Дисертації з теми "Matière organique particulaire – Combustion"
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Pietraccini, Matteo. "Mechanisms involved in the fast combustion of organic powders : application to dust explosions." Electronic Thesis or Diss., Université de Lorraine, 2022. http://www.theses.fr/2022LORR0290.
Анотація:
Le risque industriel lié aux explosions de poussières est communément accepté comme élevé par la communauté scientifique, et il doit être réduit au minimum pour améliorer les conditions de travail. Cependant, la méconnaissance des phénomènes impliqués, combinée à une faible prise de conscience générale de nombreuses réalités industrielles, transforme les explosions de poussières en scénarios accidentels profondément dangereux. La manipulation des poudres est une brique fondamentale de la réalité industrielle contemporaine, et aucun raccourci ne peut être choisi pour la contourner. Pour cette raison, les explosions de poussières se confondent avec une grande variété de processus et doivent être étudiées et bien comprises. Dans la seconde moitié du XXe siècle, une transition énergétique a déstabilisé le secteur des énergies fossiles, le rendant de plus en plus vert. En conséquence, la biomasse lignocellulosique était et est toujours l'une des sources de bioénergie les plus populaires dans le monde. En outre, son énorme polyvalence et les progrès technologiques importants ont permis d'entamer la concurrence avec les combustibles fossiles. Le développement du secteur de la bioénergie et l'explosion de poussières sont les deux acteurs de ce travail. Par conséquent, les explosions de poussières organiques ont été choisies comme sujet d'étude, comprises et caractérisées pour contribuer à la connaissance scientifique de ces phénomènes. Elles peuvent être traitées comme des systèmes transitoires, turbulents et chargés de particules, ce qui les rend complexes et loin d'être simples à comprendre. Plusieurs phénomènes physico-chimiques sont impliqués dans le global. Tout d'abord, une étape de dispersion est inévitable dans une explosion de poussières. Dans cette phase, les caractéristiques de la poudre peuvent changer et avoir un impact important sur son comportement. Ensuite, les interactions entre particules sont responsables de l'agglomération et de la désagglomération dans le nuage de poussière ainsi formé. Là encore, elles peuvent modifier les caractéristiques du système, influençant son comportement thermique. Les forces cohésives peuvent conduire à une forte agrégation des particules, ce qui a notamment une incidence sur l'échelle de temps de chauffage des particules. Une large sélection de poudres organiques a été testée, et leur tendance à s'agglomérer en un nuage de poussière a été quantifiée. Troisièmement, une brique fondamentale des explosions de poudres organiques est l'étape de pyrolyse, qui peut être considérée comme une dévolatilisation responsable de la création d'une atmosphère inflammable au sein du nuage de poussière. C'est souvent l'étape limitant la vitesse du processus global, et elle doit donc être bien analysée. Ensuite, la synergie potentielle entre les phases gazeuse et solide peut conduire à un système réactif différent de la somme des deux. De nouveaux phénomènes pourraient en découler. Par exemple, les transferts radiatifs de chaleur sont des acteurs majeurs dans la phase de propagation de la flamme, fortement dépendants de la concentration en poussière et de ses propriétés optiques. En conclusion, désireux de développer une méthode originale pour déterminer la vitesse de flamme laminaire des poudres organiques, trois appareils ont été sélectionnés et comparés. Les avantages et les inconvénients de chacun ont été listés et utilisés comme critères de choixThe industry's risk associated with dust explosions is commonly accepted as high by the scientific community, and it must be reduced to a minimum to improve working conditions. However, the lack of knowledge of the phenomena involved, combined with a scarce general awareness of numerous industrial realities, transforms the dust explosions into profoundly dangerous accidental scenarios. Powder manipulation is a fundamental brick of contemporary industrial reality, and no shortcut can be chosen to bypass it. For this reason, dust explosions are merged with a large variety of processes and need to be studied and well understood. In the second half of the XX century, an energetic transition destabilised the fossil energy sector, painting it greener and greener. As a result, lignocellulosic biomass was and still is one of the most popular worldwide bioenergy sources. Moreover, its enormous versatility and significant technological progress made it possible to start the competition with fossil fuels. The development of the bioenergy sector and the dust explosion are the two actors of this work. Therefore, organic dust explosions were chosen as a study subject, comprehended and characterised to contribute to the scientific knowledge of these phenomena. They can be treated as transient, turbulent, particle-laden systems, which makes them complex and far from being straightforward to understand. Several physicochemical phenomena are involved in the global one. First, a dispersion step is unavoidable in a dust explosion. In this phase, the powder's features may change and strongly impact its behaviour. Second, particle-to-particle interactions are responsible for agglomeration and deagglomeration in the dust cloud thus formed. Again, it can modify the system's characteristics, influencing its thermal comportment. Cohesive forces may lead to strong aggregation of the particles, which has notably a mark on the particle heating time scale. A large selection of organic powders was tested, and their tendency to agglomerate in a dust cloud was quantified. Third, a fundamental brick of organic powder explosions is the pyrolysis step, which can be seen as a devolatilisation responsible for creating a flammable atmosphere within the dust cloud. It is often the rate-limiting step of the global process, and it needs thus to be well analysed. Then, the potential synergy between the gaseous and solid phases can lead to a reactive system different from the sum of the two. Some new phenomena might be generated from this. For instance, radiative heat transfers are major players in the flame propagation phase, strongly dependent on the dust concentration and its optical properties. To conclude, willing to develop an original method to determine the laminar flame speed of organic powders, three apparatuses were selected and compared. The benefits and drawbacks of each were listed and used as choosing criteria
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Savoye, Nicolas. "Origine et transfert de la matière organique particulaire dans les écosystèmes littoraux macrotidaux." Brest, 2001. http://www.theses.fr/2001BRES2034.
Анотація:
Les apports de matière organique par les rivières aux océans constituent une importante source de carbone, mais la quantité de carbone organique terrigène dans les océans semble très faible. Ce paradoxe conduit à une interrogation sur le rôle des zones littorales dans le piégeage et/ou le transport du matériel tellurique. Cette thèse a pour objectif de déterminer l'origine de la matière organique particulaire (MOP), les principaux processus qui la contrôlent, ainsi que de qualifier les transferts continent - zone littorale - océan pour deux sites représentatifs d'écosystèmes littoraux macrotidaux d'Europe occidentale : la Baie de Seine et la Rade de Brest. La Baie de Seine est un système largement ouvert sur les eaux d'une mer épicontinentale (la Manche) et qui reçoit les apports d'un grand fleuve. En période productive, la biomasse phytoplanctonique y est élevée. La Rade de Brest, alimentée par des fleuves côtiers, est un système semi-fermé qui reçoit les eaux de l'Océan Atlantique ; comparativement à la Baie de Seine, la biomasse phytoplanctonique y est faible. L'approche utilisée dans le cadre de cette étude est expérimentale. La stratégie mise en place consiste en des suivis spatiaux (des eaux douces aux eaux marines lors de situations clefs du cycle biogéochimique annuel des écosystèmes) et en des suivis temporels (à différentes stations de références) de la MOP des eaux de surface. Elle s'inscrit notamment dans les programmes PNEC (IFREMER/CNRS) - chantier Baie de Seine et SOMLIT (INSU, CNRS) - Rade de Brest. L'échantillonnage a été effectué de 1997 à 1999 dans chacun des deux sites par l'intermédiaire de cinq campagnes mi-lourdes, six courtes campagnes et plus d'une centaine de sorties en mer.
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Dubois, Anne-Sophie. "Composition et transfert trophique de la matière organique particulaire dans le Bassin d’Arcachon." Thesis, Bordeaux 1, 2012. http://www.theses.fr/2012BOR14515/document.
Анотація:
Les écosystèmes côtiers présentent une forte production biologique, soutenue par une grande diversité de sources de matière organique particulaire (autochtones : phytoplancton, microphytobenthos, phanérogames marines, macroalgues, épiphytes ; allochtones : apports continentaux), pouvant contribuer à la production secondaire. La diversité de ces sources complexifie de manière considérable le fonctionnement écologique des systèmes côtiers — e.g. cycles biogéochimiques, réseaux trophiques — et en rend sa compréhension difficile.Une étude spatio-temporelle réalisée en 2009 dans le Bassin d’Arcachon, une lagune semi-fermée qui abrite le plus grand herbier à Zostera noltii d’Europe, a été menée afin d'estimer l’origine et la composition des matières organiques particulaire en suspension (MOPS) et sédimentaire (MOS) et d'appréhender le devenir des différentes sources de matière organique dans le réseau trophique macrobenthique. Cette approche quantitative a été effectuée principalement à l’aide des rapports isotopiques et élémentaires (δ15N, δ13C et C/N) et/ ou des acides grasA l’échelle annuelle et en moyenne pour les trois stations étudiées, la MOPS est composée principalement de phytoplancton (48 ± 2%) mais aussi de matériel continental (19 ± 4%) et de microphytobenthos (16 ± 2%), les macroalgues et les phanérogames ne contribuant que peu (8 ± 1% et 5 ± 1%, respectivement). Cette composition, qui présente une saisonnalité (faible contribution du phytoplancton en hiver au profit des apports continentaux), est principalement dépendante du climat (température) et de l’hydrodynamique / hydrodynamique sédimentaire (apports continentaux, remise en suspension du sédiment). A l’échelle annuelle et en moyenne pour les six stations ayant fait l’objet du suivi annuel, la MOS est composée principalement de sources benthiques (phanérogames : 23 ± 3% ; microphytobenthos : 19 ± 1% ; macroalgues : 19 ± 5%), mais également de matériel continental (27 ± 8%) et de phytoplancton (11 ± 2%). A l’échelle de l’écosystème (étude printanière) la composition de la MOS est similaire — avec toutefois une plus forte contribution du phytoplancton, au dépend de la matière continentale. Elle est géographiquement homogène, ce que semble favoriser l’hydrodynamique du bassin d’Arcachon associée à sa faible profondeur. La principale différence spatiale apparaît entre le sédiment subtidal (faible contribution des macrophytes au profit du matériel continental) et le sédiment de l’herbier intertidal. L’étude des voies de transfert trophique de la matière organique particulaire a mis en évidence une organisation trophique complexe avec l’existence de sous-groupes au sein des déposivores d’interface et des brouteurs. A l’échelle annuelle et à l’échelle du Bassin d’Arcachon, le microphytobenthos et les phanérogames (incluant leurs épiphytes) soutiennent 90% de la production macrozoobenthique. Cette production secondaire est principalement effectuée par les déposivores (60%). Une forte bactérivorie a été mise en évidence notamment chez les déposivores et chez le suspensivore invasif Crepidula fornicata. Les bactéries représentent ainsi un intermédiaire important dans le transfert de MOP des producteurs primaires vers les consommateurs primaires. Toutefois la pression trophique qu’exercent les consommateurs primaires de la macrofaune benthique sur les producteurs primaires est relativement modeste puisque le macrozoobenthos n’absorbe que 10% de la production primaire totale du système, ce qui rend cette dernière potentiellement disponible pour d’autres compartiments biologiques. Malgré cela l’herbier à Zostera noltii représente une ressource importante pour la macrofaune benthique. Dans le contexte de sa régression, une disparition de l’herbier engendrerait une diminution de la biomasse du macrozoobenthosAbstract
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Zhang, Qijie. "Simulation de la matière particulaire dans la région parisienne, en particulier de l'aérosol organique." Paris 7, 2012. http://www.theses.fr/2012PA077206.
