Дисертації з теми "Contamination diffuse des sols"
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Dupuy, Alain. "Simulation de la contamination diffuse des eaux souterraines par les nitrates à l'échelle du bassin versant." Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2306.
Анотація:
La presente etude s'inscrit dans le cadre de recherches sur la gestion des pollutions diffuses agricole a l'echelle du bassin versant. Les sols et l'assolement observes sur un bassin versant pilote de poitou-charentes sont utilises dans un modele mecaniste stochastique agriflux pour simuler l'ecoulement de l'eau et le transport des nitrates dans la zone racinaire et dans la frange superieure de la zone non saturee sur une periode de 15 ans. Les resultats de cette sont utilises sous forme de flux saisonniers pour reconstituer les concentrations en nitrates rencontrees dans la nappe. Une approche basee sur un modele de melange a montre que l'on pouvait reconstituer les concentrations de nitrates dans la nappe en fonction des conditions hydrodynamiques et des flux d'eau et de nitrates percolant depuis la surface. Dans une seconde approche, le couplage hydrodynamique entre les differentes zones du milieu (racinaire, non saturee et saturee) est realise sur des modeles d'ecoulement et de transport adaptes a l'echelle du bassin versant. Les flux d'infiltration calcules par agriflux dans la zone non saturee sont utilises comme flux de recharge dans le modele hydrodynamique modflow qui est utilise pour simuler l'hydrodynamique transitoire sur l'ensemble du bassin. Les periodes de contraintes de 90 jours sont determinees a l'aide d'une analyse correlatoire sur les donnees pluviometrique et piezometrique, et permettent de reconstituer un pseudo-regime transitoire par une succession d'etats permanents. Le modele mt3d est utilise pour la simulation du transport des nitrates dans la nappe avec le meme decoupage temporel que celui de modflow. L'hydrodynamique et le transport sont reconstitues sur le bassin sur une periode de 15 ans avec un pas de temps saisonnier. La dynamique des teneurs en nitrates dans une nappe a l'echelle d'un bassin versant et l'impact de differentes pratiques culturales peuvent ainsi etre simules dans une optique de gestion des pollutions diffuses agricoles.
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Hullot, Olivier. "Approche d'écotoxicologie fonctionnelle par l'étude des interactions sol-plante-annélides en sol contaminé." Electronic Thesis or Diss., université Paris-Saclay, 2023. http://www.theses.fr/2023UPASB012.
Анотація:
La contamination des sols est un enjeu environnemental majeur. Une grande partie des sols contaminés en Europe le sont par des éléments traces métalliques. Celle-ci peut affecter les organismes édaphiques, avec souvent comme conséquence une diminution des activités biologiques. Pourtant plusieurs études ont montré l’importance des relations dites « belowground-aboveground » liant les communautés souterraines et aériennes des sols. Parmi elles, l’une des plus connues est l’interaction sol – plante – ver de terre. Ces derniers sont connus pour impacter positivement les fonctions écologiques des sols non contaminés. En effet, ils peuvent augmenter la production primaire des plantes et jouent également un rôle dans la régulation des communautés du sol. Mais dans le cas de sols contaminés, leur rôle reste encore peu documenté. Les enchytréides sont également des annélides oligochètes auxquels on prête le même rôle écologique que les vers de terre. Toutefois, peu d’études permettent d’appuyer cette hypothèse.Dans ce travail nous avons fait l’hypothèse que les connaissances acquises sur les interactions sol – plante – annélides en sol fertile sont transférables en sols contaminés et donc que les annélides peuvent, en interaction avec les plantes, participer à une valorisation de ces sols. Les questions suivantes ont été soulevées : i) y-a-t 'il des modifications de biodisponibilité des contaminants par l’activité des organismes ? Quel est l’impact réciproque des organismes entre eux ? Peut-on mettre en évidence un effet court terme versus long terme sur plusieurs générations de vers ? Pour répondre à ces questions nous avons fait des expérimentations ex situ. Nous avons utilisé un sol considéré comme marginal par sa texture sableuse, et contaminé in situ par plusieurs éléments traces métalliques (teneurs sublétales en Cu, Zn, Cd). Trois espèces biologiques ont été étudiées seules ou en interaction : le ver de terre Aporrectodea caliginosa, un ver de terre endogé communément retrouvé dans les sols agricoles, Enchytraeus albidus, un enchytréide à large habitat approprié pour les tests écotoxicologiques et enfin Lolium perenne, une herbe fourragère.Nous avons montré une amélioration de la production primaire du sol contaminé par les deux groupes d’annélides, via une amélioration de la biomasse des plantes, lorsqu’il y a une interaction proche entre les racines et les annélides, en lien avec une augmentation de la biodisponibilité des nutriments. Cependant, lorsqu’ils s’éloignent des racines, cet effet bénéfique disparait. Concernant les éléments traces, les annélides du sol tendent à augmenter leur disponibilité. Toutefois, la plante possède un pouvoir fort de régulation limitant les transferts d’éléments trace. Les teneurs internes d'éléments mesurées dans les organismes varient d’un élément à l’autre et d’une espèce biologique à l’autre, ainsi qu’en présence d’interactions entre organismes. Nous avons ainsi pu montrer que les modifications de l’environnement induites affectent tous les organismes. Nous avons notamment montré que la présence de plantes sur le long terme augmente la capacité du sol à les héberger même en sol contaminé. En revanche, la présence de vers de terre dans le sol facilite l’enfouissement des enchytréides dans les couches plus profondes du sol et tend à réduire leur nombre retrouvé en surface. Cette étude montre que dans nos conditions expérimentales les connaissances acquises dans les sols non contaminés concernant la biofertilisation peuvent être appliquées aux sols contaminés. Cependant, les flux d’éléments majeurs s’accompagnant de flux d’éléments traces, l’impact résultant doit être examiné dans tous les compartiments biologiques du système. Nous avons de plus observé des effets de rétroactions de la plante sur les vers de terre, suggérant l’importance de les prendre en compte pour avancer dans la compréhension des mécanismes sous-jacents aux interactions sol-plante-annélidesSoil pollution is key environmental issue. A large part of European soils is contaminated by trace elements. Depending on the contamination level organisms exposed to degraded and contaminated soils can be affected in a variety of ways but generally contamination affects the biological activity. However, several researches have shown the importance of ecological linkages in soils, particularly the so-called "belowground-aboveground" relationships that connect the below-ground and above-ground soil communities. One of the most well-known of these relationships is the soil-plant-earthworm interactions. Earthworms are known to improve the ecological functions associated with fertile soils. For example, they can increase the primary production of both wild and cultivated plants and at the same time they have a key role in regulating soil communities. But in the case of contaminated soil their role is still poorly documented. Enchytraeids are oligochaete annelids that play the same ecological role as earthworms. However, there are few researches that confirm this hypothesis, whatever the soil contaminated or not. In this work, we hypothesised that the knowledge gained on soil-plant-annelid interactions in non-contaminated soils are transferable to polluted soils. In this case, annelids in interaction with plants could participate to the valorisation of these soils. We raised several questions: Do activities of annelids in contaminated soils affect the bioavailability of trace elements? Is there a reciprocity of influence between the soil organisms or plants? Are the annelids effects on the short or the long-term following several annelid life cycles? To answer these questions, we performed ex-situ experiments in cosmes. We used a soil classified as marginal because of its sandy texture, and field contaminated by several metallic trace elements (sublethal contents in Cu, Zn, Cd). Three different biological species were studied, alone or in interaction: Aporrectodea caliginosa, an endogeic earthworm found in agricultural soils, Enchytraeus albidus, an enchytraeid with a large habitat suitable for ecotoxicological testing, and finally Lolium perenne, a forage grass.We have seen an increase in the primary output of the contaminated soil via an increase in plant biomass, when a close connection between the roots and the annelids was assessed. We also showed that both annelid species have the ability to increase biomass production. However, when they move away from the roots, this positive effect decreases. This favourable effect on plants is due to an increase in nutrient bioavailability, linked to the annelid activities. However, annelids also tend to increase trace metal fluxes, and then their environmental availability with high contents in soil solution. But the plant has in turn a powerful regulatory power that limits metal transfers to the soil pore water. Furthermore, the trace element values observed in organisms differ from one chemical species to the other, as well as from one biological species to the other. Finally, the presence of species and the changes in their habitat have an impact on other organisms. We have shown that the presence of plants is favourable to the development of earthworms, boosting the soil's capacity to host them over time. The presence of earthworms in the soil, on the other hand, accelerates the burial of enchytraeids in the deeper layers of the soil and tends to diminish the amount of enchytraeids detected in soil surface. In our experimental conditions, we confirm that knowledge acquired for uncontaminated soils can be applied also for contaminated soils. However, fluxes of major elements are accompanied by fluxes of trace elements whose impact have to be checked in all the biological compartments of the system. Finally, we detected feedback from the plant to the earthworms, indicating intricate soil-plant-annelid connections that has to be taken into account for their better understanding
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VIEIRA, Leidivam Pereira. "Acumulação de nutrientes e metais pesados em solo, água e hortaliças em áreas cultivadas com olerícolas no Agreste de Pernambuco." Universidade Federal Rural de Pernambuco, 2011. http://www.tede2.ufrpe.br:8080/tede2/handle/tede2/5192.
Анотація:
Submitted by (lucia.rodrigues@ufrpe.br) on 2016-08-04T14:28:54Z
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Leidivan Pereira Vieira.pdf: 1428553 bytes, checksum: cc08cf51d5a52cc7f09cbdb69076ed4f (MD5)Made available in DSpace on 2016-08-04T14:28:54Z (GMT). No. of bitstreams: 1 Leidivan Pereira Vieira.pdf: 1428553 bytes, checksum: cc08cf51d5a52cc7f09cbdb69076ed4f (MD5) Previous issue date: 2011-02-21
Conselho Nacional de Pesquisa e Desenvolvimento Científico e Tecnológico - CNPq
Increasing world population elevates the demand for food. Then, it's a constant challenge to ensure food with quantity and quality appropriate. The management of soil fertility using fertilizers and controlling pests and weeds are necessary strategies for maintaining or increasing agricultural production. Agrochemicals are anthropogenic sources potentially polluting the environment, both the defensive as the mineral and organic fertilizers and agricultural lime, may contain heavy metals such as impurities in their composition. The horticulture stands out as an activity that uses many inputs, with frequent application of pesticides and fertilizers. Thus this study aimed to determine the concentrations of nutrients and heavy metals in soils, water sources and vegetables in areas under different land uses in the Sao Felix Camocim city, Pernambuco State, Brasil, evaluating the risk of environmental contamination. Soil samples were collected in the rows in the upper, middle and bottom of the hill farming areas, and in the forest areas, at three depths (0-10, 10-30 and 30-60 cm). Monthly, were collected 200 mL of water dams that supply the area under cultivation, and plant samples of Tomato, Eggplant, Pepper, Zucchini and Chard. Variables were subjected to analysis of variance and Tukey test at 5% probability level. Applied the t test ( P < 0,05) for medium aiming paired comparisons between content of heavy metals in cultivated areas and forest, besides Pearson correlations (P<0,05; 0,01). The fertility of soils resulting from cultivation with vegetables has changed in relation to forest areas (reference).The management of the phosphate fertilizations in areas cultivade with vegetables caused increase in levels of available P in the soil, causing pollution of water bodies water (dams); The levels of NPK and pH of the water dams was influenced by rainfall, with reduction of soil pH and P levels, and increasing concentrations of NO32- and K, The phosphate fertilization appeared to be the main entry of Cd in the soil as a contaminant of fertilizers, and was found accumulation of Cd, Cu, Mn and Zn in the first depth of soil.Rainfall had a greater influence on the concentration of Pb and moderate influence on concentrations of Cd and Ni was not detected the presence of Cu, Mn and Zn in surface water and in the well.
Com o aumento da população mundial cresce também a demanda por alimentos. Por isso é um desafio constante garantir alimentos em quantidade e qualidade adequadas a toda esta população. O manejo do solo através da fertilização e o controle de pragas e ervas daninha são estratégias necessárias para a manutenção ou aumento da produção agrícola. Os agroquímicos são fontes antropogênicas potencialmente poluidoras do ambiente, tanto os defensivos quanto os fertilizantes minerais e orgânicos e corretivos agrícolas, podem conter metais pesados, como impurezas, na sua composição. A olericultura destaca-se como atividade que utiliza muitos insumos, com aplicação frequente de agrotóxicos e fertilizantes. Assim esta pesquisa teve por objetivo determinar as concentrações de nutrientes e metais pesados em solos, fontes de água e hortaliças em áreas sob diferentes usos no município de Camocim de São Félix, avaliando o risco de contaminação ambiental. Os solos foram coletados nas linhas de plantio, nos terços superior, médio e inferior da encosta nas áreas cultivadas, e em ziguezague nas áreas de mata, em três profundidades (0-10, 10-30 e 30-60 cm). Coletou-se mensalmente 200 mL de água das barragens que abastecem as áreas de cultivo, além de amostras de tomate, berinjela, pimentão, abobrinha e acelga. As variáveis foram submetidas à análise da variância e teste de Tukey a 5% de probabilidade para comparação entre os tratamentos. Aplicou-se o teste t (5%) para médias pareadas visando comparações entre os teores de nutrientes e metais pesado em áreas cultivadas e de mata, além de correlações de Pearson a 1% e 5% entre as variáveis. Constatou-se que a fertilidade dos solos decorrente dos cultivos com olerícolas foi alterada em relação às áreas de referência. O manejo adotado quanto às fertilizações fosfatadas nas áreas produtoras de olerícolas promoveu aumento substancial nos teores de P disponível no solo, provocando contaminação dos corpos d’água (barragens); Os teores de NPK e o pH das águas das barragens sofreram influência direta da precipitação pluviométrica, com redução do pH e dos teores de P, e aumento dos teores de NO32- e K, com o aumento da precipitação. As fertilizações fosfatadas pareceram ser a principal via de entrada do Cd no sistema solo como contaminante desses fertilizantes, bem como ocorreu acúmulo superficial de Cd, Cu, Mn e Zn no solo. A precipitação pluviométrica exerceu maior influência na concentração de Pb e influência moderada nas concentrações de Cd e Ni, não sendo detectada a presença de Cu, Mn e Zn nas águas superficiais e do poço.
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Nouhou, Bako Amina. "Modélisation numérique de l’érosion diffuse des sols : interaction gouttes-ruissellement." Thesis, Orléans, 2016. http://www.theses.fr/2016ORLE2027/document.
Анотація:
L’objectif de cette thèse est de proposer un modèle d’érosion diffuse qui intègre les principaux processus de ce phénomène (détachement, transport, sédimentation) et qui prend en compte l’interaction des gouttes de pluie avec ces processus. Dans un premier temps, nous avons établi une loi de détachement par la pluie qui inclut l’effet des gouttes et celui de l’épaisseur de la lame d’eau qui couvre la surface du sol. Pour obtenir cette loi, une étude numérique avec le logiciel Gerris a permis de modéliser les cisaillements créés par l’impact des gouttes sur des épaisseurs de lame d’eau variables. Ces cisaillements estiment la quantité de sol détaché par chaque goutte. Nous avons montré, à travers une étude probabiliste, que les gouttes sont quasiment indépendantes lors du détachement. Les détachements de l’ensemble des gouttes sont donc sommés pour établir la loi de détachement pour la pluie. Par ailleurs, l’étude probabiliste a montré la possibilité d’une forte interaction entre les gouttes de pluie et les particules en sédimentation. Par conséquent, pour le processus de transport-sédimentation, nous avons privilégié une approche expérimentale. Cette étude a révélé que l’effet des gouttes de pluie est d’augmenter la vitesse de sédimentation des particules. Enfin, nous avons proposé un nouveau modèle d’érosion qui généralise plusieurs modèles d’érosion de la littérature et décrit l’évolution des concentrations en sédiments avec des effets linéaires et non-linéaires. Selon le choix des paramètres du modèle, celui-ci peut représenter l’érosion diffuse et concentrée à l’échelle du bassin versant, le transport par charriage dans les rivières ou encore le transport chimique. L’intégration du modèle dans le logiciel de ruissellement FullSWOF est aussi réaliséeThe aim of this work is to formulate an interrill erosion model. This model should take into account the main erosion processes (detachment, transport and sedimentation) and the interaction of raindrops during these processes. First we develop a law for rainfall detachment that includes the effects of the raindrops and the water layer thickness at the soil surface. We use the Gerris software to simulate the shear stresses created by the impacts of raindrops at the soil surface. These shear stresses allow to evaluate the quantity of soil detached by each raindrop. We have shown with a probabilistic approach that raindrops are almost independent during soil detachment. Then by summing all the raindrops detachments we obtain the rainfall detachment law. Futhermore the probabilistic study has revealed the possibility of a strong interaction between raindrops and settling particles. So, we used specific laboratory experiments to investigate the particles transport and sedimentation processes. These experiments show that the effect of raindrops is to increase the particles settling velocity. Finally, we propose a new erosion model which encompasses previous literature erosion models and that can describe the behavior of sediments concentrations with linear and non-linear behaviors. The model is able to simulate interrill and rill erosions at the watershed scale, bedload transport in rivers and chemical transfer. The integration of the model in the FullSWOF runoff software is also carried out
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Casquin, Antoine Philippe. "Fatores determinantes da qualidade da água na Bacia Hidrográfica do Rio Preto (MG/RJ)." Universidade Federal de Juiz de Fora (UFJF), 2016. https://repositorio.ufjf.br/jspui/handle/ufjf/5647.
