Tesi: "Polluants organiques – Identification – Analyse"

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Blondel, Alodie. "Identification des sources intérieures de composés organiques volatils et estimation de leur contribution aux teneurs observées dans les logements français". Thesis, Lille 1, 2010. http://www.theses.fr/2010LIL10171/document.

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Abstract (sommario):

Les atmosphères intérieures se révèlent très riches en composés organiques volatils (COV). Ces substances forment un « cocktail à risque » dont la composition et les effets sur la santé restent encore méconnu. Cette complexité rend difficile l’identification et la quantification des sources intérieures sur la qualité de l’air. Cette thèse a pour but d’établir des relations qualitatives et quantitatives entre les sources intérieures de COV et les teneurs observées dans des logements français. Le premier axe de travail porte sur le développement de la mesure passive pour déterminer les taux d’émission en formaldéhyde (FA) et en acétaldéhyde des matériaux. Ce préleveur a été validé en laboratoire, puis utilisé in-situ, dans une campagne de mesures réalisée dans des chambres étudiantes. Ce diagnostic sur site montre que le mobilier et les matériaux du bâti de la pièce contribuent à part égale à la concentration intérieure en FA. L’augmentation des émissions est clairement influencée par l’élévation de la température. Un modèle d’équilibre des masses basé sur les taux d’émission mesurés a conduit à une prédiction satisfaisante des concentrations en FA dans les 24 lieux échantillonnés. Le second axe porte sur l’analyse des profils chimiques de 60 logements. A partir d’un « screening » des COV ; des classes homogènes de profils chimiques associés aux logements ont pu être établies. Des hypothèses sur les sources potentielles de ces composés ont été formulées et examinées sur la base des données de la littérature, des questionnaires descriptifs des logements et des émissions de matériaux et produits présents en environnement intérieur
Indoor atmospheres appear very rich in volatile organic compounds (VOC). These substances form a “dangerous mix” whose composition and effects on health remain still unknown. This complexity makes difficult the identification and the quantification of indoor sources on the indoor air quality. The purpose of this thesis is to establish qualitative and quantitative relationship between VOC indoor sources and the concentrations observed in French dwellings. The first axis of this work deals with the development of passive measurement to determine the formaldehyde (FA) and acetaldehyde emission rates of materials. This sampler was validated in laboratory, then used in-situ, in a batch of measurements carried out in student rooms. This diagnosis on site shows that the furniture and the building materials contribute equally to the indoor concentration in FA. The increase of the emissions is clearly influenced by the rise in the temperature. A balance mass model based on the measured emission rates led to a satisfying prediction of the FA concentrations in the 24 sampled rooms. The second axis deals with the analysis of the chemical profiles of 60 residences. From a “screening” of the VOC; homogeneous classes of chemical profiles associated with the dwellings could be established. Assumptions on the potential sources of these compounds were formulated and examined on the basis of the bibliography, the descriptive questionnaires of the dwellings and the emissions of materials and products present in indoor environment

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Caria, Giovanni. "Développement d'une stratégie de caractérisation de l'état de contamination organique des sols par criblage en masse ciblé et non ciblé". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR060.

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Abstract (sommario):

La pollution de l'environnement par de multiples composés organiques en lien avec les activités humaines est un problème récurrent. Des compartiments environnementaux font l'objet de surveillance continue comme les eaux de surface et d'alimentation humaine et l'air extérieur et intérieur. En revanche, les sols agricoles ne sont contrôlés que dans le cadre de l'épandage d'amendements organiques susceptibles de contenir des hydrocarbures aromatiques polycycliques et des polychlorobiphényles. Des travaux de recherche sont réalisés depuis plusieurs années pour évaluer le devenir des polluants organiques dans les sols agricoles en utilisant des méthodes d'analyse de plus en plus performantes et sensibles grâce à l'essor des couplages de chromatographie en phase gazeuse ou liquide avec des spectromètres de masse quadripolaires à basse résolution. Toutefois, les diverses méthodes développées ne permettent d'analyser que quelques dizaines de molécules organiques. Aussi, la surveillance de matrices environnementales nécessite de faire des choix et ne permet pas d'avoir une vision très large des divers polluants organiques présents.L'objectif des travaux de cette thèse est de proposer une stratégie méthodologique afin d'approcher la composition organique des sols par un criblage ciblé et non ciblé. Le développement méthodologique réalisé en analyse non ciblée peut contribuer à la réflexion sur les modalités du suivi de la qualité des sols en France. L'analyse non ciblée peut permettre d'orienter l'analyse ciblée vers une sélection de composés organiques d'intérêt et de mettre en évidence des marqueurs environnementaux.Le rapport de thèse comporte le développement de méthodes d'analyse dans les sols d'une sélection de produits phytopharmaceutiques, de médicaments et d'hormones extraits à l'aide de l'extraction liquide sous pression (PLE) et du dosage par la chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse quadripolaire à haute résolution et à temps de vol (LC-QTOF-MS). La méthode d'analyse ciblée a été validée pour les produits phytopharmaceutiques dans les sols et appliquée à une sélection de 40 sols agricoles français de la région Centre - Val de Loire. Des analyses non ciblées ont également été réalisées pour ces 40 sols par LC-QTOF-MS après deux extractions PLE, l'une à l'acétonitrile et l'autre à l'eau ultrapure. Chaque extrait de sol a été injecté de manière séquentielle en ionisation positive puis négative selon deux paramétrages en masse, l'un en Full scan MS et bbCID MS (suspect screening) et l'autre en Full scan MS et auto MS/MS (non-target screening ou NTS). Le jeu de données final est alors très conséquent avec 8 données différentes pour chaque échantillon de sol dont 4 exploitables en mode suspect et 4 autres en mode NTS. L'analyse non ciblée en mode suspect a permis de détecter et d'identifier 825 composés organiques à l'aide de la base de données TargetScreener adossée au LC-QTOF-MS. Un classement de ces composés selon la valeur de critères de qualité d'identification a pu être établi et a permis une priorisation d'étude de quelques dizaines de composés d'intérêt. L'analyse non ciblée en mode NTS a été exploitée pour les extraits « acétonitrile » ionisés en positif et négatif à l'aide du logiciel chimiométrique Metaboscape utilisant de multiples bases de données indépendantes de l'outil d'analyse. L'identification a pu être confirmée ou renforcée en mode NTS pour des composés organiques déjà identifiés en mode suspect. La répartition des 40 sols en groupes d'échantillons d'usage agricole homogène a permis de mettre en évidence la présence de produits phytopharmaceutiques exclusivement dans un groupe constituant ainsi un marqueur de groupe d'échantillons. Les travaux de la thèse ouvrent sur de nombreuses perspectives d'exploitation des données d'analyse non ciblée obtenues pour les 40 sols, d'études sur la qualité des sols français et de pharmacovigilance des sols représentatifs du territoire national français
The environmental pollution by multiple organic compounds linked to human activities is a recurring problem. Environmental compartments are subject to continuous monitoring such as surface and human supply waters and outdoor and indoor air. On the other hand, agricultural soils are only controlled in the case of the spreading of organic amendments, which could contain polyaromatic hydrocarbons and polychlorobiphenyls. Research work has been carried out for several years to assess the fate of organic pollutants in agricultural soils using more efficient and sensitive analysis methods increases to the development of quadrupole mass spectrometry coupled with gas or liquid chromatography. Nevertheless, many methods are used only to a selection of a few dozen organic molecules. In addition, the possible implementation of monitoring of organic pollutants in environmental matrices requires making choices and does not allow having a very broad knowledge about all the organic pollutants.The objective of this work is to propose a methodological strategy in order to approach the organic composition of soils by target and non-target screening analysis. The methodological development, carried out in non-target analysis, can contribute to the reflection of monitoring the quality of soils. Non-target analysis can make it possible to direct the target analysis towards a selection of organic compounds of interest and to determine environmental markers.The thesis report includes the development of target analysis methods in soils on a selection of pesticides, drugs and hormones extracted by pressurized-liquid extraction (PLE) and analysed by liquid chromatography coupled with a high-resolution time-of-flight quadrupole mass spectrometer (LC-QTOF-MS). The target analysis method has been validated for pesticides in agricultural soils, and applied to a selection of forty French agricultural soils from Centre-Val de Loire region. Non-target analyses were carried out too for these 40 soils by LC-QTOF-MS after two different PLE extractions, one with acetonitrile and the other with ultrapure water. Each soil extract was injected sequentially in positive, then negative ionization according to two mass settings, one in Full scan MS and bbCID MS (suspect screening) and the other one in Full scan MS and auto MS/MS (non-target screening or NTS). The final dataset is then very substantial with 8 different data for each soil sample, of which 4 used in suspect mode and 4 in NTS mode. 825 organic compounds were detected and identified by suspect screening analysis using the TargetScreener database backed by the LC-QTOF-MS. A classification of these compounds according to the value of identification quality criteria could be established and allowed a prioritization of the study of a few dozen compounds of interest. The non-target screening analysis was carried out for the « acetonitrile » soil extracts ionized by positive and negative modes using the Metaboscape chemometric software and by querying multiple databases independent of the analysis tool. The identification could be confirmed or reinforced in NTS mode for organic compounds already identified in suspect mode.The distribution of the 40 soils in groups of homogeneous agricultural use made it possible to highlight the presence of organic compounds exclusively in one group, thus constituting a sample group marker. The work of the thesis opens up many perspectives for the exploitation of non-target analysis data obtained for the 40 French agricultural soils, studies on the quality of French soils and pharmacovigilance of representative soils of the French national territory

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Boucharat, Cécile. "Méthodologie d'analyse d'acides organiques à l'état de traces dans les eaux de surface et les eaux destinées à la consommation humaine". Pau, 1997. http://www.theses.fr/1997PAUU3008.

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Abstract (sommario):

Afin de completer un protocole de fractionnement de la micropollution organique, le developpement d'une methodologie d'analyse d'acides organiques a l'etat de traces dans les eaux a ete effectue. Une approche bibliographique a permis d'une part d'etudier les composes susceptibles de se trouver dans les eaux de surface et les eaux potables et d'autre part d'orienter le choix d'une methodologie. Les composes ont ete preconcentres sur polymere de styrene divinylbenzene en serie avec une resine echangeuse d'anions. Le volume d'echantillon extrait est de 600 ml. Une derivation au bf#3/methanol des acides presents dans le solvant d'elution a permis leur analyse par couplage cpg/sm. Les limites de detection obtenues pour des eaux naturelles sont inferieures a 100 ng/l, avec une repetabilite de 7%. La methodologie mise au point a ensuite ete appliquee a l'analyse d'echantillons d'eau de charges minerale et organique variees. Ce protocole peut en outre etre utilise pour la recherche specifique d'acides organiques tels des acides phenoxyalcanoiques (herbicides) ou des acides chloroacetiques (sous-produits de chloration des eaux).

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Elmanfe, Galal. "Coadsorption de polluants organiques et de métaux lourds : analyse fondamentale d'un mécanisme de physisorption". Brest, 2009. http://www.theses.fr/2009BRES2013.

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Abstract (sommario):

Cette étude a été menée pour mettre en évidence le rôle des interactions non-réactives entre ions et molécules organiques dans le mécanisme primaire d‘adsorption que constitue la physisorption. Les conditions choisies permettent cependant de grossièrement imiter certaines situations environnementales où les suspensions de silice (typiquement des grains de sable) peuvent échanger des polluants adsorbés avec des eaux interstitielles (dans le sol) ou au sein d’une nappe d’eau. Les expériences ont été faites sur des suspensions de silice avec des solutions de carbofuran et de nitrate de plomb, puis de naphtalène et de nitrate de plomb et enfin de naphtalène et de carbofuran. De façon générale, la présence d’un des composants favorise l’adsorption de l’autre et réciproquement. Cependant, la présence d’eau d’hydratation à la surface de la silice conduit à des effets modulés: les molécules organiques ont une affinité beaucoup moins grande. Avec cette interface qu’avec l’interface eau/air. Quand une deuxième molécule organique, i. E. Le carbofuran est ajoutée au mélange naphtalène-nitrate de plomb, il semble que la couche du naphtalène ne soit pas fortement modifiée, ni dans sa position, ni dans la quantité contenue, mais l’adsorption du carbofuran est augmentée et l'adsorption ionique fortement augmentée. Une application! sommaire des idées fondamentales du modèle de Wagner-Onsager-Samaras montre que les effets électrostatiques (i. E. De constantes diélectriques) sont responsables de cette adsorption ionique forte, mais la structure de la double couche organique sous-jacente joue un rôle majeur pour obtenir ce résultat
This study was aimed at evidencing the role of non-reactive interactions between ions and organic molecules in the primary adsorption mechanism, constituted by physi-sorption. The chosen conditions allow one, however, to roughly simulate some environniental situations where silica suspensions, e. G. Grains of sand, can exchange adsorbed pollutants with interstitial waters in sous or within a water sheet. Experiments were made on silica suspensions with, at first, lead nitrate and carbofuran solutions, then lead nitrate and naphthalene solutions and finally naphthalene and carbofuransolutions. One should note that the adsorption of one of the components is usually favoured by the presence of the other one and conversely. However, the water lying at the silica surface leads to non-straightforward effects: organic molecules have a far much lower affinity with this interface than with the water/air interface. Addition of a second organic molecule, i. E. Carbofuran, to the lead nitrate-naphthalene mixture apparently induced no drastic change in the position or richness of the naphthalene layer; on the other hand, carbofuran adsorption was greater than previously, and ionic adsorption was strongly enhanced. A rough application of the fundamental ideas developed in the Wagner-Onsager-Samaras model to these interfaces showed that electrostatic effects are responsible for this greater ionic adsorption and suggested that the structure of the inner organic double layer plays a major role in this result

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Debevec, Cécile. "Identification des déterminants de la concentration en polluants organiques gazeux dans le bassin méditerranéen Est". Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10138/document.

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Abstract (sommario):

Les composés organiques volatils (COV) jouent un rôle majeur au sein du système atmosphérique en tant que précurseurs d’ozone troposphérique et d’aérosols organiques (AO) secondaires. En région méditerranéenne, les concentrations en polluants particulaires et gazeux sont généralement plus élevées que dans la plupart des régions d’Europe continentale, en particulier en période estivale. Cependant, la pollution de l’air dans cette région reste difficile à caractériser en raison d’un manque de mesures atmosphériques. Cette thèse permet de mieux comprendre les sources et le devenir des COV en région méditerranéenne orientale. Lors de la campagne de mesure intensive de Mars 2015 réalisée sur un site de fond chypriote, des mesures en continu d’un grand nombre de COV ont permis d’évaluer leurs teneurs, de mieux comprendre leurs principales sources dans la région et de décrire leurs variabilités et leurs origines potentielles. Une analyse factorielle a montré que les sources biogéniques et la pollution de fond régionale étaient les plus importants contributeurs aux concentrations en COV observées sur ce site. Bénéficiant de mesures d’AO en continu, un parallèle entre la composition en aérosol organique et la phase gazeuse a été réalisé. Les interactions des COV biogéniques avec des composés anthropiques peuvent influencer la formation et la croissance de nouvelles particules, induisant un renforcement de la fraction d’AO secondaire. Finalement, des mesures en continu de COV primaires ont été effectuées de Janvier 2015 à Février 2016 afin de mieux caractériser la variation saisonnière des COV et de leurs sources affectant la région méditerranéenne orientale
Volatile organic compounds (VOCs) play a key role within the atmospheric system acting as precursors of ozone and secondary organic aerosols (OA). In the Mediterranean region, particulate and gaseous concentrations are usually higher than in most continental European regions especially during summertime. However, air pollution in this region remains difficult to characterize because of a lack of atmospheric measurements. This thesis provides a better understanding of the sources and fate of VOCs in the Eastern Mediterranean region. During the intensive field campaign held in March 2015 at a background site of Cyprus, real-time measurements of a large number of VOCs have been performed, allowing the evaluation of their concentration levels in ambient air, improving the understanding of their major sources in the area, and describing their variabilities and their potential origins. A factorial analysis (PMF) showed that the local biogenic sources and the regional background were found to be the largest contributors to the VOC concentrations observed at this site. Benefiting from real-time OA measurements, a parallel between organic aerosol and gas phase composition was conducted. Biogenic VOC interactions with anthropogenic compounds can influence formation and growth of newly particles, inducing a reinforcement of secondary OA fraction. Finally, on-line measurements of primary VOCs were performed from January 2015 to February 2016 to provide a better characterization of the seasonal variation in VOCs and their sources impacting the Eastern Mediterranean region

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Debevec, Cécile. "Identification des déterminants de la concentration en polluants organiques gazeux dans le bassin méditerranéen Est". Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10138.

