Letteratura scientifica selezionata sul tema "Métaux lourds – Lutte contre – Environnement"

Notre projet vise la conception d’un biocapteur ultra-sensible à base de bactéries pour la détection de métaux lourds (contrôle environnemental). Ces travaux concernent le développement de systèmes impédimétriques et à ondes acoustiques de Love, associés à une puce microfluidique et fonctionnalisés par des bactéries Escherichia coli immobilisées sur une multicouche de polyélectrolytes déposés par la méthode « Layer by Layer » . L’ étude fondamentale des interactions physiques-chimiques-biologiques mises en jeu lors des étapes de fonctionnalisation du capteur, et de son application à la détection de cadmium et de mercure, est également abordée, à travers le suivi en temps réel par le capteur acoustique, ainsi que par microscopie à force atomique en milieu sec ou liquide.Des seuils de détection inférieurs à 10-12M en quelques minutes ont été observés
Our works aim the study of an ultra-sensitive bacteria-based biosensor for the detection of heavy metals (environmental control). They include the development of impedimetric and of Love acoustic wave devices, both associated with a microfluidic chip and functionalized with Escherichia coli immobilized on a polyelectrolyte multilayer deposited by the method "Layer by Layer." The theoretical study of physico-chemical interactions and biological phenomena involved during the steps of functionalization of the sensor surface, and during its application to the detection of cadmium and mercury, is also addressed through the real-time monitoring by the acoustic sensor and by atomic force microscopy in air or liquid medium. Detection threshold better than10-12M within only a few minutes have been observed

Notre projet vise la conception d'un biocapteur ultra-sensible à base de bactéries pour la détection de métaux lourds (contrôle environnemental). Ces travaux concernent le développement de systèmes impédimétriques et à ondes acoustiques de Love, associés à une puce microfluidique et fonctionnalisés par des bactéries Escherichia coli immobilisées sur une multicouche de polyélectrolytes déposés par la méthode " Layer by Layer " . L' étude fondamentale des interactions physiques-chimiques-biologiques mises en jeu lors des étapes de fonctionnalisation du capteur, et de son application à la détection de cadmium et de mercure, est également abordée, à travers le suivi en temps réel par le capteur acoustique, ainsi que par microscopie à force atomique en milieu sec ou liquide.Des seuils de détection inférieurs à 10-12M en quelques minutes ont été observés.

Une etude de l'influence des conditions reductrices sur la mobilite des metaux contenus dans un sol contamine par cd, pb et zn est realisee. L'approche experimentale adoptee consiste, d'une part, a suivre la composition chimique des solutions percolant au travers d'un bloc de sol structure representant l'horizon cultive lorsqu'il est soumis au laboratoire a des conditions hydromorphes. D'autre part, afin de mieux elucider le role des divers mecanismes de solubilisation des metaux-traces, une suspension du meme sol, tamise a 315 m, est soumise a differents processus de reductions en jouant sur les parametres tels que l'aeration, l'ajout de carbone biodisponible, et la nature du reactif utilise pour maintenir le milieu a un ph constant (ph 6,2). A partir des experiences sur le bloc de sol structure, suppose proche du milieu in situ, et notamment par la speciation chimique des percolats calculee a l'aide d'un programme mathematique (soilchem), et de la repartition en phase solide (extractions chimiques), les differents mecanismes susceptibles d'affecter le passage en solution des metaux traces sont consideres. L'influence des conditions reductrices est demontree pour les oxydes de fe et mn, et pour les metaux traces qui leur sont en partie associes, en particulier zn et pb. Le ph et les carbonates interviennent parallelement, la speciation calculee indiquant une sursaturation des solutions par rapport au caco#3 et mnco#3. Pour cd, qui est plus echangeable pour une part et lie a caco#3 pour une autre part, le principal facteur de mobilisation semble etre le ph. Apres plusieurs periodes d'hydromorphie totalisant 9 mois, une transformation des substances organiques a entraine la production des molecules organiques solubles, pouvant complexer les metaux et ainsi faciliter leur passage en solution. A l'issue des experiences en suspension et des calculs, il est apparu que la diminution du ph de 8 a 6,2 entraine une augmentation significative de la mobilite de certains metaux, mais le fe n'est mobilise qu'en conditions nettement reductrices. La formation de certains acides organiques (acetique, butyrique,) intervient dans les mecanismes de passage en solution. A ph constant, les conditions reductrices facilitent la mobilisation des metaux-traces, surtout zn et pb, par la solubilisation partielle des oxydes. L'activite anaerobie dans des conditions favorables entraine un accroissement de la biomasse, d'ou un processus de refixation de metaux, en particulier pour zn. Les conditions reductrices affectent la mobilite des metaux traces au travers de leurs effets sur le ph et de la formation de ligands organiques solubles. Les conditions reductrices affectent egalement les fractions reductibles solides et les metaux associes, particulierement pb et zn

