Дисертації з теми "Dynamique des polluants particulaires"
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Djeddou, Mokhtar. "Étude de la dynamique des polluants particulaires dans un habitacle automobile." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0231.
Анотація:
La pollution de l'air, en particulier celle due aux particules fines et ultrafines, a des effets délétères considérables sur la santé humaine. Plusieurs études ont établi un lien direct entre l'exposition à la pollution particulaire et diverses maladies respiratoires et cardiovasculaires. À l'intérieur des véhicules, la menace est d'autant plus préoccupante en raison de concentrations importantes de polluants particulaires recensées. Par conséquent, l'amélioration de la qualité de l'air dans l'habitacle des véhicules est désormais une priorité majeure pour les constructeurs automobiles. Dans ce contexte, cette thèse vise à comprendre l'environnement intérieur des véhicules en caractérisant la distribution spatiale des polluants, en particulier des particules fines et ultrafines, en fonction de leur taille ainsi que de paramètres tels que la topologie de l'écoulement et le niveau de turbulence. Ces connaissances permettront notamment de cibler des solutions localisées de purification de l'air, d'optimiser l'emplacement des micro-capteurs qui équiperont de plus en plus les futurs véhicules, et de proposer des solutions pour une gestion efficace des systèmes de filtration en fonction de la répartition de ces particules et de leurs concentrations dans l'habitacle. Tout d'abord, une attention particulière a été accordée à la modélisation de l'écoulement monophasique. Deux approches de modélisation numérique ont été adoptées : l'approche RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes), basée sur la résolution des champs moyens des équations de Navier-Stokes, et l'approche de simulation à grande échelle LES (Large Eddy Simulation), qui consiste à résoudre les grandes structures contenant la majeure partie de l'énergie cinétique et à modéliser la contribution des plus petites échelles. Dans le cas de l'approche RANS, divers modèles de fermeture du premier et du second ordre ont été testés et comparés. En outre, une analyse de la structure de turbulence de l'écoulement dans l'habitacle a été réalisée à l'aide de la méthode du diagramme d'anisotropie de Lumely (Anisotropy Invariant Mapping). Enfin, pour valider les résultats des modèles numériques, une campagne de mesures du champ de vitesse, basée sur la technique de l'anémométrie à fil chaud, a été menée dans l'habitacle d'une voiture de type SUV. Ensuite, la dynamique des polluants particulaires dans l'habitacle de la voiture a été étudiée à l'aide du modèle DIM (Diffusion-Inertia Model). Ce modèle eulérien de diffusion inertielle des particules permet de prendre en compte différents mécanismes de transport, notamment le transport par le champ moyen, l'effet des forces volumiques (i.e. la gravité), la déviation des particules par rapport aux lignes de courant du fluide (effets centrifuges), la diffusion brownienne et turbulente, et la turbophorèse ou le transport par les gradients d'énergie cinétique turbulente. Le modèle a d'abord été validé sur des configurations standard telles que la dispersion dans des enceintes ventilées de petite échelle, le dépôt dans des coudes circulaires à 90°, ainsi que dans le cas du transport de particules dans un jet rond. Le modèle a ensuite été appliqué à la simulation du transport de particules à l'intérieur d'un véhicule à grande échelle. L'influence de la taille des particules sur les champs de concentration internes a d'abord été analysée. Ensuite, l'influence de la présence de passagers a été étudiée. Enfin, une campagne de mesures de la concentration de particules dans l'habitacle a été réalisée afin d'évaluer la pertinence du modèle diphasique. Cette étude a permis le développement d'un modèle complet de simulation de la dispersion des polluants particulaires dans un habitacle en fonction de conditions de ventilation et de caractéristiques des particulesAir pollution, especially that caused by fine and ultrafine particles, has significant deleterious effects on human health. Several studies have established a direct link between exposure to particulate pollution and various respiratory and cardiovascular diseases. Within vehicles, the threat is even more concerning due to the significant concentrations of particulate pollutants recorded. Therefore, improving air quality inside vehicle cabins is now a major priority for automotive manufacturers. In this context, this study aims to understand the interior environment of vehicles by characterizing the spatial distribution of pollutants, particularly fine and ultrafine particles, as a function of their size and parameters such as flow topology and turbulence level. This knowledge will be crucial for targeting localized air purification solutions, optimizing the placement of the micro-sensors that will equip future vehicles, and providing solutions for the more effective management of filtration systems as a function of the distribution and concentrations of these particles in the car cabin. First, special attention was devoted to modeling the single-phase flow. Two numerical modeling approaches have been adopted: the RANS (Reynolds Averaged Navier-Stokes) approach, based on solving the mean flow fields of the Navier-Stokes equations, and the LES (Large Eddy Simulation) approach, which involves solving the large structures containing the major part of the kinetic energy and modeling the contributions of the smaller scales. In the case of the RANS approach, various closure models, of first- and second-order, have been tested and compared. Furthermore, the turbulence structure of the flow inside the car cabin has been analyzed using Lumley's Anisotropy Invariant Mapping method (AIM). Finally, to validate the results of the numerical models, a velocity field measurement campaign, based on hot-wire anemometry technique, was conducted inside the cabin of an SUV-type car. Next, the dynamics of particulate pollutants in the car cabin was studied using the Diffusion-Inertia Model (DIM). This Eulerian model of inertial particle diffusion takes into account various transport mechanisms, including transport by the mean field, the effect of volume forces (i.e., gravity), particle deviation from fluid streamline (centrifugal effects), Brownian and turbulent diffusion, and turbophoresis or transport by turbulent kinetic energy gradients. The model was first validated on standard configurations such as dispersion in small-scale ventilated enclosures, deposition in 90° circular bends, and particle transport in a round jet flow. The model was then applied to simulate particle transport inside a large-scale vehicle. The influence of particle size on internal concentration fields was first analyzed. Then, the influence of passenger presence was studied. Finally, a particle concentration measurement campaign was conducted in the cabin to assess the relevance of the two-phase model. This study has led to the development of a complete model for simulating the dispersion of particulate pollutants inside a car cabin based on ventilation conditions and particle characteristics
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Pérard-Lecomte, Aude. "Caractérisation de la dispersion des polluants particulaires dans le sillage des poids lourds en milieu urbain." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2023. http://www.theses.fr/2023LORR0207.
Анотація:
Le transport routier est un contributeur majeur à la dégradation de la qualité de l'air en zone urbaine, et notamment en particules fines et ultrafines. Ces dernières sont néfastes pour la santé des citadins, pouvant aggraver voire causer des pathologies pulmonaires et cardio-vasculaires. Dans le cadre de cette thèse, on s'intéresse alors à l'évolution des particules issues des échappements des poids lourds, à partir de leur émission. L'objectif principal de cette thèse consiste à mettre en lumière l'étendue de la dispersion des particules émises autour et dans le sillage d'un poids lourd. Des méthodes numériques basées sur une approche Euler-Lagrange ont alors été utilisées afin de simuler et de caractériser la topologie de l'écoulement d'air autour du camion, par l'approche RANS (Reynold-Averaged Navier-Stokes), puis la phase dispersée, par une approche lagrangienne. Ces simulations ont été supportées par des mesures en soufflerie, dans le sillage d'un modèle de poids lourd à échelle réduite. La PIV (Particle Image Velocimetry) a été utilisée pour l'analyse des champs de vitesse de l'air, tandis que la dispersion de particules solides ultrafines a été caractérisée au travers de la mesure des champs de concentrations par granulomètre. L'écoulement de sillage du poids lourd est totalement détaché au niveau de la paroi arrière de celui-ci, faisant apparaître une zone de recirculation principalement composée d'un large tourbillon qui se forme à partir de l'écoulement provenant du dessous de la remorque. La dynamique des particules émises par les échappements des poids lourds apparaît comme étant fortement corrélée aux structures tourbillonnaires présentes notamment dans son sillage. En effet, les particules tendent à se concentrer préférentiellement sur la périphérie du tourbillon principal, ainsi que dans les zones de faible intensité turbulente. Le mouvement des particules les plus inertielles (diamètre > 2,5~mu m) est dominé par la gravité, tandis que c'est la turbulence qui est principalement responsable du mouvement et du dépôt des particules les plus fines (diamètre < 2,5~mu m). La position et l'orientation du pot d'échappement ont également une influence considérable sur l'étendue de la dispersion et la répartition des particules dans le sous-bassement et le sillage du poids lourd. En effet, lorsque les particules sont émises par le dessous du poids lourd, elles se concentrent en majorité dans la zone de recirculation, à moins de 1,85H (H étant la hauteur de la remorque), et à hauteur humaine. A l'inverse, les particules émises par le dessus du poids lourd ne sont qu'en très faible part ré-entraînées dans la zone de recirculation et se concentrent au dessus de celle-ci, soit à l'équivalent de 2,6~m (0,9H) du sol. L'exposition des différentes populations aux particules émises par les poids lourds pourrait alors être fortement limitée quand les échappements sont libérés sur le dessus du poids lourd, dans des conditions similaires de roulageRoad transportation is a major contributor to air quality pollution in urban areas, particularly in fine and ultrafine particles. These pollutants are harmful to human health, as they can worsen or cause lung and cardiovascular diseases. In this context, we are interested in the evolution of particles emitted from heavy truck exhausts, starting from their emission. The main objective of this thesis is to study the extent of particle dispersion emitted by heavy truck's exhausts, around and in the wake of heavy trucks. Numerical methods based on an Euler-Lagrange approach were used to simulate and characterize the airflow topology around the truck, using the Reynolds-Averaged Navier-Stokes (RANS) method for the fluid phase and a Lagrangian approach for the dispersed phase. These simulations were supported by wind tunnel measurements in the wake of a reduced-scale model of a heavy truck. Particle Image Velocimetry (PIV) was used for analyzing the air velocity fields, while the dispersion of ultrafine solid particles was characterized by measuring concentration fields using a granulometer. The truck's wake flow is completely detached at the rear of the trailer, revealing a recirculation zone mainly composed of a large vortex, coming from the under-trailer. Particles' dynamics appears to be dominated by turbulence and strongly correlated with vortical structures, especially in the wake of the truck. Indeed, particles tend to concentrate preferentially on the periphery of the main vortex formed behind the truck, as well as in areas of low turbulent intensity. The movement of most inertial particles (diameter > 2.5~mu m) is dominated by gravity, while turbulence is mainly responsible for the movement and deposition of the finest particles (diameter < 2.5~mu m). The position and orientation of the exhaust pipe also have a significant influence on the extent of dispersion and the distribution of particles in the underbody and in the wake of the heavy truck. Indeed, when particles are emitted from the under-trailer, most of them are concentrated in the recirculation zone, less than 1.85H away from the trailer (H being the height of the trailer), and at human height. On the other hand, the particles emitted on the top of the truck are very rarely re-entrained in the recirculation zone, and are mostly concentrated above it, at a height equivalent to 2.6~m (0,9H) above ground level. The exposure of populations to the particles emitted by heavy goods vehicles could therefore be sharply limited when the exhausts are released from top of the truck
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Golly, Benjamin. "Etude des sources et de la dynamique atmosphérique de polluants organiques particulaires en vallées alpines : apport de nouveaux traceurs organiques aux modèles récepteurs." Thesis, Grenoble, 2014. http://www.theses.fr/2014GRENA019/document.
Анотація:
Récemment, la qualité de l'air dans la région Rhône-Alpes est devenue un sujet sensible depuis sa mise en demeure par l'Union Européenne pour non respect des normes en vigueurs concernant les taux de particules fines (PM). Effectivement, certaines zones géographiques de la région connaissent de nombreux dépassements en PM10, particulièrement dans les vallées alpines durant la période hivernale. Ces dépassements en particules sont aussi accompagnés de fortes concentrations en composés organiques comme les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) constituants ces PM. Un accroissement des connaissances sur les sources de pollution atmosphérique particulaire et leurs dynamiques au sein des vallées alpines est alors nécessaire, ceci afin d'améliorer la mise en place des politiques de diminution des émissions grâce à une meilleure connaissance de l'influence des différentes sources au niveau régional. Ces travaux de thèse sont axés autour des émissions des sources industrielles encore mal connues et plus particulièrement l'industrie du carbone très présente dans les bassins industriels de ces fonds de vallées. Les approches classiques par les éléments métalliques n'étant pas spécifiques, l'exploration de la fraction organique a permis de proposer un profil chimique organique complet et d'avancer le benzo(b)naphtho(2,1-d)thiophène (BNT(2,1)), composé particulaire majoritaire de la famille des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques soufrés (HAPS) comme traceur de cette source. Ce composé a été détecté et quantifié sur plusieurs sites en proximité d'activités industrielles confirmant ainsi sa source potentielle. De plus le profil industriel a été introduit comme profil « source » afin d'évaluer sa robustesse dans les méthodologies de type modèle récepteur de bilan de masse comme le « Chemical Mass Balance » (CMB) et statistique comme la « Positive Matrix Factorization » (PMF). Les résultats ont confirmé l'intérêt de l'ajout des composés organiques à ces méthodologies. Ainsi, le profil industriel et les composés organiques HAPS ont permis de mieux tracer la source appelée génériquement « industrie du carbone » (combustions de charbon, de coke et de matériaux graphitiques) dans les vallées alpines mais aussi sur différents sites urbains français. En parallèle, un modèle de régression non linéaire multivarié (MRNL) a été développé pour la quantification des sources de HAP, basé sur l'utilisation de traceurs spécifiques de source (lévoglucosan, hopanes….) et de données météorologiques (gradient thermique). Son application a été validée sur un ensemble de sites alpins des vallées de l'Arve et de la Tarentaise. Un couplage entre ce modèle et les données de mesures optiques du carbone suie (BC) par aéthalomètre, a permis de proposer une solution aux mauvais résultats de corrélation entre les HAP mesurés et modélisés par le modèle MRNL sur le site de la vallée de la Maurienne. Ces faibles corrélations peuvent être liées à une mauvaise représentativité des composés organiques utilisés à tracer correctement les sources d'émission sur certains sites.Enfin, l'inter-comparaison de ces méthodologies pour la détermination des sources de HAP et plus particulièrement de la source industrielle permet de valider cette méthodologie dans une perspective opérationnelle de suivi des sources de HAP sur ces différents sites. Ces travaux réalisés au cours de cette thèse mettent en évidence l'intérêt de la caractérisation de la fraction organique des PM et les biais qui peuvent exister sur l'utilisation des composés organiques pour l'étude des sources d'émissions. Des alternatives y sont proposées afin de soulever ces ambiguïtés et d'améliorer l'étude des sources de HAP par les modèles récepteursRecently, Air quality has become a sensitive topic for Rhône-Alpes region due to the formal notice which was addressed by the European Commission for non-compliance with legislation in force. Indeed, certain geographic areas in the region present a lot of overruns in PM10, especially in Alpine valleys during winter. These overruns particles are also accompanied by high concentrations of organic compounds such as polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), which constitute these PMs. An increase in khowledge about the sources of particulate air pollution and their dynamics in Alpine valleys is necessary, in order to improve the implementation of policies to reduce emissions through better knowledge of the influence of different sources at regional level. This thesis is focused around emissions from industrial sources still poorly known and particularly of the carbon industry highly present in these industrial areas of the valley bottoms. Traditional approaches by metallic elements being not specific, exploration of the organic fraction allowed to propose a complete organic chemical profile. In addition they led us to evidence the benzo(b)naphtho(2,1-d)thiophene (BNT(2,1)), the most abundant particulate compound of the family of sulfur-containing polycyclic aromatic hydrocarbons (PASHs), as a tracer of this source. This compound was detected and quantified on multiple sites in near industrial activities confirming its potential source. In addition the industrial profile was introduced as profile “source” in order to assess its robustness in methodologies of receptor model like the “Chemical Mass Balance “(CMB) and the “Positive Matrix Factorization” (PMF). The results confirmed the interest of the addition of organic compounds to these methodologies. Thus, the industrial profile and the PASHs compounds have allowed to better trace the source usually called “carbon industry” (coal, coke and graphite materials combustions) in the Alpine valleys but also in different French urban sites. In parallel, a non linear regression model (NLRM) was developed to PAH source apportionment, based on the use of specific molecular markers (levoglucosan, hopanes…) and of meteorological data (altitudinal temperature lapse rate). Its implementation has been validated on a set of sites of the Alpine valleys of Arve and Tarentaise. Coupling between this model and the optical measurements of black carbon (BC) by aethalometer, allowed to propose a solution to the poor performance of correlation between PAHs measured and modeled by NLRM model on this site of the Maurienne valley. These low correlations may be related to poor representativeness of organic compounds used to correctly trace the emission sources at some sites. Finally, the inter-comparison of these methodologies for the determination of PAH sources and especially of industrial source allows to validate this methodology in an operational perspective of monitoring of PAH levels on these sites. The work performed during this thesis highlights the interest of the characterizatin of the organic fraction of PM and the biases that may exist on the use of organic compounds for the study of the emission sources. Some alternatives are suggested to clarify ambiguities and improve the source apportionment of PAHs by receptor models
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Hafhouf, Asma. "Caractérisation du comportement des polluants particulaires dans les réseaux d'assainissement." Master's thesis, Université Laval, 2019. http://hdl.handle.net/20.500.11794/33474.
