (réseau piézomètrique et carottages), des expériences en laboratoire (batch et colonne) et la modélisation géochimique (logiciel PHREEQC). La zone polluée du site est caractérisée par une forte acidité et des concentrations en Cu, As et Cr élevées. L'écoulement des eaux de la zone polluée vers la périphérie du site s'accompagne d'une augmentation du pH grâce à la dissolution des carbonates. Ce pouvoir tampon acido-basique des solides favorise la rétention de l'As et du Cr (pH proches de 7 et sans chélate). L'adsorption sur des hydroxydes de fer et la précipitation ont été mises en évidence. Le Cr précipiterait sous forme d'hydroxyde et l'As sous forme de coprécipité avec le FeIII et d'arséniates de cuivre
The main goal of this work is to identify the geochemical mechanisms controlling the solubility and mobility of As and Cr in a superficial aquifer under an industrial plant (production of sulphuric acid and copper sulphate. In this context, we used three approaches: water and solids sampling campaigns, laboratory experiments (batch and column experiments) and geochemical modelling (software PHREEQC). The contaminated zone is characterised by high concentrations of Cu, As and Cr and a strong acidic water. The unpolluted area is characterised by neutral to basic pH and low concentrations of elements. This neutral pH is probably due to carbonate dissolution. The buffer capacity of the solids induce the As and Cr sorption in the medium (especially in lack of chelating agent). The As and Cr solubility seems to be controlled by precipitation and adsorption onto iron hydroxides. Cr seems to precipitate in form of hydroxide and As in form of coprecipitate with Fe(III) and copper arsenates

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Blaudez, Damien. "Etude des interactions entre métaux lourds et champignons ectomycorhiziens : capacités d'accumulation, mécanismes d'absorption, et influence sur la physiologie de plantes hôtes." Nancy 1, 2000. http://www.theses.fr/2000NAN10097.

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Abstract:

Le premier objectif du travail de thèse était d'étudier la tolérance des champignons ectomycorhiziens aux métaux lourds et d'évaluer leur potentiel d'accumulation en tant que bioindicateurs de la pollution métallique d'un sol. Des tests de tolérance de souches ectomycorhiziennes ont permis de mettre en évidence une très forte variation intra- et interspécifique de la tolérance aux différents métaux. De plus, l'absence de relation entre l'origine de la souche (sol pollué ou non pollué) et son niveau de tolérance a été démontrée. Les fructifications des champignons ectomycorhiziens accumulent fortement les métaux lourds, et la composition en métaux dans leurs tissus reflète généralement la nature de la pollution présente dans le sol. La deuxième partie des travaux de recherche consistait à étudier les mécanismes d'absorption du cadmium chez les champignons ectomycorhiziens. Une approche isotopique basée sur l'utilisation du 109Cd a été utilisée. Il a été démontré que deux composantes existent au niveau de la cinétique d'absorption du Cd par les cellules fongiques. Un transport actif et saturable prédomine aux faibles concentrations en Cd (< 50 nM), alors qu'aux fortes concentrations l'absorption s'effectue principalement par diffusion. Les cations trivalents (Fe3+, Al3+ et La3+) et les acides organiques (acide oxalique principalement) sont de forts inhibiteurs de l'absorption du Cd. Les différentes espèces de champignons ectomycorhiziens n'ont pas les mêmes capacités à accumuler et à séquestrer le Cd. L'ensemble de ces expériences démontre plus généralement la capacité des champignons ectomycorhiziens à absorber le Cd et à l'accumuler dans différents compartiments cellulaires. La fixation du Cd sur les parois cellulaires et l'accumulation du Cd dans la vacuole peuvent être envisagées comme étant deux mécanismes potentiels de détoxication de ce métal. Enfin, la troisième partie des travaux de thèse avait pour objectif d'étudier l'effet de la mycorhization sur la physiologie de la plante hôte en présence de métaux lourds. L'influence d'un stress métallique sur la nutrition azotée de plants de bouleau mycorhizés ou non a été déterminée. L'absorption de l'azote inorganique est moyennement (chez les plants mycorhizés) à fortement réduite (chez les plants non mycorhizés) en présence de Cd et Cu. Par contre, l'absorption d'azote organique est faiblement inhibée par le Cd et le Cu chez les plants non mycorhizes, et elle n'est pas inhibée chez les plants mycorhizés. Un effet filtre du manteau fongique pour le Pb et le Zn a pu être observé par microscopie électronique dans le cas des mycorhizes de type suilloïde. Par contre, aucune différence significative du contenu en métaux n'a été observée entre les différents tissus des autres types de mycorhizes de pin et de bouleau. Enfin, il a été démontré que le statut mycorhizien était bénéfique dans les premières phases de croissance de plantules de bouleau introduites sur un sol pollué par les métaux lourds.

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Davranche, Mélanie. "Evaluation du potentiel de remobilisation de la charge en métaux lourds de solides pollués en milieu réducteur." Limoges, 2000. http://www.theses.fr/2000LIMO0028.

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Abstract:

La contamination des sols par les metaux lourds a la suite d'activites industrielles souleve plusieurs problemes quant a la mobilite des micropolluants metalliques. Cette etude s'interesse a l'effet des conditions reductrices sur cette mobilite. Les influences de 5 facteurs ont ete evaluees : la structure solide, la complexite geochimique des solides, le lien metal/solide, la puissance du reducteur, la voie de reduction (chimique ou biochimique). L'etude de ces facteurs a permis de mieux cerner les mecanismes susceptibles d'intervenir sur la mobilite des metaux dans le milieu naturel en milieu reducteur. Le suivi de la solubilisation des metaux provenant de divers types d'echantillons en presence d'agents chimiques ou de bacteries induisant une reduction a montre une liberation des metaux intervenant de facon concomitante a celle du mn et du fe. Ce travail a ete realise sur des solides simples, fe(oh) 3 s, -fe-ooh et mno 2, sur un sol agricole pollue et enfin sur des dechets industriels. Dans le cas d'une adsorption de surface, le cd est le plus solubilise et le pb se readsorbe sur les phases geochimiques non detruites en milieu reducteur ; dans le cas d'une coprecipitation, le pb est le plus libere. Pour les solides industriels, ce n'est plus la nature du lien metal/solide qui regit la liberation des metaux mais le stade d'alteration de ces solides. Toutes ces donnees ont permis l'etablissement d'un modele (base sur l'evolution de la cec) permettant de predire l'evolution de la liberation de metaux sur une gamme de ph en milieu reducteur. Enfin, des experiences ont ete realisees en presence de bacteries pratiquant la dissimilation reductrice. Celles-ci entrainent une solubilisation des metaux, cependant limitee par deux phenomenes. La biomasse generee par la croissance bacterienne se comporte comme un fort adsorbant des metaux, et lorsque les conditions sont tres reductrices et/ou en presence de bacteries sulfato-reductrices, les metaux precipitent sous forme de sulfures.

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Deredjian, Amélie. "Les métaux lourds dans les écosystèmes anthropisés : une pression favorisant la sélection de pathogènes opportunistes résistants à des antibiotiques ?" Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00834182.

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Abstract:

Pseudomonas aeruginosa et Stenotrophomonas maltophilia, pathogènes opportunistes majeurs, pourraient acquérir leur résistance aux antibiotiques dans l'environnement, sous la pression exercée par les métaux lourds par co-sélection de résistance. Nous avons tout d'abord évalué la distribution et l'abondance de ces espèces dans un large panel de sols d'origine géographique différente (France et Afrique) et évalué l'influence d'activités anthropiques susceptibles d'exposer les sols en éléments métalliques sur cette distribution. Alors que la présence de P. aeruginosa est sporadique et plutôt liée à un apport exogène, S. maltophilia est présente dans tous les sols étudiés, suggérant son endémicité. L'évaluation des résistances des souches isolées de ces sols a également montré des différences entre les deux espèces. Les souches environnementales de P. aeruginosa sont pour la plupart caractérisées par un phénotype sauvage alors que celles de S. maltophilia présentent une grande diversité de phénotypes en fonction des sites, parfois similaires à ceux de souches cliniques. Cette diversité peut être attribuée à l'adaptation aux conditions environnementales très différentes rencontrées mais il est difficile d'attribuer précisément aux métaux un rôle dans la co-sélection de ces résistances. L'étude menée sur la communauté bactérienne d'un sol contaminé a également permis de mettre en évidence une forte proportion de bactéries résistantes à différents antibiotiques représentée par des espèces qualifiées de pathogènes opportunistes ainsi que la présence du gène blaIMP, permettant la résistance à l'imipénème, utilisé en milieu clinique pour le traitement de clones multi-résistants.

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Asanthi, Hewa Bandulage. "Etude des assemblages ichtyologiques et accumulation de métaux dans des écosystèmes lagunaires au Sri Lanka." Montpellier 1, 2006. http://www.theses.fr/2006MON13506.

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Abstract:

Les produits de la pêche représentent la source principale de protéine dans le régime alimentaire au Sri Lanka. La contamination des eaux par des métaux peut avoir des conséquences sur la qualité des poissons. Des échantillons d'eau, de sédiments, d'algues et de poissons ont été réalisés. Les concentrations en métaux dans les échantillons étaient plus élevées dans la lagune soumise à une forte pression anthropique. Des variations spatiales et temporelles significatives étaient observés. Ces concentrations en métaux ont été comparées aux critères de qualité proposés par l'OMS en terme de dose journalière admissible pour l'homme. Bien que, les concentrations en métaux dans les espèces analysées ne dépassaient pas les limites maximales recommandées pour la nourriture humaine définis par le Codex Alimentarus, des effets écologiques et économiques dans les lagunes côtières du Sri Lanka peuvent exister. L'évaluation des risques sanitaires et écologiques reste importante à étudier afin de réaliser une gestion écologiquement durable de la pêche au Sri Lanka.

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Septier, François. "Étude de la bioconcentration de métaux lourds chez une annélide polychète estuarienne endobenthique (Nereis diversicolor) : utilisation des plans factoriels pour une meilleure évaluation des risques écotoxicologiques liés aux interactions métalliques." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10165.

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Abstract:

Ce travail a été effectué dans le cadre du laboratoire d'écotoxicologie dont l'une des thématiques est relative à l'étude des phénomènes physico-chimiques et biologiques qui conditionnent la bioaccumulation de certains métaux lourds dans les chaînes alimentaires. Le modèle biologique choisi est une annélide polychète estuarienne endobenthique : Nereis diversicolor. Sur les deux sites étudiés, les concentrations métalliques dans les animaux et dans le sédiment sont très importantes. On trouve notamment des teneurs en manganèse et cadmium particulièrement élevées, respectivement dans le petit port de Boulogne et dans l'Estuaire de l'Aa. L'analyse multivariable a mis en évidence des groupes de métaux à comportement semblable, retrouvés sur les deux sites. Les concentrations métalliques dans les animaux varient en fonction de la saison. Pour certains métaux, les vers les plus jeunes ont une concentration supérieure à celle de leurs aînés. Ce phénomène est particulièrement marqué durant la période estivale. L'utilisation des plans factoriels nous a permis d'intégrer expérimentalement un certain nombre de paramètres susceptibles d'agir sur la bioaccumulation des métaux chez Nereis diversicolor. Des interactions entre le manganèse, le fer, le cadmium, le zinc et la salinité du milieu ont pu ainsi être mises en évidence. L'analyse par régression multiple mène à la construction de modèles mathématiques. La visualisation du modèle est permise par la représentation graphique des principaux éléments qui le composent. La bioaccumulation du manganèse est fortement dépendante de la concentration des autres métaux dans le milieu. Quant à la bioaccumulation du zinc, elle semble être beaucoup moins influencée par ces paramètres. L'augmentation de la salinité entraîne une diminution de la bioaccumulation du manganèse, du fer et du cadmium; seul le zinc ne semble pas affecté par cette variation. Durant cette phase d'osmorégulation, les échanges ioniques sont importants. L'absence de variation significative des concentrations en zinc montre que ce métal essentiel est régulé par l'animal

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Fuentes, Perez Edwar. "Méthodologies analytiques pour la détermination de l'antimoine total dans les sols et les végétaux et pour sa spéciation dans les sols." Pau, 2002. http://www.theses.fr/2002PAUU3004.