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Abstract (sommario):

Les composés organiques volatils (COV) jouent un rôle majeur au sein du système atmosphérique en tant que précurseurs d’ozone troposphérique et d’aérosols organiques (AO) secondaires. En région méditerranéenne, les concentrations en polluants particulaires et gazeux sont généralement plus élevées que dans la plupart des régions d’Europe continentale, en particulier en période estivale. Cependant, la pollution de l’air dans cette région reste difficile à caractériser en raison d’un manque de mesures atmosphériques. Cette thèse permet de mieux comprendre les sources et le devenir des COV en région méditerranéenne orientale. Lors de la campagne de mesure intensive de Mars 2015 réalisée sur un site de fond chypriote, des mesures en continu d’un grand nombre de COV ont permis d’évaluer leurs teneurs, de mieux comprendre leurs principales sources dans la région et de décrire leurs variabilités et leurs origines potentielles. Une analyse factorielle a montré que les sources biogéniques et la pollution de fond régionale étaient les plus importants contributeurs aux concentrations en COV observées sur ce site. Bénéficiant de mesures d’AO en continu, un parallèle entre la composition en aérosol organique et la phase gazeuse a été réalisé. Les interactions des COV biogéniques avec des composés anthropiques peuvent influencer la formation et la croissance de nouvelles particules, induisant un renforcement de la fraction d’AO secondaire. Finalement, des mesures en continu de COV primaires ont été effectuées de Janvier 2015 à Février 2016 afin de mieux caractériser la variation saisonnière des COV et de leurs sources affectant la région méditerranéenne orientale
Volatile organic compounds (VOCs) play a key role within the atmospheric system acting as precursors of ozone and secondary organic aerosols (OA). In the Mediterranean region, particulate and gaseous concentrations are usually higher than in most continental European regions especially during summertime. However, air pollution in this region remains difficult to characterize because of a lack of atmospheric measurements. This thesis provides a better understanding of the sources and fate of VOCs in the Eastern Mediterranean region. During the intensive field campaign held in March 2015 at a background site of Cyprus, real-time measurements of a large number of VOCs have been performed, allowing the evaluation of their concentration levels in ambient air, improving the understanding of their major sources in the area, and describing their variabilities and their potential origins. A factorial analysis (PMF) showed that the local biogenic sources and the regional background were found to be the largest contributors to the VOC concentrations observed at this site. Benefiting from real-time OA measurements, a parallel between organic aerosol and gas phase composition was conducted. Biogenic VOC interactions with anthropogenic compounds can influence formation and growth of newly particles, inducing a reinforcement of secondary OA fraction. Finally, on-line measurements of primary VOCs were performed from January 2015 to February 2016 to provide a better characterization of the seasonal variation in VOCs and their sources impacting the Eastern Mediterranean region

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Mai, Anh Tuan. "Développement des biocapteurs électrochimiques à base de tyrosinase pour la détection des polluants organiques en phase aqueuse". Lyon 1, 2004. http://tel.archives-ouvertes.fr/docs/00/04/73/40/PDF/tel-00007508.pdf.

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Abstract (sommario):

Le travail de cette thèse a consisté à développer des microbiocapteurs de type ISFET (Ion Sensitive Field Effect Transistor) et conductimétrique en utilisant l'enzyme tyrosinase pour la détection de pesticides dans l'eau. Ces deux types de capteurs ont été mis au point à l'Institut International de Formation de Science en Matériaux (ITIMS), Viet Nam. En particulier, les étapes de diffusion de dopants ont été réalisées par la technique Spin On Glass (SOG). La biofonctionnalisation de ces capteurs a été réalisée par immobilisation de l'enzyme tyrosinase avec de la bovine sérum albumine (BSA) en présence de vapeur de glutaraldéhyde. Le temps de contact avec le glutaraldéhyde, la charge en enzyme, le pH, la nature du substrat, le temps pour chaque mesureont été optimisé afin d'obtenir les meilleurs caractéristiques analytiques possibles. Ces capteurs nous ont permis de détecter en phase aqueuse des dérivés phénoliques ainsi que des pesticides de type diuron et atrazine. La limite de détection est de 2,15 ppb pour l'atrazine et 2,33 ppb pour le diuron, le temps de réponse est de 1 à 5 minutes, l'activité enzymatique reste de 90 % après 23 jours dans un tampon à 4ʿC et la dérive est de 5 %

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Al-Alam, Joséphine. "Polluants organiques : analyse, application au « biomonitoring » environnemental et introduction des biopesticides (algues marines) comme alternative". Thesis, Strasbourg, 2017. http://www.theses.fr/2017STRAF019.

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Abstract (sommario):

Dans un contexte où les inquiétudes environnementales dues à la pollution sont grandissantes à l’échelle globale, la surveillance de la pollution environnementale constitue un enjeu majeur de recherche afin de préserver au mieux un environnement sain et durable. En effet, la surveillance responsable et continue de l’environnement accompagnée par le développement d’alternatives de lutte « verte » contre les nuisibles, pourrait certainement ralentir voir inhiber la propagation de polluants néfastes pour l’ensemble de la biosphère. Dans ce contexte, les objectifs principaux de cette thèse visent d’une part à caractériser la qualité de l’air par une approche basée sur le biomonitoring, et d’autre part à développer un biopesticide d’origine algale permettant la protection des agrumes en post-récolte comme un exemple d’alternative à l’usage des traitements chimiques classiques. Pour répondre au premier objectif, des méthodes d’extraction multi résidus ont dû être développées. Ces méthodes ont été soit spécifiques d’une famille de pesticides tel que les dithiocarbamates, soit plus large et plus générale en considérant de nombreux polluants comme des pesticides, des HAPs et des PCBs. Ces dernières ont été basées soit sur l’ASE-SPE-SPME, soit sur le QuEChERS-SPME, et ont formé le socle des études de biosurveillance environnementale entreprises. Ces études de surveillance ont permis l’évaluation des modifications spatio-temporelles de la qualité de l’air grâce à des espèces naturelles ayant un rôle de capteurs biologique de la pollution environnementale et permettant par la suite l’estimation de la pollution dans des zones bien définies. Pour répondre au second objectif, des extraits aqueux d’algues vertes, Ulva linza et Ulva lactuca, ont été préparés et testés comme antifongiques in vivo et in vitro afin d’étudier leur aptitude à inhiber le développement de Penicillium digitatum sur des agrumes en post récolte. Un potentiel de protection des agrumes en poste-récolte contre ce champignon a été mis en évidence, donnant effectivement l’espoir à la fiabilité de cette approche comme alternative biologique pour le remplacement des pesticides chimiques potentiellement toxiques
In a context where environmental concerns due to pollution are growing on a global scale, monitoring of environmental pollution is a major research challenge in order to preserve as much as possible a healthy and sustainable environment. Indeed, the responsible and continuous monitoring of the environment escorted by the development of "green" pest control alternatives could certainly decelerate or even inhibit the spread of harmful pollutants into the entire biosphere. In this context, the main objectives of this thesis are intended firstly to characterize air quality by a biomonitoring-based approach and, secondly, to develop a biopesticide of algal origin, that allows the protection of post-harvested citrus fruit, as an alternative to the use of conventional chemical treatments. In order to answer the first objective, multi-residues extraction methods were developed. These methods were either specific to a family of pesticides such as dithiocarbamates or wider and more general regarding numerous pollutants such as pesticides, PAHs and PCBs. The latter were based either on the ASE-SPE-SPME, or on the QuEChERS-SPME, and formed the base of environmental biomonitoring studies undertaken. These monitoring studies allowed the assessment of spatial and temporal changes in air quality through natural species acting as biological sensors of environmental pollution and subsequently allowing the estimation of pollution in well-defined areas. To answer the second objective aqueous extracts of green algae, Ulva linza and Ulva lactuca, were prepared and tested as in vivo and in vitro antifungal agents, in order to study their ability to inhibit the development of Penicillium digitatum on post-harvested citrus fruits. A potential of post-harvested citrus fruits’ protection against this fungus was proved, giving hope to the reliability of this approach as a biological alternative for the replacement of potentially toxic chemical pesticides

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Braun, Florence. "Identification et évaluation de critères pertinents de la disponibilité de polluants organiques au travers de l'observation multi-échelle des relations matrices-polluants-microorganismes". Thesis, Montpellier 2, 2012. http://www.theses.fr/2012MON20124/document.

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Abstract (sommario):

Les activités anthropiques génèrent une contamination à de faibles doses des boues de station d'épuration par des micropolluants organiques persistants tels que les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), les polychlorobiphényles et le nonylphénol. Cette étude porte sur la détermination de l'influence des microorganismes au cours de la méthanisation sur le devenir de ces trois familles de micropolluants. Un protocole spécifique a été mis au point pour extraire des microorganismes de leur écosystème d'origine tout en conservant la singularité structurelle et fonctionnelle des communautés. Trois communautés, au passif de pollution différent, ont ainsi été soumises à la même pression de sélection (substrat et disponibilité en micropolluant) dans des bioréacteurs continus de méthanisation. Ces trois écosystèmes se sont alors distingués parfaitement via les caractéristiques de leurs communautés et la réalisation de fonctions diverses de digestion. Or, la dégradation des micropolluants a convergé dans ces 3 systèmes, démontrant l'absence de lien direct entre méthanogenèse et dégradation de ces molécules et une absence de spécialisation des communautés pour cette dégradation. En outre, il a été observé que la répartition des micropolluants au sein de la boue est influencée par les voies métaboliques des communautés. Plus le degré de digestion est avancé, plus les micropolluants sont abondants dans le compartiment aqueux et sorbés à la matière dissoute et colloïdale. Des fonctions, spécifiques de la dégradation des micropolluants, ont été étudiées (i) en suivant l'assimilation de phénanthrène marqué au 13C en culture batch, source principale de carbone, ce qui n'a pas permis d'observer sa minéralisation et (ii) en recherchant la présence de gènes fonctionnels ce qui n'a pas permis la détection des fonctions ciblée. Des activités œstrogéniques, androgéniques, dioxin-like et HAP-like, l'activité HAP-like est la plus exprimée dans les réacteurs à l'équilibre. Le degré de digestion, via une modification de la répartition des HAP, explique l'augmentation de l'activité HAP-like dans le compartiment aqueux des boues les plus digérées (et sa diminution dans le compartiment particulaire). L'activité HAP-like n'est pas entièrement expliquée par le dosage des HAP, ce qui suggère la présence d'intermédiaires métaboliques ayant une activité biologique et dont la nature différerait suivant le métabolisme exprimé par les communautés microbiennes
Due to anthropogenic activity the sludge of wastewater treatment plants are contaminated by organic micropollutants like polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), polychlorinated biphenyls and nonylphenol. This study focuses on the influence of microbial communities on the fate of these three micropollutant families during the anaerobic digestion process. A specific protocol was developed to extract microorganisms from their native ecosystem while maintaining their structural and functional singularity. Three communities, with different pollution history, were thus extracted and subjected to the same selection pressure (availability of substrate and micropollutant) in continuous anaerobic digesters. These three ecosystems can be perfectly identified through the characteristics of their microbial communities and their global metabolism. However, our results show also that the degradation of micropollutant converged in these 3 systems, demonstrating no direct link between methanogenesis and micropollutant degradation and no specialization of the microbial communities toward this degradation. In addition, the distribution of micropollutants in sludge is influenced by the metabolic pathways of those communities. The more the digestion is advanced, the greater the micropollutants are abundant in the aqueous compartment and adsorbed to the dissolved and colloidal matter. Specific functions for micropollutant degradation were studied (i) by following the 13C-labeled phenanthrene assimilation as main carbon source, which did not allow observing its mineralization and (ii) by exploring the presence of functional genes, which did not allow the detection of the targeted functions. Among the estrogenic, androgenic, dioxin-like and PAH-like activities, PAH-like activity is more expressed in all reactors at the steady state. The different degrees of digestion, through a change in PAH distribution, explain the increase in PAH-like activity in the aqueous compartment of the most digested sludge (and its decrease in the particulate compartment). PAH-like activity is not fully explained by PAH quantification, suggesting the presence of by-products with biological activity and which could be different depending on the metabolic pathway of the microbial communities

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Robillot, Cédric. "Etude de la complémentarité des méthodes analytiques et bioanalytiques pour la détermination des contaminants organiques environnementaux : Application aux toxines de cyanobactéries et aux xéno-oestrogènes". Paris, Muséum national d'histoire naturelle, 2001. http://www.theses.fr/2001MNHN0027.

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Abstract (sommario):

L'analyse chimique de contaminants organiques dans l'environnement est un processus généralement laborieux et coûteux en raison de la complexité des échantillons et de la diversité des produits ciblés. L'utilisation d'une méthode de criblage biologique est un moyen de satisfaire aux critères de sensibilité et de rapidité exigés par l'analyse environnementale. Nous avons validé une telle approche à travers l'étude de deux classes majeures de contaminants organiques, les hépatotoxines de cyanobactéries et les xéno-oestrogènes. Les cyanobactéries sont des procaryotes photosynthétiques se développant de façon massive dans les plans d'eau et produisant des métabolites secondaires neurotoxiques ou hépatotoxiques (en particullier les microcystines). L'utilisation de la spectrométrie de masse en tandem et la construction d'une nomenclature spécifique à la fragmentation des microcystines, nous ont permis de déterminer rapidement les structures de ces toxines, et de démontrer l'applicabilité d'un test d'inhibition de la protéine phosphatase 2A au suivi environnemental des microcystines. Les xéno-oestrogènes sont des molécules capables de mimer l'action des oestrogènes. Souvent persistantes dans l'environnement, ces substances présentent des structures très variées et sont complexes à déterminer. Nous avons étudié un test à gène reporteur chez la levure (Saccharomyces cerevisiae) et validé les résultats par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse, et par confrontation à un test à gène reporteur sur cellules de mammifères. Ces techniques ont permis d'étudier le devenir du 4-nonylphénol dans un écosytème aquatique reconstitué (mésocosme). Afin d'améliorer l'efficacité du processus analytique, un nouveau type de support d'extraction liquide-solide basé sur l'affinité au récepteur aux oestrogènes a été développé. Ces travaux mettent en exergue l'importance de la pluridisciplinarité en analyse environnementale, et notamment l'apport significatif de la combinaison des méthodes de détermination physico-chimiques et biologiques dans ce domaine.

