Дисертації з теми "Eaux souterraines – Teneur en métaux"
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Dugamin, Elza. "Facteurs contrôlant les concentrations en métaux dans les eaux de formation des bassins sédimentaires." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0322.
Анотація:
La transition énergétique est associée à l'utilisation croissante d'un large éventail de métaux, en particulier ceux nécessaires à la fabrication de batteries lithium-ion (ex : lithium, cobalt), tandis que des besoins constants en métaux de base perdurent (ex : cuivre, zinc). Le développement de ressources alternatives en métaux telles que les « minerais liquides », notamment les eaux de formation des aquifères des bassins sédimentaires, pourrait contribuer à répondre à la demande mondiale. Cependant, les processus géochimiques impliqués dans l'enrichissement en métaux dans ces eaux demeurent mal connus et la démarche suivante a été en conséquence poursuivie dans ce travail : • Établissement d'une base de données des températures et compositions chimiques et isotopiques pour des eaux de formation (3700 analyses) et des inclusions fluides ayant préservé des eaux de formation anciennes (1700 analyses) de 90 bassins sédimentaires du monde entier, à partir de sources publiées. L'objectif est de mettre en évidence les gammes de concentrations caractéristiques de métaux dissous dans les eaux de formation, ainsi que les paramètres qui contrôlent leur concentration. • Application au cas d'étude du graben du Rhin, sur l'exemple du système géothermique de Soultz-sous-Forêts, à travers l'analyse des métaux dans des inclusions fluides et les minéraux du bassin et du socle cristallin. Le but est d'établir un bilan des transferts en métaux liés aux interactions fluide-roche de l'Oligocène à l'Actuel. Les résultats indiquent que les eaux de formation acquièrent généralement leur charge en métaux les plus abondants (Li, Mn, Pb, Zn, Fe, Ba, Cu) principalement suite à des interactions fluide-roche, l'augmentation de la température et de la salinité facilitant leur solubilisation. Dans le cas particulier du lithium, les eaux de formation les plus riches sont le plus souvent des saumures dérivées de l'eau de mer et enrichies en sels et partiellement en lithium par évaporation en surface, et par la suite expulsées des formations évaporitiques dans lesquelles elles sont piégées initialement, lors d'évènements tectoniques. La préservation de toute dilution par des fluides de recharge, et l'interaction avec des lithologies enrichies en lithium (roches silicoclastiques, niveaux volcaniques, socle cristallin) sont deux paramètres clés de l'atteinte des plus fortes concentrations. Les ressources en lithium estimées dans certains réservoirs sont du même ordre que celles des salars et des mines de roches dures (granites, pegmatites) actuellement exploités. Dans le cas d'étude du graben du Rhin, les saumures issues des formations du Trias se mélangent avec des eaux plus diluées infiltrées depuis les reliefs vosgiens, et transportent des quantités significatives de lithium (jusqu'à 200 mg.l⁻¹ dans les eaux de formations actuelles) ainsi que d'autres métaux (e.g. Pb, Zn, Cu, As, Sb). Les inclusions fluides montrent que des concentrations de 3-800 ppm en lithium, ont été atteintes entre l'Oligocène et l'Actuel. L'analyse des minéraux indique que la biotite, l'amphibole et la chlorite du socle cristallin ont probablement été des sources significatives pour ces métauxThe energy transition is associated with the increasing use of a wide range of metals, particularly those needed for lithium-ion batteries (e.g. lithium, cobalt), while there is a continuing need for base metals (e.g. copper, zinc). The development of alternative metal resources such as "liquid ores", notably the formation waters of sedimentary basin aquifers, could potentially contribute to meeting global demand. However, the geochemical processes involved in metal enrichment in formation waters remain poorly understood and the following approach was therefore pursued in this work: • Establishment of a database of temperatures and chemical and isotopic compositions of formation waters (3700 analyses) and fluid inclusions that preserved ancient formation waters (1700 analyses) from 90 sedimentary basins worldwide, based on published sources. The objective is to highlight the characteristic concentration ranges of dissolved metals in formation waters and the parameters that control their concentration. • Application to the case study of the Rhine Graben, on the example of the Soultz-sous-Forêts geothermal system, through the analysis of metals in fluid inclusions and minerals of the basin and the crystalline basement. The aim is to provide an overview of metal transfers related to fluid-rock interactions from the Oligocene to Present. The results indicate that formation waters generally acquire their metal load (Li, Mn, Pb, Zn, Fe, Ba, Cu) mainly through fluid-rock interactions, the increase in temperature and salinity facilitating their dissolution. In the peculiar case of lithium, the richest formation waters are most often brines derived from seawater and enriched in salts and partially in lithium by surface evaporation, and subsequently expelled from the evaporitic formations in which they are initially trapped, during tectonic events. The preservation from dilution by recharge fluids, and the interaction with lithologies enriched in lithium (siliciclastic rocks, volcanic levels, crystalline basement) are two key parameters to reach the highest concentrations. The lithium resources estimated in some reservoirs are of the same order of magnitude as those of the salars and hard-rock mines (granites, pegmatites) currently exploited. In the case of the Rhine Graben, brines from the Triassic formations mix with more diluted waters infiltrated from the Vosges mountains, and carry significant amounts of lithium (up to 200 mg.l⁻¹ in the present-day formation waters) as well as other metals (e.g. Pb, Zn, Cu, As, Sb). Fluid inclusions show that lithium concentrations from 3 to 800 ppm of lithium were reached between the Oligocene and Present. Mineral analysis indicates that the main Li carriers (Fe, Mn, Zn) in the crystalline basement are biotite, amphibole and chlorite, which were probably significant sources for these metals
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Khaska, Mahmoud. "Vulnérabilité des ressources en eau souterraine : origines de la salinité en domaine karstique côtier et de la contamination après-mine en métaux lourds. Approche par multitracage géochimique." Thesis, Aix-Marseille, 2013. http://www.theses.fr/2013AIXM4381.
Анотація:
La premier thématique a pour objectifs :1) de tracer l’origine de la salinité des eaux des aquifères karstiques en milieu côtier méditerranéen,2) de quantifier les proportions de mélange entre les eaux salées et les eaux karstiques,3) de discriminer les traceurs géochimiques pour identifier et modéliser les processus de salinisation d’aquifères karstiques côtiers. La seconde thématique a pour objectifs:1) d’établir les [As] d’origine naturelle des eaux de surface et des eaux souterraines, 2) de quantifier le niveau de contamination en arsenic de ces eaux et sa variabilité spatio-temporelle 3) de tracer l’origine naturelle ou anthropique de la pollution en As à l’aide d’outils isotopiques adaptés. les origines de la salinité identifié inclue i) des venues d’eaux profondes salées ii) des venues profondes d’eau salées remontant vers la surface par une faille majeure normale. Le 36Cl/Cl a permis d’identifier l’origine profonde des eaux salées et une recharge d’eau météorique infiltrée lors de la période des essais thermonucléaires. La modélisation PHREEQC permet de différentier le mélange avec une eau profonde salée de celui avec une eau de mer actuelle. Le 87Sr/86Sr montre un comportement conservatif pour tracer l’origine des eaux salées dans les aquifères karstiques. Les traceurs Cs, Rb, Li et B permettent de différentier les trois origines identifiées de la salinité. Les données acquises sur la contamination en As soulignent une augmentation nette et pérenne des [As] à partir des anciens sites de traitement minier réhabilités. Les rapports 87Sr/86Sr et δ18O et δ2H se révèlent dans ce cas un traceur très discriminant de l’origine naturelle ou anthropique de l’arsenicThe first theme has for objectives: 1) to trace the origin of the salinity of the waters of the karst aquifers in coastal environment mediterraneen,2) to quantify the mixing proportions between salt waters and the waters karstiques,3) to discriminate the geochemical tracers to identify and model the process of salinization of aquifers coastal karst. The second theme has for objectives:1) to establish the [hast] of natural origin of surface waters and groundwater, 2) to quantify the level of contamination by arsenic in these waters and its spatial and temporal variability 3) to trace the natural or anthropogenic origin of pollution in hast to the aid of isotopic tools adapted. the origins of the salinity identified include i) of came from deep waters salted ii) of come deep water salted dating back toward the surface by a major flaw normal. The 36Cl/Cl has allowed us to identify the origin of deep saline waters and a recharge of meteoric water infiltrated during the period of thermonuclear tests. The PHREEQC modeling used to differentiate between the mixture with a deep water of salt that one with a sea water current. The 87SR/ 86Sr shows a conservative behavior for tracing the origin of saline waters in karst aquifers. The plotters Cs, Rb, Li and B allows to differentiate the three origins identified of salinity. The data acquired on the contamination in hast underline a net increase and perennial of [hast] from the ancient sites of mining processing rehabilitated. The reports 87SR/ 86Sr and δ18O and δ2H will reveal in this case a chartplotter very discriminant of natural or anthropogenic origin of arsenic
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Turin, Annie. "La pollution des eaux souterraines en Lorraine : le cas des nitrates." Nancy 2, 1991. http://www.theses.fr/1991NAN21010.
Анотація:
La pollution des eaux par les nitrates peut avoir trois origines : agricole, industrielle et domestique, et relève d'un processus déterminant, la minéralisation de l'azote organique c'est à dire son passage sous forme de nitrate soluble. En fonction de différents facteurs (les conditions climatiques, la couverture végétale. . . ), les nitrates sont en plus ou moins grande proportion entraines vers les nappes phréatiques. En Lorraine, les données des analyses d'eaux souterraines mettent en évidence la hausse irrégulière mais globale des taux de nitrates de 1976 a 1989. L’examen des zones polluées nous permettra d'apprécier la part du facteur physique (vulnérabilité des aquifères) et du facteur humain (rejets azotes) dans les phénomènes de pollutionThe pollution of waters by the nitrates can have three origins: agricultural, industrial, domestic. It results from a main process, the mineralization of organic nitrogen, that is to say its transformation in soluble nitrogen. Because of different agents (climate, vegetation, etc) the nitrates are more or less drawled away to the phreatic sheets. In Lorraine, the analyses of underground waters show the irregular but general progression of the nitrates between 1976 and 1989. The examination of polluted areas will allow us to estimate the part of physical factor ( prheatic sheets vulnerability) and human factor ( nitrogenous throw ) in pollution phenomena
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Lefèvre, Émilie. "Étude de la minéralisation de la nappe de la craie sous pressions naturelles et anthropiques : application à la présence de l'azote, du soufre et du nickel dans les eaux souterraines." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_17.pdf.
Анотація:
Les investigations de la présente étude portent sur cinq sites représentant les différents régimes hydrogéologiques de la nappe de la craie du Nord de la France. Des échantillonnages ainsi que des analyses chimiques et isotopiques sont réalisées afin de comprendre les causes d'évolution du chimisme des eaux souterraines en ce qui concerne les espèces solubles de l'azote, du soufre et du nickel. Les résultats mettent en évidence notamment l'existence de la réaction de dénitrification naturelle sur trois des sites et montrent que celle-ci se superpose à des phénomènes de dilution dans deux secteurs. Cette réaction joue un rôle important sur le relargage du nickel et les teneurs en sulfates car elle fait intervenir la pyrite dans deux des cas d'étude. En l'absence du phénomène de dénitrification, dans le cas du régime captif le plus marqué, les signatures isotopiques du soufre et le ratio Nickel/Cobalt indiquent que le nickel provient également de la pyrite alors que l'évolution des teneurs en sulfates ne traduit pas de phénomènes de dissolution de pyrite. Dans ce cas, un phénomène de lessivage du fer apparaît et son intensité varie lors du battement de niveau de la nappe. Les analyses isotopiques du soufre montrent que les apports en sulfates ne proviennent pas uniquement de la pyrite mais aussi d'autres sources comme les terrils ou la nappe des Sables d'Ostricourt. Concernant les nitrates, les analyses isotopiques ainsi que les teneurs en bore des eaux permettent de discerner des apports à dominante agricole ou urbaine.
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Longa, Norbert. "Influence de quelques agrosystèmes lorrains sur la qualité des eaux : cas des eaux de captage de la commune de Loisy-54." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 1991. http://www.theses.fr/1991INPL093N.
Анотація:
En zone rurale, la pollution des aquifères par les nitrates a pour principale origine la matière organique des sols qui, chaque année, se minéralise en plus ou moins grande quantité en fonction des conditions pédoclimatiques. Ce phénomène s’accentue avec les interventions de l’agriculteur qui apportent à ces sols des fertilisants organiques et minéraux. Nous avons donc déterminé durant cinq années la teneur en nitrates des horizons superficiels (horizons Ap) et sous-jacent d’un sol argilo-calcaire du Bajocien servant de réserve à un mini bassin versant alimentant les eaux de captage de la commune de Loisy (54). La teneur en nitrates de ces eaux a depuis plusieurs années dépassé sensiblement le seuil de 50 mg/l (taux limite de la norme CEE) pour évoluer entre 65 et 75 mg/l. Nous avons tenté de relier la dynamique de l’azote minéral présent dans les sols et la teneur en nitrates des eaux mesurée hebdomadairement. En parallèle nous avons testé l’influence de l’enfouissement d’un substract carboné (paille) et celle d’une culture intercalaire (colza fourrager) dans la retenue des nitrates, à une époque où les sols sont nus certaines années. C’est en effet la situation que l’on rencontre lorsqu’une culture de printemps (orge ou maïs) est envisagée. Après moisson (vers le 15/08) et jusqu’à la fin octobre, la minéralisation reste active et les risques d’entraînement des nitrates vers les eaux profondes sont à craindre. Il ressort de cette étude qu’une approche plus précise des fournitures en azote du sol est indispensable : que les apports de fertilisants azotés doivent ensuite prendre en compte les conditions climatiques récentes et présentes : enfin il faut privilégier le stade végétatif des cultures fertilisées et leur capacité à utiliser au maximum cet azote minéral qui leur est fourniIn agricultural areas, the pollution of aquifers by nitrates is caused especially by the mineralization of soil organic matter. This phenomenon is aggravated by farming practices that use organic or mineral fertilizers to achieve maximum yield. During five years, the nitrate levels in top-soil layer (Ap and subsequent lavers) of a clayey-calcareous soil were measured. The amounts of these nitrates non immobilized by soil or by crops come directly to a mini-watersheb supplying a water-catchment of the commune of Loisy (54). The nitrate contents of water were, for several years beyond the target content of 50 mg/l (CEE norm) to range between 65 and 75 mg/l. Therefore, an attempt was made to explain the relationship between the contents of nitrates in soil and in drainage water measured weekly. In parallel, the influence of the buryinf of the straw and an intercrop culture using rape to catch the nitrates was studied during the intercrop period on bare soil. The overall balance of this work explained clearly the necessity to know the real supply of native mineral nitrogen. Nitrogen fertilizers applications should be made accounting for local climatic conditions and particularly the different stages of the development of plant crop
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Mcheik, Amale. "Évaluation de la biodisponibilité des métaux dans l’eau de surface et les sédiments de la rivière Al-Ghadir (Mont-Liban)." Thesis, Paris Est, 2013. http://www.theses.fr/2013PEST1163.
