Rozprawy doktorskie na temat „Matière organique dissoute – Échantillonnage”
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Mougin, Jérémy. "Développement d'outils pour le suivi de la matière organique dans le bassin Artois-Picardie". Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2023. http://www.theses.fr/2023ULILR003.
Streszczenie:
L'origine et le devenir de la matière organique dans les cours d'eau sont encore mal compriset nécessitent de mettre en place des solutions novatrices et en accord avec les problématiquesdu milieu étudié. Pour ce faire, un laboratoire mobile a entièrement été conçu, construit puisautomatisé. Il permet de fournir une structure sécurisée pour installer des appareils de suivi enligne dont des sondes de fluorescence, permettant d'effectuer un suivi haute fréquence du sited'étude sélectionné, ici la Marque Rivière à Hem (France).En plus de ces données haute fréquence, ce laboratoire mobile permet de prélever des échantillons,passage nécessaire pour une caractérisation plus aboutie de la matière organique dissoute.Une méthodologie innovante a été mise en place dans le cadre de ce projet, par le biaisd'un algorithme de prélèvement optimisé nommé « OSA ». Il se base sur l'analyse des donnéeshaute fréquence générée par le laboratoire pour piloter un préleveur-filtreur automatique.Les échantillons ainsi collectés ont permis d'apporter de plus amples connaissances surle comportement de la matière organique dissoute de ce site et d'identifier certaines de sessources. L'influence des stations d'épurations des eaux usées situées en amont du site d'étudea particulièrement été identifiée, montrant un impact important sur la variabilité de la matièreorganique. La stratégie opérationnelle a également permis de suivre des évènements spécifiqueset brefs, comme des lessivages de sols suite à de fortes précipitations, présentant des apportsde matière organique spécifiqueThe origin and fate of organic matter in watercourses are still poorly understood and requirethe implementation of innovative solutions in line with the problems of the environment studied.For that purpose, a mobile laboratory was entirely designed, built and then automated. Itprovides a secure structure for embedding on-line monitoring equipment, including fluorescenceprobes, allowing high frequency monitoring of the selected study site, here the Marque Rivièrein Hem (France).In addition to this high frequency data, this mobile laboratory allows sampling, a necessarystep for a more complete characterisation of dissolved organic matter. An innovative methodologyhas been developed within the framework of this project, through an optimised samplingalgorithm named « OSA ». It is based on the analysis of high frequency data generated by thelaboratory to drive an automatic sampler-filter.The samples collected provided additional insights on the behaviour of dissolved organicmatter at this site and allowed identifying some of its sources. The influence of wastewatertreatment plants located upstream of the study site was particularly pointed out, showing arelevant impact on the variability of organic matter in the river. The operational strategy alsomade it possible to monitor specific and short events, such as soil leaching following heavyrainfall, with specific organic matter inputs
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De, Perre Chloé. "Etude des interactions matière organique dissoute : contaminants organiques dans l'environnement aquatique". Thesis, Bordeaux 1, 2009. http://www.theses.fr/2009BOR13933/document.
Streszczenie:
Suite à une anthropisation généralisée des ressources aquatiques et des écosystèmes associés, on retrouve de nombreux contaminants chimiques organiques à l’état de traces dans l’environnement aquatique. En parallèle de ces contaminants, dans les milieux aquatiques on retrouve également des molécules rassemblées sous la dénomination « matière organique dissoute (MOD) », qui sont des mélanges complexes de molécules et macromolécules, qui peuvent s’associer à ces contaminants et influencer leur comportement et leur distribution. Les interactions entre MOD et contaminants peuvent s’avérer difficiles à étudier étant donné qu’elles sont dépendantes de nombreux facteurs tels que la nature des contaminants et de la MOD, ainsi que des paramètres physico-chimiques du milieu. L’objectif de ces travaux était donc d’étudier ces interactions. Les contaminants organiques choisis ont été les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et les substances pharmaceutiques. D’autre part, plusieurs types de MOD d’origine naturelle ou commerciale ont été utilisés. Pour étudier les interactions, plusieurs techniques analytiques ont été développées dont la micro-extraction sur phase solide couplée à la chromatographie en phase gazeuse et à la spectrométrie de masse et l’extinction de fluorescenceIn relation with a widespread human impact on aquatic resources and ecosystems, many organic chemical contaminants are present at trace levels in aquatic environments. In parallel to these contaminants, dissolved organic matter (DOM), which is composed of complex mixtures of molecules and macromolecules, is also found and could be associated with these contaminants and influence their behavior and distribution. Interactions between DOM and contaminants can be very difficult to understand because they depend on many factors such as the nature of contaminants and DOM, as well as on environmental physico-chemical parameters. The aim of this work was thus to study these interactions. Organic contaminants studied were Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and pharmaceuticals. On the other hand, several types of natural and commercial DOM have been used. To study the interactions, several analytical techniques have been developed like solid phase microextraction coupled to gas chromatography and mass spectrometry and fluorescence quenching
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Landa-Bezwierchy, Marine. "Lien entre matière organique dissoute et diversité des communautés bactériennes hétérotrophobes marines". Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066460.
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Knoth, de Zarruk Katrin. "Transferts réactifs et mobilité de la matière organique dissoute dans les sols". Avignon, 2007. http://www.theses.fr/2007AVIG0605.
Streszczenie:
Les MOD sont ubiquistes dans les sols, les eaux et les déchets organiques et jouent un rôle important dans la complexation et le co-transport des métaux et de polluants organiques. Par conséquent, la qualité de l'eau potable peut être mise en danger. Les MOD sont très variables dans l'espace et le temps ce qui complique leur caractérisation. Une nouvelle approche des MOD, une approche de bas en haut est présentée qui se concentre sur la composition moléculaire des MOD. Une recherche exhaustive de la littérature a été effectuée pour démontrer l'importance des composés individuels simples dans les processus environnementaux. La dialyse des MOD de sources différentes a révélé une grande variabilité des échantillons concernant la composition et la taille moléculaire. Quatre-vingt, 70, 50 et 40% du carbone organique total (COT) ont été trouvés dans les fractions d'une taille moléculaire faible de vinasse, compost de feuilles, sol et fumier de volaille, respectivement. Plus de 40% du COT dans la vinasse et le compost de feuilles ont été attribués à la fraction ayant un poids moléculaire <500 Da révélant l'abondance des petits composés. Pour pouvoir mieux estimer la vraie capacité de co-transport des composés individuels, des expériences de colonne ont été effectuéesDOM is present in all soils, waters and organic wastes and can be important in binding and co-transporting metals and organic polluants, there fore endangering the quality of potable waters. Dom is higly variable over space and time, which complicates its characterization. A new approach to DOM, a bottom-up approach is presented that concentrates on the molecular composition of DOM. By the means of a thorough literature research, the importance of simple individual compounds in environmental processes is demonstrated. Dialysis of DOM from different sources revealed a great variability of DOM samples in respect of molecular composition and size. Eighty, 70, 50 and 40% of the total organic carbon (TOC) was found in the fractions with low molecular weight in vinasse, leaf compost, soil and chicken manure, respectively. More than 40% of the TOC in vinasse and leaf compost belonged to the fraction with a molecular weight <500 Da, revealing the abundance of small weight in vinasse, suggesting a potential co-transport of copper by low molecular weight compounds. In order to enable us to better estimate the true co-transport of copper by low molecular weight compounds, column experiments were conducted to determine sorption and biodegradation dynamics for a set of selected compounds (glucose, glucosamine, glucuronic acid, alanine, citric acid, acetic acid, caffeic acid, dextran). Results showed that functional group content plays a major role in compound mobility. Even seemingly similar molecules that only differ in one functional group are sorbed and biodegraded in very different manners. Afters combining metal-complexing with sorption and biodegradation parameters, acetic acid was found to be the compound with the highest co-transport potential
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Martin, Bénédicte. "La matière organique naturelle dissoute des eaux de surface : fractionnement, caractérisation et réactivité". Poitiers, 1995. http://www.theses.fr/1995POIT2268.
Streszczenie:
Le principal objectif de cette etude visait a une meilleure connaissance de la matiere organique aquatique naturelle pour une optimisation des conditions de traitement en usine. Ces travaux se sont appuyes sur le developpement des protocoles de fractionnement et d'extraction, bases sur la filtration sur resines xad-8 et xad-4, procedures permettant d'extraire les acides humiques et fulviques (substances humiques) et les acides hydrophiles, ou de fractionner la matiere organique dissoute en substances hydrophobes, acides hydrophiles et hydrophiles non retenues. La methode d'extraction permet d'isoler trois fractions de proprietes structurales differentes. En accord avec sa denomination, les acides hydrophiles ont presente une structure plus hydrophile que les substances humiques. En effet, cette fraction est moins aromatique, de plus faible masse moleculaire et contient moins de carbone (42%) et plus d'oxygene (44%) que les substances humiques. Leur teneur en azote est comparable a celle des acides humiques et inferieure a celle des acides fulviques en accord avec la proportion en acides amines. L'analyse rmn#1#3c et la pyrolyse soulignent que les acides hydrophiles proviennent principalement des sucres. Le protocole de fractionnement a montre que la fraction hydrophobe etait equivalente a celle hydrophile. Le traitement de coagulation diminue tres legerement la fraction hydrophobe et significativement le cod et le codb (50%), l'absorbance uv (70%), les masses moleculaires et la reactivite avec les oxydants. Ces resultats sont en accord avec ceux obtenus sur les fractions, a savoir que la coagulation reduit dans les memes proportions les acides hydrophiles et fulviques. La matiere organique refractaire a la coagulation des fractions ou des eaux presente des pftox de 11630 g cl/mg c pour une absorbance uv relative de 0,0180,004 cm#-#1 1 mg#-#1 c. Les eaux clarifie ou brutes, presentent des correlations entre la reactivite avec les oxydants, l'absorbance uv et le cod. Seule une correlation entre le codb et la fraction hydrophile est obtenue pour des doses differentes. Notons que la saison et l'origine a une influence notable sur pratiquement tous les parametres mesures
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El-Nahhal, Ibrahim. "Impact de la matière organique anthropique issue des stations d'épurations sur la fluorescence de la matière organique en zone côtière". Thesis, Toulon, 2018. http://www.theses.fr/2018TOUL0005/document.
Streszczenie:
Les activités anthropiques ont apporté des changements majeurs à notre système global. Par ailleurs, la matière organique dissoute(MOD) du littoral a une grande influence sur le cycle global du carbone et donc sur le changement climatique. L'apport côtier enMOD représente la matière organique terrestre. Les rivières urbanisées sont fortement impactées par la MOD anthropiqueprovenant des usines de traitement des eaux usées. La MOD chromophorique est un sous-groupe de la MOD qui peut absorber lalumière. La MOD fluorescente est à son tour un sous-groupe de la MOD chromophore. Le signal de fluorescence de la MODanthropogénique dans la zone côtière n'est pas bien caractérisé et évalué dans la littérature. Les dégradations induites parphotochimie et les changements au niveau moléculaire sont peuvent de plus influencer la MOD. Dans la présente étude, plusieursexpériences d'irradiation solaire ont été menées avec plusieurs modes de filtration de mélange d’eau de rivière, d’eau de mer et d'uneffluent de station de traitement des eaux usées dans le but de trouver un signal spécifique de fluorescence comme un traceur de laMOD anthropique en utilisant les matrices d'émission d'excitation de la spectroscopie de fluorescence (EEMs) couplées à latechnique statistique chimiométrique de l'analyse factorielle parallèle CP/PARAFAC. Un modèle de régression multilinéaire a étédéveloppé entre la contribution des composantes CP/PARAFAC et la composition du mélange. La cinétique des paramètres derégression multilinéaire a également été étudiée. Des suivis géographiques de l'évolution du signal de fluorescence dans la rivièreGapeau jusqu'à la mer ont été menées ainsi qu’une étude temporelle du signal de fluorescence. Le modèle de régressionmultilinéaire développé a été appliqué pour modéliser les résultats des expériences de champs géographiques et temporelles. Lesrésultats ont montré que le modèle de régression multilinéaire est excellent. Par contre la recherche d'un signal ou d'une signaturede fluorescence spécifique pour l'eau de rivière, les stations d'épuration des eaux usées ou l'eau de mer n'a pas pu être réalisée dansce travail. Dans la zone côtière affectée par l'homme, les matières organiques fluorescentes résiduelles proviennent principalementsinon uniquement de l'usine de traitement des eaux usées, et aucun signal spécifique provenant de l'eau de mer n'a pu être détectéprès de la côteAnthropogenic activities have done major changes to our global system. The coastal dissolved organic matter has great influenceon the global carbon cycle and hence climate change. The riverine input of dissolved organic matter represents the terrestrialorganic matter. Urbanized rivers is greatly impacted by the anthropogenic dissolved organic matter coming from wastewatertreatment plants . Chromophoric dissolved organic matter is a subgroup of the dissolved organic matter which can absorb light.Fluorescent dissolved organic matter in turn is a subgroup of the chromophoric dissolved organic matter .The fluorescence signalof the anthropogenic dissolved organic matter in the coastal zone is not well characterized and evaluated in the literature.Photochemically induced degradations and changes at the molecular level is considered to be a great process which could influencethe dissolved organic matter . In the present study, Laboratory mixing experiments several sunlight irradiation experiments wereconducted with several modes of filtration of three endmember mixing components ( River water, Sea water , wastewater treatmentplant effluent discharge) with the objective of finding a specific signal of fluorescence which could be a tracer of the anthropogenicdissolved organic matter through using the fluorescence spectroscopy excitation emission matrices (EEMs) coupled with thechemometric statistical technique of Parallel Factor analysis CP/PARAFAC. Moreover, multilinear regression model between thecontribution of CP/PARAFAC components and two content fraction of River water and Seawater endmember was developed. Inaddition the kinetics of the multilinear regression parameters were investigated. On top of that , geographical investigations of theevolution of fluorescence signal in the Gapeau river till the sea were conducted. Furthermore, Temporal investigation of thefluorescence signal for four water points in the pathway of Gapeau river were done. The multilinear regression model developedwas applied to model the results of the geographical and temporal field experiments. Results have shown that Multilinearregression model for contribution of CP/PARAFAC components is excellent and could be done for the three endmembers. Inaddition the search for specific fluorescence signal or signature for river water, wastewater treatment plants and sea water couldn’tbe done in this work. In human impacted coastal zone, residual fluorescent organic matter come from wastewater treatment plant,and no specific signal from sea water could be detected near the coast
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Semaoune, Priscillia. "Dynamique de l'azote à l'interface sol-plante, relation avec la matière organique des sols : apport de la géochimie organique et de la biogéochimie isotopique". Paris 6, 2012. http://www.theses.fr/2012PA066122.
Streszczenie:
Le but de cette étude est de mieux comprendre les processus liés aux transferts de N dans les sols et à l’interface sol-plante, ainsi que le lien entre la structure chimique de la MOS, MOD et le NH4+ et NO3- présents dans la solution de sol. Nous avons montré expérimentalement que le transport des NO3- dans l’eau n’affectait pas leur composition isotopique en N et O. L’étude de l'absorption nette en culture hydroponique du maïs avec du NH4+ ou du NO3-, a révélé un fractionnement associé à l’absorption qui serait dû à l’efflux de N inorganique enrichi dans les racines. Un enrichissement en 15N a été observé dans les feuilles par rapport aux racines, la mesure du δ15N-NO3- des tissus a révélé le rôle de l’assimilation dans cette discrimination. L’étude du continuum MOS, MOD et N inorganique a été réalisée sur le bassin versant de Kerrien en prairie permanente. Des prélèvements de sols en périodes de hautes et basses eaux ont été effectués à différentes profondeurs et le long du versant présentant des conditions hydriques contrastées. La MOS et la MOD ont été caractérisées au niveau moléculaire par RMN 13C et pyrolyses. La biogéochimie isotopique a été utilisée pour identifier l’origine du C et du N et tracer les processus. Nous avons observé une influence de l’hydromorphie sur le continuum. L’évolution du δ13C le long du transect reflète la dégradation préférentielle de la MO, les variations avec la profondeur résultant de cette dégradation et du fractionnement lié à la respiration microbienne. On a distingué trois types de profils le long du versant: haut en culture, milieu sous prairie, bas à haute hydromorphie, qui révèlent l’intervention de processus différentsThe purpose of this study is a better understanding of the processes involved in the N transfer in soils and soil-plant interface, and the link between the chemical structure of SOM and DOM and NO3- and NH4+ in the soil solution. We experimentally showed that the transport of NO3- in water did not affect their isotopic composition for N and O. The net uptake of maize grown hydroponically with NH4+ or NO3-, revealed a fractionation associated with absorption probably due to an efflux of enriched inorganic N from roots. 15N enrichment was observed in leaves compared to roots, the measurement of δ15N-NO3- in tissue revealed the role of assimilation in this discrimination. The study of continuum SOM, DOM and inorganic N was performed on the watershed Kerrien in permanent grassland. Samples of soil were realized at different depths and along the slope with contrasting water conditions during high and low water periods. The SOM and the DOM were characterized at the molecular level by 13C NMR and pyrolysis. Isotopic biogeochemistry was used to identify the origin of C and N and to trace the processes. We observed an influence of hydromorphic on the continuum. Evolution of δ13C along the transect reflects the preferential degradation of OM, variations with depth resulting from degradation and fractionation associated with microbial respiration. We distinguished three types of profiles along the slope: high in culture, medium in grassland, low in high waterlogging, which reveal the involvement of different processes
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Cotrim, Da Cunha Leticia. "Caractérisation de la matière organique particulaire et dissoute dans un fleuve méditerranéen, le Tech". Perpignan, 2000. http://www.theses.fr/2000PERP0376.
Streszczenie:
La caractérisation de la matière organique à l'échelle des petits fleuves est idéale pour identifier les processus biogéochimiques locaus car la surface réduite du bassin versant permet une approche plus complèteCharacterisation of organic matter in small rivers and streams is important to qualify the impact of human activity and identify the main biogeochemical processes in the drainage basin. Small drainage basin areas enable a better approach to characterise and qualify the riverine organic matter
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Massicotte, Philippe. "Modélisation et simulation de la dynamique de la matière organique dissoute en milieu fluvial". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2012. http://depot-e.uqtr.ca/4459/1/030309442.pdf.
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Boualam, Marc. "Origine de la matière organique et devenir de bactéries coliformes dans des eaux faiblement nutritives". Nancy 1, 2001. http://www.theses.fr/2001NAN12009.