Анотація:
La pollution des eaux dans les réseaux unitaires et sanitaires peut être affectée par le changement du comportement hydraulique dans ces derniers. Les Matières en Suspension (MeS) sont considérées comme un indicateur majeur de cette pollution. C’est dans ce contexte que cette étude s’inscrit. Son objectif principal consiste à caractériser le comportement des polluants particulaires dans les réseaux d’assainissement sous différentes conditions hydrauliques. Afin d’atteindre les objectifs de la recherche, des tests de MeS, MVeS (Matières Volatiles en suspension) et ViCAs (Vitesse de Chute en Assainissement) ont été effectués sur des eaux unitaires et sanitaires de la Ville de Québec. De plus, une base de données a été fournie par la Ville de Québec qui a permis d’étudier le comportement hydraulique. Les résultats obtenus en termes de comportement hydraulique en temps de pluie confirment que le débit varie avec les caractéristiques des évènements pluvieux dans le réseau unitaire. Également, une augmentation importante de débit a été observée en réseau sanitaire vieillissant à la suite de pluies. En termes de qualité de l’eau, l’évolution de la concentration en MeS et MVeS est similaire à l’évolution du débit en temps sec. En temps de pluie, des profils décroissants de MeS sont obtenus pour quelques évènements où la concentration la plus forte peut être associée au premier flot. Les variations en termes d’hydraulique du système ont affecté les vitesses de chute des particules observées. En effet, ces vitesses augmentent avec le débit (la vitesse d’écoulement). D’autre part, l’augmentation de la fraction organique des particules coïncide avec une diminution de leurs vitesses de chute. En conclusion, cette étude a permis une meilleure compréhension des processus affectant le comportement des particules dans les réseaux d’assainissement ce qui contribuera à l’amélioration et la prévision de la qualité de l’eau.Water pollution in combined and sanitary sewers can be affected by changes in hydraulic behaviour in sewer systems. The Total Suspended Solids (TSS) are considered a major indicator of this type of pollution. It is in this context that this study fits. Its main objective is to characterize the behaviour of particulate pollutants in sewer systems under different hydraulic conditions. In order to achieve the research objectives, analyses of TSS, VSS (Volatile Suspended Solids) and ViCAs (Settling velocity in sewage) were performed with combined and sanitary water samples from Québec City. In addition, a database was provided by the city to study the hydraulic behaviour. The results obtained in terms of the hydraulic behaviour in wet weather show that the variation of the flow rate depends on the characteristics of the rain in the combined sewer system. Also, an important increase in flow in the old sanitary sewer was observed in wet weather. In terms of water quality, the evolution of the concentration of TSS and VSS in dry weather follows the evolution of the flow. In wet weather, decreasing TSS profiles are obtained for some events where high concentrations can be associated to first flush. These variations of the system hydraulics and concentrations of TSS and VSS also affected the particle settling velocity distribution measured with the ViCAs protocol. In fact, the settling velocity increases with the flow (flow velocity). On the other hand, an increase in the organic fraction coincides with a decrease in the settling velocity. In conclusion, this study has provided a better understanding of the processes affecting the behaviour of particles in sewer systems, which will contribute to the improvement and the prediction of water quality.
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Piot, Christine. "Polluants atmosphériques organiques particulaires en Rhône-Alpes : caractérisation chimique et sources d'émissions." Phd thesis, Université de Grenoble, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00661284.
Анотація:
La réglementation plus sévère sur les niveaux de matières particulaires (PM) en atmosphère ambiante fixée par l'Union européenne à l'horizon 2015 impose de pouvoir quantifier les contributions des différentes sources d'émission. Les sources d'émissions primaires de particules peuvent être anthropiques (chauffage au bois, au fioul, émissions véhiculaires ou industrielles, combustion de déchets verts, activités de cuisine,...) ou naturelles (végétaux, poussières crustales). Des processus secondaires de formation des particules (conversion gaz-particules) peuvent également contribuer aux taux de PM mesurés. L'identification et la quantification des sources peuvent être conduites notamment à travers l'étude de la composante organique des aérosols réalisée à partir d'analyses chimiques de prélèvements sur filtres en atmosphère ambiante ou à l'émission. Dans ce travail, des méthodologies de caractérisation des sources d'émission par l'analyse de la fraction organique des PM et la quantification de leur influence sur les concentrations ambiantes en particules fines ont été développées et/ou adaptées de méthodologies existantes sur de nombreux sites d'observation. Une attention particulière a été portée sur différents sites de la région Rhône-Alpes où de nombreux épisodes de dépassements des valeurs limites en PM sont régulièrement enregistrés. Les méthodologies ont été développés dans un premier temps sur un site urbain de référence (sites des Frênes à Grenoble) et s'appuient à la fois sur des approches qualitatives d'études des sources (étude d'empreinte de grandes familles chimiques, utilisation de ratios de composés traceurs) et quantitatives (ACP, mesures isotopiques du carbone, Molecular-Marker Chemical Mass Balance). Elles permettent une bonne estimation des sources de matière organique (OM) et des PM en hiver. Leurs applications à d'autres sites de topologies différentes (ruraux, fond de vallées, proximités de sources, marin) en France et en Suisse et à d'autres saisons a permis de montrer la complémentarité des différentes approches introduites et la nécessité de leur adaptation aux spécificités des sites pour permettre une bonne estimation des PM. L'estimation des contributions des sources à l'OM reste cependant encore à améliorer. De plus, dans le cadre de leur application à des sites de vallées alpines suisses, l'approche quantitative de type CMB basée sur l'étude de traceurs organiques a pu être confrontée à une méthode basée sur l'étude de la composante inorganique des aérosols. Les méthodologies développées et mises en œuvre au cours de ce travail constituent des outils de référence dans le cadre d'études des sources d'aérosol à portée scientifique ou réglementaire à l'échelle nationale ou internationale.
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Saari, Hanna-Kaisa Schmidt Sabine. "Dynamique saisonnière des transferts particulaires dans les systèmes fluviaux-estuariens." S. l. : Bordeaux 1, 2008. http://ori-oai.u-bordeaux1.fr/pdf/2008/SAARI_HANNA-KAISA_2008.
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Dallagi, Anès. "Méthodes particulaires en commande optimale stochastique." Phd thesis, Université Panthéon-Sorbonne - Paris I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00226353.
Анотація:
Cette thèse, intitulée méthodes particulaires en commande optimale stochastique s'intéresse aux problèmes d'optimisation dans l'incertain et a leur résolution. Le terme particulaire renvoie au fait que nous considèrons des méthodes basées sur une approche de type Monte-Carlo, contrairement aux méthodes par programmation dynamiques stochastiques qui utilisent une discrétisation faite a priori.La résolution des problèmes d'optimisation stochastique nécessite deux étapes : une étape d'approximation et une étape d'optimisation. Les deux premiers chapitres de ce manuscrit seront consacrées a la partie optimisation. Nous traiterons dans les chapitres qui suivront de l'approximation des problèmes d'optimisation dans l'incertain. Nous commencerons, dans ce manuscrit, (chapitre I) par présenter les problèmes qui seront abordés ; nous nous attarderons surtout sur la représentation de la structure d'information d'un probléme d'optimisation stochastique. Deux principales représentations se dégagent : une représentation algébrique et une représentation fonctionnelle. A partir de la nature de cette structure d'information, nous ferons la typologie des problémes d'optimisation stochastique : boucle ouverte, boucle fermée, information statique ou information dynamique. Le deuxième chapitre (chapitre II) traitera des conditions d'optimalité pour les problèmes de commande optimale stochastique : à partir des représentations algébriques ou fonctionnelles de l'information, nous présenterons des conditions d'optimalité du type Karush-Kuhn-Tucker. Les conditions présentées dans le chapitre II comportent presque invariablement des opérateurs d'espérance conditionnelle. La résolution de ces problèmes impose alors d'approximer ces opérateurs. Nous commencerons dans le chapitre III par motiver notre approche avant de passer à une revue de la littérature des problèmes d'estimation de densité, densité conditionnelle et espérance conditionnelle. Dans le chapitre IV, nous présentons la méthode des élements finis particulaires qui consiste en l'approximation de la structure d'information par une restriction du feedback à une classe donnée a priori de fonctions de base. Différents résultats de convergence et d'erreur asymptotique seront donné. L'avant dernier chapitre (chapitre V) présentera un algorithme chaotique de gradient pour la résolution de problémes d'optimisation stochastique en boucle fermée. Un résultat de convergence, de vitesse ainsi qu'une application numérique seront donnés. Nous nous intéresserons dans le dernier chapitre (chapitre VI) aux aspects numérique de la résolution des problèmes de commande optimale stochastique à partir des difféerentes méthodes présentes dans les chapitres précedents. Nous présenterons diffèrents algorithmes et heuristiques pour résoudre un problème de gestion de production d'un barrage hydro-électrique.
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Audebrand, Michel. "Etude des polluants particulaires de l'atmosphère par spectroscopie de vibration et de leur rétention par l'appareil respiratoire." Bordeaux 1, 1985. http://www.theses.fr/1985BOR10503.
Анотація:
L'utilisation de la microsonde raman a permis de confirmer la presence dans les particules atmospheriques, de divers composes mineraux tels que: les sulfates, les nitrates, la calcite et le quartz. Quelques essais d'amelioration de la sensibilite ne se sont pas averes satisfaisants. Un protocole experimental a ete defini pour etudier la retention des particules atmospheriques par l'appareil respiratoire. Les spectres infrarouges des prelevements de particules effectues d'une part dans l'air ambiant et d'autre part dans l'air expire par un temoin sont compares entre eux. Des differences ont ete observees d'un temoin a l'autre
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Lanson, Nathalie. "Étude des méthodes particulaires renormalisées : applications aux problèmes de dynamique rapide." Toulouse, INSA, 2001. http://www.theses.fr/2001ISAT0004.
Анотація:
Nous nous intéressons aux méthodes particulaires qui permettent d'approcher les solutions de systèmes d'équations aux dérivées partielles. L'analyse mathématique de ces méthodes particulaires de type SPH (Smooth Particle Hydrodynamics) montre que le rapport de la taille caractéristique du maillage h et du rayon d'interaction des particules e doit tendre vers zéro pour obtenir la convergence. En pratique, nous ne pouvons satisfaire cette condition mais on utilise des valeurs de ce rapport h/e pour lesquelles on a une bonne approximation des dérivées sur une répartition régulière de particules. Pour éliminer cet inconvénient majeur nous présentons une nouvelle méthode basée sur la renormalisation, outil introduit par G. R. Johnson et S. R. Beissel ainsi que R. W. Randles et L. D. Libertsky. Notre objectif est de proposer un nouveau concept qui a la propriété d'augmenter la consistance. On introduit une nouvelle classe d'approximation des dérivées : les dérivées renormalisées. La consistance de ces dérivées renormalisées est garantie par la seule condition h/e=O(1) et l'erreur d'approximation est controlée par e. L'application des dérivées particulaires renormalisées aux systèmes de lois de conservation permet de construire deux schémas, fort et faible, renormalisés. La convergence des schémas renormalisés pour les systèmes de Friedrichs, puis pour des lois de conservation non linéaires scalaires est démontrée et nous donnons des estimations d'erreur dépendant uniquement de h. De nombreuses applications numériques, en mécanique des fluides ou des milieux continus, permettent de mettre en évidence la consistance de cette nouvelle méthode et montrent la possibilité de diminuer le coût de calcul d'un code particulaire grâce à la renormalisation. Des problèmes de dynamique rapide ont fait l'objet d'une collaboration avec le Centre d'Etudes de Gramat
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Faye, Cheikh Benoit. "Détection des polluants métalliques particulaires dans les liquides par la spectroscopie de plasma induit par laser." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10099/document.
Анотація:
La pollution des eaux est une préoccupation majeure relayée par la Communauté Européenne. Cette problématique s'accentue avec les particules métalliques et l'émergence de produits nanostructurés tels les Nano-objets, leurs Agrégats et leurs Agglomérats (NOAA). Ces NOAA constituent un cas particulier de polluants du fait de leurs propriétés physicochimiques. La surveillance et le contrôle de ces polluants dans les eaux, nécessite le développement d'instruments de mesure aptes à répondre à ce fléau environnemental. Dans ce contexte, la technique de spectroscopie de plasma induit par laser ou Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) a été retenue à l'INERIS. Elle permet l'identification chimique élémentaire des polluants sous forme particulaire dans la matrice liquide et la détermination de leurs concentrations in-situ et en temps réel. Ce travail de thèse a permis d'optimiser l'analyse des suspensions par LIBS avec deux modes d'échantillonnage. La première partie de l'étude a porté sur le couplage LIBS avec un jet liquide et les limites de détection du titane ont été évaluées à 0.5 mg/L. Dans la deuxième partie, les suspensions ont été aérosolisées avec un nébuliseur et analysées par LIBS. Les résultats obtenus en comparant ces deux modes d'échantillonnage montrent que le jet liquide peut être avantageux pour l'analyse de particules dans les liquides. Cependant le mode aérosol présente un intérêt pratique à condition d'avoir un rendement d'aérosolisation supérieur à 50%. Au final, ce travail de thèse démontre l'applicabilité de la LIBS comme outil potentiel pour l'analyse in situ de particules dans les liquides telle que la surveillance et le contrôle des eaux uséesWater pollution is a major concern, as noted by the European Community. This problem is accentuated with metallic particles and the emergence of nanostructured products such as Nano-Objects, their Aggregates and their Agglomerates (NOAA). These are the special types of pollutants owing their physicochemical properties. The monitoring and control of these pollutants in water require the development of measurement instruments which are capable to anwer this environmental problem. In this context, the technique of Laser-Induced Breakdown Spectroscopy (LIBS) has been developed at INERIS. It not only allows the chemical identification of these particles pollutants present in liquids, but also the determination of their concentrations in situ and in real time. This thesis has optimized the analysis of suspensions by LIBS with two sampling modes. The first mode focused on coupling LIBS with a liquid jet in which the detection limits of titanium dioxide were estimated at 0.5 mg/L. In the second mode, the suspensions were aerosolized with a nebulizer and analyzed by LIBS. The results obtained by comparing these two sampling modes show that the liquid jet may be advantageous for the analysis of suspensions. However, the aerosol mode has a practical interest if it has an aerosolization efficiency of over 50%. Finally, this work demonstrates the applicability of LIBS as a potential tool for in situ particle analysis of suspensions such as monitoring and control of wastewater
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Sandu, Adrian. "Contribution à l'étude numérique du transport turbulent de polluants particulaires en cavité : application à la prédiction de la diffusion d'éléments contaminants particulaires dans un local ventilé." La Rochelle, 1999. http://www.theses.fr/1999LAROS044.
Анотація:
Ce travail numérique est une contribution à l'étude de la qualité de l'air liée à la présence de polluants particulaires dans les locaux. Après l'analyse physique des interactions subies par les particules injectées dans un écoulement fluide, nous avons développé un outil numérique permettant de simuler le comportement des particules dans les écoulements faiblement turbulents typiques du bâtiment, en faisant l'hypothèse que les particules n'influencent pas l'écoulement et que les interactions particule - particule peuvent être négligées. La dispersion des particules dans le fluide en écoulement est résolue par une approche lagrangienne qui consiste à simuler un certain nombre de trajectoires à partir desquelles les grandeurs moyennes caractérisant le comportement des particules sont ensuite obtenues statistiquement. Pour cela, les vitesses instantanées du fluide sont obtenues par tirages aléatoires, à partir des champs moyens de l'écoulement et des corrélations spatiales et temporelles. A ce stade du travail, nous avons testé plusieurs modèles de prédiction des caractéristiques instantanées du fluide, et nous avons retenu celui qui semblait le plus approprié à la modélisation des configurations qui nous intéressent. Pour la construction de la trajectoire d'une particule discrète on résout la relation dynamique établie à partir du bilan des forces agissant sur la particule. Les résultats obtenus dans le cas d'une turbulence de grille sont comparés à des résultats expérimentaux. Nous avons également étudié l'influence de la précision de la prédiction des caractéristiques turbulentes de l'écoulement sur la dispersion des particules, ainsi que la capacité des modèles de turbulence basés sur une décomposition en moyennes temporelles à résoudre correctement les écoulements turbulents. Finalement, le modèle de dispersion des particules a été utilisé pour caractériser la déposition de particules sur les parois dans un écoulement turbulent confiné correspondant à la configuration d'une cavité agitée.
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Rjimati, El Arbi. "Microfiltration tangentielle de suspensions particulaires : modélisation." Montpellier 2, 1990. http://www.theses.fr/1990MON20029.