Анотація:
Le cycle biogéochimique des métaux traces a été fortement accéléré par les activités anthropiques qui ont entraîné une contamination des eaux et des sédiments des rivières. A la suite de leurs émissions, la majorité des métaux traces se trouvent sous forme particulaire qui se transportent par ruissellement et se retrouvent en milieu fluvial où elles sédimentent et dont une partie est susceptible d'être solubilisée vers la colonne d'eau suite aux modifications des conditions physico-chimiques du milieu et sous l'action des microorganismes autochtones et pouvant après interagir avec la chaîne alimentaire et présenter un danger potentiel de toxicité pour l'homme et pour les autres organismes vivants. Dans cette étude, nous avons choisit de travailler sur le site de la rivière Al-Ghadir qui présente un cas exceptionnel et original des pollutions où la hauteur de sédiments, comprenant plusieurs types de polluants, est plus qu'un mètre. L'objectif de cette thèse était de comprendre et d'évaluer le rôle du compartiment microbien dans les sédiments de la rivière Al-Ghadir, qui est la source la plus polluante de la méditerranéen, sur la mobilité des métaux et leurs effets sur les eaux souterraines. Cette étude était réalisée en deux séries d'expériences (Batch et colonne du sol) semblables aux situations se trouvant dans la rivière. Une caractérisation physico-chimique et chimique des sites d'étude a été effectuée comme première étape afin ensuite de débuter l'approche expérimentale qui a permis d'isoler les processus physico-chimiques de ceux qui sont imputables à l'activité microbiologique. Dans les expériences menées en réacteurs fermés (batchs), nous avons montré que les activités microbiennes sont corrélées aux fortes dissolutions des métaux, en particulier du Fe, Mn, Pb, Cu et Zn. Le fer semble apparaître comme l'élément le plus solubilisé et sa solubilisation était corrélée à celle d'autres métaux traces laissant supposer que ces métaux sont associés aux oxydes de fer. Cette hypothèse a été confirmée par les extractions séquentielles indiquant la présence de bactéries ferri-réductrices qui, lors de la fermentation du glucose et la production d'acides organiques, ont réduit les oxydes de fer. Ces derniers ont entraîné la dissolution des métaux traces et une modification des populations bactériennes qui ont été détectés par l'étude microbiologique et génétique après cinq jours d'incubation. L'effet des bactéries sur la mobilisation des métaux a été ensuite étudié selon des expériences portant sur l'étude hydrodynamique du transfert des métaux en colonnes de sédiments et dans des conditions proches à celles du terrain. Nous avons montré que (i): les métaux étudiés ne sont pas lixiviés dans les mêmes ordres et en règle générale montrent l'ordre suivant (en μg/l): Fe>Mn>Cd>Zn>Cu>Pb≥Cr ; (ii) les métaux vont se reprécipiter sur les phases néoformées après que le système regagne l'équilibre. Les études du profil de distribution des métaux dans les colonnes ont mis en évidence que les métaux ont été lixiviés des sédiments durant l'incubation de façon homogène. Cette répartition dépend de la hauteur du sédiment: la ré-distribution est maximale à la surface des sédiments (0-10 cm), alors qu'à une profondeur située entre 10 et 25 cm elle est nulle. Ce phénomène est expliqué par le fait que les métaux après avoir été solubilisés et passés en solution, ils seraient réadsorbés sur les phases électrochimiques négatives, néoformées et colloïdales ce qui explique la diminution de la concentration des métaux dans le lixiviat obtenu en laboratoire et permet de penser que ce mécanisme de piégeage des métaux dans la colonne limite la migration de ces derniers vers les eaux souterraines, tant que la capacité d'adsorption des colloïdes présents n'est pas atteinte et que le système soit en équilibreThe biogeochemical cycle of trace metals was greatly accelerated by human activities that have led to the contamination of water and river sediments. Following their emissions, the majority of trace metals exist in particulate form which can be transported by runoff and end up in rivers where they settle and where a portion can be dissolved into the water column in response to changes in the physico-chemical conditions of the site and under the action of indigenous microorganisms which later can interact with the food chain and pose a potential danger of toxicity to humans and other living organisms. In this study, we have chosen to work on Al-Ghadir River which represents an exceptional and an original case of pollution where the height of sediments, including several types of pollutants, is more than one meter. The aim of this work was to understand and to evaluate the role of the microbial compartment in the sediments of the Al-Ghadir River, which is the most polluting source to the Mediterranean, on the mobility of metals and their effects on underground water. This study was realized in two series of experiments (batch and soil column) with situations similar to those found in the river. A physico-chemical and chemical characterization of the studied sites was conducted as a first step to begin, after that, with the experimental approach which was used to isolate the physico-chemical processes from those which are attributable to microbiological activity. In the experiments conducted in closed reactors (batch), results obtained showed that the microbial activities are correlated with the strong dissolution of metals, especially for Fe, Mn, Pb, Cu and Zn. Iron appeared the most solubilized element and its solubilisation was correlated with the other trace metals suggesting that these metals are associated to iron oxides. This hypothesis was confirmed by sequential extraction procedure indicating the presence of iron-reducing bacteria, which, during the fermentation of glucose and the production of organic acids, reduced iron oxides. These later have led to the dissolution of trace metals and to a change in the bacterial populations which were detected after five days of incubation by the microbiological and the genetic studies. The effect of the bacteria on the mobilization of metals in sediments was then studied in hydrodynamic columns, under conditions similar to those in the field. Results obtained showed that: (i) Studied metals are not leached in the same order and showed the following order (in μg/l): Fe > Mn > Cd > Zn > Cu > Pb ≥ Cr; (ii) Metals will reprecipitate on the neoformed phases after the system returns to equilibrium. Studies of the distribution profile of metals in columns showed that metals were leached homogenously from the sediments during incubation. This distribution was shown to depend on the height of the sediment where the re-distribution was shown at its maximum at the surface of the column sediments (0-10 cm) and became null at a depth between 10 and 25 cm. This phenomenon is explained by the fact that the metals after being dissolved and passed into solution, were then readsorbed to the negative electrochemical, neoformed and colloidal sediment phases which explains the decrease in the concentration of metals in the leachate obtained in the laboratory and suggests that the mechanism of trapping of metals in the column limits the migration of these later to underground water, as the adsorption capacity of present colloïds is not reached and the system is at equilibrium
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Buluku, Ekwakwa Nsie-Ley Emvan. "Influence de l'agriculture sur la qualité des eaux souterraines : cas des nappes phréatiques du Parc naturel régional du Lubéron (Vaucluse, France)." Aix-Marseille 1, 1995. http://www.theses.fr/1995AIX11017.
Анотація:
Cette etude a permis de visualiser assez correctement, a l'echelle des secteurs etudies, l'etat des nappes phreatiques dont la teneur en nitrates est toujours critique et celles ou la qualite naturelle est suffisante et conforme aux normes de potabilite reglementaires. L'evolution de la qualite physico-chimique des nappes du secteur d'etude a ete suivie sur une periode de 8 ans (1986 a 1994) a partir des prelevements effectues in situ. Le traitement de l'ensemble des resultats par deux procedes d'analyse multidimensionnelle des donnees brutes nous a permis d'etablir des representations simplifiees de sites par la definition des zones caracteristiques des criteres etudies: mineralisation et pollution. L'exploitation des resultats montre que plus de 2/3 des nappes souterraines du territoire sont atteintes par la pollution, surtout dans la partie nord du luberon (goult, joucas, roussillon). Dans l'optique ainsi decrite, nous avons mis en evidence l'importance de l'evaluation initiale des nappes souterraines, le diagnostic et la caracterisation de la situation dans laquelle nous mettons en relief, comme instrument methodologique, l'elaboration des zones de vulnerabilite et des cartes d'isoconcentrations. Ces cartes sont importantes car elles contribuent a l'analyse de l'extension du probleme aussi bien qu'a l'identification des sources potentielles de pollution, responsables du probleme. Ainsi, les efforts de recherche et de developpement supplementaires sont requis pour ameliorer la gestion permanente des engrais azotes a l'echelle du territoire etudie, pour accorder les solutions de court et de moyen termes de lutte contre la pollution des eaux des nappes souterraines par les nitrates
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Conan, Céline. "Modélisation des transferts d'eau et de polluants (nitrates et métaux lourds) dans les eaux de surface et les eaux souterraines de trois bassins versants européens." Paris 6, 2003. http://www.theses.fr/2003PA066067.
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Lasserre, Frédérique. "Conception et intégration dans un SIG d'un modèle de transport des nitrates dans les aquifères libres : application sur deux bassins hydrogéologiques de la région Poitou-Charentes." Poitiers, 1999. http://www.theses.fr/1999POIT2267.
Анотація:
Dans ce travail, un outil de modelisation mathematique a ete mis au point pour modeliser de facon simple et rapide, et avec une precision acceptable, le transport des nitrates d'origine agricole dans les eaux souterraines. Les donnees necessaires pour l'utilisation de cet outil de modelisation peuvent etre recueillies sur une annee, avec un nombre restreint de mesures in situ. Le modele peut etre applique a une nappe libre alimentant une station de pompage et sur laquelle l'impact de la pollution nitratee d'origine agricole est tres fort. L'outil de modelisation est constitue d'un modele de transport en zone saturee, developpe en langage de programmation turbo-pascal et integre dans un systeme d'information geographique (idrisi). Le sig joue un role d'interface pour le modele et permet une saisie rapide des donnees de modelisation. Un certain nombre de simplifications apportees a la theorie du modele permet de restreindre le nombre de donnees necessaires a la simulation : - le modele est base sur un principe convectif pur (la dispersion etant negligee) ; - il traite egalement l'evolution annuelle de la piezometrie de la nappe par une interpolation mathematique entre la piezometrie des hautes eaux et des basses eaux. Le modele de transport, ne gerant pas l'hydrodynamisme de l'aquifere, a ete couple avec un modele hydrodynamique : modflow. Le modele de transport a egalement ete couple avec un modele de transfert de nitrates en zone non saturee : agriflux. Cet outil de modelisation, teste sur deux sites d'etude du poitou-charentes, a donne pour chacun des resultats de modelisation satisfaisants, assurant ainsi la validation du modele. Une modelisation parallele, conduite pour les deux sites avec un modele de transport classique (mt3d, couple avec modflow), a permis d'obtenir des resultats tres proches des premiers, permettant ainsi une validation complementaire de l'outil de modelisation.
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Jego, Guillaume. "Influence des activités agricoles sur la pollution nitrique des eaux souterraines : analyse par modélisation des impacts des systèmes de grande culture sur les fuites de nitrate dans les plaines alluviales." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/469/.
Анотація:
Il est désormais bien reconnu que les activités agricoles sont à l'origine d'une grande part de la pollution des nappes souterraines par les ions nitrate. Le cas des plaines alluviales est particulièrement intéressant puisqu'elles associent la présence d'un sol riche et profond, très favorable à l'agriculture, et d'une nappe alluviale peu profonde. Dans ce travail nous nous sommes intéressés à deux types de plaine alluviale. La plaine alluviale de la rivière Alegria (Pays-Basque ; Espagne) représente le cas d'une nappe alluviale avec un cours d'eau de faible importance. La recharge de l'aquifère se fait alors principalement par l'infiltration et la percolation de l'eau à travers la zone non saturée du sol. Dans une telle situation les fuites de nitrate sous les parcelles agricoles influencent donc significativement les concentrations en nitrate de la nappe. La modélisation de deux situations culturales (une culture de pommes de terre en 1993 et une culture de betteraves à sucre en 2002) avec le modèle de culture STICS a permis d'une part de confirmer que les pratiques agricoles avaient un impact significatif sur l'évolution des concentrations en nitrate de la nappe, et d'autre part d'expliquer en partie la diminution des concentrations en nitrate de la nappe qui a été observé entre les études (1993 et 2002). La plaine alluviale de la Garonne correspond à une situation ou les concentrations en solutés de la nappe sont influencées par les échanges nappe-zone non saturée mais également par les échanges nappe-rivière. Le couplage des sorties du modèle STICS (drainage et concentration en nitrate) avec le modèle hydro-biogéochimique 2SWEM a permis de rendre compte de ces deux types d'interactions, et ainsi d'une part d'expliquer la répartition spatiale des concentrations en nitrate dans la nappe alluviale, et d'autre part d'évaluer l'impact de modifications des pratiques agricoles sur ces concentrations (notamment l'effet des Cultures Intermédiaires Piège À Nitrate)It is now, well recognized that agricultural activities are responsible for an important part of the groundwater nitrate pollution. The case of the alluvial plains is particularly interesting because they associate the presence of a rich and deep soil, very favourable to the agriculture, and shallow alluvial groundwater. In this work we are interested in two types of alluvial plain. The alluvial plain of the Alegria River (Pays-Basque, Spain) represent the case of an alluvial plain with a small river. The recharge of the aquifer is mainly made by the infiltration and the percolation of the water through the not saturated zone of the soil. In such situation the nitrate leaching under the agricultural plots influences significantly the groundwater nitrate concentrations. The modelling of two crops (a potato crop in 1993 and a sugar beet crop in 2002) with the model the STICS soil-crop allowed on one hand to confirm that the agricultural practices had a significant impact on the evolution of the groundwater nitrate concentrations, and on the other hand to explain partially the decrease of the concentrations which was observed between the studies (between 1993 and 2002). The alluvial plain of the Garonne corresponds to a situation where the groundwater solutes concentrations are influenced by the exchanges between not saturated zone and the groundwater but also by the exchanges between groundwater and river. The coupling of the STICS model outputs (drainage and concentration in nitrate) with the hydro-biogeochemical model 2SWEM allowed to simulate these two types of interactions, and so, on one hand to explain the spatial distribution of the groundwater nitrate concentrations, and on the other hand to estimate the impact of modifications of the agricultural practices on these concentrations (notably the effect of the catch crop)
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Fifi, Urbain. "Impacts des eaux pluviales urbaines sur les eaux souterraines dans les pays en développement : mécanismes de transfert des métaux lourds à travers un sol modèle de Port-au-Prince, Haïti." Lyon, INSA, 2010. http://theses.insa-lyon.fr/publication/2010ISAL0122/these.pdf.
Анотація:
L’infiltration directe des eaux pluviales urbaines dans les formations superficielles des pays en développement constitue un risque de contamination à la fois pour ces formations et/ou pour les eaux souterraines sous-jacentes. Cette thèse s’est focalisée sur cette problématique environnementale dans laquelle nous avons étudié le transfert réactif de trois métaux lourds (Pb, Cu et Cd) dans une formation géologique représentative : alluvions fluviatiles de la plaine du Cul-de-sac à Port-au-Prince (Haïti). Un « sol modèle » provenant du site d’étude, fraction granulométrique ≤ 2 mm considérée comme la plus réactive, a été utilisé et soumis à des solutions chargées en ions métalliques suivant deux conditions expérimentales distinctes : essais en conditions statiques (batch) et en conditions dynamiques (colonne). Les résultats obtenus à partir de ces dispositifs expérimentaux ont mis en évidence les mécanismes de rétention ou de relargage des ions métalliques dans les formations géologiques de Port-au-Prince. Les résultats en batch ont montré que la compétition entre deux ou plusieurs cations pour les mêmes sites actifs du sol peut inhiber leur sorption individuellement. Les résultats en colonne ont prouvé le caractère réactif du sol vis-à-vis des trois métaux, dont environ 99, 94 et 92 % respectivement de cadmium, de plomb et de cuivre ont été retenus dans la matrice solide. L’étude des interactions entre les métaux et l’échantillon de sol à l’aide du code PHREEQC ont montré qu’une partie des métaux a été précipitée sous la forme de carbonates (cérusite et otavite) et d’hydroxydes, et que le comportement physico-chimique des trois métaux dans le sol a été également influencé par l’échange ionique. Toutefois, les métaux retenus sont susceptibles d’être relargués et remobilisés sous l’effet d’un changement brusque des conditions acido-basiques du milieu poreux, représentant ainsi un risque de pollution pour les eaux souterraines[Direct infiltration of urban stormwater towards superficial formations in developing countries constitutes a contamination risk for both those formations and/or subjacent groundwater. This thesis was focused a round this environ mental issue in which we have studied the three heavy metals (Pb, Cu and Cd) reactivity du ring their transfer related to urban stormwater infiltration in the alluvial formations of the Cul-de-sac Plain in Port-au-Prince. A "model soil " from the area study, with grain size s 2 mm considered as the most reactive, have been used and subjected to metal ions solutions according two different experimental conditions : static (batch) and dynamic (column) experiments. Results from these experimental deviees highlighted the retention or release mechanisms of these metal ions in the pedological medium of Port-au-Prince. Results from batch studies have showed that the competition between two or several cations for the sa me active sites in soils can inhibit the ir sorption individually. Results from columns proved the reactive character of the soil sample for the three metal ions, where approximately 99, 94 and 92% respectively for Cd, Pb and Cu have been retained on the soil. The study of the interactions between metals and the soil sample using PHREEQC code have showed that metals precipitation in a carbonated (cerrusite and otavite) and hydroxides forms and the ion exchange reactions are strongly contributed to this retention. However, these metals can be released or remobilized in the soil related to an abrupt change of the acido-basic conditions of the porous media, then representing a pollution risk for groundwater. ]
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Darmendrail, Dominique. "Filtration géochimique de métaux lors de leur transfert d'une rivière vers une nappe alluviale : applications à la nappe des alluvions du Rhône (69) et de la Deule (59)." Bordeaux 3, 1987. http://www.theses.fr/1987BOR30200.