Анотація:
Submitted by Renata Lopes (renatasil82@gmail.com) on 2017-08-29T19:36:13Z
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Made available in DSpace on 2017-08-30T11:49:52Z (GMT). No. of bitstreams: 1 antoinephilippecasquin.pdf: 13270422 bytes, checksum: 1cbe3af7facd7e3a2ef51493b33cc893 (MD5) Previous issue date: 2016-08-30
CAPES - Coordenação de Aperfeiçoamento de Pessoal de Nível Superior
A Bacia Hidrográfica do rio Preto (BHRP) é uma bacia estratégica por representar 15% em superfície da bacia hidrográfica do rio Paraíba do Sul. A BHRP também é um território onde vivem 700.000 habitantes, sendo mais de 500.000 concentrados na área urbana de Juiz de Fora. As pequenas cidades e as florestas muito fragmentadas se destacam no meio das pastagens que dominam a paisagem. Os solos são em geral pobres e susceptíveis a erosão, além das declividades acentuadas. A qualidade da água é alterada por fontes pontuais (indústrias, lixões, aterros, incineradores) e fontes difusas mais difíceis de identificar. Essa pesquisa teve como objetivo relacionar a qualidade da água na BHRP com fatores físicos (relevo, solos, morfometria e pluviometria) e antrópicos (uso e cobertura da terra e densidade de população). Esses fatores foram quantificados com o emprego do Geoprocessamento para as 17 sub-bacias da BHRP, cobrindo seus quatros rios principais: rio Preto, rio do Peixe, rio Paraibuna e rio Cágado. Essas sub-bacias correspondem aos pontos de monitoramento de qualidade da água do IGAM. A evolução espacial da qualidade da água do Eixo Paraibuna-Peixe-Preto foi avaliada ao atravessar a área urbana de Juiz de Fora e ao ser diluída a jusante pelos rios principais dessa Bacia. Essa primeira etapa permitiu determinar que os parâmetros OD e DBO foram os mais impactados pela área urbana de Juiz de Fora e que os parâmetros Ferro Dissolvido, Manganês Total, Fósforo Total e Escherechia Coli sofriam alterações crónicas na globalidade da BHRP, classificando assim a suas águas como incompatíveis com os usos pretendidos. Contaminações com metais (cádmio, chumbo e zinco) foram detectadas a montante e a jusante de Juiz de Fora, indicando o impacto pontual de indústrias nesses parâmetros. Correlações não paramétricas foram calculadas entre os fatores e as variáveis. Observou-se uma grande interdependência dos fatores físicos e antrópicos. A análise das correlações entre os fatores e as variáveis de qualidade da água apontou que o uso e cobertura da terra foi o fator mais determinante da qualidade da água da BHRP. Concentrações altas de manganês, de chumbo e de cianetos livres foram encontradas na BHRP sem explicação pelas características das suas sub-bacias. A classe “área urbana densa” piorou quase todos os parâmetros e a classe “vegetação arbórea e arbustiva” melhorou em quase todos. A classe “vegetação rasteira” piorou os parâmetros relativos a contaminação fecal e os nutrientes, sobretudo na estação chuvosa. Esses resultados indicam que as contaminações pontuais e difusas da água devem ser investigadas e fiscalizadas com mais efetividade na BHRP, com destaque para a difusa, e que, no mínimo, as leis de preservação e proteção dos recursos hídricos devem ser aplicadas.
Le bassin hydrographique du la rivière Preto (BHRP) est un bassin stratégique représentant 15% de la surface du bassin hydrographique de la rivière Paraíba do Sul. La BHRP est aussi un territoire où vivent 700.000 habitants, dont plus de 500 000 concentrés dans la zone urbaine de Juiz de Fora. De petites villes et des fragments de forêts au milieu de vastes pâturages composent le paysage. Les sols sont généralement pauvres et sensibles à l'érosion, en plus des pentes raides. La qualité de l'eau est altérée par des sources ponctuelles (industries, décharges, incinérateur) et des sources diffuses plus difficiles à identifier. Cette étude a eu pour objectif de relier la qualité de l'eau dans BHRP à des facteurs physiques (topographie, sols, morphométries et précipitations) et anthropiques (occupation et utilisation du sol et densité de population). Ces facteurs ont été déterminés à travers l’utilisation de la géomatique pour les 17 sous-bassins de la BHRP couvrant ses quatre principaux fleuves : le rio Preto, le rio do Peixe, le rio Paraibuna et le rio Cágado. Ces sous-bassins correspondent aux points de contrôle de la qualité de l’eau de IGAM (Institut de Gestion des Eaux du Minas Gerais). L'évolution spatiale de la qualité de l’eau suivant un axe Paraibuna-Peixe-Preto a été étudiée de la traversée de la zone urbaine de Juiz de Fora et jusqu’aux dilutions en aval par les principales rivières de ce bassin. Cette première étape a permis de déterminer que les paramètres OD et de DBO ont été les plus touchés par la zone urbaine de Juiz de Fora et que les paramètres « fer dissous », « manganèse total », « phosphore total » et « Escherechia Coli » subissent des altérations chroniques dans la globalité de la BHRP, classifiant ainsi ses eaux comme incompatibles avec l'utilisation prévue par la législation. Des contaminations aux métaux (cadmium, plomb et zinc) ont été détectées en amont et en aval de Juiz de Fora, indiquant l’impact ponctuel des industries. Des corrélations non paramétriques ont été calculées entre les caractéristiques naturels et anthropiques des sousbassins (facteurs) et les paramètres de qualité de l’eau. Une grande interdépendance des facteurs physiques et humains a été constatée. L'analyse des corrélations entre les facteurs et les paramètres de la qualité de l'eau a montré occupation et utilisation du sol a été le facteur le plus déterminant de la qualité de l’eau de la BHRP. Des concentrations élevées de manganèse, de plomb et de cyanure libre ont été trouvés dans BHRP sans pouvoir être expliqués par les caractéristiques de leurs sous-bassins. La classe «aire urbaine dense" a empiré presque tous les paramètres et la classe "végétation arborée ou arbustive" classe les a presque tous améliorée. La classe "pâturage" a empiré les paramètres relatifs à la contamination fécale et augmenté les concentrations de macronutriments (azote et phosphore), en particulier pendant la saison des pluies. Ces résultats indiquent que la contamination ponctuelle et particulièrement la contamination diffuse de l'eau doit être étudiée et surveillée de manière plus efficace dans la BHRP, et qu'au minimum, les lois de conservation et de protection des ressources hydriques doivent être appliquées.
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O'Shea, Francis Timothy. "Assessment of diffuse pollution originating from estuarine historical landfills." Thesis, Queen Mary, University of London, 2016. http://qmro.qmul.ac.uk/xmlui/handle/123456789/12995.
Анотація:
The UK contains 5000 unlined historical landfills in the coastal zone currently at risk of erosion within the next 50 years. These rely on natural attenuation in surrounding sediment to reduce the contaminant load to the environment. This thesis investigates the extent and magnitude of sediment metal contamination from historical estuarine landfills. An intensive investigation of Newlands historical landfill, Essex, indicated elevated metal concentrations in surface and sub-surface sediments. Surface sediment concentrations were similar to other industrially impacted estuaries, whilst peak metal concentrations at c. 50 cm depth were indicative of industrial activity in the mid-20th Century. Below this depth, sediments were enriched with Pb (EF > 2) and Zn (EF = 1.5) indicative of an historic leachate plume that extends c. 15 m from the landfill site boundary. These sediments present a secondary source of diffuse pollution and a site contamination load of c. 1200 kg Pb. In-situ XRF was demonstrated as a rapid contamination screening tool for Fe, Pb, Sr and Zn enabling a broad-scale investigation of historical landfills across SE England. Sediment cores from eight sites containing both hazardous and inert waste were screened. Concentrations and EFs of Pb and Zn at depth were significantly higher in hazardous sites compared to inert sites. Spatial distributions of Pb and Zn were comparable to Newlands historical landfill. This indicates that diffuse pollution from historical landfill sites with similar chemical and physical attributes to Newlands is likely to present a regional, if not national problem, with UK historical landfills presenting contaminated sediments, comprising a significant, previously unidentified and unquantified diffuse pollution source in the coastal zone.
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Dubé, Jean-Sébastien. "Modifications hydrodynamiques du comportement des métaux lourds dans un sol hétérogène présentant une contamination résiduelle en NAPL : étude sur la contamination mixte des sols." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2001. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk3/ftp04/NQ65448.pdf.
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Buco, Stéphanie. "Métrologie de la contamination des sols par les hydrocarbures aromatiques polycycliques." Aix-Marseille 3, 2001. http://www.theses.fr/2001AIX30098.
Анотація:
Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP), reconnus comme polluants prioritaires en raison de leurs propriétés mutagènes et cancérigènes, ont suscité le développement de nombreuses techniques analytiques de terrain ou de laboratoire. Les techniques in situ sont utilisées pour un criblage de la pollution et peuvent être complétées par des analyses de laboratoire qui apportent une connaissance précise de la contamination. Notre travail était de développer de nouvelles méthodes en minimisant les inconvénients de ces deux approches analytiques qui sont pour la première, une faible précision des résultats et pour la seconde un temps et un coût d'analyse élevés. L'étude réalisée en laboratoire montre que la pyrolyse à point de Curie couplée à la chromatographie gazeuse et spectrométrie de masse (Cpp-CG/SM) est une méthode alternative efficace pour l'analyse des HAP. Elle permet d'obtenir des résultats au moins similaires à ceux des techniques classiques dans un court intervalle de temps et sans consommation de solvant. .The Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are proven to be major pollutants because of their mutagenic and carcinogenic properties. These compounds raised up many "on-site" or laboratory methods developments. The in situ methods are used for a rapid screening of contaminated soils and can be completed by laboratory analyses to give more accuracy. The aim of this study was to develop new methods with the minimization of the "on-site" and laboratory methods drawbacks which are respectively low accuracy, cost and analysis time. It appears from our laboratory study that the Curie-point pyrolysis-gas chromatography/mass spectrometry (Cpp-GC/MS) is an efficient alternative method for the PAHs determination. We obtained similar results compared to classical methods, with short operating time and without solvent consumption. The in situ methodology is based on a "on-site" extractor, developed during this work and UV spectrophotometric measurements (Pastel-UV). This methodology has proved to be a fast, quantitative and qualitative screening of contaminated soils by PAHs. The results show that our "on-site" extractor is more efficient than the usual "hand shaking" methods. A correlation was established between laboratory and "on-site" results to near to real PAHs concentration
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Robiolle, Céline. "Caractérisation de complexants naturels actifs dans l'accumulation du césium dans les champignons." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13176.
Анотація:
L'objectif principal de cette thèse était d'améliorer la compréhension des bases moléculaires de l'accumulation du (radio)césium chez certains champignons supérieurs. Tout d'abord, l'évaluation de facteurs de transfert sol-champignon de métaux pour quelques espèces comestibles a mis en évidence une grande variabilité inter et intra-spécifique pour les éléments non essentiels. En particulier, le prélèvement du césium apparaît lié à celui du potassium, particulièrement actif dans les sols appauvris en cet élément. Les aspects moléculaires de la complexation du césium ont ensuite été abordés par l'étude physico-chimique de la norbadione A, un pigment présent dans le Bolet bai. Cette étude a permis de déterminer les constantes de protonation de la norbadione A ainsi que les constantes de stabilité de complexes de césium mono et dinucléaires. Ce pigment présente une coopérativité positive vis-à-vis de l'incorporation du deuxième atome de césium, ce qui permet d'expliquer, au moins en partie, l'aptitude montrée par le Bolet bai à concentrer le radiocésium. Enfin, la recherche de nouvelles molécules chélatant les métaux a été entreprise dans la Pholiote ridée et dans la Langue-de-bœuf. Aucun complexe spécifique du césium n'a pu être mis en évidence dans la Pholiote ridée, mais plusieurs composés quantitativement importants ont pu être caractérisés (triglycérides, stéroi͏̈des, diol, a,a-tréhalose). L'isolement et l'identification partielle de pigments de la Langue-de-bœuf ont mis en évidence l'existence de structures originales susceptibles de présenter des propriétés chélatantes intéressantesThe main aim of this study was to improve the molecular ground understanding of the radiocaesium accumulation in higher fungi. First, the determination of soil-to-mushroom transfer factors of metals for some edible species highlighted a large variability in non-essential element uptake. Thus, caesium uptake appears to be linked to that of potassium, particularly efficient in K-depleted soils. Second, the physico-chemical study of norbadion A, the major pigment of Xerocomus badius, allowed the protonation constants and the stability constants for mononuclear and dinuclear caesium complexes to be determined. Positively cooperative interactions between the two caesium in the dinuclear complex are in line with the ability of norbadion A to store radiocaesium in bay boletus. Thirdly, the research of new metal-chelating molecules in Rozites caperatus and Fistulina hepatica was undertaken. No caesium-specific complex could be detected in Rozites caperatus, in which, however, several quantitatively important compounds were characterised (triglycerides, steroids, diol, ?,?-tréhalose). Partial identification of pigments isolated from Fistulina hepatica discloses the presence of novel structures able to show interesting chelating properties
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Abdul, Rida Abdul Motalibe Mohammad. "Biosurveillance de la contamination du sol : apport de l'étude des lombriciens à l'évaluation des risques liés aus éléments traces." Montpellier 2, 1992. http://www.theses.fr/1992MON20124.
Анотація:
L'objectif du travail a ete d'evaluer les risques ecologiques resultant des teneurs des sols en 5 elements traces (cd, cu, ni, pb et zn). Ces elements ont deux origines: geologiques et anthropogenetiques. Ce travail a ete realise a partir de 186 points d'etude repartis dans 6 sites au sud de la france. Les sols etudies ont des proprietes physicochimiques tres variees. L'etude montre d'une part la possibilite d'effectuer une biosurveillance directe (sur le terrain) de la contamination par les elements traces des milieux terrestres et d'autre part l'interet d'utiliser les lombriciens comme outils de mesure et de comparaison des niveaux de bio-contamination (bio-indication physiologique). Cette bioconcentration depend de la teneur totale en elements traces des sols mais aussi des proprietes physicochimiques et des categories ecologiques lombriciennes. Partant de ces bioconcentrations de contaminants observes, il a ete possible de faire une evaluation des transferts importants des contaminants depuis les lombriciens vers leurs predateurs, ceux-ci se sont averes preoccupants. En outre, nous avons constate la disparition (bio-indication existentielle), dans des sols contamines par les elements traces, d'un genre lombricien anecique (scherothe ca spp. ) important dans le fonctionnement d'ecosystemes (erosion, chaines alimentaires, degradation de la matiere organique et liberation des elements necessaires aux plantes et aux microorganismes. . . ). L'etude a montre egalement que les analyses partielles et les etudes en microcosmes contribuent peu a la connaissance ecotoxicologique
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Denys, Sébastien. "Prédiction de la phytodisponibilité de deux radionucléides (63 NI et 99 TC) dans les sols." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2001. http://www.theses.fr/2001INPL575N.
Анотація:
Les calculs de sûreté du stockage de déchets radioactifs en milieu géologique profond nécessitent la connaissance du comportement de radionucléides à vie longue dans la biosphère. Le sol, support des chaînes alimentaires terrestres, est un compartiment clé déterminant les transferts des radionucléides à l'Homme. La prédiction des transferts sol-plante repose sur la caractérisation de la phytodisponibilité de ces éléments dans les sols intégrant l'ensemble des processus de transfert au sein du profil. L'objectif de ce travail est la prédiction de la phytodisponibilité des radionucléides dans les sols cultivés. La phytodisponibilité de deux radionucléides de mobilité différente, 63Ni et 99Tc, a été étudiée au niveau de l'échantillon de terre ou du profil de sol cultivé. Trois sols présentant des propriétés hydrauliques et physico-chimiques contrastées ont été échantillonnés de manière à isoler des colonnes non remaniées (50 cm x 50 cm) : une rendzine, un sol brun colluvial argileux et un sol brun acide sablo-limoneux. Ces lysimètres ont été placés en serre et équipés de bougies poreuses et de collecteurs finaux permettant de recueillir les eaux de drainage et la solution du sol. La première année une céréale de printemps, le mai͏̈s (Zea mays L. ), a été cultivée et irriguée recevant une contamination unique en début d'été. Après récolte début octobre, une céréale d'hiver, le blé tendre (Triticum aestivum L. ) a été semée. La contamination par irrigation s'est effectuée en une fois pour le 63NI et en trois fois pour le 99Tc à partir du mois de mars. Les transferts des radionucléides vers les eaux et vers les parties aériennes ont été suivies tout au long des deux années de culture. Les résultats ont montré que la phytodisponibilité d'un radionucléide, issu d'une contamination unique ou répétée, peut être déduite à partir de celle d'analogues chimiques ou isotopiques préexistant dans les sols. Le 63Ni se dilue dans le pool des ions Ni2+ isotopiquement échangeable des sols. Le 99TcO4- se dilue dans le pool des ions NO3- assimilables par la plante. La forte évapotranspiration provoquée par le mai͏̈s jusqu'à sa maturité entraîne un maintien des radionucléides en surface du profil par manque de lame d'eau drainante. . .
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Rapp, Delphine. "Devenir du prion dans les sols : rôle des micro-organismes protéolytiques." Lyon 1, 2006. http://www.theses.fr/2006LYO10223.