Анотація:
La caracterisation physique, par microscopie electronique, des membranes minerales microporeuses permet de calculer une permeabilite theorique du milieu filtrant et de mettre en evidence, le cas echeant, une structure composite. La comparaison des valeurs theoriques aux valeurs experimentales, mesurees par permeametrie a l'eau, permet de quantifier cet effet composite ainsi que les interactions possibles entre le permeat et la surface membranaire. La filtration d'une suspension de microparticules de bentonite provoque la mise en place quasi-instantanee d'un depot particulaire tres fin mais homogene sur la surface membranaire. Ce depot joue le role de membrane dynamique, sa resistance a l'ecoulement est preponderante devant celle de la membrane originale. Si la valeur de cette resistance depend peu de la permeabilite de la membrane choisie ou des conditions de circulation du retentat, elle est une fonction croissante de la pression operatoire choisie et de la concentration particulaire de la suspension a filtrer. Une representation parametrique de la variation de la resistance du depot en fonction des parametres operatoires testes est proposee. Enfin, si dans les conditions testees, l'application d'un champ electrique a peu d'effet sur les flux de permeat obtenus, une circulation de grosses particules (promoteurs de turbulence) dans le retentat permet une intensification importante du processus, le flux de filtrat obtenu est multiplie par un facteur 6
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Witschger, Olivier. "Étude théorique et expérimentale des facteurs physiques d'échantillonnage des polluants particulaires : application aux capteurs à fente annulaire." Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120029.
Анотація:
Notre travail de recherche s'inscrit dans le contexte d'une amelioration des connaissances dans le domaine de l'echantillonnage des aerosols, et permet d'apporter des elements utiles a la conception des systemes de prelevement et a leur utilisation optimale, en particulier dans le domaine de l'hygiene du travail. Nous effectuons, dans un premier temps, l'etude theorique du mouvement d'une particule dans un conduit cylindrique horizontal, en relation avec le processus de depot dans des sondes de prelevement. Nous developpons ensuite, sur la base d'un bilan des connaissances actuelles sur l'echantillonnage des aerosols, un logiciel de calcul. Celui-ci nous permet l'etude de l'influence de differents parametres relatifs aux particules de l'aerosol, aux ecoulements d'air ainsi qu'a la geometrie et a l'orientation du dispositif de prelevement. Nous decrivons une nouvelle installation aeraulique a empoussierement controlee ; elle reproduit des conditions d'air en mouvement dont la vitesse reglable est comprise entre 0,5 et 4,5 m/s. Les caracteristiques fonctionnelles de l'installation, que nous determinons, indiquent que l'installation presente une bonne stabilite temporelle et une bonne uniformite spatiale pour la gamme de taille de particules utilisee. Nous developpons une nouvelle methodologie originale de mesure des efficacites. Elle permet la determination simultanee en un seul prelevement des efficacites de captage, de transmission et d'echantillonnage d'un dispositif de prelevement pour des diametres aerodynamiques s'etendant de quelques m a environ 70 m. Nous validons notre methodologie en evaluant la reproductibilite et la coherence des resultats des mesures d'efficacites, puis en comparant nos donnees aux modeles theoriques developpes pour des sondes cylindriques a bords minces, que nous utilisons comme outils de validation. Enfin, nous mesurons les efficacites de capteurs a fente annulaire que nous avons concus. Nous discutons l'influence des parametres pertinents sur les resultats que nous avons obtenus. Nous proposons une relation semi-empirique qui permet de calculer l'efficacite de captage ; elle donne des resultats proches de nos resultats experimentaux. Finalement, notre travail nous conduit a mettre en evidence une configuration de capteur dont la specificite est l'independance de l'efficacite de captage vis a vis de la vitesse exterieure de l'air entre 1 et 3 m/s ; on obtient d'autre part un accord satisfaisant entre l'efficacite de captage et la courbe conventionnelle definissant la fraction inhalable d'un aerosol
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Ledoux, Frédéric. "Les aérosols particulaires atmosphériques sur le Dunkerquois : caractérisations chimiques, physiques, spectroscopiques et évaluation de leur toxicité." Littoral, 2003. http://www.theses.fr/2003DUNK0096.
Анотація:
La région Nord-Pas de Calais, et plus particulièrement le Dunkerquois sont le siège d'une activité industrielle très intense. A l'échelon français, l'agglomération de Dunkerque est en effet responsable de près de 13% des rejets industriels de poussières dans l'atmosphère. Ce travail s'inscrit dans ce contexte et vise à caractériser la charge particulaire présente dans l'atmosphère dunkerquoise, à évaluer l'influence des émissions de ce complexe industrielo-urbain sur l'atmosphère environnante, ainsi qu'à appréhender l'étude de leur toxicité. Les résultats issus de deux campagnes de mesures saisonnières montrent que les teneurs atmosphériques moyennes en éléments sont du même ordre de grandeur que celles relevées en d'autres sites de la Mer du Nord, notamment en raison de conditions atmosphériques favorables en regard de l'implantation industrielle. Il est ainsi mis en évidence que sous certaines conditions météorologiques, les rejets résultants de l'activité urbaine et périurbaine entraînent des teneurs atmosphériques très supérieures à celles relevées lors d'une influence industrielle. La recherche de traceurs spécifiques de sources d'émissions a été effectuée, et à cette occasion nous avons obtenu des résultats très significatifs par l'utilisation de la spectroscopie de Résonance Paramagnétique Electronique, jusqu'alors peu employée dans ce domaine d'étude. Les mesures réalisées à environ 15 kilomètres de ce complexe montre que son influence se limite à quelques éléments métalliques tels que Fe, Pb ou encore Zn. Après avoir recueilli et caractérisé un échantillon de poussières atmosphériques, l'étude de la toxicité a révélé que ces dernières ont un effet sur un modèle de cellules pulmonaires humaines (L132) et occasionnent un stress oxydantThe northern part of the France and especially the city of Dunkerque is subject to an intense and heavy industrial activity. This high industrialized city emits in the atmosphere about 13% of the french industrial total of particles. This study was done in this frame and the aim of this work is to characterize atmospheric aerosols in Dunkerque, to evaluate its influence upon nearest locations, and to test the toxicity of the particles. Results fromtwo seasonal sampling campaigns shows that mean atmospheric concentrations are in the same order than those of other North Sea sites, and this is the consequence of very favorable meteorological conditions. This study underlines that during specific meteorological conditions, impacts of emissions from urban sources can be much higher than those of the industrial park. Specific tracers of sources of emissions sources were investigated, and very positive results are obtained with Electron Paramagnetic Resonance spectroscopy. Measurements performed at about 15 km from Dunkerque shows that this industrial city influences atmospheric concentrations of some metals like Fe, Pb or Zn. Impact of atmospheric particules upon human pulmonary epithelial cells (L132) evidences that such particles produces an oxidative stress
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Brassard, Patrick. "Étude des émissions gazeuses et particulaires de la combustion de biomasses agricoles et forestières." Thesis, Université Laval, 2012. http://www.theses.ulaval.ca/2012/29173/29173.pdf.
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Besse-Deleaval, Julie. "Dynamique des micro-polluants semi-volatils : transferts à l'interface sol-air." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00976002.
Анотація:
Les composés semi-volatils, organiques et inorganiques, sont présents dans tous les compartiments de l'environnement. Bien que la plupart soit d'origine anthropique, une partie peut être produite naturellement (certains HAP et métaux). Du fait de leur persistance et de leur faible dégradabilité, ces polluants sont transportés, dans l'atmosphère, à plus ou moins longue distance de leurs sources d'émission, se déposent dans différents médias (végétation, eau, sol), où ils sont stockés temporairement ou définitivement. Par l'intermédiaire de cycles géochimiques (succession de dépôts-émission), ils contaminent l'ensemble de l'environnement, y compris les milieux les plus reculés. Le travail réalisé a permis d'étudier la spéciation et le devenir des polluants à l'interface sol-air, en plaine et en zone de montagne. Une triple approche a été menée pour définir le rôle du sol dans le piégeage ou la volatilisation des polluants. La première partie du travail a consisté à déterminer, en microcosme, les principaux paramètres contrôlant les émissions des sols de montagne, dont la température, l'humidité de l'air, la teneur en matière organique et la fraction en eau du sol. À partir de ces mesures, une approche thermodynamique a permis de prédire le mécanisme de transfert des HAP en fonction des propriétés physicochimiques des composés ciblés et des sols. En parallèle, des essais de terrain ont permis : (i) de préciser la nature des polluants rencontrés dans l'air et les sols de chaque site ; (ii) de déterminer le mode de contamination ; (iii) d'estimer la variabilité saisonnière des échanges à l'interface sol-air. Un nouveau préleveur a été développé pour estimer les émissions des composés volatils des sols en phases particulaire et gazeuse. Des bilans matières ont été établis pour préciser le rôle du sol. Une dernière approche par modélisation finalise le travail. A partir des mesures réalisées sur le terrain et en laboratoire, deux modèles, SOIL et LEVEL, ont été utilisés permettant de : (i) de prédire la répartition d'un composé dans l'environnement ou dans les fractions du sol ; (ii) d'estimer les voies de perte et d'échanges entre le sol et l'atmosphère. Ces simulations ont finalement été comparées aux données expérimentales pour vérifier la validation.
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Toubin, Céline. "Etude par dynamique moléculaire de l'adsorption de polluants sur des surfaces de glace." Besançon, 2001. http://www.theses.fr/2001BESA2008.
Анотація:
Ce travail a pour objectif la caractérisation théorique de la dynamique d'un polluant moléculaire à la surface de glace. Les polluants envisagés sont les molécules CO2, HCI, HOCI, acétone et méthanol. Cette étude se décompose en différentes étapes : la construction d'un potentiel d'interaction classique réaliste permettant de quantifier les effets de polarisation au sein du système polluant-glace ; la mise en oeuvre d'une méthode de DM contrainte permettant l'accès au profil d'énergie libre associé au transfert d'un polluant à partir de la connaissance des états thermodynamiques stables. Les principaux résultats sont les suivants : la surface de glace présente un champ électrostatique intense, comparable à celui créé par un substrat ionique. Les effets de polarisation dans le système polluant/eau/support sont relativement faibles. Les profils d'énergie libre relatifs au transfert d'une molécule HCI, CO2 ou HOCI à travers un film d'eau supporté par MgO(001) mettent en évidence un état d'adsorption à l'interface gaz/film et un site de piégeage dans les couches internes. . .
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Garnier, Jérémie. "Sources et dynamique du chrome dans les sols ultramafiques de Niquelandia, Brésil." Paris 11, 2008. http://www.theses.fr/2008PA112334.
Анотація:
La disponibilité et la mobilité du chrome ont été étudiées sur quatre sols développés sur le complexe ultramafique de Niquelândia (état du Goiàs, Brésil), à l’aide d’expérimentations en laboratoire et in situ. La teneur totale en chrome de ces sols est particulièrement élevée, et sa compartimentation évolue avec la position dans la toposéquence et la profondeur du sol. La majorité du chrome est associée aux oxydes de fer bien cristallisés qui constituent la matrice solide des sols. Il est également présent au sein des chromites, et de phases mineurs silicatées. La quantité de chrome extractibles est importante et majoritairement sous sa forme toxique (CrVI). Cette fraction atteint 1000 mg kg-1 soit plus de 10% du chrome total ; ces teneurs sont dix fois supérieures à celles observées en Nouvelle-Calédonie. Des cinétiques d’échange isotopique du chromate ont confirmé la labilité de cette fraction. Elles ont également mis en évidence une vitesse d’échange rapide entre les phases porteuses et la solution, ainsi qu’une capacité élevée de ces sols à maintenir une importante concentration de chromate en solution. L’ensemble des résultats indique que le Cr(VI) labile est désorbé depuis la fraction fine composée d’oxydes de fer qui contrôle ainsi sa disponibilité et sa mobilité. Les résultats suggèrent que le chromate labile est faiblement adsorbé aux phases porteuses. La disponibilité du chrome est très hétérogène à des échelles décimétrique et décamétrique. L’étude des eaux du sol et de surface à l’échelle du bassin versant a mis en évidence une mobilité importante du Cr(VI) et des concentrations en chromate supérieures aux teneurs considérées comme toxiques, suggérant un impact sur les organismes vivants du complexe et également les écosystèmes environnants. D’autre part, l’analyse des solutions du sol a confirmé la faible teneur en nutriments, le rapport défavorable Ca:Mg et la disponibilité de certains métaux (Cr, Ni) typiques de ces milieux. Ces trois caractéristiques sont souvent considérés comme responsable de la faible fertilité de ce type de sol et du particularisme de ces écosystèmes. Enfin, les résultats suggèrent que la disponibilité en Cr(VI) de ces sols résulte de leur capacité d’échange anionique et non d’oxydation du Cr(III)Chromium availability and mobility were studied on four soils developed on the complex ultramafic of Niquelândia (Goias state, Brazil), using laboratories and in situ experiments. Total chromium content is particularly high, and its partitioning evolves according to landscape position and depth. Chromium is mainly associated to well crystallized iron oxides, forming the soil matrix. However, extractable chromium is important, and mainly under the toxic form (CrVI). It reached 1,000 mg kg-1 (more than 10 % of total chromium), those contents are ten times higher than those observed in New Caledonia. Results indicate that Cr (VI) in solution is released from the fine fraction composed by iron-oxides, which consequently control the Cr(VI) availability and mobility. Isotopic exchange kinetics of chromate has confirmed the exchange between the bearing phases and solution. They also highlighted a rapid exchange between the Cr-bearing phases and the solution, and the important Cr(VI) buffer capacity of these soils. They also suggest that the chromate is slightly absorbed on iron-oxides. The chromate concentrations in soil solutions are important, higher than the usual hazardous contents. The chromate labibily is very heterogeneous with the locality at a centimetric and metric scale. The soil solution and surface water study on the catchment area has highlighted an important Cr(VI) mobility at soil and complex scale, suggesting an impact on organisms of the complex and surrounding ecosystems. Moreover, the soil solutions analysis show the low nutrients content, the imbalance Ca:Mg and the metals (Cr, Ni) availability, often considered responsible to the low fertility of those soils and the specificity of ultramafic ecosystems. Finally, results suggest that the Cr(VI) availability of those results from their anionic exchange capacity and not from their capacity to oxidize Cr (III)
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Dieme, Denis. "Caractérisation physicochimique et étude des effets toxiques sur des cellules pulmonaires BEAS-2B des polluants particulaires de la ville de Dakar (Sénégal)." Phd thesis, Université du Littoral Côte d'Opale, 2011. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00818732.
Анотація:
La pollution atmosphérique particulaire constitue un facteur de risque majeur pour la santé humaine. En dépit des nombreuses études réalisées, les mécanismes d'action sous-jacents à l'exposition aux particules et responsables des effets physiopathologiques observés restent encore mal connus. Notre travail a consisté en la collecte d'aérosols particulaires sur 2 sites urbains (Fann et Faidherbe) dans la ville de Dakar (Sénégal) et un site rural (Ngaparou). Les sites urbains sont caractérisés par un trafic automobile dense avec le site de Fann présentant une circulation majoritaire de véhicules de transport en commun alors qu'à Faidherbe le trafic est constitué en majorité de véhicules particuliers. la caractérisation physico-chimique des trois échantillons particulaires a montré une granulométrie fine (96% < 2,5 μm), donc capables de pénétrer profondément dans les poumons, des surfaces spécifiques comprises entre 8 et 13m²/g pouvant adsorber à leur surfaces des substances potentiellement toxiques. Leur composition chimique, riche en éléments inorganiques et organiques, démontre la diversité de leur sources (naturelle et anthropique). Après évaluation de leur cytotoxicité dans les cellules épithéliales bronchiques humaines (BEAS-2B), nous avons montré la capacité de ces aérosols particulaires à induire l'activation métabolique de leur fraction organique par l'induction de l'expression génique des enzymes de métabolisation CYP1A1, 1B1 et NQO1. Nous n'avons pas observé de réponse significative dans le processus d'altération oxydative via la péroxydation lipidique (MDA) et le statut du glutathion (GSSG/GSH). En revanche nous avons montré l'implication de ces aérosols particulaires dans le développement de la réponse inflammatoire par l'expression et la sécrétion significative de cytokines TNF-α, IL-1β, IL-6 et IL-8.
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Boucher, Uriel. "Dynamique des associations Matières Organiques Particulaires - Elements Traces Métalliques dans les sols au cours de leur biodégradation." Electronic Thesis or Diss., Paris, AgroParisTech, 2013. http://www.theses.fr/2013AGPT0070.