Cette étude concerne l'incinération des boues résiduaires humides dans un réacteur à lit fluidisé chauffé par appoint de gaz naturel. Leur combustion est un ensemble de mécanismes qui comprend le séchage, la pyrolise et la combustion des volatiles. L'étude parmétrique sur le séchage de pastilles de boues en lit fluidié à flottation, validée par un modèle cinétique, montre que la cinétique de séchage peut être représentée par le déplacement d'un front humide de la surface de pastille vers son centre. Lors de la combustion des boues, des interactions entre l'avancement de la combustion et la formation et disparition de CO, NOx et N2O ont été mis en évidences. Une majorité du cadmium, du plomb et du cuivre se volatilisent alors que le zinc, le nickel et le chrome sont adsorbés par les particules de sable. Les émissions de CO, NOx et N2O et la répartition des métaux lourds sont fortement dépendantes de la température du lit et du débit d'alimentation des boues.

Afin de pouvoir suivre les teneurs en cations de métaux lourds toxiques pour les organismes vivants tels que Pb2+ ou Cd2+, il est nécessaire de concevoir des composés hautement sélectifs. Ce travail porte sur la synthèse et l’étude de dérivés amides et hydroxyamides de calix[4]arènes et de leurs analogues thiocarbonylés. Vingt sept dérivés (thioamides, amides, hydroxamates et acides hydroxamiques) ont été obtenus. Différentes techniques ont permis l’étude des interactions entre ces ligands et des cations métalliques: spectroscopie RMN du 1H, diffraction des rayons X, extraction liquid-liquid, spectrophotométrie d’absorption dans l’UV, potentiométrie et microcalorimétrie. Le remplacement des atomes d’oxygène des amides tertiaires par des atomes de soufre conduit à des composés très sélectifs pour Ag+ et Pb2+ par rapport aux cations des groupes I et II. Les dérivés acides hydroxamiques extraient très efficacement Fe3+ et Cu2+. Des résultats intéressants ont été obtenus avec ces composés permettant d’envisager l'élimination et la séparation de Pb2+ d'autres métaux toxiques comme Cd2+. De plus, l’utilisation de ces ligands pourrait permettre de séparer Cu2+ de Zn2+ et Ni2+ qui sont souvent présents simultanément. Les dérivés thioamides et hydroxamates ont été utilisés comme éléments sensibles dans la membrane d’électrodes sélectives (ISEs). Les électrodes basées sur des dérivés thioamides, en particulier sur les composés porteurs de fonctions piperidinyles et morpholinyles devraient permettre le développement d’outils analytiques prometteurs pour le contrôle des niveaux de pollution en Pb2+ dans les eaux naturelles et les eaux potables
The need of monitoring and controlling the concentration of heavy metal ions such as Pb2+ or Cd2+, which have toxic effects on all living organisms inspires chemists to synthesise more and more selective compounds. The aim of this work was the synthesis of amide and hydroxyamide derivatives of calix[4]arenes and their thiocarbonyl analogues. Nine thioamide derivatives as well as their respective amide derivatives, five hydroxamate derivatives and four calix[4]arene-hydroxamic acids were obtained. Studies of ligands interaction with metal cations were investigated using different techniques: 1H NMR spectroscopy, X-ray diffraction, liquid-liquid extraction, UV absorption spectrophotometry, potentiometry and microcalorimetry. The replacement of the oxygen atoms by sulphur atoms in the tertiary amide structures led to compounds highly selective for Ag+ and Pb2+ over I and II group of cations. Hydroxamic acids of calix[4]arene occurred to be efficient extractants for Fe3+ and Cu2+. Moreover, very important results obtained with these compounds could find an application in the context of the removal and separation of Pb2+ from other toxic metals such as Cd2+. In addition, these ligands could be used to separate Cu2+ from Ni2+ and Zn2+, which are often found together. Selectivity of thioamide and hydroxamate derivatives was assessed using these ligands as sensor materials in ion-selective membrane electrodes. Electrodes based on calix[4]arene-thioamides, particularly on compounds bearing piperidinyl and morpholinyl substituents are promising analytical tools for monitoring Pb2+ concentration in natural and drinking waters