Анотація:
L'étude du devenir de la protéine du prion dans les sols est nécessaire en raison de la possible contamination de ces sols par l'agent infectieux des Encéphalopathies Spongiformes Transmissibles. L'objectif principal de ce travail était d'évaluer la capacité des microorganismes telluriques à dégrader une protéine du prion produite par recombinaison(recPrP β). La dynamique de l'activité protéolytique a été suivie dans le sol après ajout de matière organique animale de complexité croissante (caseine, broyat de cervelle d'agneau, carcasses). Nous avons mis en évidence une augmentation rapide de l'activité protéolytique s'accompagnant d'un enrichissement en bactéries appartenant au genre Bacillus. L'existence d'enzymes protéolytiques capables de dégrader la recPrP β in vitro et dans le sol a été montrée. Cette étude apporte des éléments qui pourraient contribuer à limiter la persistance du prion dans les sols, et qui sont à prendre en compte dans la gestion du risque prion dans les solsBecause soil can be contaminated with the infectious agent of the Transmissible Spongiform Encephalopathies, study of the fate of the prion in soil has to be studied. Our objective was to evaluate the ability of soil microorganisms to degrade a recombinant prion proten (β recPrP). The temporal dynamics of soil proteolytic activity was monitored following an input animal organic matter of increased complexity (casein, lamb brain, buried carcasses). We showed that soil proteolytic activity was rapidly stimulated, with an enrichment of bacterial community with Bacillus sp. Proteolytic enzymes participating to the degradation of recPrP β in vitro and in soil were revealed. This study brought to the factors which could contribute to limit the persistence of the prion in soil, and which has to take into account in the soil contamination management
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Amraoui, Nadia. "Étude de l'infiltration dans les sols fins non saturés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1996. http://www.theses.fr/1996INPL075N.
Анотація:
Prédire la vitesse d'écoulement des eaux polluées provenant des déchets stockés dans les décharges est nécessaire pour évaluer les risques de contamination de la nappe phréatique. Par ailleurs, l'étude des risques d'inondation après une période pluviale nécessite la quantification des flux d'eau infiltrés dans les sols naturels. Ceci exige la connaissance des propriétés hydrodynamiques du sol à l'état partiellement saturé. Ce travail s'intéresse à l'infiltration dans les sols fins non saturés, intacts et compactés, au laboratoire et in situ. Un dispositif de mesure en régime transitoire de la conductivité hydraulique est mis au point et développé au laboratoire. Il permet d'utiliser la méthode des profils instantanés par des mini-tensiomètres. Les résultats ont montré que sur les échantillons compactés, l'augmentation de la teneur en eau initiale du sol n'influence pas de façon significative la relation entre sa conductivité hydraulique et sa succion. Toutefois, elle réduit la vitesse d'infiltration ainsi que l'avancement du front d'humidification. Par ailleurs, l'augmentation de la densité du sol réduit sa conductivité hydraulique pour des faibles valeurs de succion. Les chemins d'écoulement préférentiels, crées dans les éprouvettes compactées dynamiquement, ont été analysés à l'aide d'un traceur. Un système de traitement d'images a permis de quantifier les paramètres influençant ce type d'écoulement. Le perméamètre de Guelph a été utilisé dans des campagnes d'étude in situ et au laboratoire. Il a été modifié et adapté aux sols fins très peu perméables. Les valeurs de coefficient de conductivité hydraulique sont plus petites au laboratoire que in situ. En parallèle, les résultats obtenus expérimentalement ont été comparés à ceux prédits par différents modèles analytiques ; la courbe de rétention est très bien ajustée par le modèle de Fredlund et Xing, par contre la conductivité obtenue par ce modèle sous-estime les valeurs expérimentales
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Zallat, Jihad. "Polarimetrie laser a 10,6 m et modelisation de la reflexion diffuse des sols et milieux granulaires." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1997. http://www.theses.fr/1997STR13034.
Анотація:
L'objectif general de ce travail etait d'etudier l'apport de l'analyse polarimetrique de la lumiere diffusee, a 10,6 m, a la comprehension des mecanismes d'interaction du rayonnement electromagnetique avec le milieu, et partant, a la modelisation de cette reflexion diffuse, dans le cas des sols nus consideres comme milieux granulaires. Pour ce faire, un systeme de mesure original bistatique (polarimetre) a ete mis au point, ainsi qu'une methode de calibration et une technique de mesure, demontrant la faisabilite et l'interet de l'analyse polarimetrique des milieux denses granulaires dans l'infrarouge thermique. L'etude des matrices de mueller mesurees pour un large choix d'echantillons via les matrices de coherences qui leurs sont associees montre une valeur propre dominante. Ceci a permis de mettre en evidence une interaction locale de type fresnel pour les sols naturels. Afin de mieux cerner la nature et l'importance des mecanismes d'interaction secondaires, une nouvelle methode de decomposition des matrices de mueller experimentales est proposee. Partant de cette observation, une approche basee sur le transfert radiatif vectoriel fut adoptee pour presenter un modele completement vectoriel. Le modele propose prend en compte de facon simple la depolarisation et la retrodiffusion observees dans le plan principal et autour de l'angle de phase nul. La comparaison du modele avec des mesures absolue ainsi qu'avec le modele de hapke est excellente
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Besson, Benoit. "Sensibilité radioécologique des zones de prairies permanentes." Besançon, 2009. http://www.theses.fr/2009BESA2048.
Анотація:
Le projet « Sensibilité radioécologique ›› de l'institut de Radioprotection et de Sûreté Nucléaire (IRSN) a pour but de caractériser et hiérarchiser les paramètres qui ont un effet significatif sur le transfert des contaminants radioactifs dans l’environnement. L'objectif de ce travail de thèse, focalise sur les zones de prairies permanentes, est d'analyser les variations des activités de cieux radionucléides artificiels dans la chaîne ailant du sol aux produits fromagers et de hiérarchiser les paramètres écologiques anthropiques qui déterminent la sensibilité des zones étudiées. Cette étude est réalisée grâce à des prélèvements in situ dans 15 exploitations situées dans trois régions (Charente, Puy-de-Dôme et Jura). Les cartographies des sols des parcelles pâturées sont effectuées afin de choisir les sites de prélèvement les plus représentatifs. Des données géographiques, pédologiques, floristiques et relatives aux principales pratiques agricoles et fromagères sont alors acquises, en complément des mesures radiologiques. […] Une méthode non-linéaire basée sur la discrétisation du coefficient de transfert puis par des tests de comparaison multiple permet de hiérarchiser tes facteurs de sensibilité du sol à la végétation prairiale. Il apparait que 20 facteurs interviennent dans le transfert à la végétation, comme le taux d'argile des sols ainsi qu'un marqueur des particules de sol adhérées sur la végétation. Les transferts de 137Cs dans le lait sont dépendants du taux d'argile présent dans l’échantillon de végétation et la nourriture du bétail. […]The project “SENSIB" of the Institute for Radiological Protection and Nuclear Safety (IRSN) aims at characterizing and classifying parameters with significant impact on the transfer of radioactive contaminants in the environment. This thesis is focused on permanent grassland areas. Its objectives are the analysis of the activity variations of two artificial radionuclides in the chain from soil to dairy products as well as the categorization of ecological and anthropogenic parameters, which determine the sensitivity of the studied area. For this study, in situ sampling is carried out in 15 farms in 3 different French regions (Charente, Puy-de-Dome and Jura). The sampling sites are chosen according to their natural variations (geology, attitude and climate) and the soil types. Additionally to the radiologic measurements, geographic, soil and vegetation data as well as data concerning cattle-rearing and cheese manufacturing processes are gathered. […] A nonlinear approach based on a discretization method of the transfer factor with multiple comparison tests admits a classification of the sensitivity factors from soil to grass vegetation. We can determine 20 factors interfering in the CS transfer into the vegetation, for instance, the clay rate of the soils or a marker for soil particles adhered on vegetation. Cs transfers into milk depend on the clay rate of the vegetation sample and on the cattle feed. […]
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Leguédois, Sophie. "Mécanismes de l'érosion diffuse des sols : modélisation du transfert et de l'évolution granulométrique des fragments de terre érodés." Phd thesis, Université d'Orléans, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00516390.
Анотація:
Cette étude analyse l'effet de la structure du sol sur le transfert particulaire par l'érosion hydrique diffuse. Le travail s'appuie sur des simulations de pluie en laboratoire et sur la détermination de la composition granulométrique agrégée des fragments de sol produits par les processus érosifs. Chacun des processus érosifs — désagrégation, mise en mouvement par la pluie, transfert par splash et transport par le ruissellement — est étudié séparément afin de mieux appréhender les mécanismes physiques impliqués. La réalisation de bilans de masse à partir des flux mesurés permet d'identifier la sélectivité granulométrique de la mise en mouvement par la pluie et du transport par le ruissellement. Du fait de cette sélectivité, la composition des fragments de sol mis à disposition des processus conditionne l'intensité des flux érodés. À partir de ces résultats, un modèle de prédiction de l'exportation des sédiments par l'érosion diffuse est ébauché. Ce modèle conduit à la prise en compte de la dynamique structurale des sols dans la modélisation déterministe de l'érosion hydrique diffuse.
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Parsons, Christopher. "Distribution et mobilité de l'arsenic dans les sols : effets de cycles redox successifs." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00637484.
Анотація:
L'arsenic est un metalloïde toxique et cancérigène. Ubiquiste dans la pedosphere, il est très sensibleaux fluctuations des conditions redox du sol, ce qui influe significativement sa toxicité et mobilité. Nousétudions le cycle biogéochimique global de l'arsenic, en tenant compte de l'usage croissant des ressources, etpassons en revue l'importance respective de l'arsenic geogénique et anthropogénique dans l'environnement.La contamination à l'arsenic est souvent diffuse dans les bassins sédimentaires de l'Europe. Cependant, desconcentrations dans l'eau interstitielle du sol peuvent être élevées lors de périodes de saturation du solcausées par la monté des eaux souterraines ou les inondations, prévues d'augmenter dû aux changementsclimatiques. La spectrométrie de fluorescence X quantitative et sans standard a été utilisée pour analyserl'arsenic dans des sols relativement contaminés de la plaine alluviale de la Saône au moyen de protocoles depréparation d'échantillons conçus pour optimiser la précision d'analyse et l'exactitude in situ aux bassesconcentrations d'arsenic. L'arsenic dans ces sols est associe aux (hydr)oxydes du fer et de manganèse de lataille d'argile colloïdale. Ceux-ci subissent une dissolution réductrice par les microorganismes lors desinondations, libérant une importante concentration d'arsenic dans la phase aqueuse. Si, par la suite, l'arsenicdégagé n'est pas éliminé avec l'eau de crue évacuée, il est ré-immobilisé pendant l'oxydation du sol et lareprécipitation des oxydes métalliques. Grâce à une combinaison novatrice d'analyses chimiques par voiehumide, d'écologie microbienne, de spectroscopie ainsi que de modélisation thermodynamique et cinétique,nous démontrons que les cycles d'oxydo-réduction séquentiels entraînent une atténuation d'arsenic aqueuxdans des conditions réductrices dû à la coprécipitation croissante, et a une diminution de l'activitémicrobienne causée par l'appauvrissement en matière organique labile. Des processus d'atténuationsimilaires sont observés en l'absence d'activité microbienne pour Cr et As dans des argiles pyriteuses lorsquecelles-ci sont exposés aux oscillations redox provoquées par l'ajout de substances humiques réduites. Ainsi,nous montrons que les effets cumulatifs de cycles redox successifs sont extrêmement importants pour lamobilité de divers contaminants dans l'environnement.
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Zahaby, Mohamed El. "Contribution à la définition d'une norme des sites pollués : élaboration d'une méthodologie pour l'évaluation de la contamination d'un sol par éléments tracés." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1998. http://www.theses.fr/1998INPL045N.
Анотація:
Des études récentes ont montré l'accumulation continue des éléments tracés dans les sols, provoquant des atteintes pour l'environnement et présentant même des dangers pour la santé humaine. De ce fait, apparait aujourd'hui la nécessite d'avoir une nouvelle politique qui peut mettre en place dans un cadre réglementaire et juridique les moyens de protection des milieux naturels. Ce travail de thèse a été effectué dans le but d'établir, au moyen de méthodes statistiques et géostatistiques, un outil de diagnostic et d'évaluation de la qualité du sol et d'apprécier les risques correspondants, afin de contribuer à la détermination de valeurs guides pour les sols français. Dans un premier temps, après avoir rappelé les différents aspects normatifs en Europe et aux USA, ainsi que l'état actuel en France, nous nous attachons à présenter, de façon exhaustive, la répartition des éléments traces dans les différents types de roches et de sols. Vient ensuite une présentation de leur répartition dans les sols au niveau national, dont nous montrons que l'analyse statistique peut permettre d'interpréter au mieux la dynamique et les sources naturelles ou dues à des activités humaines des éléments traces induits dans un sol. Nous mettons notamment l'accent sur la comparaison des teneurs en éléments traces dans les sols français avec les valeurs communément adoptées comme normes ou valeurs guides par les différents pays. Dans un second temps, quatre niveaux de la distribution d'un élément trace dans un sol ont été défini : la concentration de base, le fond géochimique, la contamination et la pollution. Basé sur cette constatation, une méthode a été développée par la suite, avec, pour objectif de différencier le fond géochimique. Un jeu de données de 12 feuilles, 14000 échantillons dans les régions des Vosges et d'Alsace a été fourni par le BRGM afin de mettre au point et de valider les résultats. Enfin, la distribution spatiale des éléments tracés a été modélisée par des méthodes géostatistiques. Une estimation par la méthode de krigeage de probabilité a eu pour objectif la délimitation de la zone de pollution et l'établissement de cartes de risques face à un usage précis du sol.
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Perrier, Thomas. "Etude théorique et expérimentale du comportement biogéochimique de l'Américium-241 en conditions rhizosphériques simplifiées : application dans un sol agricole calcaire." Nancy 1, 2004. http://www.theses.fr/2004NAN10058.
Анотація:
Cette étude a recherché les processus biogéochimiques qui contrôlent la migration de l'241Am dans la rhizosphère de sols agricoles. Des tests de lixiviation ont été effectués sur des colonnes remplies d'un sol naturel calcaire remanié, artificiellement contaminé en Am, avec plusieurs solutions contenant du citrate et/ou du glucose pour simuler des exsudats racinaires. Les résultats montrent une remobilisation de l'Am contrastée : infime pour une solution en équilibre avec le sol ou contenant des concentrations d'exsudats de 10-4 M, faible lors d'un apport conséquent de glucose, mais 300 à 10000 fois plus importante en présence de citrate à >10-2 M avec ou sans glucose, en complexant l'Am libéré en solution après dissolution des phases porteuses. Du transport colloi͏̈dal d'Am significatif est systématiquement observé. La complexité et l'inter-connexion des processus est montrée et des pistes de modélisation sont discutées à l'aide d'une base de données thermodynamiques spécifiqueOur research investigated the relevant biogeochemical processes controlling 241Am migration in the rhizosphere of agricultural soils. Lixiviation tests were performed on columns packed with calcareous soil artificially contaminated with Am, with various solutions containing citrate and/or glucose to simulate root exudates. Results show contrasted Am releases: minute for a solution in equilibrium with the soil or containing 10-4 M concentrations in exudates, small for important glucose supply, they were 300 to 10000 greater with citrate at >10-2 M with or without glucose, by complexing Am released in solution after the dissolution of carrier phases. Significant Am colloidal transport was also systematically observed. The complexity and inter-connectivity of the processes are pointed out and modelling directions are discussed on the basis of a specific thermodynamical database
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Vanden, Bossche Hugues. "Devenir du phosphore apporté sur les sols et risques de contamination des eaux de surface : cas des boues de stations d'épuration /." Rennes : Géosciences-Rennes, 2003. http://catalogue.bnf.fr/ark:/12148/cb39074705p.
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Fouchécourt, Marie-Odile. "Bioévaluation de la contamination organique des sols : recherche chez des rats sentinelles et mise au point d'un bioessai avec le rat de laboratoire." Metz, 1996. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/UPV-M/Theses/1996/Fouchecourt.Marie_Odile.SMZ9621.pdf.
Анотація:
Dans la partie expérimentale de ce travail, nous avons étudié la biodisponibilité de polluants organiques (inducteurs des cytochromes p-450 1a1 et 2b) par la mesure des activités ethoxy-, pentoxy- et benzoxy-résorufine o-désalkylases (respectivement, erod, prod et brod) dans les fractions microsomales hépatiques et pulmonaires de surmulots (rattus norvegicus) capturés sur le site pollué de Replonges. Les résultats montrent l'induction attendue de l'activité erod hépatique, mais aussi une forte induction de l'activité erod pulmonaire. Dans cette approche déjà utilisée par d'autres auteurs, le degré d'exposition des animaux n'est pas connu avec précision. Nous avons donc mis au point une méthodologie permettant d'exposer des petits mammifères à des sols pollués par les voies naturelles (ingestion, inhalation et absorption percutanée) dans des conditions contrôlées. Des rats de laboratoire ou des rats sauvages sont maintenus sur une litière de sol pollue ou non pendant 88 +- 2 heures. Les résultats montrent que des sols pollués par des hap et/ou des pcb induisent plus fortement et plus durablement l'activité erod pulmonaire (9 à 78 fois) que l'activité hépatique (3 à 29 fois). Dans les mêmes conditions, les rats sauvages sont moins sensibles. Ce protocole permet d'étudier la relation dose-réponse en diluant les sols pollués avec des sols non pollués ou du sable: les activités erod, prod et brod hépatiques, erod pulmonaires et les teneurs en pcb dans le foie et le poumon de rats sont significativement corrélées à la teneur en sol pollué présent dans la litière. Des résultats préliminaires montrent que les sols pollués par des hap induisent la formation d'adduits dans le foie et le poumon, mais nous n'avons pas pu mettre en évidence de modifications des activités antioxydantes (catalase, superoxyde dismutase et glutathion peroxydases)In this experimental study, we have studied the bioavailability of organic pollutants such as PAH or PCB which are known inducers of cytochrome P-450 1A1 and 2B, by measuring ethoxy-, pentoxy- and benzoxy-resorufin O-dealkylase activities (EROD, PROD and BROD, respectively) in hepatic and pulmonary microsomal fractions from wild rats (Rattus norvegicus) caught on the polluted site of Replonges. Results show the expected induction of hepatic EROD activity, in parallel with a strong increase in pulmonary EROD activity. In such in situ studies which have been used by other authors, the level of exposure is not characterized. Thus, we have developed a methodology where small mammals are exposed to polluted soils by natural routes in controlled laboratory conditions. Laboratory or wild rats were maintained on a litter of soil during 88 +- 2 heures. The results show that with PAH- and/or PCB-polluted soils, the induction of pulmonary EROD activity is higher and more long-lasting than hepatic EROD activity (9 to 78-fold and 3 to 29-fold, respectively). In the same conditions, wild rats are less responsive. With this protocol, it is possible to study dose-response relationships by diluting polluted soil with unpolluted soil or sand. Hepatic EROD, PROD and BROD activities, pulmonary EROD activities, and hepatic and pulmonary PCB burdens are significatively correlated to the concentration of polluted soil in the litter. Preliminary results show that PAH polluted soils induce the formation of DNA adducts in lung and liver. No modification of antioxidant enzyme activities (catalase, superoxide dismutase and glutathione peroxidases) was detected
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Gelly, Romain. "Potentiel des isotopes stables de Cu et Zn comme traceurs de l'origine et des redistributions des métaux dans les sols." Thesis, Aix-Marseille, 2019. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/190620_GELLY_768ohv852uofd165ssnfb371qq_TH.pdf.