Анотація:
Dans les systèmes sols – plantes contaminés par des Eléments Traces Métalliques (ETM), ces métaux sont susceptibles d'être étroitement associés aux Matières Organiques Particulaires (MOP) issues des résidus végétaux restitués au sol. Ce travail se propose de caractériser la dynamique de ces associations Eléments Traces Métalliques – Matières Organiques Particulaires et les interactions entre dynamique des ETM et dynamique des MOP, au cours d'incubations in vitro de résidus végétaux plus ou moins contaminés en ETM et placés dans une matrice de sol.Basés sur des expériences associant des fragments de feuilles d'une métallophyte, A. halleri, à un sol agricole de grande culture, les résultats ont montré que :• la minéralisation globale du C dans les microcosmes n'est pas affectée par la richesse en Zn et Cd des feuilles d'A. Halleri, même si la minéralisation des fractions biochimiques les moins facilement biodégradables est ralentie.• A l'incorporation au sol des résidus végétaux, une fraction majeure du Cd et Zn initialement retenus en leur sein est très rapidement solubilisée par des processus abiotiques et refixée sur les constituants du sol, tandis qu'à l'inverse une partie de Pb et Cu du sol est « arrachée » de ses sites de fixation et se lie quasi-immédiatement aux résidus végétaux apportés, par l'intermédiaire de la solution du sol.• Les résidus végétaux apportés ont tendance à se ré-enrichir ensuite progressivement en ETM, mais pratiquement pas au-delà des 14 premiers jours d'incubation durant lesquels se produit l'essentiel de la minéralisation. L'accumulation relative liée à cette minéralisation explique sans doute en partie cette phase d'enrichissement, mais d'autres changements, notamment au niveau des interfaces MOP – microorganismes – solution, doivent nécessairement être invoqués. Suite à cela, une compilation des données de la littérature a permis de généraliser les processus d'enrichissement, d'accumulation ou de libération de Cd, Zn, Pb et Cu par les résidus végétaux au cours de leur décomposition. Il ressort notamment que, indépendamment du type de résidus considéré, leur tendance à accumuler des ETM au cours des premières phases de leur décomposition s'inverse à partir de 45-50 % de perte de masse ; ils commencent alors à représenter des sources d'ETM pour les autres constituants du sol.Ces flux d'ETM liés à la biodégradation des associations ETM-MOP représentent des phénomènes importants à prendre en compte dans le cadre de l'évaluation des risques associés à la phyto-gestion des sites contaminés et à la phyto-stabilisation en particulierIn soil – plant systems contaminated by Trace Metals (TM), these metals are expected to be closely bound to particulate organic matter (POM) coming from plant debris. The present work aims at characterizing the dynamic of TM – POM associations and the interactions between the fate of trace metals and of particulate organic matter, during in vitro incubations of more or less contaminated plant parts mixed into a soil matrix.Experiments using leaves of metallophyte A. halleri and an unpolluted arable soil sample have shown:• Overall mineralization of C of studied microcosms was not affected by Zn and Cd load of A. halleri leaves, but the mineralization of less biodegradable plant fractions was slower in case of metal rich ones.• When leaves are mixed within the soil matrix, a major part of Cd and Zn that they contained was quickly dissolved by abiotic processes and fixed back onto other soil constituents, whereas parts of soil Pb and soil Cu are extracted and moved onto incorporated POM, via the liquid phase.• Then the incorporated plant residues progressively tend to accumulate all studied TM but only during the first 14 days, the essential period with respect to mineralization. So, the relative increase of TM contents due to loss of organic matter partly explains increasing metal contents, but other transformations, especially around POM – microorganism – solution interfaces, must be considered.Apart from these experiments, a comparative literature review allowed to further understand and generalize the processes of metal enrichment, accumulation or release by plant residues during their decomposition. It is noteworthy that, independently of plant residue type, their trend to accumulate TM during the first stages of transformation comes to a reversal beyond about 45-50% of mass loss; from that point, they start to become a source of TM for other soil constituents.These fluxes of trace metals related to the biodegradration of TM – POM are important phenomena to be taken into account for the risk assessment of phyto-management options and especially of phyto-stabilization of metal polluted soils
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Revel, Marie. "Dynamique des courants profonds en Atlantique Nord, depuis 200. 000 ans, retracée par les flux particulaires advectés." Bordeaux 1, 1995. http://www.theses.fr/1994BOR1A665.
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Revel, Marie. "Dynamique des courants profonds en Atlantique Nord, depuis 200. 000 ans, retracée par les flux particulaires advectés." Bordeaux 1, 1995. http://www.theses.fr/1995BOR10699.
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Barré, Chloé. "Physique statistique des phénomènes de blocage dans les flux particulaires." Thesis, Paris 6, 2017. http://www.theses.fr/2017PA066227/document.
Анотація:
L'objectif de cette thèse porte sur l'étude des phénomènes de blocage dans un flux particules à faible densité dans un canal. Le blocage est induit par la géométrie du canal. L'essentiel de mes travaux concerne la description des situations où le blocage est contrôlé par les limites en capacité d'un canal. Le paramètre pertinent pour ce phénomène est donné par le nombre de particules minimum, N, conduisant à l'interruption du flux de particules. Un modèle stochastique simple introduit par Gabrielli et al. (PRL. 110, 170601, 2013) illustre ce comportement: des particules arrivent aléatoirement selon une distribution de Poisson à l'entrée d'un canal unidimensionnel et le traversent avec un temps constant, noté t. Le blocage survient lorsque N particules sont simultanément sur le pont. Le travail de cette thèse à été d'étudier les extensions de ce modèle. Les observables du système sont la probabilité de survie, le flux sortant ainsi que la statistique sur les particules sorties avant le blocage. Les différentes études ont permis pour le cas N>2, pour une distribution homogène quelconque et inhomogène d'entrée, pour un système de multi-canaux ainsi que pour une durée finie de blocage d'obtenir des résultats analytiques exactes ainsi que des approximations à l'aide d'outils statistique. Le dernier projet de cette thèse porte sur l'étude microscopique des phénomènes de blocage. Le modèle simple que nous avons étudié est un système bidimensionnel de particules browniennes soumis à une force de traînée et se déplaçant dans un canal avec rétrécissement. La présence d'un obstacle au milieu du canal peut causer un colmatage selon les valeurs des différents paramètres du systèmeThis manuscript presents a study of blocking phenomenon in particulate streams flowing through anarrow channel. In particular, it examines situations in which blocking is controlled by the limitedcarrying capacity of the channel. It builds on a simple stochastic model, introduced by Gabrielli etal. (Phys. Rev. Lett. 110, 170601, 2013), in which particles arrive randomly according to a Poissondistribution at the entrance of a one-dimensional channel with an intensity λ and, unless interrupted,exit after a transit time, τ. Blocking occurs instantaneously when N=2 particles are simultaneouslypresent in the channel. The quantities of interest include the probability that the channel is still openat time t (survival probability) and the flux and total number of exiting particles. The thesisexamines a number of generalizations including when more than two particles must be present toinduce blockage, N>2, a time dependent intensity, a finite blocking time, and multi-channelsystems. We obtain exact and approximate analytical results using tools such as the masterequations describing the evolution of the n-particle partial probabilities, large deviation theory andqueuing theory. The theoretical results are validated by comparison with the results of numericalsimulations. The final chapter of the thesis uses a different approach, namely a brownian dynamics simulation of a two dimensional system of soft particles subjected to an external driving and dragforces. The presence of an obstacle in the middle of the channel can cause irreversible orintermittent clogging depending on the system geometry, temperature and particle stiffness
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Mikolajczak, Guillaume. "Dynamique de l'eau et des apports particulaires originaires du Rhône sur la marge continentale du Golfe du Lion." Thesis, Toulouse 3, 2019. http://thesesups.ups-tlse.fr/5424/.
Анотація:
Les plateaux continentaux constituent l'exutoire des fleuves et de leur charge sédimentaire provenant de l'érosion des continents. En raison de l'anthropisation des bassins versants, les fleuves charrient également de nombreux contaminants qui se trouvent majoritairement sous forme particulaire, étroitement liés aux particules sédimentaires fines. La dynamique de la matière d'origine fluviale est mal connue et fortement dépendante des caractéristiques morphologiques, hydrodynamiques et du régime fluvial du site considéré. Le plateau continental du Golfe du Lion est une zone dont la dynamique des apports fluviaux a été intensément étudiée depuis plusieurs décennies. Les tempêtes d'est ont été reconnues comme une composante essentielle du transport à travers le plateau. Elles induisent en effet de forts courants dirigés vers le sud-ouest qui exportent les eaux côtières hors du Golfe du Lion vers la marge continentale espagnole, mais aussi des vagues qui remettent en suspension les sédiments. Cette thèse a pour premier objectif d'étudier le devenir des apports du Rhône sur le plateau continental du Golfe du Lion et plus précisément d'évaluer les temps de résidence de l'eau fluviale sur le plateau en réponse aux forçages physiques. Le second objectif est de caractériser la dynamique des bilans sédimentaires du Golfe, en matière de stockage et d'érosion pour différentes régions du plateau, mais aussi de transfert entre ces régions, et finalement d'export vers la pente et la marge continentale espagnole. La méthodologie utilisée repose sur la modélisation numérique hydrosédimentaire de l'automne 2010 à l'hiver 2011 et s'appuie sur des jeux d'observations innovants. Le dispositif numérique se base sur le couplage du modèle 3D SYMPHONIE avec le modèle d'état de mer WW3 et le modèle de transport sédimentaire MUSTANG. Les observations sont issues de mouillages permanents et de la campagne CASCADE (mars 2011) durant laquelle de nombreux instruments ont été déployés. La thèse est organisée en deux parties. La première partie porte sur les temps de résidence de l'eau d'origine Rhodanienne sur le plateau du Golfe du Lion et sur son export hors du Golfe. Les résultats montrent que les temps de résidence, moyennés sur 3 mois, peuvent varier de 30 à 55 jours avec un rôle important des vents forts pour réduire ces temps de résidence. Les voies d'export au sud-ouest du Golfe du Lion ont ensuite été examinées. Dans cet objectif, l'extrémité du plateau continental, qui ouvre vers le plateau continental espagnol, et la pente continentale, qui mène vers le domaine profond, ont été séparées. En raison de la douceur de l'hiver étudié, l'export se fait à 70% vers le plateau espagnol. Ce résultat contraste avec des études antérieures montrant, pour un hiver froid, qu'une telle proportion transitait vers la pente continentale. La seconde partie concerne la dynamique des sédiments, avec pour première région étudiée le prodelta du Rhône. Sur les 8 mois considérés, 20% des apports sédimentaires du Rhône sont stockés sur 140 km2 devant l'embouchure. Le dépôt de sable est presque exclusivement limité à la zone 0-20 m tandis qu'au-delà le dépôt est majoritairement composé de vase. Sur ces zones plus profondes, les tempêtes ont pour effet d'éroder une part relativement faible des dépôts de vase et d'y déposer du sable. La seconde région étudiée est l'ensemble du plateau continental sur lequel différentes zones ont été mises en évidence. Certaines sont dominées par l'érosion des sédiments (e.g. au nord du Cap d'Agde) et d'autres, au contraire, pour lesquelles le dépôt de matière sédimentaire est dominant (e.g. vasière entre Narbonne et Leucate). Finalement, sur l'ensemble de la période étudiée, le plateau continental du Golfe du Lion a connu un flux de matière sortant de l'ordre de 5.7 Mt pour un total d'apport fluvial de 3.2 MtThe continental shelves are the outlet of rivers and their sediment load resulting from continental erosion. Due to the anthropization of watersheds, rivers also carry contaminants, most of which, in particulate form, are fixed to fine sedimentary particles. The filtering role of the continental shelves with regard to these inputs is poorly known and strongly depends on the morphological, hydrodynamic and river regime characteristics of the site. The Gulf of Lions is an area whose functioning with regard to river inputs has been intensely studied for several decades. Easterly storms have been recognized as an essential component of transport across the Gulf of Lions shelf. They induce strong southwesterward currents that export coastal waters out of the Gulf of Lions to the Spanish margin, as well as swells that resuspend sediment. The first objective of this thesis is to study the fate of the Rhône's inputs to the Gulf of Lions and more precisely to determine the residence times of river water on the shelf in response to physical forcings. The second objective is to study the dynamics of sediment budgets in the Gulf, in terms of storage and erosion for different regions of the shelf, but also of transfer between these regions, and finally of export to the slope and the Spanish continental margin. The methodology used is based on hydro-sedimentary numerical modelling and relies on innovative observation sets. The numerical tool is based on the coupling of the 3D SYMPHONIE model with the WW3 sea state model and the MUSTANG sediment transport model. The abundance of observations during the winter 2010-2011 motivated the choice to carry out the numerical modelling from September 2010 to May 2011. The observations are constitued of permanent moorings on the shelf and many deployed intruments during the CASCADE campaign (March 2011). The thesis is organized in two parts. The first part deals with the residence times of water of Rhodanian origin on the Gulf of Lions shelf and its export outside the Gulf. The results show that the residence times can vary from 30 to 55 days with an important role of strong winds to reduce them. Export routes in southwest of the Gulf of Lions were then investigated. For this purpose, the end of the continental shelf, which opens towards the Spanish continental shelf, and the continental slope, which leads to the deep domain, were separated. Due to the mild winter under study, 70% of exports are toward the Spanish shelf, in contrast to previous results showing that for a cold winter this percentage corresponds to a transfer to great depths via the Cap de Creus canyon. The second part concerns the transfer of sediments. We then focus on the retention of matter on the Rhône prodelta. Over the 8 months considered, 20% of the contributions from the Rhône are stored over 140 km2 in front of the mouth. The sand deposit is limited to the 0-20 m zone while beyond 20 m, the deposit only concerns mud. In these deeper areas, storms erode a relatively small portion of the mud deposits and create new sand deposits. The second zone studied is the entire continental shelf on which erosive zones north of Cap d'Agde and an accumulation on the mudflat between Narbonne and Leucate, in the upper part of the Cap de Creus canyon and at the exit of the Gulf of Lions in front of Rosas Bay are highlighted. Finally, over the period studied, the export of matter out of the Gulf of Lion shelf is about 5.7 M tons for an input of 3.2 M tons by the Gulf of Lions rivers
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Marcadon, Vincent. "Effets de taille et d'interphase sur le comportement mécanique de nanocomposites particulaires." Phd thesis, Ecole Polytechnique X, 2005. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00001804.
Анотація:
La motivation de ce travail est la mise au point d'outils permettant de prédire des effets de taille sur le comportement mécanique de nanocomposites particulaires. On se propose d'introduire des informations spécifiques du comportement à l'échelle atomique, par le biais de simulations de Dynamique Moléculaire (DM), dans des modèles d'homogénéisation du comportement mécanique global de matériaux hétérogènes (approche micromécanique). L'intérêt de la démarche proposée au cours de ces travaux réside dans le fait qu'elle peut s'étendre au cas plus général de la prise en compte de longueurs caractéristiques dans les matériaux hétérogènes. L'étude de nanocomposites virtuels par le biais de simulations de DM met en évidence l'existence d'une i! nterphase de matrice perturbée entourant les inclusions. Ces systèmes virtuels sont composés d'inclusions de silice noyées dans une matrice polymère. L'étendue de ces perturbations, observées sur l'architecture des chaînes de polymère, est indépendante de la taille des inclusions et du taux de renforts, mais décroît lorsque la température augmente. Via la considération de cette interphase d'épaisseur fixe entourant les nanoparticules, un intérêt particulier est porté sur l'introduction, dans les modèles micromécaniques, d'un effet de taille des inclusions sur les propriétés mécaniques effectives des nanocomposites. Pour les faibles fractions volumiques d'inclusions, la prise en compte d'un seul motif de type 3 phases se révèle pertinente. L'étude du comportement mécanique des nanocomposites virtuels, au tr! avers de la DM, met en évidence un phénomène de! renforc ement des modules effectifs et un effet de taille des particules. La confrontation avec les modèles micromécaniques et la détermination par méthode inverse des modules élastiques de l'interphase grâce au modèle "3+1-phases" permettent d'expliquer les phénomènes de renforcement observés en DM dans le cas d'une interphase plus souple que la matrice.
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Zedek, Sifax. "Dynamique de polluants émergents (parabènes, triclosan et triclocarban) dans le continuum eaux grises - milieu récepteur." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1167/document.