Анотація:
Les activités humaines dans les grandes agglomérations ("mégalopoles") provoquent des émissions de polluants importantes, avec des effets négatifs sur la qualité de l'air et la santé humaine à l'échelle locale et régionale. Les particules fines (PM) sont l'une des plus grandes préoccupations pour la santé. Les aérosols organiques constituent une partie importante de paricules fines, mais il y a encore de grandes lacunes dans les connaissances sur leurs voies de formation et il y a une incertitude considérable dans leur modélisation 3D. Dans cette thèse, les simulations de PM₂. ₅ avec le modèle de chimie-transport régionaux CHIMERE ont d'abord été évaluées avec les mesures recueillies à Paris au printemps 2007. Les résultats du modèle montrent une bonne performance de simuler l'apparition de pics, surtout pour les aérosols inorganiques qui proviennent principalement de transport à longue distance de l'Europe Nord-Est et Centrale. L'aérosol organique primaire (POA) simulé est surestimé quand il est considéré comme non-volatile par un facteur de deux, tandis que l'aérosol organique secondaire (SOA) est sous-estimé par un facteur de plus de 2. Afin d'améliorer la performance du modèle de simulation de l'aérosol organique, l'approche "Volatility Basis Set" qui formalise les nouvelles connaissances sur la volatilité de POA et le vieillissement chimique de SOA sont mises en oeuvre dans CHIMERE. Les simulations du modèle sont évaluées avec les observations au sol et aéroportées obtenues lors des deux campagnes de terrain intensives effectuées dans l'agglomération parisienne en été 2009 et hiver 2009/2010 dans le cadre du projet européen MEGAPOLI. La simulation de l'aérosol organique est significativement améliorée lorsque l'on tient compte de la volatilité des POA et l'oxydation multi-étapes de COV semi volatil lors de la campagne d'été. L'advection des masses d'air continentales à l'agglomération parisienne avec des niveaux de fond de SOA soit d'origine anthropique ou biogénique, est bien restituée par le modèle. L'accumulation de SOA dans le panache est surestimée par un facteur de deux, quand normalisée à la production photochimique d'ozone, ce facteur est dans l'incertitude de l'approche VBS. Pendant la campagne d'hiver, la formation de la SOA reste sous-estimée. Ces résultats représentent clairement des progrès dans la modélisation de l'aérosol organique dans et autour d'une grande agglomération urbaine. Le modèle a été utilisé pour estimer les contributions des sources de l'aérosol organique dans l'agglomération et dans le panache en été 2009. Dans l'agglomération, l'advection de SOA biogéniques, anthropiques et du fond de l'extérieur a été dominante, tandis que le POA émis localement à environ un quart de l'aérosol organique au total. Dans le panache, la formation de SOA anthropique, et aussi de POA âgés devient dominante. Ces résultats sont en accord général avec les études de l'attribution des sources à partir d'observationsHuman activities in large agglomerations ("megacities") cause large pollutant emissions, with negative effects on air quality and human health at a local and regional level. Fine particulate matter (PM) is one of the greatest concerns for health. Organic aerosol makes up a large part of fine PM, but there are still large gaps in the knowledge on its formation pathways and there is considerable uncertainty in its 3D modeling. In this thesis, PM₂. ₅ simulations with the regional chemistry-transport model CHIMERE were first evaluated with measurement date collected in Paris in springtime, 2007. The model results show good performance of simulating occurrence of peaks, especially for inorganic aerosols which mainly originate from long range transport from Northeastern and Central Europe. Modeled primary organic aerosol (POA) is overestimated when considered as non-volatile by a factor of two, while secondary organic aerosol (SOA) is underestimated by a factor of more than two. In order to improve the model performance of organic aerosol simulation, the volatility basis set approach which formalizes new knowledge on POA volatility and on SOA chemical aging is implemented into CHIMERE. Model simulations are evaluated with ground based and airborne observations obtained during two intensive field campaigns performed in the Paris agglomeration in summer 2009 and winter 2009/2010 in the frame of the European MEGAPOLI project. The simulation for organic aerosol is improved when taking into account POA volatility and multistep oxidation of semivolatile VOC during the summer campaign. Advection of continental air masses to the Paris agglomeration with enhanced SOA levels either from anthropogenic or biogenic origin, is well restituted by the model. SOA build-up in the plume is overestimated by a factor of two when normalized to photochemical ozone production, but this factor is within the uncertainty of the VBS approach. During the winter campaign, SOA formation is still underestimated. These results clearly represent progress in the modeling of organic aerosol in and around a large urban agglomeration. The model was used to estimate sources contributing for summer 2009 to organic aerosol in the agglomeration and in the plume. Within the agglomeration, advection of biogenic, anthropogenic and background SOA from outside was dominant, while locally emitted POA accounts to about a quarter of total OA. In the plume, anthropogenic SOA formation, and to some extent also SOA formation from aged POA becomes dominant. These results are in broad agreement with source apportionment studies from observations
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Cotrim, Da Cunha Leticia. "Caractérisation de la matière organique particulaire et dissoute dans un fleuve méditerranéen, le Tech." Perpignan, 2000. http://www.theses.fr/2000PERP0376.
Анотація:
La caractérisation de la matière organique à l'échelle des petits fleuves est idéale pour identifier les processus biogéochimiques locaus car la surface réduite du bassin versant permet une approche plus complèteCharacterisation of organic matter in small rivers and streams is important to qualify the impact of human activity and identify the main biogeochemical processes in the drainage basin. Small drainage basin areas enable a better approach to characterise and qualify the riverine organic matter
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Panagiotopoulos, Christos. "Distribution moléculaire et état de dégradation des sucres combinés dans la matière organique particulaire." Aix-Marseille 2, 2002. http://www.theses.fr/2002AIX22079.
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Nouara, Amel. "Développement d'outils analytiques pour la quantification et l'étude isotopique des composés organiques issus des feux de biomasse dans l'environnement." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2019. http://www.theses.fr/2019AIXM0329.
Анотація:
La pollution émise par les feux de biomasse (biomass burning; BB) reste un problème majeur de santé publique et du changement climatique. Afin d’améliorer notre compréhension sur l’origine et le devenir des composés issus des BB dans l’environnement, nous avons élaboré des nouvelles méthodes analytiques (isotopiques & chromatographiques) permettant de détecter les anhydrosucres ainsi qu’un ensemble de sucres les plus abondants dans les écosystèmes naturels. La première méthode développée a permis d’effectuer des mesures isotopiques à l’échelle moléculaire des sucres par EA-IRMS (δ13C) et/ou EA-AixMICADAS (∆14C) après leur purification préalable par HPLC-RI. Nos résultats ont montré la présence d’anhydrosucres dans la matière organique particulaire marine (POM) avec une signature isotopique terrestre (δ13C <−26.2‰). De plus, la signature en radiocarbone du lévoglucosane (∆14C = 33‰) issu des particules totales suspendues atmosphériques (TSP), indique sa production récente dans l’environnement. La chromatographie HPAEC-PAD est la deuxième méthode développée dans ce travail pour la caractérisation de 17 sucres simples. Cette méthode a permis la première quantification des anhydrosucres dans la POM et la matière organique à haut poids moléculaire (HMWDOM) marines à hauteur de 2% et 3% du total des sucres détectés, respectivement. D’autre part, les émissions issues des BB ont été étudiées dans les aérosols de la Mer Méditerranée par un suivi des variations annuelles des anhydrosucres. Les résultats de cette étude ont montré la forte contribution des émissions issues des BB (13%) au pool de carbone organique dans les particules PM10 qui arrivent dans le bassin MéditerranéenBiomass burning (BB) pollution is a major concern for public health and climate change. In order to improve our understanding on the origin and fate of compounds related to BB in the environment, we have developed new analytical methods (isotopic and chromatographic methods) allowing the detection of anhydrosugars as well as a broader panel of sugars in natural ecosystems. The first developed method allowed to perform for the first time compound specific isotopic measurements of individual sugars by EA-IRMS (δ13C) and/or EA-AixMICADAS (∆14C) after purification by HPLC-RI. Our results showed the presence of anhydrosugars in the marine particulate organic matter (POM) sample with a terrestrial isotopic signature (δ13C <26.2‰), indicating an external terrestrial input to marine environment. In addition, the radiocarbon signature of levoglucosan (∆14C = 33‰) from total suspended atmospheric particles (TSP) sample indicates a modern age, suggesting its recent synthesis in the environment. The HPAEC-PAD chromatography is the second method developed in the frame of this study and provided a full analysis of 17-simple sugars. This method allowed for the first time the quantification of anhydrosucres in the marine POM and high molecular weight dissolved organic matter (HMWDOM), that represent 2% and 3% of total sugars detected, respectively. In a complementary study, the emissions from BB have been also studied in aerosols from the Mediterranean Sea by monitoring the annual variations of anhydrosugars. The results of this study highlight the important contribution of BB emissions (up to 13%) to organic carbon pool in the PM10 particles arriving in the Mediterranean basin
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Galeron, Marie-Aimée. "Degradation of terrestrial particulate organic matter discharged by rivers in the Mediterranean Sea : processes, interactions and global impacts." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4120.
Анотація:
La dégradation de la matière organique terrestre intrigue les scientifiques depuis des décennies. Si l’on a longtemps cru qu’elle était réfractaire à toute dégradation en mer, il a finalement été démontré que la signature en matière organique terrestre dans les sédiments côtiers était très faible. Afin de mieux comprendre ces processus de dégradation, il est crucial d’étudier leur activité de manière globale, et d’essayer de déterminer les mécanismes en jeu.Grâce à un éventail de traceurs lipidiques mis en place dans le but de déterminer à la fois l’origine de la matière organique particulaire et les processus dégradatifs qu’elle a subi, les échantillons prélevés dans le Rhône ont été analysés, puis comparés avec ceux obtenus dans les zones arctiques et tropicales. Les rôles de la photo-oxydation et de l’autoxydation lors du transport fluvial ont été mis en évidence : si la photo-oxidation est le processus principal de dégradation de la matière organique terrestre dans le fleuve Mackenzie (Canada Arctique), c’est l’autoxydation qui tient le rôle principal dans l’Amazone. Dans le Rhône, les deux processus n’ont qu’un impact modéré sur la matière en suspension fluviale, mais une autoxydation intense a néanmoins été observée dans son panache, tout comme dans le panache du Mackenzie.Les analyses supplémentaires effectuées sur les échantillons collectés nous ont permis de formuler – et de confirmer – une nouvelle hypothèse. Une activité enzymatique lipoxygénase a pu être observée et quantifiée dans tous les échantillons étudiés, à des degrés d’activité différents dépendant des conditions localesThe degradation of terrestrial organic matter has puzzled scientists for decades. Once thought to be refractory to further degradation once at sea, it was finally shown that very little trace of a terrestrial signature was found in coastal sediments.In order to fully apprehend these degradation processes, it is crucial that we look at their global occurrence, and try to determine if the same pattern is observed in temperate areas.Using a set of lipid tracers especially designed to help us trace both the origin of the particulate organic matter and the degradative processes it had undergone, all samples collected in the Rhône river were analyzed and compared with Arctic and Tropical samples. The roles of photo- and autoxidation during riverine transport were clearly evidenced: photo-oxidation was the main degradation driver in the Mackenzie River, while autoxidation had a clearly more important role in the Amazon River. In the Rhône River, both processes had a moderate impact on riverine suspended particulate matter (SPM), but yet, an intense autoxidation was evidence in the Rhône plume, just as it was evidenced in the Mackenzie plume.Further analyses on the collected samples allowed us to formulate – and confirm – a new hypothesis. A lipoxygenase enzymatic activity was observed and quantified in all the samples studied, at various degrees depending of local conditions. This activity was shown to be induced by the variable amounts of autoxidation- or photo-oxidation deriving hydroperoxides present in the suspended particulate matter, highest at high and low latitudes
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Liénart, Camilla. "La matière organique particulaire dans les systèmes côtiers : composition, dynamique et forçages à l'échelle multi-systémique." Thesis, Bordeaux, 2016. http://www.theses.fr/2016BORD0255/document.