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Bacquart, Thomas. "Développement de méthodes de spéciation de l'arsenic dans des échantillons biologiques et environnementaux : approches appliquées à la contamination des eaux souterraines au Bangladesh." Bordeaux 1, 2007. http://www.theses.fr/2007BOR13466.
Анотація:
La contamination en arsenic des eaux souterraines est un grave problème de santé publique au Bangladesh. Plus de 50 millions de personnes sont exposées à des eaux>10 mug As/L, valeur maximale recommandée par l'OMS. Différentes otipns sont enviosagées pour gérer cette crise : (1) identifier les puits contaminés, (2) traiter les eaux, (3) comprendre les mécanismes de toxicité pour mieux s'en protéger. Au travers de ces trois approches, des outils de chimie analytique pour la spéciation de l'arsenic onté été développés. Le premier axe de recherche a permis la mise au point de techniques innovantes dites "arséniomolybdatesé pour doser l'arsenic et ses états d'oxydation dans les eaux souterraines. Ces méthodes couplant une génération d'hydrure (extraction/pré-cencentation) à une complexation de l'arséniate avec le molybdate (détection par spectrophotométrie) sont adaptées financièrement et techniquement à une utilisation au Bangladesh. Le deuxième axe de recherche s'est focalisé sur les mécanismes de traitement de l'eau à l'échelle macroscopique, et moléculaire (EXAFS), par adsorption sur de la poudre de briques ou co-précipiation par le Fe(II) dissous pour en évaluer la pertinance avant leur application sur le terrain. Le troisième axe de recherche a permis la réalisation d'une nouvelle méthodologie innovante pour analyser directement les espèces chimiques de l'arsenic à l'échelle d'un organite cellulaire. Cette technique couple le repérage des organites cellulaires d'une cellule unique par microscopie avec une analyse locale des formes chimiques par spectroscopie d'absorption des rayons X (XANES). Nous avons ainsi mis en évidence l'arsénite comme la forme majoritaire dans les compartiments cellulaires analysés (mitochondries, cytoplasmes, noyaux et lysonomes). Les développements analytiques réalisés vont permettre de mieux comprendre la relation dose effet en permettant la prise en compte des différentes formes chimiques de l'arsenic
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Goujon, Michaël. "Quantification du devenir des nitrates dans les hydrogéosystèmes hétérogènes fissurés : périmètre expérimental de Kerveldreac'h (Finistère - 29)." Poitiers, 2005. http://www.theses.fr/2005POIT2279.
Анотація:
Les mesures de remédiation des concentrations excessives en nitrate dans les cours d'eau ont des effets contrastés en ce qui concerne les temps de réponse et les taux de décroissance, généralement inférieurs aux espérances. Ceci peut cependant s'expliquer par le rôle que jouent les nappes d'eau souterraine dans le devenir du nitrate à l'échelle du bassin versant. Les mécanismes qui interviennent sont contrôlés par les caractéristiques hydrodynamiques des aquifères de fissures et d'altérites et par les processus hydrochimiques qui ont lieu dans les eaux souterraines. La généralisation des processus à l'échelle de la nappe passe par une bonne compréhension des phénomènes à l'échelle d'un forage. Certaines interprétations peuvent alors être biaisées par le fonctionnement particulier de certains ouvrages. Ce travail, réalisé sur le Périmètre Expérimental de Kerveldreac'h (PEK) dans le bassin versant du Kerharo (Finistère – (F29)), a permis de confirmer la zonation hydrochimique verticale de la nappe de fissures. Deux études hydrodynamiques et hydrochimiques ont été menées : la première en trou nu (Somlette, 1998), et la seconde en mettant en place un système d'obturateur permettant le rétablissement de la continuité de l'aquifère. Les résultats montrent que malgré les multiples inversions de charge au sein d'un forage au cours d'un cycle hydrologique, la stratification hydrochimique de la nappe de socle est permanente. Les connaissances accumulées sur le PEK, ont permis d'établir un modèle conceptuel aussi précis et réaliste que possible, préalable indispensable à la modélisation numérique. L'approche de modélisation à l'aide du logiciel MODFLOW a notamment permis d'évaluer l'effet produit par la zonation hydrochimique et le fonctionnement des nappes sur les quantités de nitrates qui sont restituées aux cours d'eau, ainsi que sur les temps de réponse du système. Cette approche a également permis d'établir des bilans en terme de flux d'eau et en terme de masse de nitrates transitant au sein de l'hydrogéosystème. Les résultats montrent que la dénitrification naturelle au niveau des nappes n'est pas un phénomène négligeable. En effet, les bilans de masse résultant de la modélisation numérique (modèle vertical 2D sous forme de section) montrent qu'en présence d'un Front d'Oxydo-Réduction, 80 à 90 % des nitrates entrants dans l'aquifère sont détruits au cours du transfert et n'atteignent donc pas le ruisseauRemediation measures of excessive nitrate concentrations in streamwaters yield contrasted effects regarding response times and degradation rates, generally lower than expected. This can be explain by the role that groundwaters play in the nitrate behaviour at catchment scale. Mechanisms which take place there are controlled by the hydrodynamic properties of fissured and weathered aquifers, and by the hydrochemical processes in groundwaters. Generalization of processes at groundwater scale depends on the understanding of processes at the well scale. Some misinterpretations can then arise due to the proper functioning of the wells. This work has been carried out on the Experimental Perimeter of Kerveldreac'h (EPK) within the Kerharo watershed. It made it possible to confirm the vertical hydrochemical zonation of the fissured aquifer. Two hydrodynamic and hydrochemical studies have been performed. The first study used a well without any equipment (Somlette, 1998). The second study used a well equipped with a packer, which let the aquifer recover its continuity. Despite the multiple inversions of piezometric levels observed in the well, the results show that, during a hydrological cycle, the groundwater hydrochemical stratification is steady. Knowledges, gathered on the EPK, have led to the elaboration of a conceptual model, as accurate and realistic as possible, prerequisite to the numerical modeling. The modeling task performed with MODFLOW allowed to estimate the effect of the hydrochemical zonation, and of the aquifer functioning on the nitrates amounts which are released into the stream, and on the response times of the whole system. This approach allowed also to establish water budgets and nitrate mass balances through the hydrogeosystem. Results show that natural denitrification in groundwater is a significant phenomenon. Actually, the mass balances resulting from the numerical modeling (2D vertical cross section model ) show that, when an oxydo-reduction barrier is present, 80 to 90 % of nitrates entering the aquifer, are decayed during their transport and so don't reach the stream
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Dupuy, Alain. "Simulation de la contamination diffuse des eaux souterraines par les nitrates à l'échelle du bassin versant." Poitiers, 1997. http://www.theses.fr/1997POIT2306.
Анотація:
La presente etude s'inscrit dans le cadre de recherches sur la gestion des pollutions diffuses agricole a l'echelle du bassin versant. Les sols et l'assolement observes sur un bassin versant pilote de poitou-charentes sont utilises dans un modele mecaniste stochastique agriflux pour simuler l'ecoulement de l'eau et le transport des nitrates dans la zone racinaire et dans la frange superieure de la zone non saturee sur une periode de 15 ans. Les resultats de cette sont utilises sous forme de flux saisonniers pour reconstituer les concentrations en nitrates rencontrees dans la nappe. Une approche basee sur un modele de melange a montre que l'on pouvait reconstituer les concentrations de nitrates dans la nappe en fonction des conditions hydrodynamiques et des flux d'eau et de nitrates percolant depuis la surface. Dans une seconde approche, le couplage hydrodynamique entre les differentes zones du milieu (racinaire, non saturee et saturee) est realise sur des modeles d'ecoulement et de transport adaptes a l'echelle du bassin versant. Les flux d'infiltration calcules par agriflux dans la zone non saturee sont utilises comme flux de recharge dans le modele hydrodynamique modflow qui est utilise pour simuler l'hydrodynamique transitoire sur l'ensemble du bassin. Les periodes de contraintes de 90 jours sont determinees a l'aide d'une analyse correlatoire sur les donnees pluviometrique et piezometrique, et permettent de reconstituer un pseudo-regime transitoire par une succession d'etats permanents. Le modele mt3d est utilise pour la simulation du transport des nitrates dans la nappe avec le meme decoupage temporel que celui de modflow. L'hydrodynamique et le transport sont reconstitues sur le bassin sur une periode de 15 ans avec un pas de temps saisonnier. La dynamique des teneurs en nitrates dans une nappe a l'echelle d'un bassin versant et l'impact de differentes pratiques culturales peuvent ainsi etre simules dans une optique de gestion des pollutions diffuses agricoles.
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Mangeret, Arnaud. "Cinétiques de dégradation des solvants chlorés dans les eaux souterraines : approche multi-échelles du laboratoire au site réel." Bordeaux 3, 2009. https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00650447.
Анотація:
Depuis les années 50, la contamination des sols et des eaux souterraines par des solvants chlorés s’est multipliée. L’atténuation naturelle, une stratégie innovante de gestion de sites pollués, est notamment étudiée dans ce travail. L’objectif a été d’évaluer si l’étude des processus biologiques à plusieurs échelles d’observation différentes permettait une meilleure caractérisation de l’Atténuation Naturelle sur un site réel. Le site d’étude est un complexe industriel encore en activité, où la source de pollution est constituée de tétrachloroéthylène (PCE). Les suivis de plusieurs réacteurs fermés, préparés à partir de sols et d’eaux souterraines, ont démontré que la biodégradation complète du PCE en Ethylène est très localisée sur le site. Des expérimentations réalisées en colonne de laboratoire ont confirmé que la réduction des sulfates et la conversion du PCE jusqu’au cis-1,2-dichloroéthylène (cis-1,2-DCE) peuvent être simultanées dans des conditions physico-chimiques spécifiques. De plus, les différentes simulations réalisées avec le modèle d’écoulement, de transport et de biodégradation ont prouvé que le panache de composés organochlorés dissous se déplace assez rapidement. Dans cette étude, les constantes de biodégradation des solvants chlorés semblent être bien plus faibles que celles estimées en laboratoire.
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Coulomb, Bruno. "Spectrophotométrie U. V. -visible avancée pour l'analyse en continu d'éléments métalliques dans les eaux." Aix-Marseille 1, 2000. http://www.theses.fr/2000AIX11030.
Анотація:
L'evolution constante des normes de qualite de l'eau et les nouvelles pratiques industrielles impliquent le developpement de procedures simples et rapides, adaptees aux techniques d'analyse en continu. Les metaux presentent, parmi les nombreux polluants rejetes dans le milieu naturel, un risque sanitaire important et leur concentration doit etre controlee frequemment dans les eaux naturelles et les effluents, sur site, afin de permettre une prise de decision rapide en cas de pollution accidentelle. Cependant, les methodes usuelles pour l'analyse des metaux sont couteuses et complexes, et ne permettent pas leur determination sur site. L'objectif de cette etude est donc de developper une procedure analytique simple et rapide pour l'analyse de 6 metaux (cu, fe, hg, ni, pb, zn) dans les eaux, adaptable a un analyseur en continu, par l'utilisation d'une separation complexometrique couplee a une detection u. V. Visible robuste, apres une etape rapide de photo-oxydation des echantillons. Dans un premier temps, differents reactifs ont ete elabores pour etre specifiques aux elements metalliques etudies. Pour chaque reactif, chaque complexe metallique forme presente une absorptivite differente des autres complexes et des ligands sous forme libre, permettant ainsi la differenciation des differents complexes metalliques et la quantification des metaux etudies par l'utilisation d'un calcul de deconvolution spectrale, realise sur des fenetres de longueurs d'onde dependant des metaux etudies et des reactifs utilises. La procedure proposee montre des resultats satisfaisants en comparaison avec la methode de reference d'analyse des metaux, et permet la determination quasi-simultanee de 6 metaux dans les eaux naturelles et les effluents industriels.
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Tisserand, Pierre. "Mesure en continu et in situ des pollutions dans les milieux aqueux : conception et réalisation d'une instrumentation adaptée à la détection de métaux lourds par potentiométrie sélective." Nancy 1, 1998. http://www.theses.fr/1998NAN10308.
Анотація:
La maîtrise de la qualité de l'eau impose aux pays industrialisés de développer et d'améliorer les ouvrages destinés à assainir l'eau rejetée dans le milieu naturel. Les effluents contiennent parfois des micropolluants tels les métaux lourds qui, en excès, peuvent être néfastes et modifier les écosystèmes. Des moyens de mesure précis de leur teneur existent (polarographie ou spectromètrie), mais ils s'inscrivent difficilement dans une stratégie de contrôle permanent. Dans ce cadre, nous avons développé une instrumentation de détection de métaux lourds (Cu et Pb). Le principe repose sur la mesure potentiométrique à l'aide d'électrodes sélectives qui, grâce à la fusion de données de mesures multiples (température, conductivité, pH, Rédox), permet d' apprécier la teneur de métal sous forrole libre ou hydroxylé. Afin de tester notre instrumentation, nous avons conçu un banc de test reproduisant les conditions physico-chimiques des eaux usées. Le principe repose sur l'injection de solutions spécifiques, dans un réacteur sur lequel est insérée une tête de mesure contenant les capteurs effectuant les mesures précitées. Un système d'acquisition et de traitement de signaux permet de suivre en continu les paramètres de mesure. Pour caractériser notre instrument, nous avons adopté deux approches de modélisation. En premier lieu, nous considérons que la réponse des électrodes spécifiques est une combinaison polynomiale de l'ensemble des paramètres de mesure (modèles externes). En second lieu, nous supposons que les formes hydroxyles peuvent être paramétrées dans l'équation de Nernst (modèles internes). Pour l'électrode cuivre, les modèles internes procurent des possibilités très intéressantes de détection tandis que dans le cas de l'électrode plomb, ce sont les modèles externes. Toujours avec notre banc de test, nous avons déterminé les limites des modèles, plus particulièrement dans le cas de mesures de concentrations de Cu(II) , dans des cas typiques de pollutions reconstituées. À cet effet, nous avons élaboré différents tests démontrant que le modèle interne, ne prenant pas en compte le potentiel Rédox, présentent une réponse plus fIdèle que les modèles externes. En conclusion, nous avons montré, dans des conditions de laboratoire, que la méthode potentiométrique à électrode sélective est adaptee à la détection continue d'ions métalliques par correction de mesure des variables influentes. La méthodologie que nous avons développée peut être étendue à d'autres espèces de métaux lourdsMastering the quality of water demands that industrialised countries develop and improve facilities for the sanitising of water rejected back into the environment. Sewage sometimes contains micropollutants such as heavy metals which, in excess, can be noxious and alter ecosystems. Measuring them accurately is possible - with polarography or spectrometry - yet these techniques can hardly be used for non-stop monitoring. Within this framework, we have developed a detecting device for heavy metals Cu(II) and Pb(Ii). The principle cop. Sists in measuring potentials with two ion selective electrodes (ISE), which - by fusing varied data such as temperature, conductivity, pH, Redox - allows the gauging of free or hydroxylic metal. In order to lest the device, we have conceived a testbench reproducing the physical and chemical condition of sewage. The principle consists in injecting specific solutions into a reactor fitted with a measuring set containing sepsors which will carry out the aforementioned measures. Thanks to a system sampling and processing the data, aIl parameters can be measured non-stop. To characterise our tool, we have 'used two modelling methods. On the one hand, we have considered the output from the ISEs as a polynomial combination of all parameters (external models). On the other hand, we have assumed that hydroxylic forms can be parameterised in Nernst's equation (internaI models). Where the copper ISE is, concerned, internal models provide very interesting levels of detection, while extemal models fit the lead ISE best. Still using our test-bench, we have determined our models' limits, especially regarding the measure of Cu (II), in typical cases of reconstituted pollutions. To this end, we have elaborated different tests demonstrating that the internal model - which does not take the Redox potential into account - provides more accuracy than external models. In conclusion, we have shown that, in laboratory conditions, the potentiometric method with ISE is adapted to non-stop detection of heavy metal ions, by correcting the measures of relevant variables. The methodology we have developed can be extended to other heavy metals
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Landru, Bruno. "Méthodologie d'étude de la mise en solution des nitrates d'origine agricole au sein des eaux souterraines (exemple des aquifères du Haut-Rhône)." Université Joseph Fourier (Grenoble), 1993. http://www.theses.fr/1993GRE1A001.