Streszczenie:
La présence de bactéries coliformes, indicatrices de contamination fécale, dans les eaux de distribution est une cause fréquente de non-conformité sanitaire. La survie de ces organismes est fortement dépendante de la matière organique dissoute (MOD) biodégradable présente dans les eaux. L'objectif de ce travail de recherche est de mettre en évidence l'influence de l'origine de la MOD sur le devenir de bactéries coliformes planctoniques ou fixées, dans des eaux faiblement nutritives (eau de rivière prélevée après une période de précipitations et eau de bloom algal), véhiculant des matrices organiques spécifiques, dont une fraction est susceptible de franchir les barrières de traitements. La caractérisation du comportement des coliformes dans des eaux de distribution dont le statut nutritif n'est pas perturbé par l'apport de MOD (COD compris entre 1,5 à 2 mg L-1, dont 30 % de CODB) indique une perte de cultivabilité rapide et l'absence de colonisation durable des systèmes pilotes. Par contre, ces bactéries sont capables de conserver leur cultivabilité au moins 28 jours dans des eaux faiblement nutritives ayant des concentrations en COD comparables à celles des eaux de distribution. Une relation spécifique de l'origine de l'eau, entre la dose de MOD et la perte de cultivabilité des coliformes, apparaît alors clairement. Enfin, ces bactéries conservent leur aptitude à se multiplier dans des eaux faiblement nutritives, même lorsqu'elles perdent leur cultivabilité, traduisant ainsi un état physiologique viable mais non-cultivable. Le suivi de la formation de biofilms de bactéries coliformes par spectroscopie IRTF/RTA dans des eaux faiblement nutritives et dans une eau de distribution confirme les observations précédentes. Le biofilm se maintient pendant au moins 15 jours dans les eaux faiblement nutritives, alors que sa présence devient non-significative après seulement un jour dans l'eau de distributionColiform bacteria are faecal contamination indicators and their detection in treated waters is a frequent cause of health non-compliance. Survival of these organisms is strongly related to the biodegradable dissolved organic matter (DOM) of waters. The aim ofthis research work is to underline the influence of the origin of DOM on the fate of planctonic and fixed coliform bacteria in low nutritive waters (river water sampled after heavy rainfalls and algal bloom water), conveying specific organic matrix, of which a fraction is likely to pass through the treatment barrier. The study of coliforms behaviour in drinking waters, without disruption of their nutritive status (DOC ranged from 1. 5 to 2 mg L-1 with BDOC near to 30%) indicates a rapid culturability loss and the absence of durable colonisation of pilot systems. On the other hand, these bacteria are able to keep their culturability at least 28 days in low nutritive waters having DOC concentrations classically observed in drinking waters. A relationship specific of the water type between biodegradable DOC and coliforms culturability loss, clearly appears. Finally, these bacteria keep their capacity to multiply, even when they loss their culturability, suggesting a viable but non-culturable physiological state. The following of coliforms biofilm development by FTIRIATR spectroscopy in low nutritive waters and in a drinking water confirms the previous observations. The biofilm is stable for 15 days in low nutritive waters, whereas its presence become unsignificant only after one day in the drinking water
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Tedetti, Marc. "Impact du rayonnement ultraviolet sur la phototransformation de la matière organique dissoute en milieu marin". Aix-Marseille 2, 2006. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2006AIX22058.pdf.
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Ferretto, Nicolas. "Etude de la matière organique dissoute fluorescente naturelle et anthropique en Méditerranée côtière nord-occidentale". Thesis, Aix-Marseille, 2014. http://www.theses.fr/2014AIXM4024/document.
Streszczenie:
La baie de Marseille est impactée par des apports d'eau douce issus du Rhône et d'effluents. Leur impact sur la composition et sur la dynamique saisonnière de la matière organique dissoute (DOM) naturelle et anthropique (hydrocarbures et biocides) présente dans le Rhône, delta du Rhône ainsi qu'en baie de Marseille est encore peu documenté. Une partie de la DOM possède des propriétés de fluorescence (FDOM) et peut être caractérisée et quantifiée par spectrofluorimétrie. Le but de cette thèse est d'enrichir les connaissances sur la composition et la dynamique de la FDOM naturelle et anthropique dans les eaux continentales du bassin du Rhône et en Méditerranée côtière nord-occidentale. Des solutions de composés standards ont permis de définir les propriétés de fluorescence (λEx, λEm, temps de vie), les limites de détection d'hydrocarbures et de biocides d'intérêt et de montrer que la spectrofluorimétrie permet de caractériser et de quantifier la FDOM anthropique dans des milieux contaminés. Ces contaminants ont été recherchés dans l'environnement à l'aide de techniques chromatographiques et mis en évidence dans le milieu durant un suivi d'une année. Cependant, la spectrofluorimétrie a réussis de mettre en évidence la présence de contaminants uniquement dans le golf de Fos. Concernant la FDOM naturelle, elle a permis de montrer que la DOM d'origine terrigène prédominait dans les eaux continentales, alors que la DOM produite par l'activité biologique était plus abondante en mer et que le Rhône jouait un rôle majeur en augmentant la quantité de DOM réfractaire et labile par des apports directs et en stimulant la production primaire par des apports de sels nutritifsThe Marseille bay is impacted by inputs of freshwater from the Rhône River and effluents. Their impact on composition and seasonal variability of anthropogenic (hydrocarbons and biocides) and natural dissolved organic matter (DOM), present in the Rhône river, the Rhône delta and in the Marseille Bay is still poorly documented. A part of the DOM has fluorescence properties (FDOM) and can be characterised and quantified by spectrofluorimetry. The goal of this thesis was to supply knowledge about composition and dynamic of anthropogenic and natural FDOM in inland waters of the Rhône basin and in the North-western coastal Mediterranean Sea. Standard solutions allowed to define fluorescence properties (λEx, λEm, lifetime), detection limits of hydrocarbons and targeted biocides and to show that spectrofluorimetry allow to characterise and to quantify anthropogenic FDOM in contaminated environment. These contaminants were searched in the environment with chromatography analyses and bring out in the environment during a one year monitoring. However, the spectrofluorimetry not succed to bring out contaminants only in the Fos gulf. Concerning natural FDOM, it allowed to show that terrigenous DOM predominated in continental waters, whereas the DOM produced by the biological activity was more abundant in seawater and that the Rhône River played a major role by increasing both refractory and labile DOM through direct inputs and by enhancing the primary production by nutrient inputs
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Souza, Sierra Maria Marta de. "Caractérisation et réactivité de la matière organique fluorescente dissoute dans des milieux côtiers et marins". Bordeaux 1, 1992. http://www.theses.fr/1992BOR10543.
Streszczenie:
Dans une premiere etape, des mesures de fluorescence, avec un spectrofluorimetre de haute sensibilite, ont ete realisees sur des echantillons d'eaux provenant de differents estuaires et oceans du monde. Des parametres qualitatifs et quantitatifs ont ete ainsi determines sur des spectres corriges d'emission, d'excitation et synchrones. Les problemes concernant la correction des spectres et la standardisation des resultats ainsi que ceux du choix des longueurs d'onde d'excitation ont ete discutes. Le role des parametres abiotiques (force ionique, ph, concentration et photochimie) sur les proprietes spectrales de la matiere fluorescente dissoute (mfd) ont ete evalues par des experiences de simulation du laboratoire. L'analyse detaille d'environ 1200 spectres d'emission, d'excitation et synchrones nous a permis de mettre en evidence des differences qualitatives entre le materiel fluorescent d'origine continentale et marine ainsi que l'intervention de deux systemes fluorophoriques principaux qui seraient presents dans toutes les eaux naturelles. Dans une deuxieme etape, la reactivite de la mfd vis-a-vis les metaux a ete egalement evaluee. Des titrages d'un acide fulvique etalon, ainsi que des eaux interstitielles, avec le cu+2 ont ete realisees dans des conditions estuariennes et marines simulees. Les resultats montrent que les parametres tels que la force ionique, le ph et la concentration de ca+2 et mg+2 peuvent affecter sensiblement le pouvoir complexant de ce materiel
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Blanchet, Marine. "Modifications métaboliques et structurelles des communautés de bactéries marines exposées à différentes qualités de matière organique". Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066092/document.
Streszczenie:
En milieu marin, les communautés bactériennes hétérotrophes sont exposées à un mélange hétérogène de composés organiques dissous présentant différents degrés de labilité, qui peuvent contrôler à la fois leurs activités et leur composition. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié la réponse de communautés bactériennes présentes dans des environnements côtiers contrastés à l’ajout simple ou combiné de différentes sources naturelles de matière organique dissoute (MOD), préalablement photo oxydée ou non et présentant différentes bio réactivités. Dans un premier temps, nous avons étudié l’impact d’ajout de MOD labile provenant de méduses sur l’activité et la diversité bactériennes d’une communauté d’une lagune côtière méditerranéenne. Nous avons observé que la résilience des communautés bactériennes suite à cet ajout était plus importante pour les fonctions métaboliques que pour la diversité. Ceci suggère que les efflorescences de méduses peuvent entrainer des changements durables de la structure des communautés bactériennes en environnement côtier. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à la possibilité d’un priming effect (accélération de la dégradation bactérienne de la MOD réfractaire en présence de MOD labile) en milieu côtier. Des expériences d’ajout simple ou combiné de MOD labile et récalcitrante ont été réalisées sur des communautés bactériennes de Mer Méditerranée et d’un fjord de Patagonie chilienne. Dans les deux cas, nous avons observé des changements plus importants de la composition communautaire bactérienne suite à un ajout combiné. Cependant, nous n’avons pas observé une plus forte consommation de MOD récalcitrante suite à l’ajout de composés labiles, ce qui suggère que le priming effect n’a pas eu lieu au cours de nos expériences. Enfin, nous avons étudié l’impact de la photodégradation de différentes sources de MOD (i.e. MOD récalcitrante de rivière, MOD labile provenant de phytoplancton) sur l’activité et la diversité de communautés bactériennes côtières. Nous avons observé que la photodégradation de la MOD issue d’une culture de phytoplancton entrainait à la fois une croissance bactérienne plus faible et une modification de la diversité bactérienne en faveur des AlphaprotéobactériesHeterotrophic bacterial communities in marine environment are exposed to a heterogeneous mixture of dissolved organic compounds with different bioavailability that may control both their activities and their composition. In the frame of this thesis, we studied the response of different coastal bacterial communities to the single or combined addition of various natural dissolved organic matter (DOM) photo-oxidized or not, presenting different bioavailability characteristics. Firstly, we studied the effects of the addition of highly bioreactive DOM derived from jellyfish on bacterial activities and community structure in a Mediterranean coastal lagoon. We observed that resilience of the bacterial community after the addition of DOM from the jellyfish was higher for metabolic functions than diversity, suggesting that jellyfish blooms can induce durable changes in the bacterial community structure in coastal lagoons. Secondly, we investigated the occurrence of priming effect (increase in microbial degradation of refractory DOM upon the addition of labile DOM) on coastal marine environments. Experiments with single or combined additions of recalcitrant and labile DOM sources were performed with a Mediterranean and a Patagonian fjord bacterial communities. In both cases we observed a greater effect of combined addition on bacterial community composition. However we did not observe an increase in recalcitrant DOM degradation of recalcitrant DOM following the addition of labile compounds, suggesting that priming effect did not occur during our experiments. Finally, we studied the impact of contrasted DOM (i.e. recalcitrant riverine DOM, labile phytoplankton-derived DOM) photodegradation on coastal bacterial communities activity and composition. We observed that photodegradation of phytoplankton-derived DOM led to a lower bacterial growth and changes in bacterial community diversity, in favour of Alphaproteobacteria
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Louis, Yoann. "Mise au point d'une systématique de caractérisation des interactions Matière Organique Naturelle Dissoute (MOND) – Contaminants métalliques". Phd thesis, Université du Sud Toulon Var, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00410142.
Streszczenie:
L'étude des interactions métaux traces – matière organique naturelle marine est rendue difficile par leurs faibles concentrations en milieux marins et côtiers. Ce travail propose un protocole d'analyse permettant la détermination des propriétés de complexation de la matière organique naturelle dissoute (MOND), et plus spécifiquement la MOND marine, vis-à-vis de contaminants métalliques comme le cuivre. L'approche par concentration de la MOND est habituellement utilisée, mais il est possible de travailler directement sur l'échantillon naturel, sans lui faire subir d'étapes de pré-concentration ou de traitements physico-chimiques susceptibles d'altérer significativement sa structure. La mise en place de ce protocole analytique fournit des paramètres de complexation directement utilisables dans des logiciels de spéciation chimique, ou de transports de polluants, pour prédire la biodisponibilité des métaux traces. Les principaux obstacles au développement de ce protocole ont été d'adapter la manière de travailler aux très faibles concentrations de métaux et de carbone, en milieu principalement marin. La technique électrochimique de DPASV permet d'atteindre une limite de détection suffisamment basse pour étudier les échantillons directement dans les conditions naturelles. L'utilisation d'une titration métallique, en mode logarithmique, permet de balayer une gamme de concentration métallique suffisamment large pour déterminer les paramètres de complexation de la MOND pour des concentrations en carbone aussi basses que celles pouvant être rencontrées dans le milieu naturel. Des résultats identiques sont obtenus en traitant la cinétique de complexation des échantillons analysés. Ce protocole, appliqué à des MOND concentrées et non concentrées, et testé sur différents échantillons de MOND marines et estuariennes, montre qu'une approche rapide sans concentration de la MOND est possible. Toutefois, la concentration de la MOND a aussi été utilisée afin de déterminer les paramètres de complexation d'une MOND marine modèle tenant compte du calcium, du cuivre et du proton.
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Huguet, Arnaud. "Mise au point de procédés membranaires pour l'étude de la matière organique dissoute en milieux côtiers". Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13504.
Streszczenie:
L'objectif de ce travail était de mieux appréhender la nature et les propriétés de la matière organique dissoute (MOD) en milieux côtiers. L'étude de ce matériel fortement dilué, chimiquement complexe et souvent associé à de fortes salinités constitue encore aujourd'hui un véritable challenge. Plusieurs procédés membranaires ont été utilisés afin de se séparer, d'isoler et de concentrer la matière organique d'échantillons prélevés principalement au niveau de l'estuaire de la Gironde et en Méditerranée. Dans un premier temps, les constituants de la MOD ont été séparés en fonction de leur taille par ultrafiltration tangentielle. L'analyse des différentes fractions par spectrofluorimétrie a permis de déterminer de manière plus précise le type de composés présents dans la MOD d'eaux côtières. La MOD d'échantillons d'eaux douces, saumâtres et marines prélevés en milieux côtiers a ensuite été isolée et concentrée par nanofiltration et/ou osmose inverse (OI). En combinant ces deux procédés, la MOD d'une eau méditerranéenne a pu être rapidement concentrée sans modification apparente de cette dernière. Une part importante de MOD a néanmoins été perdue au cours de l'étape de nanofiltration. L'OI présente elle l'avantage de limiter très fortement les pertes en matière organique, mais elle ne peut pas être utilisées directement pour concentrer la MOD marine, car les sels sont retenus de la même manière que la MOD lors de l'osmose inverse. Une étape de dessalement de l'eau de mer par électrodialyse couplée à l'OI a donc été mise au point, permettant de réduire la teneur en sels de l'eau de mer tout en limitant les modifications et les pertes en MOD.
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Goffin, Angélique. "Potentiel d’utilisation de la spectrofluorimétrie 3D pour la caractérisation en ligne de la matière organique dissoute : de la station d’épuration au milieu récepteur". Thesis, Paris Est, 2017. http://www.theses.fr/2017PESC1218/document.
Streszczenie:
Les travaux effectués au cours de ce doctorat, en collaboration étroite avec la Direction du Développement et de la Prospective (DDP) du Syndicat Interdépartemental pour l’Assainissement de l’Agglomération Parisienne (SIAAP), s’inscrivent dans le cadre du programme de recherche MOCOPEE (Modélisation, Contrôle et Optimisation des Procédés d’Epuration des Eaux) et s’intéressent aux potentielles applications de la spectrofluorimétrie 3D pour caractériser les quantités et qualités de la matière organique dissoute (MOD) dans les eaux de station d’épuration des eaux usées (STEU) et dans les eaux du milieu naturel. La première partie de ce manuscrit est dédié aux applications de la spectrofluorescence 3D pour caractériser la MOD des eaux de STEU. Une méthodologie de traitement des spectres de fluorescence reposant sur l’utilisation d’un algorithme de déconvolution nommée PARAFAC, a été appliquée pour les eaux usées de la STEU « Seine Centre ». Un fractionnement par hydrophobicité ainsi qu’une étude de biodégradabilité ont permis d’apporter de nouvelles informations sur les propriétés des fluorophores de la MOD des eaux usées de STEU. Des relations entre des indicateurs de fluorescence et les mesures de demandes biologiques en Oxygène (DBO5) soluble ainsi qu’avec les mesures de demande chimiques en oxygène (DCO) soluble ont été mises en évidence pour les eaux usées d’entrée de 6 STEU (n=83) de la région parisienne (SIAAP). Ces modèles de prédiction pourront être utilisés pour optimiser la gestion des filières de traitements épuratoires des eaux usées (ex : ajouts de réactifs). Enfin, les fluorophores identifiés ont été utilisés pour suivre l’évolution de la MOD le long des filières épuratoires des STEU de « Seine Centre » et « Seine Grésillons ». La deuxième partie traite des potentiels d’applications de cette méthodologie dans les eaux du milieu naturel. Grâce au réseau de suivi MeSeine (Mesure en Seine), 373 prélèvements ont été réalisés par le SIAAP, lors d’un suivi hebdomadaire de Juillet 2015 à Juin 2016, dans le bassin versant de la Seine. Ce suivi intègre 12 points de prélèvements de l’amont vers l’aval de Paris et deux des principaux affluents de la Seine (Marne et Oise). De ce suivi, un modèle PARAFAC de 10 composantes a été mis en évidence. Des variations spatio-temporelles de qualité de MOD ont été observées entre les différents cours d’eau étudiés. L’impact de la pression urbaine (rejets de STEU) sur la qualité de la MOD entre l’amont et l’aval de l’agglomération parisienne a également pu être observé. Ainsi, une caractérisation physico-chimique rapide de la MOD et de ses sources en milieu aquatique urbain, peut être effectuée par spectrofluorescence 3D. La mise en place de ce type de suivi in situ apportera des informations rapides sur la qualité et quantité de MOD des milieux aquatiques naturels pour les gestionnaires de stations de potabilisations qui pourront connaitre la qualité de la MOD des eaux de prélèvements et anticiper la formation de sous-produits de désinfections. Les gestionnaires des milieux aquatiques pourront également anticiper la survenue d’épisodes de pollution des eaux de surface. Enfin, un modèle de prédiction de la concentration en carbone organique dissoute par spectrofluorescence 3D combiné à la spectrométrie d’absorbance a été mis en évidence. Les conclusions mises en évidence par ce travail contribueront à une meilleure compréhension de la MOD fluorescente des eaux usées de STEU (optimisation des filières de traitement biologique) et des milieux aquatiques. Ainsi, ce type de travail ne se limite pas à la communauté scientifique, mais s’étend aux gestionnaires et opérationnels du domaine de l’eauThe work carried out during this PhD, in close collaboration with the Development and Prospective Development Department (DDP) of the Interdepartmental Syndicate for the Sanitation of the Paris Metropolitan Area (SIAAP), is part of the research program MOCOPEE (Research Modeling, Control and Optimization of Water Treatment Processes) and are interested in the potential applications of 3D spectrofluorimetry to characterize dissolved organic matter (DOM) quantity and quality in wastewater treatment plant (WWTP) and in natural middle. The first part of this manuscript is devoted to the potential applications of 3D fluorescence spectroscopy to characterize wastewater DOM quality and quality. A methodology for the treatment of 3D fluorescence spectra based on the use of a deconvolution algorithm named PARAFAC has been applied to wastewater from the Seine Center WWTP. Specific MOD fluorophores were observed, allowing a finer approach to the fluorescence characteristics of MOD. Resin fractionation and a biodegradability study yielded new information on raw sewage DOM fluorophores. Relationships between DOM fluorescence indicators and soluble Biological Oxygen Demand (BOD5) measurements as well as soluble Chemical Oxygen Demand (COD) measurements have been demonstrated in raw sewage from 6 Parisian WWTP (SIAAP). Prediction models of soluble BOD5 and soluble COD by 3D spectrofluorimetry can be used to anticipate variations of raw sewage quality and quantity, and to optimize biological treatment processes (eg reagent additions). Finally, DOM fluorescence was analyzed along "Seine Center" and "Seine Grésillons" WWTPs. The second part deals with applications potential of 3D fluorescence spectroscopy in natural middles. Thanks to the MeSeine monitoring network (Mesure en Seine), a total of 373 samples were taken during a weekly monitoring from July 2015 to June 2016 in the Seine catchment area and include 12 sampling points from upstream to downstream of Paris and two of its main tributaries (Marne river and Oise river). From this monitoring, a PARAFAC model with 10 components was highlighted. Variations in DOM quality were observed between the different streams studied. The impact of urban pressure on DOM quality was also observed by fluorescence, between the upstream and downstream of the Parisian agglomeration. We have also been able to monitor WWTP effluent impacts on the Seine during a maintenance operation for its treatment processes. Variations in the quality of MOD between low and high water periods were also observed. Thus, 3D spectrofluorimetry help to provide a rapid physicochemical characterization of DOM and its sources in urban aquatic environments. Theses information will help drinking water plants managers to rapidly know DOM quality to anticipate formation of disinfections by-products. Managers of aquatic environments will also be able to anticipate occurrence of surface water pollution episodes. Finally, 3D fluorescence spectroscopy and absorbance spectroscopy were combined to develop a dissolved organic carbon concentration prediction model. The findings highlighted by this work will contribute, on their scale, to a better understanding of DOM fluorescence in raw sewage water (optimization of biological treatment channels) and in aquatic environments. In this sense, the usefulness of this type of work is not limited to the scientific community, but extends to managers and the operational fields
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Lavaud, Aurélien. "Extraction et caractérisation de la matière organique soluble des horizons profonds d'un sol arable". Poitiers, 2010. http://theses.edel.univ-poitiers.fr/theses/2010/Lavaud-Aurelien/2010-Lavaud-Aurelien-These.pdf.