Анотація:
Les systèmes côtiers pélagiques sont caractérisés par de multiples apports de matière organique particulaire (MOP) d’origine autochtone (phytoplancton) ou allochtone (continentale, benthique) dont la variabilité spatiale et temporelle peut être forte. L’objectif de ma thèse était 1) de quantifier la composition de la MOP des systèmes côtiers pélagiques, 2) de déterminer les forçages à sa dynamique spatio-temporelle et 3) d’investiguer le lien entre bactéries et composition de la MOP. Cette étude a été menée sur douze systèmes (estuaire, lagune, rias, baies, littoraux) distribués sur les trois façades maritimes françaises, en combinant rapports isotopiques et élémentaires (composition), acides gras (lien MOP-bactéries) et statistiques multivariées (forçages).A l’échelle multi-systémique et/ou intra-systémique, deux grands gradients sont observés :- un gradient côte (plus forte contribution continentale et benthique) – large (MOP phytoplanctonique), principalement lié à l’hydrodynamique sédimentaire (débits des fleuves, remise en suspension du matériel benthique) et à la proximité des sources allochtones- un gradient Sud (présence de MOP issue de la diazotrophie) – Nord (absence de cette MOP), en lien avec le statut trophique (oligo vs méso/eutrophie) des systèmes.La saisonnalité de la dynamique temporelle de la composition de la MOP est fortement variable selon les sites. Elle est généralement plus forte près de la côte et plus faible au large et en zone amont de l’estuaire étudié. Cette dynamique est également reliée à l’hydrodynamique sédimentaire.Enfin, l’étude a révélé que la biomasse bactérienne est principalement associée à la MOP continentale et benthiquePelagic coastal systems are characterized by multiple inputs of particulate organic matter (POM) from autochthonous (phytoplankton) and allochthonous (continental, benthic) origin whose spatial and temporal variability can be high. The aims of my PhD were to 1) quantify POM composition in pelagic coastal systems, 2) determine the forcings to its spatio-temporal dynamics and 3) investigate the link between bacteria and POM composition. This study was conducted on twelve systems (estuary, lagoon, bays, rias, littoral) distributed over the three maritime facades of France by combining the use of elemental and isotopic ratios (composition), fatty acids (POM-bacteria link) and multivariate analysis (forcings).At multi-systems and/or intra-system scale, two main gradients are observed:- an inshore (higher continental and benthic contribution) - offshore gradient (phytoplanktonic POM) mainly related to hydrodynamics and sedimentary hydrodynamics (river flow, resuspension of benthic material) and to the proximity to allochthonous sources- a South (POM related to diazotrophy) – North (absence of this POM) gradient, associated to the trophic status (oligo vs meso/eutrophy) of the studied systems.The seasonality of spatio-temporal dynamics of POM composition is highly variable depending on the station. It is in general higher near the coast and lower offshore and upstream in the studied estuary. This dynamic is also strongly associated to sedimentary hydrodynamics.Finally, this study highlight that bacterial biomass is mainly associated to continental and benthic POM
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Navel, Simon. "Rôle des échanges à l’interface eau-sédiment et de l’activité des invertébrés sur la dégradation de la matière organique particulaire dans le milieu hyporhéique." Thesis, Lyon 1, 2011. http://www.theses.fr/2011LYO10291.
Анотація:
Les réseaux trophiques des cours d'eau de tête de bassin sont généralement dépendants d'apports extérieurs de matière organique particulaire (MOP), principalement des feuilles provenant des berges. Ces dernières sont dégradées par les effets conjoints de facteurs abiotiques (lessivage, abrasion, fragmentation physique) et d'un cortège d'organismes : bactéries, champignons et invertébrés. Une part importante des apports de MOP est enfouie dans la zone sédimentaire des cours d'eau (zone hyporhéique) dont les caractéristiques physiques influencent l'activité des microorganismes en contrôlant les conditions chimiques dans les sédiments et déterminent la distribution verticale des invertébrés benthiques. A l'heure actuelle, peu de travaux ont cherché à quantifier l'influence des interactions entre le milieu physique et les activités des organismes sur le processus de dégradation de la MOP enfouie dans le sédiment des cours d'eau. Dans ce contexte, cette thèse a pour but d'étudier le processus de dégradation de la MOP (sous forme de feuilles), et en particulier l'impact des caractéristiques sédimentaires sur la contribution des différentes communautés d'acteurs impliquées dans ce processus (microorganismes et invertébrés). Ma thèse a permis de montrer que la structure physique du milieu influence indirectement la dégradation en contrôlant l'accessibilité (taille des interstices) de la litière enfouie pour les déchiqueteurs, et dans une moindre mesure directement, quand les échanges avec la surface sont très fortement modifiés (colmatage). Les invertébrés déchiqueteurs peuvent accélérer directement la dégradation de la matière organique lorsque cette dernière est accessible. L'impact indirect des invertébrés est lié à leur capacité à remanier le sédiment (bioturbateur ou non) et modifier les conditions physicochimiques dans le sédimentPas de résumé disponible
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Galeron, Marie-Aimée. "Degradation of terrestrial particulate organic matter discharged by rivers in the Mediterranean Sea : processes, interactions and global impacts." Thesis, Aix-Marseille, 2016. http://www.theses.fr/2016AIXM4120/document.
Анотація:
La dégradation de la matière organique terrestre intrigue les scientifiques depuis des décennies. Si l’on a longtemps cru qu’elle était réfractaire à toute dégradation en mer, il a finalement été démontré que la signature en matière organique terrestre dans les sédiments côtiers était très faible. Afin de mieux comprendre ces processus de dégradation, il est crucial d’étudier leur activité de manière globale, et d’essayer de déterminer les mécanismes en jeu.Grâce à un éventail de traceurs lipidiques mis en place dans le but de déterminer à la fois l’origine de la matière organique particulaire et les processus dégradatifs qu’elle a subi, les échantillons prélevés dans le Rhône ont été analysés, puis comparés avec ceux obtenus dans les zones arctiques et tropicales. Les rôles de la photo-oxydation et de l’autoxydation lors du transport fluvial ont été mis en évidence : si la photo-oxidation est le processus principal de dégradation de la matière organique terrestre dans le fleuve Mackenzie (Canada Arctique), c’est l’autoxydation qui tient le rôle principal dans l’Amazone. Dans le Rhône, les deux processus n’ont qu’un impact modéré sur la matière en suspension fluviale, mais une autoxydation intense a néanmoins été observée dans son panache, tout comme dans le panache du Mackenzie.Les analyses supplémentaires effectuées sur les échantillons collectés nous ont permis de formuler – et de confirmer – une nouvelle hypothèse. Une activité enzymatique lipoxygénase a pu être observée et quantifiée dans tous les échantillons étudiés, à des degrés d’activité différents dépendant des conditions localesThe degradation of terrestrial organic matter has puzzled scientists for decades. Once thought to be refractory to further degradation once at sea, it was finally shown that very little trace of a terrestrial signature was found in coastal sediments.In order to fully apprehend these degradation processes, it is crucial that we look at their global occurrence, and try to determine if the same pattern is observed in temperate areas.Using a set of lipid tracers especially designed to help us trace both the origin of the particulate organic matter and the degradative processes it had undergone, all samples collected in the Rhône river were analyzed and compared with Arctic and Tropical samples. The roles of photo- and autoxidation during riverine transport were clearly evidenced: photo-oxidation was the main degradation driver in the Mackenzie River, while autoxidation had a clearly more important role in the Amazon River. In the Rhône River, both processes had a moderate impact on riverine suspended particulate matter (SPM), but yet, an intense autoxidation was evidence in the Rhône plume, just as it was evidenced in the Mackenzie plume.Further analyses on the collected samples allowed us to formulate – and confirm – a new hypothesis. A lipoxygenase enzymatic activity was observed and quantified in all the samples studied, at various degrees depending of local conditions. This activity was shown to be induced by the variable amounts of autoxidation- or photo-oxidation deriving hydroperoxides present in the suspended particulate matter, highest at high and low latitudes
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Corti, Roland. "Assèchement des cours d'eau : effets sur les communautés d'invertébrés et la dynamique de la matière organique particulaire." Phd thesis, Université Claude Bernard - Lyon I, 2013. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00828092.
Анотація:
Les transitions terrestre-aquatique jouent un rôle primordial dans le fonctionnement des écosystèmes. Dans les cours d'eau qui cessent de s'écouler périodiquement, ces transitions se développent latéralement au travers des zones ripariennes mais aussi longitudinalement le long du lit du cours d'eau. L'objectif de ce travail de thèse était de déterminer les effets de ces transitions terrestre-aquatique dans les lits des cours d'eau sur les communautés d'invertébrés terrestres et sur dynamique de la matière organique particulaire, un processus écologique fondamental au fonctionnement des cours d'eau. Les résultats montrent que communautés d'invertébrés ripariens sont peu dépendantes des ressources aquatiques du cours d'eau mais sont essentielles au maintien de la diversité en invertébrés dans les lits asséchés. La matière organique est transportée et se décompose par à coup lors des conditions aquatiques, influençant potentiellement la disponibilité en nutriments dans les réseaux hydrographiques
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Companio, Anne-Marie. "Etude de l'origine de la matière organique particulaire : chromatographie HPLC des oses constitutifs de la fraction glucidique." Aix-Marseille 2, 1990. http://www.theses.fr/1990AIX22026.
Анотація:
Ce travail est fonde sur deux preoccupations majeures: d'une part, d'adaptation d'une methode de dosage en hplc des differentes formes d'oses provenant des glucides marins; d'autre part, l'etude de la matiere organique du milieu marin et notamment la possibilite de discriminer les diverses contributions a la matiere organique marine (terrigene, anthropogene, planctonique) afin de mieux caracteriser ensuite, le biotope particulier qu'est la microcouche de surface. Basee sur la methode de mopper et johnson (1983), la methode proposee, ici, permet la detection de neuf formes d'oses avec un seuil variant de 10 a 100 picomoles selon l'ose considere. Le carbone glucidique s'avere un bon descripteur de la richesse en matiere organique particulaire totale. Toutefois la part prise par la fraction glucidique est directement proportionnelle a la productivite des eaux. Le sucre majoritaire est le glucose qui presente des teneurs maximales pour des biomasses phytoplanctoniques elevees et ne peut, en aucun cas etre considere comme le sucre terrigene. Les formes les plus associees au phytoplancton sont le glucose et le galactose. Les rapports du glucose au ribose et au fucose, indicateurs de la presence de matiere terrigene dans les sediments ne le sont pas dans le materiel particulaire. L'etude faite sur la microcouche de surface montre une accumulation preferentielle de materiel detritique qui se traduit par une fraction glucidique plus refractaire et une accumulation nette d'arabinose
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Corti, Roland. "Assèchement des cours d'eaux : effets sur les communautés d'invertébrés et la dynamique de la matière organique particulaire." Thesis, Lyon 1, 2013. http://www.theses.fr/2013LYO10048/document.
Анотація:
Les transitions terrestre-aquatique jouent un rôle primordial dans le fonctionnement des écosystèmes. Dans les cours d'eau qui cessent de s'écouler périodiquement, ces transitions se développent latéralement au travers des zones ripariennes mais aussi longitudinalement le long du lit du cours d'eau. L'objectif de ce travail de thèse était de déterminer les effets de ces transitions terrestre-aquatique dans les lits des cours d'eau sur les communautés d'invertébrés terrestres et sur dynamique de la matière organique particulaire, un processus écologique fondamental au fonctionnement des cours d'eau. Les résultats montrent que communautés d'invertébrés ripariens sont peu dépendantes des ressources aquatiques du cours d'eau mais sont essentielles au maintien de la diversité en invertébrés dans les lits asséchés. La matière organique est transportée et se décompose par à coup lors des conditions aquatiques, influençant potentiellement la disponibilité en nutriments dans les réseaux hydrographiquesAquatic-terrestrial transitions play a major role in the functioning of ecosystems. In rivers that periodically cease to flow, these transitions move laterally in riparian zones and longitudinally along dry riverbeds. The objective of this thesis was to determine in drying rivers the effects of aquatic-terrestrial transitions on terrestrial invertebrate communities and on particulate organic matter dynamic, a key ecological process for ecosystem functioning. The results show that riparian communities are poorly dependent on aquatic resources from the rivers but are essential to invertebrate diversity in dry riverbeds. Organic matter has a pulsed dynamic in drying rivers with transport and processing stages limited to aquatic conditions, potentially influencing nutrient availability in river networks
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Euzenat, Charly. "Contributions à la simulation de l’enlèvement de matière par abrasion." Thesis, université Paris-Saclay, 2020. http://www.theses.fr/2020UPAST059.