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Abstract:

L'antimoine est un élément intéressant d'un point de vue environnemental, de part sa toxicité et ses effets biologiques sur les organismes vivant. Cet élément n'est pas essentiel pour les plantes et les animaux, et les composes de Sb(III) sont plus toxiques que ceux de Sb(V). Ce travail présente l'optimisation de méthodologies analytiques pour la détermination de l'antimoine total dans les sols et végétaux, et pour sa spéciation redox dans les sols. Les techniques optimisées ont été la spectroscopie d'absorption atomique par atomisation électrothermique (ET-AAS), et la spectroscopie d'absorption ou fluorescence atomique avec génération d'hydrures (HG-AAS ou HG-AFS). Cette dernière technique a permis d'obtenir les meilleures performances analytiques (limite de détection d'environ 0,01 mg l-1). Les méthodologies ont été validées par l'analyse de matériaux de référence certifiés et appliquées à la détermination de l'antimoine dans des sols et luzernes provenant des endroits contaminés et non contaminés par les activités minières du cuivre dans trois zones du Chili. La spéciation redox de l'antimoine a été basée sur le dosage sélectif de Sb(III) par HG-AFS. La concentration de Sb(V) est obtenue par différence entre l'antimoine total et le Sb(III). Cette méthodologie a été appliquée à la speciation redox de l'antimoine dans les extraits des sols obtenus à partir d'extractions simples et séquentielles. Les résultats ont montré des différences significatives entre la concentration de l'antimoine dans les échantillons provenant de sites contaminés et non contaminés. Le pourcentage de l'antimoine associé aux fractions soluble et disponible des sols s'est révélé faible, et une partie importante a été trouvée dans la fraction résiduelle. La forme prédominante dans toutes les fractions a été le Sb(V). Ces résultats ont permis de conclure que l'antimoine présente une disponibilité et mobilité relativement faible dans les sols étudiés
Antimony is an element of environmental concern due to its toxicity and biological effects. This element is non-essential for plants and animals, and its action depend on the oxidation state, being Sb(III) compounds more toxic than Sb(V) ones. This work presents the optimization of analytical methodologies for the total antimony determination in soils and vegetables and its redox speciation in soils. The analytical techniques optimized were the electrothermal atomic absorption spectrometry (ET-AAS), and the hydride generation coupled to atomic absorption spectrometry (HG-AAS) or to atomic fluorescence spectrometry (HG-AFS). This last technique shows the best analytical performances (LOD 0. 01 mg l-1). The methodologies were validated by analyzing appropriates certified reference materials and then applied to the antimony determination in soils and alfalfa samples from sites contaminated and non-contaminated by copper mining activities from three regions in Chile. The redox speciation of antimony was based on the selective determination of Sb(III) by HG-AFS. Sb(V) was evaluated as the difference between total antimony and Sb(III) determinations. This methodology was applied to the redox speciation of antimony in soils extracts obtained by simple and sequential extraction procedures. Significantly difference between the antimony concentration in samples collected from contaminated and non-contaminated sites were obtained. The soluble and available antimony fractions in soils were low; it was mostly associated to the residual fraction. Furthermore, in all fraction Sb(V) was the predominant species. It was concluded that antimony in these soils has a relatively low mobility and availability

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Rossi, Nadège. "Écologie des communautés planctoniques méditerranéennes et étude des métaux lourds (Cuivre, Plomb, Cadmium) dans différents compartiments de deux écosystèmes côtiers (Toulon, France)." Phd thesis, Université du Sud Toulon Var, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00439972.

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Abstract:

L'étude de l'écologie des bactéries, du phytoplancton et du zooplancton est d'intérêt majeur puisque ces organismes constituent la base du réseau trophique. En milieux côtiers, ces communautés planctoniques sont soumises à des apports anthropiques susceptibles de modifier leur écologie. C'est dans cette problématique que se situe ce travail de thèse. Un suivi annuel (avec un pas d'échantillonnage bimensuel) ainsi que nycthéméral, des bactéries, du phytoplancton et du zooplancton a été effectué dans deux écosystèmes différemment influencés par les apports anthropiques, la Petite Rade et la Grande Rade de Toulon (France, Méditerranée occidentale). Durant le cycle annuel, les concentrations de cuivre, plomb et cadmium ont également été dosées dans l'eau, la matière particulaire en suspension, les bactéries, le phytoplancton et le zooplancton. Il en a résulté que l'écologie planctonique était principalement influencée par les facteurs météorologiques, les deux rades démontrant une écologie différente du fait de leur géomorphologie. La Petite Rade a notamment mis en évidence une densité planctonique supérieure et une diversité inférieure à celles de la Grande Rade. Concernant les métaux, l'étude in situ a permis de mettre en évidence des concentrations métalliques plus importantes dans la Petite Rade que dans la Grande Rade, quel que soit le compartiment étudié. Il a été également montré que certains facteurs tels que la densité, la composition taxonomique et le milieu dans lequel évoluent les communautés planctoniques, avaient une influence sur l'évolution des concentrations métalliques dans les communautés planctoniques. Les bactéries et le phytoplancton ont démontré des capacités d'accumulation des métaux, en particulier pour le cuivre et le plomb, très importantes. En revanche, le zooplancton semble constituer une rupture dans la bioaccumulation des métaux dans le réseau trophique. Enfin, le rôle prépondérant de la matière particulaire en suspension dans le piégeage des métaux a été confirmé, démontrant de ce fait la nécessité de travailler sur des échantillons planctoniques purs pour avoir une bonne estimation des concentrations métalliques dans les différents compartiments planctoniques

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Rossi, Nadège. "Ecologie des communautés planctoniques méditerranéennes et étude des métaux lourds (Cuivre, Plomb, Cadmium) dans différents compartiments de deux écosystèmes côtiers (Toulon, France)." Toulon, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00439972/fr/.

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Abstract:

L’étude de l’écologie des bactéries, du phytoplancton et du zooplancton est d’intérêt majeur puisque ces organismes constituent la base du réseau trophique. En milieux côtiers, ces communautés planctoniques sont soumises à des apports anthropiques susceptibles de modifier leur écologie. C’est dans cette problématique que se situe ce travail de thèse. Un suivi annuel (avec un pas d’échantillonnage bimensuel) ainsi que nycthéméral, des bactéries, du phytoplancton et du zooplancton a été effectué dans deux écosystèmes différemment influencés par les apports anthropiques, la Petite Rade et la Grande Rade de Toulon (France, Méditerranée occidentale). Durant le cycle annuel, les concentrations de cuivre, plomb et cadmium ont également été dosées dans l’eau, la matière particulaire en suspension, les bactéries, le phytoplancton et le zooplancton. Il en a résulté que l’écologie planctonique était principalement influencée par les facteurs météorologiques, les deux rades démontrant une écologie différente du fait de leur géomorphologie. La Petite Rade a notamment mis en évidence une densité planctonique supérieure et une diversité inférieure à celles de la Grande Rade. Concernant les métaux, l’étude in situ a permis de mettre en évidence des concentrations métalliques plus importantes dans la Petite Rade que dans la Grande Rade, quel que soit le compartiment étudié. Il a été également montré que certains facteurs tels que la densité, la composition taxonomique et le milieu dans lequel évoluent les communautés planctoniques, avaient une influence sur l’évolution des concentrations métalliques dans les communautés planctoniques. Les bactéries et le phytoplancton ont démontré des capacitésd’accumulation des métaux, en particulier pour le cuivre et le plomb, très importantes. En revanche, le zooplancton semble constituer une rupture dans la bioaccumulation des métaux dans le réseau trophique. Enfin, le rôle prépondérant de la matière particulaire en suspension dans le piégeage des métaux a été confirmé, démontrant de ce fait la nécessité de travailler sur des échantillons planctoniques purs pour avoir une bonne estimation des concentrations métalliques dans les différents compartiments planctoniques
Ecological studies of bacteria, phytoplankton and zooplankton are of major interest because these organisms constitute the food web basis. In coastal ecosystems, plankton communities are subjected to anthropogenic inputs which could influence their ecology. The framework of this study is plankton ecology and measurments of metal concentrations in different compartments of coastal ecosystems. An annual study (sampling twice a month) and a diel cycle were made in two neighbouring ecosystems differently affected by anthropogenic inputs, Little Bay and Large Bay of Toulon (France, north-west Mediterranean Sea), considering bacteria, phytoplankton and zooplankton communities. During the annual cycle, copper, lead and cadmium concentrations were measured in seawater, suspended particulate matter, bacteria, phytoplankton and zooplankton. Results showed that plankton ecology was principally influenced by meteorological conditions, both bays showing a different functioning because of their geomorphology. Plankton density was higher in Little Bay than in Large Bay, whereas diversity was higher in Large Bay than in Little Bay. Concerning metals, the in situ study showed metal concentrations higher in Little Bay than in Large Bay whatever the compartment studied. Some biological factors as density, taxonomic composition and the place where organisms live, showed an influence on the metal composition of plankton communities. Bacteria and phytoplankton showed great capacities to concentrate metals, in particular for copper and lead. In contrast, zooplankton constituted a break in the metal bioaccumulation along the food web. Finally, the important role of the suspended particulate matter as a metal trap was confirmed, showing the importance of working on pure plankton samples to have a good estimation of metal concentrations in the different plankton compartments

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Asmeta, Ahmed-Fayez. "Comportement hydrodynamique et ohysico-chimique des métaux lourds dans les sols." Reims, 1987. http://www.theses.fr/1987REIMS014.

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Abstract:

Le transfert des éléments minéraux est réalisé sur les sols de champagne (rendzine, limon) reconstitues en colonne en milieu contrôle. L'apport des éléments minéraux sous forme de sulfate en solution a doses élevées est effectué en une seule fois. Ensuite les colonnes sont arrosées pendant 4 mois régulièrement avec un volume d'eau équivalent a 400 mm de précipitation. En sol calcaire (rendzine) la mobilité des éléments minéraux est très faible. En sol de limon la mobilité des métaux est très variable.

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Suleiman, Hanine. "Évaluer la performance du lombricompostage des boues d'épuration en fonction des caractéristiques physico-chimiques de la boue et des espèces de vers de terre." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10183.

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Abstract:

Les boues d’épuration des eaux usées, produites en grandes quantités partout dans le monde, sont riches en matière organique et leur utilisation en tant que conditionneur de sol présente un intérêt potentiel. Cependant, la présence de polluants et notamment de contaminants non biodégradables tels que des métaux (Éléments Traces Métalliques: ETMs) peut limiter leur utilisation en agriculture et constitue un défi pour la protection de l'environnement. Le lombricompostage, processus biologique dans lequel des vers de terre sont utilisés pour accélérer la dégradation des déchets organiques, peut être appliqué aux boues. Des travaux ont montré que les vers peuvent accumuler certains ETMs et modifier leur biodisponibilité dans le compost. L'objectif principal de cette thèse est d'évaluer le lombricompostage en tant que processus de valorisation des boues d'épuration urbaines. Après une analyse bibliographique, des expérimentations en conditions contrôlées ont été réalisées afin d’évaluer l'efficacité du lombricompostage appliqué à différents boues (profils de contamination différents) et en utilisant différentes espèces de vers. Le compostage des boues en présence d’autres déchets a également été analysée. La qualité agronomique du compost a été évaluée de même que les capacités de tolérance de 3 espèces de vers et leur aptitude à accumuler plusieurs ETMs. Le traitement par lombricompostage a permis une réduction considérable de la masse du mélange traité et a considérablement changé les teneurs métalliques dans le compost obtenu. Globalement, le produit final présente des paramètres agronomiques acceptables au regard des normes de qualité en vigueur en France et en Pologne
Large sewage sludge quantities are produced in wastewater plants, worldwide. Sewage sludge is rich in organic matter and its use as soil conditioner might be of interest. However, pollutants and especially non-biodegradable contaminants such as metallic trace elements (MTEs) are present in sludge. This may prevent the use of sewage sludge in agriculture and constitutes a challenge for environmental protection. Vermicomposting is an eco-friendly process in which earthworms are used to accelerate the degradation of organic wastes. Moreover, earthworms have shown an ability to accumulate MTEs and change the bioavailability of MTEs in compost. The main aim of this thesis was to evaluate the vermicomposting process applied to urban sewage sludge. After a bibliographic synthesis, experiments in controlled conditions have been performed in order to assess the effectiveness of vermicomposting applied to different sewage sludge (exhibiting contrasted contamination levels) and using different earthworm species. The mixing of different sewage sludge with other organic wastes has also been analyzed. The capacity of earthworms to accumulate several metals and their resistance to different contamination levels were also examined. Compost agronomic quality was assessed as well as the tolerance capabilities of three earthworm species and their ability to accumulate several MTEs. Vermicomposting treatment led to a significant reduction of the treated mixture weight and has significantly changed the content of several metals in the final product. Overall, vermicomposts were acceptable according to agronomic parameters and to compost quality norms in France and in Poland

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Dauga, Christine. "Impact de l'épandage d'une boue residuaire industrielle, riche en Mg, Mn, Cu, Pb et Zn sur une couverture ferralitique en climat tropical (SP, Brésil) : minéralogie, pétrologie et transferts géochimiques." Aix-Marseille 3, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX30027.