Анотація:
Cette thèse, intégrée dans le projet Cosmet’eau et la phase 4 du programme OPUR, apporte de nouveaux éclairages sur la dynamique des parabènes, du triclosan et du triclocarban en milieu urbain sous forte pression anthropique. Ces molécules sont des biocides couramment utilisés en tant que conservateur dans de très nombreux produits de consommation courante comme les cosmétiques, les produits alimentaires ou pharmaceutiques, les textiles, les produits d’entretien. En dépit de leur toxicité, ces molécules ne font l’objet d’aucun suivi réglementaire dans l’environnement. Aussi, ce travail porte sur la dynamique de ces micropolluants en milieu urbain : de leurs sources (à savoir les eaux grises et eaux vannes) jusqu’au milieu récepteur (amont-aval de l’agglomération parisienne par échantillonnage ponctuel et passif) en intégrant leur comportement en station d’épuration à l’échelle de l’ouvrage.Au niveau des sources, cinq types d’eau grise issus de douche, lavabo, lave-linge, lave-vaisselle et vaisselle manuelle ont été considérés. Une variabilité importante des concentrations au sein de chacune des eaux grises et entre les différents types d’eau grise a été observée. Cette variabilité est le reflet des pratiques de consommation des différents volontaires. Au final, les eaux des lave-linge et douche sont les plus contaminées. Pour les parabènes, le linge est la source majoritaire de contamination des eaux de lave-linge, dans le cas des eaux de douche, les personnes et les produits de soins corporels sont les principales sources de contamination.Depuis 2010, les flux quotidiens par habitant de ces molécules ont diminué significativement (d’un facteur compris entre 2 et 7 suivant la molécule). Cette diminution s’explique par (i) les changements de formulation des produits cosmétiques et (ii) l’apparition de nouvelles réglementations plus contraignantes.Le suivi du devenir en station d’épuration (sur Seine Centre), à l’échelle de l’ouvrage, a montré que le traitement primaire (décantation physico-chimique lamellaire) permet un abattement quasi-total du triclosan, les parabènes sont majoritairement éliminés lors de la biofiltration notamment au niveau du premier étage (Biofor). La généralisation d’un traitement tertiaire (du type Carboplus® suivi lors de ce travail) permettrait de réduire ces rejets.Les rejets urbains par temps de pluie (ici les déversoirs d’orage) constituent une source importante de contamination pour le milieu récepteur au regard des niveaux que nous avons observé. La combinaison des rejets des stations d’épuration, par temps sec et par temps de pluie, et des déversoirs d’orage contribue à augmenter les niveaux en parabènes, triclosan et triclocarban de la Seine comme le suivi de deux stations de mesure en amont et aval de l’agglomération parisienne l’a mis en évidence. Les échantillonneurs passifs sont des outils prometteurs pour déterminer la fraction biodisponible du TCS et du TCC. En effet, la méthode développée dans le cadre du projet Cosmet’eau a été appliquée avec succès à la SeineThis Phd thesis is part of both the Cosmet’Eau project and the OPUR programme. It provides new insights into the dynamics of parabens, triclosan and triclocarban in urban areas under strong human pressure. These molecules are biocides commonly used as preservatives in a wide range of consumer products, such as cosmetics, food and pharmaceutical products, textiles and cleaning products. Despite their toxicity, these molecules are not subject to any regulatory monitoring in the environment. Also, this work deals with the dynamics of these micropollutants in urban areas: from their sources (namely gray water and sewage) to the receiving environment (upstream-downstream of the Parisian conurbation with punctual and passive sampling) along with their behavior at different stages of a wastewater treatment plant.At the source level, five types of greywater from shower, washbasin, washing machine, dishwasher and manual dish washing were considered. Significant variability in concentrations within each greywater and between different types of greywater was observed. This variability reflects the consumption practices of the different volunteers. Besides, the waters from washing machines and showers are the most contaminated. For parabens, clothes are the main source of contamination of washing machine waters, while in shower waters, people and personal care products are the main sources of contamination.Since 2010, per capita daily flows of these molecules have decreased significantly (by a factor between 2 and 7 depending on the molecule). This decrease can be explained by (i) changes in the formulation of cosmetic products and (ii) the emergence of new, more restrictive regulations. The monitoring of the fate in wastewater treatment plant (Seine Centre), at the scale of the device, showed that primary treatment (lamellar physico-chemical decantation) allows a quasi-total removal of triclosan, while parabens are predominantly eliminated during the biofiltration, at the level of the first stage (Biofor). The general use of a tertiary treatment (like Carboplus®, studied during this work) would reduce discharges to receiving waters of parabens, triclosan and triclocarban.Urban discharges during wet weather period (here combined sewer overfows) constitute a major source of contamination for the receiving waters with respect to the measured levels. The combination of sewage treatment plant discharges, during dry and wet weather periods, and combined sewer overfows contributes to increasing levels of parabens, triclosan and triclocarban in the Seine River, as the monitoring of two sites, upstream and downstream of the Paris conurbation, has highlighted it. Passive samplers are promising tools for determining the bioavailable fraction of TCS and TCC. Indeed, the method developed within the framework of the Cosmet'eau project has been successfully applied to the Seine
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Perdrial, Nicolas. "Nature et rôle des matières solides en suspension dans la dynamique du transfert des éléments polluants." Phd thesis, Université Louis Pasteur - Strasbourg I, 2007. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00760435.
Анотація:
Afin de caractériser la nature et le rôle des particules fines et colloïdales (PFC) dans les milieux de subsurface, le suivi dans le temps des PFC contenues à la fois dans les retombées atmosphériques et dans les eaux d'infiltration et la détermination des facteurs contrôlant la distribution et l'évolution des PFC dans l'environnement a été réalisée. La démarche utilisée est basée essentiellement sur des observations in situ et consiste à prélever mensuellement, sur le terrain, les PFC contenues dans les retombées atmosphériques et dans les eaux d'infiltration d'un sol. L'étude en MET/EDX des PFC individuelles à permis de réaliser une caractérisation typologique et physico-chimiques et d'étudier leur abondance et leur réactivité face aux contaminants. Par ailleurs, la connaissance des paramètres environnementaux de chacun des sites et l'étude statistique détaillée de l'évolution de PFC a permis de proposer un modèle conceptuel de la l'évolution dynamique (distribution, réactivité) des PFC dans les environnements considérés. Les résultats obtenus en microscopie montrent que la très grande majorité des particules ont un diamètre inférieur à 0,45 µm. L'étude systématique au MET et à l'EDX des échantillons a permis de caractériser les particules présentes et de différencier plusieurs types récurrents dans des contextes environnementaux distincts, ainsi les PFC sont, (i) minérales et constituées par des argiles plus ou moins altérées, des oxy-hydroxydes et des sels (sulfures, chlorures) avec la présence ponctuelle de carbonates et de tectosilicates, ou (ii) organiques et constituées par des bactéries ou de la matière organique non-vivante (exsudats de bactérie et matière organique dégradée), ou encore (iii) des associations mixtes de particules organiques et minérales formant des micro-agrégats organo-minéraux. Au-delà de l'étude typologique, la caractérisation des propriétés physico-chimiques des différents types de PFC a permis d'en identifier les sources, l'abondance et la réactivité. L'étude de la distribution au cours du temps des PFC des retombées atmosphériques et la connaissances des facteurs environnementaux sur les deux sites étudiés a permis de mettre en évidence les facteurs clefs contrôlant la distribution des PFC. Ainsi, il apparaît, dans un premier temps, que l'intensité et la hauteur de pluie sont les facteurs principaux mis en jeu. Cependant, la localisation et le mode d'occupation des sols influent également en modifiant, en amont, les sources de PFC et en aval l'action de la pluie. En effet, si l'étude de la dynamique des PFC des retombées atmosphériques sur les deux sites montre une influence très nette de la pluie, les deux sites montrent une réponse différente. L'acteur majeur contrôlant les dépôts de PFC est la pluie, modifié par la présence de couvert végétal qui induit un enrichissement en éléments et l'agrégation des PFC sur les feuilles. L'acteur majeur contrôlant les PFC dans les eaux d'infiltration du sol étudié est la dynamique hydrique du sol et donc les fluctuations de son état de saturation en fonction de la profondeur considérée et de la pluviosité. Enfin, ce travail permet de souligner trois résultats importants que sont : la mise au point d'une méthodologie efficace, la mise en évidence d'un vecteur de contaminants essentiel et souvent négligé que sont les bactéries, via les observations in situ et des expériences en laboratoire et l'importance des mécanismes d'agrégation dans le transport des PFC.
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Perdrial, Nicolas Liewig Nicole Elsass Françoise. "Nature et rôle des matières solides en suspension dans la dynamique du transfert des éléments polluants." Strasbourg : Université Louis Pasteur, 2008. http://eprints-scd-ulp.u-strasbg.fr:8080/887/01/PERDRIAL_Nicolas_2007.pdf.
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Gilbert, Jean-Philippe. "La qualité de l'air au Québec : évolution spatio-temporelle de l'ozone troposphérique et des matières particulaires." Master's thesis, Université Laval, 2018. http://hdl.handle.net/20.500.11794/30329.
Анотація:
La pollution de l’air au Québec fait l’objet d’un bon suivi quotidien pour répondre aux enjeux de la santé publique. Cependant, il y a peu d’analyse concernant les tendances à long terme des polluants et ces analyses ne traitent que des polluants qui ont un impact connu sur la santé humaine. L’un des deux objectifs de ce projet vise donc à faire l’analyse des tendances de dix polluants entre 1974 et 2015 sur le territoire du Québec. Le second est de déterminer les sources de la pollution transfrontalière. Les polluants à l’étude sont l’ozone troposphérique (O3) et les matières particulaires de toutes les tailles (<2,5 μm, <10 μm et >10 μm), ainsi que leurs concentrations en nitrates et sulfates. Le déplacement sur de grandes distances de l’O3 et des PM2.5 est aussi analysé, grâce à la méthodologie des rétrotrajectoires. Des tendances totales, annuelles, mensuelles, hebdomadaires et journalières ont été faites pour comprendre les divers patrons de concentrations des polluants. Puis, lorsque les normes de dépassements étaient disponibles, une analyse temporelle et spatiale de ces dépassements a été faite. De manière générale, la qualité de l’air au Québec s’est améliorée pour sept des dix polluants à l’étude. L’O3 ainsi que les nitrates qui composent les PM10 (NPM10) sont les seuls polluants à montrer une augmentation au cours de la période à l’étude. Les PM2.5, pour leurs parts demeurent stables sur la période d’étude. Spatialement, les concentrations dépendent des polluants ainsi que de leurs sources d’émissions. Pour le transport longue distance de l’O3, les sources associées aux hautes concentrations proviennent du nord du Québec et du secteur des Grands Lacs canadiens. Le transport longue distance des PM2.5 provient essentiellement du secteur des Grands Lacs. Mots-clés : Pollution atmosphérique, qualité de l’air, rétrotrajectoires, ozone troposphérique, PM2.5, tendance temporelle, géographie.
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Caron, Alexandre. "Mesure de la dynamique des polluants gazeux en air intérieur : évaluation des performances de systèmes multi-capteurs." Thesis, Lille 1, 2016. http://www.theses.fr/2016LIL10161/document.
Анотація:
La qualité de l’air intérieur constitue de nos jours un enjeu sanitaire majeur ainsi qu’une problématique de recherche enplein essor. De nombreux polluants sont présents à l’intérieur des bâtiments. Ils sont directement émis par des sourcesintérieures telles que les matériaux de constructions, le mobilier, l’activité des occupants ou proviennent de l’airextérieur. La politique de réduction de la consommation énergétique entraîne la construction de bâtiments de plus enplus hermétiques, réduisant ainsi l’élimination des polluants par transfert vers l’extérieur. Les techniques d’analysesclassiques ne sont pas adaptées à la surveillance continue de ces environnements. Il s’agit généralement d’analyseursencombrants, coûteux, bruyants et qui nécessitent du personnel qualifié. Une alternative à ces méthodes est récemmentapparue sous la forme de capteurs miniatures. Dans ce travail de thèse, les performances et limitations de plusieurscapteurs miniatures, tels que des capteurs à infrarouge, électrochimiques, à photoionisation ou semi-conducteurs pourla mesure du CO2, du CO, des NOx, d’O3 et des COV, ont été évaluées en laboratoire et lors de campagnes de mesurespour le suivi des principaux polluants de l’air intérieur. Bien que la réponse de ces capteurs soit fortement corrélée avecla concentration mesurée par des analyseurs de référence, le manque de sélectivité ne permet pas toujours une analysequantitative. L’apprentissage bayésien naïf ainsi que le clustering par bisecting k-means ont permis d’interpréter lessignaux mesurés par les capteurs et de mettre en évidence des événements typiques de pollution, traduisant ladynamique de la qualité de l’air intérieurNowadays, indoor air quality is a major health issue and a growing research challenge. Many pollutants are presentinside buildings. They are directly emitted by indoor sources such as building materials, furniture, occupants and theiractivities or transferred from outdoors. Due to an increasing concern for energy saving, recent buildings are much moreairtight, reducing the pollutants elimination to the outside. Standard analyzers are not suitable for monitoring the airquality indoors. These techniques are usually bulky, expensive, noisy and require skilled people. An alternative to theseconventional methods recently appeared under the form of microsensors. In this work, the performances and limitationsof different type of sensors such as infrared sensors, electrochemical sensors, photoionisation detectors orsemiconductive sensors for the measurement of CO2, CO, NOx, O3 or VOC, were evaluated in laboratory conditions andalso during measurement campaigns in order to monitor the major indoor air pollutants. Although the response of thesesensors is highly correlated with the concentration measured by reference instruments, their lack of selectivity does notalways allow a quantitative analysis. Naive Bayes classifier and bisecting k-means clustering were used to help analyzethe output of the sensors, and allow identifying typical pollution events, reflecting the dynamics of the indoor air quality
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POULET, DAVID. "Modelisation meso-echelle de la redistribution des polluants gazeux et particulaires emis par les feux de vegetation en afrique centrale. Comparaison avec les mesures aeroportees (campagne expresso)." Clermont-Ferrand 2, 2000. http://www.theses.fr/2000CLF22232.
Анотація:
Ce travail porte sur l'etude de la redistribution des polluants emis par les feux de vegetation en afrique centrale. Les feux de brousse de ces regions representent, en effet, une source majeure de polluants gazeux et particulaires qui comptent pour une grande part des emissions globales. L'approche choisie ici utilise la modelisation a meso-echelle a l'aide du modele rams. Elle s'appuie d'autre part sur les mesures de la campagne expresso realisee en republique centre africaine en 1996. La premiere partie concerne la mise au point et la validation de la simulation meteorologique. Elle a d'une part necessite une modification de la procedure d'assimilation des donnees adaptee a la faible densite de mesures disponibles. D'autre part, le modele de sol a du etre ajuste aux types d'ecosystemes presents sur la zone (savane et foret equatoriale) a l'aide des mesures de flux de chaleur sensible et latente realisees lors de la campagne expresso. La seconde partie traite de la redistribution de deux traceurs inertes (co et black carbon). Les sources d'emissions sont localisees et evaluees a partir de la teledetection satellitaire et des differents parametres caracteristiques des feux (efficacite de combustion, facteur d'emission, densite de biomasse). Les conditions de redistribution de deux evenements de quatre et cinq jours, aux comportements meteorologiques tres differents, ont ainsi pu etre analysees et confrontees avec un bon accord aux mesures. Les champs de black carbon et de tpm obtenus ont d'autre part permis une premiere estimation de l'impact radiatif de ces constituants a meso-echelle. La derniere partie presente une modelisation physico-chimique utilisant un module de chimie condense et optimise. Elle a permis une restitution correcte des champs d'ozone et une evaluation de l'impact chimique des emissions pyrogeniques. Elle a finalement montre les differents regimes chimiques des principales masses d'air mises en jeu (mousson et harmattan).
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Diercxsens, Philippe. "Contribution à la connaissance des sources et de la dynamique de quelques polluants prioritaires organiques dans l'écosystème sol /." [S.l.] : [s.n.], 1987. http://library.epfl.ch/theses/?nr=681.
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Zebracki, Mathilde. "Devenir des polluants métalliques associés aux sédiments contaminés dans un cours d'eau en relation avec la dynamique sédimentaire." Paris 11, 2008. https://hal.archives-ouvertes.fr/tel-01180203.
Анотація:
Dans les régions industrialisées les sédiments constituent souvent un réservoir important de contaminants qui peut devenir source de contamination sous certaines conditions. Le devenir de ces polluants dépend des processus chimiques et physiques se déroulant dans les sédiments et à l’interface eau-sédiment. La thèse a porté sur la caractérisation des processus sédimentaires sur des échelles de temps différentes et des modes de transfert des contaminants métalliques à l’interface eau-sédiment. Le site d’étude est compris dans un bief de la Scarpe (Nord, France). Les sédiments présentent des teneurs élevées en Zn-Pb-Cu-Cd. L’utilisation du 137Cs et du 210Pb a permis d’estimer la vitesse de sédimentation sur une échelle pluri-décennale (1-3 cm/an) et d’établir une chronologie de la pollution, largement associée aux activités humaines passées. Cependant, le refoulement actuel des eaux de ruissellement par une station de relevage contribue à dégrader encore le milieu. L’étude de la dynamique sédimentaire à l’échelle du mois a été mise en œuvre à partir d’un suivi de terrain et repose sur une utilisation originale du 7Be. On montre que les sédiments sont soumis à une alternance de périodes de dépôt/d’érosion, liée en partie aux facteurs hydrologiques et climatiques, et que la moitié des polluants métalliques récemment déposés peut repasser dans l’eau sous forme particulaire. Dans les sédiments, la dégradation de la matière organique se met rapidement en place (quelques cm) : consommation de l’oxygène (utilisation de microélectrodes) et remobilisation du Fe-Mn (utilisation de DET) ; la diffusion du Zn-Pb-Cd-Cu à travers l’interface eau-sédiment n’est que ponctuellementIn industrialised areas, the sediments often constitute a sink for many pollutants but may act as a source of contamination under particular conditions. The fate of the contaminants associated to the sediments depends on the chemical (e. G. Adsorption) and physical processes (deposition/erosion) occurring in the sediments and at the water-sediment interface. The thesis interested in the characterisation of sedimentary processes at different time scales and in the transfer of metallic contaminants at water-sediment interface. The study area is situated in a reach of the Scarpe River (North of France). The sediments display high concentrations of Zn-Pb-Cu-Cd. The use of 137Cs and 210Pb permitted to evaluate the sedimentation rate (1-3 cm/y) and a chronology of the pollution, largely associated to past human activities. However, currently the discharge of runoff waters into the river contributes to decrease the quality of the aquatic media. The study of the sedimentary dynamics at a shorter time scale (i. E. Monthly) was performed thanks to a sediments survey and is based on the original use of the 7Be. Our data show that the sediments are submitted to a variation of sediment deposition and erosion periods, partly due to hydrologic and climatic factors, and that the half of particles associated metallic pollutants recently deposited at sediments surface may return to the water column. The diagenetic reactions of organic matter degradation occur rapidly in the sediments (few cm) : oxygen consumption (use of microelectrodes) and Fe-Mn remobilisation (use of DET). The diffusion of Zn-Pb-Cd-Cu through the water-sediment interface could be observed only punctually
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Nsir, Khalifa. "Experimental and numerical study of the migration of dense non-aqueous phase liquid in saturated porous medium at Darcy scale." Strasbourg, 2009. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2009/NSIR_Khalifa_2009.pdf.