Анотація:
La réalisation des pièces mécaniques à forte valeur ajoutée implique des temps d'usinage conséquents et nécessite parfois une finition des surfaces fonctionnelles par abrasion pour atteindre les spécifications requises. La bonne définition des paramètres de la gamme de fabrication joue un rôle important dans l'obtention l'état de surface final sur les pièces produites. Dans ce contexte, la maîtrise des exigences est encore réalisée de manière empirique.La thèse sur le polissage des surfaces fonctionnelles et plus particulièrement sur la prédiction et la simulation réaliste des effets des procédés d'abrasion sur la topographie des surfaces. Les travaux proposés contribuent à étudier de nouvelles méthodes de simulation pour l'abrasion. Plus particulièrement, l'enjeu scientifique de ces travaux est de créer une rupture vis-à-vis des simulations classiques à base de maillages, par l'utilisation de méthodes particulaires, et d'en évaluer les performances dans ce contexte. Les résultats de simulation obtenus dans le cadre d'essais d'indentation et de rayage ont été comparés à des essais et sont concluants. Cependant, les temps de simulation sont trop grands pour envisager une simulation d'abrasion complète mettant en œuvre le passage de centaines de grains abrasifs.Pour pallier ces difficultés, le développement d'un modèle d'abrasion basé sur la représentation implicite des surfaces a été mené. Le procédé d'abrasion est modélisé en utilisant ce formalisme de représentation des surfaces. Une gamme de fabrication complète allant de l'usinage à l'abrasion est simulée avec succès et est validée expérimentalement. Les modèles étudiés pourraient être une base au développement d'un outil de simulation industriel. L'apport des simulations au profit de l'automatisation des opérations d'abrasion et de l'optimisation des gammes de fabrication pourrait permettre d'augmenter la productivité et la qualité des pièces mécaniquesThe production of mechanical parts with high added value involves significant machining times and sometimes requires the functional surfaces to be finished by abrasion in order to achieve the required specifications. The correct definition of the parameters of the manufacturing process plays an important role in obtaining the final surface finish on the parts produced. In this context, the control of involved parameters is still carried out empirically.The thesis focuses on the polishing of functional surfaces and in particular on the prediction and realistic simulation of the effects of abrasion processes on surface topography. The proposed work contributes to the study of new simulation methods for abrasion. More specifically, the scientific challenge of this work is to create a breakthrough with conventional simulations, using meshless methods, and to evaluate their performance in this context. The simulation results obtained in indentation and scratching tests have been compared to experimental results and are in agreement. However, the simulation times are too long to envisage a complete abrasion simulation involving the passage of hundreds of abrasive grains.To overcome these difficulties, the development of an abrasion model based on the implicit representation of surfaces was carried out. The abrasion process is modelled using this surface representation formalism. A complete manufacturing process from machining to abrasion is successfully simulated and experimentally validated. The models studied could be a possible foundation for the development of an industrial simulation framework. The contribution of simulations to the automation of abrasion operations and the optimization of manufacturing processes could help to increase the productivity and quality of mechanical parts
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Kerherve, Philippe. "Les monosaccharides marqueurs de l'origine et de l'état de dégradation de la matière organique particulaire en milieu marin." Perpignan, 1996. http://www.theses.fr/1996PERP0247.
Анотація:
Le premier objectif de ce travail consistait a la mise au point d'un protocole d'analyse des monosaccharides presents dans les echantillons de materiel organique particulaire marin. Cette mise au point comprend la recherche d'un protocole d'hydrolyse commun aux trois types de matrices particulaires (materiel en suspension et de piege a particules et sediment) et la recherche des conditions d'elution qui permettent de discriminer correctement par hpaec (high-ph anion-exchange chromatography) les monosaccharides. Par la suite, l'etude de la fraction glucidique a ete appliquee dans le cadre de programmes europeens sur trois sites mediterraneens: les sites nord baleares (golfe du lion et mer des baleares), adriatique et egee-ionien. Des echantillons de sediment superficiel collectes sur le site nord baleares ont ainsi ete analyses. Malgre la grande diversite physiographique et bathymetrique des stations de sediments superficiels, les teneurs en co et en sucres totaux (tcho) ne varient que d'un facteur 2. Cette relative homogeneite s'observe egalement pour les echantillons des pieges a particules places dans le golfe du lion au niveau du canyon lacaze-duthiers et ce, malgre d'importantes fluctuations des flux de masse. La forte variabilite spatio-temporelle qui affecte les transferts particulaires sur ce site ne touche donc pas la qualite de ce materiel. Cette constance qui se manifeste egalement dans la composition monosaccharidique n'est toutefois pas absolue car il existe quelques echantillons qui se signalent par des compositions monosaccharidiques specifiques. Ces signatures particulieres nous permettent ainsi de determiner la source biologique dominante. La predominance d'une source biogene dans un echantillon traduit egalement un materiel relativement frais (forte teneur relative en hexoses) qui a donc rapidement sedimente. La composition monosaccharidique va ainsi pouvoir conserver le signal de cette source, malgre les processus de degradation qui interviennent dans la colonne d'eau et malgre les dilutions par les autres sources biologiques. Par comparaison entre les donnees des pieges de fond et de sediment superficiel, une etude a ete menee sur la degradation a l'interface eau-sediment de la matiere organique. L'interface se revele donc comme une zone de forte activite biologique responsable d'une diminution des teneurs en co et en tcho de 2 a 4 par rapport au materiel des pieges de fond. Cette degradation, a l'interieur du pool glucidique, semble selective puisque la teneur relative moyenne en arabinose diminue et celle en glucose augmente. Ces resultats s'expliquent par le fait que l'arabinose represente le principal constituant des polysaccharides structuraux et refractaires des vegetaux superieurs, tandis que le glucose doit representer le principal monomere des polysaccharides de reserve, plus labiles et plus facilement assimilables par l'activite heterotrophique. Ce travail a egalement mis en evidence l'intensite des processus de transfert sur le canyon lacaze-duthiers qui tranche nettement avec les tres faibles flux de masse observes sur les sites adriatique et egee-ionien. Qualitativement ceci se traduit pour les deux derniers sites par un materiel biogene beaucoup plus riche en co et en tcho. L'ensemble de ces informations nous ont donc permis d'ebaucher des mecanismes d'alimentation et ainsi d'ameliorer nos connaissances sur les cycles biogeochimiques qui affectent les transferts de materiel dans les trois sites d'etude.
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Personeni, Emmanuelle. "Dynamique du carbone et de l'azote lors de la décomposition in situ de litières racinaires de graminées prairiales." Paris 6, 2004. http://www.theses.fr/2004PA066263.
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Thibault, Alexandre. "Dynamique de la matière organique dans la Seine : approche globale et moléculaire." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2018. http://www.theses.fr/2018SORUS284.
Анотація:
Les estuaires sont des écosystèmes importants pour l’environnement et l’économie et sont le lieu de nombreuse transformation de la matière organique (MO). La dynamique de la MO dans les estuaires est complexe, et est rarement étudiée à l’échelle moléculaire. L’objectif principal de cette étude est de contraindre la dynamique de la MO dans l’estuaire de Seine. Pour cela, cinq campagnes ont été réalisées dans l’ensemble de l’estuaire et ont permis l’analyse de la MO dans l’ensemble de ses compartiments (dissous – MOD, particulaire – MOP et sédimentaire). La MO a été caractérisée au niveau global (composition élémentaire et isotopique), au niveau structural (résonance magnétique nucléaire du carbone) et au niveau moléculaire (lipides et thermochimiolyse). L’ensemble des techniques ont pu montrer que chaque compartiment avait des propriétés chimiques très différentes : la MOD est enrichie en MO aquatique dégradée, alors que la MOP et la MO sédimentaire sont plus terrigènes. Le bouchon vaseux semble avoir un impact majeur sur la qualité de la MO, notamment grâce à des bactéries dégradant fortement la MO terrigène dans la MOP et augmentant la proportion de MO aquatique. De plus, les sédiments de l’estuaire de Seine n’enregistrent pas la composition totale de la MOP, mais sont enrichis en MO terrigène, moins labile. Enfin, lors de l’enfouissement de la MO sédimentaire, cette dernière s’enrichit en MO terrigèneEstuaries are important ecosystems from environmental and economical point of views and are the place of numerous transformations of organic matter (OM). The dynamics of OM in estuarine systems is complex and was only rarely investigated at the structural or molecular level. The aim of this study was to constrain the sources and fate of the OM in the Seine Estuary. The spatiotemporal dynamics of the OM along the estuary was investigated by comparing the bulk (elemental and isotopic composition), structural (solid state 13C nuclear magnetic resonance) and molecular (lipids and thermochemolysis) features of the different pools of OM – dissolved OM (DOM), particulate OM (POM) and sediment OM collected during five sampling campaigns. All analyses show that each compartment has different chemical properties: DOM is enriched in degraded aquatic OM, while POM and sediment OM are enriched in terrigenous OM. The maximum turbidity zone has an impact on OM quality with a high bacterial activity leading to the degradation of terrigenous OM and a higher proportion of aquatic OM. This study shows that sediment OM does not reflect the composition of the POM in the water column and is enriched in terrigenous OM. Moreover, when the sediment is aging, the proportion of terrigenous OM is increasing
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Kania, Manon. "Caractérisation des dépôts de surface des filtres plantés de roseaux à écoulement vertical. Rôle et évolution de la matière organique particulaire." Thesis, Lyon, 2018. http://www.theses.fr/2018LYSEI045/document.
Анотація:
Dans les filtres plantés de roseaux à écoulement vertical, la percolation des eaux usées à travers le milieu filtrant entraine la rétention physique des matières en suspension à la surface des filtres, et leur accumulation conduit à la formation d’une couche de boue principalement sur le premier étage des filtres. Longtemps considérée comme un facteur de risque de colmatage, cette couche de surface est aussi un compartiment majeur de la performance du système. Dans l’objectif de mieux connaitre la nature et l’évolution des dépôts qui la constituent, des échantillons issus de 14 stations en fonctionnement ont été prélevés pour analyser notamment la nature de leur matière organique particulaire et son évolution. Les résultats ont montré que les dépôts de stations de plus de trois ans de fonctionnement tendent vers un état similaire, caractérisé par la présence de composés organiques stables et complexes et par une plus faible réactivité de la matière organique particulaire. Les dépôts provenant de stations de moins d’un an de fonctionnement présentent une signature particulière, caractérisée par une matière organique réactive et peu mature. En complément de cette évolution en surface du filtre, la matière organique particulaire des eaux usées entrantes peut également subir des modifications au sein du process d’un filtre planté de roseaux. La présence d’un lit bactérien comme traitement additionnel participe à l’hydrolyse et à la transformation de la matière organique particulaire par des processus de minéralisation et d’humification. L’ajout de chlorure ferrique favorise l’agrégation de la matière. Enfin, des polluants organiques et métalliques d’intérêt ont fait l’objet d’une première quantification dans ces dépôts afin d’estimer leur rétention pour mieux appréhender les risques potentiels en cas de dysfonctionnement ou d’épandage. L’étude du comportement à la lixiviation en fonction du pH a permis de mettre en évidence que la libération de certains éléments traces est liée à celle de la matière organiqueThe percolation of unsettled wastewater in French Vertical Flow Constructed Wetlands (VFCWs) causes the formation of a sludge layer at the surface of the first stage filter due to the retention of sludge deposits. Although the growth of this layer over the years of operation is a potential source of clogging risks, it also largely contributes in the performance of the system, depending on its properties. In order to better understand these phenomena, surface sludge deposits samples taken from 14 VFCW sewage treatment plants were collected and analyzed. Results showed that the structure and composition of the sludge deposits from treatment plants with more than three years of operation time were remarkably similar, characterized by the presence of stable and complex organic compounds and a low reactivity and biodegradability of the particulate organic matter. Deposits from treatment plants with less than one year of operation time were composed of more reactive and less mature organic matter. The particulate organic matter of the inflow wastewater was also shown to undergo modifications within the treatment chain of the vertical flow constructed wetland. The implementation of a biological trickling filter as an additional treatment prior to the filter stages was found to induce the transformation of soluble and particulate organic matter through mineralization and hydrolysis, and to contribute to humification probably by the detachment of biofilm fragments. The injection of ferric chloride used to precipitate phosphates was found to promote aggregation within the sludge deposits. Finally, the role of the sludge layer in the retention of a selection of organic and metallic pollutants in VFCW systems has been evaluated by analyzing sludge deposits samples. Detergents were found at higher concentrations than PCPP. The potential release of the sorbed contaminants was studied using leaching tests as a function of pH. Results showed that the release of some trace metals (mostly copper) was governed by the leaching behavior of organic matter
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Houri-Davignon, Cécile. "Contribution à l'étude des relations entre les apports de matière organique particulaire à l'interface eau-sédimemt et l'activité minéralisatrice du micro-méiobenthos." Bordeaux 1, 1990. http://www.theses.fr/1990BOR10578.