Анотація:
L'etude de la mise en solution des nitrates d'origine agricole au sein des eaux souterraines demande une approche pluridisciplinaire evidente au vue du nombre important de facteurs qui interviennent dans ce processus. La presence de nitrates au sein des eazux souterraines provient le plus souvent de la combinaison de nombreux facteurs parmi lesquels les facteurs climatiques agronomiques, hydrologiques, hydrogeologiques et geologiques sont les plus importants. Les differentes situations que l'on rencontre provinnent le plus souvent du poids relatif de chacun de ces facteurs. Une telle etude a permis de determiner la vulnerabilite de chaque aquifere au probleme de la contamination par les nitratesContamination study of agricultural nitrate in haut-rhone aquifer requires an evident multidisciplinarity approach in view of the important number of factors involved in this mechanism. Nitrate in groundwater usually results ofrom the combination of many climatic, agronomic, hydrological, hydrogeological and geological factors. The different situations come across, usually result from the importance of each factor. Such a study allows to determine the vulnerability of agricultural nitate contamination of each aquifer
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Vallée, Karine. "Le nickel dans les eaux alimentaires : application à des champs captants du bassin Artois-Picardie." Lille 1, 1999. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1999/50376-1999-385.pdf.
Анотація:
Cette thèse a pour origine l'étude de la migration du nickel dans les eaux de l'aquifère crayeux du bassin Artois-Picardie. La thèse est organisée en trois parties. La première synthétise les données rassemblées au niveau national sur le nickel et l'arsenic concernant la toxicologie, les concentrations dans la ressource, les méthodes d'analyse et de traitement. Cette réflexion fait suite à la nouvelle directive européenne sur l'eau potable qui va abaisser la norme sur ces deux éléments. La seconde partie est consacrée aux métaux piégés dans les sédiments fluviaux. Les méthodes d'étude ainsi que la notion de mobilité des métaux sont abordés. La troisième partie traite de deux champs captants importants pour l'alimentation en eau concernés par le nickel. Sur le champ captant des Ansereuilles l'origine la plus probable du nickel est le canal de la Deûle qui jouxte les captages, par infiltration de l'eau à travers les sédiments pollués. Deux campagnes d'échantillonnage et d'analyse des sédiments ont permis d'observer l'évolution des concentrations de l'amont vers l'aval mais aussi verticalement. Des analyses de spéciation, des essais en batch, ainsi que des mesures de paramètres d'oxydoréduction ont permis de discuter de la migration du nickel. Il semble que les conditions étant plus réductrices dans la nappe de la craie les oxydes de fer et de manganèse, supports du nickel, sont réduits et libèrent ce dernier. Dans le cas du champ captant de Flers en Escrebieux, au passage en captivité, parallèlement à la diminution des nitrates les teneurs en nickel augmentent. L'apparition de conditions réductrices conduit à la réduction des oxydes qui libèrent le nickel en solution. Ainsi dans les deux cas, quelque soit l'origine du nickel, celui-ci apparaît dans l'eau de la craie car il rencontre des conditions favorables à sa mise en solution. Ces conditions apparaissent lors d'un passage en captivité ou dans la zone réduite qui se développe le long de cours d'eau.
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Elsamrani, Antoine. "Traitement des eaux pluviales par coagulation-floculation : speciation des éléments traces, influence des anions complexants, et recherche sur le devenir des boues à partir du système de silice-phosphate-FeCl[indice]3." Vandoeuvre-les-Nancy, INPL, 2003. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/INPL_T_2003_ELSAMRANI_A.pdf.
Анотація:
Les objectifs de la thése sont d'optimiser le traitement de coagulation-floculation des eaux pluviales et d'identifier les principales phases porteuses des éléments traces dans les boues du traitement. L'identification des phases porteuses et la quantification de leur abondance ont été réalisées en utilisant la microscopie électronique à balayage et à transmission couplées à la spectroscopie d'énergie dispersive des rayons X. L'extraction parallèle des métaux lourds par ajout des réactifs appropriés a été utilisée pour une quantification de ceux-ci au sein de chaque fraction physico-chimique. On montre que les métaux lourds s'accumulent principalement au sein de phases sulfures dans les dépôts des réseaux unitaires et que celles-ci sont remise en suspension en temps pluvieux. Des signatures du lessivage des sols, des surfaces urbaines, et des dépôts des réseaux unitaires ont été mises en évidence. L'optimisation du traitement de coagulation-floculation des eaux pluviales a été abordée en reliant la concentration optimale en coagulant aux paramètres physicochimiques de l'effluent, tout en s'assurant de l'adéquation d'un tel traitement pour l'élimination des métaux lourds. La concentration optimale en coagulant peut être ajustée rapidement en fonction de la conductivité des effluents, celle-ci étant correlée linairement avec la concentration optimale. On montre également que la nature des espèces coagulantes est fortement influencée par les réactions entre les espèces hydrolysées du fer et les anions complexants dans les suspensions.
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Feller, Olivier (1970. "Analyse des métaux lourds dans les eaux de mer par spectrophotométrie d'absorption atomique électrothermique." Aix-Marseille 1, 1999. http://www.theses.fr/1998AIX11089.
Анотація:
La pollution toxique provoquee par les metaux lourds represente l'une des diverses pollutions marines. L'objet de ce travail reside dans l'elaboration d'une methode d'evaluation de la toxicite des metaux lourds dans les eaux de mer issues de la rade de toulon par la determination de leur concentration. Une campagne de prevention et de surveillance du milieu marin est donc mise en place par le laboratoire de chimie analytique dans le but de lutter contre la degradation de la mer mediterranee. Une etude des activites de l'arsenal de toulon a permis de selectionner neuf metaux lourds susceptibles d'etre presents dans les eaux de mer prelevees. Apres une etude bibliographique des differentes techniques analytiques disponibles, la spectrometrie d'absorption atomique repondant au mieux a l'analyse des metaux lourds, est selectionnee. Le choix d'un traitement des echantillons avant determination par saae est realise compte tenu du niveau de concentration rencontree (ng. L 1) et des interferences produites par la matrice saline de l'eau de mer (35 g. L 1). Un systeme d'extraction liquide-liquide est prefere suite a une etude bibliographique concernant les diverses techniques d'extraction-preconcentration. Apres l'optimisation du systeme de pretraitement et des parametres spectrometriques, la methode est validee par l'utilisation d'un etalon certifie d'eau de mer cotiere cass-3 fourni par le conseil national de recherches du canada. Par la suite, cette methode est appliquee a la determination des metaux lourds au niveau de sept points de prelevement en rade de toulon. L'etude des resultats obtenus permet d'etablir une cartographie de la pollution toxique due aux metaux lourds de la rade. Elle permet de suivre l'evolution des teneurs metalliques sur 12 mois et de prendre conscience de l'impact des precipitations sur le milieu marin.
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Dao, Thanh Duong. "Procédés membranaires pour l'élimination des métaux lourds : application de la distillation membranaire à l'élimination de l'Arsenic contenu dans les eaux." Thesis, Toulouse, INSA, 2013. http://www.theses.fr/2013ISAT0040/document.
Анотація:
Cette thèse de doctorat concerne l’étude de la distillation membranaire sous vide pour l’élimination de l’arsenic contenu dans les eaux souterraines. En effet, la contamination des nappes phréatiques par l’arsenic est une problématique majeure dans de nombreux pays, et en particulier au Vietnam. Dans ce pays, choisi comme cas d’étude pour ce travail, environ 13% de la population est empoisonnée par des eaux souterraines contaminées par l’arsenic. De plus, ces eaux souterraines présentent des salinités élevées (5-10 g.L-1) dues à des infiltrations d’eau de mer dans les nappes. Ce travail de thèse a permis de démontrer la faisabilité de la distillation membranaire sous vide (DMV) pour éliminer l’arsenic contenu dans ces eaux et réduire leur salinité afin de les rendre propres à la consommation humaine. Les concentrations en As(III) dans le perméat de DMV sont toujours inférieures aux limites de la norme en eau potable (10 μg.L-1), même pour de très fortes concentrations en As(III) dans l’alimentation (jusqu’à 2000 μg.L-1). La DMV ne nécessite pas de pré-oxydation de l’As(III) en As(V), étape nécessaire dans de nombreux procédés conventionnels de traitement. De plus, un couplage entre l’osmose inverse (OI) et la DMV a été étudié : l’étape d’OI permet une pré-concentration en NaCl et As(III), puis ce rétentat est alors sur-concentré grâce à laDMV. La DMV a montré de très bonnes performances pour traiter un concentrat contenant de très fortes concentrations en As(III) (7000 μg/L). La DMV permet toujours de limiter les teneurs en arsenic dans le perméat à des valeurs en-dessous de la norme. Enfin, unesimulation d’un procédé global, incluant OI et DMV, et fonctionnant à un taux de conversion global de 96%, a été effectuée. Ce couplage ouvre la voie vers un traitement global de l’arsenic permettant de générer de très faibles quantités d’effluents finauxThis PhD work deals with vacuum membrane distillation (VMD) for arsenic removal from groundwaters. Contamination of water resources with arsenic was identified in 105 countries. Approximately 150 million people are being exposed to arsenic contamination, and 147 million of these people live in Asia. In Vietnam, chosen as the case study of this work, 13% of the population is being in risk of arsenic poisoning. Drinking water resources present not only high arsenic concentration (1 – 3050 ppb) but also high salinity (5 – 15 g/L). This work allowed demonstrating the feasibility of VMD to remove arsenic and also salts contained in groundwaters. As(III) concentration in the permeate of VMD was always lower than the standard level for drinking water (10 μg.L-1), even for high As(III) concentrations in the feed (up to 2000 μg.L-1). With VMD, a pre-oxidation step was not necessary to convert As(III) into As(V), as it is the case for other conventional treatment processes. Moreover, a coupling between reverse osmosis (RO) and VMD was studied. RO was considered as a first step to concentrate NaCl and As(III) before this retentate stream was further concentrated by the VMD. VMD could work efficiently with 99.9% of As(III) andNaCl rejections at a very high RO retentate concentrations ([NaCl] = 300 g/L and [As(III)] = 7000 ppb). Arsenic in the permeate was still lower than the required standard for drinking water. Finally, a simulation of the coupling was performed. By coupling of RO and VMD, ahigh global recovery of 96% could be achieved
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Chevron, Florence. "Dénitrification biologique d'une nappe phréatique polluée par des composés azotés d'origine industrielle : expérimentations en laboratoire sur les cinétiques, le métabolisme et les apports de nutriments." Lille 1, 1996. https://pepite-depot.univ-lille.fr/LIBRE/Th_Num/1996/50376-1996-234.pdf.
Анотація:
Les eaux souterraines exploitées sont souvent peu profondes et facilement accessibles aux pollutions, notamment aux nitrates. Il est donc important d'étudier la facilité technique de systèmes simples et peu coûteux de dénitrification biologique in situ, de nappes phréatiques. Dans le cas présent, l'aquifère crayeux a été pollué par des infiltrations en provenance d'une usine d'engrais azotes. L'acquisition de paramètres physico-chimiques et biologiques dans la zone d'étude, a montré de fortes teneurs en nitrates (parfois supérieures à 1500 mg/l), une faible population bactérienne et l'absence de substrat carbone disponible pour ces micro-organismes. Lors d'essais de reproduction de l'écosystème naturel, en réacteurs-pilotes a biofilms fixés sur des supports minéraux, une dénitrification biologique rapide s'est mise en place. L'apport optimal en carbone organique est détermine égal à 0,8-1 g dco/g no3 à éliminer. L'addition de métaux a réduit la concentration résiduelle en nitrites de 80 à 98% et augmenté le rendement de dénitratation de 95 à 98%. Par ailleurs, l'étude en culture pure d'alcaligènes dénitrificans et une souche h a confirmé l'incidence, dans le processus de dénitritation, des éléments métalliques des les très faibles concentrations (inférieures à 0,1 mg/l). La mise en place d'une installation pilote de terrain devra intégrer les résultats de laboratoire, et particulièrement le choix du système nutritif pour les micro-organismes (carbone, phosphore et métaux)
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Estèbe, Alexandrine. "Impact de l'agglomération parisienne et de ses rejets de temps de pluie sur les concentrations en métaux des matières en suspension et des sédiments en Seine en période estivale." Paris 12, 1996. http://www.theses.fr/1996PA120072.
Анотація:
Les grandes agglomerations et leurs rejets par temps de pluie constituent pour les rivieres une source importante de polluants metalliques. Au cours de ce travail, nous nous sommes attaches a mettre en evidence l'impact de paris et de ses principaux rejets par temps de pluie sur les concentrations en metaux des matieres en suspension (mes) et des sediments en seine. Les echantillonnages que nous avons realises au cours des etes 1991, 1992, et 1993 au moyen de trappes a mes, nous ont permis de mettre clairement en evidence l'impact de l'agglomeration parisienne sur son fleuve. En effet les resultats obtenus revelent d'amont en aval de paris que si les concentrations en fer sont relativement stables, de l'ordre de 20 a 30 g/kg m. S. , par contre les concentrations en matiere organique et en metaux lourds (cd, cu, pb, zn) sont regulierement croissantes. Nos echantillonnages nous ont egalement permis de mettre en evidence l'impact immediat des rejets de temps de pluie (rutp). En effet, les concentrations en metaux lourds, relativement stables et elevees en etiage, augmentent encore lors des principaux deversements par temps de pluie en aval de paris. Nous parvenons finalement a l'issue de ce travail a un schema dans lequel la tres grande majorite des mes issues des rejets de temps de pluie sedimente rapidement une fois en riviere. Cependant, il est probable que ces particules polluees contribuent de facon importante a la pollution chronique des mes en aval de paris par temps sec au travers d'un mecanisme de remise en suspension lente des sediments deposes. Ceci introduit l'existence d'un impact differe des rejets de temps de pluie. La remise en suspension de ces sediments pollues va provoquer une nouvelle contamination de la colonne d'eau, et un deplacement de la pollution plus en aval
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Gabelle, Cédric. "Étude de la contamination des sédiments par les métaux dans les canaux et rivières du Nord de la France." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_90.pdf.
Анотація:
Ce travail porte sur l'étude de la contamination métallique des sédiments. Il s'inscrit dans le cadre du programme de recherche INTERREG III STARDUST qui s'intéresse au devenir des contaminants métalliques dans les sédiments de la zone transfrontalière Franco-Belge. Des sédiments ont ainsi été prélevés sur les différents sites d'étude situés dans le bassin de l'Escaut. L'étude menée sur les sédiments de la Deùle a notamment permis de mettre en évidence une forte contamination par les métaux (Pb, Zn, Cd. . ) surtout au voisinage de l'ancienne usine Métaleurop. Cependant, ces sédiments ne semblent présenter un caractère toxique que dans la zone située à proximité de Métaleurop, en dehors de cette zone, la majorité des métaux "disponibles" est piégée dans les phases soufrées du sédiment. De plus, les études de remobilisation ont montré que les sédiments contaminés de Métaleurop ne relarguent pas de quantités importantes de métaux dans l'eau du canal. Il est même intéressant de constater que lors du mélange des scories et des sédiments avec l'eau du canal, une quantité importante des métaux relargués par les scories est piégée par les sédiments. Enfin, des techniques d'échantillonnage in situ basées sur la diffusion au travers d'un gel (DET et DGT) ont été utilisées sur les sédiments de l'Escaut et de la Lys afin de réaliser des profils de métaux et d'anions dans les eaux interstitielles à une échelle millimétrique. Ces résultats ont notamment permis de mettre en avant l'association de certains contaminants avec les phases porteuses du sédiment tels que les oxydes de fer et de manganèse permettant une meilleure compréhension des processus se déroulant à l'interface eau-sédiment.
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Musset, Joanne. "Déterminisme de la distribution spatiale du nitrate dans un système d'aquifères : application à une petite région agricole méditerranéenne (Comtat Venaissin, Vaucluse, France)." Avignon, 1999. http://www.theses.fr/1999AVIG0024.