Анотація:
Le processus de déplacement vertical d’un fluide non miscible et plus dense que l’eau (DNAPL) en milieu poreux saturé a été étudié à l’échelle de Darcy. Les expériences sur colonnes de laboratoire ont été conduites en utilisant deux modes d'écoulement : vertical ascendant et vertical descendant. Le milieu poreux utilisé est un sable homogène et le polluant considéré est un composé organo-chloré (Trichloréthylène, TCE), fréquemment trouvé dans des cas de pollutions industrielles de sols et d’eaux souterraines. Dans chaque essai, nous avons mesuré les temps d’arrivée du front eau/DNAPL dans une section de contrôle du dispositif expérimental au moyen des capteurs à fibres optiques. Nous avons aussi mesuré la pression du DNAPL à l’entrée et à la sortie de la colonne de milieu poreux. Une cartographie in situ du champ de saturations en DNAPL a été également effectuée. De ce fait, nous avons pu mettre en évidence une forte non uniformité de la répartition du polluant non miscible dans le milieu poreux saturé. De plus, nous avons pu quantifier d’une manière précise les instabilités de déplacement. A partir des résultats obtenus, il a été montré que les forces de poussée (ou de gravité) sont capables d’exercer des effets très significatifs à la fois sur la stabilité du processus de déplacement et sur l’efficacité de la récupération de la phase mobile du DNAPL. Concernant la simulation numérique, un modèle discret de pores et de capillaires a été développé. Une approche de calcul basée sur la théorie d’empilement des sphères a été élaborée pour évaluer les caractéristiques géométriques du réseau équivalent du milieu poreux utilisé dans l’expérimentation. Les résultats expérimentaux et numériques s'accordaient bien. Le modèle numérique s’est montré capable de reproduire l’évolution temporelle de la pression observée pour les différents régimes de déplacement stable et instableThe immiscible displacement processes of a dense non-aqueous phase liquid (DNAPL) were studied in a sand-filled column. The considered pollutant is the Trichloroethylene, volatile and soluble chlorinated solvent, usually found in soils and ground water industrial pollution. Experiments were performed using two flow modes, namely vertical-upwards and vertical- downwards. A Fibre optic sensors were developed to measuring the arrival times of water/DNAPL at a control section of experiment device. The DNAPL pressure at the inlet and outlet section of the system was also monitored. The experiment program also allowed for measuring the local DNAPL saturations. Thereby, permitting to quantify evolving fingering patterns of non aqueuse phase liquid in the saturated porous medium. It has also been shown that the distribution of the non aqueuse phase liquid in the porous medium is heterogeneous. Furthermore, the obtained results underline that buoyancy forces (gravity) can have significant effects on the stability of the displacement process and on the oil recovery efficiency during injection of water. Numerically, a pore-scale network model based on spherical pore bodies and cylindrical pore throats was developed to simulate laboratory experiment. A computational approach based on the theory of packing spheres has also been developed to assess the geometric characteristics of the equivalent network of the used porous medium in the experiment. Good agreement between the numerical and experimental results was obtained. An important feature of the model is its capability to reproduce the observed pressure behaviour for stable and unstable displacement regimes
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Marion, Cédric. "Dynamique et bilans des transferts particulaires de radioéléments d’origine anthropique et naturelle dans le Golfe du Lion : cas particulier des apports rhodaniens." Perpignan, 2010. http://www.theses.fr/2010PERP1006.
Анотація:
En raison de sa demi-vie de 30. 2 ans et de sa forte affinité avec les silts et les argiles, le 137Cs a été utilisé comme marqueur des apports du Rhône. Les sédiments du prodelta rhodanien ont enregistré des valeurs d’activité de 137Cs issues des rejets des installations nucléaires, des retombées des tirs atmosphériques et de l’accident de Tchernobyl (600 Bq. Kg-1). La diminution des rejets et le démantèlement de l’usine de retraitement du combustible de Marcoule en 1997 ont entraîné une baisse des flux de 137 Cs vers la Mer Méditerranée. Les concentrations massiques se situent actuellement autour de 10 Bq. Kg-1 dans les sédiments du prodelta. Les enregistrements sédimentaires de campagnes océanographiques entre 2001 et 2008 ont permis de cartographier une zone d’accumulation de 137Cs de près de 20 km² à l’embouchure du Rhône pour un stock de 3. 35 TBq, soit près du 1/8ème de celui du Golfe du Lion. Les projets CARMA et EXTREMA (2006-2008) ont permis d’observer la sédimentation sur le prodelta. Les analyses de radioéléments à courte période comme le 7Be et le 234Th ont servi à estimer des épaisseurs pluridécimétriques de dépôts sédimentaires générées par certaines crues du Rhône. Un altimètre a révélé l’accrétion totale de 8 cm de sédiment pendant deux crues moyennes suivies par un courantomètre. Elles ont également permis de relier une importante phase d’érosion à un épisode de houle de sud-est dont la contrainte de cisaillement a atteint 5 Pa. Les résultats montrent que la remobilisation sédimentaire est importante dans cette zone mais que les particules en suspension connaissent une faible exportation vers le Golfe du Lion, voire ré-alimentent le prodeltaDue to its 30. 2 year half-life and of its great affinity with silts and clays, 137Cs was used as a Rhône River inputs tracer. Rhône prodelta sediments recorded values of 137Cs activities originated by nuclear power plants releases, global fallout and Tchernobyl accident (600 Bq. Kg-1). A sharp decrease in liquid radioactive effluents releases and the dismantlement of the Marcoule fuel reprocessing plant in 1997 induced 137Cs fluxes decrease to the Mediterranean Sea. At present time, mean concentrations are around 10 Bq. Kg-1 in the prodelta sediments. Sedimentary records of oceanographic campaigns achieved between 2001 and 2008 enabled to map a 20 km² 137Cs accumulation area close to the Rhône River mouth and to estimate a store of 3. 35 TBq, i. E. The eighth of the Gulf of Lions store. The CARMA and EXTREMA projects (2006-2008) allowed to observe prodelta sedimentation. Short-live radionuclides like 7Be and 234Th were used to estimate sedimentary pluridecimetric thicknesses deposits generated by some Rhône River floods. Altimeter data showed 8 cm thick sediment total accretion during two mean floods recorded by a current profiler. They also showed an important erosion phase linked to a south-east swell episode with a bottom shear stress reaching 5 Pa. Results showed that the sediment remobilization was very important in this area but that the exports of suspended solid matters towards the Gulf of Lions were weak, or even deposited in fine on the prodelta
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Saari, Hanna-Kaisa. "Dynamique saisonnière des transferts particulaires dans les systèmes fluviaux-estuariens : application des radioisotopes à courtes périodes : 234 Th, 7 Be et 210 Pb." Thesis, Bordeaux 1, 2008. http://www.theses.fr/2008BOR13701/document.
Анотація:
L’objectif de ce travail était de tester l’utilisation des radioisotopes naturels à courte période (234Th, 7Be et 210Pb) comme traceurs des transferts des particules dans le bassin versant de la Garonne-Dordogne-Gironde. Dans un premier temps, la faisabilité de la méthode basée sur le 234Th a été testée dans les rivières. Les résultats ont montré qu’une valeur de 5 mBq l-1 correspondant au seuil en 238UD est nécessaire pour l’application du 234Th en rivière. Dans un deuxième temps, le suivi sur deux années (2006-2007) des radioéléments naturels, 234Th, 7Be et 210Pb, et artificiels, 137Cs et 131I, dans le Lot, la Garonne et l’estuaire de la Gironde, a permis de distinguer les différentes étapes du transport des particules en relation avec l’hydrologie. L’atout de l’utilisation de ces traceurs est d’accéder à de premières estimations du temps de résidence des sédiments et du pourcentage des fractions anciennes et récentes. Dans le Lot et la Garonne, il existe une rétention des particules (2-89 jours) pendant l’étiage et les débits moyens, et de fortes remises en suspension des sédiments anciens à débits élevés. La moyenne du pourcentage des sédiments récents dans les rivières est d’environ 25 %, ce qui montre que les matériaux en suspension (MES) dans les rivières sont dominés par des sédiments anciens. Dans l’estuaire de la Gironde, le temps de résidence varie en fonction de l’hydrologie des rivières : pendant les périodes de forts débits, le temps de transit des particules de la Réole jusqu’à l’océan est seulement de quelque mois (~150 jours) ; alors que pendant les périodes d’étiage, l’âge des sédiments augmente dans la zone de turbidité maximum atteignant jusqu’à 400 joursThe main objective of this study was to develop short-lived radioisotopes (234Th, 7Be and 210Pb) as tracers of particle transport in the Garonne-Dordogne-Gironde watershed. Firstly, the possibility to use 234Th/238U pair to study particle residence time in the Gironde fluvial-estuarine system was tested. The results show that dissolved 238U should be greater than 5 mBq l-1 to permit this application in fluvial systems. Secondly, the two years monitoring of natural radioisotopes, 234Th, 7Be and 210Pb, and artificial radioisotopes, 137Cs and 131I, in the Garonne and Lot rivers and in the Gironde Estuary, had allowed to observe the dynamic of particle transport, linked to the river flow. Based on this database, preliminary particle residence times and percentages of the new and old sediments were estimated. In the Lot and Garonne rivers, the particle retention ranges between 2-89 days during low and mean river discharges. The percentage of the new sediments is average 25 %, which indicates that the old resuspended sediments are dominated the suspended particulate matters (SPM). In the Gironde estuary, the particle residence time is mainly controlled by river discharge. The particle residence time during low river discharge is about 400 days. When the river discharge is increasing, the freshwaters are predominant in the estuary, the maximum turbidity zone (TMZ) is dispersed and the old sediments transported toward the ocean. During this period the particle residence time is only few months
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Idrissi, Mohammed. "Evolution du littoral Casablanca-Mohammedia (Maroc) : Etude de la dynamique sédimentaire et des impacts anthropiques." Toulon, 2006. http://www.theses.fr/2006TOUL0014.
Анотація:
Le littoral Casablanca-Moham média (Maroc), fortement anthropisé, avec une industrie portuaire, orientée en particulier vers les produits pétroliers, et des constructions d'ouvrages au cours de ces dernières années, une urbanisation du littoral et des fleuves côtiers. L'objecti1 est d'étudier l'incidence des processus naturels et anthropiques sur la dynamique sédimentaire actuelle de ce littoral. On utilise les mesures in situe de la granulomètrie, de la minéralogie, de la variation des profils de plages et l'analyse des photographies aériennes e des modèles numérique de la propagation de la houle à la côte, du mode de transport des sédiments et la simulation de l'évolution du trait de côte. Les résultats obtenus sont relatifs à l'impact des aménagements côtiers d'un point de vue hydrodynamique et à la localisation des secteurs soumis à l'érosion et des secteurs sujets à l'accrétion. L'étude portant sur les phénomènes de l'infiltration et de la fixation de polluants dans un milieu poreux constitué de sables de la baie de Mohammedia, a d'abord consisté à étudier en laboratoire, la perméabilité d'un polluant en fonction de la nature du sable. Les analyses réalisées en laboratoire ont permis de conclure que les sables fins retiennent le plus la matière organique et le carbone organique. La taille des grains joue un rôle important dans la fixation de polluants, plus la taille des grains augmente plus la perméabilité augmente ain; que la porosité et par conséquent, moins les sédiments retiennent de polluants. A partir de ces données, on constate que la granulomètrie des sédiments influe sur la fixation de polluantsThe littoral Casablanca-Mohammedia (Morocco), strongly anthropized, with a harbour industry, directed in particular towards the petroleum products, and of constructions of works during these last years, an urbanization of the littoral and rivers coastal. The objective ; to study the incidence of the processes natural and anthropic on current sedimentary dynamics of this littoral. One uses measurements in locates granulometry, mineralogy, variation of the prof les of beaches and the analysis of the air photographs and models digital of the propagation of the swell at the coast, means of transport of the sediments and the simulation of the evolution of the feature of coast. The results obtained relate to the impact of coastal installations from a hydrodynamic point of view and to the localization of the sectors subjected to erosion and sectors prone to accretion. The study relating to One phenomena of the infiltration and the fixing of pollutants in a porous environment made up of sands of bay of Mohammedia, initially consisted in studying in laboratory, the permeability of a pollutant according to the nature of sand. The analyses carried out in laboratory made it possible to conclude that fine sands retain more the organic matter and organic carbon. The size of the grains plays an important part in the fixing of pollutants, plus the size of the grains increases more the permeability increases as well as porosity and consequently, less the sediments retain pollutants. From these data, one notes that the granulometry of the sediments influences the fixing of pollutants
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Tran, Viet Chi. "Modèles particulaires stochastiques pour des problèmes d'évolution adaptative et pour l'approximation de solutions statistiques." Phd thesis, Université de Nanterre - Paris X, 2006. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00125100.
Анотація:
Cette thèse se divise en deux parties indépendantes. Dans la première, nous considérons un modèle microscopique individu-centré pour décrire une population structurée par traits et âges. Nous étudions l'écologie de ce système (problèmes de dynamique de populations) dans une asymptotique de grandes populations. Sous certaines renormalisations, le processus microscopique converge par la solution à valeurs mesures d'une équation d'évolution déterministe. Un théorème central limite et les déviations exponentielles associées à cette convergence sont étudiés. Nous appliquons ensuite ces résultats pour établir des généralisations aux populations structurées par âge de modèles d'évolution tirés de la récente théorie des dynamiques adaptatives. Ces derniers modélisent l'évolution de la structure en traits sur des grandes échelles de temps et sous les hypothèses de mutations rares (éventuellement petites) et de grandes populations. Dans la seconde partie de la thèse, nous considérons des équations aux dérivées partielles de McKean-Vlasov et de Navier-Stokes 2D avec conditions initiales aléatoires. La loi des solutions, qui sont alors des variables aléatoires, est appelée solution statistique. En nous basant sur une approche probabiliste de ces équations aux dérivées partielles, nous proposons de nouvelles approximations particulaires stochastiques avec ondelettes pour les moments d'ordre 1 des solutions statistiques, et nous étudions leurs vitesses de convergence.
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Polo, Rehn Lucie. "Caractérisation et impacts des émissions de polluants du transport routier : Apports méthodologiques et cas d'études en Rhône Alpes." Thesis, Grenoble, 2013. http://www.theses.fr/2013GRENU013/document.