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Abstract:

Ce doctorat porte sur l'impact sur l'environnement de l'epandage d'un dechet industriel solide, riche en mg, zn, cu, mn et pb, soumis a une alteration tropicale (bresil) et les mecanismes de transfert des metaux lourds. Une caracterisation chimique, mineralogique et petrographique du dechet, des sols impliques et un suivi qualitatif et quantitatif des eaux circulant dans le systeme (eaux de pluie et de percolation du sol) ont ete realises. Le dechet forme une dalle compacte de 25 cm et ses principaux mineraux sont des silicates, hydroxyde et carbonate de mg bien cristalises. Les metaux ne sont generalement pas associes a ces mineraux, mais restent concentres dans des zones localisees, sous forme d'oxy-hydroxydes ou sulfates. Bien que les sols de la region (latosol rouge-jaune) aient une porosite elevee (40%), la circulation verticale des eaux de percolation est assez lente. Resultant des fortes concentrations de la pluie en zn, les premiers centimetres de ces sols presentent des teneurs anormales en cet element. Par contre, le profil lateritique sous-jacent au dechet n'est pas contamine, ce qui est du a la compaction du sol ayant eu lieu lors de l'epandage, et au role impermeabilisant du dechet compacte. Sur le versant aval, la surface des profils est contaminee, se traduisant par l'existence des colluvions riches en particules du dechet apportees par erosion et qui correspond a un taux de 0,4cm/an de dechet erode. Dans les horizons lateritiques plus profonds, une migration verticale des metaux est observee et s'explique par la dissolution de ces particules sous l'action des fluides d'alteration aux ph plus acides et aux conditions plus oxydantes que ceux rencontres dans le dechet. Dans le latosol contamine, les metaux ont plus d'affinite avec la fraction <20m mais aucune avec les oxyhydroxydes de fe naturels, de mn originaires du dechet ou la matiere organique. Les zn, cu et mn anthropogeniques seraient lies a la kaolinite par des phenomenes de surface.

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Duquesne, Sabine. "Bioaccumulation métallique et métallothionéines chez trois espèces de poissons provenant du littoral Nord-Pas-de-Calais." Lille 1, 1992. http://www.theses.fr/1992LIL10089.

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Abstract:

Ce travail concerne l'impact de la contamination par les métaux lourds du littoral Nord-Pas-de-Calais sur les niveaux de concentrations métalliques de différents organes et les teneurs en métallothionéines hépatiques des limandes, limande-soles et morues prélevées dans cette zone. Ces poissons se distinguent par des teneurs élevées en Pb au niveau du muscle. Les teneurs en métal du foie et des branchies varient selon la contamination du milieu environnant. Le mode de vie du poisson influence également les concentrations hépatiques. Des métalloprotéines hépatiques, définies sous le nom de métallothionéines (MT), intervenant dans la détoxication des métaux lourds, ont été détectées chez les trois espèces étudiées. Chez les pleuronectidés (limandes et limande-soles), deux isoformes de ces protéines existent. Différentes techniques de dosage des MT ont été testées (DPP, colorimétrie des SH, immunologie). Après détermination du contenu en MT par immunologie (RIA et ELISA), on a montré qu'au niveau du foie, les rapports (teneurs en métal/teneurs en MT) diffèrent selon les espèces. D'autre part, les teneurs hépatiques en MT, Cu et Zn des limandes et morues capturées sur les sites les plus contaminés sont supérieures à celles des individus provenant des sites «témoins». Si l'on exclut le facteur «reproduction», c'est-à-dire si les poissons sont prélevés en dehors de la période de maturation des gonades, les MT peuvent être utilisées en tant que bioindicateur de pollution par le Cu et le Zn chez ces deux espèces

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Rigollet, Virginie. "Evolution saisonnière des concentrations en métaux lourds dans les herbiers à "Zostera marina L. " de l'étang de Thau (France) et de la lagune de Venise (Italie) : relation plante-sédiment." Montpellier 2, 1998. http://www.theses.fr/1998MON20046.

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Heimbürger, Lars-Éric. "Dynamics of chemical contaminants in the open ocean : the Mediterranean sea as an example." Nice, 2010. http://www.theses.fr/2010NICE4014.

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Abstract:

The novelty of this work was a holistic investigation of the cycling and the dynamics of chemical contaminants (CCs) in an open ocean environment, via an integrative approach from sources to sinks. Atmospheric inputs, presenting the main entry variable of CCs, to the Ligurian Sea were continuously measured at the coastal reference site of Cap Ferrat (French Riviera). In parallel, monthly sampling campaigns were conducted at the DYFAMED site (Ligurian Sea, NW Mediterranean) over the duration of 2 years. In addition, a mooring line with sediment traps allowed the investigation of the marine export flux. A sediment core was used to trace back in time the evolutions of the on-going anthropization. Trace metals (Al, Cd, Co, Cu, Hg, MeHg, Ni, Pb and Zn), and POPs (PBDEs, PCBs and PAHs) were determined in each environmental compartment to elucidate their seasonal variation patterns and causal relationships between atmospheric inputs and the marine environment response. Main foci were the definition of sources, trends, evolution, vertical transfer, recycling and final fate of CCs. A time-series approach of seasonal variation of distributions, partitioning and fluxes of CCs allowed a better understanding of the impact of atmospherically introduced CCs on an open ocean environment, like the oligotrophic waters of the Northwestern Mediterranean. The Mediterranean was used as a small scale global ocean model to study the cycling and the dynamics of CCs facing climate change. The evolution of CC dynamics in the open ocean is tightly coupled to physical forcing. Therefore, any alteration of climate would significantly impact phytoplankton dynamics and, consequently, the dynamics of CCs
Ce travail est une investigation de la dynamique des transports, transferts et transformations de contaminants chimiques (CCs) dans un système océanique ouvert via une approche intégrative des sources vers les réservoirs, nommément de l’atmosphère jusqu’au sédiment. La stratégie d’observation a été construite de manière à tenir compte de variations saisonnières conditionnant la pompe biologique. Les apports atmosphériques, qui constituent la source principale des CCs pour les eaux marines en Mer Ligure ont été suivis au site de référence de Cap Ferrat (SE France). Parallèlement, des échantillonnages mensuels ont été effectués dans la colonne d’eau (site DYFAMED, entre Nice et la Corse) afin de suivre l’évolution des CCs et des paramètres physiques et biogéochimiques en phase dissoute et particulaire pendant près de 2 ans. Des mouillages de pièges à particules ont permis d’étudier le flux exportés. Une carotte de sédiment a été prélevée afin d’estimer le niveau d’anthropisation. Des métaux traces (Al, Cd, Co, Cu, Hg, MeHg, Ni and Pb) et contaminants organiques persistants (PBDEs, PCBs and PAHs) ont été déterminés dans chaque matrice afin d’observer les variations saisonnières et d’élucider les relations entre les apports atmosphériques et la réponse environnementale. Une attention particulière a été portée à la définition des sources, aux tendances, au transfert vertical, au recyclage et au devenir ultime des CCs. Nous concluons que la dynamique des CCs dans un tel milieu est fortement influencée par le forçage physique. Ceci a pour conséquence que toute altération du climat aura, via la production biologique, des conséquences sur la dynamique des CCs

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Territo, Claudio. "I suoli della area forestale di mustigarufi : contributo mineralogico allo studio della pedogenesi." Poitiers, 2006. http://www.theses.fr/2006POIT2255.

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Abstract:

Les sols du complexe forestier de Mustigarufi (Caltanissetta, Sicile) sont très représentatifs du contexte pédologique de l'intérieur sicilien. Partant de l'étude de la variabilité spatiale des certaines propriétés physico-chimique (conductivité électrique, conductivité apparente, granulométrie, pH) des sols situés sur une pente à l'intérieur de cette zone, les travaux ont été étendus aux aspects minéralogiques et géochimiques des argiles. Les principaux aspects concernant la composition des sols en éléments majeur et en trace,(teneurs totales et variabilités spatiale), soit au niveau de chaque profil génetique, soit pour l'ensemble de la zone d'étude. La dernière partie de la thèse a été consacrée à l'étude des propriétés de la fraction fine des minéraux argileux en considérant leur origine, la stabilité thermodynamique des ses composants, leur distribution le long de la zone d'étude et leurs liens avec le contexte pédologique
Soils of Mustigarufi wood are representative of the Sicily interior. Based on a spatial variability survey of chemical and physical properties (electric conductivity, apparent electric conductivity, pH, grain size distribution) of soils situated on along slope, the study of clay mineralogy and geochemistry was emphasized. Elemental analysis of major and trace elements composition was carried out. Total content and its spatial variability both in the profile and in the whole study area was investigated. The final part of this thesis deals with properties of fine clay mineral fraction. Origin, thermodynamic stability and distribution in the study area and their relationships with the pedological Environment were taken into account

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Barthet, Lucile. "Contribution à l'évaluation de l'impact sur les écosystèmes de la valorisation de résidus de procédés thermiques en BTP." Lyon, INSA, 2003. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2003ISAL0090/these.pdf.

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Abstract:

Depuis plusieurs années, les mâchefers d'incinérations d'ordures ménagères (MIOM) et les cendres volantes de centrales thermiques sont valorisés en BTP. Bien que très étudiés sur le plan physico-chimique, la toxicité de ces matériaux a fait l'objet de peu d'études. Cette étude vise donc à contribuer à l'évaluation de l'impact sur les écosystèmes de la valorisation de ces résidus de procédés thermiques (RPT) en techniques routières. Les toxicités potentielles de mâchefers issus de collecte traditionnelle et de mâchefers issus de collecte sélective seront comparées. Devant l'importance au point de vue physico-chimique de la maturation des MIOM, nous verrons l'effet de la carbonatation artificielle sur leur toxicité potentielle. Pour mener à bien ce travail nous avons choisi de travailler avec des organismes entiers appartenant au compartiment des producteurs (algues : Chlorella vulgaris) et au compartiment des décomposeurs (levures : Saccharomyces cerevisiae). L'utilisation de tests mettant en scène le métabolisme global des organismes (croissance algale) et de tests plus spécifiques (activités enzymatiques) a permis de comparer la toxicité potentielle de ces MIOM. Ils ont aussi donné une réponse quant au comportement de RPT utilisés dans différents scénarios de pilotes de route. Le développement d'un biocapteur à cellules entières immobilisées à fibre optique permettra de suivre en continu et in-situ le relargage éventuel des polluants présents dans les MIOM et les cendres volantes inclus dans des pilotes de routes
For several years, Municipal Solid Waste Incineration (MSWI) bottom ash and coal fly ash have been reused in civil engineering. Although their physicochemical characteristics are very studied, the toxicity of these materials is the issue of few works. This study aims at contributing to the evaluation of the impact on the ecosystems of the valorisation of these residues of thermal processes (RTP) in road engineering. We have compared the potential toxicity of MSWI bottom ash resulting from traditional collection and MSWI bottom ash resulting from selective collection. Since physicochemical parameters of MSWI bottom ash weathering is quite important, we will see the effect of artificial carbonation on the potential toxicity. We have chosen to work with whole-cell microorganisms from the compartment of the producers (algae: Chlorella vulgaris) and from the compartment of the decomposers (yeasts: Saccharomyces cerevisiae). The use of tests using global metabolism (algae growth) and more specific tests (enzymatic activities) have allowed to compare the potential toxicity of MSWI bottom ash resulting from traditional collection and MSWI bottom ash resulting from selective collection. These bioassays have shown that artificial carbonation may decrease the potential toxicity of these MSWI bottom ash. The behavior of coal fly ash used in various scenarios of pilots of road has also been revealed. The developemnt of an optical biosensor with immobilized whole cells will enable on line and in-situ monitoring of pollutants salting out MSWI bottom ash and coal fly-ash from pilots of roads

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Etchebers, Olivier. "Etude pluricontextuelle et pluridimensionnelle de la mobilité des métaux lourds (Cd, Ni, Pb) dans les sols." Pau, 2004. http://www.theses.fr/2004PAUU3004.