Анотація:
L'objectif de cette thèse était de déterminer les processus responsables de la distribution spatiale des teneurs en nitrate des nappes et de les localiser. Les travaux se sont déroulés dans une petite zone agricole méditerranéenne (Comtat Venaissin, Vaucluse, France) à l'échelle de 260 km2, puis de deux sous-zones. Une approche intégrée a été choisie faisant appel à un éventail de disciplines - agronomie, pédologie, hydrogéologie, géochimie, biogéochimie. Un total de 672 points d'eau (forages, puits ou pieux) ont été échantillonnés sur deux nappes en grande partie superposées - alluviale et miocène. Dans un premier temps, l'origine de l'échantillon : alluviale, miocène ou mélange entre les deux nappes a été identifiée à partir du rapport calcium/magnesium, de la profondeur des ouvrages et des connaissances de la lithologie. Les teneurs en nitrate de la nappe alluviale supérieures à 50 mg/l ont été principalement localisées dans les nappes des terrasses et du glacis. Inversement, les teneurs inférieures à 1 mg/l de nitrate ont été surtout localisées dans la zone des plaines. Concernant la nappe miocène, les teneurs supéieures à 0 mg/l ont été uniquement localisées là où les dépôts miocène affleurent. Deux principaux processus ont été mis en évidence à partir de l'oxygène dissous, du potentiel redox, du ph et des teneurs en chlorure pour expliquer la distribution spatiale des teneurs en nitrate de la nappe alluviale : la dénitrification et la dilution. Chacun de ces processus a pu être vérifié à partir d'analyses en abondance isotopique en azote 15 du nitrate à l'échelle de la sous-zone puis quantifié à l'aide du chlorure. Des teneurs élevées en ammonium (>0,5 mg/l) ont également été localisées dans les deux nappes en zone de plaines. Cet ammonium semble provenir des précipitations, de l'ammonification des dépôts tourbeux et de la lixiviation des engrais
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Morvan, Xavier. "Influence de la variabilité spatiale de différentes caractéristiques du milieu aux échelles de la parcelle expérimentale et du bassin versant hydrogéologique sur la contamination d'un aquifère sableux par les phytosanitaires." Orléans, 2004. http://www.theses.fr/2004ORLE2042.
Анотація:
Ce travail concerne la contamination par les phytosanitaires d'un aquifère sableux (Val d'Oise) dont l'aire d'alimentation est de 250 ha. Après avoir étudié le fonctionnement hydrodynamique du sous-sol et délimité le bassin versant, les propriétés hydriques et les stocks de carbone organique des sols ont été spatialisés à l'échelle du bassin, afin de pouvoir modéliser ultérieurement le transport de pesticides. La détection de l'acétochlore (ACT) et de ses 2 principaux dérivés (ESA et OA) dans les horizons profonds de 2 sols contrastés et caractéristiques du bassin a montré que ces composés ont un potentiel réel de contaminer la nappe souterraine. Le suivi de la qualité de l'eau souterraine en 8 points de la nappe a montré qu'aucune contamination par l'ACT et ses 2 dérivés n'a encore été quantifiée, contrairement à l'atrazine et la DEA présentes à l'exutoire à des concentrations supérieures aux normes de potabilité malgré l'arrêt de l'application d'atrazine depuis avril 1999.
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Loyaux, Lawniczak Stéphanie. "Mécanismes d'immobilisation du chrome dans les sols : diagnostic de la pollution d'une friche industrielle et réactivité des ions chromates vis-à-vis du fer divalent." Nancy 1, 1999. http://docnum.univ-lorraine.fr/public/SCD_T_1999_0260_LOYAUX_LAWNICZAK.pdf.
Анотація:
Ce travail porte sur les processus chimiques régissant le transport et l'immobilisation du chrome dans les sols. Les travaux présentés comportent deux volets : l'étude environnementale de la localisation du polluant sur un ancien site industriel et une étude en laboratoire visant à mettre en évidence les mécanismes réactionnels responsables de l'immobilisation du chrome dans les sols. L'étude de la pollution sur le site permet de montrer qu'il existe dans la nappe du sous-sol un front d'oxydoréduction permettant de stopper la migration du Cr (VI) issu du terril de résidus de minerais. La réaction d'oxydoréduction a lieu entre les ions chromates et les ions ferreux dans la nappe, ces derniers provenant essentiellement de la dissolution oxydative de la pyrite. L'analyse des échantillons de sols révèle que le chrome s'immobilise préférentiellement dans le profil au niveau du battement de la nappe. L'étude des fractions granulométriques des échantillons de sol les plus pollués en chrome montre que celui-ci s'accumulent principalement dans la fraction argileuse (< 2 m). L'analyse structurale des particules argileuses indique que le chrome pourrait être accumulé dans l'espace interfolliaire des montmorillonites naturellement riches en fer et constituant majoritairement les fractions argileuses. Des travaux sur la réduction des ions chromates par du fer divalent sont réalisés en laboratoire afin de mieux comprendre les mécanismes réactionnels ayant lieu dans la nappe et de caractériser les produits finals d'oxydation. Il en ressort que les produits d'oxydation sont des oxy-hydroxydes de fer substitue chrome de structure différente, celle-ci dépendant du porteur de fer divalent utilise lors de la réduction des chromates. Néanmoins, aucun des produits formés ne présente d'ordre à longue distance et certains sont mêmes amorphes.
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Pelfrêne, Aurélie. "Spéciation des métaux traces (Cd., Cu, Pb, Zn) dans les eaux d'un Planosol non pollué (Massif Central, France)." Thesis, Tours, 2008. http://www.theses.fr/2008TOUR4008.
Анотація:
Afin de contribuer à l’évaluation du risque environnemental lié à la contamination des sols par les métaux, la connaissance de leur spéciation, ainsi que des facteurs contrôlant leur mobilité et leur biodisponibilité dans des sols non anthropisés est nécessaire. Ce travail a permis de déterminer les caractéristiques physico-chimiques des eaux de subsurface circulant dans un sol non anthropisé de type Planosol (Massif Central, France) et de quantifier les processus de régulation de la mobilité de certains métaux traces (Cd, Cu, Pb, Zn) dans les solutions du sol. Les Planosols se définissent par leur morphologie et leur fonctionnement hydrique particulier où les horizons supérieurs perméables présentent un excès d’eau en hiver et au printemps. Trois stations ont été choisies en fonction de la topographie au niveau desquelles les eaux du sol ont été prélevées, de 2004 à 2006 pendant la période de saturation des sols, dans deux horizons différents : dans l’horizon éluvial appauvri et blanchi et dans l’horizon concrétionné riches en oxyhydroxydes de fer et de manganèse. L’objectif de ce travail était d’étudier, au sein de ces horizons, la distribution de Cd, Cu, Pb et Zn dans les solutions du sol et de déterminer les propriétés de complexation et d’adsorption de la matière organique (MO) et des particules minérales (oxyhydroxydes de fer, de manganèse et d’aluminium, argiles) vis-à-vis de ces métaux. Les ETM sont présents sous différentes espèces dissoutes et particulaires. Cette distribution est le résultat de processus physiques, chimiques et biologiques qui sont contrôlés par de nombreux facteurs (pH, pe, nature et teneur en particules, concentrations en cations majeurs, en ligands inorganiques et organiques dissous, …). Deux approches ont été couplées pour étudier la spéciation des métaux (Cd, Cu, Pb et Zn) dans les solutions du sol : (1) exploitation des données acquises sur le terrain (analyse de leurs concentrations totales dans les fractions dissoute et particulaire) puis recherche de liens avec les autre composés présents dans la solution, et (2) détermination expérimentale de leurs affinités potentielles avec la MO par voltamétrie et potentiométrie afin d’acquérir des grandeurs (constantes de complexation et concentration de sites) permettant de déterminer la spéciation potentielle de ces éléments par calcul thermodynamique (PHREEQCI). L’approche analytique a montré l’importance des particules, notamment dans l’horizon concrétionné, qui constituent un support pour le transfert des métaux. En effet, les ETM sont significativement corrélés aux éléments tels que le fer, l’aluminium, le silicium ainsi qu’au carbone organique particulaire, mettant en évidence plusieurs processus, notamment des réactions d’adsorption sur les argiles ou gels de silice, sur les oxydes ou oxyhydroxydes de fer et d’aluminium et sur la matière organique. Ces composés peuvent être présents sous formes de particules simples ou de particules mixtes car leurs comportements semblent liés. Par contre, pour les espèces métalliques dissoutes, aucun processus prépondérant n’a été mis en évidence, ce qui peut s’expliquer par une compétition entre les différents mécanismes impliqués dans la distribution des éléments en solution, ou bien par un déséquilibre chimique (ou thermodynamique) global du système étudié. L’approche expérimentale a permis de mettre en évidence en solution des réactions potentielles entre les métaux et la matière organique dissoute, notamment des réactions de complexation, dans le cas de Cd, Cu, Pb et Zn, ainsi que des réactions d’adsorption, uniquement dans le cas du cuivre. Le couplage de ces deux approches a permis de mettre en évidence une compétition entre les réactions à l’interface solide-solution et les réactions en solution dans les deux horizons de sol étudiés. Dans l’horizon concrétionné, les métaux (principalement Cu, Pb et Zn) ont des affinités beaucoup plus fortes pour les réactions de surface avec les particules (minérales et/ou organiques) que pour les réactions de complexation en solution. La compétition est donc en faveur des particules qui jouent ici un rôle prépondérant car elles contrôlent la spéciation de ces métaux. La distribution des métaux traces dans les deux horizons étudiés est différent. Les résultats montrent que la composition chimique des solutions est principalement liée à la texture du sol (et donc la porosité) et à l’hydrodynamique du système. En effet, ces deux paramètres vont réguler la distribution des éléments en solutionNo summary avalaible
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Benabderraziq, Hind. "Modalités et processus de la contamination des eaux souterraines : application à la présence du sélénium dans la nappe de la craie (Nord de la France)." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10018/document.
Анотація:
Dans le Nord de la France, les eaux de la nappe de la craie sénoturonienne situées au sud de Lille (Emmerin, Houplin-Ancoisne, les Ansereuilles et Salomé) sont confrontées à l'augmentation du sélénium dépassant la limite de potabilité (10 μg.L-1) avec une variabilité spatiale et locale qui atteint parfois 60 μg.L-1. Les différents niveaux lithologiques, à l'exception de la craie sénonienne, contiennent du sélénium naturel. Les valeurs maximales mesurées se singularisent dans les niveaux argileux de l'Yprésien (4.87 mg/kg), les argiles alluvionnaires (4.8 mg/kg) et les sédiments des cours d'eau avec une part importante d'origine anthropique (entre 2.1 à 15.8 mg/kg). Le sélénium a une grande affinité à la matière organique. Parmi ses phases porteuses, la fraction soluble/échangeable est la fraction de sélénium la plus mobile. Les isotopes du strontium couplés avec Ca/Sr et Mg/Sr ainsi que les rapports isotopiques de strontium 87Sr/86 Sr ont été utilisés pour identifier les principales masses d'eau souterraines et leurs mélanges. Les conditions du milieu oxydantes ou réductrices sont contrôlées par les variations du niveau piézométrique qui est sous influence des variations inter-annuelles et saisonnières de la nappe et les pompages. Néanmoins, chaque champ captant se distingue par ses conditions géologiques et hydro-géochimiques. La mobilisation du sélénium peut se faire par le biais des eaux d'infiltration (par le haut), les fluctuations de la nappe (par le bas), les transferts latéraux (interconnexions entre forages par effet des gradients hydrauliques) et les mélanges des eaux provenant des secteurs avoisinantsIn north France, the concentration of selenium in the groundwater of the Turonian-Senonian chalk layers located in the south of Lille (Emmerin, Houplin -Ancoisne , the Ansereuilles and Salome) exceeds drinking-water limit of 10 µg/L and reaches 60 μg/L in some located small areas. The various lithological levels, except the Senonian chalk, contain natural selenium. The maximum measured values stand out in the Ypresian clay layer (4.87 mg/kg), alluvial clays (4.8 mg/kg) and sediments of rivers with important influence of anthropogenic origin (between 2.1 to 15.8 mg/kg). Selenium has a high affinity to the organic material. The soluble/exchangeable fraction is the most mobile selenium one. Strontium isotopes coupled with Ca/Sr and Mg/Sr and strontium isotopes ratios 87Sr/86Sr were used to identify the main groundwater bodies and theirs mixtures. Oxidizing or reducing environment conditions are controlled by the variations in the groundwater level which is influenced by the inter-annual and seasonal changes in the water and pumping process. However, each well field is characterized by its geological and hydro–geochemical conditions. The selenium may be mobilized through seepage (from the top), water levels variations (from the bottom), lateral transfers (interconnections between boreholes due to hydraulic gradients) and mixtures of water from surrounding areas
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Haroux, Christian. "Biogéochimie du manganèse dans les nappes aquifères libres du domaine rhodanien." Lyon 1, 1986. http://www.theses.fr/1986LYO11708.
Анотація:
Le suivi analytique du champ de captage de l'ile de la motte (avignon, vaucluse) a permis de mettre en evidence certaines correlations entre les teneurs en mn et les autres parametres physico-chimiques et biologiques de la napppe aquifere
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Briand, Cyrielle. "Approche multi-traceurs pour la détermination de l'origine des nitrates dans les eaux souterraines : exemple d'une source karstique dans les Landes." Electronic Thesis or Diss., Paris 6, 2014. http://www.theses.fr/2014PA066133.
Анотація:
Les nitrates, largement dérivés des activités anthropiques posent un réel problème pour la santé et l'environnement lorsqu'ils se retrouvent dans le milieu naturel, en particulier lorsque la ressource est destinée à la production d'eau potable. Déterminer l'origine de ces nitrates est alors une première étape indispensable pour assurer ensuite une meilleure gestion de ces ressources en eau. C'est dans ce but, qu'une approche multi-traceurs originale a été développée sur la source karstique du Marseillon, située dans le Sud-Ouest de la France et exploitée pour l'eau potable. Une stratégie d'échantillonnage a été menée entre octobre 2010 et janvier 2013 à différentes échelles spatiales (du régional à l'étude du forage) et temporelles (du suivi mensuel au suivi horaire). Les outils hydrodynamiques et géochimiques ont mis en évidence une contribution importante d'une eau pauvre en nitrate à l'alimentation de la source. Les outils isotopiques (?15N-NO3, ?18O-NO3 et ?11B) et microbiologiques ont permis d'identifier une connexion hydraulique entre les eaux de surface et la source du Marseillon, favorisée pendant les épisodes de crues de surface. Les outils de datation ont permis d'estimer une contribution d'environ 80% d'une eau de 1980 et de 20 % d'une eau rechargée au cours de l'année de la mesure (2011) caractérisée par des nitrates d'origine organique et des contaminations fécales humaines et animales. Les résultats obtenus ainsi que la démarche développée dans cette thèse ont permis de dresser les grandes lignes d'un guide méthodologique, accessible aux plus grand nombre d'acteurs de l'eau, pour la détermination de l'origine des nitrates dans les eaux souterrainesNitrate is widely derived from anthropogenic activities. When it reaches groundwater bodies, it becomes an environmental issue especially when the resource is used for drinking water supply. The determination of nitrate sources is thus the first step in water restoration and preservation management. An innovative multi-indicators approach has been used in Marseillon karstic spring (Southwest of France) which is considered as a strategic resource for drinking water supply. A spatial and temporal multi-scale sampling plan has been carried out in surface waters and groundwater. Hydrodynamic and geochemical tools helped to highlight an important contribution of deep water origin (i.e.: low nitrate concentration) in spring alimentation. Isotopic (?15N-NO3, ?18O-NO3 and ?11B) and microbiological tools have allowed identifying a hydraulic connection between surface water and the spring. This connection seems to be more important during the river?s flood events. Water dating shows a heterogeneous recharge of Marseillon spring with old water (<1940) mixed with current water characterized by nitrate derived from organic sources and fecal contamination originated from both human and animal wastes. This original multi-tracers approach developed in this thesis improves the knowledge on the nitrate origin determination and can be seen as a methodological guide for drinking water management
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Chbib, Chaza. "Pollution des sols et des eaux souterraines par les pesticides dans la région d’Akkar au nord du Liban : évaluation des risques sanitaires." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10110.