Streszczenie:
L'augmentation de la concentration en CO2 atmosphérique due à la combustion des ressources fossiles et à la déforestation est aujourd'hui l'un des grands problèmes environnementaux. Pour stocker du carbone et ainsi diminuer la concentration du CO2 émis par l'activité humaine dans l'atmosphère, il faudrait pouvoir agir sur les puits de carbone situés dans la biosphère continentale. Le plus grand réservoir superficiel de carbone de la biosphère continentale est le sol, qui stocke 1500 Mt de carbone. Le potentiel des sols français à stocker du carbone est actuellement évalué pour l'horizon labouré, i. E. Les premiers 30 cm. Toutefois, des travaux récents ont montré qu'une proportion importante du carbone des sols est stockée dans les horizons B et C. Le rôle précis du carbone organique soluble ou COD (Carbone Organique Dissous) dans la stabilisation et/ ou déstabilisation du carbone des horizons profonds, est indispensable pour pouvoir adapter les modes de gestion des terres et les systèmes de culture afin d'augmenter le stock de carbone dans les sols. Malgré une littérature abondante, les études concernant les COD sont principalement limitées aux sols des écosystèmes forestiers et surtout à l'échelle du laboratoire. Les résultats obtenus n'ont jamais été confirmés sur le terrain. L'objectif général de cette thèse est de mieux définir la proportion des matières organiques hydrosolubles des différents horizons d'un sol arable et préciser leurs principales caractéristiques structurales. Ce travail prend en compte l'importance du mode de pratique cultural et l'impact des périodes de sécheresse prolongées en particulier au niveau des horizons profonds. Différentes techniques analytiques (spectrofluorimétrie, chromatographie d'exclusion de taille, pyrolyse CG/MS, RMN 13C) ont été utilisées sur les eaux collectées au niveau des plaques lysimétriques et des bougies poreuses mais également sur les extraits HPO, TPH et HPI, dans le but de caractériser la MO des horizons profonds en s'appuyant sur des travaux préexistants sur les eaux de surface. Les travaux ont montré que la MO des horizons profonds était caractérisée par une faible aromaticité, une plus faible masse moléculaire et par la présence de composés de type lignines et terpénoïdesThe increase in the atmospheric CO2 concentration due to the combustion of the fossil resources and deforestation is the major environmental problems today. To store carbon and thus to decrease the concentration of CO2 emitted by human activity in the atmosphere, it would be necessary to be able to operate the carbon sinks located in the continental biosphere. The largest carbon surface reservoir of the continental biosphere is the soil, which stores 1500 Mt carbon. The potential of French soil to store carbon is currently being evaluated for the plowed horizon, i. E the first 30 cm. However, recent studies showed that a significant proportion of soil carbon is stored in horizons B and C. The precise role of soluble organic carbon or DOC (Dissolved Organic Carbon) in the stabilization and / or destabilization of carbon deep horizons is indispensable to adapt the methods of land management and cropping systems to increase the stock of carbon in soils. Despite abundant literature, studies on DOC are mainly limited to soils of forest ecosystems and especially in laboratory scale. The results were never confirmed on the ground. The overall objective of this thesis is to better define the proportion of soluble organic matter of different horizons of arable soil and indicate their main structural features. This work takes into account the importance of the mode of cultural practice and the impact of prolonged drought particularly in deep horizons. Different analytical techniques (spectrofluorimetry, chromatography size exclusion, pyrolysis GC / MS, 13C NMR) were used on waters collected at the lysimeter plates and porous candles but also HPO, TPH and HPI extracts, for characterizing the OM of deep horizons, while being based on existing work on surface water. The work showed that the OM of the deep horizons was characterized by low aromaticity, a lower molecular weight and by the presence of compound lignins types and terpenoids
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Abboudi, Maher. "Réponse des bactéries marines au rayonnement ultraviolet-visible et aux modifications photochimiques de la matière organique dissoute". Aix-Marseille 2, 2007. http://www.theses.fr/2007AIX22080.
Streszczenie:
En milieu marin, le rayonnement solaire peut affecter directement l’activité des bactéries hétérotrophes en occasionnant différents dommages cellulaires ou indirectement en modifiant photochimiquement la matière organique dissoute (DOM). Nous avons abordé ces différents aspects en déterminant la contribution la contribution du rayonnement Ultraviolet-B (UVR-B : 280-215 nm), et du rayonnement Ultraviolet-A (UVR-A : 315-400 nm)] et de la lumière visible [PAR, 400-700 nm], en réalisant des expériences en milieu naturel dans différents environnements en Méditerranée Nord Occidentale, et en laboratoire sur une bactérie marine, Vibrio angustum. Nous avons étudié les effets des transformations photochimiques de la DOM sur la croissance, la production (BP), la respiration (BR), le rendement de croissance (BGE) et la diversité bactérienne, dans deux lagunes (Leucate et Canet) et un milieu côtier (Baie de Banyuls) en Méditerranée Nord Occidentale, présentant de grandes différences en concentrations de DOM totale et colorée. Après filtration sur 0,2 µm, les échantillons sont exposés pendant une journée au soleil, puis inoculés avec la communauté bactérienne d’origine. Les phototransformations de la DOM induisait une augmention la BP dans le cas de la lagune la plus eutrophe et le milieu côtier, et une diminution de celle-ci dans le cas de la lagune mésotrophe. Ces modifications d’activité sont associées à une augmentation de 120% du BGE dans le cas du milieu côtier, et d’une diminution de 20 à 40% dans le cas des lagunes. Nous avons également observé que l’assimilation de la DOM induisait une modification de la structure des communautés bactériennes totales et actives comparativement aux bactéries se développant en présence de DOM non irradiée. Les effets directs du rayonnement solaire sur la BP et la BR dans la colonne d’eau (de la surface jusqu’à 10 m de profondeur) ont été étudiés à différentes stations en Méditerranée. L’inhibition de la BP s’est révélée essentiellement liée à l’UVR, et plus importante lorsque le phytoplancton était éliminé de l’échantillon, soulignant le rôle des excrétions phytoplanctoniques dans la réponse des bactéries au stress UVR. Les bactéries étaient capables de récupérer leur activité de production durant la nuit. La BR apparait plus durablement affectée par le rayonnement solaire que la BP. Globalement, le rayonnement solaire diminuait la BCD et augmentait le BGE. Les effets du rayonnement solaire semblaient très limités en profondeur pour les stations côtières étudiées, alors que des effets sur la BP apparaissaient mesurable jusqu'à des profondeurs de 8 m pour des environnements plus hauturiers. Ces effets contrastés dans la colonne d’eau étaient directement liés aux coefficients d’atténuation du rayonnement UV de ces différentes stations. Afin de compléter ces données obtenus en milieu naturel, nous avons étudié au laboratoire les modifications physiologiques et morphologiques induites chez V. Angustum lors d’une croissance sous 4 conditions de lumière (PAR+UVR-A+UVR-B, PAR+UVR-A, PAR et obscurité) en utilisant un simulateur solaire. Nos résultats suggèrent que la croissance est sévèrement inhibée par les UVR-B et de manière modérée par les UVR-A. Les cellules exposées aux UVR-B présentaient une filamentation importante (taille de cellule : 42 µm par rapport au témoin de taille ~ 1,7 µm), mais avec une accumulation réduite de dommages ADN, et une absence de modifications dans la composition en acides gras. Ces cellules étaient capables de retrouver une taille normale après une phase à l’obscurité. Les cellules exposées au rayonnement PAR et PAR+UVR-A présentaient une altération importante de la fluorescence liée à l’ADN certainement liée à une modification de la topologie du génomeIn the marine environment, solar radiation can directly affect the activity of heterotrophic bacteria by causing various cellular damages or indirectly by modifying photochemically the dissolved organic matter (DOM). These various aspects were studied by determining experimentally the contribution of ultraviolet-B (UVR-B: 280-315 nm), ultraviolet-A (UVR-A: 315-400 nm) radiations as well as visible light (VIS: 400-700 nm) on DOM consumption by natural assemblages in various environments in the Northwestern Mediterranean Sea and by the marine bacterium, Vibrio angustum. We studied the effects of the photochemical transformations of DOM on the bacterial activity including production (BP), respiration (BR), bacterial growth efficiency (BGE) as well as the bacterial diversity, in two lagoons (Leucate and Canet) and in a coastal environment (Bay of Banyuls) in the Northwesternern Mediterranean Sea. These typical environments present large differences in the concentrations of total DOM and in colored DOM (CDOM). For the experiments, after filtration on 0,2 µm, samples were exposed during one day to the natural sunlight, then inoculated with the unexposed to light bacterial community of the same origin. The phototransformations of DOM lead to an increase of BP in the most eutrophic lagoon and to a decrease of in the mesotrophic one. These modifications of activity are associated with an increase of 120 % of the BGE in the coastal environment, and a decrease of 20-40 % in the lagoons. We also observed that the assimilation of DOM after sunlight exposure lead to modification in the structure of the total and active bacterial communities. The direct effects of the solar radiation on a natural assemblage lead to an increase of BP and BR in the column of water (from the surface until 10 m of depth) for various stations in the Mediterranean Sea. The inhibition of BP is essentially bound to UVR, and more important when the phytoplankton was eliminated from the sample, underlining the role of the phytoplanktonic excretions in the bacterial response to the UVR stress. Our results showed bacterial resilience induced by an increase of production during the night following the light exposure. The BR seems more durably affected by the solar radiation compared to BP. Generally, the solar radiation decreases the BCD and increases the BGE. The effects of the solar radiation seemed very limited in depth for the studied coastal stations, whereas the effects on BP seem measurable until depths of 8 m. These effects contrasted in the column of water were directly bound to the diffuse attenuation coefficient for downwelling UV irradiance of these various stations. To complete these data obtained in natural environment, physiological and morphological modifications of the bacterial strain Vibrio angustum were studied during growth under 4 light conditions (VIS+UVR-A+UVR-B, VIS+UVR-A, and darkness) by using a solar simulator in the laboratory. Our results suggest that the growth is severely inhibited by UVR-B and of a way moderated by UVR-A. The cells exposed to UVR-B present an important filamentation (size of cell: 42 µm with regard to the witness of size ~ 1,7 µm), with a reduced accumulation of damages DNA, and an absence of modifications in the composition in fatty acids, yet. These cells were able to recover a regular size after a darkness phase. The cells exposed to VIS and VIS UVR-A presented an important change of the fluorescence very likey in relation to the DNA modification of the topology of the genome
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Soares, Pereira Caroline. "Influence de la matière organique dissoute d’origine urbaine sur la spéciation des micropolluants : de la station d’épuration au milieu récepteur". Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1154/document.
Streszczenie:
Les rejets urbains modifient la qualité de la matière organique dissoute (MOD) dans les milieux récepteurs et sont une source majeure de micropolluants. Il a été montré que la MOD naturelle influençait la spéciation et le devenir des micropolluants, que ce soit dans le milieu récepteur ou dans les ouvrages de traitement. L’objectif ici est d’étudier l’impact de la présence et de la qualité de la MOD sur la répartition dissous/particulaire des micropolluants dans les systèmes aquatiques, de la station d’épuration au milieu récepteur. L’originalité de notre travail est de comparer l’influence d’une MOD fulvique naturelle et d’une MOD urbaine, et de travailler à des concentrations proches des concentrations du milieu aquatique. Dans un premier temps, nous avons caractérisé l’adsorption de différents types de MOD (acides fulviques (AF) et rejets de STEP) sur différents types de particules (calcite, goethite, montmorillonite, quartz et charbon actif). Dans un second temps, nous avons caractérisé l’adsorption de certains micropolluants (éléments traces métalliques (ETM) et As (V), Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et 13 produits pharmaceutiques) sur les particules en absence de MOD ou en présence de MOD ((AF) et rejets de STEP). Concernant l’influence de la MOD sur l’adsorption des ETM par les particules, les résultats obtenus montrent une diversité importante de situations selon les ETM et les particules considérées. Pour la goethite, nous avons observé une diminution de l’adsorption en présence de MOD urbaine par rapport à ce qui est observé en l’absence de MOD. Pour le charbon actif, au contraire, il y a plus d’adsorption en présence d’AF pour tous les ETM sauf pour le Cu qui est plus adsorbé en présence de MOD urbaine. Les différentes particules ont globalement présenté une capacité d’adsorption importante des HAP mais cette capacité est très fortement modulée par la MOD et ce, de manière différente selon les particules. Pour la goethite et la montmorillonite, l’adsorption des HAP a diminué en présence de MOD. Elle est plus forte en présence de MOD d’origine urbaine qu’en présence des AF dans le cas de l’adsorption des HAP légers sur la goethite et de l’adsorption de tous les HAP sur la montmorillonite. L’adsorption des HAP plus lourds sur la goethite est par contre plus faible avec la MOD urbaine qu’en présence d’AF. Concernant l’adsorption des HAP par le CAP, nous avons observé une diminution en présence de MOD particulièrement dans le cas de la MOD urbaine. Les expérimentations menées avec le sulfaméthoxazole n’ont pas permis de mettre en évidence une influence de l’origine de la MOD sur l’adsorption de cette substance. Pour les autres produits pharmaceutiques, l’adsorption sur le CAP en présence de MOD urbaine est globalement beaucoup plus faible qu’en matrice minérale et aussi plus faible qu’en matrice acides fulviques. L’abattement de ces contaminants sera donc plus faible en présence de MOD urbaine. Cela peut être relié au fractionnement de la MOD urbaine lors de son adsorption sur le CAP. Les résultats obtenus démontrent qu’il est indispensable de tenir compte du rôle de la MOD urbaine dans les milieux récepteurs anthropisés (où elle peut être majoritaire en basses-eaux) pour mieux comprendre le devenir des micropolluants dans les systèmes aquatiques et en particulier leur répartition particulaire/dissous. En outre, dans un contexte d’épuration des eaux usées, l’abattement des micropolluants est dépendant de la nature de la MOD présente, par conséquent, les résultats d’abattement des micropolluants observés en potabilisation des eaux pourraient être sensiblement différents en épuration des eaux uséesUrban discharges alter the quality of dissolved organic matter (DMO) in receiving environments and are a major source of micropollutants. Natural MOD has been shown to influence the speciation and fate of micropollutants in both the receiving and treatment media. The objective here is to study the impact of the presence and quality of MOD on the dissolved/particulate distribution of micropollutants in aquatic systems, from the treatment plant to the receiving environment. The originality of our work is to compare the influence of a natural fulvic MOD and an urban MOD, and to work at concentrations close to concentrations in the aquatic environment. Initially, we characterized the adsorption of different types of MOD (fulvic acids (AF) and releases of STEP) on different types of particles (calcite, goethite, montmorillonite, quartz and activated carbon). In a second step, we characterized the adsorption of certain micropollutants (metallic trace elements (ETMs) and As (V), Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) and 13 pharmaceutical products) on particles in the absence of MOD or in the presence of MOD (AF) and releases of STEPs. Concerning the influence of MOD on the adsorption of ETMs by particles, the results obtained show a significant diversity of situations depending on the ETMs and particles considered. For goethite, we observed a decrease in adsorption in the presence of urban MOD compared to what is observed in the absence of MOD. For activated carbon, on the other hand, there is more adsorption in the presence of AF for all VTE except for Cu, which is more adsorbed in the presence of urban MOD. The various particles have generally exhibited a high adsorption capacity of PAHs, but this capacity is strongly modulated by the MOD, and this varies according to the particles. For goethite and montmorillonite, adsorption of PAHs decreased in the presence of MOD. It is stronger in the presence of urban MOD than in the presence of AF in the case of adsorption of light PAHs on goethite and adsorption of all PAHs on montmorillonite. The adsorption of heavier PAHs on goethite is lower with urban MOD than in the presence of AF. Concerning the adsorption of PAHs by the CAP, we observed a decrease in the presence of MOD, particularly in the case of urban MOD. Experiments conducted with sulfamethoxyazole did not reveal any influence of the origin of MOD on adsorption of this substance. For other pharmaceutical products, adsorption on CAP in the presence of urban MOD is generally much lower than in the mineral matrix and also lower than in the fulvic acid matrix. The abatement of these contaminants will therefore be lower in the presence of urban MOD. This can be related to the fractionation of urban MOD when adsorbed on the CAP. The results obtained show that it is essential to take into account the role of urban MOD in anthropized receptor environments (where it can be the majority in low-water environments) in order to better understand the fate of micropollutants in aquatic systems and in particular their particle/dissolved distribution. In addition, in a wastewater treatment context, the abatement of micropollutants is dependent on the nature of the present MOD, therefore, the abatement results of micropollutants observed in water purification could be significantly different in wastewater treatment
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Danhiez, François-Pierre. "Relations entre les propriétés optiques de la matière organique dissoute colorée et le carbone organique dissous dans des eaux côtières aux caractéristiques contrastées". Thesis, Littoral, 2015. http://www.theses.fr/2015DUNK0395/document.
Streszczenie:
A l'heure actuelle le rôle des zones côtières dans le cycle global du carbone est encore relativement mal documenté. Ceci est lié à la forte hétérogénéité et au fort dynamisme de ces zones au sein desquelles de nombreux processus physiques et biologiques interagissent sur les stocks et les flux de carbone. Le carbone organique dissous (DOC) est un élément essentiel à la compréhension du cycle du carbone océanique, notamment dans les zones côtières où il peut représenter jusqu'à 90% du carbone organique total. Compte tenu des nombreuses incertitudes qui résident encore sur la dynamique de cette matière carbonée, l'objectif général de cette thèse visait à améliorer les connaissances sur la distribution du DOC au niveau de ces interfaces "continent/océan" en s'appuyant sur les propriétés optiques de la fraction colorée de ce DOC, la matière organique dissoute (CDOM). Pour cela, des échantillonnages ont été réalisés entre 2010 et 2015 dans trois sites côtiers fortement contrastés (Manche orientale, Guyane Française, Vietnam) et ont permis de : (i) caractériser la dynamique de la CDOM et du DOC et d'identifier une forte hétérogénéité de la relation entre ces deux paramètres au sein de ces sites côtiers aux caractéristiques contrastés, (ii) de proposer une relation novatrice applicable à la télédétection "couleur de l'eau" permettant de dériver les concentrations en DOC à partir des propriétés optiques de la CDOM potentiellement généralisable dans des sites côtiers dominés par les apports terrigènes. Dans un second temps, des études en milieu contrôle (45 jours) couplées à un suivi de terrain (2012-2014) ont été effectuées afin de caractériser spécifiquement la cinétique et l'impact d'une production biologique de matière organique dissoute sur les relations entre CDOM et DOC. Elles ont permis d'identifier un marquage optique (i.e. S320-412) de cette production autochtone de MOD lors de l'efflorescence printanière de Phaeocystis.globosa caractéristique des eaux côtières de la Manche et de proposer une approche pour estimer les contenus en DOC depuis les propriétés optiques du CDOM dans de telles situations de production marine de matière organique dissouteThe coastal ocean represents an important component of the global carbon cycle however its participation to the overall carbon flux is currently not well constrained. Information on DOC stock and its variability in the coastel ocean is however still very scarce and its represents a strong limitation to our current understanding of the exact role of these ecosystems in the oceanic carbon cycle. In this context, the general aims of this study was to get more insights on dissolved organic carbon dynamics in the coastal ocean through the optical properties of dissolved organic matter (CDOM) that present the advantage to be easily measured from in situ or satellite observations. In practice, in situ data gathered during several sampling cruises conducted in three constrasted continental margins (Eastern Channel, French Guiana, Vietnam) have allowed : (i) the characterization of the strong regional discrepancies in the CDOM-DOC relationships between the three coastal sites investigated, (ii) the possible use of a generalized parameterization to retrieve DOC concentrations from CDOM optical properties (estimated in situ or from ocean color remote sensing)over a large range of coastal sites dominated by terrestrial imput of DOM. A further objective of this work was to investigate the impact on DOM dynamics of the phytoplankton bloom event of Phaeocystis.globosa known to affect the coastal waters of the eastern English Channel during the spring period. In practice, this DOM production was investigated during a 45 days mesocom experiment coupled to field survey data (2012-1014) leading to the identification of an optical marker of this marine CDOM production (i.e. S320-412). We further demonstrated that this optical parameter provides useful information to enhance our ability to retrieve DIC 1 from CDOM optical properties in a context of an algal bloom event
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Patel-Sorrentino, Nathalie. "Fluorescence et évolution de la matière organique dissoute et colloi͏̈dale dans les zones de mélange du bassin amazonien". Aix-Marseille 3, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX30015.