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Abstract:

La mobilité des métaux lourds est étudiée dans trois contextes de contamination, chacun à une échelle différente. Le premier est l'épandage de boues de station d'épuration sur sol forestier. Les processus sont accélérés par centrifugation, en microcosme. Malgré plusieurs mois d'évolution simulée, la migration des métaux (Cd, Ni, Pb) reste très limitée, vraisemblablement par affinité avec la matière organique accumulée en surface. Le deuxième est réalisé en mésocosme, à partir d'une terre agricole dopée en Pb. Après plusieurs mois en milieu extérieur, le Pb est retenu dans le solide. Il est adsorbé sur les particules organiques et argileuses (montmorillonite) mais reste potentiellement mobilisable. Le troisième concerne un aquifère sous un site industriel (macrocosme) pollué en Cu et H2SO4. L'acidité favorise la solubilité du Cd et du Pb. Cependant, le pouvoir tampon du solide entraîne la précipitation du Cu et du Fe; et l'immobilisation du Cd et du Pb par adsorption ou coprécipitation
The mobility of heavy metals is studied on three cases of contamination, each one at a different scale. The first one deals with spreading of sewage sludge on forest soils. Processes are accelerated under centrifugation, at microcosm scale. Despite several months of simulated evolution, migration of heavy metals (Cd, Ni, Pb) is quite limited, probably by affinity with organic matter accumulated at the surface. The second one is run at mesocosm scale, using an agricultural soil spiked with Pb. After several months outdoor, Pb is retained within the solid. It is adsorbed on organic and clay (montmorillonite) particles, but remains under a potentially soluble form. The third one corresponds to an aquifer underlying an industrial site (macrocosm) polluted by Cu and H2SO4. Acidity enhances the solubility of Cd and Pb. However, the buffer capacity of the solid induces the precipitation of Cu and Fe; and the fixation of Cd and Pb by adsorption or coprecipitation

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Flores, Velez Luisa Maria. "Essai de spéciation des métaux dans les sols : cas du Cu dans les vignobles." Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120027.

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Abstract:

Le travail concerne la distribution du cuivre dans les sols de vignoble ou le cuivre est apporte en abondance par des traitements phytosanitaires. Preferentielle: dans les fractions grossieres et dans les fractions fines. Vis a vis de la distribution du cu nous avons pu identifier avec les methodes chimiques une difference en reactivite du cu dans les deux sols etudies surtout dans les fractions fines. Le cu echangeable est plus eleve dans le sol acide ainsi que celui extrait avec l'edta, ce qui indique une mobilite et disponibilite importante. En effet des tests de toxicite sur les sols que nous avons etudie ont montre que le sol acide est toxique contrairement au sol calcaire ou il n'y a pas eu problemes de toxicite. Les caracteristiques de sols etudies ont comme consequence une difference distribution du cu en fonction du type de sol. Les sols carbonates ont des teneurs plus importantes du c et du cu dans les fractions fines, cela indique une bonne mineralisation de la matiere organique malgre la presence du cu. Dans ces sols carbonates la proportion des fractions fines est plus importante en consequence la proportion du c et du cu dans ces fractions est plus considerable. Dans les sols acides l'importance des proportions du cu liees aux fractions grossieres organiques augmente, ce qui implique une mineralisation plus reduite peut etre liee a une certaine toxicite du cu. En consequence on a une double localisation. La separation physique de debris vegetaux en voie de decomposition dans ces sols ont montre qu'ils se distinguent par des teneurs particulierement elevees en cet element (1000 a 3000 mg par kg de debris vegetaux). Ces debris, quand il n'y a pas de travail du sol, sont abondants en surface. Immediatement sous cette surface, 20 a 40% du cuivre total d'une tranche de sol donnee peuvent etre ainsi lies a ces debris alors que la teneur en matiere organique de cette tranche est faible. Cette matiere organique continue a evoluer vers des composes humifies: elle peut donc etre consideree comme une forme de stockage temporaire du cuivre jusqu'a sa mineralisation complete

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Maréchal-Abram, Nicolas. "Evaluation d'un proxy de métaux lourds dans l'environnement marin, basé sur les coefficients de partition des éléments dans la calcite de foraminifère : étude du Cd, Cu et Cr avec l'espèce Ammonia beccarii." Angers, 2005. http://www.theses.fr/2005ANGE0002.

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Abstract:

Ces recherches sont une contribution au développement d'un indicateur de métaux lourds dans l'environnement marin, basé sur le coefficient de partition DMe d'un élément Me, entre le milieu environnant et la calcite du test de foraminifères. DCd a été mesuré à partir de foraminifères benthiques Ammonia beccarii (Linné), élevés en cultures sans sédiment. Les élevages ont été préparés à des concentrations en cadmium dissous de 2. 3 et 5. 3 nmol l-1 (13°C) et de 4. 3, 6. 4 et 9. 0 nmol l-1 (18°C). DCd était de 2. 80. 6 (n=6), 1. 80. 2 (n=7), 1. 00. 2 (n=10), 1. 00. 1 (n=8) et 1. 20. 2 (n=19), respectivement. Une hypothèse nouvelle, décrivant une absorption du calcium et du carbonate, limitée par un phénomène de diffusion pendant la biominéralisation, peut expliquer DCd=1. Le calcul des temps de diffusion des ions carbonate est cohérent avec la formation d'une nouvelle loge mais il ne nous permet pas de montrer que l'absorption du calcium est également limitée. Ce modèle prévoit également que DCd est dépendant des coefficients de diffusion du cadmium et du calcium. Les valeurs de DCd>1 ne s'accordent pas avec l'hypothèse de l'absorption limitée. Les hypothèses d'une contamination par la nourriture ou d'un mouvement de la masse d'eau pendant l'expérience pourraient expliquer ces valeurs. DCu a été établi pour la première fois à partir de spécimens vivants. DCu a été mesuré principalement entre 0. 06 – 0. 07 et suggère une absorption contrôlée par le modèle de l'ion libre. DCr est inférieur à 0. 003. La comparaison des valeurs avec les spécimens morts a souligné la difficulté d'obtenir un procédé de décontamination parfaitement efficace. Ces résultats ont montré trois schémas de partition différents et ont souligné le rôle essentiel de phénomènes physicochimiques dans des mécanismes biologiques de partition. Ils montrent la nécessité de comprendre le mécanisme de partition pour assurer la robustesse d'un marqueur paléo-écologique
These researches are a contribution to the development of a heavy metal proxy in marine environment based on the element partition coefficient DMe between sea water and foraminiferal calcite. DCd was measured from benthic foraminifera Ammonia beccarii (Linné) grown in sediment free microcosms. Culture experiments were prepared at 2. 3 and 5. 3 nmol l-1 (13°C) and at 4. 3, 6. 4 and 9. 0 nmol l-1 (18°C). DCd values were 2. 80. 6 (n=6), 1. 80. 2 (n=7), 1. 00. 2 (n=10), 1. 00. 1 (n=8) and 1. 20. 2 (n=19), respectively. A new hypothesis of a diffusion limited uptake of ions during the mineralization process could explain DCd =1. The carbonate diffusion time calculations are consistent with the chamber formation time but could not show that calcium uptake is limited. The model oversees that DCd would be also dependent of ion diffusion coefficients. DCd values > 1 are not consistent with the limited uptake hypothesis. The assumption of food contamination or a mixture of sea water during experiment could explain these partitioning values. DCu is measured for the first time from alive specimens. DCd was estimated at 0. 06–0. 07 and suggest a control of the free ion model. DCr is less than 0. 003. Comparison with dead foraminifera revealed the difficulty of the decontamination process. Results showed three different partition mechanisms and showed the vital role of physico-chemical parameters in biological partitioning mechanisms. They underlines the need to understand each element partitioning mechanism, in order to ensure the reliability of a paleo-ecological proxy

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Elsamrani, Antoine. "Traitement des eaux pluviales par coagulation-floculation : speciation des éléments traces, influence des anions complexants, et recherche sur le devenir des boues à partir du système de silice-phosphate-FeCl[indice]3." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2003_ELSAMRANI_A.pdf.

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Abstract:

Les objectifs de la thése sont d'optimiser le traitement de coagulation-floculation des eaux pluviales et d'identifier les principales phases porteuses des éléments traces dans les boues du traitement. L'identification des phases porteuses et la quantification de leur abondance ont été réalisées en utilisant la microscopie électronique à balayage et à transmission couplées à la spectroscopie d'énergie dispersive des rayons X. L'extraction parallèle des métaux lourds par ajout des réactifs appropriés a été utilisée pour une quantification de ceux-ci au sein de chaque fraction physico-chimique. On montre que les métaux lourds s'accumulent principalement au sein de phases sulfures dans les dépôts des réseaux unitaires et que celles-ci sont remise en suspension en temps pluvieux. Des signatures du lessivage des sols, des surfaces urbaines, et des dépôts des réseaux unitaires ont été mises en évidence. L'optimisation du traitement de coagulation-floculation des eaux pluviales a été abordée en reliant la concentration optimale en coagulant aux paramètres physicochimiques de l'effluent, tout en s'assurant de l'adéquation d'un tel traitement pour l'élimination des métaux lourds. La concentration optimale en coagulant peut être ajustée rapidement en fonction de la conductivité des effluents, celle-ci étant correlée linairement avec la concentration optimale. On montre également que la nature des espèces coagulantes est fortement influencée par les réactions entre les espèces hydrolysées du fer et les anions complexants dans les suspensions.

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Ha, Thi Minh Huong. "Nouvelles architectures supramoléculaires à base de ligands phosphorés fluorescents : synthèse, études photophysiques et applications." Cachan, Ecole normale supérieure, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00254039/fr/.