Анотація:
Ces travaux ont été consacrés à l’étude de l’origine et du devenir des éléments traces métalliques (ETM) et particulièrement de Cu, de Pb et de Zn dans des sols longuement exposés à des émissions d’usines métallurgiques localisées dans le parc national des Calanques (site de l’Escalette) ou dans le complexe industriel de la commune de Fos-sur-Mer (site sidérurgique). Dans les contextes d’une pollution métallurgique historique et d’une pollution actuelle, nous avons utilisé les isotopes stables de Pb, Zn et Cu comme traceurs des sources et de la redistribution de ces métaux anthropogéniques dans les sols et la végétation. Nous avons couplé l’approche isotopique avec les mesures des concentrations élémentaires totales et extraites par différents extractants (NaNO3, DTPA), de la spéciation du Zn par spectroscopie d’absorption des rayons X (par XAS) et de la susceptibilité magnétique. L’utilisation combinée de ces différents outils nous a permis de mettre en évidence la présence des métaux d’origine anthropogénique dans les profils de sols étudiés. Nous avons également déterminé l’étendue latérale de la contamination (jusqu’à 5 km dans les sols des Calanques) ou les cônes d’impact des différentes sous unités de l’usine sidérurgique. Certains de ces métaux anthropogéniques ont migré à travers les profils de sol et peuvent être retrouvés jusque dans les horizons les plus profonds. Par exemple, nous avons calculé que les contributions du Pb anthropogénique au Pb total étaient au minimum de 72% dans les horizons profonds des sols des Calanques. Ces métaux anthropogéniques sont apparus peu biodisponibles pour les végétaux avec de très faibles facteurs de bioaccumulationIn this work, we studied the origin and the fate of Cu, Pb and Zn brought to soils by atmospheric emissions from an active smelter and a historical one. To investigate the redistribution of these anthropogenic Cu, Zn and Pb in the surrounding soils and vegetation, we used stable metal isotopes of Zn, Cu and Pb associated with total and extracted metal concentrations, Zn speciation (by XAS measurements) and magnetic susceptibility.By coupling these techniques, we demonstrated the presence in soils of Pb and Zn originating from the smelters. Anthropogenic metals were concentrated in soil surface horizons and for Zn reached up to 15 and 35 times the geochemical background at resp. the active and historical metallurgical sites. We identified the presence of anthropogenic Pb and Cu in the deepest soil horizons which migrated either as solid (Pb) or solubilized (Cu) forms. Contribution of anthropogenic Pb to total Pb was estimated to be at least 72% at depth in the soils nearby the Escalette former smelter. Anthropogenic Zn was found, at both sites, to be immobilized in soil surface horizons due to its precipitation as Zn-LDH or bonding with Fe. We showed that anthropogenic Pb and Zn solubility was low and that it contrasted with Cu mobility. Therefore, anthropogenic metals appeared to be poorly or not bioavailable to the nearby vegetation. In addition, we highlighted the specific behavior of Mediterranean plants regarding Cu isotopes fractionation, as we measured isotopic enrichment (i.e. in 65Cu) in aerial parts, not observed, so far, in the literature
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Ibrahim, Maimouna. "Impacts des changements d'usage des sols sur les ressources en eau souterraine au Sahel nigérien." Thesis, Montpellier 2, 2013. http://www.theses.fr/2013MON20046/document.
Анотація:
La forte croissance démographique (~3%.an-1) observée au cours des dernières décennies en Afrique subsaharienne a engendré la conversion de grandes étendues de savane arborée en cultures pluviales ou irriguées et la diminution de la durée des jachères. Afin de déterminer l'impact de tels changements d'usage du sol sur la recharge des nappes phréatiques, la zone non saturée a été investiguée pendant trois ans (2009-2011) pour deux régions du Niger (sud-ouest et sud-est) aux conditions climatiques et géomorphologiques différentes.Une approche expérimentale in-situ a tout d'abord permis de caractériser qualitativement les propriétés de la zone non saturée et les flux hydriques associés (profondeur 0-10 m) pour les principaux usages du sol : savane naturelle ; jachère ; culture pluviale de mil ; et culture irriguée de poivron. Des profils granulométriques et de résistivité électrique apparente ont été réalisés et des suivis temporels de la teneur en eau et du potentiel matriciel du sol ont été mis en place. A partir des résultats et de la synthèse des données ainsi recueillies, deux analyses détaillées ont été proposées.Afin de quantifier le différentiel de recharge diffuse entre une jachère à Guiera senegalensis et une culture pluviale de mil (Pennisetum sp.) au sud-ouest Niger, une modélisation à base physique via le code Hydrus-1D a été appliquée. Dans un premier temps, une inversion basée sur la méthode GLUE a permis d'établir les densités de probabilité pour les paramètres hydrodynamiques de la zone non saturée ; dans un second temps, des simulations pluriannuelles (2 × 100 ans) du drainage profond (0-10 m) lors d'une transition jachère-mil ont été réalisées. Il a ainsi été montré que l'expansion des surfaces cultivées en mil pourrait se traduire par une augmentation du drainage profond, de 20 à 25 mm.an-1 après un délai de 35 à 60 ans.Afin d'étudier les conséquences des mises en culture pluviales et irriguées sur le potentiel de salinisation des sols et des eaux souterraines au sud-est Niger, les concentrations en ions majeurs dissous dans l'eau des pores de la zone non saturée ont été mesurées, puis comparées à la composition géochimique des apports d'eau associés (pluie, eau d'irrigation). Il a été ainsi mis en évidence que la mise en culture pluviale a un effet négligeable sur la qualité des eaux interstitielles et souterraines tandis que l'irrigation est associée à un enrichissement de l'eau de la zone non saturée en solutés qui pourrait induire, à terme, une salinisation de la nappe par lessivage des sols devenus salins/sodiquesIn semiarid sub-Saharan Africa, the rapid population growth (~3%.yr-1) during the past few decades has resulted in land clearing and large-scale conversion from savannah and fallow to rainfed or irrigation crop fields. The traditional duration of fallow has been also shortened. In order to estimate the impact of these land use changes on groundwater recharge, the vadose zone was investigated during three years (2009-2011) for two regions located in Niger (south-west and south-east).A qualitative analysis was first carried out for identifying vadose zone properties and for characterizing the corresponding water fluxes (0-10 m depth) for the main land use types: natural savannah; fallow; rainfed millet crop; and irrigated sweet pepper crop. Grain size and electrical resistivity profiles were established and soil water content and matric potential were monitored. Based on the results of this analysis, two more detailed investigations were performed.In southwestern Niger, in order to estimate changes in diffuse recharge from a fallow with Guiera senegalensis to a rainfed millet crop (Pennisetum sp.), a physically-based modeling with Hydrus-1D code was completed. Probability density functions were first built for the soil hydraulic parameters based on the GLUE approach; then, deep drainage (0-10 m depth) was simulated for a 2 × 100 year time-period including a fallow-millet conversion. It was shown that the increase in millet crop areas could result in an increase in deep drainage from 20 to 25 mm.yr-1 after a delay of 35 to 60 years.In southeastern Niger, in order to assess the impact of rainfed and irrigated cropping development on soil and groundwater salinization, major ion concentrations in pore water of the vadose zone were measured and compared with the geochemical composition of water inputs (rainfall, irrigation). It was shown that rainfed cropping does not affect soil water and groundwater quality whereas irrigation results in an increase of solutes concentrations in soil pore water, which could lead to a groundwater salinization at mid-term through soil leaching
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Briand, Olivier. "Influence des facteurs environnementaux et des pratiques agricoles sur les variations spatio-temporelles des niveaux de contamination de l'atmosphère par les pesticides." Rennes 1, 2003. http://www.theses.fr/2003REN10077.
Анотація:
Dès les années 60, certains auteurs suggèrent d'utiliser pluies comme indicateur des niveaux de contamination de l'atmosphère par les pesticides. Mais encore faut-il comprendre les liens qui existent entre ces niveaux dans les pluies et ceux de l'atmosphère pour leur donner tout leur sens. C’est l'objectif de se travail. Il a fallut pour cela observer et comprendre le comportement des pesticides dans l'atmosphère. Dans un premier temps, les départs, depuis les zones traitées, ont été décrits pour 2 composés modèles afin de fournir les données nécessaires à la mise au point d’un modèle mécaniste de simulation des émissions. Les niveaux de contamination des pluies ont ensuite été décrits pour 5 sites, entre 2000 et 2003, dans différents contextes environnementaux afin de montrer l'influence de ces facteurs sur les concentrations observées. Cette étude a été complétée par un suivi de lévolution des concentrations en pesticides dans les pluies d'un même événement pluvieux pour comprendre les phénomènes de lessivage. Enfin un photoréacteur a été construit afin de décrire lévolution des pesticides dans l'atmosphère et compléter certaines interprétations.
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Maison, Philippe. "Un modèle hydrologique de suivi de la pollution diffuse en bassin versant : approche mécaniste simplifiée de la zone non saturée." Toulouse, INPT, 2000. http://www.theses.fr/2000INPT009H.
Анотація:
Il est impératif aujourd'hui de pouvoir représenter convenablement le fonctionnement d'un bassin versant rural afin de déterminer ses réactions vis-à-vis de son exploitation et des conditions climatiques. Dans cette optique, et sur la base de travaux antérieurs, nous avons développé un modèle de calcul des débits et d'estimation de la qualité des eaux à l'échelle d'un bassin versant agricole. Nous représentons un bassin versant sous la forme d'une juxtaposition de colonnes de sol homogènes par couches pour tenir compte au mieux et à moindre coût des hétérogénéités spatiales. Une attention particulière a été portée sur la zone non-saturée du sol, siège des principaux processus d'écoulement et de transfert que nous représentons de manière mécaniste. Nous avons, dans un premier temps, appliqué le modèle en parcelle drainée (superficie 1ha ; prof. 1m). Nous avons ainsi pu tester les modélisations utilisées pour représenter la physico-chimie dans la zone non-saturée du sol. Dans un second temps, nous avons associé un modèle de ruissellement de surface bidimensionnel, basé sur le calcul de la vitesse de l'onde cinématique par la méthode de Manning-Strickler, et un modèle bidimensionnel de transfert par couche de sol des polluants agricoles. Les débits sont calculés uniquement en fonction du ruissellement. Le modèle complet a été appliqué sur le bassin d'Auradé (328ha). Nous avons tout d'abord constaté l'influence importante du maillage de surface sur la précision des hydrogrammes et des pollutogrammes. Nous avons ensuite observé que l'approche tridimensionnelle telle que nous l'avons abordée (2D horizontal et 1D vertical) nous permet de représenter l'évolution spatio-temporelle des teneurs en eaux, des concentrations en polluants ou de toutes autres variables d'une façon simple mais suffisamment réaliste à l'échelle du bassin. Le modèle est aujourd'hui un outil d'utilisation aisée, applicable à la maîtrise de certaines pratiques agricoles en liaison avec la qualité des eaux.
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Jouve, André. "Flux des radionucléides dans les productions agricoles suites à un accident nucléaire : contre-mesures et techniques de réhabilitation." Aix-Marseille 1, 1996. http://www.theses.fr/1996AIX11069.
Анотація:
Cette these traite des consequences radiologiques d'un accident nucleaire par la contamination radioactive de la chaine alimentaire et des moyens a mettre en uvre pour reduire les flux de radionucleides ou decontaminer les terrains agricoles. Apres un bref rappel du contexte et des concepts de radioprotection qui s'appliquent au cas des accidents nucleaires, ce travail recense les donnees actuelles sur les mecanismes de flux des radionucleides dans les sols et du sol vers les plantes. Le travail de recherche de cette these porte a la fois sur la prediction des flux de radionucleides et sur les remedes possibles: la mesure de la disponibilite des radionucleides dans la solution du sol, son utilisation dans une formulation mathematique quantifiant le transfert sol-plante du cesium et du strontium, et les perspectives offertes par une technique innovante de decontamination des sols. Les resultats obtenus montrent qu'il est possible de prevoir a 30% pres, la contamination d'une culture sur la base de 4 parametres: le coefficient de distribution des radionucleides entre le sol et la solution du sol kd, la teneur du sol en analogues chimiques du cesium et du strontium que sont, respectivement, le potassium et le calcium, le ph du sol et une constante caracteristique de l'espece vegetale consideree. Cependant, il ressort en general des etudes de transfert sols plante que la reduction des flux de radionucleides n'est pas une voie tres prometteuse de diminution de l'exposition radiologique en cas d'accident nucleaire. Le travail realise montre qu'il est plus efficace de s'attaquer a la source de contamination des plantes, c'est a dire decontaminer les sols. La technique proposee de decapage des sols a l'aide d'une deplaqueuse a gazon se presente comme la plus avantageuse des techniques etudiees pour une application a la decontamination des prairies de tourbieres
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KOLOGO, NOAGA. "Analyse, mesure et modelisation de la reflexion diffuse d'un faisceau laser co2 par les sols; relation avec l'emissivite en teledetection infrarouge." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 1993. http://www.theses.fr/1993STR13075.
Анотація:
L'etude des surfaces terrestres par teledetection satellitaire dans l'irt est appelee a se developper pour l'accessibilite a la temperature de surface. Celle-ci est difficile a mesurer avec precision en emission du fait de son couplage avec l'emissivite. Une solution serait l'association des mesures radiometrique et active, avec un laser a dioxyde de carbone. L'acces a l'emissivite par reflexion est une alternative seduisante compte tenu de la precision potentielle lorsque la relation de kirchhoff est applicable. Le mode actif permet aussi l'acces a des caracteristiques du milieu interdit en emission. Ce travail est focalise sur la diffusion, par les sols, d'un faisceau laser co2, et ses objectifs sont: elaborer un modele quantitatif, rechercher les methodes d'evaluation precise de l'emissivite, et proposer une relation efficace entre celle-ci et la retrodiffusion. Apres quelques rappels theoriques sur la diffusion par les surfaces irregulieres, nous etudions la diffusion, par les sols, d'un faisceau laser a 10. 6 microns polarise. Experimentalement, l'objectif etant d'obtenir des mesures absolues, nous avons etalonne le dispositif de mesures. La precision est de 0. 2% sur des emissivites typiques des sols. Des mesures absolues de coefficients de diffusion ont ete effectuees sur des sols representatifs. Celles-ci montrent une predominance des coefficients co-polarises et une depolarisation atteignant quelquefois 15 a 20% de ceux-ci. Theoriquement, le modele initial, relatif, a ete perfectionne en considerant explicitement la diffusion de volume, la retrodiffusion, les effets d'ombres, la microrugosite, et rendu quantitatif en introduisant une constante dielectrique complexe et en renormalisant la fonction des pentes. L'ajustement du modele aux mesures a conduit a des parametres physiques des sols stables et realistes. L'integration du modele donne des resultats en bon accord (0. 4%) avec des mesures par emission. Les approches experimentale et theorique ont permis d'ebaucher une relation entre l'emissivite et des mesures absolues polarisees en retrodiffusion
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Crampon, Marc. "Influence des facteurs biogéochimiques et de l'ajout de biosurfactant sur la biodégradation des HAP dans des sols contaminés de manière diffuse." Rouen, 2015. http://www.theses.fr/2015ROUES009.