Анотація:
Les relations entre la quantite et la qualite de la matiere organique particulaire deposee a l'interface eau-sediment et l'activite mineralisatrice du benthos ont ete etudiees selon des criteres biogeochimiques, depuis la cote jusqu'au bas du talus continental aquitain. La mise au point methodologique de la mesure des activites metaboliques (consommation d'oxygene et activite des systemes transporteurs d'electrons) et l'interpretation des resultats selon les organismes sont exposees dans une premiere partie. L'application des methodes etablies a quelques types d'interface eau-sediment caracterises par des apports carbones differents est presentee dans une seconde partie. Une nouvelle interpretation de l'activite ets et de ses relations avec la qualite de la matiere organique particulaire est proposee
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Lin, Rong Gen. "Etude du potentiel de dégradation de la matière organique particulaire au passage eau douce-eau salée : cas de l'estuaire de la Gironde." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10561.
Анотація:
Estimation du potentiel de degradation de la matiere organique particulaire (m. O. P) dans un estuaire. Mise au point et comparaison de differentes techniques (tests d'incubation, extractions chimiques, approches biochimiques) les mieux adaptees a l'etude d'echantillons du milieu estuarien. On montre que la disponibilite reelle d'une matiere organique pour le biota est correlable a la valeur nutritive de la meme fraction organique mesuree par la somme proteine + glucide + lipide ou par la quantite de carbone organique extrait apres attaque chimique moderee. Application de ces methodes a l'analyse de la degradabilite d'un bilan du carbone organique en transit
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Fumenia, Alain. "Dynamique spatiale et temporelle de la biomasse organique particulaire synthétisée dans une région océanique fortement influencée par la fixation de diazote atmosphérique (campagne océanographique OUTPACE dans le Pacifique tropical sud-ouest)." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2020. http://www.theses.fr/2020AIXM0173.
Анотація:
Dans le Pacifique tropical sud-ouest (WTSP), la dynamique de la matière organique particulaire (MOP) est contrôlée par deux systèmes planctoniques à priori distincts. Dans la couche de mélange, la MOP produite présente un excès d’azote par rapport à la valeur attendue par la stœchiométrie de Redfield, avec un rapport N:P de 19±2. Nos résultats démontrent que l’intense fixation biologique de diazote (N2) mesurée dans cette région est la principale source d’azote nouveau capable de soutenir la production de MOP enrichie en N.Des relations statistiquement significatives ont été observées entre les valeurs de bbp et de NOP (POP) (R²=0.87 et 0.91, respectivement), permettant de définir des proxys optiques (PONopt et POPopt) de la biomasse organique particulaire. Sur toute la période d’étude (3 années), des augmentations significatives de PONopt sont observées uniquement dans l’Archipel Mélanésien et en période stratifiée. Cette production de biomasse autotrophe (et de particules associées) est soutenue que par l’apport d’azote via le processus de fixation de N2.À proximité du fond de la couche euphotique (Z01), dans les eaux de subsurface faiblement éclairées mais suffisamment riches en éléments nutritifs, un maximum de chlorophylle-a (Chla) de subsurface (SCML) est associé en permanence à un maximum de biomasse organique particulaire. Les résultats montrent qu’une production communautaire nette relativement faible mais positive (0.08 ± 0.01 mmol m-3 j-1 en moyenne) dans les couches faiblement éclairées entre Z01 et la profondeur à laquelle le PAR est réduit à 0.1% de sa valeur de surface (Z001)In the Western Tropical South Pacific (WTSP), the dynamics of the particulate organic matter (POM) derives from two distinct planktonic systems in this oligotrophic region.In the mixed layer, the POM presents an excess of nitrogen with respect to the Redfield stoichiometry, with a N:P ratio of 19 ± 2. In this study, the high rates of biological dinitrogen fixation (N2) measured in this region has been pointed as the main source of new nitrogen, supporting the N-enriched POM production.Statistically significant relationships between bbp and PON (and POP) concentrations were established (R² = 0.87 and 0.91, respectively), allowing to define, for the first time, optical proxies (PONopt and POPopt) of particulate organic biomass. During the stratified periods of the studied period (3 years), significant increases in PONopt are observed only in the Melanesian Archipelago. These recurrent increases of PON concentrations in this area can only be supported by nitrogen input via the N2 fixation process.In the vicinity of the euphotic depth (Z01), a Subsurface Maximum of Chlorophyll-a (Chla) Layer (SCML) is permanently associated with a maximum of particulate organic biomass. By using O2 data collected by the float FA on a seasonal time scale, the calculated Net Community Production (0.08 ± 0.01 mmol m-3 d-1 on average) exhibited a low but positive value within the SCML, in the dimly lit layers between Z01 and the depth in which the measured PAR is reduced to 0.1% of its surface value (Z001)
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Njomgang, Rosaline. "Modélisation des interactions de la matière organique des sols avec les métaux : Etude des systèmes Fer (III) - acides Dihydroxybenzoïques et Fer (III) - Polycondensats." Reims, 1987. http://www.theses.fr/1987REIMS007.
Анотація:
02etude par potentiometrie et spectrophotometrie des complexes entre fe(iii) et mn(ii) avec les acides dihydroxybenzoiques, avec des interactions du type salicylate ou du type pyrocatecholate, et avec leurs polycondensats. Les resultats permettent de prevoir certaines interactions avec les substances humiques des sols
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Bee-Debras, Agnès. "Etude des systèmes cuivre (II) - acides dihydroxybenzoïques et cuivre (II) - polycondensats : modélisation des interactions de la matière organique des sols avec les métaux oligo-éléments." Reims, 1987. http://www.theses.fr/1987REIMS004.
Анотація:
L'etude porte d'abord sur la complexation des acides dihydroxybenzoiques, puis sur celle de leur polycondensats, cela amenant a une meilleure comprehension des interactions entre les oligoelements et les acides humiques provenant des sols de champagne
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Darnaude, Audrey. "Apports fluviaux en zone côtière et réseaux trophiques marins benthiques : Transfert de matière organique particulaire terrigène jusqu'aux poissons plats au large du Rh^one." Aix-Marseille 2, 2003. http://www.theses.fr/2003AIX22025.
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Villeneuve, Jean-Pierre. "Géochimie des composés organochlores dans l'environnement marin." Paris 6, 1986. http://www.theses.fr/1986PA066153.
Анотація:
Les composés organochlores sont particulièrement bien adaptés à l'étude des formes de transport et de distribution des polluants en Méditerranée. Mécanismes de transport de ces composés à travers l'équilibre phase particulaire-phase dissoute. A l'aide des trois réservoirs, atmosphère, eau, sédiment, on essaie de préciser les phénomènes propres à chaque interface.
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Pineault, Simon. "Signature isotopique du carbone et de l'azote dans la matière organique particulaire de la glace de mer en Arctique : facteurs de contrôle et applications écologiques." Thesis, Université Laval, 2011. http://www.theses.ulaval.ca/2011/28049/28049.pdf.
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Grimm, Christian. "Charge particulaire fluviale : effet sur productivité primaire et implications sur le cycle global du carbone organique." Thesis, Toulouse 3, 2017. http://www.theses.fr/2017TOU30322/document.
Анотація:
L'apport de matière particulaire fluviale (MPF) aux eaux naturelles joue un rôle essentiel dans le cycle global des éléments et influence le cycle du carbone organique (Corg) de deux façons: 1°, les MPF comprennent une source importante d'éléments nutritifs qui peuvent augmenter la production primaire dans les océans. Par exemple, le flux global de MPF de nutriments tels que Si, P et Fe dépasse son flux dissous par des facteurs de 50, 100 et 350. 2°, l'apport de MPF des continents aux océans est un contrôle majeur de la séquestration du Corg, un processus essentiel dans la réduction du CO2 à long terme par le cycle de Corg. Pour explorer le lien entre l'apport de MPF et la production primaire dans les eaux naturelles, une série d'expériences de croissance a été réalisée impliquant deux producteurs primaires abondants: la cyanobactérie d'eau douce Synechococcus sp. (SYN), et la diatomée marine Thalassiosira weissflogii (TW). Des expériences ont été réalisées en présence et en l'absence de différentes MPF et à différents niveaux nutritifs initiaux. Les résultats démontrent que les MPF augmentent nettement la croissance de la biomasse en fonction de la concentration du MPF. Dans les expériences menées avec la cyanobactérie SYN, la présence de MPF a 1) déclenché une croissance bactérienne dans des conditions pourtant défavorables, 2) augmenté la concentration totale de biomasse et 3) déclenché une croissance bactérienne même après la consommation des nutriments initiaux. L'effet positif des MPF sur la croissance de la diatomée marine TW a été le plus évident pour les expériences n'impliquant pas de nutriments, où les diatomées se sont multipliées linéairement en présence de MPF alors que ces cultures sont mortes en absence des MPF. De plus, des études MEB ont montré un contact physique direct entre les microbes ou les substances organiques excrétées par les microbes et les MPF. Conformément aux travaux issus de la littérature, nous suggérons que les microbes peuvent acquérir des nutriments directement à partir des minéraux, ce qui augmenterait le potentiel des MPF en tant que source de nutriments. Le contact direct suggère aussi une augmentation de l'efficacité de piégeage du Corg par l'augmentation 1) du contenu de Corg absorbé sur les surfaces minérales, 2) de l'agglomération des particules organiques et inorganiques et donc la formation de neige marine ou 3) des vitesses de chute de Corg par "mineral ballasting". La fixation directe des microbes sur les surfaces minérales a également été observée dans les échantillons naturels obtenus au cours d'une étude de terrain sur la côte sud islandaise. Dans l'ensemble, cette étude fournit des preuves expérimentales de l'importance des MPF dans le cycle de Corg grâce à son impact sur la production primaire. En outre, ces travaux rassemblent des preuves que les MPF peuvent faciliter l'inhumation de Corg grâce à la fixation de microbes sur les surfaces ou à la formation des agglomérats minéraux- microbes qui chutent rapidement dans la colonne d´eau. Des études complémentaires ont été effectuées pour évaluer la qualité des compositions isotopiques du carbone, afin de préserver les estimations des taux de séquestration du Corg à travers une période géologique donnée. Les variations du degré de production primaire et du piégeage du Corg au cours des temps géologiques sont conservées dans la signature isotopique du C des carbonates. L'utilisation de ces signatures pour reconstruire les conditions environnementales passées exige cependant que ces signatures soient conservées pour des vastes échelles de temps. Les résultats expérimentaux démontrent que la composition isotopique du C de la calcite évolue continuellement vers l'équilibre isotopique entre les fluides et les minéraux. Cette observation suggère que les compositions isotopiques de C dans la calcite pourraient changer notablement si la calcite était constamment dans un déséquilibre isotopique avec son fluide coexistantThe supply of riverine particulate material (RPM) to natural waters plays a vital role in the global cycle of the elements and is considered to influence the organic carbon cycle in two ways. First, RPM comprise a vast source of nutrients which can increase primary production in the oceans. For example, the global RPM flux of nutrients such as Si, P and Fe exceeds its corresponding dissolved flux by factors of 50, 100 and 350. Second, the supply of RPM to the oceans is a major control of organic matter (Corg) burial, an essential process in the long term CO2 drawdown via the organic pathway. To explore the link between RPM supply and primary production in natural waters, a series of microcosm growth experiments was performed with two common primary producing microbes, the freshwater cyanobacteria Synechococcus sp. and the marine diatom Thalassiosira weissflogii. Experiments were performed in the presence and absence of different RPM at different initial nutrient levels. Results demonstrate that RPM significantly increase bacterial biomass growth as a function of RPM concentration. Notably, in experiments conducted with the freshwater cyanobacteria Synechococcus sp., the presence of RPM 1) triggered bacterial growth in otherwise unfavorable conditions, 2) increased total biomass concentration, and 3) induced steady bacterial growth even after consumption of the initial nutrients. The positive effect of RPM on the growth of the marine diatom Thalassiosira weissflogii was most obvious in nutrient free experiments where cultures grew linearly with time in the presence of RPM, whereas these cultures died in RPM free controls. Furthermore, SEM investigations showed direct physical contact between microbes or microbially excreted organic substances and the particulates. In accord with reports in the literature, we suggest that microbes may acquire nutrients directly from the rock, which would again enhance the potential of RPM as source of limiting nutrients. The direct physical contact also suggests an increase in the burial efficiency of Corg through either 1) increasing Corg content absorbed on mineral surfaces, 2) increasing agglomeration and marine snow formation of organic and inorganic particles or 3) increasing organic matter settling velocities through mineral ballasting. The direct attachment of microbes on mineral surfaces was also observed in natural samples obtained from a field study at the Icelandic South coast. The positive effect of RPM on microbial growth and its effect on Corg burial are complimentary. Agglomeration is a function of suspended particle concentration, organic or inorganic. An elevated biomass concentration induced by the presence of RPM results in a high total suspended matter concentration, thus increasing the particle agglomeration rate. Taken together, this study provides experimental evidence for the importance of RPM in the organic C-cycle through its positive impact on primary production. Furthermore, it compiles evidence that particulates may facilitate organic matter burial through direct attachment of microbes on sediment surfaces or the formation of fast settling mineral/microbe agglomerations. Complimentary studies were performed to assess the quality of carbon isotope compositions to preserve estimates of Corg burial rates over geological time. Variations in the degree of primary production and Corg burial during Earths' history are recorded in the C-isotopic signature of marine carbonates. The use of carbon isotopic signatures in carbonates to reconstruct past environmental conditions, however, requires that these signatures are preserved over vast timescales. Experimental results demonstrate, that the carbon isotopic composition of calcite continuously evolves towards mineral-fluid isotopic equilibrium. This observation suggests that calcite C-isotopic compositions might change noticeably if the calcite were continuously in isotopic disequilibria with its co-existing fluid
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Brugeaille, Michèle. "Qualification et quantification des biomasses dans la matière organique particulaire au sein de différents écosystèmes planctoniques et benthiques par mesure de l'activité des systèmes transporteurs d'électrons." Bordeaux 1, 1988. http://www.theses.fr/1988BOR10609.