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Abstract:

Ce travail concerne l’ingénierie de nouveaux systèmes supramoléculaires à base de ligands phosphorés fluorescents en vue de la réalisation des nouveaux matériaux optiques et de la détection de métaux lourds. Deux nouvelles séries de chromophores de type donneur-accepteur contenant des motifs phénylacétylène et une fonction oxyde ou sulfure de phosphine ont été synthétisées en utilisant le couplage de Sonogashira comme étape clé. Elles possèdent des rendements quantiques de fluorescence élevés ainsi qu’un transfert de charge efficace à l’état excité. Les oxydes de phosphine fluorescents présentent également des propriétés intéressantes en absorption à deux photons et en optique non linéaire. Nous avons également synthétisé des nouveaux ligands bidentes de type oxyde ou sulfure de phosphine pour la détection de métaux lourds polluants. Les chélates d’oxydes de phosphine complexent efficacement le plomb et le cadmium dans un mélange CH3CN/CHCl3. Ils offrent également la possibilité de la détection par fluorescence par absorption à deux photons. Les chélates de sulfures de phosphine présentent de très bonne sensibilité et sélectivité pour le mercure dans un milieu partiellement aqueux. D’autre part, les chélates d’oxydes de phosphine permettent une bonne sensibilisation des ions lanthanides par un transfert d’énergie du ligand vers le métal complexé. Une étude complète du transfert d’énergie de l’un des ligands vers l’ion europium a été réalisée
This work deals with the engineering of new fluorescent supramolecular systems containing phosphorus ligands in order to explore new optical materials and the detection of polluting heavy metals. Two new series of push-pull chromophores containing polyphenylethynyl units and an oxide or a sulfide of phosphane were successfully synthesized by using the Sonogashira coupling as a key reaction. These molecules showed a high fluorescence quantum yield as well as an effective character of charge transfer at the excited state. More interestingly, they exhibited good properties in two-photon absorption and nonlinear optics. Another class of bidentate ligands containing a phosphane oxide or a phosphane sulfide was also prepared for the detection of heavy metal ions. The phosphane oxide chelates strongly complexed lead and cadmium in CH3CN/CHCl3 mixture. These ligands offer a possibility of detection by using fluorescence induced by two-photon absorption. The phosphane sulfide chelates have excellent sensitivity and selectivity for mercury in a partially aqueous medium. Moreover, on the addition of the lanthanide ions, the fluorescence of the phosphane oxide chelates is quenched and a sensitized emission of the lanthanide ions was observed. The mechanism of the energy transfer from the ligands to the europium ion has been studied

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Garaudée, Sandrine. "Polyphénols : propriétés de complexation et activité antioxydante." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2004. http://www.theses.fr/2004STR13005.

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Abstract:

Le travail de recherche presente dans ce memoire de these concerne un pigment pulvinique, la norbadione a, extrait de pisolithus arhizus. Cette etude nous a permis de mieux comprendre d'un point de vue moleculaire le role de la norbadione a dans les processus de complexation, d'echange et d'accumulation de radionucleides (137cs) ou de metaux lourds (cd(ii), ni(ii), pb(ii)). Ce sujet a necessite la mise en commun de competences pluridisciplinaires (mycologie, extraction de substances naturelles, analyse de traces organiques, physico-chimie en solution) et l'utilisation des developpements les plus recents de methodes analytiques (spectrophotometrie, rmn, spectrometrie de masse, potentiometrie, voltamperometrie cyclique). Nos resultats ont ete publies dans chemical communications, cites par nature et repris dans de nombreux articles de presse (l'express, the guardian,. . . ). Nos resultats ont revele que dans la gamme de p[h] (6,0 - 6,5) qui a ete mesuree dans les champignons, la norbadione a etait majoritairement presente sous une forme dienolate. Nous avons aussi montre que la norbadione a etait capable d'accumuler des cations monovalents (cs+, k+, tl(i)) grace a des proprietes allosteriques qui favorisent la formation de complexes bimetalliques. Avec les metaux divalents consideres dans cette etude (cd(ii), ni(ii), pb(ii)) la complexation de deux cations est defavorisee pour des raisons electrostatiques. Le complexe naturel de la norbadione a echange ses cations potassium avec le cesium ou le thallium(i), comme l'a montre la spectrometrie de masse. Enfin, nous avons determine pour la norbadione a une activite radicalaire comparable a celle des polyphenols les plus abondants dans les fruits et les legumes et un pouvoir antioxydant modere
This phd manuscript presents an original and highly collaborative research work on norbadione a, a fungal pigment which was isolated from pisolithus arhizus. This study was undertaken in order to gain insight into complexation, exchange and accumulation of radionuclides (137cs) or heavy metals (cd(ii), ni(ii), pb(ii)). This subject required interdisciplinary expertise (mycology, natural products extraction and characterisation, organic traces analysis, physicochemistry) and was using the most recent developments of analytical methods (spectrophotometry, nmr, mass spectrometry, potentiometry, cyclic voltammetry). Our results were published in chemical communications, highlighted in nature and emphasised in different press articles (l'express, the guardian,. . . ). Our results revealed that in the p[h] range (between 6. 0 and 6. 5) which is typical for mushrooms, the major species of free norbadione a is the dienolate form. We showed that norbadione a was able to accumulate monovalent cations (cs+, k+, tl(i)) due to allosteric properties which favors the formation of bimetallic complexes. On the other hand, norbadione a forms mononuclear complexes with heavy metals like cd(ii), ni(ii) and pb(ii), the corresponding dinuclear analogs being less stable for electrostatic reasons. The natural dipotassic norbadione a complex exchanges its potassium cations with caesium or thallium(i), as shown by electrospray mass spectrometry. Finally, we determined for norbadione a an antiradicalar power comparable with that of the most abundant polyphenols present in fruits and vegetables and a moderate antioxidant activity

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Boularbah, Ali. "Interactions entre le cadmium et bacillus brevis isolé d'un sol pollué par les métaux lourds." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1992. http://www.theses.fr/1992INPL025N.

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La connaissance des facteurs qui influencent la mobilité des métaux toxiques dans le sol est indispensable pour prévoir et limiter les risques de contamination de la chaine alimentaire. Ce travail est destine à étudier le rôle des bactéries du sol dans les processus de solubilisation-insolubilisation des métaux. Des bactéries cd résistantes ont été isolées à partir d'un sol contamine par les métaux lourds et comparées en fonction de l'accumulation et de la tolérance vis-à-vis du métal. Les résultats montrent que l'accumulation du cadmium dépend de la souche et varie de 39 à 96 mg cd g##1 ms. Toutes les souches résistent mieux au métal qu'une souche témoin bacillus subtilis atcc 6633. La souche qui présente la tolérance (ic#5#0=72 mg cd 1##1) et l'accumulation (70 mg cd g##1 ms) les plus élevées a été identifiée à un bacillus brevis. Les observations en microscopie optique et électronique ont révélé des altérations morphologiques des cellules de b. Brevis cultivées en présence d'une concentration sub-létale en cd (conversion de la forme bâtonnet en forme spherique avec apparition d'un épaississement et des invaginations de la paroi). Ces altérations morphologiques sont réversibles et supprimées par le manganèse. Les changements morphologiques et les teneurs élevées en cd dans la paroi (88%) indiquent que celle-ci protège b. Brevis contre la toxicité de cd. L'influence de b. Brevis sur l'absorption de cd par le maïs a été étudiée en culture hydroponique. Les résultats montrent que la bactérie réduit la toxicité et la teneur en métal dans la plante. Ces résultats montrent que les bactéries représentent un facteur important pouvant contrôler le transfert de cd du sol à la plante

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Feller, Olivier (1970. "Analyse des métaux lourds dans les eaux de mer par spectrophotométrie d'absorption atomique électrothermique." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1998AIX11089.

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Abstract:

La pollution toxique provoquee par les metaux lourds represente l'une des diverses pollutions marines. L'objet de ce travail reside dans l'elaboration d'une methode d'evaluation de la toxicite des metaux lourds dans les eaux de mer issues de la rade de toulon par la determination de leur concentration. Une campagne de prevention et de surveillance du milieu marin est donc mise en place par le laboratoire de chimie analytique dans le but de lutter contre la degradation de la mer mediterranee. Une etude des activites de l'arsenal de toulon a permis de selectionner neuf metaux lourds susceptibles d'etre presents dans les eaux de mer prelevees. Apres une etude bibliographique des differentes techniques analytiques disponibles, la spectrometrie d'absorption atomique repondant au mieux a l'analyse des metaux lourds, est selectionnee. Le choix d'un traitement des echantillons avant determination par saae est realise compte tenu du niveau de concentration rencontree (ng. L 1) et des interferences produites par la matrice saline de l'eau de mer (35 g. L 1). Un systeme d'extraction liquide-liquide est prefere suite a une etude bibliographique concernant les diverses techniques d'extraction-preconcentration. Apres l'optimisation du systeme de pretraitement et des parametres spectrometriques, la methode est validee par l'utilisation d'un etalon certifie d'eau de mer cotiere cass-3 fourni par le conseil national de recherches du canada. Par la suite, cette methode est appliquee a la determination des metaux lourds au niveau de sept points de prelevement en rade de toulon. L'etude des resultats obtenus permet d'etablir une cartographie de la pollution toxique due aux metaux lourds de la rade. Elle permet de suivre l'evolution des teneurs metalliques sur 12 mois et de prendre conscience de l'impact des precipitations sur le milieu marin.

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Floch, Carine. "Les enzymes du sol : étude de leurs potentialités bioindicatrices de contaminations par des métaux et des polluants organiques." Aix-Marseille 3, 2008. http://www.theses.fr/2008AIX30070.

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Abstract:

L’objectif principal de ce travail de recherche a été de déterminer le potentiel bioindicateur de certaines activités enzymatiques pour caractériser le fonctionnement et la qualité des sols dans un contexte de pollutions métalliques et organiques (i. E. Pesticides et modes de gestion agricoles conventionnel, organique ou biologique et intégré). Dans un premier temps, l’activité des phénoloxydases a fait l’objet d’une mise au point méthodologique permettant sa quantification dans les sols, et d’une étude plus approfondie sur sa sensibilité vis-à-vis de certains métaux. Par la suite, différentes approches ont été appréhendées au travers d’incubations en conditions contrôlées de laboratoire et d’observations de terrain, réalisées à des échelles spatiales allant de la parcelle au paysage. Les enzymes étudiées sont impliquées dans le fonctionnement des principaux cycles biogéochimiques du C (cellulase, hydrolase de la fluorescéine diacétate, β-galactosidase, β-glucosidase et phénoloxydase), N (arylamidase), P (phosphomonoestérases acide et basique, phosphodiestérase et phosphotriestérase) et S (arylsulfatase). Les résultats ont clairement démontré la variabilité des patrons de réponses des activités enzymatiques, notamment en fonction du type de contamination et des caractéristiques physico-chimiques des sols. Ceci souligne la difficulté de sélectionner des bioindicateurs enzymatiques universels de qualité des sols applicables à une large gamme de perturbations. Toutefois, certaines enzymes, telles que les arylamidases et les phénoloxydases, se sont révélées à plusieurs reprises être des indicateurs particulièrement sensibles aux perturbations appliquées aux différents sols de cette étude. Une suite intéressante à ce travail serait donc d’intégrer l’étude de ces bioindicateurs potentiels à des réseaux de mesure de la qualité des sols. Enfin, d’autres paramètres microbiens ont également été étudiés, il s’agit de la diversité fonctionnelle des communautés bactériennes (Biolog® Eco) et des densités bactériennes et fongiques, mais ceux-ci se sont révélés être des bioindicateurs moins pertinents de la qualité des sols que les activités enzymatiques
The main objective of this research was to determine the potential bioindicator of certain enzymatic activities to characterize the functioning and quality of soil in the context of metal and organic pollutions (i. E. Pesticides and conventional, organic or biological, and integrated management strategies). In a first step, a methodology for the quantification in soils of phenol oxidase activities has been developed, and further study on its sensitivity towards certain metals has been performed. Thereafter, different approaches have been apprehended through incubation under controlled laboratory conditions and field observations, made at scales ranging from plot to landscape. The enzymes studied are involved in the functioning of the major biogeochemical cycles of C (cellulase, fluorescein diacetate hydrolase, β-galactosidase, β-glucosidase and phenol oxidase), N (arylamidase), P (acid and alkaline phosphomonoesterases, phosphodiesterase and phosphotriesterase) and S (arylsulfatase). The results have clearly demonstrated the variability of response patterns of enzyme activities, with the type of contamination and physical and chemical characteristics of soils. This underlines the difficulty for selecting universal enzymatic bioindicators of soil quality for a wide range of perturbations. However, some enzymes, such as arylamidases and phenol oxidases, proved repeatedly to be indicators especially sensitive to disturbance applied to the different soils of this study. An interesting continuation of this work would be to integrate such kind of study of these potential bioindicators in networks of soil quality measurement. Finally, other microbial parameters were also studied, the functional diversity of bacterial communities (Biolog® Eco) and bacterial and fungal densities, but they have proved to be less relevant as soil quality indicators with regards to enzyme activities

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Kauffmann, Anne. "Etude physico-chimique du devenir de certains métaux lourds lors de la valorisation énergétique de résidus de broyage de l'industrie automobile." Mulhouse, 1994. http://www.theses.fr/1994MULH0334.