Streszczenie:
Un des objectifs de cette thèse était l'étude de la matière organique dissoute et colloi͏̈dale dans les zones de mélange du bassin amazonien. L'utilisation de la méthode d'UltraFiltration Tangentielle Séquentielle (UFTS) a permis de séparer la matière organique suivant un critère de taille. Les eaux noires et blanches se caractérisent, respectivement, par une forte proportion de carbone organique particulaire et dissous. De plus, les eaux noires du Rio Negro ne produisent pas seulement un effet de dilution mais interviennent effectivement dans la composition et la répartition par taille du carbone de l'Amazone. Le Rio Purus, affluent méridional de l'Amazone, a révélé un comportement atypique avec une très forte proportion (>80%) de son carbone organique dans le domaine du dissous. Lors du mélange des eaux noires et blanches, les eaux du Rio Solimões poussent et passent en dessous des eaux noires du Rio NegroThis study concerns the dissolved and colloidal organic matter in the mixing zones of the Amazon basin. The separation by Sequential Tangential UltraFiltration (STUF) on site indicates an organic matter distribution in the particulate and dissolved domains, respectively, for the black and white waters. It is also shown that the Rio Negro does not produce a simple diluting effect, his waters play a key role in the composition and distribution of organic carbon of the Amazon. The sampling of the Purus River, a Southern tributary of the Rio Solimões, shows a very large concentration (>80% of the TOC concentration) in the dissolved phase. During the mixing of black and white waters, the waters of the Rio Solimões push and go under the Rio Negro ones. An insight into the nature and characterisation of organic matter in tropical river systems is then developed. The exploitation of Excitation and Emission Matrix Fluorescence (EEMF) allows the differentiation of the fluorophores A and C which are observed for all the samples and the fluorophore B which seems to be characteristic of the black waters of the amazonian basin
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Boukra, Mohamed-Amine. "Caractérisation intégrée de la matière organique dissoute : recherche d'empreintes physico-chimiques pour tracer les sources de pollutions anthropiques". Electronic Thesis or Diss., Lyon 1, 2023. http://www.theses.fr/2023LYO10094.
Streszczenie:
Les activités anthropiques à l'échelle d'un bassin-versant peuvent être très nombreuses (e.g. pratiques agricoles, industries, transport et tourisme). Ces activités engendrent des pressions qui se manifestent par l'apport de polluants vers les cours d'eau (e.g. éléments majeurs, micropolluants organiques, métaux traces). L'identification de ces sources de polluants dans les cours d'eau, et plus particulièrement les sources diffuses, reste un réel défi à ce jour. La matière organique dans sa fraction dissoute (MOD) constitue un mélange complexe de molécules dont la composition et les propriétés physicochimiques dépendent de son origine qu'elle soit naturelle ou anthropique, terrigène ou autochtone, diffuse ou ponctuelle. Du fait de son ubiquité, la MOD présente dans les cours d'eau pourrait ainsi être utilisée comme traceur des activités anthropiques et donc des sources de polluants à l'échelle d'un bassin versant. Dans ce contexte, l'objectif de cette thèse est de mettre en évidence des marqueurs basées sur des propriétés physico-chimiques de la MOD (e.g. distribution en poids moléculaire, aromaticité, famille de composés…) qui soient caractéristiques de sources naturelles (e.g. apports terrigènes, production autochtone) et anthropiques (e.g. rejets de stations de traitement des eaux usées STEU, ruissellement urbain, activités d'agriculture et d'élevage) à l'échelle de bassins versants. Pour cela, une base de données originale a été construite avec plus de 130 échantillons d'eau représentatifs de ces différentes sources et analysés avec un large panel de techniques analytiques (dosage du carbone organique dissous, analyse par spectroscopie UV-Visible et excitation-émission de fluorescence, analyse par chromatographie d'exclusion stérique couplée à la détection UV et fluorescence - HPSEC/UV-fluorescence - , et analyse moléculaire par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution - LC-HRMS - ). L'exploitation de la base de données a tout d'abord permis d'améliorer la caractérisation de la MOD avec l'identification de nouveaux indicateurs optiques (HPSEC/UV-fluorescence) et moléculaires (LC-HRMS). Un protocole de traitement des données complexes issues de l'analyse LC-HRMS non-ciblée a été développé et validé à l'aide de contrôle qualité afin d'extraire les composés moléculaires les plus pertinents pour différencier les sources de MOD. Ces travaux ont également servi à valider une méthodologie d'échantillonnage spécifique aux sources diffuses terrigènes en lien avec l'occupation des sols. Finalement, l'approche intégrée multi-analytique et multi-sources développée dans le cadre de la thèse a contribué à la construction d'empreintes spécifiques des sources de MOD sélectionnées apriori (naturelles, anthropiques, diffuses, ponctuelles). Les résultats de ces travaux permettent clairement d'envisager la MOD comme traceur de l'origine des masses d'eaux et des pollutions associées dans les cours d'eauAnthropogenic activities at the scale of a watershed can be very numerous (e.g. agricultural practices, industries, transport, and tourism). These activities generate pressures that result in the input of pollutants to the watercourse (e.g. major elements, organic micropollutants, trace metals). The identification of these sources of pollutants in watercourses remains a challenge to date. Organic matter in its dissolved fraction (DOM) constitutes a complex mixture of molecules whose composition and physicochemical properties depend on its origin, whether natural or anthropogenic, terrigenous or autochthonous, diffuse or point source. Because of its ubiquity, the DOM present in the rivers could be used as a tracer of the anthropic activities and thus of the sources of pollutants at the scale of a catchment. In this context, the objective of this thesis is to identify markers based on physico-chemical properties of DOM (that are characteristic of natural (e.g. terrigenous inputs, autochthonous production) and anthropogenic (e.g. wastewater treatment plant discharges, urban runoff, agriculture and livestock activities) sources at the watershed scale. For this purpose, an original database was built with more than 130 water samples representative of these different sources and analyzed with a wide range of analytical techniques (dissolved organic carbon determination, analysis by UV-Visible spectroscopy and fluorescence excitation-emission, analysis by steric exclusion chromatography coupled with UV and fluorescence detection - HPSEC/UV-fluorescence - , and molecular analysis by liquid chromatography coupled with high resolution mass spectrometry - LC-HRMS - ). The exploitation of the database allowed to improve the characterization of DOM with the identification of new optical (HPSEC/UV-fluorescence) and molecular (LC-HRMS) indicators. A protocol for processing complex data from non-targeted LC-HRMS analysis was developed and validated using quality control in order to extract the most relevant molecular compounds to differentiate DOM sources. This work also validated a sampling methodology specific to land-based diffuse sources in relation to land use to build their footprints at the watershed scale. Finally, the integrated multi-analytical and multi-source approach developed in the framework of the thesis allowed the construction of specific fingerprints of the selected sources of DOM (natural, anthropogenic, diffuse, point). The results of this work clearly show that DOM can be considered as a tracer of the origin of the water masses and the associated pollutions in the rivers
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Bressac, Matthieu. "Apports atmosphériques à l'océan : devenir du fer atmosphérique, interactions des particules avec la matière organique et conséquences sur l'export de carbone". Paris 6, 2013. http://www.theses.fr/2013PA066016.
Streszczenie:
Cette thèse a pour but d’étudier l’impact des apports atmosphériques sur les cycles biogéochimiques et l’export de carbone à l’océan profond. Deux approches expérimentales complémentaires d’ensemencement artificiel au sein d’un assemblage naturel et en condition abiotique ont permis de démontrer l’importance des processus d’agrégation entre les particules lithogéniques et la matière organique dissoute (MOD) et ont confirmé le pouvoir « ballast » attribué à ces particules. Nous avons ainsi pu démontrer que le flux de carbone organique particulaire (COP) associé à ces particules pouvait représenter une part importante du flux global de COP engendré par ces dépôts atmosphériques. Cette « pompe à carbone lithogénique » peut donc être considérée comme une composante majeure de l’export de carbone dans les régions océaniques fortement soumises aux dépôts atmosphériques. L’influence de la MOD et le rôle des différents processus post-dépositionnels sur le devenir du fer dissous (DFe) d’origine atmosphérique dans l’eau de mer ont également été étudiés. De fortes interconnexions entre les processus post-dépositionnels, contrôlées par la MOD, ont induit une large gamme de dissolution du fer d’origine atmosphérique (un ordre de grandeur) dans des conditions biogéochimiques contrastées. Ces variations saisonnières sont telles que la non-prise en compte de ces processus post-dépositionnels fausse notre compréhension du rôle des apports atmosphériques sur le cycle du fer. Ainsi, les flux de DFe ne sont pas linéairement reliés aux flux atmosphériques démontrant l’inadéquation de l’utilisation d’une valeur absolue de solubilité du fer pour paramétrer les flux de fer biodisponible à l’océanCette thèse a pour but d’étudier l’impact des apports atmosphériques sur les cycles biogéochimiques et l’export de carbone à l’océan profond. Deux approches expérimentales complémentaires d’ensemencement artificiel au sein d’un assemblage naturel et en condition abiotique ont permis de démontrer l’importance des processus d’agrégation entre les particules lithogéniques et la matière organique dissoute (MOD) et ont confirmé le pouvoir « ballast » attribué à ces particules. Nous avons ainsi pu démontrer que le flux de carbone organique particulaire (COP) associé à ces particules pouvait représenter une part importante du flux global de COP engendré par ces dépôts atmosphériques. Cette « pompe à carbone lithogénique » peut donc être considérée comme une composante majeure de l’export de carbone dans les régions océaniques fortement soumises aux dépôts atmosphériques. L’influence de la MOD et le rôle des différents processus post-dépositionnels sur le devenir du fer dissous (DFe) d’origine atmosphérique dans l’eau de mer ont également été étudiés. De fortes interconnexions entre les processus post-dépositionnels, contrôlées par la MOD, ont induit une large gamme de dissolution du fer d’origine atmosphérique (un ordre de grandeur) dans des conditions biogéochimiques contrastées. Ces variations saisonnières sont telles que la non-prise en compte de ces processus post-dépositionnels fausse notre compréhension du rôle des apports atmosphériques sur le cycle du fer. Ainsi, les flux de DFe ne sont pas linéairement reliés aux flux atmosphériques démontrant l’inadéquation de l’utilisation d’une valeur absolue de solubilité du fer pour paramétrer les flux de fer biodisponible à l’océan
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Coquillé, Nathalie. "Influence de la matière organique dissoute naturelle et d'herbicides, seuls et combinés, sur des microalgues marines et d'eau douce". Thesis, Bordeaux, 2017. http://www.theses.fr/2017BORD0564/document.
Streszczenie:
Les microalgues, qui sont à la base des réseaux trophiques aquatiques, peuvent être la cibleindirecte des herbicides provenant des usages agricoles et urbains. Elles sont également en interaction avecd’autres éléments de leur environnement comme la matière organique dissoute (MOD) naturelle, ellemêmesusceptible d’interagir avec les herbicides. Cette thèse a visé à étudier, en milieu contrôlé, l’influencede la MOD naturelle sur la toxicité d’herbicides vis-à-vis de microalgues en cultures monospécifiques nonaxéniques. Ont été considérés de la MOD naturelle d’eau douce et marine, trois herbicides (irgarol, diuronet S-métolachlore) seuls et en mélange, deux espèces de microalgues dulçaquicoles (Gomphonema gracileet Sphaerellopsis sp.) et deux espèces marines (Chaetoceros calcitrans et Tetraselmis suecica). Les effetsont été déterminés sur la croissance, l’efficacité photosynthétique et le contenu relatif en lipides desmicroalgues. En parallèle, l’environnement chimique a été caractérisé en suivant l’évolution de lacomposition et des propriétés de la MOD, ainsi que des concentrations d’herbicides et de leurs métabolites.Les résultats de ces travaux, qui considèrent pour la première fois la MOD naturelle dans sa globalité eninteraction avec des microalgues et des herbicides, démontrent le rôle clé joué par la MOD sur (i) lastimulation de la croissance des quatre espèces de microalgues (et en retour la modification de la MOD parcelles-ci), (ii) la modulation de la toxicité des herbicides et suggèrent (iii) la capacité de Sphaerellopsis sp.et/ou de ses bactéries associées de biodégrader le diuronMicroalgae are at the basis of aquatic food webs and may be the indirect target of herbicidesfrom agricultural and urban uses. They also interact with other compounds from their environment such asnatural dissolved organic matter (DOM), which can itself interact with herbicides. This thesis aimed tostudy, in laboratory controlled conditions, the influence of natural DOM on herbicide toxicity to microalgaeby using monospecific, non-axenic cultures. The experiments included: natural freshwater and marineDOM, three herbicides (irgarol, diuron and S-metolachlor) singly and in mixtures, two freshwatermicroalgae (Gomphonema gracile and Sphaerellopsis sp.) and two marine microalgae (Chaetoceroscalcitrans and Tetraselmis suecica). Effects were evaluated on microalgae growth, photosyntheticefficiency and relative lipid content. At the same time, changes in chemical environment over theexperiments were measured through DOM composition and properties, as well as the concentrations inherbicides and their metabolites. The results of this work, which consider for the first time natural DOM asa whole, interacting with microalgae, their associated bacteria and herbicides, demonstrate the key roleplayed by DOM in (i) the growth stimulation of four microalgae (and in return the DOM changes inducedby microalgae), (ii) the modulation of herbicide toxicity and suggest (iii) the ability of Sphaerellopsis sp.and/or its associated bacteria to biodegrade diuron in non-axenic conditions
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Ouro-Boya, Boukari Sahidou. "Evaluation de l'état d'une eau de rivière par analyse multidimensionnelle utilisant des paramètres caractéristiques de la matière organique dissoute". Poitiers, 2004. http://www.theses.fr/2004POIT2255.
Streszczenie:
Cette étude a pour objectifs de montrer les possibilités offertes par l'ACP dans la description de l'état physico-chimique d'un cours d'eau et d'évaluer la contribution anthropique de la matière organique dissoute (MOD) à la dégradation de l'état d'une eau. S'appuyant sur un suivi analytique en 13 points de la Vienne, il a été montré que l'étude des corrélations bivariées permet la mise en évidence de perturbations du milieu par les rejets organiques. Diverses ACP ont permis de préciser avec une bonne objectivité l'état des eaux de la Vienne et leur évolution spatio-temporelle. Par ailleurs, la dispersion dans le plan ACP des individus représentatifs d'une même station peut être utilisée pour évaluer les perturbations liées aux apports anthropiques. Afin d'acquérir une meilleure connaissance de l'évolution de la MOD d'un cours d'eau, des investigations ont été menées sur l'étude des extraits de MO isolés à travers diverses techniques analytiques de caractérisationThis study aims to show the possibilities offered by the PCA in the description of the physicochemical quality of a river and to evaluate the anthropic contribution of the dissolved organic matter (DOM) to the degradation of this quality. Being based on an analytical follow-up in 13 stations of Vienne river, it was shown that the study of the bivaried correlations allows to reveal perturbations of the environment, by the organic discharges. Various PCA made it possible to specify with a good objectivity the spatial and temporal changes in water quality in Vienne river. In addition, dispersion in the PCA plan of the individuals representative of the same station can be used to evaluate the disturbances related to the anthropic contributions. In order to acquire a better knowledge of the evolution of the DOM of a rivers, research were carried out on the study of OM extracts isolated through various analytical techniques from characterization
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Boutrif, Mehdi. "Dégradation de la matière organique dissoute de haut poids moléculaire par les communautés procaryotiques des zones méso- et bathypélagique". Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4040.
Streszczenie:
Ce travail a pour objectif principal l'étude des interactions entre les compartiments procaryotiques des zones méso- et bathypélagique avec les différentes fractions du carbone organique dissout (DOC) océanique. Des mesures d'assimilation de monomères (3H-Glucose), de dégradation de molécules complexes (3H-EPS et HMW-DOC), et de production hétérotrophe procaryotique (PHP/3H-Leucine) ont été réalisées le long de la colonne d'eau en Mer Méditerranée Nord Occidentale (Golfe du Lion, sites DYFAMED, ANTARES) et en Océan Atlantique Nord-Est (site PAP). Au cours des ces études, toutes les mesures réalisées au-delà de 1000 m de profondeur ont été effectuées dans des conditions in situ de haute pression hydrostatique (> à 10 MPa, HP) et comparées à des mesures réalisées sous pression atmosphérique (0,1 MPa, ATM). Cette double mesure détermine le rôle de la pression hydrostatique sur les activités microbiennes profondes via un rapport Pe pour pressure effect (= mesure HP / mesure ATM). Les résultats démontrent que les activités microbiennes mesurées en conditions HP sont plus importantes qu'en conditions ATM en période de stratification des eaux, (Pe moyen de 4,01, n=120), et confirment la capacité des procaryotes du domaine océanique profond à dégrader des molécules organiques complexes. Par ailleurs et à une échelle cellulaire, les populations métaboliquement actives du milieu profond dégradent les 3H-EPS à une vitesse 6 fois plus rapide que leur homologue de surface, indiquant la capacité des procaryotes autochtones profonds à dégrader des molécules plus complexes en conditions de haute pressionThis main objective of this work is the study of interactions between prokaryotic compartments of meso-and bathypelagic zones with different size classes of dissolved organic carbon (DOC). Several measurements of monomers assimilation (3H-Glucose), of complex molecules degradation (3H-EPS and HMW-DOC) and prokaryotic heterotrophic production were realized through the water column of NW Mediterranean Sea (Gulf of Lion, DYFAMED and ANTARES station) and NE Atlantic Ocean (PAP site). During these studies, all measurements realized below 1000 m depth, were carry out under in situ condition of hydrostatic pressure (> 10 MPa, HP) and compared to their decompressed counterpart measurements, realized at atmospheric pressure (0.1 MPa, ATM). These coupled measurements determine the role of hydrostatic pressure on deep sea microbial activity following the Pressure effect (Re) ration (=HP measurement / ATM measurement). The results show that microbial activities measured under HP condition during stratified water period, were more important than those measured under ATM condition (mean Pe = 4.01, n=120), and confirm the abilities of deep sea prokaryotes to degrade complex organic molecules. Moreover, the cell-specific activity of deep sea prokaryotes in 3H-EPS degradation are 6 time more active than the surface, indicating the ability of autochthonous deep sea prokaryotes to degrade complex molecules under high conditions of pressure
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Breitenstein, Johann. "Application de la chromatographie d'exclusion stérique multi-détection à l'étude de la spéciation de la matière organique dissoute en milieu estuarien et côtier Measuring dissolved organic matter in estuarine and marine waters: size-exclusion chromatography with various detection methods, in Environmental Chemistry 15(7), October 2018". Thesis, Brest, 2019. http://www.theses.fr/2019BRES0074.