Анотація:
Divers parametres biochimiques et biologiques sont etudies au niveau de plusieurs ecosystemes aquatiques (loire, lac leman et lac pavin), sedimentaire (bassin d'arcachon et estuaire de la gironde) et pour l'interface eau-sediment de reservoirs a poissons (domaine de certes, bassin d'arcachon). Caracterisation et quantification des biomasses dans la fraction organique particulaire de ces milieux
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El, Azzi Désirée. "Transfert de polluants organiques et inorganiques dans les hydrosystèmes en période de crue : interactions avec les matières en suspension et la matière organique." Toulouse 3, 2012. http://thesesups.ups-tlse.fr/1885/.
Анотація:
Le transfert des polluants organiques et inorganiques dans les hydrosystèmes est très documenté mais rares sont les études qui s'intéressent à ces transferts en période de crue et dans des situations de multi pollutions. Cette thèse s'inscrit dans ces problématiques-là. Sachant que les flux les plus importants de polluants sont exportés durant les épisodes de crue, nous avons effectué un suivi rigoureux de la crue de mai 2010 sur le bassin versant (BV) de la Save (1110 km2, sud ouest de la France). Un échantillonnage intensif permet de décrire avec précision la réponse du cours d'eau aux fortes précipitations sur le BV. Les principaux paramètres contrôlant le transfert des polluants (carbone organique dissous (COD) et particulaire (COP) et matières en suspension (MES)) sont plus concentrés en crue qu'en étiage. Ces paramètres, ainsi que les polluants voient, pour la plupart, leur teneur augmenter avec le débit. Une séparation des composantes de l'écoulement fluvial par découpage de l'hydrogramme de crue montre que les polluants sont majoritairement apportés dans l'écoulement de surface adsorbés aux MES pour les moins solubles et dans l'écoulement de subsurface liés au COD pour les plus solubles. Au niveau des MES, le polluant peut se lier à différentes fractions (matières organiques, argiles et oxydes). Afin de mieux comprendre les liens établis entre un polluant et les MES au cours de son transfert, nous nous sommes focalisé dans le cadre projet CRUMED (EC2CO-INSU/CNRS), sur la dynamique du Cu dans le BV de la Baillaury (18,2 km2) à Banyuls sur Mer dans les Pyrénées-Orientales. Sur ce BV viticole méditerranéen, la bouillie bordelaise (sulfate de cuivre) est appliquée sur les parcelles depuis des siècles. Ces traitements ont entraîné un enrichissement en Cu, par rapport à la roche mère locale, des sols, des sédiments de fond et des MES. La contribution anthropique à cet enrichissement est supérieure à 60%. Une extraction chimique séquentielle montre que le Cu dans les échantillons peu contaminés est surtout dans la fraction résiduelle stable alors que dans les échantillons contaminés, il est dans les fractions non résiduelles, principalement lié aux oxydes de fer. La signature isotopique des fractions obtenues montrent que le Cu transporté dans la solution et celui lié à la matière organique ne subissent pas de fractionnement. La combinaison de ces 2 approches permet de mieux comprendre la distribution et la mobilité de l'élément dans l'environnement. Cependant, dans les milieux anthropisés, un polluant est rarement seul et la présence d'autres polluants peut influencer son adsorption. Afin de mettre en évidence l'existence de ces influences mutuelles, nous avons mené une expérimentation sur l'adsorption des polluants organiques et inorganiques sur des MES issues de la Save en crue. On montre que l'adsorption des polluants seuls dans le milieu est, dans la plupart des cas, différente de celle en présence d'autres polluants. Les éléments traces métalliques (ETM) étudiés (Cu et Cd) sont peu sensibles à la présence de polluants organiques étudiés (alachlore et aclonifène), alors que les pesticides s'adsorbent plus (alachlore) ou moins (aclonifène) en présence d'autres polluants (ETM ou pesticides). L'ordre de la présence dans le milieu modifie aussi le taux d'adsorption. L'influence se ferait soit par compétition pour les mêmes sites de fixation soit par formation de complexes entre les polluants modifiant leur solubilité. Ces résultats originaux ouvrent de nouvelles perspectives et suscitent de nouvelles expérimentations pour mieux caractériser les liaisons polluants-MES et les relations entre les différents polluants lors de l'adsorption sur les MESThe mechanisms involved in the transfer of organic and inorganic pollutants to streams in agricultural watersheds are largely studied. However, few studies concern storm events responsible for the transportation of large quantities of pollutants to the outlet and they rarely take into account a multi-pollution dynamic. A heavy monitoring was therefore conducted during the storm event of May 2010 at the outlet of the Save river (1110 Km2) in the south west of France. The majority of pollutants and their controlling factors (dissolved and particulate organic carbon (DOC and POC) and suspended particulate matter (SPM)) are more concentrated during storm flow than base flow and their concentration increases with stream water discharge. Pollutants are also more concentrated during these events. Hydrograph separations showed that pollutants are primarily transported in the surface runoff adsorbed onto SPM when they have a low solubility (hydrophobic) and in the subsurface runoff linked to DOC when they are soluble. Different kinds of chemical bonds can exist between pollutants and the different SPM fractions (organic matter, clay and oxides). In order to investigate these bonds, we studied in particular Cu dynamic in the small wine growing catchment of Baillaury (18. 2 Km2), close to Banyuls sur Mer (Eastern Pyrénées), within the framework of the CRUMED project (EC2CO-INSU/CNRS). This Mediterranean type-flow regime stream is mostly cultivated with vineyards and has been treated with Bordeaux mixture for centuries. Moderate to significant enrichments of soils at different depth, river bottom sediments and suspended matters were revealed. Anthropogenic contribution to this enrichment is estimated between 50 and 85 % in all samples showing that the Cu present in the river is mainly due to agricultural practices. Sequential chemical extractions SCE) allow us to determine Cu distribution in the different residual and non-residual fractions (exchangeable, acido-soluble, Mn and Fe oxides, organic matter), showing that anthropogenic Cu is mainly adsorbed onto iron oxides. The isotopic Cu composition measured in each fraction shows that Cu transported in solution and adsorbed onto organic matter seems to be associated without any fractioning. Gross samples have signatures similar to the bedrock and so studying the detailed SCE fractions is essential. Combining SCE and isotopic signatures is a powerful tool to understand Cu distribution and transfer in the environment. However, in the environment, a pollutant is rarely alone and other pollutants can influence its fate. Therefore, in order to investigate the influence of the presence of other pollutants on a pollutant's adsorption, organic (two pesticides: alachlore and aclonifen) and inorganic (two heavy metals: Cu and Cd) pollutants adsorption on natural SPM (collected in the Save river during the flood) were studied. Most studied pollutants were influenced by the presence of one or more other pollutants in the water, trace metals to a lesser extent than pesticides. The order of presence in the water also influences the adsorption rate of the pollutant onto SPM. The mutual influence can be due to competition for the same adsorption sites or to the creation of complexes between pollutants. These complexes can modify the adsorption capacities of each pollutant. These original results obtained in this work open up new perspectives and requests
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Veyssy, Eric. "Transferts de matières organiques des bassins versants aux estuaires de la Gironde et de l'Adour (Sud-Ouest de la France)." Bordeaux 1, 1998. http://www.theses.fr/1998BOR10529.
Анотація:
A l'aide d'une strategie nouvelle et originale basee sur un classes eco-fleuves compose de 44 etablissements scolaires repartis sur l'ensemble du sud-ouest de la france, nous avons etudie la dynamique des transferts de matieres en suspension (mes) et de carbone organique particuliere (cop) et dissous (cod) des bassins versants aux estuaires de la gironde et de l'adour. Les bassins fluviaux etudies sont composes d'environnements varies. Les taux d'exportation et d'erosion theorique (utilisation d'un terme correcteur lie a la capacite des barrages) montrent des variations regionales nettes en relation avec l'intensite du drainage, les caracteristiques morpho-pedologiques, la couverture et l'occupation des sols sur les bassins versants et la capacite relative des retenues. Sur certains bassins (lot et dordogne), l'effet de neo-castorization semble avoir une effet majeur sur les budgets de mes et de cop exportes. A partir d'une banque de donnees de mes et de cop couvrant les vingt dernieres annees a la station de la reole (limite amont de la maree dynamique), l'etude des variations saisonnieres des exportations de cop par la garonne nous a permis de distinguer les contributions des trois sources majeures de cop : la production autochtone, les litieres et la matrice <<<>organo-minerale<>>> des sols. Du fleuve au plateau continental, une part des matieres organiques disparait graduellement au cours des differents transits. Nous proposons un lien entre l'origine et le devenir du cop une fois parvenu a l'interface continent-ocean : le cop autochtone et celui des litieres, soit 55% du flux entrant seraient mineralises dans l'estuaire, tandis le cop <<<>organo-mineral<>>> des sols, plus refractaire irait sedimenter sur le plateau continental.
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Mirivel, Giovanni. "Développement de méthodes d'analyse de composés organiques dans les particules fines et étude de leur vieillissement en milieu contrôlé." Thesis, Lille 1, 2009. http://www.theses.fr/2009LIL10103/document.