Анотація:
Akkar est la deuxième zone agricole au Liban. Les pesticides sont utilisés de façon excessive dans les activités agricoles et en conséquence, les eaux souterraines ont été fortement contaminées. En raison d'absence d'un réseau public de distribution d'eau, les eaux souterraines sont utilisées comme principale source d’alimentation en eau potable sans aucun traitement. Cette étude se concentre sur l'évaluation de la contamination des eaux souterraines et des sols par OCPs, OPPs, ONPs et par des métaux lourds afin de mieux caractériser le niveau de contamination. L’autre partie se focalise sur l'évaluation des risques de la pollution sur la population.Des niveaux élevés de pesticides ont été détectés dans les eaux de nombreux villages. De même, des concentrations élevées d’OCPs ont été détectées dans le sol agricole. En outre, une variation significative a été observée en fonction de la profondeur du sol. Les résultats ont montré que certains pesticides, déjà interdits sont actuellement utilisés dans cette plaine. Pour compléter les travaux, les éléments traces métalliques (As, Pb, Cr, Cu, Zn et Cd) ont été initiés. Les résultats ont montré que les sols sont modérément pollués par le Cd. Parallèlement la prévalence des maladies nerveuses ; Anomalies congénitales et Cancer est supérieure à celle dans d'autres régions. Des corrélations significatives ont été établies entre la consommation de l'eau des puits polluée et l'apparition de ces maladies.Pour confirmer les résultats, d'autres recherches sur le niveau de pesticides dans le sang humain ou l'urine pourraient être réalisées. De plus, il est souhaitable de mieux gérer leur utilisation pour réduire les effets sur la santé humaineAkkar is the second agricultural zone in Lebanon. Pesticides are intensely applied in agricultural activities, and the groundwater has been reported to be highly contaminated by some pesticides. Due to the absence of a public network for water distribution, groundwater is used as the main source for drinking water of local inhabitants. The present study focus firstly on the evaluation of groundwater and soil contamination by OCPs, OPPs and ONPs and by heavy metals in order to characterize the degree of contamination. Secondly, it is focusing on the risk assessment of pollution on the population of Akkar. High levels of pesticides were detected in many villages in Akkar plain groundwater. Similarly, high concentrations of OCPs were detected in agricultural soil. A huge difference between the contamination levels in cultivated area and tillage land. Moreover, a significant variation has been established between soil depth. Results showed that some prohibited pesticides are still currently used in Akkar. To complete the background of pollution, trace metallic element As, Pb, Cr, Cu, Zn and Cd have been studied. The results showed that soils are moderately polluted by Cd. In parallel, a health study was conducted, the prevalence of nervous disorders; birth defects; cancer and other chronic diseases were exceeded those values reported in other regions. A significant correlation has been established between wells water consumption and the appearance of some diseases.More researches could be realized to identify pesticides levels in human blood or urine. Also it will be necessary to manage pesticides use in this region to reduce their effects on human health
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Debieche, Taha Hocine. "Evolution de la qualité des eaux (salinité, azote et métaux lourds) sous l'effet de la pollution saline, agricole et industrielle : application à la basse plaine de la Seybouse Nord-Est algérien." Besançon, 2002. http://www.theses.fr/2002BESA2011.
Анотація:
Le couplage entre les outils géologique, hydrodynamique, chimique et statistique dans l'étude des problèmes de pollution au niveau de la basse plaine de la Seybouse, nous a permis de déterminer les origines et l'évolution des polluants chimiques dans le temps et dans l'espace. L'étude effectuée sur la qualité des eaux superficielles, indique l'existence d'une forte pollution des eaux de l'oued Meboudja par le Fe(T), Mn2+ et NH4+, due aux rejets urbains et industriels. L'évolution du fer montre une forte sensibilité aux variations du pH et Eh. La relation oued-nappe, nous a permis de montrer l'existence d'une infiltration hydrodynamique et chimique (NH4+ et P043") de l'oued vers la nappe, seule la forme du phosphate a atteint les captages MP1 et MP2. Par contre la forme ammonium a été stoppée par les phénomènes d'adsorption et d'oxydation. L'étude des eaux de la nappe superficielle fait apparaître l'existence de trois types de pollution : naturelle, par l'effet de la dissolution des formations évaporitiques et carbonatées, donnant une forte concentration en CI-, Na+, S042. , Ca2+, Mg2+ et HC03-; agricole, par l'utilisation intensive des engrais chimiques ; industrielle, sous l'effet du stockage des produits galvanoplastiques sur la surface de la nappe, le chrome et l'étain ont été détectés avec des concentrations qui dépassent les normes de potabilité. La nappe des graviers a subi des pollutions de type naturel sur plusieurs parties de la nappe. Dans la partie sud, sous l'effet de la forte salinité des eaux due à l'infiltration des eaux à partir de la nappe superficielle. Par contre dans la partie nord, on observe deux types de pollution : l'un présenté par de fortes teneurs en Fe(T), Mn2+ et NH4+ dues au caractère réduit des eaux, l'autre présenté par une augmentation de la salinité des eaux, ainsi que des teneurs en Na+. CI- et K+ , indiquant l'effet d'une salinité d'origine marine. Afin de protéger la plaine contre la pollution, une carte de risque de la nappe a été dressée, en se basant sur les caractéristiques hydrodynamiques du sol, les directions d'écoulement des eaux souterraines, la position des sites industriels et les cas de pollution observés lors de l'étude.
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Briand, Cyrielle. "Approche multi-traceurs pour la détermination de l'origine des nitrates dans les eaux souterraines : exemple d'une source karstique dans les Landes." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2014. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01064359.
Анотація:
Les nitrates, largement dérivés des activités anthropiques posent un réel problème pour la santé et l'environnement lorsqu'ils se retrouvent dans le milieu naturel, en particulier lorsque la ressource est destinée à la production d'eau potable. Déterminer l'origine de ces nitrates est alors une première étape indispensable pour assurer ensuite une meilleure gestion de ces ressources en eau. C'est dans ce but, qu'une approche multi-traceurs originale a été développée sur la source karstique du Marseillon, située dans le Sud-Ouest de la France et exploitée pour l'eau potable. Une stratégie d'échantillonnage a été menée entre octobre 2010 et janvier 2013 à différentes échelles spatiales (du régional à l'étude du forage) et temporelles (du suivi mensuel au suivi horaire). Les outils hydrodynamiques et géochimiques ont mis en évidence une contribution importante d'une eau pauvre en nitrate à l'alimentation de la source. Les outils isotopiques (?15N-NO3, ?18O-NO3 et ?11B) et microbiologiques ont permis d'identifier une connexion hydraulique entre les eaux de surface et la source du Marseillon, favorisée pendant les épisodes de crues de surface. Les outils de datation ont permis d'estimer une contribution d'environ 80% d'une eau de 1980 et de 20 % d'une eau rechargée au cours de l'année de la mesure (2011) caractérisée par des nitrates d'origine organique et des contaminations fécales humaines et animales. Les résultats obtenus ainsi que la démarche développée dans cette thèse ont permis de dresser les grandes lignes d'un guide méthodologique, accessible aux plus grand nombre d'acteurs de l'eau, pour la détermination de l'origine des nitrates dans les eaux souterraines.
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Salvarredy, Aranguren Matías Miguel. "Contamination en métaux lourds des eaux de surface et des sédiments du Val de Milluni (Andes Boliviennes) par des déchets miniers : approches géochimique, minéralogique et hydrochimiques." Toulouse 3, 2008. http://thesesups.ups-tlse.fr/456/.
Анотація:
Sur le site minier de Milluni (Bolivie, Altiplano, 4800 m asl), la contamination des eaux de surface et des sédiments par les métaux lourds a été étudiée en combinant des approches géochimiques, minéralogiques et hydrochimiques. Pour les différents métaux, les sources minérales de la contamination ont été établies, ainsi que les processus géochimiques d'altération des minéraux primaires en minéraux tertiaires. La compréhension des mécanismes géochimiques en jeu et les bilans réalisés ont permis de déterminer les origines et les modes de transport et de contrôle des métaux dans cet environnement. Enfin, les carottages des sédiments lacustres et des tourbières ont permis d'évaluer l'évolution historique de la contamination en métaux lourds, notamment au cours du siècle dernierHeavy metal contamination has been investigated in the Milluni valley (Bolivia, high plateau, 4800 m asl) combining geochemical, mineralogical and hydrochemical approaches. For each metal, the mineral source was determined, as well as the geochemical process leading to the weathering of primary minerals into tertiary minerals. The knowledge of the ongoing geochemical processes and of the hydrochemical budgets allowed to determining the origin, the transport pathways and the control parameters of the metals in this environment. Finally, the cores in lake sediments and in peat-bogs of the valley allowed assessing the historical behaviour of heavy metal contamination, especially during the last century
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Triboit, Frédéric. "Les métaux dans les bassins autoroutiers du Sud-Est de la France : potentialités de dépollution des eaux et des sédiments par les plantes." Aix-Marseille 1, 2009. http://theses.univ-amu.fr.lama.univ-amu.fr/2009AIX11068.pdf.
Анотація:
Parmi les ouvrages de protection de la ressource en eau du réseau autoroutier français, cette étude s’est focalisée sur un ensemble de 18 bassins dans le Sud-Est de la France appartenant à la Société ASF. Son objectif a été de déterminer les paramètres structurelles, physico-chimiques et biotiques qui caractérisent le fonctionnement de ces bassins pour évaluer la potentialité de leur végétation spontanée à dépolluer l’eau et les sédiments de ces ouvrages. Les résultats ont mis en évidence que le compartiment eau présente des variations de composition chimique dépendantes du renouvellement en eau des bassins, ce qui ne permet pas d’utiliser ces critères pour discriminer les ouvrages. Par contre, les analyses chimiques des sédiments ont permis une nette discrimination des bassins selon leur teneur en carbonates. La végétation des bassins est principalement structurée par la variable temps selon le modèle hydrarche classique avec la succession des hydrophytes puis des hélophytes. En ce qui concerne la flore, les paramètres discriminants sont les caractéristiques physico-chimiques distinguant : des bassins riches en carbonates dans lesquels Chara vulgaris domine et d’autres, moins carbonatés, dans lesquels Chara globularis est l’espèce dominante. Si un effet « rhizosphère » a pu être démontré sur les teneurs en ETM biodisponibles, il n’ pas été possible de mettre en évidence de phénomène d’hyperaccumulation des ETM par les plantes. La contribution des plantes à l’accumulation des métaux contenus dans les bassins est extrêmement faible par rapport aux quantités piégées dans le sédiment. Les quantités bioaccumulées les plus importantes sont localisées dans les parties souterraines de typha. Les charophytes, qui développent une biomasse importante dans les bassins, présentent toutefois des aptitudes réduites à accumuler des métaux. Cependant, le rôle stabilisateur de la végétation des bassins n’est pas négligeable : il est notamment à mettre en parallèle avec les conditions météorologiques particulières auxquelles sont soumis les bassins : climat méditerranéen avec de forts vents et risques de dissémination éolienne des contaminants. Ainsi la végétation spontanée peut contribuer au piégeage des particules dans les bassinsAmongst the numerous retention ponds alongside motorways from the French concession motorway company ASF, this study focused on a pool of 18 ponds in the South-East of France. The purpose was to determine the major features of the pond functioning beyond structural characters, biotic and abiotic environmental parameters and evaluate the remediation potential of the spontaneous flora. Results showed that water chemistry was not a discriminant pool of data because these parameters were under control of water renewal. However, among the sediment chemical parameters selected, carbonate content was a good discriminant. Pond vegetation showed a classical dynamic of evolution with helophytes following hydrophyte colonization. Amongst the plant taxa, Chara vulgaris was more abundant in carbonated ponds while Chara globularis occurred in less carbonated ponds. A rhizospheric effect was demonstrated enhancing trace elements biodisponibility. However no metal hyperaccumulation was observed in the analysed aquatic plants. Metal contents in plants were low compared with metal contents in sediments. The highest metal accumulation was obtained in roots of typha. Even if charophytes produced high biomass in the ponds, low levels of trace elements were accumulated in plant tissue. However, plant cover play a stabilization role in the ponds: regarding strong gusts of wind, typical of Mediterranean climate and possible pollutant dispersion, vegetation may improve particles trapping in the ponds
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Brohon, Bertrand. "Utilisation d'indicateurs d'activités microbiennes telluriques et de biotests pour l'évaluation du niveau de pollution d'un sol : application à un sol pollué par des hydrocarbures et à un sol agricole soumis à l'épandage de boues et déchets de nature variée." Lyon, INSA, 1998. http://www.theses.fr/1998ISAL0114.
Анотація:
L'objectif principal de cette étude est de savoir si les informations apportées par des mesures éco-toxicologiques permettent d'affiner le diagnostic d'un sol modérément pollué. Ce travail a été appliqué à deux types de pollution : une pollution chronique représentée par un site industriel pollué par les hydrocarbures et une pollution ponctuelle représentée par un sol agricole après amendements de boues et déchets de nature variée. L'utilisation de bio indicateurs du sol (respiration microbienne, activités déshydrogénase, phosphatase, uréase et estérase) et de bio tests (PFGRI, Lumistox et MetPiate) réclame de la -part de l'expérimentateur une attention toute particulière vis-à-vis du protocole de manutention et de conditionnement des terres échantillonnées. Dans une phase expérimentale préliminaire aux études sur site réels, nous montrons la sensibilité de ces mesures en rapport avec la température et la durée du stockage des terres. Après avoir défini quelques principes protocolaires de laboratoire, nous montrons la pertinence de l'utilisation conjointe des bio-indicateurs microbiens du sol et des bio-tests sur le site industriel. La démarche adoptée permet de réduire la probabilité d'obtenir des "faux négatifs" et d'affiner le diagnostic de la pollution du site. Sur le sol agricole après épandage, les mesures des activités des micro-organismes telluriques se révèlent plus sensibles que le biotest Microtox et permettent de mettre en évidence l'impact de certains amendements sur la microflore du sol. Les résultats de nos études révèlent des avantages et inconvénients des outils éco-toxicologiques. L'activité phosphatase montre notamment peu d'aptitude à discriminer les terres en fonction de leur teneur en polluants et ne semble donc pas être un bio-indicateur approprié pour affiner le diagnostic des sols et sites faiblement ou modérément polluésThe aim of this present study is to evaluate whether the information given by the measures in eco-toxicology could be used in diagnosis of sail pollution. The sail bio-indicators (sail respiration measurement, enzyme activities measurements represented by Dehydrogenase activity, Phosphatase activity, Esterase activity and Urease activity) and the bio-essays used require a great care about handling and storage of the sail samples. Preliminary investigations have therefore focused on the laboratory practices to be used in order to minimize the bias introduced by handling and storage of the sail samples. One case of chronic pollution represented by an industrial site polluted by hydrocarbons and one case of a punctual pollution represented by sail polluted by different sludges and wastes have been analysed. We have shown the pertinence of bath bio-indicators and bio-essays simultaneously used. The followed processes help to reduce the probability of « false negative results » and provide useful information for the diagnosis of sail pollution. However, the use of microbial activity measurements on sail polluted by sludges and wastes showed a greater sensibility than the Microtox bio-essay. From our study, the results demonstrated the advantages and inconvenient of the eco-toxical measurements. Notably, on slightly polluted soils, the phosphatase activity didn't seem sensitive enough to the level of sail pollution
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Barrez, Frédéric. "Essais de caractérisation hydrochimique verticale de la nappe de la craie dans le secteur minier Carvin-Douai-Hénin Beaumont." Lille 1, 2006. https://pepite-depot.univ-lille.fr/RESTREINT/Th_Num/2006/50376_2006_304.pdf.