Анотація:
Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont des polluants ubiquitaires dans l’environnement qui présentent des propriétés toxiques et cancérigènes pour l’Homme. Issus de sources d’émission multiples, ils se déposent ensuite dans l’environnement, et notamment dans les sols, qui représentent une ressource importante et non renouvelable. Ces travaux proposent d’étudier différents aspects liés à la pollution des sols par les HAP : (i) leur biodégradation naturelle sur cinq sols pollués de manière diffuse mais chronique et l’impact de leur biodisponibilité, en relation avec les propriétés bio-physico-chimiques de ces sols, (ii) l’impact des populations bactériennes du sol sur la dégradation des HAP, et notamment du phénanthrène (PHE) par une approche de DNA-SIP, (iii) la caractérisation de souches de Pseudomonas spp. Dégradant le PHE, dans des perspectives de bioaugmentation et (iv) l’étude de l’impact d’un procédé de biostimulation par augmentation de la biodisponibilité (utilisation de biosurfactants). Il a ainsi été montré que dans des sols fraichement contaminés aux HAP, la biodisponibilité (évaluée par des méthodes de référence et de nouvelles méthodes originales) n’est pas le facteur prépondérant limitant la biodégradation, contrairement aux paramètres biologiques du sol. En effet, une plus forte abondance de bactéries de la classe des Betaproteobacteria semble particulièrement bien corrélée à une meilleure dégradation des HAP légers. De plus, deux souches de Pseudomonas spp. Ont présenté de bons résultats de dégradation du PHE et constituent donc des souches intéressantes dans des perspectives de bioaugmentation. Enfin, l’ajout de biosurfactant (rhamnolipide) dans le sol a permis de remobiliser le PHE adsorbé sur la phase solide (dans des conditions contrôlées), mais son impact sur les cinétiques de dégradation et sur les populations bactériennes impliquées dans cette dégradation a été relativement modéré, même si certaines bactéries ont vu leur implication dans la dégradation du PHE augmenter significativement en présence de rhamnolipidePolycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAHs) are ubiquitous pollutants in the environment, and are carcinogenic toxic pollutants to Humans. Produced by many sources, they deposit in the environment, and particularly in soils, which are an important and not renewable resource. This work proposes to study various aspects related to soil pollution by PAHs: (i) the natural biodegradation of PAHs in five diffusively chronically polluted soils and the impact of bioavailability, related to soil bio-physic-chemical properties, (ii) the impact of soil bacterial populations on PAHs degradation, and particularly on phenanthrene (PHE) degradation by a DNA-SIP approach, (iii) the characterization of PHE degrading Pseudomonas spp. Strains, in the prospects of bioaugmentation tests and (iv) the impact of a biostimulation process by increasing PAHs bioavailability (biosurfactant use). It has been shown that in freshly contaminated soils, bioavailability (assessed by reference methods and new original methods) is not the main factor limiting biodegradation, unlike soil biological parameters. Indeed, a greater abundance of bacteria of the class Betaproteobacteria seems particularly well correlated with a better degradation of low molecular weight PAHs. Moreover, two strains of Pseudomonas spp. Presented good results in degradation of PHE and are therefore interesting strains in the prospects of bioaugmentation assays. Finally, the addition of biosurfactant (rhamnolipid) in soil allowed remobilizing the PHE sorbed on the solid phase (under controlled conditions), but its impact on the degradation kinetics and bacterial populations involved in this degradation was moderate, although the involvement of some PHE degrading bacteria was significantly increased in the presence of rhamnolipid
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BENKHADRA, HASSANE. "Battance, ruissellement et erosion diffuse sur les sols limoneux cultives determinisme et transfert d'echelle de la parcelle au petit bassin versant." Orléans, 1997. http://www.theses.fr/1997ORLE2070.
Анотація:
L'objectif de ce travail etait d'approfondir les connaissances sur la mobilisation et le transport de particules solides par erosion hydrique dans les zones d'agriculture intensive sur sols limoneux. Il s'agissait en particulier, d'etudier le determinisme et la variabilite spatiale et temporelle du ruissellement et de l'erosion diffuse a l'echelle du bassin versant elementaire. Nous avons combine plusieurs echelles d'etude pour identifier et hierarchiser les facteurs de risque de ruissellement et d'erosion. Nous avons ensuite cherche a etablir un modele empirique simple en combinant les facteurs identifies. Sur le bassin versant etudie, les ecoulements sont principalement de type diffus et presentent une forte variabilite spatiale et temporelle. La complexite des processus et le nombre limite de mesures ne permettent pas de mettre en evidence l'importance relative des differents parametres qui influencent le ruissellement et l'erosion a cette echelle. L'analyse statistique indique que le declenchement du ruissellement est surtout fonction des caracteristiques de la pluie et de l'etat hydrique initial du sol. Le determinisme de l'erosion diffuse est encore plus complexe et ne peut pas etre evalue sans tenir compte de la dynamique spatio-temporelle des processus au sein du bassin versant et au cours de l'evenement pluvieux. Les mesures sur des placettes experimentales ont permis de quantifier l'influence des parametres principaux : etat hydrique, hauteur et intensite de la pluie, etats de surface et couvert vegetal et leurs interactions. L'erosion diffuse n'est pas systematiquement liee au ruissellement. Elle resulte de l'action combinee de la lame ruisselante et de l'impact des gouttes sur l'ensemble de la surface du sol et sur l'eau en mouvement. Les valeurs de ruissellement et de depart de terre sur des petites surfaces ne peuvent pas etre extrapolees systematiquement a des parcelles agricoles de plus grandes tailles. Des criteres d'estimation des coefficients de transfert d'echelle pour le ruissellement et l'erosion ont pu etre etablis. Ce travail a permis de preciser la connaissance des processus de base de l'erosion diffuse dans les milieux limoneux cultives et de guider la mise en place d'une modelisation hydrologique distribuee originale.
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Negim, Osama. "New Technique for Soil Reclamation and Conservation: In Situ Stabilization of Trace Elements in Contaminated Soils." Phd thesis, Université Sciences et Technologies - Bordeaux I, 2009. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00408020.
Анотація:
L'accumulation de métaux toxiques dans le sol est principalement héritée de matériaux parents ou d'éléments résultant de l'activité humaine. Par conséquent, de nouvelles techniques sont en cours d'élaboration pour remédier à ces contaminations dans les sols pollués, telles que la phytoremédiation et la stabilisation in situ. La stabilisation in situ est une technique commune de réduction des effets négatifs des métaux et métalloïdes, tels que As, Cr, Cu, Cd et Zn dans les sols contaminés par l'ajout d'amendements. L'application de matières alcalines telles que les laitiers d'aciéries et un laitier modifié enrichie en phosphates dans le sol constitue un outil prometteur pour la réduction de la mobilité et la biodisponibilité des éléments traces dans les sols contaminés ainsi que pour l'assainissement du sol et l'amélioration de ses propriétés physique, chimique et minéralogique, ainsi que la production végétale.
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Anatole-Monnier, Laetitia. "Effets de la contamination cuprique des sols viticoles sur la sensibilité de la vigne à un cortège de bio-agresseurs." Thesis, Bordeaux, 2014. http://www.theses.fr/2014BORD0378/document.
Анотація:
La réduction des effets secondaires des produits phytosanitaires sur l’environnement est un enjeux majeur du Grenelle de l’environnement. L’utilisation prolongée du cuivre comme fongicide a entrainé son accumulation dans les sols viticoles. Le cuivre étant phytotoxique,son accumulation dans la plante pourrait modifier la morphologie, la biochimie ou la physiologie des organes végétaux et perturber les interactions vigne-bio-agresseur. Nousavons donc évalué les effets de la contamination cuprique des sols viticoles sur la sensibilitéde la vigne à un cortège de bio-agresseurs par une approche plus intégrée de la culture et deson patho-système.Pour cela, nous avons mesuré les teneurs en cuivre total et disponible des parcelles viticoles.Nous avons exposé au cuivre trois cépages puis nous avons mesuré la distribution du cuivre et ses effets dans la plante. Enfin nous avons évalué l’impact induit pour trois bio-agresseurs de la vigne. Nos résultats montrent que la teneur en cuivre disponible du sol dépend surtout de la teneur total en cuivre (qui résulte de l’historique parcellaire) mais aussi des teneurs en carbone total et en particules fines du sol. L’absorption du cuivre et son transfert vers les parties aériennes varient selon les cépages. Lorsque la contamination cuprique augmente, les interactions vigne-bio-agresseurs sont modifiées : si les effets semblent négatifs pourScaphoideus titanus et Plasmopara viticola, la contamination cuprique semble favorable au développement de Neofusicoccum Parvum. Ces résultats soulignent la nécessité d’avoir une vision la plus intégrée possible du système, et d’intensifier les interactions de recherches entre l’agronomie et l’écologie évolutiveFollowing the ‘Grenelle of the environment’ conference, one of the current critical issues in agriculture is reducing the side effects of pesticides on the environment. Prolonged use of copper as a fungicide has led to copper accumulation in vineyard soils. Copper can induce aphytotoxicity. Its accumulation in plants may modify the morphology, biochemistry orphysiology of plant organs and may disturb the plant-pest interactions. The effects of coppercontamination of vineyard soils on the vine sensitivity to the pests received until now a verylimited attention. The present work investigates such effects.To carry out this work, we measured the levels of total and available copper in vineyard soils.We contaminated three grapevine cultivars with copper and measured the copper distributionand its effects on plant. Then, we evaluated the impact induced on three pests of the vine. Ourresults show that the available copper content in the soil is related to the total copper content(which results from the history of the plot), but also to total carbon and fine soil particlescontents. The copper absorption and the copper transferred to the aerial parts of the vine varyaccording to the cultivar. When copper contamination increases, the vine-pests interactionsare modified: a negative effects appears for Scaphoideus titanus and Plasmopara viticola,while important copper contaminations appears to promote the development ofNeofusicoccum parvum.These results underscore the need for a more integrated system approach, and to intensifyinteractions between agronomy and evolutionary ecology research
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Caria, Giovanni. "Développement d'une stratégie de caractérisation de l'état de contamination organique des sols par criblage en masse ciblé et non ciblé." Electronic Thesis or Diss., Université de Lille (2022-....), 2022. http://www.theses.fr/2022ULILR060.
Анотація:
La pollution de l'environnement par de multiples composés organiques en lien avec les activités humaines est un problème récurrent. Des compartiments environnementaux font l'objet de surveillance continue comme les eaux de surface et d'alimentation humaine et l'air extérieur et intérieur. En revanche, les sols agricoles ne sont contrôlés que dans le cadre de l'épandage d'amendements organiques susceptibles de contenir des hydrocarbures aromatiques polycycliques et des polychlorobiphényles. Des travaux de recherche sont réalisés depuis plusieurs années pour évaluer le devenir des polluants organiques dans les sols agricoles en utilisant des méthodes d'analyse de plus en plus performantes et sensibles grâce à l'essor des couplages de chromatographie en phase gazeuse ou liquide avec des spectromètres de masse quadripolaires à basse résolution. Toutefois, les diverses méthodes développées ne permettent d'analyser que quelques dizaines de molécules organiques. Aussi, la surveillance de matrices environnementales nécessite de faire des choix et ne permet pas d'avoir une vision très large des divers polluants organiques présents.L'objectif des travaux de cette thèse est de proposer une stratégie méthodologique afin d'approcher la composition organique des sols par un criblage ciblé et non ciblé. Le développement méthodologique réalisé en analyse non ciblée peut contribuer à la réflexion sur les modalités du suivi de la qualité des sols en France. L'analyse non ciblée peut permettre d'orienter l'analyse ciblée vers une sélection de composés organiques d'intérêt et de mettre en évidence des marqueurs environnementaux.Le rapport de thèse comporte le développement de méthodes d'analyse dans les sols d'une sélection de produits phytopharmaceutiques, de médicaments et d'hormones extraits à l'aide de l'extraction liquide sous pression (PLE) et du dosage par la chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse quadripolaire à haute résolution et à temps de vol (LC-QTOF-MS). La méthode d'analyse ciblée a été validée pour les produits phytopharmaceutiques dans les sols et appliquée à une sélection de 40 sols agricoles français de la région Centre - Val de Loire. Des analyses non ciblées ont également été réalisées pour ces 40 sols par LC-QTOF-MS après deux extractions PLE, l'une à l'acétonitrile et l'autre à l'eau ultrapure. Chaque extrait de sol a été injecté de manière séquentielle en ionisation positive puis négative selon deux paramétrages en masse, l'un en Full scan MS et bbCID MS (suspect screening) et l'autre en Full scan MS et auto MS/MS (non-target screening ou NTS). Le jeu de données final est alors très conséquent avec 8 données différentes pour chaque échantillon de sol dont 4 exploitables en mode suspect et 4 autres en mode NTS. L'analyse non ciblée en mode suspect a permis de détecter et d'identifier 825 composés organiques à l'aide de la base de données TargetScreener adossée au LC-QTOF-MS. Un classement de ces composés selon la valeur de critères de qualité d'identification a pu être établi et a permis une priorisation d'étude de quelques dizaines de composés d'intérêt. L'analyse non ciblée en mode NTS a été exploitée pour les extraits « acétonitrile » ionisés en positif et négatif à l'aide du logiciel chimiométrique Metaboscape utilisant de multiples bases de données indépendantes de l'outil d'analyse. L'identification a pu être confirmée ou renforcée en mode NTS pour des composés organiques déjà identifiés en mode suspect. La répartition des 40 sols en groupes d'échantillons d'usage agricole homogène a permis de mettre en évidence la présence de produits phytopharmaceutiques exclusivement dans un groupe constituant ainsi un marqueur de groupe d'échantillons. Les travaux de la thèse ouvrent sur de nombreuses perspectives d'exploitation des données d'analyse non ciblée obtenues pour les 40 sols, d'études sur la qualité des sols français et de pharmacovigilance des sols représentatifs du territoire national françaisThe environmental pollution by multiple organic compounds linked to human activities is a recurring problem. Environmental compartments are subject to continuous monitoring such as surface and human supply waters and outdoor and indoor air. On the other hand, agricultural soils are only controlled in the case of the spreading of organic amendments, which could contain polyaromatic hydrocarbons and polychlorobiphenyls. Research work has been carried out for several years to assess the fate of organic pollutants in agricultural soils using more efficient and sensitive analysis methods increases to the development of quadrupole mass spectrometry coupled with gas or liquid chromatography. Nevertheless, many methods are used only to a selection of a few dozen organic molecules. In addition, the possible implementation of monitoring of organic pollutants in environmental matrices requires making choices and does not allow having a very broad knowledge about all the organic pollutants.The objective of this work is to propose a methodological strategy in order to approach the organic composition of soils by target and non-target screening analysis. The methodological development, carried out in non-target analysis, can contribute to the reflection of monitoring the quality of soils. Non-target analysis can make it possible to direct the target analysis towards a selection of organic compounds of interest and to determine environmental markers.The thesis report includes the development of target analysis methods in soils on a selection of pesticides, drugs and hormones extracted by pressurized-liquid extraction (PLE) and analysed by liquid chromatography coupled with a high-resolution time-of-flight quadrupole mass spectrometer (LC-QTOF-MS). The target analysis method has been validated for pesticides in agricultural soils, and applied to a selection of forty French agricultural soils from Centre-Val de Loire region. Non-target analyses were carried out too for these 40 soils by LC-QTOF-MS after two different PLE extractions, one with acetonitrile and the other with ultrapure water. Each soil extract was injected sequentially in positive, then negative ionization according to two mass settings, one in Full scan MS and bbCID MS (suspect screening) and the other one in Full scan MS and auto MS/MS (non-target screening or NTS). The final dataset is then very substantial with 8 different data for each soil sample, of which 4 used in suspect mode and 4 in NTS mode. 825 organic compounds were detected and identified by suspect screening analysis using the TargetScreener database backed by the LC-QTOF-MS. A classification of these compounds according to the value of identification quality criteria could be established and allowed a prioritization of the study of a few dozen compounds of interest. The non-target screening analysis was carried out for the « acetonitrile » soil extracts ionized by positive and negative modes using the Metaboscape chemometric software and by querying multiple databases independent of the analysis tool. The identification could be confirmed or reinforced in NTS mode for organic compounds already identified in suspect mode.The distribution of the 40 soils in groups of homogeneous agricultural use made it possible to highlight the presence of organic compounds exclusively in one group, thus constituting a sample group marker. The work of the thesis opens up many perspectives for the exploitation of non-target analysis data obtained for the 40 French agricultural soils, studies on the quality of French soils and pharmacovigilance of representative soils of the French national territory
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DORN, STEINMETZ CELINE. "Evaluation de la contamination diffuse de l'environnement par les pesticides : mise au point d'une technique analytique multiresiduelle sur une eau de surface chargee." Strasbourg 1, 1994. http://www.theses.fr/1994STR15006.
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VANDEN, BOSSCHE Hugues. "Devenir du phosphore apporté sur les sols et risques de contamination des eaux de surface. Cas des boues de stations d'épuration." Phd thesis, Université Rennes 1, 1999. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003703.
Анотація:
Cette étude porte sur le devenir du phosphore (P) des boues résiduaires de station d'épuration épandues sur les surfaces agricoles et les risques de contamination des eaux de surfaces. Les caractéristiques chimiques des boues et les formes du P ont été déterminées par des analyses élémentaires en FRX, ICP-SEA et ICP-SM ; par des extractions chimiques ; par des investigations au MEB et de la microanalyse X ainsi que par l'analyse de la DRX. La mobilité et la « bio-disponibilité » du P des boues ont été estimées par l'étude d'isothermes de désorption, de la cinétique de dilution isotopique de 32P (en conditions oxydantes ou réductrices) et des essais de culture de poireaux (avec et sans mycorhizes). Le transfert du P a été mesuré dans les eaux de ruissellement à la surface de parcelles agricoles amendées avec des boues, lors de pluies naturelles ou simulées. Les boues issues de stations équipées d'une déphosphatation biologique comportent une fraction de P très mobile, assimilable par les plantes. L'adjonction de sels de fer immobilise une part du P sous forme de phosphates de fer, la mobilité du P étant alors contrôlée par la sorption sur des oxy(-hydro)xydes de fer. L'apparition de conditions réductrices, à la faveur de l'activité biologique, concourt à la libération partielle du P. La déshydratation et le séchage des boues contribuent à accroître la part immobilisée. Le chaulage favorise la précipitation d'apatite qui rend le P inaccessible aux plantes. Les boues déshydratées forment des agrégats à la surface du sol. Le P est alors transféré au sol par lixiviation. Selon la boue, la perte de P atteint 25 à 60% dans les deux mois qui suivent l'épandage. Ce phénomène est insuffisant pour affecter la qualité des eaux de ruissellement dont le P, surtout particulaire, provient du sol. Les boues liquides provoquent une augmentation de la teneur en P soluble dans l'eau, lors de pluies intenses. Mais elles préservent la structure de la surface du sol ce qui réduit l'érosion et les pertes de P total.