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Scheifler, Renaud. "Evaluation de la biodisponibilité et des transferts de polluants métalliques et organiques dans les réseaux trophiques "sols-plantes-invertébrés"". Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2022.

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Abstract (sommario):

Les transferts d'éléments en trace métalliques et de polluants organiques au sein des chaînes alimentaires constituent une des conséquences possibles de la pollution des écosystèmes. L'objectif général de cette thèse était d'améliorer l'évaluation de la biodisponibilité, des transferts et des effets de polluants métalliques (principalement le cadmium mais aussi le cuivre, le nickel, le plomb et le zinc) et d'un polluant organique, l'herbicide isoproturon, dans des réseaux trophiques. Les réseaux étudiés dans le cadre de cette thèse ont été composés, en fonction des expériences, de 2 ou 3 compartiments parmi les suivants : sol - producteur primaire (laitue Lactuca sativa, colza Brassica napus ou mai͏̈s Zea mays) - consommateur primaire (escargot Helix aspersa) - prédateur (coléoptère carabidé Chrysocarabus splendens). Trois approches complémentaires utilisant des réseaux trophiques de complexité croissante ont été mises en œuvre au laboratoire, en conditions semi-contrôlées et in situ
Pollution of ecosystems by metallic trace elements (MTEs) and organic compounds may lead to pollutant transfer in food webs. The aim of this work was to improve the assessment of bioavailability, transfer and effects of various MTEs (mainly cadmium (Cd) but also copper (Cu), nickel (Ni), lead (Pb) and zinc (Zn)) and an organic pollutant, the herbicide isoproturon. The food webs studied in this work were made up of 2 or 3 compartments among the following: soil - primary producer (lettuce Lactuca sativa, colza Brassica napus and maize Zea mays) - primary consumer (snail Helix aspersa) - secondary consumer (carabid beetle Chrysocarabus splendens). Three complementary approaches using food webs of increasing complexity were exploited in laboratory experiments, under semi-field conditions and in situ

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Auvray, Isabelle. "Biodégradabilité - stabilité des matières organiques des sédiments de rivières : caractérisation et dynamique des fractions extractibles et des nutriments et polluants associés". Nancy 1, 2007. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2007_0135_AUVRAY.pdf.

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Abstract (sommario):

Des sédiments de rivières du bassin de la Moselle (Moselle et deux de ses affluents, le Madon et la Fensch) ont été étudiés pour améliorer les connaissances sur ce compartiment d‘un intérêt majeur pour les questions d’ordre environnemental (appoint en eau potable, transfert de polluants et de nutriments. . . ). Les travaux se sont focalisés sur les matières organiques qui constituent un pool réactif capital. La caractérisation de 15 sédiments en mesurant des paramètres abiotiques (physiques, chimiques, physico-chimiques) permet de proposer une première typologie tributaire du type d’activité humaine. Des zones de sédimentation de particules fines, riches en matières organiques et dues à des modifications d’origine anthropique du cours des rivières (barrage, canalisation, pollution) ont pu être définies. L’étude de la biodégradation des matières organiques a permis de proposer des critères de biodisponibilité d’une part et d’autre part de suivre l’évolution (globale et moléculaire) de fractions extractibles selon leurs propriétés physico-chimiques (hydrosoluble, lipidique, acidosoluble, alcalinosoluble) en choisissant deux sédiments de référence, pollués ou non. Selon le type de sédiment et les conditions d’incubation (aérobie vs. Anaérobie), divers modèles d’évolution des fractions organiques sont observés tant quantitativement que qualitativement. Le dénombrement de communautés microbiennes cultivables spécifiques ou non, d’expériences in situ et en laboratoire, a été mis en relation avec l’apport de deux substrats modèles : la cellulose et le phénanthrène
River sediments of Moselle catchment area (Moselle, Madon and Fensch) have been studied to improve the knowledge about this compartment of major interest for environmental questions (drinking water, transfer of pollutants and nutriments. . . ). The studies were focused on organic matter which represents a major reactive pool. The characterization of 15 sediments by measurements of abiotic parameters (physical, chemical and physico-chemical) allows proposing a first typology related to human activities. Some sedimentation sites were defined, accumulating fine particles rich in organic matter and associated to anthropic modifications of the river bed (dam, channel, pollution). By studying the organic matter biodegradation, criteria of bioavailability could be defined on one hand, and evolution of extractable fraction of organic matter based on their physico-chemical properties (water soluble, lipidic, acid soluble, alkaline soluble) was assessed on the other hand in two selected sediments, polluted and unpolluted. Depending on the type of sediment and the conditions of incubation (aerobic vs. Anaerobic), models of evolution of the organic fractions are observed either qualitatively and quantitatively. Specific or not microbial communities were numbered from field and laboratory experiments in relation with the presence of two model substrates: cellulose and phenanthrene

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Dagois, Robin. "Vers une modélisation du statut de polluants organiques de Technosols sous influences climatiques contrastées". Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0333/document.

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Abstract (sommario):

Les Technosols issus de l’arrêt des activités industriels présentent des propriétés physico-chimiques très contrastées de celles de sols naturels et peuvent renfermer de fortes teneurs en polluants organiques (e.g. composés aromatiques polycycliques (CAP)). Leur abandon pendant des décennies a entrainé l’apparition d’une pédogenèse, particulièrement sous l’influence de facteurs climatiques et supposé entrainer un phénomène d’atténuation naturelle des polluants organiques bien que ces effets ne soient rarement identifiés. Nous proposons ainsi de modéliser l’évolution de la disponibilité des CAP au cours du temps et sous l’influence du facteur climatique. La première étape a été de transcrire des données climatiques atmosphériques en conditions pédoclimatiques et ce, selon les effets de la localisation à l’échelle mondiale, de scénarios de changements climatiques (GIEC), des propriétés des sols et de la profondeur. L’effet de modalités pédoclimatiques sur la disponibilité des CAP a ensuite été testée en conditions contrôlées et sur 11 terres industrielles contrastées (cokeries, usines à gaz). Les conséquences de ces variations de disponibilité des CAP sur la toxicité des sols ont ensuite été validées par un test de croissance de Zea mays L sur les terres vieillies. Les résultats ont été incrémentés dans les modélisations des pédoclimats permettant ainsi de prédire l’évolution de la disponibilité des CAP. Si les conditions climatiques actuelles participent à une diminution de la disponibilité des CAP, le phénomène inverse se produit suite à un réchauffement climatique, que nous définirons comme amplification naturelle, soulignant à nouveau les risques potentiels liés aux changements climatiques sur les sols
Technosols linked with the end of industrial activities depict contrasted properties from those of natural soils and may contain high concentration of organic pollutants (e.g. polycyclic aromatic compounds (PAC)). Their neglect led to the apparition of pedogenetic processes particularly under the influence of climate which potentially contribute to the natural attenuation phenomenon. Hence, we suggest a new method to predict the evolution of PACs’ availability over time and under the influence of climate. The first step was to build a transcription model to predict the pedoclimate evolution derived from weather datasets and under the influence of climate location, climate change scenarios (IPCC), soil properties and depth. The effect of pedoclimatic events on the evolution of PAC availability was then tested in controlled conditions and on 11 contrasted industrial soils (coking plant and gas plant). This allowed predicting the frequency and occurrence of major pedoclimatic events (e.g. freeze-thaw, wetting-drying cycles and periods of high temperature) that drive pedogenesis. The consequence of these availability variation on toxicity were then tested using a growth test of Zea mays L. on aged soils, confirming that PAC availability and soil phytotoxicity are linked. The aging results were then incremented into the pedoclimate model to predict the evolution of PAC availability over time. As the current climatic conditions lead to a decrease in PAC availability (natural attenuation), the opposite effect is observed under the warmer climate of 2100. We described this phenomenon as natural amplification which underlines the upcoming threat of climate change on soils

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Chottier, Claire. "Composés Organiques Volatils du Silicium et sulfure d'hydrogène - Analyse - Traitement - Impact sur la valorisation des biogaz". Phd thesis, INSA de Lyon, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00715818.

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Abstract (sommario):

Le biogaz fait partie des stratégies de diversifications des énergies renouvelables à l'échelle européenne. Un des freins technico-économiques à la valorisation en moteur thermique est la formation de dépôts abrasifs résultant de la combustion d'impuretés contenues dans les biogaz notamment les Composés Organiques Volatils du Silicium (COVSi communément appelés siloxanes) qui pénalisent le fonctionnement et les coûts de maintenance associés. L'impact négatif sur la filière est conséquent, de même que celui du sulfure d'hydrogène (H2S). Les recherches, articulées en 3 axes, sont développées avec la volonté de prendre en compte la réalité industrielle : -Analyse de dépôts moteurs prélevés sur plusieurs sites industriels. Ils sont caractérisés par analyses élémentaire, diffraction des rayons X, microcalorimétrie et microscopie électronique. L'objectif est de réfléchir à la possibilité d'utiliser les caractéristiques physico-chimiques d'un dépôt comme un indicateur de la qualité du biogaz dont il est issu. -Comparatif de deux méthodes d'analyses des COVSi, non seulement concernant les biais analytiques liés à la nature même des composés, mais aussi sur les difficultés liées aux prélèvements de biogaz sur site. Les résultats permettent d'appréhender les valeurs absolues des résultats analytiques avec plus de recul et de les pondérer. -Evaluation de traitements épuratoires du biogaz vis-à-vis des COVSi et d'H2S. Un comparatif des performances de plusieurs charbons actifs est réalisé au laboratoire en conditions contrôlées, et sur le terrain. Un réacteur de traitement gaz-liquide est testé sur biogaz réel pour en apprécier les performances vis-à-vis de certains COVSi. L'ensemble de cette étude permet de réfléchir sur la pertinence du choix des critères de qualité d'un biogaz, mais aussi sur les méthodes analytiques d'évaluation de ces critères. Ce dernier point est fondamental pour toute mise en œuvre et dimensionnement d'un système de traitement épuratoire.

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Vassalli, Corinne. "Concentration, separation et identification des polluants organiques des eaux de surface par chromatographie en phase liquide avec absorptiometrie a barrette de diodes". Paris 6, 1988. http://www.theses.fr/1988PA066580.

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Abstract (sommario):

La mise au point d'une methode d'analyse par chromatographie en phase liquide des polluants organiques des eaux de surface permet d'obtenir une empreinte avec une grande rapidite (35 min). Le protocole de concentration (sur cartouche de silice c18) et d'analyse (sur phase c18) s'applique a une large gamme de composes avec une bonne reproductibilite, necessaire a l'utilisation de la banque de donnees de polluants. L'identification eventuelle du polluant s'effectue en une seule injection grace au spectrophotometre a barrette de diodes

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Vassalli, Corinne. "Concentration, séparation et identification des polluants organiques des eaux de surface par chromatographie en phase liquide avec absorptiométrie à barette de diodes". Grenoble 2 : ANRT, 1988. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb37619027s.

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Bouslamti, Mohamed Amine. "Identification et évaluation des différents types et niveaux des contaminants chimiques dans le bois recyclé". Ecole centrale de Nantes, 2012. http://www.theses.fr/2012ECDN0023.

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Abstract (sommario):

La première partie de ce travail est l’étude de la disponibilité et de l’utilisation des ressources de bois recyclé. 16millons de tonnes de résidus de bois sont récupérés chaque année dans les entreprises ou les points de collectes (déchèteries). Seuls moins de 14% de cette matière première sont recyclés, en partie en raison d’un tri insuffisamment sélectif car souvent uniquement visuel. En effet les règlementations imposent le rejet de certaines ressources en raison de contaminations, volontaires ou involontaires, par des produits de préservation, peintures, etc. Il est évident que l’augmentation de la valorisation des déchets bois passe par une analyse systématique des niveaux de contaminants chimiques. Les Normes Européennes DD CEN/TS 14778-1 et DD CEN/TS 14780 :2005 décrivent des protocoles de réduction d’un gisement de bois recyclé de plusieurs centaines de tonnes à un échantillon représentatif de l’ordre de quelques dizaines de kilogrammes. Une étape de broyage est ensuite nécessaire afin de réduire les tailles moyennes des particules d’une dizaine de centimètre jusqu’à une limite supérieure de 500 µm pour extraire les produits chimiques et en mesurer les concentrations. Cette étape de préparation et d’analyse est relativement couteuse car réalisée sur plus d’une dizaine de kilogrammes L’élaboration d’un protocole robuste d’analyse de cet échantillon est donc importante. La méthodologie retenue a consisté à simuler un échantillon de bois recyclé à partir d’un mélange de particules propres et imprégnées (traitement de préservation par des sels métalliques) de répartition granulométrique connue, et à appliquer différents protocoles de prélèvement et d’extraction. L’analyse chimique a également fait l’objet de comparaison de méthodes et d’analyses statistiques. Si des techniques classiques d’analyse en solution (ICP-AES et AAS) ont été retenues pour l’élaboration du protocole, une étude par spectroscopie proche infra-rouge à transformée de Fourrier (SPIR-TF) a été étudiée afin de promouvoir une technologie plus rapide et potentiellement non destructive. Une méthode d’analyse statistique multivariée des spectres proche infrarouge a mis en évidence la discrimination entre des bois traités avec des produits organiques et des sels métalliques mais aussi entre les sels eux même. Les niveaux de contamination, en particulier des sels de cuivre, sont évalués par modélisation et comparaison avec une base de données spectrale d’échantillons contaminés connus (modèle PLS)
The first part of this thesis is a market study of the availability of recycled wood. Each year, in France, 16 million tons of wood waste are collected by specialist companies and waste reception centres. Less than 14% of this is recycled, partially because regulations do not allow highly contaminated wood resources and also because of inadequate sorting techniques, which are often limited to visual assessment. Clearly, recycled wood should be analysed chemically. European standards DD CEN/TS 14778-1:2005 and DD CEN/TS 14780:2005 describe how to obtain samples weighing tens of kg from stockpiles of hundreds of tons. The particles in the sample, often with a top size of several centimetres, must be ground to a fine flour of less than 500 µm. It is impractical to grind the whole sample and so a robust protocol which permits sub-sampling without introducing bias is necessary. A model sample of recycled wood was created using clean particles impregnated with different metals. Different sub-sampling protocols were applied to this model. The samples were analysed chemically in order to see differences via statistical analysis. Standard wet chemistry methods and analyses (ICP-AES and AAS) were used to measure metal contents. In addition, a potentially non-destructive technique based on Fourier Transform Near Infrared Spectroscopy (FT-NIRS) was used to characterize and to predict the presence of metals in wood samples. Multivariate statistical techniques permit the discrimination between particles containing different metals or organic preservatives. It is demonstrated that the level of contamination, particularly with copper slats, can be determined by comparing observations with a database of spectra obtained from known samples (PLS modelling)

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Badol, Caroline. "Caractérisation des composés organiques volatils dans une atmosphère urbaine sous influence industrielle : de l'identification à la contribution des sources". Lille 1, 2005. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2005/50376-2005-Badol.pdf.