Анотація:
L'aquifère de la Craie dans la zone de Carvin-Douai-Hénin Beaumont est caractérisé par des problèmes de pollution en HAP, nickel ou sulfate. Des mesures de la chimie de l'eau ont été entreprises dans la zone d'étude et en particulier autour d'un ancien site métallurgique. Bien que l'aquifère de la Craie soit considéré comme une « unité » homogène, la complexité des processus chimiques et des écoulements souterrains conduisent à une étude hydrochimique intégrant la dimension profondeur. Deux techniques d'échantillonnage sont utilisées pour estimer les distributions verticales des contaminants : un échantillonnage sélectif passif (les échantillons sont obtenus sous un gradient d'écoulement naturel par des cellules de dialyse) et une méthode d'échantillonnage dynamique (« technique low-flow »). L'échantillonnage par dialyse conserve les faibles variations chimiques en fonction de la profondeur mais conduit à des erreurs de mesure pour la concentration du fer. Inversement la technique « low-flow » permet une mesure représentative du fer, mais le pompage provoquant un mélange des horizons d'écoulement, la précision des mesures suivant la profondeur est plus faible. Les deux types d'échantillonnage montrent que l'hydrochimie verticale de l'aquifère peut être homogène ou hétérogène suivant la profondeur. La stratification de l'aquifère dépend des paramètres physiques et chimiques de la zone d'étude ainsi que de la période d'échantillonnage. Les variations verticales de l'hydrochimie de la nappe seraient dues principalement aux variations des conditions d'oxydo-réduction, aux variations des sources d'apport et aux échanges cationiques
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Benremita, Hocine. "Approche expérimentale et simulation numérique du transfert de solvants chlorés en aquifère alluvial contrôlé." Université Louis Pasteur (Strasbourg) (1971-2008), 2002. https://publication-theses.unistra.fr/public/theses_doctorat/2002/BENREMITA_Hocine_2002.pdf.
Анотація:
Dans le but d'approfondir la compréhension des mécanismes complexes de pollution des eaux souterraines par des solvants chlorés, il est indispensable de mieux appréhender les processus physico-chimiques de transfert de masse entre phases et les phénomènes d'échanges entre les différents compartiments du milieu souterrain et l'atmosphère. Des expériences ont été menées sur la plate forme expérimentale contrôlée SCERES de dimensions 25 m1́2 m3́ m reconstituant un aquifère alluvial. Elles ont monté que le développement et la distribution du panache des vapeurs de solvants chlorés sont fortement influencés par la température, l'advection par effet de densité et le flux de masse vers l'atmosphère. Cette pollution par les vapeurs peut engendrer une contamination significative de la nappe par dispersion verticale à travers la frange capillaire, et une contamination plus intense par lessivage des vapeurs avec des flux de plusieurs dizaines de fois plus importants. La validation du code de calcul SIMUSCOPP sur la base des résultats de ces expériences a permis, d'une part, de tester le modèle numérique en montrant dans quelle mesure il est capable de reproduire les concentrations observées, et d'autre part, de montrer l'intérêt de la modélisation numérique ainsi que ses limitesWith the objective of the better understanding of the complex mechanisms of groundwater pollution by chlorinated solvents, it is essential to apprehend the physico-chemical processes of mass transfer between phases and the exchange phenomena between the various compartments of the subsurface medium and atmosphere. Experiments were undertaken on controlled experimental platform SCERES with dimensions 25m1́2m3́m reconstituting an alluvial aquifer. It is observed that the development and the distribution of the chlorinated solvent vapor plume are strongly influenced by the temperature, density-induced advection and mass flux towards the atmosphere. This pollution by the vapor can cause a significant contamination of the water table by vertical dispersion through the capillary fringe, and a more intense contamination by vapor leaching with flux of several tens times more significant. Validation of multiphase model SIMUSCOPP on the basis of the results of these experiments allowed, on one hand, to test the model under which condition it is capable of reproducing the observed concentrations and, on the other hand, to show the potentials as well as the limits of numerical modeling
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Roussel, Hélène. "Les effets du cuivre sur la structure et le fonctionnement des écosystèmes aquatiques : une étude en mésocosmes lotiques." Toulouse 3, 2005. http://www.theses.fr/2005TOU30235.
Анотація:
Le cuivre est fréquemment utilisé comme fongicide, algicide, bactéricide, herbicide et molluscicide dans les milieux aquatiques. Il a la double ambiguïté d'être toxique à trop faible et trop forte dose et de ne pas être dégradable. L'objectif de ce travail de thèse a été d'étudier pendant 18 mois, les effets chroniques du cuivre sur la structure et le fonctionnement d'un écosystème aquatique. Pour atteindre cet objectif, une étude en condition semi-naturelle a été réalisée à l'aide de rivières expérimentales (mésocosmes lotiques) contaminées à 4 concentrations environnementales de cuivre : 0, 5, 25 et 75 µg/L. Mis à part les effets toxiques directs du cuivre, de nombreux effets indirects ont été mis en évidence, et une NOECécosystème pour le cuivre a été établie à 5 µg/LCopper is known to be a nonspecific toxicant and is frequently used as an algicide, fungicide, bactericide, plant herbicide and molluscicide in the aquatic environment. The aim of this project was to evaluate the effects of copper on the structure and function of freshwater ecosystems. To achieve this goal, the use of experimental streams called mesocosms allowed to realize ecologically realistic study while controlling many parameters. During 18 months, environmentally realistic concentrations of copper (0, 5, 25 and 75 µg/L) where applied on 12 outdoor mesocosms of 20 m long. Results showed an effect on both structure and function of the ecosystem and considering all those results, a NOECecosystem was set up at 5 µg/L for fresh water ecosystems
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Crosnier, Jérôme. "Devenir de la pollution métallique drainée par les eaux pluviales : influence du compartiment microbien et des alternances de dessiccation-réhumectation sur le transfert du zinc dans la zone non saturée du sol." Lyon 1, 1999. http://www.theses.fr/1999LYO10101.
Анотація:
Les eaux pluviales sont, apres ruissellement, des solutions complexes chargees en contaminants. Parmi eux, les metaux lourds (en particulier le zinc) font l'objet d'une grande attention. Pour faire face aux problemes hydrologiques et sanitaires que pose l'assainissement pluvial dans les zones urbanisees, de nouvelles solutions, alternatives aux techniques classiques sont developpees. On trouve parmi elles les bassins d'infiltration - capables d'evacuer d'importants volumes d'eaux pluviales et dont la surface d'infiltration, le sol, est considere comme un bon filtre de la pollution. Les caracteristiques du sol sont neanmoins susceptibles d'evoluer dans le temps sous l'action de proprietes intrinseques (activite microbienne, par exemple) ou de facteurs environnementaux tels que le climat (alternances de dessiccation/ rehumectation). Le travail de recherche consiste a etudier plus particulierement le role du compartiment microbien et des alternances de dessiccation/ rehumectation sur la mobilite du zinc (5 et 20 mg zn/l) dans la couche superficielle du sol. Des experimentations en reacteurs fermes (batchs) et en colonnes (en conditions non saturees) ont ete conduites sur trois sites : isle d'abeau (isere), un sol alcalin a texture sableuse ; la cote saint andre (isere) et thurins (rhone), deux sols plus acides. La stimulation de l'activite de la microflore autochtone par un milieu nutritif peu complexant du zinc entraine pour les trois sols une remobilisation du metal. En batch, elle est le resultat de l'acidification provoquee par certains organismes heterotrophes, dont certains sont responsables d'un processus de nitrification. Dans les experiences en colonnes, elle resulterait davantage d'une amplification du transport particulaire sous l'action de certains metabolites microbiens. L'exposition prealable des echantillons a des alternances de dessiccation/ rehumectation n'influe pas significativement sur le transfert du zinc dans le sol alcalin a texture sableuse mais, par contre, joue, pour les deux autres sites, un role important qui depend avant tout de la nature et de la quantite tant de la fraction argileuse que de la matiere organique (active ou non).
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Marchat, David. "Fixation du cadmium par une hydroxyapatite phosphocalcique : étude cinétique et thermodynamique." Limoges, 2005. http://aurore.unilim.fr/theses/nxfile/default/3a196289-6919-42b0-ab52-159a1f248c8c/blobholder:0/2005LIMO0062.pdf.
Анотація:
Les propriétés physico-chimiques des hydroxyapatites permettent d'envisager leur utilisation comme décontaminant des effluents liquides pollués par les métaux lourds, notamment le cadmium, mais également comme matrice de stockage de cet élément toxique. La mise en œuvre du procédé de stabilisation des cations Cd2+ dépend du mode de piégeage par l'apatite. Dans ce cadre, le mécanisme de fixation du cadmium par une hydroxyapatite phosphocalcique Ca10(PO4)6(OH)2 en solution aqueuse a été déterminé. L'immobilisation des cations Cd2+ a été réalisée en conditions statiques, sous forme de test en « batch » sur une hydroxyapatite phosphocalcique synthétisée au laboratoire. La quantité de cadmium immobilisé est proportionnelle à la surface spécifique des poudres, et peut atteindre 7,1 moles par mole d'apatite mise en jeu. La détermination du mécanisme s'est appuyée sur une analyse chimique des poudres et des filtrats issus des expériences de fixation. Quels que soient les paramètres expérimentaux, les isothermes obtenues après deux semaines de fixation ont une allure générale de type Langmuir. La principale réaction d'immobilisation du cadmium est composée de deux étapes successives. La première est un échange ionique rapide entre les cations Cd2+ de la solution et les cations Cd2+ adsorbés sur des sites spécifiques à la surface des grains d'apatite. La deuxième, plus lente, est la précipitation d'une hydroxyapatite calcocadmiée, initiée par les cations Cd2+ adsorbés qui deviennent des sites de germination. La croissance de cette couche épitaxiale s'effectue via une redistribution superficielle de la matière et/ou via un mûrissement d'Ostwald au sein de la suspension. Les cristaux de poudre chargée en cadmium sont ainsi composés d'un cœur en hydroxyapatite calcique pure Ca10(PO4)6(OH)2, entouré d'une couche d'hydroxyapatite calcocadmiée Ca10-xCdx(PO4)6(OH)2 (4≤x≤10). Parallèlement deux réactions minoritaires se produisent : la précipitation homogène d'une apatite calcocadmiée, suivie de la dissolution lente de l'hydroxyapatite calcique initiale. Selon la température, entre 17% et 35% de la quantité totale de cadmium fixé après deux semaines de contact sont adsorbés à la surface des grains. La précipitation de surface incorpore en solution solide apatitique entre 59% et 82% de cette même quantité, et la précipitation homogène de 1% à 6%Use of synthetic apatites could be a way of eliminating cadmium from waste industrial aqueous solution and water. Apatites could be also used as host matrix for the storage of this toxic element. The implementation of this stabilization process depends on the nature of the interactions between the Cd2+ cations and the apatite crystals. Within this framework, the fixation mechanism of cadmium by a calcium phosphate hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 in aqueous solution was determined. At first, the calcium phosphate hydroxyapatite was synthesized. Then, the Cd2+ immobilization was performed by "batch " experiments. The mechanism was determined from a chemical analysis of the loaded powders and the supernatant. The isothermal data obtained after two weeks are well fitted by the simple Langmuir adsorption isotherm whatever the experimental parameters may be. The amount of immobilized cadmium is proportional to the powders surface area, and can reach 7. 1 mol per mol of apatite. The main immobilization reaction is made of two successive steps. The first one is a fast ionic exchange between Cd2+ cations of the bulk solution and Cd2+ cations adsorbed on specific sites at the apatite surface. The second, slower than the previous one, is the heterogeneous precipitation of a cadmium-containing hydroxyapatite. This reaction is initiated by the Cd2+ cations adsorbed on the surface of the particles. They become the germination sites of the calcium-cadmium hydroxyapatite crystals. The growth of this epitaxial layer is carried out via a local redistribution of the matter at the grains surface, and/or via an Ostwald ripening within the bulk solution. The loaded powder is made of a pure calcium hydroxyapatite Ca10(PO4)6(OH)2 core, surrounded by a shell of cadmium-containing hydroxyapatite Ca10-xCdx(PO4)6(OH)2 (4≤x≤10). In the same time two minor reactions occur, a homogeneous precipitation of a cadmium-containing hydroxyapatite followed by the slow dissolution of the initial calcium hydroxyapatite. According to the temperature, between 17% and 35% of the total amount of cadmium fixed after two weeks of contact are adsorbed on grains surface. The surface precipitation incorporates in an apatitic solid solution between 59% and 82% of this quantity, and the homogeneous precipitation from 1 % to 6%
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Fekete, Ilona. "Évaluation complexe de la pollution environnementale du système de lacs Gödöllö - Isaszeg." Toulouse, INPT, 2003. http://www.theses.fr/2003INPT003A.
Анотація:
Le système de lacs étudié est construit sur le ruisseau Rákos qui traverse la ville de Gödöllo (Hongrie) de Nord vers le Sud. Il est alimenté par les eaux de celui-ci, les eaux pluviales, les sources de fond et les eaux usées (biologiquement épurées) de la station d'épuration installée près de Gödöllo depuis dix ans. Une accumulation de sédiments et une dégradation de la qualité des eaux des lacs ont été remarquées ce qui représente un danger pour les êtres vivants et limite les possibilités d'utilisation des lacs comme zone de production piscicole. L'objectif principal de cette étude est la détection des impacts environnementaux subits par le système de lacs, et l'élaboration d'une méthode apte à suivre les changements de l'état de l'environnement. Cette étude a fourni les résultats suivants : Caractérisation écologique régionale, description hydrologique et des flux du système de lac ; il a été constaté que l'accumulation importante des sédiments n'est pas due uniquement au vieillissement naturel mais aussi aux rejets des eaux usées d'origine urbaine et industrielle. Étude de la pollution du système de lacs par l'analyse des sédiments ; les sédiments, les éléments traces et les microorganismes pathogènes humains sont des indicateurs aptes à démontrer la pollution d'origine urbaine et industrielle. Découvrir la répartition horizontale de la pollution ; l'accumulation des éléments trace métalliques est plus importante dans les lacs qui ont subits des rejets directs des eaux usées, les métaux lourds étant liés surtout à la matière en suspension sédimentant facilement ; par contre les microorganismes pathogènes dépendent fortement du pilotage des eaux (eaux stagnantes, manque en oxygène), et elle peut avoir une valeur maximale loin des points de rejet. Estimation de la quantité des sédiments et de la vitesse de la sédimentation ; cette vitesse peut être estimée à l'aide de la répartition verticale des isotopes 137Cs et 134Cs provenant de l'accident de Tchernobyl ; de 1986 à 1995, l'épaisseur des sédiments a augmenté de 35 cm, soit 3,5 à 4 cm / an. Étude de la mobilisation environnementale des ETM accumulés dans les sédiments
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Darwishe, Hanan. "Contribution des Systèmes d’Informations Géographiques (SIG) à la gestion et à l'aide à la décision : approche pluridisciplinaire pour l’évaluation des aspects à risques : site d’application : dans le nord de la France." Thesis, Lille 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LIL10044/document.