Анотація:
L'impact des particules fines (PM10-PM2.5) sur la santé a été largement étudié depuis de nombreuses années, notamment pour les sites de proximité automobile. De nombreux dépassements de la valeur limite en PM10 imposée par les directives européennes ont lieu en France et en Europe, en milieu urbain et plus fréquemment en proximité automobile. Les émissions véhiculaires sont une des sources majeures de particules. Ces émissions proviennent à la fois des échappements (TE) mais aussi des émissions hors échappement (TNE) (abrasion des freins, des pneus et de la route, resuspension des poussières de la chaussée dû au déplacement des véhicules…). En France, très peu d'études en proximité automobile ont été effectuées. Les études de déconvolution des sources en France et en Europe s'appuient la plupart du temps sur des parcs automobiles non adaptés (parc américain) ou trop anciens. De plus, seule la source TE est considérée, ce qui sous-estime largement la contribution véhiculaire aux PM10. La meilleure connaissance de la formation, de la caractérisation et de la quantification des particules émises par le trafic est devenue primordiale. L'objectif final étant la détermination des contributions des émissions véhiculaires TE et TNE aux sources primaires de particules, la caractérisation précise de ces sources est primordial. Pour cela, la recherche de traceurs véhiculaires en phases gaz et particulaire a constitué une grosse partie de ce travail. La combinaison de l'étude sur banc à rouleau de cinq véhicules bien représentés dans le parc automobile roulant français et de l'étude effectuée en proximité automobile (Rocade Sud de Grenoble) a constitué le socle de ce travail. Dans la première étude, certains composés chimiques sont apparus comme indicateurs des émissions TE (EC, HAP légers, profils d'alcanes typiques, quelques métaux comme Fe, Cu etc.). Des différences importantes sont observées entre les véhicules diesel sans filtre à particules (FAP) et les véhicules essence et diesel sans FAP. La seconde étude, comparant le site trafic (Grenoble-Echirolles) avec un site de fond urbain (Grenoble- Les Frênes), a mis en évidence certains composés chimiques comme spécifiques des sources TNE et TE sur la base des connaissances acquises avec les mesures sur banc et sur l'enrichissement de certains composés par rapport au site de fond (EC, Cu, Fe, Sn, Mn…). On peut souligner certains enrichissements majeurs comme EC (78%), Cu (82%), Fe (88%), etc. La résolution temporelle a été faite sur une base de 4h, permettant ainsi une caractérisation chimique détaillée en fonction des heures de pointe et "creuses". Une troisième étude, en site trafic également (Grenoble-Le Rondeau) mais sous influence du salage en hiver, est venue compléter nos recherches. Enfin, en nous appuyant sur les résultats de la première partie, nous avons cherché à déconvoluer les sources véhiculaires TE et TNE (Echirolles et Le Rondeau) au moyen d'un modèle statistique d'analyses multivariées, la PMF (Positive Matrix Factorization), apportant ainsi la contribution possible de ces sources aux PM10. Les émissions véhiculaires (TNE+ TE) y contribuent à 34% à Echirolles et à 53% au Rondeau. Quelques incertitudes sont discutées par rapport aux résultats trouvés avec ceux provenant de l'étude géochimique détaillée en première partieFine particles (PM10-P2.5) are recognized to be deleterious to human health particularly in the roadway vicinity. In European countries, and in particular in France, the European daily limit value is exceeded in many sites more than 35 times a year. One of the major sources of fine particles in urban and roadside sites is road traffic. Emissions from road traffic involve exhaust and non-exhaust emissions (resuspension of road dusts, from the brakes, tyres and road-surface-wear, from the corrosion of vehicle components…). Numerous studies have been performed in order to account for exhaust emissions, however not in France. Generally, the profiles used in source apportionment models are not adapted (since they are American profiles) to the French or European fleets. In addition, the contribution of the nonexhaust fraction to total particulate matter (PM) mass is generally not accounted for in the source apportionment results. Therefore, PM10 emissions are underestimated. As a result, better knowledge about formation, characterization and quantification of particles from traffic are becoming necessary. The goals of this work are numerous because ambient air and exhaust emission measurements have been involved. The aim is to accurately discriminate exhaust and nonexhaust sources, in order to provide groundbreaking insights into the contribution and chemical composition of traffic sources. Therefore, the analyses of gas and particle tracers represent a big part of this work. The relationships between the measurements of 5 in-use vehicles well-represented in the French fleet and measurements performed in the vicinity of a suburban highway (southern ring road of Grenoble) have been firstly examined. In the first study, several chemical compounds, organics and inorganics, appeared as tracers of vehicular exhaust (EC, light PAHs, typical alkanes profiles, metals like Fe, Cu etc.). Large differences are noticeable between Diesel vehicles without DPF and petrol vehicles/diesel vehicle retrofitted with a DPF. In the second study, comparison with results from an urban background site (Grenoble-Les Frênes) and from the traffic site (Grenoble-Echirolles) highlighted several specific chemical compounds of exhaust and non-exhaust sources (EC, Cu, Fe, Sn, Mn…). Large increments due to the local traffic have been observed (EC (+78%), Cu (82%), Fe (88%), etc.). The 4-hour temporal resolution allowed for the detailed characterization of chemical species during rush hours and less busy periods. An additional field campaign was performed in another roadside site (Grenoble-Le Rondeau) but in winter during salting conditions. Supplementary information was obtained concerning non-exhaust sources. Finally, thanks to the results from the first part of this work, a Positive Matrix Factorization (PMF) analysis was applied to roadside data (Echirolles and Le Rondeau) in order to discriminate non-exhaust and exhaust traffic sources and to estimate their contribution to PM10. Major contributions for traffic sources (exhaust and non-exhaust) were 34% (Echirolles) and 53% (Le Rondeau). Uncertainties linked to these results are discussed with the results of the first part (detailed chemical study) of this work
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Rehn, Lucie. "Caractérisation et impacts des émissions de polluants du transport routier : Apports méthodologiques et cas d'études en Rhône Alpes." Phd thesis, Université de Grenoble, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00876623.
Анотація:
L'impact des particules fines (PM10-PM2.5) sur la santé a été largement étudié depuis de nombreuses années, notamment pour les sites de proximité automobile. De nombreux dépassements de la valeur limite en PM10 imposée par les directives européennes ont lieu en France et en Europe, en milieu urbain et plus fréquemment en proximité automobile. Les émissions véhiculaires sont une des sources majeures de particules. Ces émissions proviennent à la fois des échappements (TE) mais aussi des émissions hors échappement (TNE) (abrasion des freins, des pneus et de la route, resuspension des poussières de la chaussée dû au déplacement des véhicules...). En France, très peu d'études en proximité automobile ont été effectuées. Les études de déconvolution des sources en France et en Europe s'appuient la plupart du temps sur des parcs automobiles non adaptés (parc américain) ou trop anciens. De plus, seule la source TE est considérée, ce qui sous-estime largement la contribution véhiculaire aux PM10. La meilleure connaissance de la formation, de la caractérisation et de la quantification des particules émises par le trafic est devenue primordiale. L'objectif final étant la détermination des contributions des émissions véhiculaires TE et TNE aux sources primaires de particules, la caractérisation précise de ces sources est primordial. Pour cela, la recherche de traceurs véhiculaires en phases gaz et particulaire a constitué une grosse partie de ce travail. La combinaison de l'étude sur banc à rouleau de cinq véhicules bien représentés dans le parc automobile roulant français et de l'étude effectuée en proximité automobile (Rocade Sud de Grenoble) a constitué le socle de ce travail. Dans la première étude, certains composés chimiques sont apparus comme indicateurs des émissions TE (EC, HAP légers, profils d'alcanes typiques, quelques métaux comme Fe, Cu etc.). Des différences importantes sont observées entre les véhicules diesel sans filtre à particules (FAP) et les véhicules essence et diesel sans FAP. La seconde étude, comparant le site trafic (Grenoble-Echirolles) avec un site de fond urbain (Grenoble- Les Frênes), a mis en évidence certains composés chimiques comme spécifiques des sources TNE et TE sur la base des connaissances acquises avec les mesures sur banc et sur l'enrichissement de certains composés par rapport au site de fond (EC, Cu, Fe, Sn, Mn...). On peut souligner certains enrichissements majeurs comme EC (78%), Cu (82%), Fe (88%), etc. La résolution temporelle a été faite sur une base de 4h, permettant ainsi une caractérisation chimique détaillée en fonction des heures de pointe et "creuses". Une troisième étude, en site trafic également (Grenoble-Le Rondeau) mais sous influence du salage en hiver, est venue compléter nos recherches. Enfin, en nous appuyant sur les résultats de la première partie, nous avons cherché à déconvoluer les sources véhiculaires TE et TNE (Echirolles et Le Rondeau) au moyen d'un modèle statistique d'analyses multivariées, la PMF (Positive Matrix Factorization), apportant ainsi la contribution possible de ces sources aux PM10. Les émissions véhiculaires (TNE+ TE) y contribuent à 34% à Echirolles et à 53% au Rondeau. Quelques incertitudes sont discutées par rapport aux résultats trouvés avec ceux provenant de l'étude géochimique détaillée en première partie.
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Auvray, Isabelle. "Biodégradabilité - stabilité des matières organiques des sédiments de rivières : caractérisation et dynamique des fractions extractibles et des nutriments et polluants associés." Nancy 1, 2007. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_2007_0135_AUVRAY.pdf.
Анотація:
Des sédiments de rivières du bassin de la Moselle (Moselle et deux de ses affluents, le Madon et la Fensch) ont été étudiés pour améliorer les connaissances sur ce compartiment d‘un intérêt majeur pour les questions d’ordre environnemental (appoint en eau potable, transfert de polluants et de nutriments. . . ). Les travaux se sont focalisés sur les matières organiques qui constituent un pool réactif capital. La caractérisation de 15 sédiments en mesurant des paramètres abiotiques (physiques, chimiques, physico-chimiques) permet de proposer une première typologie tributaire du type d’activité humaine. Des zones de sédimentation de particules fines, riches en matières organiques et dues à des modifications d’origine anthropique du cours des rivières (barrage, canalisation, pollution) ont pu être définies. L’étude de la biodégradation des matières organiques a permis de proposer des critères de biodisponibilité d’une part et d’autre part de suivre l’évolution (globale et moléculaire) de fractions extractibles selon leurs propriétés physico-chimiques (hydrosoluble, lipidique, acidosoluble, alcalinosoluble) en choisissant deux sédiments de référence, pollués ou non. Selon le type de sédiment et les conditions d’incubation (aérobie vs. Anaérobie), divers modèles d’évolution des fractions organiques sont observés tant quantitativement que qualitativement. Le dénombrement de communautés microbiennes cultivables spécifiques ou non, d’expériences in situ et en laboratoire, a été mis en relation avec l’apport de deux substrats modèles : la cellulose et le phénanthrèneRiver sediments of Moselle catchment area (Moselle, Madon and Fensch) have been studied to improve the knowledge about this compartment of major interest for environmental questions (drinking water, transfer of pollutants and nutriments. . . ). The studies were focused on organic matter which represents a major reactive pool. The characterization of 15 sediments by measurements of abiotic parameters (physical, chemical and physico-chemical) allows proposing a first typology related to human activities. Some sedimentation sites were defined, accumulating fine particles rich in organic matter and associated to anthropic modifications of the river bed (dam, channel, pollution). By studying the organic matter biodegradation, criteria of bioavailability could be defined on one hand, and evolution of extractable fraction of organic matter based on their physico-chemical properties (water soluble, lipidic, acid soluble, alkaline soluble) was assessed on the other hand in two selected sediments, polluted and unpolluted. Depending on the type of sediment and the conditions of incubation (aerobic vs. Anaerobic), models of evolution of the organic fractions are observed either qualitatively and quantitatively. Specific or not microbial communities were numbered from field and laboratory experiments in relation with the presence of two model substrates: cellulose and phenanthrene
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Auvray, Isabelle Berthelin Jacques. "Biodégradabilité - stabilité des matières organiques des sédiments de rivières caractérisation et dynamique des fractions extractibles et des nutriments et polluants associés /." [S.l.] : [s.n.], 2007. http://www.scd.uhp-nancy.fr/docnum/SCD_T_2007_0135_AUVRAY.pdf.
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Al, Ali Saja. "Modélisation semi-distribuée de la production et du transfert des MES, HAPs et métaux dans les eaux urbaines de temps de pluie." Thesis, Paris Est, 2018. http://www.theses.fr/2018PESC1012/document.
Анотація:
La maîtrise de la contamination générée par temps de pluie en milieu urbain constitue un enjeu environnemental important pour limiter la dégradation des milieux aquatiques superficiels. Les outils de modélisation traditionnelle utilisés pour estimer les flux de polluants dans les eaux de ruissellement sont jugés insuffisants dans leur capacité à reproduire les dynamiques des polluants à l’exutoire. Cela est souvent lié au manque de connaissances précises sur les processus en jeu d’une part, et d’autre part aux difficultés d’acquérir des bases de données représentatives et en continu sur des sites réels. Cette thèse a donc pour objectif d’améliorer l’état de la modélisation de la qualité. Elle vise en particulier le développement d’un outil de modélisation conceptuelle de la qualité des eaux de ruissellement à l’échelle du quartier, à partir d’une compréhension approfondie des processus d'accumulation et de lessivage. La simulation des pollutogrammes de matières en suspension (MES) à l’avaloir du bassin versant routier avec les modèles conceptuels d’accumulation-lessivage montre la faible performance des modèles pour estimer les dynamiques d’émissions de MES pour des longues périodes ; la variabilité du processus d’accumulation est le responsable principal de l’inadéquation de ces modèles. L’évaluation de la contribution des retombées atmosphériques sèches à la contamination des eaux de ruissellement en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) et métaux montrent que l’atmosphère ne joue qu’un rôle très mineur dans la contamination des eaux de ruissellement par ces substances. Ainsi le couplage des modèles atmosphériques, qui ne tiennent pas compte des émissions directes liées au trafic, avec les modèles de qualité de l’eau, ne semble pas très pertinent dans l’objectif d’améliorer la prédiction de la contamination des eaux pluviales à l’exutoire. L’investigation à la micro-échelle du mécanisme de lessivage montre que les particules fines sont les plus susceptibles d’être mobilisées par le ruissellement. Cette étude a été menée en utilisant un simulateur de pluie innovant qui présente les avantages d’être mobile et léger, et la possibilité d’avoir des enregistrements en ligne du débit et de la turbidité. Les nouvelles connaissances acquises sur les processus soulignent une grande variabilité qui remet en cause l'intérêt de leur modélisation avec des approches déterministes. Ces connaissances sont intégrées à l’échelle du quartier pour développer un outil de modélisation conceptuelle basé sur une approche stochastique d'estimation de la concentration moyenne de MES et des paramètres de qualité. Le modèle développé est intégré dans le modèle hydrologique URBS. L’application de ce modèle permet d’intégrer la variabilité spatiale et temporelle des émissions en distinguant les contributions de chaque occupation du sol. Les résultats sont prometteurs en termes d’estimation des niveaux de concentration de MES à l’exutoire du bassin versant et de réplication du comportement général de la dynamique de MES, cependant des améliorations peuvent être envisagés pour consolider l’approche et améliorer ses prédictions. La comparaison de ce modèle avec des approches de modélisation empirique globale, conceptuelle semi-distribuée et physique distribuée, montre qu’en termes de pouvoir prédictif et de fiabilité, l’approche URBS-stochastique en parallèle avec l’approche de modélisation physique distribuée sont les plus performantes. En termes de simplicité d’implémentation et d’ajustement entre les observations et les simulations, les approches de modélisation empirique globale et conceptuelle semi-distribuée sont les plus puissantes. A l’issue de cette comparaison, il est clair qu’il n’existe pas un modèle parfait qui couvre toutes les caractéristiques de la modélisation de la qualité des eaux de ruissellement. Le choix de l’approche de modélisation la plus appropriée doit se faire en fonction des objectifs attendus par le modélisateurUrban runoff contamination is recognized as a major source of the deterioration of the quality of surface water. Commonly used stormwater quality models have poor performance in predicting the pollutant dynamics at the surface outlet, mainly due to the lack of precise knowledge on the governing processes and the difficulties of acquiring representative and continuous databases on real sites. The main purpose of this Ph.D. thesis is to improve the state of stormwater quality modeling. It aims in particular to develop a conceptual modeling tool for stormwater quality prediction at the scale of a city district catchment, based on a deep understanding of the build-up and the wash-off. The application of commonly used stormwater build-up/wash-off models to simulate the dynamics of total suspended solids (TSS) at the outlet of the road catchment suggests that the models poorly replicate the temporal variability of the TSS concentrations unless short periods are considered. The unpredictable nature of the accumulation is largely responsible for the model failure. The evaluation of the contribution of atmospheric dry deposition to stormwater loads for polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and metals shows that atmospheric deposition is not a major source of contaminants in stormwater runoff. Thus, linking the air and water compartment in a modeling chain to have more accurate estimates of pollutant loads in stormwater runoff may not be relevant unless the direct traffic emissions are accounted for. The investigation of the wash-off process on elementary surfaces shows that the fine particles are the most likely to be mobilized and transported during a rainfall event. Stormwater samples were collected for this study using an innovative rainfall simulator that allows continuous, on-site monitoring of instantaneous flow and turbidity measurements and that can be easily transported and used on real sites. The new knowledge acquired on the build-up and wash-off processes underlines the great variability of these processes and calls into question their modeling with deterministic approaches. Hence, this knowledge is incorporated into developing a new conceptual stormwater quality model based on the stochastic drawing of event mean concentrations (EMC) of TSS and water quality parameters. The model is integrated within the hydrological model URBS. The application of this approach accounts for the spatial and temporal variability of pollutant emissions by distinguishing the contributions of each land use separately. The obtained results are promising in terms of estimating the concentration levels of TSS at the outlet of the city district catchment and replicating the general behavior of the TSS dynamics. However, improvements can be envisaged to consolidate the approach and improve its predictions. Comparison of this model with global empirical, semi-distributed conceptual and distributed physical modeling approaches shows that in terms of predictive power and stability, the stochastic-URBS and the physically distributed approaches are the most efficient. However, in terms of ease of implementation and best fit between observations and simulations, the global empirical and semi-distributed conceptual modeling approaches are the most powerful. This comparison shows that the perfect model that covers all aspects of stormwater quality modeling does not exist. The choice of the most appropriate modeling approach should mainly be driven by modeling objectives
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Prud'homme, Sophie. "Conséquences de l'exposition de l'insecte modèle Aedes aegypti aux polluants des eaux de surface : Des mécanismes moléculaires à la dynamique des populations." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2015. http://www.theses.fr/2015GREAV030/document.