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Abstract (sommario):

Ces travaux ont caractérisé la pollution par les Composés Organiques Volatils d'une atmosphère urbaine sous influence industrielle. Un site récepteur de l'agglomération dunkerquoise a été équipé d'un outil analytique permettant la mesure horaire de 53 COV de septembre 2002 à août 2003. Des profils d'émission des sources de COV influençant ce site ont été établis. L'analyse qualitative des données a mis en évidence plusieurs type de sources: échappements automobiles, évaporation de solvants et carburants, émissions industrielles. Ces dernières sont corrélées à des directions de vent peu fréquentes, qui, lorsqu'elles s'établissent, engendrent de fortes teneurs au site récepteur. L'analyse quantitative des données, basée en partie sur le modèle CMB, a établi que la contribution des sources industrielles aux teneurs ambiantes pour certaines directions de vent atteint plus de 70%. Néanmoins, globalement la contribution des sources urbaines et trafic représente plus de 80%.

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Lamaison, Laure. "Caractérisation des particules atmosphériques et identification de leurs sources dans une atmosphère urbaine sous influence industrielle". Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_156.pdf.

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Abstract (sommario):

Ces travaux ont caractérisé la pollution métallique des PM10 d'une atmosphère urbaine sous influence industrielle, l'agglomération de Dunkerque, dans le Nord de la France. En premier lieu, des développements analytiques en laboratoire ont permis d'optimiser l'analyse d'une quarantaine d'éléments à l'état de trace dans les particules atmosphériques. La méthode analytique choisie repose sur une minéralisation micro-onde suivie d'analyses par ICP-MS et ICP-AES. Sur un site récepteur dans l'agglomération de Dunkerque, de nombreux échantillons de particules atmosphériques PM10 ont été prélevés en fonction de la direction du vent de juin 2003 à février 2005. Des prélèvements pour caractériser deux sources plus spécifiques, une usine sidérurgique et les émissions automobiles ont également eu lieu. Une analyse descriptive des données, reposant sur des roses de pollution et des données granulométriques, a permis de mettre en évidence les sources des différents éléments. L'analyse plus fine des données par l'utilisation de modèles récepteur, l'Analyse en Composantes Principales (ACP) et la Factorisation en Matrice Positive (PMF), a mis en évidence 7 principaux types de sources. Aérosol terrigène, aérosol marin, activité pétrochimique, deux sources liées à l'activité sidérurgique, production de ferro-manganèse et émissions dues au trafic routier. Le modèle PMF a permis d'identifier des traceurs spécifiques de sources, d'établir les profils de sources correspondants et d'estimer la contribution de chacune d'elles aux teneurs ambiantes en métaux.

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Gyuran-Humbert, Nathalie. "Mise au point de méthodes pour l'analyse de micropolluants organiques dans des matrices liquides ou solides en provenance de la filière cuir". Lyon 1, 2004. http://www.theses.fr/2004LYO10056.

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Abstract (sommario):

La recherche de micro-polluants organiques dangereux s'inscrit dans le concept de développement durable conciliant la protection de l'environnement et le développement économique. Les pouvoirs publics français ont établi une liste des activités industrielles susceptibles d'avoir un impact au niveau de la pollution des sols. La tannerie a été une des activités listées. Ce mémoire a pour objectif de mettre à disposition de la filière cuir française des méthodes d'analyses des micro-polluants organiques dans les sols. Avant de pouvoir travailler sur cette matrice, il a fallu valider des modes opératoires permettant de doser ces substances à l'état de trace dans l'eau, en particulier les 33 substances dangereuses issues de la directive européenne sur l'eau n° 2000/ 60/ CEE (liste étendue à 87 substances par le Ministère de l'environnement et du développement durable). Toutes les méthodes ont été développées en chromatographie gazeuse et liquide. Les rendements, les limites de détection et de quantification et les incertitudes associées au dosage ont été déterminés. Certaines de ces méthodes ont été extrapolées pour être applicable sur la matrice "sol"

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Loizeau, Vincent. "Prise en compte d'un modèle de sol multi-couches pour la simulation multi-milieux à l'échelle européenne des polluants organiques persistants". Thesis, Paris Est, 2014. http://www.theses.fr/2014PEST1168/document.

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Abstract (sommario):

Les polluants organiques persistants (POPs) sont des substances toxiques ayant la capacité de se bioaccumuler le long de la chaîne alimentaire. Une fois émis dans l'atmosphère, ils sont dispersés par le vent puis se déposent au sol. Du fait de leur persistance, ils peuvent être réémis depuis le sol vers l'atmosphère et parcourir ainsi de longues distances. Ce processus est couramment appelé « effet saut de sauterelle ». On peut donc retrouver les POPs très loin de leurs sources d'émissions. Pour pouvoir prendre des décisions visant à réduire leur impact environnemental, il est nécessaire de comprendre leur comportement dans l'atmosphère mais également dans les autres milieux, tels que le sol, la végétation ou l'eau. De nombreux modèles numériques de complexité variable ont été développés dans le but de prédire le devenir des POPs dans l'environnement. La plupart d'entre eux considèrent le sol comme un compartiment homogène, pouvant ainsi mener à une sous-estimation des réémissions du sol vers l'atmosphère. Or, du fait de la mise en place de réglementations visant à réduire les émissions anthropiques des POPs, la concentration dans l'atmosphère tend à diminuer et le sol, qui semblait jusqu'alors être seulement un réservoir, devient une source potentielle de POPs pour l'atmosphère. Il apparaît donc nécessaire de coupler les modèles de dispersion atmosphérique à un modèle de sol réaliste. Mes recherches ont permis d'étudier l'impact des interactions entre le sol et l'atmosphère sur la concentration dans les différents milieux. Pour cela, nous avons développé un modèle de sol multi-couches permettant de mieux estimer le profil de concentration dans le sol et les échanges entre ces deux milieux. Une analyse de sensibilité a été effectuée afin d'identifier les paramètres clés dans la détermination des réémissions. Puis ce modèle a été couplé à un modèle 3D de chimie-transport atmosphérique. Une étude de cas à l'échelle européenne a alors été réalisée afin d'évaluer ce modèle et d'estimer l'impact des réémissions sur les concentrations de POPs dans l'environnement
Persitent Organic Pollutants (POPs) are toxic substances that bioaccumulate in the food chain. Once emitted in the atmosphere, they are transported by the wind and deposited on soil. Since they are persistent, they can be reemited from soil to atmosphere by volatilization and travel over very long distances. This process is called grasshopper effect. Thus, POPs may be found at significant levels far from their emission source. It is necessary to understand the transport and fate of these pollutants in order to support the decision making process and reduce human exposure to POPs. Regulations over the last decades lead to a decrease of anthropogenic emissions and subsequent decrease of atmospheric concentration. In this context, the soil is no longer a sink of POPs but can be a source to the atmosphere. Many numeric models aim to study the behavior of POPs in the environment. Most of them consider soil compartment as a homogeneous box, leading to an underestimation of reemissions. Then, it appears of great importance to develop more realistic soil models. The objective of my thesis was to develop such a model, with vertical transport within the soil. This model was evaluated against measured concentration soil profile. We also conducted a sensitivity analysis to identify the key parameters involved in the process of reemissions. Then, the soil model was coupled with an atmospheric transport model. A case study was finally undertaken to estimate the impacts of reemissions on global-mass balance of POPs at European scale

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NAVARRO, MENDOZA RICARDO. "Analyse et identification de polluants phenoliques. Application a des eaux de surface en aval d'industries de fabrication de pate a papier". Paris 6, 1994. http://www.theses.fr/1994PA066206.

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Abstract (sommario):

Les composes phenoliques sont susceptibles d'etre responsables de nuisances dans les eaux, du fait de leurs proprietes organoleptiques (gout et odeur) meme a des teneurs tres faibles ( g/l). La nature de ces composes et l'intensite des nuisances produites sont tres variables selon l'industrie concernee. L'objectif de cette etude est de definir une methode d'analyse permettant l'identification et la quantification individuelle des composes phenoliques presents dans les eaux de surface en aval d'industries de fabrication de pate a papier kraft blanchie. La chromatographie en phase gazeuse couplee a un spectrometre de masse constitue un outil analytique performant pour separer et identifier les constituants d'un melange complexe. Le protocole analytique developpe au cours de ce travail comprend 4 etapes principales: la derivation directement dans l'eau des composes phenoliques par l'anhydride acetique (acetylation in situ), l'extraction des derives acetyles par l'hexane, la concentration par evaporation du solvant, l'analyse des derives acetyles par chromatographie en phase gazeuse couplee a un spectrometre de masse ou a un detecteur a capture d'electrons. La reaction de derivation s'effectuant a ph alcalin, les risques d'oxydation de certains composes ne sont pas negligeables. Ainsi, les conditions optimales de derivation, d'extraction et de concentration ont ete developpees pour definir un protocole analytique permettant de quantifier les composes polyphenoliques les plus facilement oxydables (catechols, chlorocatechols, pyrogallols). Les rendements moyens obtenus pour les composes chlores sont de 88% avec une limite de detection pouvant atteindre 0,01 g/l. Cependant, les composes non chlores presentent des faibles rendements (>0%) et des limites de detection superieures (0,1 g/l)

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Kanan, Rami. "Développements méthodologiques pour l’extraction et l’analyse des polluants organiques d’intérêt pour l’environnement marin : application aux hydrocarbures aromatiques polycycliques". Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14731/document.

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Abstract (sommario):

La présence d’hydrocarbures dans l’environnement que ce soit suite à un déversement accidentel de pétrole en mer ou suite à des apports chroniques, est une préoccupation majeure en raison de leur écotoxicité et de leur potentiel à être bioaccumulés, et ainsi, pénétrer la chaîne alimentaire. Par conséquent, ces molécules sont sous haute surveillance et il est nécessaire de disposer de méthodes analytiques permettant de les identifier et de les quantifier, et ceci, pour des concentrations allant du mg/L au ng/L. Cependant et dans la plupart des cas, les analyses en laboratoire des hydrocarbures, notamment aromatiques, se limitent à la quantification des 16 hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) identifiés par l’Agence américaine de Protection Environnementale (US-EPA) comme étant dangereux pour l’environnement du fait de leur caractère cancérigène. Or, les hydrocarbures aromatiques polycycliques soufrés (HAPS) ainsi que leurs homologues substitués sont, sur le plan chimique, structurellement proches des HAP, et peuvent donc présenter des risques environnementaux similaires, à savoir être cancérigènes ou mutagènes. Le travail de recherche réalisé s’inscrit dans ce contexte avec pour objectif des développements méthodologiques permettant l’extraction et l’analyse d’une gamme plus large de HAP, des HAPS et leurs dérivés alkylés directement dans les produits pétroliers ou dissous en phase aqueuse. Des protocoles d’extraction par "stir bar sorptive extraction" (SBSE) et par microextraction sur phase solide (SPME), et des méthodes d’analyse par chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse simple (GC-MS) et en tandem (GC-MS-MS) ont été développés. Les résultats obtenus plaident en faveur de ces méthodologies aussi bien en termes de linéarité de la réponse qu’en termes de sensibilité, méthodologies qui ont été appliquées avec succès pour la détermination des analytes d’intérêt dans des fractions solubles préparées au laboratoire (WAF et WSF). Pour la CG-MS-MS, si elle se révèle particulièrement adaptée car elle apporte un degré de certitude élevé, elle n’en reste pas moins une technique délicate à mettre en oeuvre, notamment dans le cas des composés alkylés pour lesquels des solutions étalons ne sont pas disponibles. Pour pallier cette difficulté, un produit de référence contenant l’ensemble des analytes d’intérêt a été caractérisé. Pour les composés alkylés non disponibles commercialement, des appro-ximations ont été effectuées par MS simple en se basant sur une analyse comparée des coefficients de réponse en mode MRM et SIM. La méthodologie ainsi mise au point a permis de caractériser le fioul de l’Erika avec une faible variabilité des résultats. Ce produit peut servir de référence pour l’analyse quantitative de l’ensemble des familles de composés identifiés dans cette étude
The presence of hydrocarbons in the environment either as a result of oil spills at sea or due to chronic discharge is a major concern because of their ecotoxicity and their potential to bioaccumulate and thus enter the food chain. Therefore, these molecules are closely monitored and reliable analytical methods are required to identify and quantify them, for concentrations ranging from mg/L to ng/L. However, in most cases, laboratory analyses of hydrocarbons, especially aromatic hydrocarbons, are limited to the quantification of 16 polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) identified by the U.S. Environmental Protection Agency (U.S. EPA) as hazardous to the environment due to their carcinogenic nature. However, polycyclic aromatic sulphur heterocycles (PASHs) and their substituted homologs are, in chemical terms, structurally similar to PAHs, and therefore can pose similar environmental risks, i.e. they can be carcinogenic or mutagenic. In this context, the research work carried out aims to develop methodologies for the extraction and analysis of a wider range of PAHs, PASHs and their alkyl derivatives directly in oil or dissolved in the aqueous phase. Extraction protocols by stir bar sorptive extraction (SBSE) and solid phase microextraction (SPME), and methods of analysis by gas chromatography coupled with mass spectrometry (GC-MS) and with tandem mass spectrometry (GC-MS-MS) have been developed. The results argue in favor of these methodologies both in terms of linearity of the response and in terms of sensitivity. These methodologies that have been successfully applied for the determination of analytes of interest in the water accommodated fraction and water soluble fraction prepared in the laboratory (WAF and WSF). For GC-MS-MS, while it is particularly suitable because it provides an additional level of selectivity, it is a difficult technique to implement, in particular in the case of molecules for which no calibration solutions are available. To overcome this difficulty, a reference oil containing all the target molecules was characterized. For alkylated compounds that are not commercially available, approximations were made by simple MS, based on comparative analysis of response coefficients in MRM (Multiple Reaction Monitoring) and SIM (Single Ion Monitoring) modes. The finalized method was used to characterize the Erika fuel oil, with low variability in the results. This product can be used as a reference for the quantitative analysis of all the families of molecules identified in this study

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Tastet, Laure. "Identification des protéines séléniées dans une levure enrichie en sélénium par une approche protéomique assistée de la spectrométrie de masse atomique". Pau, 2007. http://www.theses.fr/2007PAUU3021.