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Abstract:

Avec un parc automobile de 23 à 25 millions de véhicules, la France doit faire face à l'élimination d'environ 2 millions d'épaves par an. Après leur broyage, des tris successifs permettent de séparer les parties métalliques, recyclables, d'un résidu constitué essentiellement de plastiques et de caoutchoucs. Celui-ci est actuellement mis en décharge (350 à 400 kt/an). La législation concernant les décharges devenant plus restrictive, d'autres voies d'élimination des résidus de broyage automobile (R. B. A. ) sont à l'étude. La valorisation énergétique en est une et a fait l'objet de ces travaux. La caractérisation physico-chimique des R. B. A. A mis en évidence la présence de métaux en quantités importantes. Le but de ce travail était ainsi l'étude du devenir de certains métaux lors de la dégradation thermique des R. B. A. . Cinq métaux cibles ont été choisis: le baryum, le cuivre, le plomb, l'étain et le zinc. Les essais ont porté sur différents échantillons: du PVC chargé en métaux, des matériaux modèles constituants des R. B. A. (mastic de type PVC, mastic polyuréthanne, poudrette de pneus) puis les R. B. A. Eux mêmes. Une étude théorique parallèle a montré que la teneur en chlore est un facteur déterminant sur la volatilité des métaux étudiés

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Baron, Jean. "Etude sur les interactions des métaux lourds avec des boues d'épuration et les sols : Complexation de Cu et Cd par des boues et spéciation dans des solutions de sols." Pau, 1990. http://www.theses.fr/1990PAUU3008.

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Abstract:

La contamination des boues d'épuration par des métaux lourds est une contrainte majeure pour leur valorisation agricole en raison des risques de pollution des sols, des eaux souterraines ou de la chaîne alimentaire. Une étude expérimentale est menée sur des boues secondaires et des boues digérées anaérobies pour caractériser les équilibres de complexation (ou adsorption) de Cu et Cd dans ces milieux. La dialyse et la polarographie (DPASV) sont utilisées pour déterminer des constantes conditionnelles de stabilité et des capacités de liaison dans différents cas. On peut observer ainsi les différences de comportement entre Cu et Cd (liaisons labiles de Cd); le rôle des polymères extracellulaires de bactéries ou le rôle du Ph dans ces interactions. La seconde partie expérimentale concerne l'étude de la spéciation de Cu et Cd dans des solutions de sols par trois techniques. La chromatographie de filtration sur gel (CFG) permet de déterminer la répartition en poids moléculaires des molécules organiques et des complexes (entre 500 et 5000). Un schéma de spéciation sur résine Chelex 100 conduit à la distinction des espèces libre, labile, lentement labile et stable de Cd et d'observer la large prédominance des espèces libre et labile. La modélisation par un ensemble d'acides organiques simples des groupes fonctionnels en solution permet d'utiliser le programme Géochem pour calculer les concentrations des différentes espèces chimiques à l'équilibre. Cette méthode, attrayante par ses applications possibles, se heurte au problème de la validation du modèle.

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Pianelli, Katia. "Recherche des déterminants moléculaires de la tolérance aux métaux lourds dans la plante hyperaccumulatrice Thlaspi caerulescens : Analyse du rôle de la nicotianamine dans la tolérance au nickel." Montpellier 2, 2004. http://www.theses.fr/2004MON20203.

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Gossart, Pascal. "Contribution à l'étude des interactions de la matière organique des sols avec les métaux lourds : étude structurale et analytique de molécules modèles." Lille 1, 2001. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2001/50376-2001-187-188.pdf.

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Abstract:

Dans de nombreux pays industriels (Etats-Unis, Europe,. . . ) et en particulier en France dans la région Nord-Pas de Calais, les activités minières et de fonderie ont pollué les sols environnants ainsi que les sédiments des eaux fluviales en espèces métalliques. Il s'avère nécessaire dorénavant d'évaluer le comportement de ces éléments en terme de risques pour la santé humaine. Dans ce contexte, par le choix de modèles des systèmes naturels, la fraction organique échangeable des sols est étudiée du point de vue des interactions avec divers cations métalliques (Pb, Cd et Zn). Ces modèles, composés de molécules simples et de différents acides humiques, ont permis de mettre en évidence les fortes activités d'échanges des systèmes naturels. L'implication des groupements fonctionnels carboxyliques et phénols pour l'interaction se révèle importante et parfaitement caractérisable par la spectroscopie infrarouge à transformée de Fourier, outil complémentaire idéal pour l'obtention d'informations moléculaires. L'étude en fonction de paramètres chimiques tels que le degré de pollution ainsi que le pH a permis de constater que les acides humiques ont des capacités d'interactions différentes suivant leurs structures. Sous forme acide et isolée, un acide humique a des capacités bien inférieures à interagir par échange cationique que ce même acide humique sous forme de sel, généralement plus proche des systèmes naturels.

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Dayras, Paul. "Paracyclopina nana : un petit copépode à fort intérêt en écotoxicologie et en aquaculture." Thesis, Lille 1, 2019. http://www.theses.fr/2019LIL1R074.

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Abstract:

Le copépode cyclopoïde Paracyclopina nana joue un rôle clé dans les chaînes trophiques des milieux aquatiques de l'Asie orientale. Il présente une petite taille au stade adulte (600 μm), un cycle de vie court, une fécondité élevée et peut être facilement cultivé sous une salinité moyenne (15 psu) et dans une large gamme de températures. Son génome entier a également été récemment séquencé, assemblé et annoté. Tous ces atouts lui confèrent un double potentiel très intéressant pour les recherches en cours : en tant qu’organisme d’essai pour l’évaluation des risques associés aux polluants aquatiques (bioindicateur), et en tant que proie vivante en culture de masse pour l’alimentation des larves de poissons en aquaculture.Dans le cadre de ce projet de thèse, nous avions pour objectifs : (i) de tester le potentiel productif et qualitatif de P. nana en aquaculture en lien avec la nature du régime de micro-algues ingérées ; (ii) d'établir le profil de P. nana en tant que modèle écotoxicologique au moyen de tests d'exposition à des contaminants métalliques.Les effets de sept régimes de micro-algues différents constitués de Rhodomonas salina (R), Tisochrysis lutea (T) et Pavlova lutheri (P) sur la productivité de P. nana en culture ont été explorés. Les régimes R+T et R ont induit la plus forte croissance de population et l’investissement reproductif des femelles ovigères le plus élevé. Ces mêmes régimes ont également généré la plus forte teneur en acides gras totaux chez les copépodes, et la plus forte teneur en monosaccharides totaux a été trouvée chez les copépodes nourris avec R+T+P. Les résultats globaux ont montré que tous les régimes incluant R. salina entraînaient une augmentation de la productivité de P. nana, en particulier en association avec T. lutea dans un régime mixte.Une autre étude a examiné les effets du cadmium (Cd), du cuivre (Cu) et du nickel (Ni) sur deux sous-populations de P. nana. Une première expérience menée sur une culture classique de P. nana a montré une diminution de la croissance de population, mais une bioaccumulation croissante des métaux chez les copépodes. Le Cd était également accumulé davantage lorsqu'il était seul que dans le mélange avec Cu et Ni, confirmant l'hypothèse de la concurrence des métaux démontrée récemment chez un copépode calanoïde. Une seconde expérience réalisée sur une culture de P. nana déjà exposée à une concentration plus élevée de Cu depuis plusieurs générations a révélé un impact moindre sur la croissance de la population et une accumulation de métaux plus faible dans les copépodes. L'augmentation des concentrations de métaux dans l’eau expérimentale a reflété la dépuration se produisant chez cette population chargée en métaux et déjà acclimatée à leur exposition.Ces résultats sont les premiers montrant que R. salina est une micro-algue appropriée à une culture de masse productive de P. nana pour son utilisation en tant que proie vivante pour l’aquaculture des larves de poissons marins, et investiguant les paramètres influant sur les capacités de bioaccumulation de P. nana en réponse aux métaux dans les écosystèmes aquatiques contaminés
The cyclopoid copepod Paracyclopina nana plays a key role in the trophic chains of the aquatic environments of Eastern Asia. It has a small adult size (600 μm), a short life cycle, a high fecundity, and can be easily cultured under medium salinity (15 psu) and a wide range of temperatures. Its whole genome has also been recently sequenced, assembled and annotated. All these assets give it a very interesting double potential for current research: as a test organism for risk assessment associated with aquatic pollutants (bioindicator), and as a live prey in mass culture for the feeding of fish larvae in aquaculture.In the framework of this PhD project, we aimed: (i) to test the productive and qualitative potential of P. nana in aquaculture in relation to the nature of the ingested microalgae diet; (ii) to establish the profile of P. nana as an ecotoxicological model through metal contaminant exposure tests.The effects of seven different microalgal diets constituted by Rhodomonas salina (R), Tisochrysis lutea (T), and Pavlova lutheri (P) on P. nana productivity in culture were explored. The R+T and R diets induced the highest population growth and the greatest reproductive investment in ovigerous females. Those same diets also generated the highest total fatty acid content in copepods, and the highest total monosaccharide content has been found in copepods fed R+T+P. Overall results demonstrated that all the diets including R. salina lead to an increasing productivity of P. nana, and particularly when combined with T. lutea in a mixed diet.Another study examined the effects of cadmium (Cd), copper (Cu), and nickel (Ni), on two subpopulations of P. nana. A first experiment conducted on a regular P. nana culture showed a decreasing population growth but an increasing metal bioaccumulation in copepods. Cd was also more accumulated when it was alone than in the mixture with Cu and Ni, confirming the hypothesis of metal competition recently demonstrated in a calanoid copepod. A second experiment performed on a P. nana culture already exposed to a higher Cu concentration for several generations revealed a lesser impact on population growth and a lower metal accumulation in copepods. Increasing metal concentrations in the experimental water reflected the depuration happening in this metal-loaded population already acclimated to metal exposure.Overall results are the first ones showing that R. salina is a suitable microalga for productive mass culture of P. nana for use as live food for marine fish larval aquaculture, and to investigate the parameters influencing the bioaccumulation capacity of P. nana in response to metals in contaminated aquatic ecosystems

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Martin-Dupont, Fabienne. "Valorisation chimique d'un co-produit de la filière bois : Approche théorique des capacités fixatrices en métaux lourds par les écorces forestières." Compiègne, 2003. http://www.theses.fr/2003COMP1475.

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Abstract:

Les écorces, co-produit de la filière bois, sont valorisées chimiquement. De nature lignocellulosique, elles sont utilisées comme matrice échangeuse d'ions. Les capacités d'adsorption du Cr3+, CU2+, Ni2+, Pb2+, Zn2+ par les écorces brutes sont tout d'abord caractérisées. Les isothermes d'adsorption et leur traduction par le modèle de Langmuir conduisent aux valeurs de qmax (capacité d'adsorption maximale en cations métalliques) et de b (constante de Langmuir). Ces dernières sont liées aux caractéristiques physico-chimiques des cations (polarisabilité, hydratation, configuration électronique) et des écorces (fonctions phénolique des phénols totaux et carboxylique des hémicelluloses et pectines). La composition chimique des écorces de châtaignier, chêne, douglas, épicéa, pin sylvestre explique la nature de l'interaction entre les cations métalliques et les écorces. Les écorces les plus riches en fonction carboxylique privilégient l'interaction électrostatique (qmax faible et b fort) et les plus riches en fonction phénolique la formation de chélate (qmax fort et b faible). Les écorces sont ensuite modifiées chimiquement afin d'améliorer leur capacité d'adsorption du Pb2+. Leurs polysaccharides constitutifs sont soumis à une fonctionnalisation aldéhyde par oxydation periodique. Les fonctions aldéhyde sont oxydées par le chlorite de sodium ou bien subissent une amination réductrice par l'acide aspartique, l'asparagine, l'acide sulfamique ou l'acide diaminostilbène disulfonique. Les écorces modifiées sont caractérisées par spectroscopie infrarouge et pH métrie. Leur comportement pour le Pb2+ montre une élévation sensible des valeurs de qmax et de b ce qui est expliqué par la théorie "Hard and Soft Acid and Base" de Pearson. L'amination réductrice par l'acide diaminostilbène disulfonique est intéressante par l'évolution des paramètres de Langmuir et son rendement de réaction. Elle contribue à stabiliser la matrice des écorces par réticulation de la matière organique.