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

Ce travail de recherche a pour objectif de détourner le processus bien connu de protection cathodique des structures métalliques maritimes contre la corrosion, pour en faire un outil efficace de décontamination des métaux polluant l’eau de mer. En effet, une des conséquence de cette protection est qu’elle conduit à la formation, sur le métal, d’un dépôt calcomagnésien, composé d'un mélange de brucite Mg(OH)2 et d'aragonite CaCO3, par précipitation des ions calcium et magnésium de l'eau de mer. L’idée est donc d’essayer de piéger dans ce dépôt des espèces métalliques polluantes.Dans un premier temps nous avons étudié la croissance du dépôt sur acier galvanisé en fonction du courant imposé et des paramètres physico-chimiques de l'eau. Si les variations du courant permettent de moduler la composition du dépôt (brucite/aragonite), l'agitation de l'eau et le temps de synthèse favorisent l'aragonite, et des températures élevées modifient les caractéristiques de la surface du dépôt.Par la suite, la capacité du dépôt à piéger pendant sa croissance du nickel et du plomb dissous dans l'eau a été étudiée en eau de mer synthétique. On démontre que l’efficacité du piégeage va dépendre du courant appliqué et que le nickel est piégé sous la forme Ni(OH)2, au contraire du plomb qui semble précipiter sous sa forme de carbonate. Ce piégeage semble rester partiellement pérenne, même en cas de rupture de la polarisation du métal. Finalement, des tests en milieu naturel dans une zone industrielle on permit de démontrer la pertinence de notre étude puisque en plus du Ni et du Pb, d’autres éléments tels Cr, Cu et Fe ont été piégés
The objective of this work is to divert the well-known cathodic protection process used to prevent metal structures against marine from corrosion, in order to develop an efficient tool for metal remediation in seawater. One of the consequences of this kind of protection is the formation of the calcareous deposit on the surface of the metal. The deposit is composed of a mixture of brucite Mg(OH)2 et aragonite CaCO3 and is formed by the precipitation of calcium and magnesium ions in seawater. The idea is to trap metallic pollutant in the calcareous deposit.First, the growth of the deposit has been studied on galvanized iron wires as a function of the impressed current and physical and chemical properties of the seawater. We found that variable values of the impressed current allow to control the proportion brucite/aragonite in the deposit. Increasing experiments duration and high water stirring speed favors the aragonite, and high temperatures modify the surface properties of the calcareous deposit.In the second part the nickel and lead trapping capacity of the deposit is studied in artificial seawater. We have demonstrated that the method works, and its efficiency depends on the impressed current. Material