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Abstract (sommario):

Ces dernières années, la mise en évidence de l’essentialité du sélénium en nutrition humaine et l’indication de son rôle putatif dans la prévention de certains types de cancers a entraîné une prolifération de compléments alimentaires enrichis en cet élément. Les plus connus sont les levures enrichies en sélénium. L'atome de soufre est remplacé par le sélénium lors de son incorporation dans la levure; la méthionine devenant de la sélénométhionine. Sous cette forme, le sélénium est lié de façon covalente et stable. Malgré une littérature analytique riche sur la caractérisation de la levure enrichie en sélénium, la spéciation de cet élément dans la levure est peu comprise. Seuls quelques travaux récents ont permis d’avoir un aperçu de la fraction des protéines contenant le sélénium. Cette étude présente une approche pour l’identification des protéines séléniées dans la levure enrichie en sélénium par l’intermédiaire de nouveaux développements méthodologiques utilisant la spectrométrie de masse atomique couplée à une approche en protéomique. Cette méthode a permis d’identifier 17 protéines séléniées, comme par exemple, l’existence de la phosphoglycérate kinase séléniée dans la levure enrichie en sélénium
Selenium is an essential trace element in the human body. There is a narrow range between the beneficial and toxic levels of selenium and, in both cases the biological effects are dependent on the actual chemical form of the element. Excessive selenium intake may cause a moderate to high health risk. Eating a healthy and nutritionally balanced diet is an important step towards achieving body’s nutritional requirements. Within this context, appropriate doses of supplemental selenium not only enhance cellular defence against oxidative damage but also may prevent certain types of cancers, according to human nutritional studies. The array of commercial selenium-fortified products has increased significantly in recent years, yet in most of the cases the exact composition as well as nutritional and toxicological data of these food supplements are not available or only partially known. The most popular of these products is yeast grown on selenium rich media which leads to the incorporation of selenium into proteins and other species. Despite a rich analytical literature on the characterization of selenium-rich yeast, the speciation of this element in yeast is amazingly poorly understood. Only few work, and only recently, appeared to allow an insight into the Se-containing protein fraction. New methodological advances allowed the analysis of the complete selenium-containing proteome in selenized yeast by atomic mass spectrometry coupled to a proteomic approach. 17 selenium-containing proteins in selenium-rich yeast were identified as the selenized phosphoglycerate kinase

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Sicard, Pierre Coddeville Patrice. "Caractérisation des retombées atmosphériques en France en zone rurale sous forme de précipitations, gaz et aérosols analyse des tendances spatio-temporelles et des séries chronologiques /". Villeneuve d'Ascq : Université des sciences et technologies de Lille, 2007. https://iris.univ-lille1.fr/dspace/handle/1908/1039.

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Abstract (sommario):

Reproduction de : Thèse de doctorat : Chimie. Structure et dynamique des systèmes réactifs : Lille 1 : 2006.
N° d'ordre (Lille 1) : 3846. Titre provenant de la page de titre du document numérisé. Bibliogr. p. 309-329. Liste des publications et des communications.

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Biapo, Fankep Dorianne Urelle. "Nanostructuration et fonctionnalisation de microleviers pour la détection d’agents organophosphorés". Thesis, Strasbourg, 2019. http://www.theses.fr/2019STRAF044.

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Abstract (sommario):

La détection d’agents organophosphorés (OPs) demeure l’un des problèmes majeurs à résoudre pour prévenir la menace chimique. A cet effet, la recherche de capteurs sensibles, sélectifs, portables reste d’un grand intérêt. Dans ce projet, notre intérêt s’est porté vers des microleviers dont le principe repose sur la modification de leur fréquence de résonance due à une adsorption de molécules à leur surface. Un concept associant la nanostructuration et la fonctionnalisation a été étudié pour améliorer les performances des leviers. Ainsi, la surface des microleviers a été nanostructurée par voie solvothermale avec des nanobâtonnets de TiO2 pour accroitre leur capacité d’adsorption et leur sensibilité. Ces leviers nanostructurés ont ensuite été fonctionnalisés par des molécules (alcool, oxime) susceptibles de se lier spécifiquement aux OPs pour améliorer leur sélectivité. La nanostructuration et la fonctionnalisation ont été préalablement optimisées sur des surfaces modèles avant d’être transférées sur des leviers. Une étude paramétrique a été menée pour évaluer l’impact des conditions de synthèse sur la morphologie des structures. La capacité de greffage des nanostructures a été évaluée et les meilleures structures ont été reproduites sur les leviers pour les tests de détection d’un simulant d’OPs. Des études plus spécifiques ont également été menées pour comprendre les mécanismes d’interactions entre les OPs et le TiO2
The detection of organophosphorous compounds remains one of the major issues to be addressed in order to prevent chemical threats. For that purpose, the need of sensitive and selective sensor is of great importance. In this study, we decided to use microcantilevers whose principle is based on the modification of their resonance frequency due to molecule adsorption onto their surface. The idea of this project is to combine the nanostructuration and functionalization to improve cantilevers performances. Thus, the microcantilevers surface was nanostructured using solvothermal method with TiO2 nanorods to increase their adsorption capacity and then, cantilevers sensibility. Those nanostructured cantilevers was then functionalized by molecules able to specifically bind OPs molecules to improve sensors selectivity. The nanostructuration and functionalization were first optimized on silicon substrates before being transferred onto cantilevers. A parametric study was performed to evaluate the impact of synthesis conditions on the nanostructures morphology. The molecules loading on TiO2 nanorods was evaluated and the best nanostructure was reproduced on cantilevers to carry out detection tests of an OPs simulant. Specific investigation was also performed to understand the interaction mechanism between OPs and TiO2

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Crumeyrolle, Suzanne. "Impact des systèmes convectifs sur les propriétés hygroscopiques des aérosols : analyse de deux cas d'étude durant la campagne AMMA". Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/320/.

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Abstract (sommario):

En Afrique de l'ouest, trois types d'aérosols prédominent : les poussières désertiques, les aérosols de feu de biomasse et les sels marins. Le mélange de ces trois types de particules d'aérosols peut impacter à divers degrés les propriétés radiatives de l'atmosphère ainsi que la formation et la précipitation des nuages. Dans le cadre de la campagne de mesures AMMA (Analyse Multidisciplinaire de la Mousson Africaine) et pour caractériser au mieux ces particules, une veine de prélèvement ainsi qu'une plate-forme instrumentale ont été développés et implémentées dans un avion de recherche, l'ATR-42. Deux cas d'étude ont été sélectionnés, en juillet (SOP1) et en août (SOP2) 2006 afin de comprendre l'impact des systèmes convectif de méso-échelle (MCS) sur les propriétés hygroscopiques des aérosols. Les résultats des observations montrent une augmentation des propriétés hygroscopiques des particules due à la présence d'une pellicule de surface composée d'éléments solubles (sulfate, nitrate et chlorure). De façon à mettre en évidence les processus responsables de ces modifications, une simulation numérique a été réalisée. Cette simulation permet de décrire le mélange qui s'opère en phase aqueuse entre des éléments solubles et des poussières désertiques lesquelles, après évaporation, se recouvrent d'une pellicule de surface avant d'être réinjectées dans l'atmosphère
In West Africa, three types of aerosols prevail: desert dusts, biomass burning particles and sea salts. The mixing of these three types of particles may have consequences on atmospheric radiative properties and on cloud formation and precipitation. Within the framework of AMMA (African Monsoon Multidisciplinary Analyses) and to better characterize these particles, an isokinetic inlet as well as an instrumental platform were developed and deployed in the French research aircraft (ATR-42). Two study cases (July SOP1 and August SOP2 2006) illustrate the impact of the meso-scale convective systems (MCS) on the hygroscopic properties of particles. The observed results show an increase of particle hygroscopic properties due to the coating of soluble elements (sulfate, nitrate and chloride). Then, the simulation of the first study case shows the mixing of soluble elements and desert dusts in aqueous phase (i. E. Cloud droplets). After evaporation, dust particles coated with soluble elements are released in the atmosphere

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Sauvage, Stéphane. "Origine et comportement des composés hydrocarbonés non méthaniques (HCMN) en zone rurale". Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10098.

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Abstract (sommario):

Les composés hydrocarbonés non méthaniques (HCNM) jouent un rôle prépondérant dans la chimie de l'atmosphère puisqu'ils interviennent en tant que précurseurs de la formation de polluants secondaires comme l'ozone ou les aérosols organiques secondaires. Disposant d'une base de données conséquente de mesures systématiques de 46 HCNM sur trois sites du dispositif de Mesure des Retombées Atmosphériques (MERA), la démarche de recherche a combiné trois approches complémentaires: (1) l'analyse descriptive uni-variée et bi-variée pour une étude spatio-temporelle des teneurs, (2) l'application du modèle sources-récepteur PMF (Positive Matrix Factorization) pour identifier les signatures des sources et déterminer leur contribution, (3) l'adaptation du modéle récepteur orienté CF (Concentration Fields) visant à localiser les principales zones d'influence ayant un impact sur les sites étudiés. Cinq profils de sources communs aux trois sites ont été identifiés: les profils « chauffage résidentiel », « échappement automobile », « évaporation de carburants », « biogénique » et « sources lointaines ». Les contributions relatives de ces sources aux teneurs en HCNM sont cohérentes avec les donnée d'inventaire d'émissions et avec les résultats d'autres travaux. La contribution de ces profils de sources à la formation d'ozone montre que la part du profil biogénique tend à augmenter significativement alors que celles des protils anthropiques diminuent. De grandes zones urbaines (le Sud de l'Allemagne et dans une moindre mesure le Nord de l'Italie) ont pu être identifiées comme potentiellement à l'origine des HCNM anthropiques mesure sur les trois sites de fond français
Non-methane hydrocarbons (HCNM) play a key role in atmosphere chemistry as precursors of secondary pollutants formation like ozone or secondary organic aerosols. This works presents the analysis of an important datas et of 46 HCNM measured in three rural sites belonging to the French network (MERA). Statistical tools are used and adapted in order to study the spatial and temporal behaviour ofthese species in rural area. The research approach combined three steps: (1) univariate and bivariate analysis to a spatial and a temporal studies of the concentrations, (2) the used of the source receptor model PMF (Positive Matrix Factorization) to identity and apport ion the source of HCNM in rural area, (3) the adaptation of the oriented receptor model CF (Concentration Fields) in order to localise the main areas which influence the studied sites. Five common profiles have been identified for the three sites: "residential heating", "vehicle exhaust"; "fuel evaporation", "biogenic", and "remote sources". The relative contributions are in good accordance with the emissions inventory data and with results of other studies. These contributions allowed distinguishing local and remote influences. The ozone formation contributions of the modelled factors show that biogenic sources trend to significantly increase while anthropogenic sources decrease. That may explain that background levels of ozone do not decrease in Europe despite the anthropogenic emission reduction. Large urban areas (South of Germany and North of Italy) have been identitied as potentially at the origin of anthropogenic NMHC measured on the three French sites

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Piroelle, Aurélien. "Identification de mécanismes d'apparition de défauts olfactifs dans un emballage alimentaire rigide à base de polylactide : effet de la mise en forme et de l'utilisation". Thesis, Lille 1, 2012. http://www.theses.fr/2012LIL10169.

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Abstract (sommario):

L’objectif de ce travail a été d’étudier le risque d’apparition de défauts sensoriels (composés organiques volatils ou COV, odeurs) lors de la fabrication et l’utilisation d’un emballage alimentaire rigide thermoformé, à base de polylactide. Pour ce faire, le PLA a été d’abord mis en forme par extrusion cast avec trois profils de température, suivi d’un thermoformage. Les changements subis par le polymère entre son état de granulés, feuille extrudée et finalement de produit thermoformé, ont été suivis par une double série d’analyses : (i) évaluation de l’état de dégradation du PLA, par des méthodes physico-chimiques, thermiques et mécaniques, et (ii) analyse des composés volatils émis, à l’aide d’une méthodologie de suivi associant le piégeage de ces molécules par HS-SPME et leur identification en spectrométrie de masse. Cette étude physico-chimique a été également complétée par une étude sensorielle en olfactométrie, afin de montrer l’impact sensoriel des ces molécules sur l’odeur du PLA. Par ailleurs, l’aptitude du matériau au contact alimentaire a été déterminée, à l’aide de tests de la réglementation européenne. Il a été montré que même de très faibles niveaux de dégradation, quasi-indétectables par des méthodes physico-chimiques, entraînent des émissions de COV à potentiel odorant, principalement des lactides, acétaldéhyde et 2,3-pentanedione. La nature et la quantité de COV dépendent, pour un PLA donné, de son état de dégradation induit tout au long de son cycle de vie, mais aussi de son passé thermique et historique de mise en forme
The work aimed at studying the formation risk of olfactive defects [Volatile Organic Compounds (VOC) or odour emission] along the process and use of PLA-based rigid thermoformed food packaging. Consequently, the polymer was first extruded into sheets, and then thermoformed. Modification of the polymer from pellets, extruded sheets, to thermoformed trays was assessed according to two complementary approaches: (i) evaluation of PLA degradation by different physico-chemical, thermal and mechanical analyses; (ii) analysis of the emitted VOC by HS-SPME trapping method and identification by gas chromatography-mass spectrometry. This approach was additionally completed by gas chromatography-olfactometry analysis, in order to confirm the sensorial effect of the volatile compounds on PLA odour. Moreover, PLA trays were tested according to EU normalized tests to prove that it can be used as a Food Contact Material This work showed that even a low level of degradation, which is almost undetectable by physico-chemical analyses, could lead to emission of potentially odorous VOCs, mainly lactides, acetaldehyde and 2,3-pentanedione. For a given PLA, the nature and the quantity of VOCs depend on the degradation level induced along the entire life-cycle of the polymer, but also on the thermal and processing history

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Berrandou, Takiy Eddine. "Gènes du métabolisme des xénobiotiques : rôle prédictif dans les niveaux de contamination biologique par les polluants environnementaux et implication dans le risque de cancer du sein. Analyse de l’étude CECILE". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2018. http://www.theses.fr/2018SACLS598.

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Abstract (sommario):

Les gènes du métabolisme des xénobiotiques (MX) impliqués dans l’activation et l’élimination des cancérogènes environnementaux pourraient moduler le risque de cancer du sein, mais leurs effets dans ce cancer ont été peu étudiés et sont mal connus. Les objectifs de la thèse étaient d’étudier le rôle des gènes MX dans le cancer du sein d’une part, et dans les niveaux biologiques de cancérogènes mammaires suspectés, d’autre part. Les analyses ont porté sur les données d’une étude cas-témoins en population sur les cancers du sein (étude CECILE). L’association avec le cancer du sein a été étudiée (1) avec les variants du gène NAT2 qui déterminent le type d’acétyleur lent ou rapide de chaque individu ; (2) les polymorphismes des gènes MX étudiés conjointement au niveau de chacun des gènes et au niveau de l’ensemble du pathway à l’aide d’une méthode exploratoire de type « gene-set ». Dans chacune de ces approches, les interactions avec la consommation de tabac ont été étudiées. Dans une dernière partie, nous avons cherché à identifier les polymorphismes des gènes MX prédictifs des concentrations sanguines de polluants organochlorés persistants (p,p’-DDE et PCB153) chez les témoins de l’étude CECILE. Le risque de cancer du sein était augmenté chez les femmes ayant un profil génétique NAT2 d’acétyleuses rapides par rapport aux femmes ayant un profil d’acétyleuses lentes. Parmi les acétyleuses lentes, les femmes fumeuses avaient un risque de cancer du sein augmenté par rapport aux non fumeuses indiquant l’existence d’une interaction tabac-NAT2. L’approche « gene-set » montrait que les polymorphismes au niveau de plusieurs gènes MX et au niveau de l’ensemble du pathway étaient associés collectivement au cancer du sein. L’association entre le cancer du sein et l’ensemble des polymorphismes du pathway XM était observée chez les fumeuses, indiquant le rôle de la consommation de tabac dans cette association. Enfin, nous avons montré l’effet du gène CYP2B6 en tant que déterminant des niveaux sanguins de p,p’-DDE et PCB153. Nos résultats mettent en évidence un rôle des gènes XM dans le cancer du sein qui peut être expliqué par leur fonction dans le métabolisme et l’élimination des cancérogènes environnementaux
The xenobiotic metabolism (XM) genes involved in the activation and elimination of environmental carcinogens may modulate breast cancer risk, but their effects in breast cancer have been little studied and are poorly understood. The objectives of the PhD were to study the role of XM genes in breast cancer on the one hand, and in the biological levels of suspected breast carcinogens on the other. The analyses were based on a population-based case-control study on breast cancer (CECILE study). We investigated the association of breast cancer (1) with NAT2 gene variants that determine the type of slow or rapid acetylator in each individual; (2) with polymorphisms of XM genes that were studied jointly at the gene and at the XM pathway level using a gene set method. In each of these approaches, interactions with tobacco consumption were studied. In a final section, we sought to identify polymorphisms of XM genes that predict blood concentrations of persistent organochlorine pollutants (p,p'-DDE and PCB153) among the controls of the CECILE study.The risk of breast cancer was increased in women with a NAT2 genetic profile of rapid acetylators compared to women with a profile of slow acetylators. Among slow acetylators, current smokers had an increased risk of breast cancer compared to non-smokers, indicating an interaction between tobacco smoking and NAT2 genotype. The gene set approach showed that polymorphisms at the level of some XM genes and at the level of the entire pathway were collectively associated with breast cancer. The association between breast cancer and all pathway XM polymorphisms was observed in female smokers, indicating a role for tobacco smoking in this association. Finally, we have shown that CYP2B6 gene was a determinant of blood levels of p,p'-DDE and PCB153. Our results highlight a role of XM genes in breast cancer that is explained by their function in the metabolism and elimination of environmental carcinogens

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Sicard, Pierre. "Caractérisation des retombées atmosphériques en France en zone rurale sous forme de précipitations, gaz et aérosols : analyse des tendances spatio-temporelles et des séries chronologiques". Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/2006/50376-2006-Sicard.pdf.