Streszczenie:
La matière organique dissoute (MOD) est un des principaux vecteurs de carbone à l’océan.Cependant, elle est profondément altérée lors de son transit dans les eaux estuariennes et son séjour en milieu côtier. L’objectif de cette thèse est d’apporter de nouveaux éléments sur la composition, le rôle dans les cycles biogéochimiques le long du transfert terre-mer et le devenir dans l’océan côtier de la MOD.L’analyse de la MOD a été réalisée à l’aide d’une technique d’analyse globale et semi-spécifique : la chromatographie d’exclusion stérique multi-détection (SEC-mDEC), qui permet de séparer la MOD en six fractions de tailles aux propriétés diverses. La dynamique de ces composés a été étudiée de manière saisonnière dans l’estuaire de l’Aulne et la rade de Brest. Dans l’estuaire, le couplage de la SECmDEC avec la fluorescence 3D a aussi été étudié.Initialement conçue pour l’analyse des eaux douces, la SEC-mDEC adaptée à l’analyse des milieux à salinité variable a permis de démontrer que la MOD est impliquée dans de nombreux processus biogéochimiques. Dans l’estuaire de l’Aulne, elle permet de tracer les apports terrigènes et marins.Des modifications substantielles sont apportées à la MOD par le développement des microorganismes et les processus de flocculation en amont du gradient halin. Dans la rade de Brest, l’ensemble des fractions de taille permet de dessiner un continuum de réactivité autour de la dégradation bactérienne du bloom phytoplanctonique. Ces résultats démontrent que l’utilisation du seul carbone organique dissous global des échantillons n’est pas suffisante pour contraindre la dynamique de la MOD dans le continuum terre-merDissolved organic matter (DOM) is one of the most important vector of carbon to the ocean.However, DOM is deeply altered during its transit through estuarine waters and its residence time in Coastal waters. The purpose of this thesis is to bring new insights on the DOM composition, role in biogeochemical cycles during land-sea transfer and fate in Coastal areas. DOM analysis was performed with a global and semi-specific tool: size-exclusion chromatography multi-detection (SEC-mDEC), which allow the separation of DOM into six size fractions of different nature. Dynamics of these compounds are studied seasonally in the Aulne estuary and the bay of Brest. The coupling between SEC-mDEC and 3D fluorescence was studied in the estuary.Initially design for freshwater analysis, the adapted SEC-mDEC for estuarine and marine water analyses permitted the demonstration that DOM is involved in several biogeochemical processes. In the Aulne estuary, DOM tracks the contribution of both riverine and marine sources. Substantial changes are made to the DOM by microorganisms and flocculation processes upstream. In the Bay of Brest, ail fractions enable to design a reactivity continuum from the bacterial degradation of the phytoplanktonic bloom.Results demonstrate that the single use of the global dissolved organic carbon is not enough to constrain DOM dynamic in the land-sea continuum
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Marie, Lauriane. "Composition, transfert et dynamique de la matière organique dissoute (MOD) dans les eaux fluviales et estuariennes : impact des activités agricoles". Thesis, Brest, 2016. http://www.theses.fr/2016BRES0101/document.
Streszczenie:
Dans les systèmes fluviaux-estuariens soumis à de fortes pressions agricoles, la matière organique dissoute (MOD) présente une origine liée essentiellement à l’amendement des sols. Cependant, il existe un manque d’information concernant la composition, le rôle et le devenir de cette MOD. L’objectif de cette thèse est d’apporter des éléments nouveaux sur l’identification des sources et du comportement de la MOD de façon globale et sélective dans des systèmes fluviaux-estuariens soumis à des impacts agricoles. L'analyse de la MOD a été réalisée à l'aide de 2 techniques analytiques récentes et originales: (i) une méthode électrochimique (DP-CSV), pour caractériser simultanément la glutathione (GSH-like), le thioacétamide (TA-like), et les acides fulviques (FA-like), (ii) une chromatographie liquide d’exclusion stérique couplée aux détecteurs de carbone, azote et UV (LC-OCD-OND-UVD), séparant la MOD en 6 fractions de taille et de nature différentes. Par rapport au système de référence, nos résultats ont montré des teneurs en composés organiques 1,5 à 4 fois plus fortes dans les systèmes agricoles. Ces anomalies sont liées à la pression agricole et au type d’élevage. Ces travaux ont aussi montré des variations saisonnières contrôlées par différents processus: un lessivage des sols en période de fortes précipitations pour les FA-like représentant la fraction majoritaire de la MOD, une purge des horizons profonds par la remontée des nappes phréatiques pour les TA-like et un apport à la fois terrestre et aquatique pour les GSH-like. Le long du gradient salé, les GSH-like et FA-like ont un comportement conservatif alors que d’importantes pertes ont été observées pour les TA-likeIn watersheds under strong agricultural pressure, manuring activities, particularly animal farming, are the main source of dissolved organic matter (DOM). However, the composition, the role and the fate of this DOM have been poorly studied. This study focuses on the sources, dynamics and transformation of the DOM and its constituents in riverine and estuarine systems affected by different agricultural practices. The analysis of DOM was performed using two recent and innovative analytical techniques: (i) an electrochemical method (DP-CSV), allowed us to characterize simultaneously three dissolved organic compounds: glutathione (GSH-like), thioacetamide (TA-like), and fulvic acids (FA-like), (ii) a size exclusion liquid chromatography coupled to an carbon, nitrogen and UV detector (LC-OCD-OND-UVD) allowed the DOM pool to be subdivided into 6 major sub-fractions. Relative to the pristine river, concentrations of organic compounds were found to be 1.5 to 4 times higher in impacted systems. These anomalies are related to the agricultural pressure and also to the type of livestock. Our results also showed that the seasonal variations were controlled by different processes: soil washing-out during high precipitation events for FA-like compounds which represent the major part of DOM, formation in deep horizons then rising of groundwater for TA-like compounds and a pedogenic and aquatic origin for GSH-like compounds. Along the salinity gradient, GSH-like and FA-like displayed a conservative behaviour whereas TA-like do not behave conservatively with important removals
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Djaoudi, Kahina. "Rôle de l'apport atmosphérique sur les processus de biodégradation et la stoechiométrie de la matière organique dissoute en mer Méditerranée". Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0074/document.
Streszczenie:
Etablir un lien entre le dépôt atmosphérique et le réservoir de matière organique dissoute (DOM) en mer Méditerranée est rendu difficile en raison: (1) d’une faible connaissance du réservoir de phosphate (P) dissous de surface, principalement contraint par les faibles concentrations en phosphate inorganique dissous (DIP), (2) d’un manque critique de données de dépôt atmosphérique de C, N et P organique et (3) d’une absence d’information sur sa biodisponibilité. Cette thèse a tenté de pallier ces manques. (1) A l’aide d’une mesure sensible du DIP, le recouvrement des données valides de phosphate organique dissous a été augmenté de 70% par rapport à la méthode classique, permettant de révéler la dynamique biogéochimique du P dissous dans les eaux de surface. (2) Les flux atmosphériques en C, N et P organique soluble ont été quantifiés et ont été de 59 mmol C m-2 an-1, 16,4 mmol N m-2 an-1 et 23,6 μmol P m-2 an-1. La contribution de la fraction organique aux flux totaux en N et P est respectivement de 40 et 25%. La fraction labile du dépôt atmosphérique en P organique soluble a également été quantifiée et a montré une importante variabilité, allant de 0 à 97%. (3) La biodisponibilité de la DOM atmosphérique a été étudiée expérimentalement. La DOM contenue dans une pluie saharienne peut soutenir l’activité des bactéries hétérotrophes marines, avec une quantité de C labile de 29%. La fraction labile de C contenue dans les aérosols désertiques et anthropiques est également importante, 26 ± 2 et 15 ± 5%, respectivement. Les résultats issus de cette thèse soulignent le caractère non négligeable du dépôt atmosphérique et son rôle déterminant dans le cycle de la DOM océaniqueEstablishing a link between atmospheric deposition and the dissolved organic matter (DOM) pool in the Mediterranean Sea is currently hampered by: (1) a poor knowledge on the surface dissolved phosphate (P) pool, mainly due to low concentrations of dissolved inorganic phosphate (DIP), (2) a critical lack of data on atmospheric fluxes of organic C, N and P and (3) the lack of information on their bioavailability. This PhD thesis aimed at filling these gaps. (1) Relying upon a sensitive determination of DIP, the coverage of the valid dissolved organic phosphate data was enhanced up to 70%, revealing a vertical pattern in the dissolved phosphate biogeochemistry in surface waters. (2) Atmospheric fluxes of soluble organic C, N and P were quantified and were 59 mmol C m-2 yr-1, 16.4 mmol N m-2 yr-1 and 23.6 μmol P m-2 yr-1, respectively. The contribution of the organic fraction to the total atmospheric fluxes of N and P was of 40% and 25%, respectively. The labile fraction of atmospheric deposition of organic phosphate was also quantified during the study period and showed a wide variability, ranging from 0 to 97%. (3) The bioavailability of atmospheric organic matter was experimentally assessed. DOM contained in a Saharan rainwater could support the activity of marine heterotrophic bacteria, with an amount of labile carbon of 29%. The labile fraction of carbon contained in desert dust and anthropogenic aerosols was also substantial, 26 ± 2% and 15 ± 5%, respectively. The results obtained from this PhD thesis emphasize the non-negligible character of atmospheric deposition and highlight the key role that this external source could have on the oceanic DOM cycle
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Djaoudi, Kahina. "Rôle de l'apport atmosphérique sur les processus de biodégradation et la stoechiométrie de la matière organique dissoute en mer Méditerranée". Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0074.
Streszczenie:
Etablir un lien entre le dépôt atmosphérique et le réservoir de matière organique dissoute (DOM) en mer Méditerranée est rendu difficile en raison: (1) d’une faible connaissance du réservoir de phosphate (P) dissous de surface, principalement contraint par les faibles concentrations en phosphate inorganique dissous (DIP), (2) d’un manque critique de données de dépôt atmosphérique de C, N et P organique et (3) d’une absence d’information sur sa biodisponibilité. Cette thèse a tenté de pallier ces manques. (1) A l’aide d’une mesure sensible du DIP, le recouvrement des données valides de phosphate organique dissous a été augmenté de 70% par rapport à la méthode classique, permettant de révéler la dynamique biogéochimique du P dissous dans les eaux de surface. (2) Les flux atmosphériques en C, N et P organique soluble ont été quantifiés et ont été de 59 mmol C m-2 an-1, 16,4 mmol N m-2 an-1 et 23,6 μmol P m-2 an-1. La contribution de la fraction organique aux flux totaux en N et P est respectivement de 40 et 25%. La fraction labile du dépôt atmosphérique en P organique soluble a également été quantifiée et a montré une importante variabilité, allant de 0 à 97%. (3) La biodisponibilité de la DOM atmosphérique a été étudiée expérimentalement. La DOM contenue dans une pluie saharienne peut soutenir l’activité des bactéries hétérotrophes marines, avec une quantité de C labile de 29%. La fraction labile de C contenue dans les aérosols désertiques et anthropiques est également importante, 26 ± 2 et 15 ± 5%, respectivement. Les résultats issus de cette thèse soulignent le caractère non négligeable du dépôt atmosphérique et son rôle déterminant dans le cycle de la DOM océaniqueEstablishing a link between atmospheric deposition and the dissolved organic matter (DOM) pool in the Mediterranean Sea is currently hampered by: (1) a poor knowledge on the surface dissolved phosphate (P) pool, mainly due to low concentrations of dissolved inorganic phosphate (DIP), (2) a critical lack of data on atmospheric fluxes of organic C, N and P and (3) the lack of information on their bioavailability. This PhD thesis aimed at filling these gaps. (1) Relying upon a sensitive determination of DIP, the coverage of the valid dissolved organic phosphate data was enhanced up to 70%, revealing a vertical pattern in the dissolved phosphate biogeochemistry in surface waters. (2) Atmospheric fluxes of soluble organic C, N and P were quantified and were 59 mmol C m-2 yr-1, 16.4 mmol N m-2 yr-1 and 23.6 μmol P m-2 yr-1, respectively. The contribution of the organic fraction to the total atmospheric fluxes of N and P was of 40% and 25%, respectively. The labile fraction of atmospheric deposition of organic phosphate was also quantified during the study period and showed a wide variability, ranging from 0 to 97%. (3) The bioavailability of atmospheric organic matter was experimentally assessed. DOM contained in a Saharan rainwater could support the activity of marine heterotrophic bacteria, with an amount of labile carbon of 29%. The labile fraction of carbon contained in desert dust and anthropogenic aerosols was also substantial, 26 ± 2% and 15 ± 5%, respectively. The results obtained from this PhD thesis emphasize the non-negligible character of atmospheric deposition and highlight the key role that this external source could have on the oceanic DOM cycle
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Thibault, Alexandre. "Dynamique de la matière organique dans la Seine : approche globale et moléculaire". Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS284.
Streszczenie:
Les estuaires sont des écosystèmes importants pour l’environnement et l’économie et sont le lieu de nombreuse transformation de la matière organique (MO). La dynamique de la MO dans les estuaires est complexe, et est rarement étudiée à l’échelle moléculaire. L’objectif principal de cette étude est de contraindre la dynamique de la MO dans l’estuaire de Seine. Pour cela, cinq campagnes ont été réalisées dans l’ensemble de l’estuaire et ont permis l’analyse de la MO dans l’ensemble de ses compartiments (dissous – MOD, particulaire – MOP et sédimentaire). La MO a été caractérisée au niveau global (composition élémentaire et isotopique), au niveau structural (résonance magnétique nucléaire du carbone) et au niveau moléculaire (lipides et thermochimiolyse). L’ensemble des techniques ont pu montrer que chaque compartiment avait des propriétés chimiques très différentes : la MOD est enrichie en MO aquatique dégradée, alors que la MOP et la MO sédimentaire sont plus terrigènes. Le bouchon vaseux semble avoir un impact majeur sur la qualité de la MO, notamment grâce à des bactéries dégradant fortement la MO terrigène dans la MOP et augmentant la proportion de MO aquatique. De plus, les sédiments de l’estuaire de Seine n’enregistrent pas la composition totale de la MOP, mais sont enrichis en MO terrigène, moins labile. Enfin, lors de l’enfouissement de la MO sédimentaire, cette dernière s’enrichit en MO terrigèneEstuaries are important ecosystems from environmental and economical point of views and are the place of numerous transformations of organic matter (OM). The dynamics of OM in estuarine systems is complex and was only rarely investigated at the structural or molecular level. The aim of this study was to constrain the sources and fate of the OM in the Seine Estuary. The spatiotemporal dynamics of the OM along the estuary was investigated by comparing the bulk (elemental and isotopic composition), structural (solid state 13C nuclear magnetic resonance) and molecular (lipids and thermochemolysis) features of the different pools of OM – dissolved OM (DOM), particulate OM (POM) and sediment OM collected during five sampling campaigns. All analyses show that each compartment has different chemical properties: DOM is enriched in degraded aquatic OM, while POM and sediment OM are enriched in terrigenous OM. The maximum turbidity zone has an impact on OM quality with a high bacterial activity leading to the degradation of terrigenous OM and a higher proportion of aquatic OM. This study shows that sediment OM does not reflect the composition of the POM in the water column and is enriched in terrigenous OM. Moreover, when the sediment is aging, the proportion of terrigenous OM is increasing
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Matar, Zeinab, i Zeinab Matar. "Influence de la matière organique dissoute d'origine urbaine sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux dans les milieux récepteurs anthropisés". Phd thesis, Université Paris-Est, 2012. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00806323.
Streszczenie:
Ce doctorat s'intègre dans les programmes OPUR et Piren-Seine et a eu pour vocation d'améliorer les connaissances actuelles sur l'influence des rejets urbains de temps de pluie sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux dans les systèmes sous forte pression urbaine tel que la Seine. En effet l'impact des métaux lourds dans le milieu récepteur sur les organismes vivants dépend d'une part de leurs teneurs totales mais aussi et surtout de leur biodisponibilité. Il est généralement admis que la forme biodisponible des métaux lourds pour les organismes vivants est la forme dissoute libre. Les RUTP vont donc pouvoir considérablement modifier la teneur et la biodisponibilité des métaux lourds dans le milieu naturel dans la mesure où ces rejets sont fortement chargés en matière organique dissoute (MOD) qui va influencer considérablement, avec la MOD déjà présente dans le cours d'eau, la spéciation des métaux dans le milieu étant donnée sa capacité à complexer ces derniers et sa tendance à diminuer leur biodisponibilité. La compréhension de l'influence de la MOD sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux suppose en outre que l'on connaisse précisément sa composition chimique ou plus exactement ses groupements fonctionnels. C'est pourquoi une partie de ces travaux est consacrée à la caractérisation de la matière organique dissoute d'origine naturelle et urbaine par son fractionnement selon le critère de polarité. Une caractérisation plus fine a été réalisée à l'aide des analyses fonctionnelles permettant ainsi de mieux aborder l'influence de la MOD sur la spéciation et la biodisponibilité du cuivre. Parallèlement à l'étude de caractérisation de la MOD, ce travail s'attache à mieux cerner le rôle de la MOD d'origine urbaine en particulier de la MOD hydrophile sur la spéciation et la biodisponibilité du cuivre. Dans cet objectif, la technique potentiométrique à l'aide d'électrode ionique spécifique ainsi que des biotests de toxicité aiguë (Daphnia magna) ont permis :- d'étudier la complexation du cuivre par les MOD afin notamment de fournir des paramètres de complexations des MOD hydrophiles peu connues jusqu'à présent et ainsi mieux prédire le transport des métaux en milieu urbain.- d'évaluer le rôle protecteur de la MOD d'origine urbaine sur la biodisponibilité du cuivre. Les résultats ont montré que la MOD issue des rejets urbains et rejetée dans le milieu récepteur présente des caractéristiques originales à savoir un fort pourcentage de MOD hydrophile, c'est à dire une faible hydrophobicité et un degré d'aromaticité peu marqué soulignant le caractère peu réfractaire de cette MOD. En revanche une plus grande diversité fonctionnelle de la MOD d'origine urbaine par rapport à la MOD naturelle a été mise en évidence notamment par un taux de structures protéiques très important. Les résultats obtenus vis-à-vis des MOD d'origine urbaine ont montré une réactivité particulière vis-à-vis du cuivre. En effet les rejets urbains ont montré une teneur en sites complexant plus élevée que ce qu'il est observé pour des matières organiques naturelles. Le rôle particulier de groupements amines dans la complexation du cuivre a été mis en évidence. L'approche utilisée pour évaluer la biodisponibilité du cuivre a révélé pour l'ensemble des MOD un effet protecteur vis-à-vis du cuivre sur les organismes vivants. Une corrélation positive de cet effet avec la teneur en eaux usées été mise en évidence, notamment pour les MOD des RUTP et plus particulièrement pour la fraction hydrophile (HPI), signalant ainsi la forte influence de la MOD d'origine urbaine sur la biodisponibilité et la toxicité du cuivre
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Mejbri, Rakha. "Fractionnement et caractérisation de la matière organique dissoute dans les lixiviats de décharges d'ordures ménagères : effets du traitement par lagunage aéré". Limoges, 1997. http://www.theses.fr/1997LIMO0031.