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Vanden, Bossche Hugues. "Devenir du phosphore apporte sur les sols et risques de contamination des eaux de surface. Cas des boues de stations d'epuration." Rennes 1, 1999. http://www.theses.fr/1999REN10143.
Анотація:
Cette etude porte sur le devenir du phosphore (p) des boues residuaires de station d'epuration epandues sur les surfaces agricoles et les risques de contamination des eaux de surfaces. Les caracteristiques chimiques des boues et les formes du p ont ete determinees par des analyses elementaires en frx, icp-sea et icp-sm ; par des extractions chimiques ; par des investigations au meb et de la microanalyse x et par l'etude de la drx. La mobilite et la bio-disponibilite du p des boues ont ete estimees par l'etude d'isothermes de desorption, de la cinetique de dilution isotopique de 3 2p (en conditions oxydantes ou reductrices) et des essais de culture de poireaux (avec et sans mycorhizes). Le transfert du p a ete mesure dans les eaux de ruissellement a la surface de parcelles agricoles amendees avec des boues, lors de pluies naturelles ou simulees. Les boues issues de stations equipees d'une dephosphatation biologique comportent une fraction de p tres mobile, assimilable par les plantes. L'adjonction de sels de fer immobilise une part du p sous forme de phosphates de fer, la mobilite du p est alors controlee par la sorption sur des oxy(-hydro)xydes de fer. L'apparition de conditions reductrices a la faveur de l'activite biologique concourt a la liberation partielle du p. La deshydratation et le sechage des boues contribuent a accroitre la part immobilisee. Le chaulage favorise la precipitation d'apatite qui rend le p inaccessible aux plantes. Les boues deshydratees forment des agregats a la surface du sol. Le p est alors transfere au sol par lixiviation. Selon la boue, la perte de p atteint 25 a 60% dans les deux mois qui suivent l'epandage. Ce phenomene est insuffisant pour affecter la qualite des eaux de ruissellement dont le p, surtout particulaire, provient du sol. Les boues liquides provoquent une augmentation de la teneur en p soluble dans l'eau, lors de pluies intenses. Mais, elles preservent la structure de la surface du sol ce qui reduit l'erosion et les pertes de p total.
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Bur, Thomas. "Impact anthropique sur les éléments traces métalliques dans les sols agricoles de Midi-Pyrénées : Implications en termes de limites et de charges critiques." Toulouse, INPT, 2008. http://www.theses.fr/2008INPT025A.
Анотація:
Les concentrations en Eléments Traces Métalliques (ETM) mesurées dans les sols, sont le résultat combiné de l’altération des minéraux primaires, de leur redistribution au sein des profils lors de la pédogenèse et d’apports exogènes souvent liés aux activités anthropiques. La nécessité de protéger les sols contre leur contamination a abouti en France à l’établissement du Réseau de Mesure de la Qualité des Sols (RMQS) qui s’appuie sur un échantillonnage systématique permettant de caractériser les paramètres physico-chimiques et environnementaux des sols agricoles. Dans ce contexte, les concentrations en ETM ont été mesurées dans les sols des 124 sites RMQS de Midi-Pyrénées, ainsi que dans ceux d’un bassin versant expérimental (Auradé, Gers). La dynamique verticale des ETM a été caractérisée dans les profils de sols étudiés. Des différences de comportement des éléments d’origine naturelle en fonction des types de sol ont été mises en évidence notamment par l’étude des enrichissements et anomalies en terres rares (REE), permettant d’identifier les processus pédogénétiques. Les concentrations naturelles théoriques en ETM (fond géochimique) ont été modélisées. La différence entre le fond géochimique et les concentrations mesurées permet de quantifier la proportion d’ETM anomale, qui a été attribuée à une contribution anthropique. Ainsi, surtout en surface 2 à 5% des sites semblent affectés par un enrichissement important en Cd et 5 à 8% en Cu. La distribution des collemboles, utilisés en tant que bioindicateurs de l’influence des ETM sur la pédofaune, paraît principalement affectée par le travail du sol. La bioaccumulation des ETM par ces organismes concerne majoritairement les éléments labiles et est favorisée pour des pH faibles. Cette observation a été confirmée en laboratoire sur le modèle biologique Folsomia Candida exposé à des sols naturels dopés avec Cd et Pb. La toxicité de Cd et Pb présents en solution semble accrue pour des pH élevés. L’influence de ces deux métaux apportés séparément ou conjointement a provoqué une diminution de la reproduction et de la croissance de F. Candida. Après avoir caractérisé la sensibilité relative de cette espèce au sein de la pédofaune, la reproduction de F. Candida a été utilisée pour établir une concentration critique permettant de préserver à hauteur de 95% la fonction de reproduction de 95% des espèces de la pédofaune. Cette concentration et celle utilisée au niveau européen pour protéger les fonctions des microorganismes ont été employées pour calculer le flux maximum acceptable par les écosystèmes des sols agricoles pour ne pas observer d’effet néfaste irrémédiable (charge critique). Les charges critiques en Cd et Pb dépendent fortement du type d’agriculture. Le flux critique est dépassé par le flux actuel pour 34% (Cd) et 80% (Pb) des sites RMQSTrace metal element (ETM) concentrations measured in soils result from both primary mineral weathering and exogenous inputs due to anthropogenic activities. The necessity to protect soils against contamination led, in France, to the establishment of the Soil Quality Measurement Network (RMQS) to characterize the physico-chemical and environmental parameters of agricultural soils. Within this context, ETM concentrations were measured in 124 RMQS soil stations of Midi-Pyrénées region, as well as in a small experimental catchment (Auradé, Gers). ETM vertical dynamic has been characterized for each soil profile. ETM enrichment and REE anomalies were used to characterise pedogenetic processes and the different ETM behaviours among various soil types. ETM natural theoretical concentrations (geochemical background) were modelized. The difference between geochemical background values and measured concentrations were used to estimate anthropogenic contributions. 2 to 5% of the sampling stations are affected by important Cd enrichments, and 5 to 8% of the sites by Cu enrichments, particularly in surface soil horizons. The distribution of collembola, used as bioindicator of ETM impact on soil fauna, seems to be mainly affected by soil practices. ETM bioaccumulation by these organisms mainly concerns labile elements and is enhanced by low soil pH. Field observations were confirmed in laboratory on the biological model Folsomia Candida exposed to natural soil spiked with Cd and Pb. Cd toxicity and Pb in solution seems to be enhanced for high pH. The influence of these two ETM supplied separately or jointly has induced a decrease of F. Candida reproduction and growth. After the characterization of the relative sensibility of this species among the soil fauna, F. Candida reproduction was used to establish the critical concentration in order to preserve 95% of the reproduction function for 95% of soil fauna species. This concentration and the one currently used in Europe to protect microorganism functions were both used to calculate the maximum acceptable ETM flux for agricultural soil ecosystems, with the aim to avoid irremediable harmful effects to soil (critical load). Cd and Pb critical loads strongly depend on agricultural practices. Critical flux is exceeded by present flux for 34% and 80% of the RMQS sampling sites, respectively for Cd and Pb
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Rémy, Sandrine. "Spéciation du mercure dans les sols et dans les eaux de surface : Application au bassin versant de la Thur (Alsace, France)." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. http://www.theses.fr/2002STR13145.
Анотація:
La mobilité du mercure (Hg) dans les environnements perturbés par des rejets industriels directs ou par voie atmosphérique est directement liée à sa spéciation chimique. Il est important de considérer le méthylmercure (MeHg), l'espèce chimique mercurielle la plus toxique et la plus biodisponible, pour évaluer les risques liés à la présence de Hg dans le milieu naturel. Ce travail de thèse est basé sur le développement de méthodes analytiques spécifiques au dosage du Hg total et du MeHg, avec des limites de détection très basses afin de déterminer leurs concentrations dans les différents compartiments du milieu aquatique et dans les sols du bassin versant industrialisé de la Thur. Le Hg total dissous est analysé par CVAFS associé à une préconcentration des vapeurs sur un piège en or. Le seuil de détection obtenu (0,12 ng. L-1), permet la mesure du Hg total dissous dans les eaux de surface non contaminées. Nous avons effectué avec succès la mise au point et l'optimisation d'un dispositif analytique combinant une méthode d'extraction du MeHg de la matrice des échantillons par distillation avec un couplage HPLC - UV POC (UV Post Column Oxidation) - CVAFS. L'application de ces méthodes analytique au bassin versant de la Thur a permis d'évaluer et de quantifier la contamination mercurielle après avoir déterminé le fond géochimique naturel local en mercure (232 ng. G-1). Ce travail montre que la dynamique du Hg dans la Thur est principalement contrôlée par sa spéciation, en terme d'association du Hg sous forme de complexes organiques ou inorganiques. La distribution du MeHg dans le milieu aquatique et dans les profils de sols, en fonction des caractéristiques physico-chimiques de ces milieux permet d'identifier les conditions de la méthylation du Hg inorganique. Enfin, ce travail propose une réévaluation de la notion de PNEC (concentration sans effets prévisibles), qui tiendrait compte du fond géochimique local, pour améliorer les outils de gestion des sites polluésMercury (Hg) mobility in anthropogenic environments due to direct industrial releases or by atmospheric pathway is directly linked to mercury speciation. Methylmercury (MeHg), the most toxic and bioavailable mercury species has to be taken into account to assess Hg environmental risks. This work is based on the development of specific analytical techniques, with low detection limits, dedicated to total Hg and MeHg analysis in the different compartments of the freshwater environments and soils of the industrialised Thur River basin. Total Hg is analysed by CVAFS after preconcentration of Hg vapour on a gold trap. The obtained detection limit (0,12 ng. L-1) allows the determination of total dissolved Hg in uncontaminated freshwaters. MeHg analysis was performed with success after development and optimization of an analytical HPLC - UV PCO (UV Post Column Oxydation ) - CVAFS coupling unit. These analytical techniques were applied on the Thur River basin samples to assess and quantify Hg contamination after determining the local Hg geochemichal background level (232 ng. G-1). This study shows that Hg dynamic in the Thur River is mainly controlled by Hg speciation, in terms of Hg association with organic and inorganic complexes. Distribution of MeHg in the aquatic environment and in soils, related to their physico-chemical characteristics enables us to identify methylation conditions of inorganic Hg. This work proposes a PNEC (Predictible Non Effect Concentration) reassessment, that takes into account the local geochemical background, to improve environmental management of contaminated sites
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Lahlah, Jasmina. "Résilience géochimique et microbienne d'un ferralsol associée à des alternances d'aération et d'apport de vinasse de rhumerie." Avignon, 2009. http://www.theses.fr/2009AVIG0618.
Анотація:
L’épandage de déchets liquides d'agro-industries permet leur élimination tout en apportant au sol certains nutriments pour les plantes. Il favorise toutefois l'anoxie et les activités microbiennes anaérobies, et peut entraîner diverses évolutions géochimiques portant sur les minéraux et la mobilité des métaux, ainsi que des changements de diversités microbiennes taxonomique et fonctionnelle. Se pose alors la question de la résilience du sol après retour à des conditions oxygénées. Les objectifs de cette thèse étaient (i) de consolider les acquis portant sur les évolutions géochimiques et microbiennes du sol au cours d'un épisode anoxique débutant par un apport de vinasse, (ii) d'évaluer les résiliences géochimique et microbienne du sol après retour à des conditions oxygénées, et (iii) d'étudier la survie des bactéries anaérobies en conditions oxiques. Des incubations de boues d’un ferralsol de l’île de la Réunion ont été réalisées pour diverses successions de conditions oxiques et anoxiques, de la vinasse de rhumerie étant apportée au début des périodes anoxiques. A plusieurs dates, des mesures ont permis de caractériser la phase gazeuse, la solution (pH, composés organiques et minéraux dont les métaux), les phases solides (états d’oxydation de Fe et Mn, CEC du sol) et les communautés microbiennes (biomasse fongique, densités en nombre des bactéries, des archées, des fermentaires et des réducteurs de Fe(III) cultivables, diversité moléculaire bactérienne). En conditions anoxiques, les biotransformations ont inclus des fermentations, de l’acétogénèse vraie, des réductions de Fe(III) et Mn(IV), de la sulfato-réduction et, au-delà de 14 jours d'anoxie, de la méthanogénèse acétoclastique. Elles ont entrainé une forte mobilisation de Fe et Mn, et la mobilisation de divers ETM, ainsi qu'une augmentation de la CEC du sol. Les nombres de bactéries et d'archées ont augmenté pendant respectivement les fermentations et la méthanogénèse, alors que la biomasse fongique a été stable pour des périodes anoxiques allant jusqu'à 28 jours. La diversité bactérienne a été modifiée avec apparition dès 2 jours d'anoxie de quelques pics dominants en CE-SSCP, pour ultérieurement se complexifier. Le retour à des conditions oxygénées a provoqué l'oxydation et l'immobilisation rapides de Fe(II), l'échange du Fe(II) adsorbé par d’autres métaux dont la mobilité a brutalement diminué (Ca, Mg, K, Na, Mn, Pb, Ni …). Il n'y a pas eu d'oxydation de Mn(II) en solution et en phases solides pour des périodes oxiques allant jusqu'à 28 jours. La CEC est resté plus élevée qu'à l'origine et les phases solides contenant Fe ont évolué vers des formes différentes des formes initiales et des celles en fin de périodes anoxiques. La biomasse fongique a augmenté transitoirement, tandis que le nombre des bactéries est resté stable et que le nombre d'archées à légèrement diminué pour les situations où la méthanogénèse avait permis leur croissance. La diversité bactérienne a été à nouveau fortement modifiée avec apparition après 2 jours d'oxygénation de quelques pics dominants en CE-SSCP dont certains avaient déjà été observés après installation de conditions anoxiques. La persistance de quelques pics apparus en conditions anoxiques et l’absence d’autres pics disparus en conditions anoxiques suggèrent que la résilience microbienne n’est pas totale pour une période d’anoxie de 28 jours. Une aération intermédiaire de 7 jours n’a affecté ni la croissance des ‘bactéries+archées’ et des fermentaires cultivables, ni les fonctions de fermentation et de réduction de FeThe spreading of liquid by-products of food industry enables their elimination and supplies the soil with nutrients for plants. Unfortunately, it simultaneously favours anoxia and anaerobic microbial activities that may lead to various geochemical changes, including mineral alterations/neo-formations and metal mobilizations. It also favours changes in microbial taxonomic and functional diversities. The soil resilience has not been checked until now. The goals of this work were therefore (i) to confirm already obtained results dealing with microbial and geochemical changes in anoxic conditions, (ii) to assess for microbial and geochemical resiliences after the return to oxic conditions, and (iii) to describe the survival of anaerobic microorganisms in oxic conditions. Incubations of slurries of a ferralsol of Reunion Island were performed with successively oxic and anoxic conditions, rum vinasse being supplied at the beginning of each of the anoxic periods. Measurements were performed at some dates to characterize the composition of the gaseous headspace of the flasks, the slurry solution (pH, organic and mineral compounds, including metal elements), solid phases (iron (Fe) and manganese (Mn) oxidation level, soil CEC) and microbial communities (fungal biomass, bacteria and archaea numbers, numbers of cultivable fermentative bacteria and Fe(III) reducers, bacteria molecular diversity). Under anoxic conditions, main biotransformations included fermentations, true acetogenesis, Fe(III) and Mn(IV) reductions, SO42- reduction and acetoclastic methanogenesis. They led to a great mobilization of Fe and Mn, as well as an increase in soil CEC. Bacteria and Archaea numbers increased during fermentations and methanogenesis, respectively, whereas fungal biomass remained constant during 28 days in anoxic conditions. Microbial molecular diversity was changed with the appearance of dominant peaks in CE-SSCP characterizations after 2 days of anoxia, but this diversity became more complex for longer anoxic periods. The return to oxic conditions induced the oxidative immobilization of Fe, the exchange of adsorbed Fe(II) with other metals (Ca, Mg, K, Na, Mn, Pb, Ni …) from which the mobility decreased suddenly. Mn(II) in solution and solid phases was not oxidised for 28 day oxic periods. The soil CEC remained higher than its initial value and Fe solid phases evolved to phases that differed from initial phases and phases at the end of the anoxic period. The fungal biomass transiently increased, whereas the bacteria number didn't vary and the archaea number slightly decreased for treatments in which methanogenesis previously enabled their growth. The bacteria molecular diversity was modified again with the appearance of peaks in CE-SSCP, some ones being already observed after the beginning of anoxic conditions. The persistence of some peaks that appeared in anoxic conditions and the definitive disappearance of other peaks in anoxic conditions suggest that microbial resilience was only partial even after 28 days in oxic conditions. A period in oxic conditions between 2 periods in anoxic conditions did neither affect the growth of bacteria, archaea and cultivable fermentative bacteria, nor the microbial fermentations and Fe(III) reduction during the second anoxic period
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Testiati, Eti. "Contamination de sols par des éléments traces métalliques en zone méditerranéenne côtière : études de leur mobilité et du transfert à la phytocénose." Thesis, Aix-Marseille, 2012. http://www.theses.fr/2012AIXM4804/document.