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Abstract (sommario):

Les travaux présentés portent sur les retombées atmosphériques en zone rurale et s' inscrivent dans le cadre du programme français de Mesure des Retombées Atmosphériques (MERA). Les polluants mesurés dans les stations du dispositif sont en rapport avec les problèmes des pluies acides et de la pollution photochimique. Deux tests statistiques pour détecter et estimer les tendances au sein de séries chronologiques ont été utilisés. La procédure est basée sur le test non paramétrique de Mann-Kendall pour déterminer la tendance et sur la méthode de Sen pour en estimer la magnitude. Ces tests ont été appliqués aux 5. 000. 000 de données MERA, annuelles, saisonnières et mensuelles sur la période 1990-2003, puis, aux émissions nationales et européennes des principaux polluants précurseurs. Prochamement des prévisions subjectives par extrapolations linéaires pourront être effectuées. L'acidité moyenne des pluies, après avoir baissée au début des années 90, augmente légèrement depuis 1996 alors que les émissions de composés acidifiants diminuent. Cette observation semble être corrélée à la diminution en cations basiques, NH4+ et aux aérosols acides. Les concentrations en composés soufrés (gaz et aérosols) ont fortement diminué depuis le début des années 90 associées aux fortes réductions d'émission. Pour l'O3, une augmentation des teneurs est observée entre 1995 et 2003, associée à une diminution des émissions de précurseurs. Plusieurs facteurs peuvent expliquer cette augmentation. Les changements des émissions de précurseurs, les échanges strato-troposphériques, le transport intercontinental, les changements climatiques, le rapport COV/NOx, les émissions des composés bio-géogéniques.

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Azis, Muhammad Yudhistira. "Analyse des micropolluants organiques dans les sédiments et le biota (Perna viridis et Polymesoda erosa) de la baie de Jakarta et de la lagune de Segara Anakan, Indonésie". Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4715.

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Abstract (sommario):

Les activités anthropiques ainsi que des phénomènes naturels sont à l’origine de risques avérés pour l’environnement. L'Indonésie est un pays archipélagique qui contient de nombreuses îles et régions côtières, où la croissance exponentielle des activités anthropiques a exposé l’environnement indonésien à de graves détériorations au cours des dernières décennies. Cette étude vise à explorer (qualitativement et quantitativement) les niveaux de contamination des sédiment de surface et du biote (P. Viridis, P. erosa,) au travers de deux sites atelier : la baie de Jakarta et la lagune de Segara Anakan (Java, Indonésie).Les méthodes de préparation des échantillon (extraction par solvant puis purification par chromatographie d’adsorption) suivies de l’analyse des extraits par GC/MS/MS ont été développées et qualifiées (linéarité, spécificité, reproductibilité).Les n-alcanes, HAP, PCBs et OCs sont détectés à des teneurs pouvant atteindre respectivement 1935 µg/kgPS, 916 µg/kg PS, 116,49 µg/kg PS, et 16,70 µg/kg PS, dans des sediments et 1739 µg/kg PS des HAPs et 24,79 µg/kg PS des OCs dans le biote. Les hydrocarbures, comme les HAPs sont majoritairement d’origine pétrolière (fuites, transport utilisation) même si la contribution pyrolytique est toujours présente.L’évaluation du risque environnemental a été réalisés pour les HAP, PCBS et et les OCs en utilisant les lignes directrices de la qualité des sédiments (RQS). Ces données peuvent servir de référence de base dans le cadre du programme de gestion intégrée des bassins versants impliquant la biodiversité, l'écologie de l'eau douce, et l'activité économique dans le domaine de cette étude
Environmental problems can increase due to anthropogenic activities or natural phenomena. Indonesia is an archipelagic country that consists of many islands and coastal regions, where the growth of anthrophogenic and natural activities has exhibited severe environmental degradation in the past few decades. This study aims to explore (both qualitatively and quantitatively) the extent and sources of organic contaminants, i.e., n-alkanes in surface sediments; PAHs, PCBs and OCs in sediments and mussels, P. viridis from Jakarta Bay, North Jakarta, and P. erosa from the Segara Anakan Lagoon. Each protocol was continued with qualitative and quantitative analysis by GC-QQQ(triple-quadropole)/MS. Matrix interferences have been evaluated with proper samples with suitable yield of extraction and analysis. The n-alkanes, PAHs, PCBs and Organochlorin pesticides are detected in the highest levels in sediments, respectively 1935 µg/kg dw, 916 µg/kg dw, 116,49 µg/kg dw, and 16,70 µg/kg dw. In addition, the highest levels of PAHs (1739 µg/kg dw) and OCs levels (24,79 µg/kg dw) were found in biota. The source of hydrocarbons source, such the PAHs were generalelly petroleum source (transport utilization) although the pyrolytic are still present in sediments and biota. Environmental risk assessment from sediment quality guidelines (SQGs) were used to evaluate the probability risk in marine environments. Besides SQGs, sediments and mussels also in regard to the extent of the PAHs, PCBs and OCs (i.e. pp’-DDE) have been compared to other studies conducted at some polluted sites

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Sauvage, Stéphane. "Origine et comportement des composés hydrocarbonés non méthaniques (HCMN) en zone rurale". Thesis, Lille 1, 2008. http://www.theses.fr/2008LIL10098/document.

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Abstract (sommario):

Les composés hydrocarbonés non méthaniques (HCNM) jouent un rôle prépondérant dans la chimie de l'atmosphère puisqu'ils interviennent en tant que précurseurs de la formation de polluants secondaires comme l'ozone ou les aérosols organiques secondaires. Disposant d'une base de données conséquente de mesures systématiques de 46 HCNM sur trois sites du dispositif de Mesure des Retombées Atmosphériques (MERA), la démarche de recherche a combiné trois approches complémentaires: (1) l'analyse descriptive uni-variée et bi-variée pour une étude spatio-temporelle des teneurs, (2) l'application du modèle sources-récepteur PMF (Positive Matrix Factorization) pour identifier les signatures des sources et déterminer leur contribution, (3) l'adaptation du modéle récepteur orienté CF (Concentration Fields) visant à localiser les principales zones d'influence ayant un impact sur les sites étudiés. Cinq profils de sources communs aux trois sites ont été identifiés: les profils « chauffage résidentiel », « échappement automobile », « évaporation de carburants », « biogénique » et « sources lointaines ». Les contributions relatives de ces sources aux teneurs en HCNM sont cohérentes avec les donnée d'inventaire d'émissions et avec les résultats d'autres travaux. La contribution de ces profils de sources à la formation d'ozone montre que la part du profil biogénique tend à augmenter significativement alors que celles des protils anthropiques diminuent. De grandes zones urbaines (le Sud de l'Allemagne et dans une moindre mesure le Nord de l'Italie) ont pu être identifiées comme potentiellement à l'origine des HCNM anthropiques mesure sur les trois sites de fond français
Non-methane hydrocarbons (HCNM) play a key role in atmosphere chemistry as precursors of secondary pollutants formation like ozone or secondary organic aerosols. This works presents the analysis of an important datas et of 46 HCNM measured in three rural sites belonging to the French network (MERA). Statistical tools are used and adapted in order to study the spatial and temporal behaviour ofthese species in rural area. The research approach combined three steps: (1) univariate and bivariate analysis to a spatial and a temporal studies of the concentrations, (2) the used of the source receptor model PMF (Positive Matrix Factorization) to identity and apport ion the source of HCNM in rural area, (3) the adaptation of the oriented receptor model CF (Concentration Fields) in order to localise the main areas which influence the studied sites. Five common profiles have been identified for the three sites: "residential heating", "vehicle exhaust"; "fuel evaporation", "biogenic", and "remote sources". The relative contributions are in good accordance with the emissions inventory data and with results of other studies. These contributions allowed distinguishing local and remote influences. The ozone formation contributions of the modelled factors show that biogenic sources trend to significantly increase while anthropogenic sources decrease. That may explain that background levels of ozone do not decrease in Europe despite the anthropogenic emission reduction. Large urban areas (South of Germany and North of Italy) have been identitied as potentially at the origin of anthropogenic NMHC measured on the three French sites

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Saint-Hilaire, Maïlie. "Toxicocinétique de la chlordécone chez la brebis". Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0256.

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Abstract (sommario):

Aux Antilles Françaises, les animaux d’élevage sont susceptibles d’être exposés à la chlordécone (CLD), Polluant Organique Persistant (POP) présent dans leur environnement. Afin de sécuriser les Denrées Alimentaires d’Origine Animale (DAOA) destinées à la consommation humaine, nos travaux ont porté sur l’étude du devenir de la CLD chez la brebis. Les objectifs de ces travaux étaient de comprendre comment s’effectue l’élimination de la molécule depuis l’organisme animal c’est-à-dire de déterminer par quelle(s) voie(s), sous quelle(s) forme (s), en combien de temps, en quelle quantité et par quels mécanismes s’élimine la CLD. Pour cette étude, deux volets ont été considérés : un volet analytique et un volet toxicocinétique. En effet, les méthodes de dosage connues des métabolites de la CLD ne permettaient pas d’obtenir la sensibilité et la fiabilité attendues pour nos travaux. Ainsi, un développement analytique de méthodes de dosage de la CLD et de ses métabolites dans les matrices d’intérêt a été mené. Ces travaux analytiques se sont appuyés sur une méthodologie d’extraction de type Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS), une analyse par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) et l’utilisation d’étalons internes isotopiques. Ce développement permet de disposer de méthodes de dosage sensibles, rapides et fiables de la CLD et de ses métabolites dans différentes matrices animales. A l’issue de l’étape de développement analytique, les méthodes dans le foie, les fèces et les urines ont été validées à l’aide de profils d’exactitude établis selon la norme V03-110 et le guide SANTE de référence pour les pesticides. Pour exemple, dans la matrice foie, des limites de quantification de 1,36 µg kg-1 PF et de 2,50 µg kg-1 PF respectivement de chlordécone et de chlordécol (métabolite de la CLD) ont été retrouvées. Le deuxième volet de cette thèse s’est appuyé sur deux protocoles toxicocinétiques réalisés chez la brebis. A l’aide de ces expérimentations, il a été possible de combler une partie des lacunes sur la toxicocinétique de la CLD chez la brebis. Nos travaux ont démontré que la CLD est partiellement métabolisée en chlordécol (CLDOH) par la chlordécone réductase dans le foie des brebis. Par la suite, la CLD et le CLDOH peuvent être métabolisés à l’aide d’UDP-glucuronosyl-transferases et de sulfo-transferases en métabolites conjugués de la CLD et du CLDOH (CLD-C et CLDOH-C). Le CLDOH est un métabolite intermédiaire qui n’est quasiment jamais quantifié dans l’organisme animal hormis dans le tissu gras. L’élimination de la CLD se fait majoritairement via les fèces : 1/3 de la molécule parent CLD est éliminé sous forme de CLD et 1/6 est éliminé sous forme de CLDOH. La voie urinaire est une voie mineure d’élimination de la CLD. A l’aide de ces travaux, un modèle compartimental a été proposé. Sur la base de ce modèle, des travaux de modélisation seront possibles et permettront la proposition et la mise en place de stratégies de décontamination des ovins aux Antilles Françaises
In the French West Indies (FWI), farming animals can be exposed to CLD, a persistent organic pollutant (POP) bound to soil in contaminated areas. In order to produce safe animal products, this thesis was focused on the CLD’s fate in ewes. The aims were to determine by which way(s), in which form(s), in how much time, in which quantities and by which mechanisms, CLD would be eliminated from the animal body. In this thesis, two complementary approaches were followed. First it was necessary to improve the analytical methods especially for the metabolites in order to obtain more sensitive and reliable methods than the actual ones. In the analytical approach, methods for CLD and its metabolites were developed in various animal matrices suitable for the toxicokinetic studies. The extraction method was based on the Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS) methodology and the analysis was performed with a liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Isotopic Standards were also used. Thanks to this work, sensitive, quick and reliable methods were obtained in animal matrices. The set-up methods in liver, feces and urine were validated with accuracy profiles according to the French Standard NF V03-110 and European Union guidelines. Limits of quantifications of 1.36 μg kg−1 and 2.50 μg kg−1 of fresh liver were respectively found for chlordecone and chlordecol (the CLD’s metabolite). Secondly, and thanks to the analytical development, in vivo toxicokinetic studies were performed to determine the fate of CLD in ewes. The second approach of this thesis was based on two toxicokinetic protocols realized in ewes. The results revealed that CLD is partially metabolized in chlordecol (CLDOH) by the chlordecone reductase in ewe’s liver. Then, CLD and CLDOH can be conjugated by UDP-glucuronosyl-transferases and sulfo-transferases in conjugated metabolites (CLD-C and CLDOH-C). It appeared that CLDOH is only an intermediate metabolite which is almost never quantified in the organism except in fat tissue. The major route of CLD elimination is in feces: 1/3 of the molecule is eliminated in its CLD’s form and 1/6 in its CLDOH’s form. The urinary way of CLD elimination is minor. Based on the obtained results, a compartmental model was proposed. It will allow to propose and to establish ovine decontamination strategies in the FWI

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Zam, Edwin. "Identification et quantification des composés nitrés dans les gaz d'échappement des véhicules : développement d'outils analytiques performants et de systèmes de prélèvements adaptés". Thesis, Strasbourg, 2012. http://www.theses.fr/2012STRAF052/document.