Streszczenie:
Les lixiviats de décharge constituent une source de nuisance pour l'environnement s'ils ne sont pas traités avant leur rejet. La matière organique est principale composante polluante de ces effluents. Cette étude vise à fractionner et à caractériser cette matière contenue dans les lixiviats bruts et traités. Les livixiats proviennent de deux décharges de classe 2. Les résultats relatifs à l'influence du traitement par lagunage aéré permettent de dégager les principales constatations suivantes : la fraction réfractaire à la biodégradation par lagunage aéré est constituée par les substances humiques. Le traitement utilisé a provoqué un changement au niveau de la structure apparente des substances humiques, et ceci en augmentant le taux d'aromaticité et en diminuant le taux des chaînes aliphatiques des substances humiques. Le lagunage aéré a entraîné un abattement important des composés de faibles masses molaires dans les fractions F4, F5 et F6 et élimine surtout les chaînes aliphatiques. La méthode de fractionnement et de caractérisation de la matière organique utilisée dans cette étude pourrait constituer un outil d'évaluation de l'impact des traitements biologiques et physico-chimiques sur les livixiats
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Matar, Zeinab. "Influence de la matière organique dissoute d'origine urbaine sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux dans les milieux récepteurs anthropisés". Thesis, Paris Est, 2012. http://www.theses.fr/2012PEST1151/document.
Streszczenie:
Ce doctorat s'intègre dans les programmes OPUR et Piren-Seine et a eu pour vocation d'améliorer les connaissances actuelles sur l'influence des rejets urbains de temps de pluie sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux dans les systèmes sous forte pression urbaine tel que la Seine. En effet l’impact des métaux lourds dans le milieu récepteur sur les organismes vivants dépend d'une part de leurs teneurs totales mais aussi et surtout de leur biodisponibilité. Il est généralement admis que la forme biodisponible des métaux lourds pour les organismes vivants est la forme dissoute libre. Les RUTP vont donc pouvoir considérablement modifier la teneur et la biodisponibilité des métaux lourds dans le milieu naturel dans la mesure où ces rejets sont fortement chargés en matière organique dissoute (MOD) qui va influencer considérablement, avec la MOD déjà présente dans le cours d'eau, la spéciation des métaux dans le milieu étant donnée sa capacité à complexer ces derniers et sa tendance à diminuer leur biodisponibilité. La compréhension de l'influence de la MOD sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux suppose en outre que l'on connaisse précisément sa composition chimique ou plus exactement ses groupements fonctionnels. C'est pourquoi une partie de ces travaux est consacrée à la caractérisation de la matière organique dissoute d'origine naturelle et urbaine par son fractionnement selon le critère de polarité. Une caractérisation plus fine a été réalisée à l'aide des analyses fonctionnelles permettant ainsi de mieux aborder l'influence de la MOD sur la spéciation et la biodisponibilité du cuivre. Parallèlement à l'étude de caractérisation de la MOD, ce travail s'attache à mieux cerner le rôle de la MOD d'origine urbaine en particulier de la MOD hydrophile sur la spéciation et la biodisponibilité du cuivre. Dans cet objectif, la technique potentiométrique à l'aide d'électrode ionique spécifique ainsi que des biotests de toxicité aiguë (Daphnia magna) ont permis :- d'étudier la complexation du cuivre par les MOD afin notamment de fournir des paramètres de complexations des MOD hydrophiles peu connues jusqu'à présent et ainsi mieux prédire le transport des métaux en milieu urbain.- d'évaluer le rôle protecteur de la MOD d'origine urbaine sur la biodisponibilité du cuivre. Les résultats ont montré que la MOD issue des rejets urbains et rejetée dans le milieu récepteur présente des caractéristiques originales à savoir un fort pourcentage de MOD hydrophile, c'est à dire une faible hydrophobicité et un degré d'aromaticité peu marqué soulignant le caractère peu réfractaire de cette MOD. En revanche une plus grande diversité fonctionnelle de la MOD d'origine urbaine par rapport à la MOD naturelle a été mise en évidence notamment par un taux de structures protéiques très important. Les résultats obtenus vis-à-vis des MOD d'origine urbaine ont montré une réactivité particulière vis-à-vis du cuivre. En effet les rejets urbains ont montré une teneur en sites complexant plus élevée que ce qu'il est observé pour des matières organiques naturelles. Le rôle particulier de groupements amines dans la complexation du cuivre a été mis en évidence. L'approche utilisée pour évaluer la biodisponibilité du cuivre a révélé pour l'ensemble des MOD un effet protecteur vis-à-vis du cuivre sur les organismes vivants. Une corrélation positive de cet effet avec la teneur en eaux usées été mise en évidence, notamment pour les MOD des RUTP et plus particulièrement pour la fraction hydrophile (HPI), signalant ainsi la forte influence de la MOD d'origine urbaine sur la biodisponibilité et la toxicité du cuivreThis thesis was carried out on the framework of the OPUR and Piren-Seine programs. The main objectives were to improve the current knowledge on the influence of combined sewer overflows (CSO) on metal speciation and bioavailability in urban aquatic system. Indeed, the impact of heavy metals in the receiving environment on the life of microorganisms depends on a portion of their total concentrations but also and especially of their bioavailability. It is generally recognized that the bioavailable heavy metals to microorganisms is dissolved free. The CSO's will be able to significantly change the content and bioavailability of heavy metals in the environment in so far as these discharges are heavily loaded with dissolved organic matter (DOM) which will considerably influence with the DOM already present in course of water the speciation of metals in the environment given its ability to complex metals and its tendency to decrease their bioavailability. The understanding of the influence of DOM on trace metal speciation and bioavailability required that the chemical composition of DOM, more exactly its binding sites should be well understood. Therefore, one part of this research focused on the characterization of DOM of natural and urban origin by fractionation according to the criteria of polarity. A finer characterization was performed using functional analyses that were of prime importance to better understand the influence of DOM on copper speciation and bioavailability. Alongside the characterization study of the DOM, this work aims to better understand the role of urban DOM in particular hydrophilic fraction on the speciation and bioavailability of copper. To accomplish these objectives, the technique such as potentiometry with ionic selective electrode and bioassay such as an acute toxicity test (Daphnia magna) were performed in order to: - Study the copper binding by DOM in order to give some binding parameters of hydrophilic DOM and to better predict the fate of the trace metal. - Evaluate the protective role of urban DOM on copper bioavailability. Results showed some particular characteristics of urban DOM such as a high proportion of hydrophilic DOM, i.e. a low hydrophobicity and a low degree of aromaticity underlying the low refractory character of this DOM. Nevertheless a higher content of various functional groups was determined in urban DOM than in natural DOM. A very high content of proteinaceous structures was particularly identified in urban DOM. Binding experiments revealed a higher content of binding sites in urban discharges than in natural DOM and these sites are strongly correlated to amino groups. The approach used to evaluate copper bioavailability depicted a protective role of DOM to the organisms Daphnia magna(...)
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Trudel, Geneviève. "Sources, biodisponibilité et transformation de la matière organique dissoute en zone littorale du lac Saint-Pierre : importance de la connectivité hydrologique". Thèse, Université du Québec à Trois-Rivières, 2007. http://depot-e.uqtr.ca/1949/1/030000415.pdf.
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Blanchet, Marine. "Modifications métaboliques et structurelles des communautés de bactéries marines exposées à différentes qualités de matière organique". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2015PA066092.pdf.
Streszczenie:
En milieu marin, les communautés bactériennes hétérotrophes sont exposées à un mélange hétérogène de composés organiques dissous présentant différents degrés de labilité, qui peuvent contrôler à la fois leurs activités et leur composition. Dans le cadre de cette thèse, nous avons étudié la réponse de communautés bactériennes présentes dans des environnements côtiers contrastés à l’ajout simple ou combiné de différentes sources naturelles de matière organique dissoute (MOD), préalablement photo oxydée ou non et présentant différentes bio réactivités. Dans un premier temps, nous avons étudié l’impact d’ajout de MOD labile provenant de méduses sur l’activité et la diversité bactériennes d’une communauté d’une lagune côtière méditerranéenne. Nous avons observé que la résilience des communautés bactériennes suite à cet ajout était plus importante pour les fonctions métaboliques que pour la diversité. Ceci suggère que les efflorescences de méduses peuvent entrainer des changements durables de la structure des communautés bactériennes en environnement côtier. Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à la possibilité d’un priming effect (accélération de la dégradation bactérienne de la MOD réfractaire en présence de MOD labile) en milieu côtier. Des expériences d’ajout simple ou combiné de MOD labile et récalcitrante ont été réalisées sur des communautés bactériennes de Mer Méditerranée et d’un fjord de Patagonie chilienne. Dans les deux cas, nous avons observé des changements plus importants de la composition communautaire bactérienne suite à un ajout combiné. Cependant, nous n’avons pas observé une plus forte consommation de MOD récalcitrante suite à l’ajout de composés labiles, ce qui suggère que le priming effect n’a pas eu lieu au cours de nos expériences. Enfin, nous avons étudié l’impact de la photodégradation de différentes sources de MOD (i.e. MOD récalcitrante de rivière, MOD labile provenant de phytoplancton) sur l’activité et la diversité de communautés bactériennes côtières. Nous avons observé que la photodégradation de la MOD issue d’une culture de phytoplancton entrainait à la fois une croissance bactérienne plus faible et une modification de la diversité bactérienne en faveur des AlphaprotéobactériesHeterotrophic bacterial communities in marine environment are exposed to a heterogeneous mixture of dissolved organic compounds with different bioavailability that may control both their activities and their composition. In the frame of this thesis, we studied the response of different coastal bacterial communities to the single or combined addition of various natural dissolved organic matter (DOM) photo-oxidized or not, presenting different bioavailability characteristics. Firstly, we studied the effects of the addition of highly bioreactive DOM derived from jellyfish on bacterial activities and community structure in a Mediterranean coastal lagoon. We observed that resilience of the bacterial community after the addition of DOM from the jellyfish was higher for metabolic functions than diversity, suggesting that jellyfish blooms can induce durable changes in the bacterial community structure in coastal lagoons. Secondly, we investigated the occurrence of priming effect (increase in microbial degradation of refractory DOM upon the addition of labile DOM) on coastal marine environments. Experiments with single or combined additions of recalcitrant and labile DOM sources were performed with a Mediterranean and a Patagonian fjord bacterial communities. In both cases we observed a greater effect of combined addition on bacterial community composition. However we did not observe an increase in recalcitrant DOM degradation of recalcitrant DOM following the addition of labile compounds, suggesting that priming effect did not occur during our experiments. Finally, we studied the impact of contrasted DOM (i.e. recalcitrant riverine DOM, labile phytoplankton-derived DOM) photodegradation on coastal bacterial communities activity and composition. We observed that photodegradation of phytoplankton-derived DOM led to a lower bacterial growth and changes in bacterial community diversity, in favour of Alphaproteobacteria
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Retamal, Leira. "Effet optique de la matière organique dissoute colorée sur la production primaire dans des systèmes d'estuaires nordiques : qualité, quantité et changements climatiques". Thesis, Université Laval, 2007. http://www.theses.ulaval.ca/2007/24859/24859.pdf.
Streszczenie:
Dans les régions nordiques, les changements climatiques sur les milieux terrestres auront des conséquences encore peu connues sur les écosystèmes aquatiques. La fonte du pergélisol et le changement de la composition végétale auront pour effets de libérer des concentrations élevées de matière organique allochtone vers les écosystèmes aquatiques. Cette matière organique dissoute colorée (CDOM) joue un rôle majeur dans l’atténuation de l’éclairement subaquatique. Cette étude s’intéresse aux effets optiques de la qualité et de la quantité du CDOM en système estuarien nordique. Le CDOM des systèmes d’estuaires de la Grande Rivière de la Baleine et du fleuve Mackenzie a été caractérisé par absorption et par fluorescence synchrone. Ces analyses ont révélé des différences fondamentales entre ces deux systèmes en terme de qualité et de quantité de CDOM. Cependant, une signature de fluorescence particulière a été mise en évidence pour le CDOM nordique, celle-ci étant plus constante que les propriétés d’absorption du CDOM. L’importance optique du CDOM dans l’atténuation de la radiation solaire a été observée dans le système estuarien du fleuve Mackenzie, rivière reconnue pour l’influence des particules sur l’éclairement subaquatique. Les stratégies pigmentaires, la composition du phytoplancton et la production primaire ont également été mesurés. Le CDOM et la matière particulaire contrôlaient l’éclairement dans le visible (400-700 nm), mais seule le CDOM affectait la radiation ultraviolette (<400 nm). Contrairement à la matière particulaire, l’effet optique du CDOM fluvial était mesurable même au-delà de l’épanchement du fleuve Mackenzie, sur le plateau de la Mer de Beaufort. L’impact d’un accroissement de la concentration de CDOM allochtone sur la production primaire a été mesuré dans le système d’estuaire de la Grande Rivière de la Baleine. Les analyses par modélisation ont montré que les modifications du régime spectral affectent la quantité d'éclairement disponible pour la photosynthèse, la profondeur de la zone euphotique, ainsi que le couplage spectral du phytoplancton. En utilisant l’approche expérimentale, les paramètres photosynthétiques ont été mesurés sous un régime spectral modifié par une concentration accrue de CDOM allochtone. Ceci a permis de démontrer que de hautes concentrations de CDOM contribuent à une réduction significative de la production primaire dans la colonne d’eau.
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Para, Julien. "Etude de la Matière Organique Dissoute Chromophorique et du rayonnement solaire (UV-visible) dans les eaux de surfaces côtières méditerranéennes et articques". Thesis, Aix-Marseille 2, 2011. http://www.theses.fr/2011AIX22041/document.
Streszczenie:
Afin de comprendre, caractériser et prédire l’évolution des cycles biogéochimiques océaniques face au changement climatique global, il est nécessaire d’appréhender au mieux la dynamique de la matière organique (MO) au niveau des interfaces « terre/océan ». Dans ce contexte, l’objectif général de cette thèse était d’améliorer les connaissances sur la dynamique de la fraction dissoute chromophorique de la MO (CDOM) des eaux de surface côtières méditerranéennes et arctiques, et d’en déterminer l’impact sur l’atténuation du rayonnement UV (UVR) et visible (PAR) sous-marin. Pour cela, l’étude des propriétés optiques d’absorbance et de fluorescence de la CDOM, couplée à des mesures radiométriques atmosphériques et sous-marines, ont été réalisées lors d’un cycle saisonnier en Baie de Marseille (station SOFCOM), et lors d’une mission océanographique en Mer de Beaufort durant l’été 2009. La Baie de Marseille est caractérisée par des quantités de CDOM faibles (aCDOM(350) = 0,10 ± 0,02 m-1), particulièrement à la fin de la période estivale de stratification, à cause de l’intensité de l’éclairement solaire, enrichi en UVR-B, qui dégrade et blanchie cette CDOM (SCDOM = 0,023 ± 0,003 nm-1). Dans cette zone côtière fortement urbanisée, la dynamique de la CDOM est pilotée par des processus biotiques (production biologique in situ et induite par les intrusions épisodiques du panache du Rhône) et abiotiques (photo-blanchiment et brassage). La CDOM est essentiellement d’origine autochtone, même lors d’événements d’intrusion du panache du Rhône (photo-dégradation de la CDOM terrestre durant son transit). Lors des périodes d’efflorescences algales, la CDOM se compose principalement de matériel récent, de type protéique (pic T), qui absorbe préférentiellement les courts UVR. Ces pulses de CDOM récente se superposent à un persistent signal de fond de CDOM composé majoritairement de matériel âgé, de type humique (pics M et C), qui absorbe les UVR et également le PAR. Au niveau du plateau Canadien de la Mer de Beaufort, la CDOM est très abondante (aCDOMmax(350) = 6,36 m-1), fortement influencée par les apports allochtones du Mackenzie (pics A-C et M) et décroit de manière conservatrice avec la salinité. Dans les eaux marines (salinité >25), la CDOM, qui présente de plus faibles concentrations (aCDOM(350) = 0,21 ± 0,13 m-1), provient d’une production biologique in situ récente favorisée par des upwellings ainsi que d’injections de CDOM (pics B-T et M) lors de la formation/fonte de la glace de mer. Etonnamment, la source principale du composé « humique marin » (pic M) n’est pas autochtone. Elle est issue d’apports allochtones provenant du Mackenzie. Celui-ci draine en effet de nombreux lacs qui sont le siège d’une intense activité biologique, et il est proposé dans cette thèse que les macrophytes qui s’y développent seraient à l’origine du pic M. Cette source de CDOM biologique allochtone, couplée aux processus de photo-blanchiment et d’absorption sur les particules de la CDOM terrestre, pourraient expliquer les valeurs élevées de SCDOM (≈ 0,020 nm-1) du Mackenzie en étéTo understand, characterize, and predict the evolution of oceanic biogeochemical cycles in relation to the global climate change, it is necessary to better understand the dynamics of organic matter (OM). In this context, the overall objective of this thesis was to get more insights chromophoric dissolved fraction of OM (CDOM) dynamics in surface Mediterranean and Arctic coastal waters and to determine the impact on attenuation of ultraviolet (UVR) and visible (PAR) underwater radiation. For this, the study of optical properties of absorbance and fluorescence of CDOM, coupled with atmospheric and underwater radiometric measurements, were made during a seasonal cycle in the Bay of Marseille (SOFCOM station), and in the Beaufort Sea during summer 2009. The Bay of Marseilles is characterized by low amounts of CDOM (aCDOM(350) = 0.10 ± 0.02 m-1), particularly in end summer stratification period due to the intensity of the solar irradiance, enriched in UVR-B, which degrades and bleaches CDOM (SCDOM = 0.023 ± 0.003 nm-1). In this highly urbanized coastal area, the dynamics of CDOM are driven by biotic processes (in situ biological production and within the Rhône River plume) and abiotic (photo-bleaching and mixing). Our results showed that CDOM is mostly of autochthonous origin, even during Rhône plume intrusion events (photo-degradation of terrestrial CDOM during the transit). During bloom periods, the CDOM consists mainly of a recent type protein (peak T), which preferentially absorbs in the short UVR. These pulses of recent CDOM are superimposed on a persistent background of CDOM mainly composed of aged material, humic-type (peaks M and C), which absorbs UVR and PAR. Over the Canadian shelf of the Beaufort Sea, CDOM is highly abundant (aCDOMmax (350) = 6.36 m-1) and strongly influenced by allochthonous inputs from the Mackenzie (peaks A-C and M) decreasing conservatively with salinity. In marine waters (salinity> 25), CDOM had lower concentrations (aCDOM(350) = 0.21 ± 0.13 m-1) and originated from a recent in situ biological production favored by upwelling and brine injections (peaks B-T and M). Surprisingly, the main source of the marine humic-like component (peak M) was not autochthonous. This material originates from allochthonous inputs from the Mackenzie River, which traverses numerous lakes where intense biological activity occurs. We suggest that this activity is mainly due to the macrophytes development, which may in part explain the origin of the peak M. This source of organic allochthonous CDOM coupled to other processes such as photobleaching and absorption on the particles of terrestrial CDOM, could explain the high values of SCDOM (≈ 0.020 nm-1) recorded in the Mackenzie during summertime
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Sánchez-Pérez, Elvia Denisse. "Rôle des mécanismes biotiques et abiotiques dans la dynamique de la matière organique dissoute dans les écosystèmes marins pélagiques (Méditerranée Nord Occidentale)". Thesis, Paris 6, 2015. http://www.theses.fr/2015PA066474/document.