Анотація:
Les objectifs de cette thèse ont été de contribuer à l'évaluation des niveaux de contamination en éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM) des sols du site de l'ancienne fonderie de plomb de l'Escalette (sud-est de Marseille), d'en approcher les processus de transport et transfert dans l'environnement en particulier leurs mobilités dans le sol et leurs transferts aux plantes. La contribution à l'établissement d'une cartographie de la contamination sur un périmètre plus vaste que celui de l'usine (zone des Calanques) a permis de mettre clairement en évidence l'impact de cette dernière. Sur le site industriel, les formes et niveaux de contamination des sols diffèrent d'une zone à l'autre. Les sols formés en surface des crassiers se caractérisent par leurs fortes teneurs en Cu, Zn et Pb, dont les fractions mobilisables sont notables (2 à 30%), l'influence des scories est nette. Les sols prélevés à proximité de la cheminée présentent les plus fortes contaminations en Pb, Sb et As, avec de 10 à 30% de fractions mobilisables. Cette contamination est liée aux émissions anciennes via la cheminée rampante mais aussi à la dégradation de cette dernière. Le potentiel de libération des éléments As et Sb des sols de ces 2 zones conduirait à leurs stockages dans des décharges pour déchets dangereux. Les essais de solubilisation en milieu acide ont mis en évidence des risques pour la santé par ingestion concernant Pb et As. Les zones en proche périphérie de l'usine sont moins impactées mais sont néanmoins considérées comme fortement contaminées. G. alypum et R. officinalis, présentes sur le site, sont tolérantes aux ETMM et peuvent les accumulerThe overall objective of this thesis was to contribute to the assessment of the level of contamination by trace metals and metalloids (TMM) on the site of Escalette (a former lead smelter in southeastern Marseille). The study of TMM transfer and transport processes on this site, taking into account their mobility in the soil and their transfer to plants, was a specific objective. The mapping of TMM contamination in an extended area around the factory site (on Calanques zone) has clearly highlighted the impact of the former industry. So, on the Escalette site, forms and levels of soil contamination differ from one area to another. Soils formed on the surface of the slag deposits are characterized by high levels of Cu, Zn and Pb, whose mobilizable fractions are significant (2-30%), showing a clear influence of slag. Soils collected near a chimney creeping uphill the slope, present the highest contamination levels in Pb, Sb and As, with from 10 to 30 % of mobilizable fractions. This contamination is linked to emissions through the damaged chimney but also to the degradation of this latter. The potential release of As and Sb from the soils of these two areas requires that these soils must be disposed of in landfills for hazardous wastes and their solubilization in acid medium have highlighted the health risks by ingestion for Pb and As. On areas in near periphery of the smelter, soils are less affected but must be still considered heavily contaminated. G. alypum and R. officinalis were observed on the site. They are tolerant and can accumulate TMM. Concentrations in roots were significantly correlated with the concentrations in soils, except for Cu
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Viala, Yoann. "Elaboration d'un modèle de prédiction de la phytodisponibilité du cadmium dans les sols agricoles : application à la contamination cadmiée du blé dur." Thesis, Bordeaux, 2018. http://www.theses.fr/2018BORD0091/document.
Анотація:
Le cadmium (Cd) est un élément trace présent dans les sols agricoles qui contamine la chaîne alimentaire en étant prélevé par les plantes et accumulé dans les produits végétaux consommés. La biodisponibilité du Cd est un concept au cœur de l’évaluation des risques de transfert excessif du Cd du sol vers les plantes. Les plantes prélevant essentiellement l’ion Cd2+ dans la solution de sol, la biodisponibilité est fonction de deux principaux processus, la spéciation du Cd en solution (les différentes formes chimiques prises par le Cd en solution) et le partitionnement du Cd2+ entre la phase solide et la solution. L’objectif principal de ce travail a été d’élaborer des modèles simples à visée opérationnelle prédictifs de la concentration en Cd2+ dans la solution de sols agricoles, en modélisant soit la spéciation du Cd en solution de sol, soit le partitionnement phase solide-solution du Cd2+, celui-ci permettant de renseigner en outre la capacité de la phase à réapprovisionner la solution de sol lors de l’absorption racinaire. Nous avons également recherché des modèles pour la prédiction des teneurs en Cd2+ retrouvées dans les grains de blé dur. Nous avons développé deux approches de modélisation. La première, statistique, permet de produire des modèles simples à visée opérationnelle. La seconde, géochimique, permet de comprendre les mécanismes dominants et donc de juger de la cohérence de modèles statistiques simples pour représenter des processus physico-chimiques complexes. Ces deux approches ont montré de manière cohérente que pour les sols agricoles faiblement contaminés, le Cd qui s’échange entre la phase solide et la solution est vraisemblablement sorbé faiblement et peut-être estimé par le Cd extrait par NH4NO3 1 M minoré par une fraction fixée à des oxydes de manganèse. Les modélisations ont également montré l’importance du pH et de la teneur en Ca en solution comme variables contrôlant la solubilité de Cd2+, probablement en raison de leur rôle à régir la disponibilité des sites de sorption et de complexation vis-à-vis du Cd. Le modèle statistique le plus performant pour prédire la teneur en Cd dans le grain de blé dur reprend également ces variables, suggérant ainsi que les modèles statistiques simples de prédiction de la spéciation en solution et de partitionnement sol-solution du Cd sont des modèles pertinents pour estimer la biodisponibilité et qu’ils peuvent permettre de classer des sols en fonction des risques de transfert du Cd du sol vers une culture. Par rapport à l’évolution du contexte réglementaire, le modèle statistique prédictif de la teneur en Cd dans le grain a montré par validation croisée qu’il pourrait discerner de façon assez fiable (88 %) des différences de 0.05 mg Cd.kg-1 de grain et que sa fiabilité serait moindre (65 %) pour des différences de 0.025 mg Cd.kg-1Cadmium (Cd) is a trace element found in agricultural soils which can contaminate the food chain by being taken up by plants and accumulated in consumed plant products. The bioavailability of Cd is a concept at the centre of the risk assessment of Cd transfer from soil to plants. Plants, taking up essentially the free form of Cd (Cd2+) in the soil solution, bioavailability is a function of two main processes, the Cd speciation in solution (the different chemical forms taken by the Cd in solution) and the partitioning of Cd2+ between the solid phase and the solution. The main objective of this work was to develop simple predictive operational models of Cd2+ concentrations in agricultural soil solution, by modelling either Cd speciation in soil solution or Cd2+ solid-solution partitioning, the latter to further inform the ability of the phase to replenish the soil solution during root absorption. We also looked for models for the prediction of Cd2+ levels found in durum wheat grains. We have developed two modelling approaches. The first, statistical, allows to produce simple models for operational purposes. The second, geochemical, allows to understand the dominant mechanisms and thus to judge the coherence of simple statistical models to represent complex physicochemical processes. These two approaches have consistently shown that for poorly contaminated agricultural soils, the exchanged Cd between the solid phase and the solution is likely to be weakly sorbed and can be estimated by the Cd extracted by 1M NH4NO3 minus a fraction attached to amorphous manganese oxides. Modelling also showed the importance of pH and Ca content in solution as variables controlling the solubility of Cd2+, probably because of their role in controlling the sorption site availability and Cd complexation. The best-performing statistical model for predicting Cd content in durum wheat also picks up these variables, suggesting that simple statistical models for speciation in solution and soil-solution partitioning of Cd are relevant models to estimate bioavailability and that they can be used to classify soils according to the risks of the transfer of soil Cd to a crop. Compared to the evolution of the regulatory context, the statistical model predictive of the Cd content in the grain shown by cross validation that it could discern relatively reliably (88%) the differences of 0.05 mg Cd.kg-1 of grain and that its reliability would be less (65%) for differences of 0.025 mg Cd.kg-1
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Brimo, Khaled. "Modélisation de la dynamique des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) dans des sols soumis à un gradient de contamination allant d’un contexte agricole à un contexte industriel." Thesis, Université Paris-Saclay (ComUE), 2017. http://www.theses.fr/2017SACLA017/document.
Анотація:
Du fait des activités industrielles anciennes et du recyclage croissant des produites résiduaires organiques d’origine urbaine dans les sols agricoles, des composés organiques persistants, parmi lesquels les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) se retrouvent présents dans les sols français. Dans le cadre de la gestion des sites et sols pollués et de l'évaluation des risques associés aux HAP dans l'environnement, une meilleure connaissance du comportement, de la dissipation, du transfert ou de l’accumulation des HAP dans les sols est alors indispensable. Dans ce but, il est utile de développer une nouvelle génération de modèles numériques basés sur le couplage flexible de l’ensemble des processus majeurs contrôlant la dynamique des HAP dans le sol. Notre travail repose sur la mise en œuvre, dans le cadre de la plateforme VSoil de l’INRA (https://www6.inra.fr/vsoil/The-Project), d'un modèle global interdisciplinaire de dynamique des HAP dans les sols, applicable à l’échelle du terrain et couplant des modules décrivant les principaux processus physiques, biochimiques et biologiques. Ce modèle associe d’une part des modules déjà publiés simulant la décomposition des matières organiques exogènes apportées, le transfert d'eau, le transfert de chaleur et le transport de solutés dans des conditions climatiques réelles, et d’autre part, un nouveau modèle représentant spécifiquement la réactivité des HAP.La démarche numérique adoptée dans ce travail a alors été de i) calibrer le modèle de terrain en utilisant des paramètres déterminés à partir de données expérimentales obtenues au laboratoire et complétées avec une partie des données de terrain obtenues sur une courte période, ii) tester et valider le modèle calibré au terrain à l'aide des données de terrain complémentaires sur des périodes plus longues, iii) tester différentes hypothèses de variation de disponibilité et scenarios climatiques ou d’apports répétés de différents composts sur le devenir de HAP dans le sol. Nos résultats montrent que le modèle peut prédire de manière satisfaisante le devenir des HAP dans le sol sur une gamme de contamination allant de parcelles agricoles amendées avec des matières organiques faiblement contaminées jusqu’à d’anciens sites industriels fortement contaminés et permettent alors de mieux appréhender les processus contrôlant la dynamique des HAP dans ces différents systèmesDue to former industrial activities and the increasing recycling of organic waste products from urban areas in agricultural soils, increasing amounts of persistent organic compounds, among them polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), are to be found in French soils. In the framework of the management of polluted sites and soils and the risk assessment of PAH transfer in the environment, it is essential to better understand the behavior, dissipation, transfer or accumulation of PAH in soils. For this purpose, there is a need to develop a new generation of numerical models based on the flexible coupling between the processes describing PAH dynamics in soil. Our work presents the development and assessment of such model. It is based on the implementation of an interdisciplinary global model, and applicable at the field scale, for PAH in soil by coupling modules describing the major physical, biochemical and biological processes influencing the fate of PAH in soil, with modules that simulate water transfer, heat transfer, solute transport, and organic matter transformation under real climatic conditions. The coupling is performed using the «VSoil» modeling platform of INRA (https://www6.inra.fr/vsoil/The-Project). The steps of our modelling study are the following: i) calibrate the model at the field scale using previously estimated parameters at the lab-scale and completed with field data on a short period of time, ii) test and validate the calibrated model using field experimental data on mid term periods, iii) test different hypotheses of variation of availability and climatic scenarios or repeated applications of different composts on the fate of PAH in soil. Our results show that the model can adequately predict the fate of PAH in soil over a wide range of contamination ranging from agricultural plots amended with weakly contaminated composted organic wastes to old industrial sites heavily contaminated. This new tool allows, therefore, a better understanding of the processes controlling the dynamics of PAH in these different systems
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Monfort, Marguerite. "Influence du milieu aqueux récepteur sur le devenir de produits de fission dans l'environnement : cas d'aérosols susceptibles d'être émis lors d'un accident grave survenant sur un réacteur à eau pressurisée." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20100.
Анотація:
Les consequences d'un accident grave survenant sur un reacteur nucleaire a eau pressurisee sont etudiees experimentalement. Quatre produits de fission (cs, ru, ce, sr) et trois materiaux de structure (ag, fe, in) ont ete choisis comme radioelements tests. Des essais de retention du cesium par les sols ont montre la forte variabilite des resultats, selon les protocoles utilises. L'utilisation d'un protocole standard est suggeree. Il se produit de l'echange d'ions et de l'adsorption. Les essais de dissolution dans differents milieux, des poudres des 7 elements ont montre qu'une dissolution tres partielle se produisait pour ag, in et ce et que la presence de particules fines <0,45 m) contribue au passage d'activite en solution. La dissolution de cs n'est jamais totale apres calcination du melange a 1050#oc. Seule la presence de particules fines de ru permet le passage de cet element en solution. La retention des elements par les sols est maximale pour les cations dans les sols riches en matiere organique et en argile. La fabrication d'aerosols plurielementaires, de composition voisine des donnees theoriques en matiere de terme source a debute. L'installation utilisee permet l'emission de 13 elements sur les 16 introduits. Des suggestions sont faites pour ameliorer le comportement du ru, ce et zr
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Obeidy, Carole. "Effet de la végétation sur la mobilité de l’arsenic dans la rhizosphère." Thesis, Saint-Etienne, EMSE, 2011. http://www.theses.fr/2011EMSE0608/document.
Анотація:
La pollution des sols par l’Arsenic (As) est une préoccupation environnementale grandissante dans plusieurs pays du monde : États-Unis, Canada, Mexique, Chine, Vietnam et France. L’émergence des techniques écologiques dites « phytoremédiation » constitue à l’heure actuelle une des solutions aux problématiques de décontamination des sols pollués par l’As. Aussi, elle permet de rallier le respect de l’état écologique des sites d’une part et le coût financier de traitement d’autre part. Pour cela, l’appréhension des interactions entre le végétal et l’As à l’interface racine-sol est nécessaire afin d’accélerer la mise en place de la phytoremédiation et de tester son efficacité. D’où l’objectif général de ce travail est d’étudier l’effet de quatres espèces végétales Holcus lanatus, Dittrichia viscosa, Lotus corniculatus et Plantago lanceolata sur la mobilité de l’As dans un sol à contamination géochimique en As (2000 mg kg-1). Notre étude a permis au départ de comparer et de caractériser la tolérance et la capacité accumulatrice des espèces séléctionnées à l’égard de l’As en milieu de culture et en sol contaminé chimiquement par l’As. Ensuite, l’étude de la mobilisation de l’As dans la rhizosphère a été réalisée par deux approches d’étude complémentaires : l’approche « rhizopot-rhizons » et l’approche « tapis racinaire ». L’approche « rhizopot-rhizons » nous a permis d’identifier d’intéressantes corrélations entre l’As et les paramètres suivis (NO3-, SO42- , Ca, Mg, P, pH, COD) tout au long de la période de croissance. Nous avons identifié et caractérisé plusieurs processus ifluençant la mobilisation de l’As dans la rhizosphère (alcalinisation/acidification, compétition anionique…). L’avantage de l’approche « rhizopot-rhizons » réside dans le fait que les plantes se sont développées sans prétraitement du substrat de croissance (contamination artificielle, ajout de solutions nutritives…). Par ailleurs, l’approche « tapis racinaire » a permis d’identifier quelques anions organiques dans les racines de P. lanceolata et de mettre en évidence le rôle du Phosphore dans la mobilisation de l’As dans la rhizosphère. Elle permet d’amplifier l’effet du système racinaire sur la mobilité de l’As dans le sol d’une part, et de récupérer entièrement le système racinaire tout en limitant les artefacts liés à la contamination des racines par le sol d’autre partThe pollution of soils with Arsenic (As) is an increasing environmental concerns in several countries in the world: USA, Canada, Mexico, China, Vietnam and France. Recently, the emergence of green technologies sush as “phytoremediation” is considered an attractive soil remediation strategy due to its low cost and soil preservation. For this reason, the understanding of interactions between plants and As at the soil-root interface is necessary in order to accelerate phytoremediation implementation and to test its effectiveness. Hence the aim of this work was to study the effect of four plant species Holcus lanatus, Dittrichia viscosa, Plantago lanceolata and Lotus corniculatus on As mobility in a natural As contaminated soil (up to 2000 mg kg-1). First, we compared and characterized the tolerance behaviour of the four selected species to As and their accumulation capacity in hydroponic and in natural soil conditions. Then, the study of As mobilization in the rhizosphere was conducted by using two approaches "rhizopot-rhizons” and "root mat”. We identified by the “rhizopot-rhizons” approach, some interesting correlations between As and the monitored parameters (NO3-, SO42-, Ca, Mg, P, pH, COD) over the vegetative growing period. We observed several processes affecting As mobilization in the rhizosphere (alkalization / acidification, anionic competition ...). The advantage of this approach is that the plants have grown normally without growth substrate pretreatment (artificial contamination, addition of nutrient solutions ...).Whereas, the "root mat" approach allowed the identification of some organic anions in the root system of P. lanceolata and highlighted the role of phosphorus on As mobilization due mainly toto the easy roots collection at the end of experiment
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Lamari, Mokhtar. "Contamination diffuse et demande sociale de préservation de la qualité des eaux au Québec, des préférences révélées par les comportements aux préférences exprimées par contingence." Thesis, National Library of Canada = Bibliothèque nationale du Canada, 2000. http://www.collectionscanada.ca/obj/s4/f2/dsk2/ftp02/NQ54013.pdf.
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Hanser, Ogier. "La matière organique dissoute issue de sols contaminés par des goudrons de houille : vers une meilleure compréhension de sa nature et de sa réactivité." Thesis, Université de Lorraine, 2015. http://www.theses.fr/2015LORR0019/document.