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Abstract (sommario):

La SCR (Selective Catalytic Reduction) permet de réduire les oxydes d'azote (NOx) à l'intérieur d'une ligne d'échappement d'un véhicule Diesel à l’aide d’une solution réductrice à base d’urée injectée en amont d’un catalyseur. L'urée est convertie en NH3 par pyrolyse et hydrolyse, et NH3 réduit les NOx enN2 sur le catalyseur. Cependant, comme cette technique met en jeu un ensemble de réactions très complexes, beaucoup de réactions parasites peuvent entraîner la formation de produits secondaires contenant de l'azote et perturber le bon déroulement du procédé. Par conséquent, l’élaboration d’une étude sur la mesure de ces produits secondaires et de leurs conditions de formation est donc essentielle pour la bonne calibration de la SCR. Si pour certains composés, les techniques de mesures sont encore à développer, dans tous les cas, on se trouve confronté à des problèmes liés au prélèvement des espèces. L'objectif de la thèse est d'identifier, de comprendre et de quantifier les phénomènes qui entrent en jeu et qui perturbent l'analyse des composés azotés dans la ligne d'échappement et dans la ligne de prélèvement. Le travail a été mené selon différents axes de recherche : la comparaison des méthodes de mesure de composés azotés en situation réelles dans les gaz d‘échappement d'un moteur Diesel muni d’un catalyseur SCR, l'étude du prélèvement des composés azotés et notamment NH3 dans une ligne de prélèvement standard et la modélisation des pertes dans une ligne de prélèvement. A la fin de ce travail, nous avons évalué l’impact des conditions de prélèvements : température des gaz, composition et/ou longueur des lignes de prélèvement, sur les résultats de la mesure. Ce travail nous permet d'apporter des suggestions pour améliorer le prélèvement et les mesures des composés azotés présents à l'échappement d'un véhicule Diesel équipé d'une SCR
SCR (Selective Catalytic Reduction) reduces nitrous oxides (NOx) in the exhaust line of a Diesel vehicle using a reducing solution containing urea injected upstream of a catalyst. Urea is converted by pyrolysis and hydrolysis in NH3, NH3 reduces NOx in N2 on the catalyst. However, as this technique involves a very complex set of reactions, many side reactions can lead to the formation of secondary products containing nitrogen and disturb the process. Therefore, the study of the measurement of these secondary products and the conditions of their formation is essential for the proper calibration of the SCR technology. If for some compounds, the measurement techniques are already on the market, for other devices they are still developing, but in all cases, we are faced with problems related to the collection of species that disturb measurement. The objective of this thesis is to identify, understandand quantify the phenomena that disturb the analysis of nitrogen compounds in the exhaust and the sampling line. The work was carried out in different areas of research: comparison of methods for measuring nitrogen compounds in real situations in the exhaust gas of a Diesel engine equipped with an SCR catalyst, study of the sampling of nitrogen compounds and particularly NH3 in a standard sampling line and modelling of losses in the sampling line. At the end of this work, we evaluated the impact of sampling conditions: temperature, gas composition and / or length of the sample lines on the measurement results. This work allows us to make suggestions to improve the sampling and the measurement of nitrogen compounds present in the exhaust of a Diesel vehicle equipped with an SCR

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Chmayssem, Ayman. "Développement d'un procédé électrochimique et de capteurs associés pour le traitement de perturbateurs endocriniens phénoliques dans les eaux". Rennes, Ecole nationale supérieure de chimie, 2016. http://www.theses.fr/2016ENCR0033.

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Abstract (sommario):

Depuis quelques années, des perturbateurs endocriniens phénoliques sont détectés à la sortie des stations d’épurations. Ce phénomène est lié à la résistance de ces composés aux traitements biologiques ce qui engendre leur introduction et leurs accumulation dans l’environnement. Le bisphénol A et les alkylphénols (4-NP, 4-OP et 4-tert-OP) font partie de la liste de ces substances récalcitrantes. Par conséquent, un procédé de traitement associé à des capteurs s’avère nécessaire. La première partie de la thèse s’inscrit dans le cadre du développement des capteurs électrochimiques de bisphénol A et les alkylphénols pour la détection en continu de ces polluants à l’état de traces. Deux types de capteurs électrochimiques ont été développés et intégrés dans des cellules à circulation : la microélectrode à cavité à pâte de carbone et des électrodes sérigraphiées et modifiées avec une couche de graphène. Les résultats sont probants en termes de limites de détection (10-100 nM) pour les 2 capteurs et de possibilité de mesure directement dans l’eau pour la microélectrode à cavité. La seconde partie repose sur le développement d’un procédé électrochimique d’électro-Fenton destiné au traitement de ces polluants dans les eaux avec des réacteurs électrochimiques ouvert, à cathode volumique à écoulement piston. Le fonctionnement du réacteur a été étudié à deux échelles (laboratoire et semi-pilote) ce qui a permis de déterminer les conditions optimales d’un traitement d’effluents afin d’atteindre leur biodégradabilité. Les sous-produits de dégradation ont été également suivis et caractérisés permettant de proposer un mécanisme réactionnel de dégradation du bisphénol A. L’étude de dimensionnement du réacteur a été effectuée permettant d’envisager un traitement efficace pour les faibles concentrations avec une estimation des coûts de fonctionnement du procédé. La troisième partie de la thèse porte sur l’identification et la caractérisation d’un nouveau matériau polymère contenant du fer complexé, coproduit solide obtenu lors du traitement par procédé électro-Fenton de fortes concentrations de bisphénol A
In the recent years, phenolic endocrine disruptors are found in the outflow of wastewater treatment plants. This problem is related to the resistance of these compounds towards biological treatment which causes their input and accumulation in the environment. Bisphenol A and alkylphenols (4-NP, 4-OP and 4- tert-OP) are part of the recalcitrant substances list. Therefore, a new treatment process associated to sensors is really needed. The first part of the thesis is corresponding to the development of new electrochemical sensors of bisphenol A and alkylphenols for continuous detection of these pollutants in trace levels. Two types of electrochemical sensors have been developed and implanted in flow cells: the cavity-carbon paste-microelectrode and a screen printed electrode modified by a graphene layer. The results are conclusive regarding the detection limits (10-100 nM) pour the both sensors and concerning the possibility of measurements directly in water for the cavity microelectrode. The second part is concerned to the development of an electro- Fenton process dedicated to treat these pollutants in water with plug-flow electrochemical reactors with fixed bed threedimensional cathode. The operating of the reactors was investigated at two scales (laboratory and semi-pilot scale) in order to determinate optimal operating conditions to obtain biodegradability of the treated effluents by examining the. The metabolites by-products of degradation were also monitored and characterized allowing the proposition of a degradation mechanism of bisphenol A. The scale-up of the reactor was studied and an efficiently treatment for low concentrations considered with an estimation of treatment costs. The third part of the thesis concerns the identification and the characterization of a new polymer material containing iron, solid by-product issued from the treatment by the electro-Fenton process of high concentration of bisphenol A

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Bonvalot, Lise. "Etudes préalables à l'adsorption en phase gazeuse dynamique de dioxines sur une zéolithe pour la mesure à l'émission". Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4714/document.

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Abstract (sommario):

L’incinération des ordures ménagères entraîne la formation de dioxines. Ces composés sont reconnus comme toxiques voire cancérigènes. La connaissance des quantités émises en temps réel est donc nécessaire.Ces travaux de thèses s’inscrivent dans une étude globale d’un dispositif permettant l’analyse en ligne des dioxines grâce à un système pré-concentrateur utilisant l’adsorption sélective de congénères toxiques sur des zéolithes, supportant la thermo-désorption, et un analyseur en masse.Dans un premier temps, les enjeux sont exposés. Puis une étude des écoulements dans les milieux poreux a pour but de déterminer quelle est la meilleure mise en forme des zéolithes pour favoriser l’adsorption en phase gazeuse dynamique. Ensuite, la mise en place et la caractérisation d’un système de génération de dioxines en phase gazeuse sont détaillées. Cette source est ajustable en concentration et en débit, permettant des études d’adsorption en laboratoire.Les premiers essais d’adsorption en phase gazeuse montrent, en accord avec les prédictions de la première étude, l’importance d’un adsorbant régulier de faible granulométrie. L’analyse par thermodésorption des dioxines piégées sur des grains de FAU [NaX] est réalisée en quelques heures.La facilité d’utilisation de zéolithes dans un système de prélèvement comme adsorbants et leur analyse par les méthodes de la norme EN 1948 a été prouvée lors de deux campagnes sur une unité d’incinération d’ordures ménagères.Ces travaux ont montré que l’analyse quotidienne en ligne des dioxines est d’actualité et pertinente
The waste incineration leads to the formation of dioxins. These compounds are known to be toxic, even carcinogenic. Therefore, the emitted amounts have to be monitored.This work is part of a comprehensive study of a device for the online analysis of dioxins by means of a pre-concentrator using selective adsorption of toxic congener upon zeolites, allowing thermal desorption and a mass spectrometer.At first, the stakes are exposed. Then a study of flow in porous media aims to determine the best shape of zeolites to promote dynamic gas-phase adsorption. Then the establishment and characterization of a system for gas phase dioxins generation are detailed. This source is adjustable both in concentration and flow, allowing laboratory adsorption studies.The first gas phase adsorption tests show, in agreement with the predictions of the first study, the importance of a regular-shaped adsorbent with small particle sizes. The analysis by thermal desorption of dioxins trapped on grains FAU [NaX] is carried out in a few hours.The ease of use of zeolites in sampling train as adsorbent and their analysis according to EN 1948 standards has been proved during two campaigns at a waste incinerator facility

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Jacquet, Pauline. "Amélioration d'une enzyme hyperthermostable pour la dégradation des organophosphorés". Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0618/document.

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Abstract (sommario):

Les organophosphorés (OPs) sont des composés neurotoxiques qui sont largement utilisés comme pesticides. Cette utilisation intensive a conduit à une importante pollution des sols et des effluents agricoles et sont retrouvés jusque dans les aliments. Ces pesticides sont responsables de 300 000 morts à travers le monde. Les OPs ont également été développés comme agents neurotoxiques de guerre tel que le sarin. Actuellement, il n’existe pas de méthode de décontamination externe satisfaisante pour dégrader les OPs, c’est pourquoi l’utilisation d’enzymes est une stratégie attractive. Parmi les enzymes capables de dégrader les OPs, les phosphotriestérases (PTEs) sont les plus actives mais sont peu stables ce qui limite leurs applications. Les enzymes hyperthermostables ont donc été considérées. Ainsi l’enzyme SsoPox, isolée de l’archée Sulfolobus solfataricus ayant une activité lactonase et une activité de promiscuité phosphotriestérase, a été plus particulièrement étudiée. SsoPox est extrêmement robuste mais son activité phosphotriestérase est en revanche plus faible. Une stratégie d’ingénierie protéique a été réalisée afin d’obtenir un compromis entre l’activité d'une PTE et la stabilité de SsoPox. En utilisant les similarités structurales entre ces deux enzymes, une base de données mutationnelle a été réalisée pour transférer le site actif hautement performant d’une PTE dans la structure hyperstable de SsoPox. Cette stratégie a permis d’obtenir des variants de SsoPox améliorés jusqu’à 2000 fois. L'efficacité de ces variants a été démontrée in vivo chez un modèle animal, la planaire, permettant d'améliorer la survie ainsi que la mobilité et la capacité de régénération
Organophosphates (OPs) are neurotoxic compounds widely used as pesticides. Over the years, utilization of OP led to a considerable environmental contamination of soils and agricultural wastewaters, this pollution is furthermore a major health issue as these insecticides can be found in food. OP are highly toxic and are responsible for 300,000 deaths in the world every year. OPs were also developed as chemical warfare nerve agents such as sarin. Currently, no satisfying method for external decontamination is available, therefore bioremediation with enzymes is highly appealing. Among OP degrading enzymes, phosphotriesterases (PTEs) are the most active biocatalysts but are poorly stable what hinders their potential for bioremediation. Hyperthermostable enzymes from extreme environments were thus considered to circumvent this limitation. In particular, SsoPox isolated from the archaeon Sulfolobus solfataricus, displaying a lactonase activity and a promiscuous phosphotriesterase activity was deeply investigated. SsoPox is extremely robust but its activity for OP degradation is from far lower. A protein engineering strategy was started in order to reach a compromise between PTE activity and SsoPox robustness. Using structural similarities between PTEs and SsoPox, a mutational database was designed in order to transfer the highly performant active site of PTE into the hyperstable scaffold of SsoPox. This strategy led to variants displaying up to 2,000-fold increase against OPs as compared to wild-type enzyme. The variants efficiency was demonstrated in vivo using an original animal model planarian, allowed to enhance survival rate as well as mobility and regeneration capacity

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Saint-Hilaire, Maïlie. "Toxicocinétique de la chlordécone chez la brebis". Thesis, Université de Lorraine, 2018. http://www.theses.fr/2018LORR0256.

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Abstract (sommario):

Aux Antilles Françaises, les animaux d’élevage sont susceptibles d’être exposés à la chlordécone (CLD), Polluant Organique Persistant (POP) présent dans leur environnement. Afin de sécuriser les Denrées Alimentaires d’Origine Animale (DAOA) destinées à la consommation humaine, nos travaux ont porté sur l’étude du devenir de la CLD chez la brebis. Les objectifs de ces travaux étaient de comprendre comment s’effectue l’élimination de la molécule depuis l’organisme animal c’est-à-dire de déterminer par quelle(s) voie(s), sous quelle(s) forme (s), en combien de temps, en quelle quantité et par quels mécanismes s’élimine la CLD. Pour cette étude, deux volets ont été considérés : un volet analytique et un volet toxicocinétique. En effet, les méthodes de dosage connues des métabolites de la CLD ne permettaient pas d’obtenir la sensibilité et la fiabilité attendues pour nos travaux. Ainsi, un développement analytique de méthodes de dosage de la CLD et de ses métabolites dans les matrices d’intérêt a été mené. Ces travaux analytiques se sont appuyés sur une méthodologie d’extraction de type Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS), une analyse par chromatographie en phase liquide couplée à la spectrométrie de masse en tandem (LC-MS/MS) et l’utilisation d’étalons internes isotopiques. Ce développement permet de disposer de méthodes de dosage sensibles, rapides et fiables de la CLD et de ses métabolites dans différentes matrices animales. A l’issue de l’étape de développement analytique, les méthodes dans le foie, les fèces et les urines ont été validées à l’aide de profils d’exactitude établis selon la norme V03-110 et le guide SANTE de référence pour les pesticides. Pour exemple, dans la matrice foie, des limites de quantification de 1,36 µg kg-1 PF et de 2,50 µg kg-1 PF respectivement de chlordécone et de chlordécol (métabolite de la CLD) ont été retrouvées. Le deuxième volet de cette thèse s’est appuyé sur deux protocoles toxicocinétiques réalisés chez la brebis. A l’aide de ces expérimentations, il a été possible de combler une partie des lacunes sur la toxicocinétique de la CLD chez la brebis. Nos travaux ont démontré que la CLD est partiellement métabolisée en chlordécol (CLDOH) par la chlordécone réductase dans le foie des brebis. Par la suite, la CLD et le CLDOH peuvent être métabolisés à l’aide d’UDP-glucuronosyl-transferases et de sulfo-transferases en métabolites conjugués de la CLD et du CLDOH (CLD-C et CLDOH-C). Le CLDOH est un métabolite intermédiaire qui n’est quasiment jamais quantifié dans l’organisme animal hormis dans le tissu gras. L’élimination de la CLD se fait majoritairement via les fèces : 1/3 de la molécule parent CLD est éliminé sous forme de CLD et 1/6 est éliminé sous forme de CLDOH. La voie urinaire est une voie mineure d’élimination de la CLD. A l’aide de ces travaux, un modèle compartimental a été proposé. Sur la base de ce modèle, des travaux de modélisation seront possibles et permettront la proposition et la mise en place de stratégies de décontamination des ovins aux Antilles Françaises
In the French West Indies (FWI), farming animals can be exposed to CLD, a persistent organic pollutant (POP) bound to soil in contaminated areas. In order to produce safe animal products, this thesis was focused on the CLD’s fate in ewes. The aims were to determine by which way(s), in which form(s), in how much time, in which quantities and by which mechanisms, CLD would be eliminated from the animal body. In this thesis, two complementary approaches were followed. First it was necessary to improve the analytical methods especially for the metabolites in order to obtain more sensitive and reliable methods than the actual ones. In the analytical approach, methods for CLD and its metabolites were developed in various animal matrices suitable for the toxicokinetic studies. The extraction method was based on the Quick, Easy, Cheap, Effective, Rugged and Safe (QuEChERS) methodology and the analysis was performed with a liquid chromatography with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). Isotopic Standards were also used. Thanks to this work, sensitive, quick and reliable methods were obtained in animal matrices. The set-up methods in liver, feces and urine were validated with accuracy profiles according to the French Standard NF V03-110 and European Union guidelines. Limits of quantifications of 1.36 μg kg−1 and 2.50 μg kg−1 of fresh liver were respectively found for chlordecone and chlordecol (the CLD’s metabolite). Secondly, and thanks to the analytical development, in vivo toxicokinetic studies were performed to determine the fate of CLD in ewes. The second approach of this thesis was based on two toxicokinetic protocols realized in ewes. The results revealed that CLD is partially metabolized in chlordecol (CLDOH) by the chlordecone reductase in ewe’s liver. Then, CLD and CLDOH can be conjugated by UDP-glucuronosyl-transferases and sulfo-transferases in conjugated metabolites (CLD-C and CLDOH-C). It appeared that CLDOH is only an intermediate metabolite which is almost never quantified in the organism except in fat tissue. The major route of CLD elimination is in feces: 1/3 of the molecule is eliminated in its CLD’s form and 1/6 in its CLDOH’s form. The urinary way of CLD elimination is minor. Based on the obtained results, a compartmental model was proposed. It will allow to propose and to establish ovine decontamination strategies in the FWI

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Puentes, Mancipe Cristian. "Modélisation des équilibres entre phases et simulation de la distillation des eaux-de-vie en vue d’une meilleure compréhension du comportement des composés volatils d’arôme". Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLA041/document.