Streszczenie:
La matière organique dissoute chromophorique (CDOM) est une fraction significative du pool global de matière organique dissoute (MOD) dans les océans. La CDOM absorbe une partie de la lumière dans le domaine du rayonnement ultraviolet (UV-R) et du visible. Une fraction de cette CDOM peut émettre une fluorescence lorsqu'elle est excitée par un UV-R. Cette fraction est alors appelée matière organique dissoute fluorescente (FDOM). La CDOM a donc d'une part, un effet positif, en protégeant les cellules contre les dommages causés par les UV-R, mais d'autre part, un effet négatif en réduisant la quantité de radiation disponible pour la photosynthèse. Les propriétés optiques de la CDOM, particulièrement sensibles aux processus physiques (abiotiques) et biologiques (biotiques), renseignent sur l'intensité des processus biogéochimiques en milieux aquatiques. Des suivis de la dynamique de la CDOM en zones côtière et hauturière en Méditerranée Nord occidentale ont permis de décrire différentes tendances temporelles claires, qui vont d’une faible à une forte saisonnalité et qui peuvent être découplées des variations du pool global de MOD caractérisé par les concentrations en carbone organique dissous (COD). Dans les zones tempérées, les événements météorologiques conduisent à des changements beaucoup plus brusques dans la frange littorale que dans l’océan, où les variations tendent à être plus progressives au cours de l'année. En outre, l'apport de nutriments et de polluants dans les zones côtières est fortement influencé par l'activité anthropogénique et ces entrées ne suivent pas nécessairement de tendances saisonnières nettes. Dans la présente étude qui effectue un premier bilan de la distribution et du devenir de la CDOM/FDOM aux stations d'observation à long terme du laboratoire Arago (stations côtière SOLA et hauturière MOLA) à partir respectivement d'un suivi hebdomadaire et mensuel, nous nous sommes attachés à extraire un signal cohérent et une variabilité claire des sources des différentes fractions de la MOD entre février 2013 et avril 2014 ceci, de manière à mieux comprendre les rôles respectifs des facteurs biotiques et abiotiques. Nos observations ont ensuite pu être replacées dans un contexte synoptique d'évolution climatologique des écosystèmes méditerranéensChromophoric dissolved organic matter (CDOM) is a major fraction of dissolved organic matter (DOM). CDOM absorbs light over a broad range of ultraviolet (UV-R) and visible wavelengths. A small fraction of CDOM can emit fluorescence when excited by ultraviolet radiation; so called fluorescent dissolved organic matter (FDOM). CDOM plays a key role in regulating light penetration into the ocean, absorbing high-energy electromagnetic spectrum (visible and ultraviolet light) waves. On one hand, it protects aquatic organisms of potential photo-damage; in the other hand it induces a negative effect by reducing light for photosynthesis. The optical properties of the CDOM are sensitive to biological (biotic) and physical (abiotic) processes and for this reason the colored matter can provide valuable information about the biogeochemical processes in aquatic environments. CDOM monitoring in Mediterranean coastal areas has shown different temporal trends, which go from weak to strong seasonality. Interestedly, these temporal trends were uncoupled with those of the total dissolved organic carbon. In temperate areas, episodic meteorological events can induce much more abrupt changes in the littoral than in the open sea, where changes tend to be more gradual along the year. In addition, the input of nutrients and pollutants in coastal areas is strongly influenced by the anthropogenic activity on land, and those inputs do not necessarily follow seasonal trends. In the present study, weekly and monthly samplings were performed to investigate the temporal variability in SOLA and MOLA stations, respectively. The fluctuation of different fractions of dissolved organic matter (DOM) was evaluated from February 2013 to April 2014 and referred to long time-frame databases of SOLA and MOLA stations. Inorganic nutrients and chlorophyll shown the classical seasonal patterns, with a winter period characterized by an enrichment of surface waters favoring the spring bloom, followed by a calm period that allows the summer stratification and the depletion of nutrients in the photic zone. The stratification extended until autumn winds and low temperatures eroded the thermocline. In contrast, colored DOM fractions did not follow a clear temporal trend. Interestingly, dissolved organic carbon (DOC) exhibited the highest variability in summer, when the rest of parameters showed minimum variations. To explain this mismatch we proposed a sequence of abiotic and biotic phenomena driving the DOC dynamics. In the suggested conceptual frame, DOC dynamics depended strongly on episodic meteorological events (winds, rains, etc.) along the year, except in summer, where the biological factors were more relevant. In order to better understand the influence of biological factors, we examined the temporal trends of phytoplankton composition in relation to those of the different colored DOM fractions. We found that both phytoplankton and CDOM were strongly influenced by abiotic factors such as the intrusions of fresh waters, the vertical mixing due to convection and the light exposure. However we did not find a correlation between any of the CDOM fractions and any of phytoplankton groups. In addition, we use the dust deposition database of ADEPT project (ICM-CSIC, Barcelona) to investigate the potential role of atmospheric deposition in the CDOM temporal variability, and also performed two dust addition experiments with natural plankton communities collected in the Catalan coast
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Sánchez-Pérez, Elvia Denisse. "Rôle des mécanismes biotiques et abiotiques dans la dynamique de la matière organique dissoute dans les écosystèmes marins pélagiques (Méditerranée Nord Occidentale)". Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2015. https://accesdistant.sorbonne-universite.fr/login?url=https://theses-intra.sorbonne-universite.fr/2015PA066474.pdf.
Streszczenie:
La matière organique dissoute chromophorique (CDOM) est une fraction significative du pool global de matière organique dissoute (MOD) dans les océans. La CDOM absorbe une partie de la lumière dans le domaine du rayonnement ultraviolet (UV-R) et du visible. Une fraction de cette CDOM peut émettre une fluorescence lorsqu'elle est excitée par un UV-R. Cette fraction est alors appelée matière organique dissoute fluorescente (FDOM). La CDOM a donc d'une part, un effet positif, en protégeant les cellules contre les dommages causés par les UV-R, mais d'autre part, un effet négatif en réduisant la quantité de radiation disponible pour la photosynthèse. Les propriétés optiques de la CDOM, particulièrement sensibles aux processus physiques (abiotiques) et biologiques (biotiques), renseignent sur l'intensité des processus biogéochimiques en milieux aquatiques. Des suivis de la dynamique de la CDOM en zones côtière et hauturière en Méditerranée Nord occidentale ont permis de décrire différentes tendances temporelles claires, qui vont d’une faible à une forte saisonnalité et qui peuvent être découplées des variations du pool global de MOD caractérisé par les concentrations en carbone organique dissous (COD). Dans les zones tempérées, les événements météorologiques conduisent à des changements beaucoup plus brusques dans la frange littorale que dans l’océan, où les variations tendent à être plus progressives au cours de l'année. En outre, l'apport de nutriments et de polluants dans les zones côtières est fortement influencé par l'activité anthropogénique et ces entrées ne suivent pas nécessairement de tendances saisonnières nettes. Dans la présente étude qui effectue un premier bilan de la distribution et du devenir de la CDOM/FDOM aux stations d'observation à long terme du laboratoire Arago (stations côtière SOLA et hauturière MOLA) à partir respectivement d'un suivi hebdomadaire et mensuel, nous nous sommes attachés à extraire un signal cohérent et une variabilité claire des sources des différentes fractions de la MOD entre février 2013 et avril 2014 ceci, de manière à mieux comprendre les rôles respectifs des facteurs biotiques et abiotiques. Nos observations ont ensuite pu être replacées dans un contexte synoptique d'évolution climatologique des écosystèmes méditerranéensChromophoric dissolved organic matter (CDOM) is a major fraction of dissolved organic matter (DOM). CDOM absorbs light over a broad range of ultraviolet (UV-R) and visible wavelengths. A small fraction of CDOM can emit fluorescence when excited by ultraviolet radiation; so called fluorescent dissolved organic matter (FDOM). CDOM plays a key role in regulating light penetration into the ocean, absorbing high-energy electromagnetic spectrum (visible and ultraviolet light) waves. On one hand, it protects aquatic organisms of potential photo-damage; in the other hand it induces a negative effect by reducing light for photosynthesis. The optical properties of the CDOM are sensitive to biological (biotic) and physical (abiotic) processes and for this reason the colored matter can provide valuable information about the biogeochemical processes in aquatic environments. CDOM monitoring in Mediterranean coastal areas has shown different temporal trends, which go from weak to strong seasonality. Interestedly, these temporal trends were uncoupled with those of the total dissolved organic carbon. In temperate areas, episodic meteorological events can induce much more abrupt changes in the littoral than in the open sea, where changes tend to be more gradual along the year. In addition, the input of nutrients and pollutants in coastal areas is strongly influenced by the anthropogenic activity on land, and those inputs do not necessarily follow seasonal trends. In the present study, weekly and monthly samplings were performed to investigate the temporal variability in SOLA and MOLA stations, respectively. The fluctuation of different fractions of dissolved organic matter (DOM) was evaluated from February 2013 to April 2014 and referred to long time-frame databases of SOLA and MOLA stations. Inorganic nutrients and chlorophyll shown the classical seasonal patterns, with a winter period characterized by an enrichment of surface waters favoring the spring bloom, followed by a calm period that allows the summer stratification and the depletion of nutrients in the photic zone. The stratification extended until autumn winds and low temperatures eroded the thermocline. In contrast, colored DOM fractions did not follow a clear temporal trend. Interestingly, dissolved organic carbon (DOC) exhibited the highest variability in summer, when the rest of parameters showed minimum variations. To explain this mismatch we proposed a sequence of abiotic and biotic phenomena driving the DOC dynamics. In the suggested conceptual frame, DOC dynamics depended strongly on episodic meteorological events (winds, rains, etc.) along the year, except in summer, where the biological factors were more relevant. In order to better understand the influence of biological factors, we examined the temporal trends of phytoplankton composition in relation to those of the different colored DOM fractions. We found that both phytoplankton and CDOM were strongly influenced by abiotic factors such as the intrusions of fresh waters, the vertical mixing due to convection and the light exposure. However we did not find a correlation between any of the CDOM fractions and any of phytoplankton groups. In addition, we use the dust deposition database of ADEPT project (ICM-CSIC, Barcelona) to investigate the potential role of atmospheric deposition in the CDOM temporal variability, and also performed two dust addition experiments with natural plankton communities collected in the Catalan coast
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Falantin, Cécilia. "Influence du soufre sur la complexation de cations métalliques par la matière organiques dissoute : du milieu naturel au modèle". Electronic Thesis or Diss., Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10173.
Streszczenie:
La matière organique (MO) des systèmes aquatiques est constituée d’un mélange complexe de macromolécules qui a une grande capacité d’interaction avec les métaux modifiant ainsi leur biodisponibilité. Il existe une grande variété de sites complexants susceptibles de fixer les ions métalliques. L’objectif de ce travail est de mieux appréhender le processus de complexation de certains cations par différents sites chélatants oxygénés et soufrés de la MO. Pour atteindre cet objectif, trois catégories de MO ont été étudiées : la MO disoute (MOD) issue de masse d’eau, la MOD fractionnée et des molécules modèles de la MO. Dans chacune de ces classes, des échantillons soufrés et oxygénés ont été comparés pour permettre d’évaluer l’influence de la présence de sites soufrés sur les propriétés complexantes des métaux par la MO. Les études ont été menées au moyen de méthodes de chimiométrie et de chimie quantique combinées à des techniques de spectroscopie électronique. Les résultats obtenus ont montré que la MOD, caractérisée dans un premier temps, voit ses capacités complexantes augmenter avec la concentration en soufre. Le soufre semble avoir un effet sur le pouvoir complexant, mais aucune information spectrale n’a pu prouver la présence de complexes obtenus à partir de sites soufrés. L’utilisation de molécules modèles a quant à elle mise en évidence, pour un grand nombre de cations et pour deux types de fonctions, le pouvoir complexant supérieur des sites soufrés par rapport aux sites oxygénés. Il a également été montré qu’une fonction dithiol a un pouvoir de fixation des métaux plus important qu’une fonction hydroxy-thiocétoneOrganic matter (OM) of aquatic systems is a complex mixture of macromolecules which has a high capacity for interaction with metals and thus modifies their bioavailability. There is a wide variety of complexing sites available to bind metal ions. The objective of this work is to have a better understanding of the process of complexation of certain cations by different oxygenated and sulfur-containing chelating sites of OM. To achieve this objective, three categories of OM were studied: dissolved OM (DOM) from fresh water, fractionated DOM and model compounds of OM. In each of these classes, sulfur and oxygen samples were compared to evaluate the influence of the presence of sulfur-containing sites on the complexing properties of metals by OM. The studies were conducted using chemometric and quantum chemistry methods combined with electronic spectroscopy techniques. The results obtained showed that the MON, characterized initially, sees its complexing capacities increase with the concentration of sulfur. Sulfur appears to have an effect on the complexing power, but no spectral information has been able to prove the presence of complexes obtained from sulfur-containing sites. The use of model molecules has shown the higher complexing power of the sulfur-containing sites compared to the oxygenated one for a large number of cations and for two types of functions. It has also been shown that a dithiol function has a greater binding power of metals than a hydroxy-thioketone function
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Jacquin, Céline. "Caractérisation de la Matière Organique Dissoute (DOM) et de ses interactions avec une séparation par membrane pour l'amélioration du contrôle des BioRéacteurs à Membranes (BàM)". Thesis, Montpellier, 2017. http://www.theses.fr/2017MONTT063/document.
Streszczenie:
Les BioRéacteurs à Membranes (BàM) sont une technologie adaptée à l’un des challenges du 21ème siècle : la réutilisation des eaux usées.En combinant un traitement biologique et une filtration membranaire, ce procédé permet d’atteindre une qualité d’eau adaptée à la réutilisation en permettant une désinfection physique totale. Néanmoins, son essor économique est fortement limité par le colmatage membranaire qui, quand le système est optimisé, est dû principalement à la Matière Organique Dissoute (DOM). Afin de comprendre et de maitriser ce colmatage, des outils ont été développés pour identifier les composés de la DOM responsables du colmatage. Ainsi, au cours de cette thèse, la DOM de deux BàM, alimentés par des effluents réels, a été étudiée ; un BàM traitant des eaux usées urbaines(station d’épuration de La Grande Motte) et un BàM échelle pilote traitant des urines réelles. La matière organique dissoute issue du premier BàMa ainsi été fractionnée par taille et par hydrophobicité pour identifier les mécanismes de colmatage associés à chaque fraction.Des tests de filtration, réalisés sur les différentes fractions, ont permis d’identifier les colloïdes (protéines) comme responsables majeurs du colmatage externe (gâteau) et les substances humiques comme responsables du colmatage interne. En combinant ces tests de filtration avec des mesures de fluorescence3D (3DEEM), étant une méthode rapide dont le signal facilement exploitable, il a été possible de définir des indicateurs qualitatifs pour ces deux familles de colmatants. Par la suite, en combinant la 3DEEM avec une méthode de séparation et quantification par taille (LC-OCD), le signal de 3DEEM qualitatif a été calibré pour donner une information quantitative et de taille au travers d'une analyse rapide.Ces nouveaux indicateurs ont ensuite été mesurés sur site et ont permis d’établir des liens entre les paramètres opératoires ou la qualité de l’intrant pour le suivi global de la DOM et son impact sur le colmatage. Ces outils soulignent toute la potentialité de la fluorescence 3D comme indicateur en temps réel du suivi, du contrôle et de l’optimisation de l‘étape de séparation membranaireMembrane BioReactors (MBR) are suitable technology to face one of the major 21th century challenges : wastewater reuse.Combining biological treatment with membrane separation step, MBR produce reusable water through total physical disinfection. Nevertheless, it democratization is limited by membrane fouling that is mainly caused by Dissolved Organic Matter (DOM) compounds when the system is optimized.In order to understand and control membrane fouling, tools were developed to identify DOM compounds responsible for this phenomenon.Thus, this PhD work, focused on studying the DOM taken from two MBR fed with real wastewater: a full-scale MBR treating urban wastewater (La Grande-Motte wastewaster treatment plant) and a lab-scale MBR treating urine from source-separated toilets.Dissolved organic matter collected in the first MBR was fractionated by size and hydrophobicity to identify fractions’ fouling mechanisms. Then, filtration tests performed on the different fractions highlighted the role of colloids (proteins) in external fouling (cake) and humic substances in internal fouling. Filtration tests were combined with fluorescence3D (3DEEM) measurements, which is a quick identification method with an easy extracted signal, allowing to define qualitative indicators for both foulants classes.After, coupling 3DEEM with a size separation and quantification method (LC-OCD), qualitative signals from foulants indicators were calibrated. Thus, using 3DEEM it was possible to obtain a quantitative and size information about DOM foulants. These new indicators were used on-site and allowed establishing links between DOM and operating parameters or influent quality, which is necessary for DOM global control and its impact on membrane fouling. These tools highlight the potentiality for 3DEEM on-line application for separation step monitoring, control and optimization
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Paillard, Hervé. "Etude de la minéralisation de la matière organique dissoute en milieu aqueux dilué par ozonation, oxydation avancée O3/H2O2 et ozonation catalytique hétérogène". Poitiers, 1994. http://www.theses.fr/1994POIT2357.
Streszczenie:
On assiste, depuis plusieurs annees, a une augmentation sensible de la concentration en carbone organique dans les eaux a potabiliser. Cette matrice organique presente une fraction soluble importante, mal retenue par les filieres de traitement classiques. Pour combattre les problemes de qualite d'eau lies a un exces de composes organiques dissous (micropollants, thm, tox, codb), nous avons cherche a mettre au point, dans cette etude, un procede d'oxydation totale du carbone organique utilisant l'ozone. Il est montre, avec plusieurs types d'eaux (eau pure avec molecules modeles, eau reconstituee avec substances humiques et eaux naturelles), qu'un degre d'oxydation pousse peut etre atteint sur des molecules organiques refractaires a une ozonation simple par la mise en uvre d'une oxydation radicalaire avec le systeme o#3/h#2o#2. Le mecanisme d'oxydation radicalaire de l'atrazine est particulierement etudie, aussi bien en eau pure qu'en eau naturelle. Les sous produits d'oxydation sont assez differents mais on retrouve, dans les deux cas, la desethyl-atrazine et la deisopropyl-atrazine comme sous-produits majoritaires. Les conditions optimales d'application du systeme o#3/h#2o#2 sont les memes quelles que soient la nature des molecules organiques a oxyder, c'est a dire: un ph voisin de 7,5 (entre 7,5 et 8,0). Un ratio h#2o#2 injecte/o#3 injecte de 0,5 mole par mole. Les pieges a radicaux, l'alcalinite en particulier, ainsi que la nature de la matrice organique n'influent pas sur ces conditions optimales d'application mais entrainent une reduction importante de la vitesse et du rendement d'oxydation. Un modele predictif d'oxydation des micropolluants en eau naturelle, etabli a partir des donnees de la bibliographie et des resultats experimentaux, a permis de simuler avec une bonne precision l'effet des parametres les plus importants (doses d'o#3 et d'h#2o#2, ph, alcalinite, cot, temperature, type de micropolluant et sa concentration) du traitement d'oxydation par l'ozone seul ou par le systeme o#3/h#2o#2. En eau naturelle, l'oxydation du cot et de la plupart des micropolluants reste incomplete. Il est possible d'accroitre le pouvoir d'oxydation de l'ozone et de l'oxydation avancee o#3/h#2o#2 par la mise en uvre, dans le milieu reactionnel, d'un catalyseur solide a base d'un oxyde mixte de ti-cu (appele gat) depose sur support alumine. Ce catalyseur semble limiter l'effet de piege a radicaux de l'alcalinite et du cot. L'ozonation catalytique o#3/gat est un systeme oxydant presentant une selectivite importante vis a vis du codb et des molecules organiques a fonctions carboxyliques et aldehydes-cetones dans une moindre mesure. L'injection de h#2o#2 pendant l'ozonation catalytique rend ce systeme moins selectif. Ainsi, la combinaison o#3/h#2o#2/gat permet d'oxyder des pesticides organo-chlores du type lindane, hch et endosulfan en eau naturelle a un degre beaucoup plus eleve que celui obtenu avec le systeme o#3/h#2o#2
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Martias, Chloé. "Dynamique de la matière organique dissoute colorée et fluorescente en zone lagonaire tropicale dans le Pacifique Sud (Nouvelle Calédonie) : influences climatiques et anthropogéniques". Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0133/document.