Анотація:
Ce travail de thèse portant sur la caractérisation chimique de la matière organique présente dans les particules fines atmosphériques s’est articulé autour de deux axes : (i) le développement de méthodes analytiques permettant l’identification et la quantification de familles de composés : acides mono- et di-alcanoïques à longue chaîne, hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et leurs dérivés nitrés et oxygénés ;(ii) l’étude des artéfacts éventuels lors du prélèvement par filtration des HAP particulaires sous conditions contrôlées.Les analyses ont été réalisées par chromatographie liquide couplée à un détecteur UV et un fluorimètre dans le cas des HAP, et à un spectromètre de masse à temps de vol pour les autres espèces. L’extraction par fluide pressurisé a été optimisée à l’aide de plans d’expériences. Les méthodes ont été validées sur des matrices complexes (matériaux de référence et/ou particules réelles). Les niveaux de concentrations ont pu être suivis sur des échantillons collectés sur un site urbain de fond à Douai et des variations saisonnières pour un certain nombre de composés ont été observées, en cohérence avec la littérature.Les artéfacts de désorption et de réactivité vis à vis de polluants atmosphériques (O3, NO2) de HAP adsorbés sur des particules réelles ont été étudiés au sein d’un dispositif expérimental développé au laboratoire simulant un prélèvement par filtration. L’ampleur et la variabilité de ces artéfacts en fonction des conditions environnementales (température, humidité relative) et de la concentration en polluants ont été mesuréesThis thesis – dealing with the chemical characterization of organic matter in fine atmospheric particles – consisted of the two following objectives: (i) the development of analytical methods to identify and quantify some organic compounds: long-chain mono- and dialkanoic acids, polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) and their nitrated and oxygenated derivatives;(ii) the study of possible sampling artefacts while collecting particulate PAHs on filters under controlled conditions.The analyses were carried out by liquid chromatography coupled to a UV detector and a fluorimeter for PAHs, and a time-of-flight mass spectrometer for the other species. Pressurized liquid extraction methods were optimized using experimental design. The proposed methods were validated on complex matrices (standard reference materials and/or real samples). Concentration levels could be monitored for particles collected in an urban background site in Douai and seasonal trends consistent with literature data have been observed.Sampling artefacts linked to desorption and reactivity towards atmospheric pollutants (O3, NO2) for particulate PAHs present in real samples have been investigated using an experimental device to simulate filter sampling. The magnitude and the variability of these artefacts have been measured as a function of environmental conditions (temperature, relative humidity) and pollutant concentrations
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Zhang, Zhe-Xuan. "Dynamics of dissolved and particulate organic matter along the land-sea continuum of the Seine Estuary (France)." Electronic Thesis or Diss., Sorbonne université, 2023. http://www.theses.fr/2023SORUS268.
Анотація:
Les estuaires sont des zones critiques d'un point de vue écologique, économique et biogéochimique, qui jouent un rôle important dans la régulation de la Matière Organique Dissoute (MOD) et de la Matière Organique Particulaire (MOP). À ce jour, la MOD et la MOP ont le plus souvent été étudiées séparément dans les estuaires, ce qui freine la compréhension de leur dynamique globale et du fonctionnement biogéochimique estuarien associé. L'objectif de cette thèse était de déterminer les sources, les transformations et le devenir de la MOP et de la MOD dans l’estuaire de Seine (Nord-Ouest de la France). Dans ce but, les variations spatio-temporelles de leurs caractéristiques ont été étudiées à partir d'échantillons d'eau (n=383) collectés le long du continuum terre-mer de cet estuaire lors de 24 campagnes de prélèvements de juin 2019 à novembre 2022. Dans un premier temps, la dynamique de la MOP a été étudiée à l’échelle globale et moléculaire, via des analyses élémentaires et isotopiques et celles de biomarqueurs lipidiques. Un nouveau marqueur moléculaire (Riverine IndeX, RIX) basé sur des lipides membranaires d’origine bactérienne a ainsi été développé pour tracer les apports de MO provenant de la rivière en amont de l’estuaire. La MOP est un mélange de molécules d'origines variées (terrestre, algale/microbienne, anthropique), avec des dynamiques distinctes le long de l'estuaire de Seine. Cela montre que les transformations complexes auxquelles la MOP est soumise sont étroitement liées à sa composition. De plus, les propriétés de la MOD ont été étudiées en combinant les techniques optiques (absorbance UV-visible et matrice d'excitation-émission de fluorescence) à des algorithmes d’apprentissage automatique non supervisé et supervisé. Cela a conduit à l'élaboration d'un modèle démêlant la complexité de la MOD et révélant des caractéristiques spécifiques de cette dernière dans différentes zones de l'estuaire de Seine, avec des niveaux de masse moléculaire, d'aromaticité et de matière autochtone variables. De telles signatures de MOD ne sont pas identifiées efficacement en utilisant les approches traditionnelles. Enfin, ce travail de thèse a montré que les dynamiques de la MOD et de la MOP sont découplées le long du continuum terre-mer de Seine et que l’estuaire contrôle les processus de transport et transformation des constituants variés de la matière organique, qui sont liés, notamment, aux conditions hydroclimatiques et aux modes d'occupation des solsEstuaries are critical zones from ecological, economical, and biogeochemical points of view and play an important role in regulating Dissolved Organic Matter (DOM) and Particulate Organic Matter (POM). To date, estuarine DOM and POM were mostly studied separately, hampering our understanding of their overall dynamics and associated estuarine biogeochemical functioning. The aim of this PhD thesis was to determine the sources, transformations and fate of estuarine POM and DOM in the Seine Estuary (North Western France). To this aim, the spatiotemporal variations of POM and DOM characteristics were determined using water samples (n=383) collected along the land-sea continuum of this estuary during 24 sampling campaigns from June 2019 to November 2022. First, the POM dynamics was investigated at the bulk and molecular scales, through elemental and isotopic analyses as well as lipid biomarkers. A novel molecular proxy (Riverine IndeX, RIX) based on bacterial membrane lipids was developed to trace the riverine POM inputs into estuaries. POM is a mixture of molecules from different sources (terrestrial, algal/microbial, anthropogenic), which showed distinct dynamics along the Seine estuary, highlighting that the complex transformations to which POM is subjected is closely dependent on its composition. Furthermore, DOM properties were investigated by optical techniques (UV–Visible absorbance and Excitation-Emission Matrix fluorescence spectroscopy) coupled with unsupervised and supervised machine learning. This led to the development of a model disentangling the complexity of DOM and capturing specific characteristics of the latter in different zones of the Seine Estuary, with varying levels of molecular weight, aromaticity, and autochthonous material. Such DOM signatures are not effectively identified using traditional approaches. Finally, this PhD work shows that DOM and POM dynamics are decoupled along the Seine land-sea continuum and that the estuary controls the transport and transformation of various constituents of organic matter, which are linked, in particular, to hydroclimatic conditions and land use
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Modéran, Julien. "Estuaire de la Charente : structure de communauté et écologie trophique du zooplancton, approche écosystémique de la contamination métallique." Phd thesis, Université de La Rochelle, 2010. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00541019.
Анотація:
Les estuaires sont des systèmes hautement dynamiques où interagissent des processus biogéochimiques complexes qui influent sur le devenir de la matière organique et non organique. La confrontation des eaux fluviales et marines induit des changements rapides des principaux facteurs structurant la distribution des organismes vivants et gouvernant la spéciation de certains éléments traces entre phase particulaire et dissoute, ex : gradient de salinité, teneurs en matières en suspension (MES). Ce travail vise à étudier l'estuaire de la Charente, principal fleuve influançant le bassin de Marennes-Oléron (première zone ostreicole française) afin (i) de caractériser la structure de la communauté zooplanctonique en relation avec les paramètres environnementaux, (ii) le fonctionnement de la base du réseau trophique de l'estuaire (identification des sources de matière organique exploitée par les organismes zooplanctoniques et suprabenthiques) et (iii) d'établir un état de contamination par les métaux des compartiments biotiques. L'estuaire de la Charente se distingue par des concentrations en MES extrêmement élevées, présentant néanmoins une contribution importante de la matière organique (efflorescence phytoplanctonique printanière en zone mésohaline et production microphytobenthique). La zone de turbidité maximale semble correspondre à un écotone qui contrôle les flux de matière organique et la distribution des organismes. Le mélange physique des particules issues des systèmes dulcicoles et marins adjacents à l'estuaire avec cette forte charge de matériel resuspendu conduit à une homogénéisation des signatures isotopiques et métalliques particulaires en été et automne le long du gradient de salinité. Les quatre assemblages zooplanctoniques identifiés sont structurés spatialement par la salinité et la concentration en MES et temporellement par les variations de température et de débit fluvial. Malgré la dominance quantitative du matériel détritique au sein du pool de matière organique particulaire (MOP), il semble que les 5 taxons planctoniques ou suprabenthiques dominants étudiés (Eurytemora affinis, Acartia spp., Daphnia spp., Neomysis integer, Mesopodopsis slabberi) présentent une sélectivité importante vis-à-vis de sources primaires distinctes. Cette succession spatio-temporelle d'espèces sélectives conduit à une multiplication des flux trophiques et semble ainsi optimiser à l'échelle annuelle l'exploitation de la MOP disponible. Les concentrations en Cd, Cu, Hg, Pb, V et Zn ont par ailleurs été mesurées dans près de 40 taxons estuariens (zooplancton, benthos, poissons). Malgré des concentrations en métaux dissous et particulaires plus faibles que dans les grands estuaires européens subissant une pression anthropique importante (Seine, Gironde), les niveaux de contamination mesurés dans les différents compartiments biotiques semblent globalement équivalents. Les évènements brefs (crue hivernale, efflorescence phytoplanctonique printanière) altèrent toutefois fortement ce schéma général en modifiant les sources primaires de matière organique disponibles et les concentrations métalliques particulaires (Cd notamment).
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Wolters, Cédric. "Caractérisation moléculaire d’échantillons organiques complexes par spectrométrie de masse et chromatographie en phase liquide." Thesis, Université Grenoble Alpes, 2021. http://www.theses.fr/2021GRALU009.