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Abstract (sommario):

La qualité des eaux-de-vie est un paramètre associé à la composition en composés volatils d’arôme. Cette composition résulte de la combinaison de différents facteurs dont la nature et le traitement des matières premières, mais surtout des transformations ayant lieu lors des phases de fermentation, distillation et, dans la plupart de cas, vieillissement.La distillation est une opération de séparation pratiquée depuis des millénaires, avec une technologie assez mature. Cependant, dans le domaine des eaux-de-vie, elle s’appuie essentiellement sur des connaissances empiriques. L’objectif de ce doctorat fut de contribuer à une meilleure compréhension du comportement des composés volatils d’arôme au cours de différents modes de distillation et de fournir des bases scientifiques à la conduite des unités par le biais de modules de simulation. L’attention a été portée sur la distillation d’Armagnac et de Calvados dans des colonnes multiétagées en régime stationnaire.Les modules de simulation ont été construits avec le logiciel ProSimPlus®. La première partie des travaux a été consacrée à l’acquisition de données d’équilibre liquide-vapeur des composés volatils d’arôme en milieu hydroalcoolique pour l’identification du modèle NRTL, en suivant trois approches complémentaires : recherche dans la littérature, détermination expérimentale et prédiction théorique avec les modèles UNIFAC et COSMO. Grâce à la connaissance acquise sur les volatilités relatives par rapport à l’éthanol et à l’eau, les composés volatils d’arôme ont pu être classés en trois groupes : composés légers, composés intermédiaires et composés lourds. La deuxième partie des travaux a porté sur la construction et la validation des modules de simulation, après réconciliation des données issues de la caractérisation expérimentale des unités de distillation. Cette investigation démontre que la simulation est un outil d’ingénierie performant dans le domaine des eaux-de-vie. Les résultats de la simulation ont permis d’affiner la classification des composés intermédiaires en trois catégories supplémentaires selon leur profil de concentration dans la colonne et leur taux de récupération dans le distillat. Enfin, cet outil a mis en évidence que certains paramètres opératoires, notamment l’augmentation de la teneur en éthanol du distillat ainsi que l’extraction de queues, favorisent la séparation préférentielle de certaines espèces de volatilité faible ou intermédiaire par rapport à l’éthanol
The quality of spirits is a parameter related to the composition of volatile aroma compounds. This composition results from the combined production process of raw material extraction, subsequent fermentation, distillation and, in many cases, ageing.Distillation is a very old and the most important industrial separation technology. However, in spirits production, this operation relies essentially on empirical knowledge. The aim of this PhD was to contribute to a better understanding of the volatile aroma compounds behaviour in spirits distillation and to provide a scientific basis for the process through computer simulation. The study was focused on Armagnac and Calvados production by continuous multistage distillation.The simulation modules were built using the software ProSimPlus®. The first part of this research was dedicated to the acquisition of vapor-liquid equilibrium data of the volatile aroma compounds in ethanol-water solutions, in order to estimate the binary interaction parameters of the NRTL model.Three complementary approaches of data acquisition were used: literature compilation, experimental measurements and predictions with UNIFAC and COSMO models.According to their relative volatilities with respect to ethanol and water, the volatile aroma compounds can be classified in three groups: light compounds, intermediary compounds and heavy compounds. The second part of this research dealt with the creation and validation of simulation modules, by using reconciled experimental data from the distillation units. The results prove that simulation is a powerful tool in spirits distillation. The simulation data enables a more precise classification of the intermediary compounds in three categories, by considering their composition profiles in the distillation column and their recovery ratios from feed to distillate. Finally, the analysis of some operating parameters, including ethanol concentration in the distillate as well as tails extractions, demonstrates that the distillate composition can be modified by virtue of a selective separation of intermediary and heavy compounds with respect to ethanol

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Gardia-Parège, Caroline. "Développement et applications de l'analyse dirigée par l'effet pour la recherche et l'identification de contaminants à risque pour les écosystèmes aquatiques". Thesis, Bordeaux, 2015. http://www.theses.fr/2015BORD0063/document.

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Abstract (sommario):

Les méthodes actuellement disponibles pour la surveillance de la qualité du milieu se réfèrent au suivi de composés définis par les réglementations et ne permettent pas d’appréhender l’(éco)toxicité réelle de tous les composés présents dans l’environnement (e.g. composés inconnus, produits de transformation, effets de mélange…). Dans ce contexte, une méthode d’analyse pluridisciplinaire intégrative, l’analyse dirigée par l’effet (EDA), a été développée. Cette approche bio-analytique vise à établir un lien de causalité entre une exposition aux contaminants et l’effet biologique observé. La démarche est basée sur la simplification séquentielle d’un échantillon guidée par les bio-essais afin d’individualiser puis identifier, par des techniques analytiques chimiques performantes, les composés biologiquement actifs. Les objectifs de cette thèse ont porté sur (1) le développement et la validation d’une méthodologie, allant du pré-traitement jusqu’au fractionnement, adaptée à différentes matrices environnementales ; (2) la mise en place d’une stratégie d’identification moléculaire par spectrométrie de masse haute résolution ; (3) l’application de la démarche EDA à plusieurs échantillons afin d’illustrer l’adaptabilité et l’apport d’une telle méthode à des problématiques environnementales. Ces travaux de thèse permettent de disposer aujourd’hui d’une démarche bio-analytique complète de la préparation d’échantillon à l’identification de molécules, et adaptée à tous types d’échantillons. Les différentes études environnementales réalisées au cours de ces travaux ont permis, entre autre, d’établir une liste de composés diverses non recherchés pouvant représenter un risque pour l’environnement
To date, environmental risk assessment is based on targeted chemical analyses. These analyses allow the detection of known active compounds and this preselected set does not often explain the observed toxic effects in complex environmental samples (e.g. unknown compounds, transformation product, cocktail effect...). For an integrative contamination assessment, a multidisciplinary approach, Effect-Directed Analysis (EDA) was developed. This approach combining biological tools and chemical analyses allows determining active compounds and identitying them in such environmental complex mixtures. EDA aims at the establishment of cause-effect relationships by sequential reduction of the complexity of environmental mixtures, eventually to individual toxicants. The aims of this thesis were (1) to develop and to validate the EDA-based strategy on various environmental complex samples; (2) to set up an identification strategy for identifying non targeted or unknown molecules using high resolution mass spectrometry; (3) to prove the usefulness of EDA approach for the identification of active compounds in environnemental complex samples. This thesis work provides to a complet bio-analytical approach from the preparation step of samples to the identification of molecules. The potential of this tool was fully confirmed on various environmental studies. These investigations allowed establishing a list of non-target compounds which can represent a risk for the environment

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Gardes, Thomas. "Reconstruction temporelle des contaminations métalliques et organiques particulaires dans le bassin versant de l'Eure et devenir des sédiments suite à l'arasement d'un barrage. Reconstruction of anthropogenic activities in legacy sediments from the Eure River, a major tributary of the Seine Estuary (France) Flux estimation, temporal trends and source determination of trace metal contamination in a major tributary of the Seine estuary, France Temporal trends, sources, and relationships between sediment characteristics and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and polychlorinated biphenyls (PCBs) in sediment cores from the major Seine estuary tributary, France Impacts à court-terme de l’arasement d’un barrage sur la morphologie du cours d’eau et la remobilisation de sédiments contaminés par les métaux traces Bioaccessibility of polycyclic aromatic compounds (PAHs, PCBs) and trace elements: Influencing factors and determination in a river sediment core". Thesis, Normandie, 2020. http://www.theses.fr/2020NORMR038.

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Abstract (sommario):

L’impact anthropique sur les cours d’eau a significativement augmenté suite à la révolution industrielle engagée par les pays occidentaux. Ainsi, les modifications de la géomorphologie des cours d’eau pour le stockage de l’eau et la navigation, la conversion des surfaces à des fins agricoles, industrielles et d’urbanisation illustrent cette pression environnementale, qui se traduit, en autre, par une augmentation de rejets de divers contaminants dans les compartiments environnementaux et notamment les rivières. Une part de ces rejets peut donc se retrouver dans les matières en suspension, considérées alors comme des puits de stockage, qui transitent dans les rivières. Les aménagements des rivières et notamment la construction de barrages favorisent alors la sédimentation de ces particules contaminées au cours du temps. Ces sédiments d’origines anthropiques, également appelés legacy sediments, sont donc les témoins des activités anthropiques et permettent de reconstruire les trajectoires temporelles des contaminations au sein des bassins versants. L’Eure, affluent majeur de l’estuaire de Seine, a connu d’importantes pressions anthropiques depuis le vingtième siècle. La reconstruction temporelle des pressions anthropiques a nécessité l’association de différentes approches méthodologiques : (i) une analyse diachronique des modifications morphologiques de la rivière a été menée, conjointement à (ii) une analyse de la dynamique sédimentaire et de la nature des dépôts sédimentaires par couplage de méthodes géophysiques, sédimentologiques et géochimiques, et à (iii) la mise en place d’un réseau de suivi du comportement hydro-sédimentaire avec un échantillonnage en continu des matières en suspensions. De profondes modifications géomorphologiques se sont produites en aval du bassin versant, avec pour principales conséquences un exutoire déplacé d’une dizaine de kilomètres en direction d’un barrage et la formation d’annexes hydrauliques favorisant l’accumulation de sédiments dès les années 1940. Ceux-ci ont permis de montrer que le bassin versant de l’Eure avait connu d’importantes contaminations dont les conséquences sont encore enregistrées malgré l’arrêt des activités ou usages. Les tendances temporelles des éléments traces métalliques et métalloïdes ont montré de fortes contaminations en As dans les années 1940 et des contaminations d’origines industrielles en Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ag et Cd durant les années 1960–1970, ainsi que des contaminations en Sb et Pb en 1990–2000. Ces dernières sont toujours enregistrées malgré l’arrêt des activités responsables des rejets, comme l’ont attesté les résultats issus des matières en suspension actuellement collectées dans le cours d’eau. A l’instar d’une majorité des métaux traces, les contaminants organiques, tels les HAPs, ont montré d’importantes contaminations durant les années 1940–1960, dont les signatures indiquent une origine majoritairement pyrogénique. Les PCBs ont montré des contaminations importantes lors de la période 1950–1970, en lien avec la production et les usages nationaux de mélanges composés en majorité de congénères faiblement chlorés. Enfin, l’intérêt porté à une troisième famille de contaminants organiques persistants, les pesticides organochlorés, a montré l’utilisation de lindane et du DDT notamment lors de la période 1940–1970, et a mis en avant d’une part une utilisation post-interdiction du lindane et d’autre part la présence d’un métabolite du DDT plusieurs décennies après l’arrêt d’utilisation de ce dernier, en lien avec l’augmentation de l’érosion des sols cultivés
The anthropogenic impact on rivers has significantly increased following the industrial revolutioninitiated by Western countries. Thus, changes in the geomorphology of rivers for water storage andnavigation, the conversion of land for agricultural, industrial and urbanization purposes illustrate thisenvironmental pressure, which results, among other things, in an increase in discharges of variouscontaminants into environmental compartments, particularly rivers. Therefore, part of these dischargescan end up in suspended particulate matter, which is then considered as storage wells, which transit inrivers. River development, particularly the construction of dams, encourages the sedimentation of these contaminated particles over time. These sediments of anthropogenic origin, also called legacy sediments, are therefore witnesses to human activities and make it possible to reconstruct the temporal trajectories of contamination within watersheds. The Eure River, a major tributary of the Seine estuary, has experienced significant anthropogenic pressures since the twentieth century. The temporal reconstruction of anthropogenic pressures has required the combination of different methodological approaches: (i) a diachronic analysis of the morphological modifications of the river was carried out, in conjunction with (ii) an analysis of the sedimentary dynamics and the nature of the sediment deposits by coupling geophysical, sedimentological and geochemical methods, and (iii) the setting up of a network for monitoring the hydro-sedimentary behaviour with continuous sampling of suspended particulate matter. Significant geomorphological changes have occurred in the lower reaches of the watershed, with the main consequences being an outlet moved some ten kilometres in the direction of a dam and the formation of hydraulic annexes favouring the accumulation of sediments as early as the 1940s. These made it possible to show that the Eure River watershed had experienced significant contamination, the consequences of which are still being recorded despite the cessation of activities or uses. The temporal trends of trace metal and metalloid elements showed strong contaminations in As in the 1940s and contaminations of industrial origin in Cr, Co, Ni, Cu, Zn, Ag and Cd in the 1960s and 1970s, as well as contaminations in Sb and Pb in 1990–2000. The latter are still recorded despite the cessation of the activities responsible for the discharges, as evidenced by the results from the suspended particulate matter currently collected in the river. Like most trace metals, organic contaminants such as PAHs showed significant contamination during the 1940–1960s, with signatures indicating a predominantly pyrogenic origin. PCBs showed significant contamination during the period 1950–1970, in connection with the production and national uses of mixtures composed mainly of low chlorinated congeners. Finally, interest in a third family of persistent organic contaminants, organochlorine pesticides, showed the use of lindane and DDT, particularly during the 1940–1970 period, and highlighted the post-ban use of lindane and the presence of a metabolite of DDT several decades after the cessation of its use, in connection with the increase in erosion of cultivated soils

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