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Tisserand, Pierre. "Mesure en continu et in situ des pollutions dans les milieux aqueux : conception et réalisation d'une instrumentation adaptée à la détection de métaux lourds par potentiométrie sélective." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10308.

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Abstract:

La maîtrise de la qualité de l'eau impose aux pays industrialisés de développer et d'améliorer les ouvrages destinés à assainir l'eau rejetée dans le milieu naturel. Les effluents contiennent parfois des micropolluants tels les métaux lourds qui, en excès, peuvent être néfastes et modifier les écosystèmes. Des moyens de mesure précis de leur teneur existent (polarographie ou spectromètrie), mais ils s'inscrivent difficilement dans une stratégie de contrôle permanent. Dans ce cadre, nous avons développé une instrumentation de détection de métaux lourds (Cu et Pb). Le principe repose sur la mesure potentiométrique à l'aide d'électrodes sélectives qui, grâce à la fusion de données de mesures multiples (température, conductivité, pH, Rédox), permet d' apprécier la teneur de métal sous forrole libre ou hydroxylé. Afin de tester notre instrumentation, nous avons conçu un banc de test reproduisant les conditions physico-chimiques des eaux usées. Le principe repose sur l'injection de solutions spécifiques, dans un réacteur sur lequel est insérée une tête de mesure contenant les capteurs effectuant les mesures précitées. Un système d'acquisition et de traitement de signaux permet de suivre en continu les paramètres de mesure. Pour caractériser notre instrument, nous avons adopté deux approches de modélisation. En premier lieu, nous considérons que la réponse des électrodes spécifiques est une combinaison polynomiale de l'ensemble des paramètres de mesure (modèles externes). En second lieu, nous supposons que les formes hydroxyles peuvent être paramétrées dans l'équation de Nernst (modèles internes). Pour l'électrode cuivre, les modèles internes procurent des possibilités très intéressantes de détection tandis que dans le cas de l'électrode plomb, ce sont les modèles externes. Toujours avec notre banc de test, nous avons déterminé les limites des modèles, plus particulièrement dans le cas de mesures de concentrations de Cu(II) , dans des cas typiques de pollutions reconstituées. À cet effet, nous avons élaboré différents tests démontrant que le modèle interne, ne prenant pas en compte le potentiel Rédox, présentent une réponse plus fIdèle que les modèles externes. En conclusion, nous avons montré, dans des conditions de laboratoire, que la méthode potentiométrique à électrode sélective est adaptee à la détection continue d'ions métalliques par correction de mesure des variables influentes. La méthodologie que nous avons développée peut être étendue à d'autres espèces de métaux lourds
Mastering the quality of water demands that industrialised countries develop and improve facilities for the sanitising of water rejected back into the environment. Sewage sometimes contains micropollutants such as heavy metals which, in excess, can be noxious and alter ecosystems. Measuring them accurately is possible - with polarography or spectrometry - yet these techniques can hardly be used for non-stop monitoring. Within this framework, we have developed a detecting device for heavy metals Cu(II) and Pb(Ii). The principle cop. Sists in measuring potentials with two ion selective electrodes (ISE), which - by fusing varied data such as temperature, conductivity, pH, Redox - allows the gauging of free or hydroxylic metal. In order to lest the device, we have conceived a testbench reproducing the physical and chemical condition of sewage. The principle consists in injecting specific solutions into a reactor fitted with a measuring set containing sepsors which will carry out the aforementioned measures. Thanks to a system sampling and processing the data, aIl parameters can be measured non-stop. To characterise our tool, we have 'used two modelling methods. On the one hand, we have considered the output from the ISEs as a polynomial combination of all parameters (external models). On the other hand, we have assumed that hydroxylic forms can be parameterised in Nernst's equation (internaI models). Where the copper ISE is, concerned, internal models provide very interesting levels of detection, while extemal models fit the lead ISE best. Still using our test-bench, we have determined our models' limits, especially regarding the measure of Cu (II), in typical cases of reconstituted pollutions. To this end, we have elaborated different tests demonstrating that the internal model - which does not take the Redox potential into account - provides more accuracy than external models. In conclusion, we have shown that, in laboratory conditions, the potentiometric method with ISE is adapted to non-stop detection of heavy metal ions, by correcting the measures of relevant variables. The methodology we have developed can be extended to other heavy metals

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Pigeot, Jacques. "Approche écosystémique de la contamination métallique du compartiment biologique benthique des littoraux charentais : exemple du bassin de Marennes-Oléron." La Rochelle, 2001. http://www.theses.fr/2001LAROS072.

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Abstract:

Cadmium (Cd), copper (Cu), lead (Pb) and zinc (Zn) concentrations were analysed within more than 130 intertidal, macroscopic and benthic species (plants and animals) from the same ecosystem - the oyster farming bay of Marennes Oléron (Atlantic coast, France) - and exposed to the same ecological constraints : i) bioaccumulation depended on sampling sites and immersion level for Cd and on seasons (related to the reproductive cycle), and species for Cd and Pb, ii) Cd concentrations in molluscs appeared to be dependent on the order to which the species belong, iii) Pb concentrations appeared to be mainly dependent on the feeding behaviour of the species. Thus, it was not possible to generalise the bioaccumulation processes of a given metal for all the species studied (plants and animals), which belong to 12 different phyla. Moreover, bioamplification is confirmed for Cd, along short benthic food chains such as the one including the filter-feeding bivalve mollusc Crassostrea gigas and the predatory neogastropods molluscs Ocenebra erinacea and Ocinebrellus inornatus. At the ecosystem level, the metal (Cd, Cu, Pb and Zn) contamination of the benthic intertidal compartment (area about 100 km2) showed : i) a wide range of metal quantities fixed by organisms according to the considered element : 7. 5 kg for Cd, 65 kg for Pb, 450 kg for Cu and more than 6 t for Zn, ii) as for as fixed and mobilised quantities are concerned, the main actors were primarily the primary producers (microphytobenthic species and Zostera noltii mainly) and the primary consumers (Crassostrea gigas, Mytilus edulis and the main molluscs related to soft sediments). In terms of human health, the quantities of metal ingested by the high consumers of benthic species are not matters of concern compared to the Provisional Tolerable Weekly Intake (PTWI) of Cd and Pb
Un ensemble de plus de 130 espèces végétales et animales, benthiques, macroscopiques et intertidales appartenant à un même écosystème, le bassin conchylicole de Marennes-Oléron (côte atlantique de la France) a été analysé en cadmium (Cd), cuivre (Cu), plomb (Pb) et zinc (Zn). Il est constaté pour toutes ces espèces soumises aux mêmes contraintes écologiques : (i) que la bioaccumulation dépend du site et du degré d'immersion pour le Cd, de la saison (en relation avec les cycles sexuels) et de l'espèce pour le Cd et le Pb, (ii) qu'il existe un effet taxon au niveau de l'ordre chez les mollusques pour le Cd et (iii) qu'il y a un effet régime alimentaire pour le plomb. Ainsi, il n'est pas possible de globaliser les processus de bioaccumulation pour un métal considéré pour toutes ces espèces végétales et animales appartenant à 12 phylums différents. De plus, il est montré qu'il existe une bioamplification du Cd le long des chaînes trophiques benthiques courtes du type mollusque bivalve suspensivore (Crassostrea gigas) - mollusque néogastéropode prédateur (Ocenebra erinacea ou Ocinebrellus inornatus). L'approche écosystémique de la contamination métallique en Cd, Cu, Pb et Zn du compartiment benthique intertidal du bassin de Marennes-Oléron (surface : environ 100 km2) fait apparaître : (i) des quantités fixées très variables selon le métal considéré (7,5 kg en Cd, 65 kg en Pb, 450 kg en Cu et plus de 6 t en Zn), (ii) qu'en termes de quantités fixées et mobilisées, ce sont essentiellement les producteurs primaires (Microphytobenthos et Zostera noltii pour l'essentiel) et les consommateurs de premier ordre (Crassostrea gigas, Mytilus edulis et les principaux mollusques liés aux substrats meubles surtout) qui sont les principaux acteurs. En terme de santé humaine, par rapport aux espèces benthiques pêchées, aucune inquiétude n'est de mise à la fois au plan des teneurs et au plan des quantités pouvant être ingérées même par les forts consommateurs relativement à la dose hebdomadaire tolérable (DHT) en Cd et en Pb

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

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Abstract:

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

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Brohon, Bertrand. "Utilisation d'indicateurs d'activités microbiennes telluriques et de biotests pour l'évaluation du niveau de pollution d'un sol : application à un sol pollué par des hydrocarbures et à un sol agricole soumis à l'épandage de boues et déchets de nature variée." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0114.

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Abstract:

L'objectif principal de cette étude est de savoir si les informations apportées par des mesures éco-toxicologiques permettent d'affiner le diagnostic d'un sol modérément pollué. Ce travail a été appliqué à deux types de pollution : une pollution chronique représentée par un site industriel pollué par les hydrocarbures et une pollution ponctuelle représentée par un sol agricole après amendements de boues et déchets de nature variée. L'utilisation de bio indicateurs du sol (respiration microbienne, activités déshydrogénase, phosphatase, uréase et estérase) et de bio tests (PFGRI, Lumistox et MetPiate) réclame de la -part de l'expérimentateur une attention toute particulière vis-à-vis du protocole de manutention et de conditionnement des terres échantillonnées. Dans une phase expérimentale préliminaire aux études sur site réels, nous montrons la sensibilité de ces mesures en rapport avec la température et la durée du stockage des terres. Après avoir défini quelques principes protocolaires de laboratoire, nous montrons la pertinence de l'utilisation conjointe des bio-indicateurs microbiens du sol et des bio-tests sur le site industriel. La démarche adoptée permet de réduire la probabilité d'obtenir des "faux négatifs" et d'affiner le diagnostic de la pollution du site. Sur le sol agricole après épandage, les mesures des activités des micro-organismes telluriques se révèlent plus sensibles que le biotest Microtox et permettent de mettre en évidence l'impact de certains amendements sur la microflore du sol. Les résultats de nos études révèlent des avantages et inconvénients des outils éco-toxicologiques. L'activité phosphatase montre notamment peu d'aptitude à discriminer les terres en fonction de leur teneur en polluants et ne semble donc pas être un bio-indicateur approprié pour affiner le diagnostic des sols et sites faiblement ou modérément pollués
The aim of this present study is to evaluate whether the information given by the measures in eco-toxicology could be used in diagnosis of sail pollution. The sail bio-indicators (sail respiration measurement, enzyme activities measurements represented by Dehydrogenase activity, Phosphatase activity, Esterase activity and Urease activity) and the bio-essays used require a great care about handling and storage of the sail samples. Preliminary investigations have therefore focused on the laboratory practices to be used in order to minimize the bias introduced by handling and storage of the sail samples. One case of chronic pollution represented by an industrial site polluted by hydrocarbons and one case of a punctual pollution represented by sail polluted by different sludges and wastes have been analysed. We have shown the pertinence of bath bio-indicators and bio-essays simultaneously used. The followed processes help to reduce the probability of « false negative results » and provide useful information for the diagnosis of sail pollution. However, the use of microbial activity measurements on sail polluted by sludges and wastes showed a greater sensibility than the Microtox bio-essay. From our study, the results demonstrated the advantages and inconvenient of the eco-toxical measurements. Notably, on slightly polluted soils, the phosphatase activity didn't seem sensitive enough to the level of sail pollution

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Roussel, Hélène. "Les effets du cuivre sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques : une étude en mésocosmes lotiques." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30235.