Анотація:
La nappe de la craie du Nord de la France est actuellement confrontée à des concentrations en nitrates qui dépassent les limites fixées par la directive européenne sur les nitrates. Dans le secteur de Lens (Pas-de-Calais), l’alimentation en eau potable se fait principalement dans cette nappe, où les concentrations en nitrates peuvent atteindre 100 mg/l. A quelques kilomètres au Nord (17 km de Lens), la nappe de la craie devient captive et il se produit une dénitrification naturelle qui assure une bonne qualité de l'eau. La gestion de la ressource en eau dans le secteur de Béthune, nécessite la réalisation d’une modélisation numérique qui s’est avérée comme un outil très performant pour comprendre le fonctionnement hydrodynamique des aquifères.L’utilisation de Systèmes d'Information Géographique (SIG) offre une plate-forme intégrée de gestion, d’analyse, de modélisation, d'affichage et d’aide à la décision. Une méthodologie basée sur la combinaison des SIG, la modélisation hydrogéologique, la modélisation hydrodispersive et les réseaux de neurones artificiels (RNA), a été adoptée pour orienter la gestion des eaux souterraines. Un modèle hydrodynamique a été créé par le code Modflow à l’aide d’un SIG. Un modèle conceptuel de données MCD préparé selon la méthode HBDS a permis de visualiser les liens qui existent entre les différents phénomènes étudiés. Le modèle physique de données MPD représenté par les geodatabases, a été réalisé pour structurer l'information spatiale (géographique) et/ou aspatiale (thématique). Le traitement, la manipulation et la création des données d’entrée ont été réalisés à l’aide d’un modèle conçu dans ArcGIS. Deux simulations ont été faites, en régime permanent pour caler le modèle, puis en régime transitoire pour étudier l’impact de prélèvements dans deux puits situés à Béthune. Le but recherché était de définir les débits optimums de prélèvements d'eau dans ces puits de manière à fournir une alimentation en eau potable dans secteur de Lens tout en préservant la capacité de dénitrification de l'aquifère exploité. Des scénarios de prélèvements, simulés par Modflow et à l’aide du RNA, ont été définis et testés pour des années sèches et humides au cours de la période 1972-2008. Un modèle de transport de nitrates a été créé par le code MT3D, et comparé avec un autre modèle basé sur un couplage entre le (RNA) et le (SIG) pour la prédiction spatiale de pollution par les nitrates des eaux souterraines. Ce modèle couplé permet la création de cartes de distribution spatiale des concentrations en nitrates à différentes échelles de temps, sans création de modèles de transport qui s'appuient sur des équations mathématiques complexes et nécessitent beaucoup de données d'entrée. Afin de mettre à profit les résultats des modèles créés dans cette étude, un outil de consultation et de gestion des données (GWMV) a été créé dans ArcGIS en VBA (Visual Basic for Applications). Cet outil contient des interfaces qui sont crées dans le cadre de la gestion de l’aquifère de Béthune. L’utilisateur peut consulter les bases de données en entrées et en sorties de manière simple et efficace.Ces travaux, bien qu'appliqués à l’aquifère de Béthune, sont génériques. La méthodologie suivie peut être appliquée à plusieurs types d’aquifères. De même, les travaux de modélisation, d'analyses, de simulation, et de création des interfaces sont adaptables à des problématiques différentesThe chalk aquifer of northern France is currently facing nitrate concentrations above the levels specified in the European Nitrates Directive. In the urban area of Lens, the drinking water resource occurs mainly in this chalk aquifer, but its nitrate concentrations can reach 100mg/l. This modeling study focuses on the chalk aquifer located in Béthune (17 km from Lens), which provides natural denitrification and ensures a good drinking water quality The management of Béthune’s aquifer requires the implementation of a numerical modeling that has proven to be a powerful tool for understanding the hydrodynamic behaviour of this chalk aquifer. Geographic Information Systems (GIS) offers an integrated platform of management, analysis, modeling, display and decision support. In this research, a methodology, based on the combination of GIS, hydrogeological modeling by Modflow, transport modeling by MT3D and Artificial Neural Networks model (ANN), was adopted to support groundwater management. A numerical flow model was created by the code “Modflow” using a Geographic Information System. A conceptual data model CDM has been prepared according to HBDS method and this is to visualize the relationships between the different studied phenomena. The physical data model PDM presenting by geodatabases has been made mainly in order to structure spatial (geographic) and/or no spatial (thematic) information, treatment, handling and creating input data were performed with a model designed in ArcGIS 9.3.1 software. Two simulations were done, steady state simulation in order to calibrate the model and transient simulation to define an optimum level of water use from two wells located in Béthune’s aquifer so as to supply Lens with drinking water without reducing the aquifer’s denitrification capacity. Water usage scenarios are defined and tested (in Modflow and using RNA) for dry and for wet years over the period 1972-2008. A nitrate transport model has been created by the code MT3D, and compared with another model based on a coupling between ANN and Geographic Information Systems (GIS) which build for spatial nitrate prediction of groundwater. This coupled model allows to create spatial distribution maps of nitrates at different time scales without creating transport models that rely on complex mathematical equations and that require a lot of input data. To get better the results of models created in this study, a tool of consulting and data management (GWMV) was created in ArcGIS using the VBA. This tool provides interfaces that are created for Bethune‘s aquifer management. The user can view and consult the inputs and outputs data in a more simple and effective way
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El-Mufleh, Amelène. "Répartition des micropolluants métalliques et organiques au sein de la matrice solides des sédiments issus de l'assainissement des eaux pluviales urbaines : comparaisons et critiques de méthodes de fractionnement." Ecole centrale de Nantes, 2011. http://www.theses.fr/2011ECDN0008.
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Pour gérer les eaux de ruissellement urbaines, des bassins de rétention/infiltration sont fréquemment mis en place depuis plusieurs décennies. Les sédiments qui s’accumulent, par décantation, au fond des bassins doivent être curés pour maintenir ou restaurer le bon fonctionnement de ces ouvrages. Or ces sédiments sont souvent fortement contaminés par des micropolluants organiques (hydrocarbures) et métalliques. La répartition des polluants au sein des phases solides des sédiments est déterminante vis-à-vis : i) de leur transfert potentiel et de leur biodisponibilité ii) du traitement et de la réutilisation de ces sédiments. L’objectif de cette étude est de déterminer la répartition des polluants (hydrocarbures aromatiques polycycliques – HAP et éléments trace métalliques – ETM) au sein de la matrice solide de trois sédiments de bassins d’infiltration/rétention des eaux pluviales urbaines. Pour ce faire, six méthodes de fractionnement de la matière et d’extractions chimiques ont été mises en œuvre en les couplant à des analyses chimiques et des techniques de microanalyse du solide. Les résultats montrent que les HAP et ETM sont majoritairement contenus dans des agrégats constitués de matière minérale et organique. Après désagrégation, il s’avère que ces polluants sont principalement associés aux particules fines (< 63 µm), les HAP étant uniquement associés à la matière organique, tandis que les ETM sont liés aux argiles, aux oxydes métalliques, aux carbonates et à la matière organique. Une analyse critique des méthodes employées et des améliorations possibles sont proposées, en vue d’une application à d’autres sédiments ou sols pollués présentant un fort niveau d’agrégationTo manage urban runoff, retention/infiltration ponds have frequently been implemented for several decades. Sediments that accumulate by settling at the bottom of the basins should be removed to maintain or restore the good functioning of these structures. However, these sediments are often highly contaminated by organic micropollutants (hydrocarbon) and trace metals. Pollutant distribution in the sediment solid phases is crucial with regards to: i) their potential transfer and bioavailability, ii) the treatment and the reuse of these sediments. The objective of this study is to determine the distribution of pollutants (polycyclic aromatic hydrocarbons - PAHs and trace metals) in the solid matrix of three sediments from urban runoff retention/infiltration basins. Six methods of fractionation and chemical extractions coupled to chemical analysis and microanalysis of the solid have been carried out in this study. The results show that PAHs and trace metals are mostly contained in aggregates composed of mineral and organic phases. After disaggregation, it appears that these pollutants were mostly associated to fine particles (<63 µm), PAHs are only associated with organic matter, while trace metals are adsorbed on clays, metal oxides, carbonates and organic matter. A critical analysis of these methods and improvements are proposed for application to other sediments or contaminated soil with high levels of aggregation
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Bellier, Sandra. "Modélisation de la contamination nitrique de la nappe des calcaires de Champigny : Application à la protection des captages prioritaires de la fosse de Melun et de la basse vallée de l'Yerres." Electronic Thesis or Diss., Paris, ENMP, 2013. http://www.theses.fr/2013ENMP0072.
Анотація:
Cette thèse s'intéresse à la modélisation de la contamination nitrique de la nappe des calcaires de Champigny, ressource stratégique pour l'alimentation en eau potable de l'Île-de-France et pour laquelle plusieurs champs captants ont été identifiés comme prioritaires. Le couplage d'un modèle agronomique STICS et d'un modèle hydrogéologique MODCOU permet de modéliser le transfert des nitrates résultant des pratiques agricoles à travers l'hydrosystème.La mise en place de MODCOU sur la zone d'étude a nécessité d'apporter des modifications au logiciel afin de représenter le fonctionnement de l'hydrosystème comportant des singularités hydrogéologiques. L'application du modèle entre 1971 et 2011 a montré l'importance des échanges nappes-rivières dans le fonctionnement de la nappe et particulièrement sur les bassins d'alimentation des captages (BAC) prioritaires, préalablement identifiés lors d'études antérieures. Pour prendre en compte ces échanges dans la modélisation de la contamination nitrique, un module évaluant les concentrations en rivières par bassin versant a été développé et permet de reproduire l'évolution de la contamination du passé à l'actuel et de réaliser par la suite des scénarios prospectifs.Le développement d'une méthodologie spécifique a permis d'identifier les zones les plus contributives à l'alimentation des captages. Elles se révèlent être situées essentiellement le long des cours d'eaux et représentent un peu moins de la moitié de la superficie des BAC. La mise en rapport des zones d'alimentation principale et de la rapidité du transfert permet de déterminer les zones d'actions prioritaires les plus pertinentes sur lesquelles des mesures de protection pourraient être plus spécifiquement appliquéesThis thesis focuses on modelling of the nitrogenous contamination in Champigny's limestone aquifer. This groundwater is a strategic resource for Ile-de-France drinking water supply where several well-fields have been identified as a priority. The coupling of an agronomic model (STICS) and a hydrogeological model (MODCOU) enables to simulate the transfer of nitrates through the hydrosystem resulting from agricultural practices.The implementation of MODCOU on the study area has required improvement of the software for better representing distinctive features of the hydrosystem. The application of this model from 1971 to 2011 shows the importance of exchanges between rivers and aquifers in order to capture aquifer functioning and particularly the behaviour of the well field's water supply basins identified in previous studies. To integrate these exchanges in the modelling of nitrogenous contamination, a module assessing concentrations in rivers has been developed for each catchment and enables to reproduce the evolution of contamination from the past to the present and subsequently realize forward-looking scenarios.The development of a specific methodology enabled to identify the most contributory areas for well-field supply. Results show that these areas are located essentially along streams and represent a little less than half of the area of the well field's water supply basins. The linking between the main recharge area and the transfer velocity enables to determine the most relevant priority action areas on which protective measures could be more specifically applied
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Diop, Cheikh. "Étude de la contamination, de la spéciation et de la biodisponibilité des éléments traces métalliques dans les eaux et sédiments côtiers et estuariens au Sénégal : évaluation de la toxicité potentielle." Thesis, Lille 1, 2014. http://www.theses.fr/2014LIL10034/document.
Анотація:
Notre travail porte sur l’étude de la contamination, de la spéciation et de la biodisponibilité des éléments traces métalliques (ETM) dans les eaux et sédiments côtiers et fluviaux au Sénégal. Il a été mené dans différents sites de la côte de Dakar et de l’estuaire de Saint Louis. Une contamination plus importante de la colonne d’eau dans l’estuaire a été mise en évidence pour Co, Cr, Ni, Pb et Zn. Il a été noté que dans la colonne d’eau, les ETM ont tendance à s’accumuler sur les matières en suspension et la fraction labile est contrôlée par les chlorures dans la côte et le carbone organique dans l’estuaire. Ce travail a également évalué le niveau de pollution des sédiments et de leur toxicité potentielle par la détermination de divers indices. Une toxicité potentielle des sédiments sur les organismes aquatiques qui dépend de la variabilité saisonnière a été mise en évidence dans certains sites de la côte et de l’estuaire. D’un point de vue écotoxicolgique, les teneurs en Cd, Cr, Cu et Pb sont supérieures à la concentration seuil à partir de laquelle des effets biologiques sont prévisibles. Ces ETM peuvent être relargués dans la colonne d’eau lors d’une remise en suspension des sédiments par la marée, crue ou dragage ce qui augmente le risque pour l’écosystème aquatique. C’est ainsi que ce travail s’est intéressé au comportement des métaux lors de ces phénomènes. Les résultats ont montré que Pb, Zn, Cu et Cd sont très mobilisables et que leur mobilité est fortement liée à leur spéciation et leur biodisponibilité. Le suivi mené sur le terrain a montré que les essais de remobilisation permettent d’avoir une idée sur la capacité des sédiments à pouvoir relarguer les ETMThe objective of this study was to assess the trace metals contamination level, chemical speciation, bioavailability and toxicity in sediments and water column from Dakar coast and Saint Louis estuary in Senegal. For water column, the results show that the pollution of the estuary was more serious than in Dakar coast for Co, Cr, Ni, Pb and Zn; while, Cd and Cu were higher in Dakar coast. A strong affinity between metals and suspended particles has been revealed and the mobility of trace metals in estuary is controlled by dissolved organic carbon, while in coast it depends on chlorides. This study has assessed the metals trace contamination level in sediments and to examine their bioavailability and toxicity. Toxicity indexes are exceeded one in several sites suggesting the potential effects on sediment-dwelling organisms. However, seasonal variability of metal bioavailability was noted, revealing the best period to monitor metal contamination. From an ecotoxicological point of view, concentrations of Cd, Cr, Cu and Pb were above the effects range low (ERL) threshold limit of the sediment quality guidelines for adverse biological effects. The accumulated trace metals in sediment can be released into the water column due to sediments resuspension caused by tide, flood effects or dredging activities which increases the risk to aquatic ecosystem. Thus, this work is interested in the behavior of metals during these phenomena. The results showed an important mobility of Pb, Zn, Cu and Cd and their mobility is strongly correlated to their speciation and bioavailability
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Mattio, Elodie. "Développement de systèmes d'analyse en flux imprimés en 3D pour le dosage de Pb, Cd et Hg dans les eaux." Thesis, Aix-Marseille, 2018. http://www.theses.fr/2018AIXM0361.
Анотація:
La quantification des métaux dans les milieux aquatiques est un enjeu majeur, au vu de leur toxicité élevée et de leurs nombreuses sources d’émission dans l’environnement. Dans cette optique, le développement de systèmes d’analyse en ligne portables et à bas coût va permettre de réaliser des contrôles répétés et automatisés sur site. Trois métaux ont été ciblés dans cette étude : le plomb, le cadmium et le mercure. Pour développer ces systèmes, l’impression 3D a été utilisée pour réduire les coûts de fabrication et permettre la conception de modules sur mesure. Trois systèmes ont été développés, selon la méthodologie suivante : dans un premier temps, l’échantillon va être photo-oxydé pour extraire les métaux de la matrice organique et minérale, puis les métaux ciblés vont être ensuite préconcentrés sur phase solide, élués et détectés en spectroscopie UV-Visible ou en fluorescence. Les choix de la phase solide, de l’éluant et du réactif de détection vont ainsi être déterminants pour la caractérisation sélective et sensible de chaque métal. Un premier système pour l'analyse du plomb a été développé, et se compose de trois modules imprimés en 3D, accueillant une colonne de résine, un mélangeur, et une cellule de détection optique. Un second système, sous la forme d’un lab-on-valve, permet la quantification du plomb et du cadmium. Enfin le troisième système, portant sur le mercure, intègre une pièce imprimée en 3D dont la surface a été greffée avec une molécule (dithizone carboxylate) permettant l'extraction sélective du mercure du milieu. Ces systèmes conduisent ainsi à de nouvelles perspectives pour le développement de systèmes en flux plus complexes imprimés en 3DMetals determination in aqueous samples is a major challenge nowadays, in the light of their high toxicity and their numerous emission sources into the environment. In this context, the development of on-line and low-cost analytical systems allows to carry out automated on-site measurements. Three metals (lead, cadmium and mercury) have been targeted in this study. 3D printing has been used in this study to reduce fabrication costs and to allow a tailor-made conception of the units. The developed flow systems in this study are based on the same analytical methodology: first, the sample is photo-oxidized to extract targeted metals from organic and mineral matrix of the sample. Then, metals are preconcentrated on a solid phase, then eluted and detected by UV-Visible or fluorescence spectroscopy. The choices of preconcentration solid phases, eluents, and detection reagents are decisive for the selective and sensitive characterisation of each metal. The first developed system concerns lead analysis, and consists of three 3D printed units, which contain a resin column, a mixing coil, and a spectroscopic flow-cell. The second system for lead and cadmium determination contains a 3D printed lab-on-valve with eight ports, two resin columns, and a mixing coil with baffles. Finally, the third system includes a 3D printed unit whose surface has been modified by grafting a molecule with high affinity for mercury (dithizone carboxylate). This 3D printed unit provides a selective extraction of mercury after modification of its surface. The systems thus developed allow to explore the possibilities of 3D printing for the development of more complex flow systems