Анотація:
Les activités humaines dispersent quotidiennement une grande variété de produits chimiques dans l’environnement. Les populations d’organismes aquatiques sont ainsi exposées à des polluants chimiques tout au long de leur cycle de vie, ce qui pose la question de l’impact de ces polluants émergeants sur les écosystèmes aquatiques. Au cours de ce travail, nous avons étudié les traits d’histoire de vie de populations de moustiques Aedes aegypti exposées à trois polluants : l’ibuprofène, le bisphénol A et le benzo[a]pyrène. Nos observations rendent compte de modifications de traits d’histoire de vie susceptibles d’influencer la dynamique des populations de moustiques Aedes aegypti, observés lors d’exposition à des concentrations cohérentes avec les mesures effectuées dans l’environnement. Ces études révèlent notamment de nombreuses conséquences trans-générationnelles de l’exposition aux polluants. Une approche intégrative associant des études transcriptomique, métabolomique et hormonale réparties à différentes étapes du cycle de vie des individus exposés à l’ibuprofène a été adoptée afin de mieux comprendre les impacts de ce polluant sur les individus. Cette approche a révélé chez les larves exposées un mécanisme d’action similaire au mécanisme pharmacologique de ce médicament sur les vertébrés. Ces perturbations sont en outre accompagnées de modifications importantes de l’état physiologique de leur descendance. Ces modifications, mises en évidence notamment par la potentialisation de la signalisation hormonale par l’ecdysone ainsi que la surreprésentation des mécanismes de réponse aux stress, aboutissent à un développement plus rapide et à une meilleure tolérance de cette descendance aux périodes de jeun. Notre approche met en évidence l’intérêt de la prise en compte du cycle de vie dans sa globalité, incluant la descendance, dans l’évaluation des risques écotoxicologiquesHuman activities daily release a wide variety of chemicals in the environment. Populations of aquatic organisms are thus exposed to pollutants throughout their life cycle, raising the question of the impacts of these pollutants on aquatic ecosystems. In this work, we study life history traits of populations of Aedes aegypti mosquito exposed to three pollutants: ibuprofen, bisphenol A and benzo[a]pyrene. Our observations reveal life history traits alterations likely to affect Aedes aegypti populations dynamic at environmental concentrations, more particularly showing the importance of transgenerational effects in those modifications. An integrative approach combining transcriptomic, metabolomic and hormonal studies on several phases of the life cycle of individuals exposed to ibuprofen was adopted in order to deepen the understanding of impacts of this pharmaceutical on individuals. This approach reveals a mechanism of action similar to the pharmacological mode of action on vertebrates of this pharmaceutical. Those perturbations are associated with crucial changes in the physiological state of their progeny. The identified modifications include ecdysone signalling potentialization and stress response mechanism over-representation, leading to a faster development and an increased tolerance to starvation of this progeny. Overall, our approach highlights the importance of taking into account the all life cycle of organisms, including their progeny, in ecotoxicological risk assessment
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Mayer-Laigle, Claire. "Étude dynamique et effet du changement d'échelle pour plusieurs systèmes particulaires en mélangeur Turbula® : application à un mélange destiné à la fabrication de plaques composites." Thesis, Toulouse, INPT, 2012. http://www.theses.fr/2012INPT0051/document.
Анотація:
L'optimisation d'une opération de mélange de poudre repose essentiellement sur un travail expérimental à l'échelle du laboratoire qui doit pouvoir être transposer aux mélangeurs de plus grandes tailles. Définir des lois d'extrapolation et améliorer notre connaissance de la dynamique du mélange est donc nécessaire. Dans ces travaux, la dynamique de mélange au sein des mélangeurs Turbula® a été étudiée en s'appuyant sur l'analyse des cinétiques de mélange et des fonctions d'autocorrélation pour plusieurs systèmes particulaires. Selon les vitesses de rotation de l'axe moteur, 3 régimes d'écoulement ont été définis et les principaux mécanismes de mélange et de ségrégation apparaissant pour chacun de ces régimes ont été identifiés en lien avec les propriétés d'écoulement des produits. Dans un deuxième temps, les qualités de mélange obtenues dans différentes tailles de mélangeurs ont été comparées sur la base du principe des similitudes afin de mettre en évidence les facteurs ayant une influence lors du passage d'une taille de mélangeur à une autre. Enfin dans le cadre d'une application industrielle, une méthodologie s'appuyant sur l'intensité de ségrégation et l'autocorrélation spatiale, a été développée pour identifier des défauts d'homogénéité au sein de plaques bipolaires compositesThe optimization of a powder mixing step typically involves an experimental work at lab scale in order to be transposed to larger mixers. Defining scale-up laws and improving our knowledge of the mixing dynamics remains some of the mains industrial issues of this century. In this work, the mixing dynamics of several particulate systems has been studied in Turbula mixers thanks to the analysis of mixing kinetics and autocorrelation functions. According to the engine speed, three flow regimes have been defined. The corresponding main mixing and segregation mechanisms at play for each of these regimes have been identified in relation with the flow properties of the products. In a second phase, the qualities of the mixtures obtained in the different mixer sizes have been compared on the basis of the principle of similarities in order to shed light the factors which influencing scale-up. Finally, as part of an industrial application, a methodology has been developed using the concept of intensity of segregation and the spatial autocorrelation tools to identify heterogeneities in bipolar plates made of composite materials
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Ouaret, Rachid. "Déterminants et prévision des fluctuations de la concentration en polluants dans un environnement intérieur." Thesis, Paris Est, 2016. http://www.theses.fr/2016PESC1141/document.
Анотація:
Les caractéristiques des fluctuations des concentrations de polluants dans un environnement intérieur normalement occupé dépendent fortement de plusieurs paramètres, en particulier des occupants et de leurs activités et comportement, qui altèrent de manière considérable la nature statistique de leur variabilité temporelle. Ces fluctuations sont rarement disponibles et décrites dans la littérature. La mise à disposition de mesures en continu de la concentration en formaldéhyde et en particules (de 0,35 à 20 µm de diamètre) dans l’air d’un environnement de bureau et d’une maison expérimentale sur plusieurs mois avec un pas de temps fin (entre 1 min et 1 heure) a permis d’engager une réflexion sur la nature de ces fluctuations et leur prévisibilité. L’objectif de la thèse se décline en trois axes de recherche : (i) la caractérisation des fluctuations des concentrations des polluants cible ; (ii) la mise en évidence des sources de variabilité de ces fluctuations et (iii) la prévision des concentrations de ces polluants. Le premier axe concerne la détermination des caractéristiques communes partagées par les différents polluants. Le deuxième axe porte, à l'aide des approches par séparation aveugle des sources, sur l'estimation des déterminants des sources de variabilité. Le troisième axe est consacré à la prévision des fluctuations de concentration des polluants. L'analyse des séries temporelles pour ce type de données (hautes fréquences) doit prendre en compte l’échelle de temps sur laquelle évoluent plusieurs microstructures. Plusieurs outils ont été employés : l'analyse spectrale (dépendance à long terme par la mesure fractale et la statistique R/S), la mesure de l’oméga-prédictibilité, ainsi que la décomposition des séries en composantes latentes par STL (seasonal trend decomposition using Loess), SSA (singular spectrum analysis) et SBD (spectral band decomposition).L'identification des sources de variabilité de particules a été abordée par les méthodes de séparation aveugle des sources basées sur une factorisation matricielle en profils et contributions, sous contrainte statistique d'indépendance (ACI) ou de non-négativité (NNMF ou PMF). Les factorisations ont été appliquées à la matrice constituée des séries temporelles de différentes gammes de taille des particules. Certains profils ou contributions des sources ont pu été interprétés grâce aux variables exogènes "traceurs" de certaines sources (comme le CO2 indicateur de la présence de la source occupants).Concernant la prévision des concentrations de polluants, le choix des modèles a été basé sur la structure de la série temporelle, mise en évidence lors de l’étape de caractérisation. On constate de meilleures performances de prévisions sur la série ayant subi un prétraitement statistique de décomposition STL, SSA ou SBD. Plusieurs types de modèles stochastiques (linéaires ou non linéaires) ont été appliqués ensuite à ces composantes et le résultat final de la prévision est donné par leur combinaison. La caractéristique de non-linéarité qui apparaît sous forme de changements abrupts de concentration causée en grande partie par la manipulation des ouvrants et qui se greffe sur l'évolution régulière du système dynamique mérite un traitement spécial. Un nouveau type de modèles de prévision a été développé pour répondre aux exigences de la nature des données hautes fréquences présentant ce type de non linéarité. Ce modèle associe une étape de décomposition des séries en bandes spectrales (SBD) couplée avec une étape de modélisation par des modèles autorégressifs à seuil (TAR) ou par la dynamique du chaos : FFT-(TAR/Chaos).Les résultats montrent que le prétraitement par décomposition en bandes spectrales ou STL améliore sensiblement la prévision des concentrations de formaldéhyde et des particules fines jusqu’à un horizon de 10 heures pour le formaldéhyde (pas de temps 1 minute) et de 1 à 4 jours pour les particules selon leur taille (pas de temps horaire)The time fluctuation features of particulate concentrations in a real occupied indoor environment are strongly dependent of several parameters and in particular the occupation and occupants’ activities and behaviors. These parameters considerably alter the statistical variability of the time series dynamics. These fluctuations are rarely available and described in the literature. These types of fluctuations are rarely available and described in the literature. The availability of continuous measurements of concentrations of formaldehyde and particulate matter (from 0.35 to 20 µm of diameter) in an indoor environment (office and a test house) during several months with a fine time resolution (from 1 min to 1 hour) permitted to initiate a process of reflection on the nature of these fluctuations and their predictability. The aim of the thesis follows three main axis of research: (i) characterizing indoor environment pollutant concentrations variability; (ii) revealing the sources of variability of these fluctuations and (iii) forecasting the pollutant concentrations in a real indoor environment. The first axis concerns the determination of the common features shared by the different pollutants. The second axis focuses on the sources variability estimating using a Blind Source Separation (BSS) approach. Lastly, the third axis focuses on the forecasting of pollutant concentrations. The time series analysis for this type of data (high frequency) should take into account the time scale on which microstructures evolve. Several tools were employed, such as the spectral analysis (long-range dependency by fractal dimension measures and R/S statistic), the omega-predictability, as well as the time series decomposition into latent components by STL (Seasonal Trend Decomposition using Loess), SSA (Singular Spectrum Analysis) and SBD (Spectral Band Decomposition).The identification of the sources of particles concentrations is developed using BSS based methods which are based on a matrix factorization as profiles and contributions under a statistical independence constraint (ICA) or a non-negativity constraint (NNMF or PMF). The factorizations were applied to the matrix of the time series of different particle size bins. Some profiles or source contributions could be interpreted using exogenous variables as fingerprints of some sources (such as CO2 concentrations used as indicator of the “occupation”).Concerning the pollutant concentrations forecasting, the model selection was made in agreement with the time series structures, highlighted in the characterization stage. One can notice better performances forecasts when using the series having been preprocessed by decomposition: STL, SSA or decomposition in spectral bands (based Transform Fourier), SBD. Several types of stochastic models (linear or nonlinear) were then applied to these components and the final forecast result is given by their combination. A special type of nonlinearities involving a special treatment is the abrupt concentration changes in time series concentrations due mainly to windows manipulation and graft on the regular evolution of the dynamic system. A new type of forecast models has been developed in adequacy with the requirements of the nature of high-frequency data. This model combine spectral band decomposition step (SBD) coupled with a modeling stage based on autoregressive switching threshold model (TAR) or chaos dynamic: FFT- (TAR / Chaos).The results show that the pretreatment by spectral band decomposition or STL improves significantly formaldehyde and fine particles concentrations forecast on 10-hour horizon for formaldehyde (sampled every minute) and on a horizon of 1 to 4 days for the particles (sampled every hour), depending on their size bins
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Clarisse, Olivier. "Approche géochimique du fonctionnement et de la dynamique des vasières de l'estuaire de la Seine." Lille 1, 2003. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2003/50376-2003-105.pdf.
Анотація:
Ce travail porte sur le devenir des métaux dans les sédiments estuariens de la Seine. Il s'inscrit en globalité dans le cadre du programme de recherche national Seine Aval 2. L'approche pluridisciplinaire développée dans le projet DYVA a notamment permis de définir la réactivité des contaminants métalliques dans le compartiment sédimentaire, d'identifier les principaux mécanismes diagénétiques régissant le devenir des métaux, dans ce milieu complexe, et de suivre les paramètres forçant ces processus particuliers pour 3 vasières types de l'estuaire de la Seine. Un deuxième axe de ce travail a consisté en le développement analytique de nouvelles méthodes d'échantillonnage in situ des eaux interstitielles, les peepers de gel. Basés sur le principe de diffusion des espèces chimiques au travers un gel, les DET et DGT ont ainsi été utilisés pour réaliser la spéciation des métaux dans les eaux interstitielles à une échelle millimétrique. La haute résolution des profils sédimentaires obtenus a permis d'améliorer notre compréhension de la diagenèse précoce des sédiments.
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Launay, Marina. "Flux de matières en suspension, de mercure et de PCB particulaires dans le Rhône, du Léman à la Méditerranée." Thesis, Lyon 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LYO10004/document.
Анотація:
La connaissance des flux de contaminants particulaires véhiculés par les cours d'eau est cruciale pour la gestion des pollutions environnementales, mais elle se heurte à d'importantes difficultés technologiques, méthodologiques et scientifiques. Grâce à un effort d'observation intensive rendue possible par l'Observatoire des sédiments du Rhône, ce travail de recherche s'est concentré sur la dynamique spatio-temporelle des flux de contaminants particulaires – mercure et PCB- au sein du Rhône et de ses principaux affluents contributeurs en matières en suspension (MES) : l'Arve, la Saône, l'Isère et la Durance. La stratégie d'observation choisie et validée privilégie un échantillonnage quasi-continu des débits, concentrations en MES (turbidimétrie) et teneurs en contaminants (par piège intégratif), associé à des prélèvements de référence (manuels, ou par centrifugation) et à une caractérisation détaillée des particules en termes de granulométrie et de taux de carbone organique. A partir des données ainsi mesurées et existantes, l'étude de la variabilité spatio-temporelle des différents paramètres et de leurs facteurs d'influence a permis de proposer et valider des méthodes adaptées pour la quantification des flux particulaires à l'échelle événementielle, annuelle et inter-annuelle. Ces résultats fournissent une nouvelle vision des flux particulaires dans le Rhône à l'échelle du réseau hydrographique, et soulignent l'importance des évènements hydro-sédimentaires majeurs et des interactions avec les aménagements hydro-électriques. Ces processus hydro-sédimentaires complexes motivent une contribution à l'amélioration de la simulation numérique du RhôneThe knowledge of particulate contaminant fluxes transported by rivers is crucial for the management of environmental pollution, but it is compromised by significant technological, methodological and scientific difficulties. Through an intensive observational effort made possible by the Rhône Sediment Observatory, this research focused on the spatio-temporal dynamics of particulate contaminant -mercury and PCBs- fluxes in the Rhône and its major tributaries as regards suspended particulate matters (SPM) contribution : the Arve, Saône, Isère and Durance rivers. The chosen and validated observation strategy is based on the quasi-continuous monitoring of discharge, SPM concentrations (by turbidimetry) and contaminant contents (using sediment integrative traps), associated with samples of reference (manual sampling or centrifugation) and a detailed characterization of particles in terms of grain-size and organic carbon contents. From measured and existing data, the study of spatio-temporal variability of parameters and of their factors of influence allowed us to propose and validate suitable methods for the quantification of particulate fluxes at the event, annual and inter-annual scales. These results provide a new insight into the particulate fluxes throughout the Rhône river system and highlight the importance of major hydro-sedimentary events and of the interactions with hydro-power schemes. Such complex hydro-sedimentary processes motivate the improvement of the numerical simulation of the Rhône river
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Cazelles, Bernard. "Modélisation d'un écosystème lotique : dynamique du carbone organique dissous et des microorganismes benthiques dans un cours d'eau cours." Lyon 1, 1987. http://www.theses.fr/1987LYO10068.
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Laratte, Bertrand. "Evaluation dynamique et cumulative des impacts environnementaux dans le cadre d'une analyse de cycle de vie." Thesis, Troyes, 2013. http://www.theses.fr/2013TROY0033/document.
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Les méthodes d’évaluation environnementale sont de plus en plus utilisées pour mieux apprécier les impacts environnementaux générés par les activités humaines (produits, services, systèmes). L’analyse de cycle de vie (ACV) est sans doute la méthode d’évaluation la plus répandue. Elle est aussi souvent considérée comme la plus avancée, bien qu’elle comporte de sérieuses limites (elle n’intègre pas de réels indicateurs économiques ou sociaux, par exemple). Dans cette thèse de doctorat, j’examine plus particulièrement la problématique de l’intégration du temps dans les modèles d’inventaire et les calculs d’impact tout au long du cycle de vie. J’y présente une évolution de la méthodologie d’ACV traditionnelle pour le cas du réchauffement climatique, qui incorpore des aspects dynamiques et cumulatifs exprimés directement en équivalent-CO2. Cette perspective orientée vers une meilleure prise en compte dans les pratiques de reporting et/ou les politiques publiques est ensuite déclinée sur trois cas d’application de complexité croissante pour l’analyse. L’hypothèse centrale de ce travail est que le passage d’une ACV traditionnelle à une ACV dite « dynamique » permettrait d’obtenir des résultats d’évaluation d’impacts plus proches de la réalité des phénomènes environnementauxEnvironmental impact assessment methods are now widely used in order to measure environmental impacts associated with human activities (for products, services, and systems). Life-cycle assessment (LCA) is without doubt the foremost assessment method. LCA is also often thought of as the more advanced one, despite serious limitations (e.g. LCA does not include properly economical or social dimensions). In this PhD report, I explore more specifically the issue of integrating time in both inventory models and impact assessments along the life-cycle. In the case of climate change, I offer an evolution of traditional LCA towards a framework that includes dynamic and cumulative aspects as expressed directly in CO2-equivalent. This approach, which is oriented towards reporting practices and/or public policies, is afterwards applied to three different case studies of growing complexity. The central hypothesis of this work is that switching from traditional to so-called “dynamic” LCA would allow for better results with regards to one reality of environmental processes