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Abstract:

Le cuivre est fréquemment utilisé comme fongicide, algicide, bactéricide, herbicide et molluscicide dans les milieux aquatiques. Il a la double ambiguïté d'être toxique à trop faible et trop forte dose et de ne pas être dégradable. L'objectif de ce travail de thèse a été d'étudier pendant 18 mois, les effets chroniques du cuivre sur la structure et le fonctionnement d'un écosystème aquatique. Pour atteindre cet objectif, une étude en condition semi-naturelle a été réalisée à l'aide de rivières expérimentales (mésocosmes lotiques) contaminées à 4 concentrations environnementales de cuivre : 0, 5, 25 et 75 µg/L. Mis à part les effets toxiques directs du cuivre, de nombreux effets indirects ont été mis en évidence, et une NOECécosystème pour le cuivre a été établie à 5 µg/L
Copper is known to be a nonspecific toxicant and is frequently used as an algicide, fungicide, bactericide, plant herbicide and molluscicide in the aquatic environment. The aim of this project was to evaluate the effects of copper on the structure and function of freshwater ecosystems. To achieve this goal, the use of experimental streams called mesocosms allowed to realize ecologically realistic study while controlling many parameters. During 18 months, environmentally realistic concentrations of copper (0, 5, 25 and 75 µg/L) where applied on 12 outdoor mesocosms of 20 m long. Results showed an effect on both structure and function of the ecosystem and considering all those results, a NOECecosystem was set up at 5 µg/L for fresh water ecosystems

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Fichet, Denis. "Etude de la biodisponibilité des métaux lourds dans les sédiments portuaires avant et après dragage : recherche de bio-indicateurs de leur toxicité." La Rochelle, 1997. http://www.theses.fr/1997LAROS015.

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Dans le but d'estimer la toxicité de sédiments portuaires et la biodisponibilité du Cd, du Cu, du Pb et du Zn associés à ces sédiments, deux études écotoxicologiques ont été menées. La première, in situ, sur des sédiments portuaires déposés (avant dragage) et la seconde, expérimentale, sur des sédiments portuaires mis en suspension (après dragage). Une étude préliminaire a permis de sélectionner des sites portuaires dont les sédiments sont caractérisés par une homogénéité des paramètres sédimentologiques mais aussi par l'existence d'un gradient de contamination métallique. La toxicité des sédiments et la biodisponibilité des métaux qui leurs sont associés ont été évaluées sur des espèces bio-indicatrices le long du gradient de contamination métallique du sédiment. Les bio-indicateurs choisies sont des populations de nématodes et de copépodes dans l'étude in situ et des populations de larves d'invertébrés marins (Crassostrea Gigas, Paracentrotus Lividus et Artemia Salina) dans l'étude expérimentale. L’augmentation du niveau de contamination du sédiment est à l'origine, dans l'étude in situ, d'une diminution de l'abondance des nématodes et d'une augmentation de celle des copépodes ; dans l'étude expérimentale d'une inhibition de la croissance des formes larvaires des trois espèces d'invertébrés marins. Cette étude a montré aussi que le Cd, le Cu, le Pb et le Zn pouvaient être accumulés par les espèces bio-indicatrices. Il existe donc un risque de transfert de métaux originaires de sédiments déposés ou mis en suspension vers les réseaux benthiques et pélagiques. Cependant, cette biodisponibilité est dépendante du métal et de l'espèce bio-indicatrice. La mise en suspension de sédiments peut être à l’origine de modification de la biodisponibilité des métaux. C’est le cas pour le Pb : les facteurs de transfert sont beaucoup plus élevés dans le cas de sédiments mis en suspension que dans le cas de sédiments déposés.

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Rorat, Agnieszka. "Assessment of the vermicomposting process applied to sewage sludge by monitoring of the compost quality and immune responses of three earthworm species : Eisenia fetida, Eisenia andrei and Dendrobaena veneta." Thesis, Lille 1, 2015. http://www.theses.fr/2015LIL10165.

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Abstract:

Le vermicompostage est une éco-biotechnologie relativement nouvelle qui utilise des vers de terre comme bioréacteurs naturels dans un procéssus de décomposition de la matière organique. En Europe, on utilise trois espèces d’annélides oligochètes : Eisenia fetida, Eisenia andrei et Dendrobaena veneta. Compte tenu des directives de l’Union Européenne portant sur le traitement des déchets, les contenus en métaux lourds, en composés chimiques divers et en microorganismes pathogènes des boues d’épuration ne permettent pas leur valorisation directe en agriculture. La qualité du produit obtenu après vermicompostage peut être évaluée en utilisant des paramètres agronomiques, tandis que des paramètres immunitaires et de défense mesurés chez les vers permettent d’apprécier l’impact des contaminants sur ces organismes du sol. Les objectifs de ce travail étaient: 1) apprécier l'influence des vers de terre sur la qualité du produit final dans le processus de lombricompostage, 2) examiner les mécanismes moléculaires et immunologiques mis en œuvre chez les lombrics au cours du lombricompostage de boues d'épuration urbaines, 3) de développer le compostage combiné au processus de lombricompostage. Les vers de terre utilisés dans les travaux présentés ont été classés en trois espèces grâce à la technique de barcoding moléculaire. Les fluorophores sélectionnés ont été testés comme les biomarqueurs spécifiques à l’espèce. Le contenu en riboflavine, le nombre de coelomocytes (amébocytes/éléocytes) et le niveau d’expression de gènes sélectionnés ont été utilisés comme biomarqueurs de stress permettant la bio-oisurvéillance du processus. La technique appliquée a conduit à évaluer les possibilités de valorisation des boues d'épuration
Vermicomposting is a relatively new eco-biotechnology using earthworms as natural bioreactors in the process of decomposition of organic matter. Eisenia andrei, Eisenia fetida and Dendrobaena veneta are detrivorous organisms that enhance the decomposition of complex organic compounds and influence circulation of organic matter. This eco-technique is a non-expensive method of biodegradation of organic wastes, inter alia sewage sludge. Due to the high content of various pollutants, including heavy metals, chemicals and pathogenic microorganisms, sewage sludge cannot be directly used in agriculture. The quality of the product can be assessed using agronomic parameters, while immune and defense parameters can be measured as stress biomarkers. Aims of this work were: 1) to determine the influence of earthworms on the quality of the product obtained in vermicomposting process, 2) to investigate the molecular and immunological mechanisms occurring in earthworms during vermicomposting of municipal sewage sludge, 3) to develop the combined composting – vermicomposting process. Earthworms were segragated into three separate groups basing on DNA barcoding and selected fluorophores were tested as non-invasively retrieved biomarkers allowing distinction between morphologically similar composting earthworm species. Riboflavin, coelomocytes (amoebocytes/eleocytes) composition and particular gene expression levels were selected as biomarkers of stress useful in biomonitoring of the vermicomposting process. Applied technique has led to assess the possibilities of valorization of sewage sludge

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Diop, Cheikh. "Étude de la contamination, de la spéciation et de la biodisponibilité des éléments traces métalliques dans les eaux et sédiments côtiers et estuariens au Sénégal : évaluation de la toxicité potentielle." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10034/document.

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Abstract:

Notre travail porte sur l’étude de la contamination, de la spéciation et de la biodisponibilité des éléments traces métalliques (ETM) dans les eaux et sédiments côtiers et fluviaux au Sénégal. Il a été mené dans différents sites de la côte de Dakar et de l’estuaire de Saint Louis. Une contamination plus importante de la colonne d’eau dans l’estuaire a été mise en évidence pour Co, Cr, Ni, Pb et Zn. Il a été noté que dans la colonne d’eau, les ETM ont tendance à s’accumuler sur les matières en suspension et la fraction labile est contrôlée par les chlorures dans la côte et le carbone organique dans l’estuaire. Ce travail a également évalué le niveau de pollution des sédiments et de leur toxicité potentielle par la détermination de divers indices. Une toxicité potentielle des sédiments sur les organismes aquatiques qui dépend de la variabilité saisonnière a été mise en évidence dans certains sites de la côte et de l’estuaire. D’un point de vue écotoxicolgique, les teneurs en Cd, Cr, Cu et Pb sont supérieures à la concentration seuil à partir de laquelle des effets biologiques sont prévisibles. Ces ETM peuvent être relargués dans la colonne d’eau lors d’une remise en suspension des sédiments par la marée, crue ou dragage ce qui augmente le risque pour l’écosystème aquatique. C’est ainsi que ce travail s’est intéressé au comportement des métaux lors de ces phénomènes. Les résultats ont montré que Pb, Zn, Cu et Cd sont très mobilisables et que leur mobilité est fortement liée à leur spéciation et leur biodisponibilité. Le suivi mené sur le terrain a montré que les essais de remobilisation permettent d’avoir une idée sur la capacité des sédiments à pouvoir relarguer les ETM
The objective of this study was to assess the trace metals contamination level, chemical speciation, bioavailability and toxicity in sediments and water column from Dakar coast and Saint Louis estuary in Senegal. For water column, the results show that the pollution of the estuary was more serious than in Dakar coast for Co, Cr, Ni, Pb and Zn; while, Cd and Cu were higher in Dakar coast. A strong affinity between metals and suspended particles has been revealed and the mobility of trace metals in estuary is controlled by dissolved organic carbon, while in coast it depends on chlorides. This study has assessed the metals trace contamination level in sediments and to examine their bioavailability and toxicity. Toxicity indexes are exceeded one in several sites suggesting the potential effects on sediment-dwelling organisms. However, seasonal variability of metal bioavailability was noted, revealing the best period to monitor metal contamination. From an ecotoxicological point of view, concentrations of Cd, Cr, Cu and Pb were above the effects range low (ERL) threshold limit of the sediment quality guidelines for adverse biological effects. The accumulated trace metals in sediment can be released into the water column due to sediments resuspension caused by tide, flood effects or dredging activities which increases the risk to aquatic ecosystem. Thus, this work is interested in the behavior of metals during these phenomena. The results showed an important mobility of Pb, Zn, Cu and Cd and their mobility is strongly correlated to their speciation and bioavailability

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Kuad, Paul. "Etude des propriétés conformationnelles et acido-basiques de la norbadione A et de dérivés pulviniques : Conséquences sur leurs propriétés complexantes de cations alcalins et alcalino-terreux." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2006. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2006/KUAD_Paul_2006.pdf.

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Abstract:

Ce travail de thèse a été consacré à l’étude de la norbadione A, pigment issu d’un champignon et possédant la propriété de complexer le césium. L’étude des propriétés acido-basiques de la norbadione A a permis de déterminer l’acidité relative des sept fonctions protonables de la molécule et de mettre en évidence une isomérisation réversible de la double liaison exocyclique des parties pulviniques. Le changement de configuration observé est régi par une liaison hydrogène du type O–H…O et par des interactions à caractère électrostatique. Par ailleurs, le schéma microscopique de protonation de la norbadione A a été analysé, en considérant trois milieux d'étude différents où les propriétés acido-basiques de la norbadione A sont comparées. En milieu NaCl 0,15 mol. L‑1, il a été observé une remarquable coopérativité dans la protonation des groupements énolates. Enfin, l’utilisation de différentes méthodes analytiques (RMN, potentiométrie et calorimétrie), a permis l’étude des propriétés complexantes de la norbadione A vis-à-vis du césium et d’autres cations alcalins et alcalino-terreux.

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Gendre, Delphine. "Caractérisation physiologique et moléculaire des transporteurs YSL de "Thlaspi caerulescens" : rôle dans l'hyperaccumulation polymétallique." Montpellier 2, 2005. http://www.theses.fr/2005MON20119.

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Dissertations / Theses on the topic 'Écosystèmes – Teneur en métaux lourds'

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