Streszczenie:
Le lagon de la Nouvelle Calédonie (Pacifique Sud-Ouest), est drainé par les entrées fluviales et océaniques sous la pression de l’érosion des sols ultramafiques (enrichies en Nickel et Cobalt). Le but de cette thèse était de mieux comprendre les sources et la variabilité spatio-temporelle de la matière organique dissoute colorée (MODC) et fluorescente (MODF) le long de continuum rivière-côte-lagon-large en zone lagonaire tropicale du Pacifique dans un contexte de changement climatique et d’anthropisation locale (activité minière). Les côtes Est et Ouest calédoniennes ont été échantillonnées pendant 1 an et demi et pendant la campagne CALIOPE 3 (côte Est) lors d’un épisode El Niño fort (2015-2016), ponctués de forts épisodes pluvieux. L’analyse parallèle factorielle (PARAFAC) des matrices d’excitation-émission de fluorescence (MEEFs) a abouti à l’indentifications de 5 fluorophores : humique-like marin, 2 tyrosine-like, et tryptophane-like d’origine autochtone issus des compartiments phytoplanctoniques et bactériens, et un fluorophore humique-like d’origine allochtone provenant des rivières drainant les côtes. La MODC à 350 et 442 nm suivait une dynamique fortement dépendante des apports fluviaux pouvant être découplée de la dynamique de la MODF. La MODF sur la côte Est suivait un cycle saisonnier (saison sèche/humide) contrairement à la côte Ouest dépendante de d'évènements pluvieux sporadiques. Des fluorophores (humique, tyrosine et tryptophane-like) ont montré des affinités avec certains métaux traces (Nickel, Manganèse, Cobalt) ce qui a permis de développer une expérience de quenching de fluorescence pour déterminer le pouvoir complexant de la MODF naturelleNew Caledonia (South-West Pacific) is a tropical area under strong environmental pressure (climate change and local anthropogenic forcing). The aim of this thesis was to gain a better understanding of the colored (CDOM) and fluorescent (FDOM) dissolved organic matter dynamic in the New Caledonia Lagoon where strong ultramafic erosion pressure is associated with trace metals (i.e., nickel, manganese and cobalt). 3D spectrofluorimetry was used to characterize the CDOM/FDOM. The West and East coasts were sampled during one year and a half in a context of El Niño (2015-2016), interrupted by strong rainy events (storms) and during CALIOPE 3 cruise (East coast). A parallel factor analysis (PARAFAC) of EEMF led to the identification of 5 fluorophores: marine humic-like, 2 tyrosine-like and tryptophan-like peaks (T2 peak) from the biological balance between phytoplankton and bacterioplankton and a terrestrial humic-like from rivers draining caledonian coast. The CDOM signal at 350 and 442 nm had a strong dependency on river inputs accentuated during storms and revealed photodegraded CDOM. The FDOM signal in the East showed a seasonal cycle (wet/dry season) contrary to the West coast depending on sporadic rainy events. Data acquired during the CALIOPE 3 were coupled with trace metal concentrations, biogeochemical parameters, and plankton communities. Some fluorophores displayed a preferential association with nickel and cobalt. The complexation capacities of these fluorophores toward trace metals were revealed by a quenching experiment that allowed to derive complexation constants
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Martias, Chloé. "Dynamique de la matière organique dissoute colorée et fluorescente en zone lagonaire tropicale dans le Pacifique Sud (Nouvelle Calédonie) : influences climatiques et anthropogéniques". Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0133.
Streszczenie:
Le lagon de la Nouvelle Calédonie (Pacifique Sud-Ouest), est drainé par les entrées fluviales et océaniques sous la pression de l’érosion des sols ultramafiques (enrichies en Nickel et Cobalt). Le but de cette thèse était de mieux comprendre les sources et la variabilité spatio-temporelle de la matière organique dissoute colorée (MODC) et fluorescente (MODF) le long de continuum rivière-côte-lagon-large en zone lagonaire tropicale du Pacifique dans un contexte de changement climatique et d’anthropisation locale (activité minière). Les côtes Est et Ouest calédoniennes ont été échantillonnées pendant 1 an et demi et pendant la campagne CALIOPE 3 (côte Est) lors d’un épisode El Niño fort (2015-2016), ponctués de forts épisodes pluvieux. L’analyse parallèle factorielle (PARAFAC) des matrices d’excitation-émission de fluorescence (MEEFs) a abouti à l’indentifications de 5 fluorophores : humique-like marin, 2 tyrosine-like, et tryptophane-like d’origine autochtone issus des compartiments phytoplanctoniques et bactériens, et un fluorophore humique-like d’origine allochtone provenant des rivières drainant les côtes. La MODC à 350 et 442 nm suivait une dynamique fortement dépendante des apports fluviaux pouvant être découplée de la dynamique de la MODF. La MODF sur la côte Est suivait un cycle saisonnier (saison sèche/humide) contrairement à la côte Ouest dépendante de d'évènements pluvieux sporadiques. Des fluorophores (humique, tyrosine et tryptophane-like) ont montré des affinités avec certains métaux traces (Nickel, Manganèse, Cobalt) ce qui a permis de développer une expérience de quenching de fluorescence pour déterminer le pouvoir complexant de la MODF naturelleNew Caledonia (South-West Pacific) is a tropical area under strong environmental pressure (climate change and local anthropogenic forcing). The aim of this thesis was to gain a better understanding of the colored (CDOM) and fluorescent (FDOM) dissolved organic matter dynamic in the New Caledonia Lagoon where strong ultramafic erosion pressure is associated with trace metals (i.e., nickel, manganese and cobalt). 3D spectrofluorimetry was used to characterize the CDOM/FDOM. The West and East coasts were sampled during one year and a half in a context of El Niño (2015-2016), interrupted by strong rainy events (storms) and during CALIOPE 3 cruise (East coast). A parallel factor analysis (PARAFAC) of EEMF led to the identification of 5 fluorophores: marine humic-like, 2 tyrosine-like and tryptophan-like peaks (T2 peak) from the biological balance between phytoplankton and bacterioplankton and a terrestrial humic-like from rivers draining caledonian coast. The CDOM signal at 350 and 442 nm had a strong dependency on river inputs accentuated during storms and revealed photodegraded CDOM. The FDOM signal in the East showed a seasonal cycle (wet/dry season) contrary to the West coast depending on sporadic rainy events. Data acquired during the CALIOPE 3 were coupled with trace metal concentrations, biogeochemical parameters, and plankton communities. Some fluorophores displayed a preferential association with nickel and cobalt. The complexation capacities of these fluorophores toward trace metals were revealed by a quenching experiment that allowed to derive complexation constants
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Falantin, Cécilia. "Influence du soufre sur la complexation de cations métalliques par la matière organiques dissoute : du milieu naturel au modèle". Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10173.
Streszczenie:
La matière organique (MO) des systèmes aquatiques est constituée d’un mélange complexe de macromolécules qui a une grande capacité d’interaction avec les métaux modifiant ainsi leur biodisponibilité. Il existe une grande variété de sites complexants susceptibles de fixer les ions métalliques. L’objectif de ce travail est de mieux appréhender le processus de complexation de certains cations par différents sites chélatants oxygénés et soufrés de la MO. Pour atteindre cet objectif, trois catégories de MO ont été étudiées : la MO disoute (MOD) issue de masse d’eau, la MOD fractionnée et des molécules modèles de la MO. Dans chacune de ces classes, des échantillons soufrés et oxygénés ont été comparés pour permettre d’évaluer l’influence de la présence de sites soufrés sur les propriétés complexantes des métaux par la MO. Les études ont été menées au moyen de méthodes de chimiométrie et de chimie quantique combinées à des techniques de spectroscopie électronique. Les résultats obtenus ont montré que la MOD, caractérisée dans un premier temps, voit ses capacités complexantes augmenter avec la concentration en soufre. Le soufre semble avoir un effet sur le pouvoir complexant, mais aucune information spectrale n’a pu prouver la présence de complexes obtenus à partir de sites soufrés. L’utilisation de molécules modèles a quant à elle mise en évidence, pour un grand nombre de cations et pour deux types de fonctions, le pouvoir complexant supérieur des sites soufrés par rapport aux sites oxygénés. Il a également été montré qu’une fonction dithiol a un pouvoir de fixation des métaux plus important qu’une fonction hydroxy-thiocétoneOrganic matter (OM) of aquatic systems is a complex mixture of macromolecules which has a high capacity for interaction with metals and thus modifies their bioavailability. There is a wide variety of complexing sites available to bind metal ions. The objective of this work is to have a better understanding of the process of complexation of certain cations by different oxygenated and sulfur-containing chelating sites of OM. To achieve this objective, three categories of OM were studied: dissolved OM (DOM) from fresh water, fractionated DOM and model compounds of OM. In each of these classes, sulfur and oxygen samples were compared to evaluate the influence of the presence of sulfur-containing sites on the complexing properties of metals by OM. The studies were conducted using chemometric and quantum chemistry methods combined with electronic spectroscopy techniques. The results obtained showed that the MON, characterized initially, sees its complexing capacities increase with the concentration of sulfur. Sulfur appears to have an effect on the complexing power, but no spectral information has been able to prove the presence of complexes obtained from sulfur-containing sites. The use of model molecules has shown the higher complexing power of the sulfur-containing sites compared to the oxygenated one for a large number of cations and for two types of functions. It has also been shown that a dithiol function has a greater binding power of metals than a hydroxy-thioketone function
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Lambert, Thibault. "Sources, production et transfert du carbone organique dissous dans les bassins versants élémentaires sur socle : apports des isotopes stables du carbone". Phd thesis, Université Rennes 1, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00857422.
Streszczenie:
En dépit de son importance pour les écosystèmes aquatiques, l'origine et les mécanismes de production du carbone organique dissous (COD) sont toujours sujets à discussion. Cette thèse vise à mieux comprendre le rôle joué par l'hydrologie tant sur les mécanismes de production et la location des sources du COD que sur les flux et les processus de transfert du sol vers les cours d'eau. Un suivi haute fréquence des eaux du sol et de rivière a été réalisé sur la totalité d'un cycle hydrologique dans le bassin versant expérimental de Kervidy-Naizin (Morbihan, Observatoire de Recherche en Environnement (ORE) AgrHys). Le COD contenu dans ces eaux a été caractérisé par sa composition isotopique en carbone (δ13C), et ce suivi a été complété par l'analyse de la dynamique de la nappe. L'analyse des variations saisonnières de concentration et de composition du COD révèle l'existence d'un relais dans les sources et les mécanismes de production du COD dans les sols des zones de fond de vallée en phase avec les changements de régime hydrologique du bassin. Ainsi, lors de la période automnale de remontée de la nappe, le compartiment COD présente un caractère faiblement aromatique et une composition isotopique particulière, suggérant une origine microbienne. Ce réservoir de très faible taille (5% du flux annuel de COD exporté par le cours d'eau) est entièrement épuisé par les premières crues d'automne. La mise en charge de la nappe en versant conduit à la mobilisation d'un second réservoir de COD caractérisé par une aromaticité élevée et une signature isotopique proche de celle de la matière organique des sols. Ce compartiment correspond au fond humique " ancien " des sols et présente une taille nettement plus important que le premier (90% du flux annuel). Cependant ce compartiment ne se limite pas au COD produit dans sols des zones de bas-fond mais comprend aussi des apports de matières organiques issues des sols de bas de versant. Enfin, le rabattement de la nappe au milieu du printemps marque le début de la période d'assèchement du bassin versant et le retour dans les sols de bas-fond d'un COD faiblement aromatique et isotopiquement similaire à celui observé en automne. En conséquence, la teneur et la composition du COD véhiculé par le cours d'eau varient fortement à l'échelle saisonnière (variabilité temporelle des processus de production du COD). Les horizons superficiels des sols des zones de bas-fond sont la principale source de COD, par lesquels transitent entre 60 et 80% du flux de COD exporté lors des événements de crues. Concernant le réservoir humique, un résultat important est qu'il semble limité dans les sols de bas de versant, alors qu'il semble au contraire illimité dans les sols de bas fond. Au final, les résultats obtenus dans le cadre de cette thèse démontrent le contrôle majeur de la dynamique de la nappe sur les mécanismes de production de COD par le sol ainsi que sur la localisation spatiale et les flux de COD transférés de ces sols vers les cours d'eau à l'échelle de la saison. Ils valident également l'hypothèse émise selon laquelle l'exportation du COD par les cours d'eau ne résulterait pas d'un simple " flushing " du COD produit dans les sols de bas-fond mais mobiliserait plutôt un ensemble de sources localisées le long du continuum rivière-zone de bas-fond-zone de versant, et dont le caractère plus moins limité du réservoir expliquerait les dynamiques des concentrations en COD annuelles observées à l'exutoire de ces bassins. Un autre résultat majeur de cette thèse est la qualification des isotopes comme outil de traçage des sources et de la dynamique du COD dans les bassins versants. Un point clé de ce travail est la différenciation isotopiques des réservoirs COD des sols de bas-fond et des sols de bas de versant, qui a permis pour la première fois de révéler la participation de l'un et de l'autre au flux exporté à l'exutoire et d'estimer quantitativement leur contribution respective à ce même flux.
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Pernet-Coudrier, Benoit. "Influence de la matière organique dissoute sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux : cas de la Seine, un milieu sous forte pression urbaine". Phd thesis, Université Paris-Est, 2008. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00366692.
Streszczenie:
Ce doctorat s'intègre dans le projet ANR BIOMET (JC05_59809) et a eu pour vocation d'améliorer les connaissances actuelles sur l'influence de la matière organique dissoute sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux particulièrement dans le cas de système sous forte pression urbaine tel que la Seine. La compréhension de l'influence de la MOD sur la spéciation et la biodisponibilité des métaux suppose en outre que l'on connaisse précisément sa composition chimique ou plus exactement ses groupements fonctionnels. C'est pourquoi une partie de ces travaux est consacrée à l'extraction et la caractérisation de la matière organique dissoutes d'origine naturelle et urbaine. La caractérisation des fractions de MOD a été réalisée de manière originale par une approche multidimensionnelle à l'aide d'un véritable éventail de techniques analytiques (analyses élémentaires; isotopiques; fonctionnelles et moléculaires) permettant ainsi de mieux aborder l'influence de la MOD sur la spéciation et la biodisponibilité du cuivre et du plomb. Parallèlement à l'étude de caractérisation de la MOD, ce travail s'attache à mieux cerner le rôle de la MOD d'origine urbaine en particulier de la MOD hydrophile sur la spéciation et la biodisponibilité du cuivre et du plomb. Dans cet objectif, les techniques : potentiométrique à l'aide d'électrode ionique spécifique et la récente technique électrochimique AGNES ainsi que des biotests de toxicité aiguë (Daphnia magna) et de bioaccumulation (Fontinalis antipyretica) ont permis : - d'étudier la complexation du cuivre et du plomb par les fractions de MOD obtenues afin notamment de fournir des paramètres de complexations des MOD hydrophiles peu connues jusqu'à présent et ainsi mieux prédire le transport des métaux en milieu urbain. - d'évaluer le rôle protecteur de la MOD d'origine urbaine sur la biodisponibilité du cuivre. Les résultats ont montré que la MOD issue des effluents de station d'épuration et rejetée dans le milieu récepteur présente des caractéristiques originales à savoir un fort pourcentage de MOD hydrophile, c'est à dire une faible hydrophobicité et un degré d'aromaticité peu marqué soulignant le caractère peu réfractaire de cette MOD. En revanche une plus grande diversité fonctionnelle de la MOD d'origine urbaine par rapport à la MOD naturelle a été mise en évidence notamment par un taux de structures protéiques très important. Les résultats obtenus ici pour la première fois vis-à-vis des MOD hydrophiles d'origine urbaine ont montré une réactivité particulière vis-à-vis du cuivre. En effet les fractions HPI et plus généralement les fractions issues des effluents de station d'épuration ont montré une teneur en sites complexants plus élevée que ce qu'il avait été déjà observé pour des matières organiques naturelles. Les valeurs des constantes ne semblent pas varier d'une fraction à l'autre et assez peu suivant l'origine de la MOD. Le rôle particulier de l'azote dans la complexation du cuivre notamment sous la forme de groupements amines a été mis en évidence. Les approches utilisées pour évaluer la biodisponibilité du cuivre ont révélé pour l'ensemble des fractions de MOD un effet protecteur vis-à-vis du cuivre sur les organismes vivants. Néanmoins cet effet protecteur ne se trouve pas à la hauteur de celui pouvant être prédit par le modèle de l'ion libre principalement dû à une biodisponibilité de certains complexes organiques. Ceci peut être expliqué par l'important taux de structures protéiques dans ces MOD, les protéines étant connues pour jouer un rôle important dans les mécanismes de transports des métaux au sein des organismes. Par ailleurs, l'outil DGT (Diffusive gradient in thin films) a montré son efficacité pour évaluer la fraction biodisponible du cuivre
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Djae, Tanalou. "Propriétés de complexation de la matière organique dissoute vis-à-vis du cuivre dans les systèmes sol-plante amendés avec des produits résiduaires organiques". Thesis, Aix-Marseille, 2017. http://www.theses.fr/2017AIXM0092.
Streszczenie:
La compréhension des déterminants de la biodisponibilité du cuivre (Cu) dans les sols agricoles recevant des apports de produits résiduaires organiques (Pro) est un enjeu écotoxicologique majeur dans l’optique de préserver la fertilité des sols. La spéciation de Cu dans la solution du sol est classiquement considérée en écotoxicologie prédictive comme le principal déterminant chimique de la biodisponibilité de Cu pour les organismes du sol. Étant donné la forte affinité de Cu pour la matière organique dissoute (MOD), la spéciation de Cu dans la solution du sol est fortement conditionnée par la complexation de Cu avec la MOD. Les modèles de spéciation classiquement utilisés en écotoxicologie prédictive tiennent compte de la variabilité de la concentration en MOD mais sont paramétrés par défaut pour ce qui est des propriétés de complexation (densité et affinité des sites) de la MOD. Pourtant, les apports de Pro et les activités racinaires dans la rhizosphère semblent en mesure de modifier à la fois la concentration et les propriétés de complexation de la MOD. Mes travaux se sont donc proposés (i) de mettre en évidence la variabilité des propriétés de complexation de la MOD dans les systèmes sol-plante recevant des apports de Pro et (ii) d’évaluer l’impact de cette variabilité sur la prédiction de la spéciation de Cu en solutionUnderstanding copper (Cu) bioavailability determinants in agricultural soils amended with organic waste (OW) is a major ecotoxicological issue in order to preserve soil fertility. Copper speciation in soil solution is conventionally considered in predictive ecotoxicology as the main chemical determinant of Cu bioavailability for soil organisms. Considering the high affinity of Cu for dissolved organic matter (DOM), Cu speciation in soil solution is highly influenced by its complexation with DOM. The speciation models conventionally used in predictive ecotoxicology take into account the variability of DOM concentration but are parameterized by default regarding DOM complexing properties (density and site affinity). However, OW inputs and root activities in the rhizosphere appear able to alter both DOM concentration and its complexing properties. My PhD work proposed (i) to demonstrate the variability in DOM complexing properties in soil-plant systems amended with OW and (ii) to evaluate the impact of this variability on Cu speciation prediction in soil solution.A very wide variability in DOM complexing properties was observed between the 55 soils studied. Plants induced strong changes in DOM complexing properties. The contributions of OW to soil induced an almost systematic increase in DOM complexing properties. Besides considering changes in DOM concentration, pH and total Cu concentration in soil solution, the consideration of variability in DOM complexing properties has substantially improved the Cu speciation prediction in soil solution in comparison with WHAM default setting