Анотація:
De nombreuses friches héritées d’activités industrielles révolues présentent des pollutions organiques persistantes (charbon, goudron…). Alors que la réglementation impose un une évaluation du degré de contamination de ces sites, elle ne prend pas en compte les sous-produits de transformation tels que les composés polaires, peu considérés. Pourtant ils se solubilisent dans la phase aqueuse par percolation des eaux météoriques à travers ces surfaces contaminées. Bien que la littérature ciblant la matière organique dissoute (MOD) d’origine naturelle soit abondante, elle n’est pas directement transposable à la MOD issues des friches contaminées, qui reste à définir pour une meilleure compréhension du devenir de la pollution dans ces sites anthropisés. Une approche multi-techniques a été appliquée pour appréhender le plus précisément possible la MOD issue de terres d’anciennes cokeries et usines à gaz, par le biais d’expériences en laboratoire et des dispositifs de terrain (lysimètres). L’étude de ces derniers montre qu’ils contiennent une forte teneur en MOD aromatique, dont les composés aromatiques polycycliques ne représentent qu’une faible proportion de la MOD totale. Des expériences complémentaires ciblant l’influence de certains paramètres (pH et hydrophobicité) suggèrent un lien fort entre le pH et l’organisation spatiale de la MOD, ainsi qu’une diminution de la masse moléculaire apparente avec l’augmentation de l’hydrophobicité. Des expériences de vieillissement artificiel ont montré un enrichissement en produits polaires condensés entraînant leur forte mobilisation par l’eauA large amount of wastelands inherited from former industrial activities contains persistent organic contamination (coal, coal tar…). While the regulation requires an evaluation of the contamination degree of these soils, it doesn’t take into account the transformation by-products such as polar compounds, poorly studied. Yet they solubilize in aqueous phase by percolation of meteoric waters through these contaminated sites. Despite the fact that literature targeting the fresh DOM is abundant, it is not directly transposable to the anthropogenic DOM coming from wastelands, which still need to be more precisely defined to improve our knowledge of this specific DOM and its evolution over time. A multi-technical approach was developed to comprehend the anthropogenic DOM coming from former coking and gas plant soils, thanks to a combination of laboratory experiments (under controlled conditions) and on field devices (lysimeters). Their study show that they contained high polycyclic aromatic compound (PAC) contents, whose proportions in polar PACs exceed the ones in soil measurements. However, these PACs only consist of a low proportion of the total DOM. Complementary experiences targeting the influence of some parameters (pH, hydrophobicity) show a major hydrophobic characteristic and suggest a strong link between the pH and the spatial DOM organization. Artificial aging experiences show an enrichment in polar compounds leading to their water mobilization
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Bonfils, Djoan. "Identification des facteurs environnementaux responsables de la présence de Campylobacter Jéjuni dans les eaux de surface de l'Estrie (Québec)." Mémoire, Université de Sherbrooke, 2012. http://hdl.handle.net/11143/5706.
Анотація:
Background : The sources and the epidemiology of Campylobacter jejuni (CJ) in environmental water are not well understood. We developed a spatial analysis methodology able to identify the main environmental factors predicting the presence and quantity of Campylobacter in river water. Methods : For two years, water samples were collected weekly and scanned for CJ and fecal coliforms at 32 sampling sites of Estrie hydrographic network, Québec. The quantity of CJ in water was estimated using the Most Probable Number method (MPN). The 32 sampling sites were linked to their catchment area; 10 of them were excluded from the analysis, because their hydrographic basin was not independent from the other sites. For each site, the following environmental variables were included: Water flow, slope, land-cover, land-use including type of farming, animal density, total precipitation in the 3 days prior to water sampling. A stepwise multivariate regression was realized across the different analysis windows to define the size of the area upstream from the sampling sites (from 1.5 to 24 km) which was the most closely associated with the mean quantity of CJ, and which environmental factors were associated with a higher mean quantity of CJ in water. Results : Preliminary results show that an area defined by a radius of 14 km upstream of the sample site was the most contributing zone for the bacteria (r2=0.38, p=0.002). Within this 14 km area, the only significant variable associated with a higher mean quantity of CJ was bovine density (p=0.002). When analyzing the data within a 120 m buffer zone across 14 km upstream of the sampling sites (r2=0.40, p=0.001), the only significant variable associated with a higher mean quantity of CJ was the percentage of agricultural surface (p=0.001). Conclusions : These results suggest a strong implication of bovine density in conjunction with crops and associated manure spreading on the quantity of CJ in environmental water.
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Tiecher, Tales. "Fingerprinting sediment sources in agricultural catchments in southern Brazil." Thesis, Poitiers, 2015. http://www.theses.fr/2015POIT2255/document.
Анотація:
La connaissance des principales sources diffuses de sédiments permettrait d'améliorer l'utilisation des ressources publiques investies dans les stratégies de gestion des sols. Les méthodes de traçage (fingerprinting) conventionnelles basées sur la composition géochimique sont laborieuses et nécessitent une préparation importante des échantillons. Cette étude visait à rechercher les sources de sédiments dans des bassins versants agricoles du Rio Grande do Sul (sud du Brésil) et d'évaluer l'utilisation des outils spectroscopiques comme technique alternative. La superficie des bassins versants étudiés est comprise entre 0,80 et 2027 km². Les sources de sédiments correspondent aux terres cultivées, aux prairies, aux chemins agricoles et aux berges des cours d'eau. L'échantillonnage des sédiments est basé sur des préleveurs automatiques pour un suivi temporel, des prélèvements de sédiments fins du lit de la rivière, et lors d'événements de pluvieux. La concentration totale des traceurs géochimiques a été mesurée dans les échantillons de sédiments et de sols. Les mesures spectrales ont été faites dans la gamme ultraviolet-visible, proche infrarouge et infrarouge moyen pour le bassin versant d'Arvorezinha. Les deux méthodes, classiques et spectroscopiques, permettent de discriminer et de fournir la contribution des sources de sédiments. L'information spectrale peut être aussi précise que les traceurs géochimiques. En outre, la combinaison de paramètres de couleur dérivés du spectre dans le visible avec traceurs géochimiques était une façon rapide et peu coûteuse pour améliorer la discrimination entre les sources et la précision des prédictions. La contribution des sources de sédiments démontrent que d'autres facteurs que proportion de l'utilisation des terres, comme la distribution de terres agricoles, les forêts et les chemins agricoles dans le paysage, jouent un rôle important dans la production de sédiments. Forêt riparienne semble être un facteur clé de l'érosion des berges des cours d'eau. L'érosion due aux chemins agricoles semble être fortement liée échelle d'observation et dépend du nombre de points ou les routes traversent le réseau hydrographique. Les terres cultivées, même lorsque cultivées sans labour (semis direct), sont encore la principale source de sédiments dans les bassins versants agricoles dans le sud du Brésil. La quantité de sédiment produite par les terres cultivées et par unité de surface qui atteint efficacement le réseau de drainage variait de 0,06 à 3,95 tonnes ha-1 an-1. Ces variations sont partiellement liées au relief et à la pente, mais elles sont essentiellement influencées par l'utilisation des terres et la gestion des sols. La quantité de sédiments provenant des terres cultivées est encore trop élevée pour des zones de faible érosivité et cultivées sans labour du sol, comme le bassin versant de Conceição (1, tonnes ha-1 an-1). Ceci, indique que des efforts supplémentaires sont encore nécessaires pour réduire l'érosion du sol. Par conséquent, il est urgent de mieux planifier l'utilisation et l'occupation des terres dans ces bassins versants, dans la mesure où les systèmes de gestion des sols utilisés par les agriculteurs sont encore inefficaces pour réduire le ruissellement et l'érosion dans les zones cultivées dans le sud du BrésilThe knowledge of the main diffuse sources of sediment production can enhance efficiency in the use of public resources invested in management strategies that seek to mitigate sediment transfer. Conventional fingerprinting methods based on geochemical composition are timeconsuming and require critical preliminary sample preparation. In this sense, spectroscopic methods can be less labor-intensive, cheap, and viable alternative for this purpose. The present study aimed to evaluate the sediment sources in agricultural catchments from Rio Grande do Sul State, Brazil, and to evaluate the potential use of spectroscopy measurements as a low cost and easy alternative to fingerprinting sediment sources. The total area of the study includes five catchments as Arvorezinha, Júlio de Castilhos 1, Júlio de Castilhos 2, Conceição, and Guaporé with areas of 1.19, 0.80, 1.43, 804.3, and 2,027.2 km², respectively. Sediment sources evaluated were crop fields, grasslands, unpaved roads, and stream channels. Sediment sampling strategy included time-integrated samplers, fine-bed sediments, and storm-event sediments. The total concentrations of several geochemical tracers were estimated in sediment and source samples. Spectral measurements were made for ultraviolet-visible, near-infrared, and mid-infrared ranges only for the Arvorezinha catchment. Source ascriptions obtained by alternative methods based on spectroscopy analysis were in agreement with ascriptions from classical fingerprinting method based on geochemical composition. Spectral information can be as precise as the geochemical tracers. Besides, combining visible-based-colour to geochemical tracers was a rapid and inexpensive way to enhance discrimination between source types and to improve precision of sediment sources apportionment. Findings of sediment source apportionment demonstrate that other factors than proportion of land use, such as distribution of croplands, forests, and unpaved roads in the landscape; play an important role in sediment production. Riparian forests seems to be a key factor for stream channel erosion. Unpaved roads seems to be strongly scale-related and dependent upon the number of points were roads across directly the stream network. The crop fields, even when cultivated with no-tillage, are still the main source of sediment in agricultural catchments in southern Brazil. The amount of sediment yielded from crop fields per unit of area that actually reaches the stream outlet ranged from 0.06 to 3.95 ton ha-1 yr-1. These variations are attributed partly to the relief and slope, but land use and soil management mostly influences them. The amount of sediment originated from crop fields are still too high for low susceptible areas with no-till, as Conceição catchment (1.30 ton ha-1 yr-1), indicating that further efforts are still necessary to further reduce soil erosion. Therefore, there is an urgent need to better plan land use and occupation in these catchments, inasmuch as the soil management systems used by farmers are still inefficient to reduce runoff and erosion in areas with crops in southern Brazil
O conhecimento das principais fontes difusas de sedimentos pode aumentar a eficiência de utilização dos recursos investidos em estratégias de gestão que visem mitigar a transferência de sedimentos aos cursos d'água. Métodos convencionais baseados na composição geoquímica ainda tem alto custo, são onerosos e demandam preparação preliminar crítica das amostras. Dessa forma, métodos espectroscópicos podem ser uma alternativa menos trabalhosa, mais rápida e viável para esse propósito. Objetivou-se com o presente trabalho avaliar a contribuição das fontes de sedimentos em bacias hidrográficas agrícolas do estado do Rio Grande do Sul, e avaliar o potencial uso da espectroscopia como uma alternativa para traçar a origem dos sedimentos. As áreas de estudo são representativas dos principais impactos da agricultura nos recursos hídricos no estado. A área total das bacias hidrográficas de Arvorezinha, Júlio de Castilhos 1, Júlio de Castilhos 2, Conceição e Guaporé é de 1,19, 0,80, 1,43, 804,3 e 2.031 km², respectivamente. As fontes de sedimento avaliadas foram lavouras, pastagens, estradas e canais da rede de drenagem. A estratégia de amostragem de sedimentos incluiu coleta com amostradores do tipo integrador no tempo, sedimento de fundo e sedimento coletado durante eventos pluviométricos. A concentração de vários traçadores geoquímicos foram estimados nas amostras de sedimento e das fontes. Análises espectroscópicas foram realizadas na região do ultravioleta-visível, infravermelho próximo e infravermelho médio na bacia hidrográfica de Arvorezinha. A contribuição das fontes estimadas pelos métodos espectroscópicos foram similares às obtidas com traçadores geoquímicos. Além disso, a combinação de parâmetros de cor derivados da faixa espectral do visível pode ser uma alternativa rápida e de baixo custo para melhorar a discriminação das fontes e aumentar a precisão das predições. Os resultados demonstram que outros fatores além da proporção do uso do solo são importantes na produção do sedimento, como a distribuição das lavouras, florestas e estradas na paisagem. As florestas ripárias exercem um fator chave na erosão dos canais de drenagem. As estradas parecem ser fortemente dependentes da escala e do número de pontos em que cruzam os canais de drenagem. As lavouras, mesmo cultivadas sob plantio direto, ainda são as principais fontes de sedimentos nas bacias hidrográficas rurais do sul do Brasil. A quantidade de sedimento produzida nas lavouras que atinge a rede fluvial variou de 0.06 a 3.95 ton ha-1 ano-1. Essa variação é devida em parte às condições naturais intrínsecas de relevo e fortemente influenciada pelo uso e manejo do solo. A quantidade de sedimento erodida das lavouras ainda são muito elevadas para áreas de baixa susceptibilidade à erosão manejadas sob plantio direto, como na bacia hidrográfica do Conceição (1.30 ton ha-1 ano-1), indicando que maiores esforços ainda são necessários para reduzir a erosão do solo. Existe uma necessidade urgente de planejar a utilização e ocupação da terra nessas bacias, uma vez que os sistemas de manejo do solo utilizados pelos agricultores ainda são ineficientes para reduzir a erosão nas lavouras no sul do Brasil
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Dufrénoy, Pierrick. "Valorisation en synthèse organique d'éco-catalyseurs hétérogènes régénérables à partir de matériaux verts cultivés sur des sols contaminés." Thesis, Normandie, 2018. http://www.theses.fr/2018NORMLH30/document.
Анотація:
Les activités des anciennes industries métallurgiques spécialisées dans la production et la transformation de plomb, de zinc ou d’autres métaux ont engendré une pollution métallique importante des sols selon la localisation de ces derniers. Des études actuelles proposent ainsi des solutions de requalification de ces sols via des processus de phytoremédiation afin de valoriser au maximum les plantes cultivées sur ces sols contaminés. Ce projet de thèse a ainsi été réalisé dans le but de valoriser des écocatalyseurs hétérogènes régénérables. Ces derniers sont obtenus à partir des plantes cultivées sur des sols contaminés dans la synthèse organique pour la production de composés à haute valeur ajoutée. Les sols contaminés utilisés dans ce projet proviennent de la région Hauts-de-France (Auby et Noyelles-Godault). Dans cette optique, quatre types de réactions ont été testés pour valider l’efficacité et la recyclabilité des écocatalyseurs : La réaction d’aminolyse, La réaction de Friedel-Crafts, La transformation d’aza-Michael, et enfin La réaction de transestérificationDes écocatalyseurs riches en zinc (EcoZn), obtenus à partir de la biomasse végétale de ray-grass (Lolium perenne L.), ont été caractérisés par des méthodes physico-chimiques puis validités leurs critères d’efficacité et de recyclabilité. Ceux-ci ont ainsi permis de synthétiser plusieurs séries de composés à activité anti-inflammatoires connus (piroxicam, méloxicam, idrocilamide) et de nouveaux, des inhibiteurs de la farnésyltransférase (à visée anticancéreuse ou pour combattre des maladies orphelines telles que la progéria) ou encore de découvrir un nouvel accepteur d’aza-MichaelThe activities of the former metallurgy industries specialized in the production and processing of lead, zinc or other metals have resulted in significant metallic pollution of soils depending on their location. Current studies propose solutions for the requalification of these soils through the phytoremediation processes in order to maximize the value of plants grown on these contaminated soils. This PhD thesis project was thus realized with the aim of valorizing regenerative heterogeneous ecocatalysts. The latter were obtained from the plants cultivated on contaminated soils in organic synthesis for the production of high value added molecules. The contaminated soils used in this project came from the Hauts-de-France region (Auby and Noyelles-Godault). In this light, four types of reactions have been tested to validate the efficiency and recyclability of ecocatalysts: The aminolysis reaction The Friedel-Crafts reaction The aza-Michael transformation The transesterification reactionThe zinc-rich ecocatalysts (EcoZn), obtained from the plant biomass of ryegrass (Lolium perenne L.), were characterized by physicochemical methods and validated their efficiency and recyclability criteria. The latter were successfully used to reach various series of compounds with anti-inflammatory activity known (piroxicam, meloxicam, idrocilamide) and new, inhibitors of farnesyltransferase (for anticancer purpose or to fight orphan diseases such as progeria) or to discover a new aza-Michael acceptor
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Longe, Ezéchiel Oladapo. "Épuration des eaux usées par infiltration : mécanismes de décontamination et protection des eaux souterraines." Montpellier 2, 1989. http://www.theses.fr/1989MON20027.
Анотація:
Les procedes d'epuration des eaux usees par infiltration dans le sol sont etudies du point de vue de leur capacite a desinfecter les effluents et a proteger la qualite sanitaire des eaux de nappes. La retention des bacteries dans les milieux poreux non satures est mise en evidence dans des circonstances experimentales differentes: ecoulements d'eau claire, transferts de crenaux d'effluents reconstitues, essais d'epuration en assainissement autonome et en infiltration-percolation. L'elimination des bacteries est reliee aux contextes physique et ecologique de l'infiltration. Une attention particuliere est portee a la microfaune du systeme epurateur
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Blondel, Amélie. "Développement des méthodes géophysiques électriques pour la caractérisation des sites et sols pollués aux hydrocarbures." Phd thesis, Université Michel de Montaigne - Bordeaux III, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00988260.
Анотація:
La géophysique procure une vision d'ensemble du sous-sol sous forme de cartes et de coupes et apporte des informations précieuses sur la géologie et l'organisation du sous-sol. Bureau d'étude spécialise dans les diagnostics de sols et la recherche d'objets enterrés, Geoscope, partenaire de la thèse CIFRE, désire développer sa thématique géophysique appliquée aux sites et sols pollués. L'objectif est de localiser, de limiter et caractériser les zones polluées aux hydrocarbures. L'étude porte sur l'impact des pollutions hydrocarbonées sur la réponse géoélectrique, et plus spécifiquement sur la réponse en polarisation provoquée spectrale. Les mécanismes de polarisation, qui peuvent être modifiés par la présence d'hydrocarbures, interviennent sur des gammes de fréquences caractéristiques. La polarisation provoquée spectrale, qui mesure la réponse d'un milieu dans le domaine fréquentiel, apporte des informations plus précises que les autres méthodes géoélectriques qui fonctionnent dans le domaine temporel. Les effets de la présence d'hydrocarbures sont étudiés à différentes échelles : (i) à l'échelle du laboratoire, sur des milieux synthétiques afin d'appréhender les mécanismes de réponse (ii) à l'échelle de deux sites pollués afin de confronter les modèles développés en, laboratoire aux données réelles, d'apprécier les limites des méthodes et d'adapter les protocoles utilisés.