Анотація:
Comment analyser un échantillon organique complexe ? Cette question générale semble simple de prime abord, mais requiert de s’intéresser de plus près à la notion de complexité afin de pouvoir comprendre et justifier les moyens utilisés pour la caractériser. En planétologie, et plus largement en astrophysique, l’ensemble des observations et observables indiquent que la matière qui compose les objets extraterrestres est composée d’un mélange de diverses molécules, et ce mélange est plus ou moins divers en fonction de l’objet. Observations et modélisations sont effectuées couramment pour tenter de comprendre ces objets et de contraindre leurs processus évolutifs.Caractériser la complexité moléculaire de tels objets nécessite des instruments de pointe, qui sont difficilement adaptables aux contraintes spatiales pour être placés sur une sonde, et cela requiert que l’objet étudié puisse être échantillonné. Or, la très grande majorité des objets d’intérêt ne peuvent pas être atteints dans un temps raisonnable. Dès lors, il faut un autre moyen d’étudier ces objets : c’est l’astrophysique de laboratoire. De nombreuses expériences tentent de simuler les objets et environnements dans lequel ils évoluent, et analysent l’évolution de la matière soumise à ces contraintes. Une partie des défis de ces expériences réside dans la caractérisation chimique des échantillons, et plus particulièrement dans leur caractérisation moléculaire.Dans le cadre de cette thèse, nous proposons d’utiliser la spectrométrie de masse haute résolution (HRMS) et la chromatographie en phase liquide haute performance (HPLC) pour caractériser des échantillons organiques complexes. Pour se faire, l’ensemble de la chaine analytique a été étudiée, depuis l’acquisition des données jusqu’à leur exploitation. Ainsi, nous proposons une optimisation de l’acquisition des données en Orbitrap, ainsi que des systématiques de traitement des données issues des analyses effectuées ESI-HRMS ainsi que pour des analyses effectuées en LDI-ICR. La chromatographie couplée à la spectrométrie de masse est un outil puissant pour accéder à la structure moléculaire des échantillons, et nécessite de développer des méthodes qui soient adaptés aux échantillons analysés. Nous proposons ainsi deux méthodes HPLC pour l’analyse des échantillons, qui ont été développées et validées pour l’analyse d’échantillons complexes. Cependant, aucun logiciel commercial ne permet l’analyse non supervisée de tels échantillons : un logiciel qui permette le traitement de ces données a ainsi été développé et permet de révéler la diversité moléculaire des échantillons sans supervision. Mais l’identification des molécules ainsi détectées n’est pas un processus aisé puisqu’il nécessite alors de posséder l’ensemble des isomères possibles pour chaque molécule détectée. Pour réduire cet espace des possibles, un outil de prédiction des temps de rétention est proposé qui se base sur la connaissance des propriétés physico-chimiques de composés connus afin de prédire, pour ces mêmes composés, leur temps de rétention théorique sur les méthodes utilisées.Ce travail présente dans une dernière partie l’application de l’ensemble des développements effectués au cours de ces trois années sur un jeu d’échantillons d’analogue d’aérosols atmosphériques de synthèse modélisant des exoplanètes de type super-Terres et mini-Neptunes. Depuis l’analyse de leur matière soluble, jusqu’à la comparaison entre phase soluble, insoluble et totale, l’analyse par spectrométrie de masse indique une grande diversité et des différences importantes entre échantillons, indiquant des processus de formation et d’évolution directement liés à la composition du mélange réactif. Enfin, l’analyse par chromatographie d’un de ces échantillons indique de multiples isomères, dont certains pouvant être annotés comme étant des molécules biologiques, potentiellement impliquées dans le processus de l’origine de la vieHow to analyse a complex organic sample? This general question seems simple at first glance but requires a closer look at the notion of complexity to be able to understand and justify the means used to characterise it. In planetology, and more widely in astrophysics, all the observations and observables indicate that the matter that makes up extraterrestrial objects is composed of a mixture of various molecules, and this mixture is more or less diverse and dense depending on the object. Observations and models are routinely done to try to understand these objects and to constrain their evolutionary processes, or to try to investigate their origin.Characterising the molecular complexity of such objects requires state-of-the-art instruments, which are difficult to adapt to space industry constraints in order to be placed on a probe, and this requires that the object under study can be sampled. However, most objects of interest cannot be reached in a reasonable time. Therefore, another way to study these objects is needed: laboratory astrophysics. Many experiments attempt to simulate the objects and environments in which they evolve and analyse the evolution of matter subjected to these constraints. Part of the challenges of these experiments lies in the chemical characterisation of the samples, and more particularly in their molecular characterisation.As part of this thesis, we proposed to use high-resolution mass spectrometry (HRMS) and high-performance liquid chromatography (HPLC) to characterise complex organic samples. To do so, the entire analytical chain was studied, from the data acquisition to its use. Thus, we proposed an optimisation of the data acquisition in Orbitrap, as well as the systematic processing of the data resulting from the analysis done by ESI-HRMS as well as for the analysis done by LDI-ICR. Chromatography coupled with mass spectrometry is a powerful tool for accessing the molecular structure of samples and requires developing methods that are suited to the samples analysed. Therefore we offered two HPLC methods for sample analysis, which have been developed and validated for the analysis of complex samples. However, no currently available commercial software allowed for the unsupervised analysis of such samples. Software to allow the processing of this data has now been developed and allows the molecular diversity of samples to be revealed without supervision. The identification of the detected molecules is not an easy process since it then requires having all the possible isomers for each molecule detected as standards for reference. To reduce the number of possibilities, a tool for predicting retention times was proposed. This was based on knowledge of the physico-chemical properties of known compounds to predict their theoretical retention time on the methods used.Lastly, this work presents the application of all the developments carried out during these three years on a set of samples of synthetic atmospheric aerosol analogues modelling exoplanets of the super-Earth and mini-Neptunes type. From the analysis of their soluble matter to the comparison between soluble, insoluble, and total phase, analysis by mass spectrometry indicates a great diversity and important differences between samples. This indicates processes of formation and evolution related to the composition of the reactive mixture. Finally, chromatographic analysis of one of these samples indicates multiple isomers, some of which may be labelled as biological molecules, potentially involved in the process of the origin of life
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Mablouké, Cécile. "Étude des ratios isotopiques du carbone et de l'azote de la matière organique particulaire et des muscles de poissons d'intérêt commercial d'écosystèmes côtiers tropicaux du sud-ouest de l'océan Indien : contribution à l'étude de leur fonctionnement." Thesis, La Réunion, 2013. http://www.theses.fr/2013LARE0017/document.
Анотація:
L'objectif de cette thèse est l'étude du régime alimentaire de poissons côtiers commerciaux et la compréhension de l'utilité des isotopes stables du carbone (δ13C) et de l'azote (δ15N) dans l'étude des niches trophiques et de l'occupation des habitats côtiers par les poissons dans le sud-ouest de l'océan Indien. Dans la Baie de La Possession, les espèces représentatives des récifs artificiels immergés en 2003 (Luljanus kasmira, Priacanthus hamrur et Selar crumenophthalmus) ingèrent surtout des proies pélagiques et partitionnent leurs niches trophiques afin de limiter la compétition. Les valeurs de δ15N sont positivement corrélées avec la taille des poissons, traduisant une contribution croissante des larves de poissons au régime alimentaire. Les isotopes stables de la matière organique particulaire (MOP) ont été analysés à microéchelle (< 10 km) dans la Baie de La Possession, à mésoéchelle (10aines de km) autour de La Réunion et, pour les muscles de poissons à macroéchelle (l00aines de km) le long,du plateau .des Mascareignes.et du cana1 du Mozambique. À microéchelle, le δ15N de la MOP ne varie pas; à mésoechelle, Il existe un enrichissement significatif en 15N dans le sud-ouest de l'île; à macroéchelle, les muscles des poissons s'enrichissent progressivement en 15N vers le nord. À microéchelle, la MOP est enrichie en 13C à faible profondeur; à mésoéchelle, les stations de l'est sont enrichies en 13C ; à macroéchelle, aucune tendance n'est observée. Ainsi, l'utilité des isotopes stables du carbone pour l'étude de l'utilisation des habitats côtiers est limitée à méso- et macroéchelle et les isotopes stables de l'azote constituent un outil plus pertinent à macroéchelleThe aim of this thesis was to study the feeding habits of coastal fish species of commercial interest andto use stable isotopes of carbon (δ13C) and nitrogen (δ15N) to investigate the trophic niches of fish and their use of coastal habitats in the south-west Indian Ocean. In the Bay of La Possession, the species among the most abundant around the artificial reefs immersed in 2003 (Luljanus kasmira, Priacanthus hamrur and Selar crumenophthalmus) feed essentially on pelagic prey and partition their trophic niche to limit interspecific competition. There was also a positive correlation between fish size and muscle δ15N values due to fish larvae contributing more to the diet of fish with age. The stable isotopie composition of the particulate organic matter (POM) was measured at the microscale (< 10 km) in the Bay of La Possession, the mesoscale (10's of km) around Reunion Island and, for the fish muscles, at the macroscale 100’s of km) along the Mascarene plateau and the Mozambique channel. At microscale, POM δ15N values do not show any spatial variability; at mesoscale, POM is 15N-enriched in the south-west of Reunion Island; at macroscale, fish muscles are gradually 15N-enriched towards the north. At microscale, POM shows a 13C-enrichment on the shallowest station; at mesoscale, stations on the east coast of the island are 13C-enriched compared to the west; at macroscale, POMδ13C values are not significantly correlated with latitude. Thus, the stable isotopes of carbon do not seem to be appropriate for the study of fish coastal habitat use at the meso- and macroscale, and the stable isotopes of nitrogen represent a better indicator of fish habitat use at the macroscale
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Marchand, Nicolas. "Etude de la composante organique de l'aérosol atmosphérique : cas de deux vallées alpines (Chamonix et Maurienne) et développement analytique." Phd thesis, Chambéry, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003533.
Анотація:
Les particules atmosphériques appelées aérosols jouent un rôle potentiellement important sur le bilan radiatif terrestre et sur celui des photo-oxydants comme l'ozone troposphérique. Lorsque leurs tailles est inférieures à 2,5µm, ils peuvent présenter un danger pour la santé publique. La connaissance de la composition physico-chimique de ces aérosols est encore très insuffisante en ce qui concerne sa composante organique, appelée MOP (Matière Organique Particulaire). De même, les mécanismes de formation de la MOP demeurent encore mal connus. Ce travail s'inscrit donc dans la problématique générale d'une meilleure connaissance de la composante organique de l'aérosol.Dans le cadre du programme PO.V.A. (POllution des Vallées Alpines), articulé autour de la réouverture du tunnel sous le Mont Blanc et dont les principaux objectifs sont de mieux appréhender les phénomènes de pollution atmosphérique et les mécanismes dispersifs propres aux systèmes montagneux, des aérosols ont été collectés dans les vallées de Chamonix et de Maurienne au cours de deux campagnes intensives de mesures. Elles se sont déroulées au cours de l'été 2000 et de l'hiver 2001.
Après la présentation des problématiques (chapitre I) et des méthodes utilisées (chapitre II), les résultats de deux types d'analyse sont présentés (chapitre III). Le premier type se focalise sur une classe de composés : Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP). L'intérêt de l'étude des HAP est double. D'une part ils sont, pour la plupart, considérés comme cancérogènes et mutagènes. D'autre part, ils sont émis quasi exclusivement par les combustions (dérivés du pétrole et biomasse) et leur étude permet de mieux appréhender les influences relatives des différentes sources anthropiques. Le second type d'analyses, plus exploratoire, consiste à réaliser une spéciation quantitative, la plus exhaustive possible, de la fraction organique et d'établir des relations entre la composition chimique, les sources, les saisons et les paramètres météorologiques. Des composés comme le guaiacol, la vanillin, le syringol (...) (émis par les feux de bois) ou comme la nopinone (composé secondaire) ont ainsi pu être quantifiés.
Les résultats obtenus ont permis de mettre en évidence :
- un apport anthropique important dans les deux vallées, pour les deux saisons et plus particulièrement en hiver où des concentrations en HAP très élevées et représentatives de grands centres urbains ont été observées (maximum 150 ng.m-3) ;
- des niveaux de concentrations en composés anthropiques primaires systématiquement plus importants dans la vallée de Chamonix, malgré l'absence du trafic des poids lourds;
- l'influence des conditions météorologiques et de la géomorphologie des vallées dans la dispersion des polluants ;
- une contribution très marquée des combustions de bois (chauffage domestique) dans la vallée de Chamonix l'hiver.
La spéciation quantitative de la MOP (chapitre III) a permis de déterminer globalement entre 10 et 74% du carbone organique. La fraction identifiée dépend de la saison considérée et est plus élevée l'hiver (34-74%) lorsque l'apport des sources primaires anthropiques est prépondérant. Cette variabilité saisonnière a mis en évidence les lacunes du protocole analytique utilisé, qui ne permet pas de quantifier la plupart des composés oxygénés polyfonctionnels et donc les composés constitutifs l'aérosol organique secondaire. Une méthode alternative de prélèvement et d'analyse de ces composés a été développée (Chapitre IV).
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Lopes, Galasso Helena. "Bioremédiation des rejets de poissons par un polychète détritivore en vue d’un système aquacole intégré multi-trophique." Thesis, Montpellier, 2018. http://www.theses.fr/2018MONTG013.
Анотація:
Les systèmes intégrés d’aquaculture multi-trophique (IMTA) proposent de limiter les rejets dans l’environnement en associant la culture d’espèces de niveaux trophiques différents et le recyclage des déchets. Les détritivores sont un groupe trophique intéressant car ils permettent l’extraction de matière organique particulaire. Hediste (Nereis) diversicolor est un polychète qui connait un intérêt croissant du fait de sa capacité de bioturbation dans les sédiments et de sa haute valeur commerciale en tant qu’appât et nourriture potentielle pour animaux. L’objectif principal de cette thèse est d’évaluer le potentiel d’ H. diversicolor dans la bio-remédiation des rejets solides en système IMTA. Plus spécifiquement, l’étude a eu pour objectifs : i) de calibrer une nouvelle méthode de mesure des composés organiques des rejets (azote, carbone, phosphore, lipides), ii) d’évaluer l’activité métabolique (respiration) d’H. diversicolor nourries aux fèces de Dicentrarchus labrax en fonction de leur taille et de différentes températures, et iii) d’utiliser un modèle bioénergétique pour simuler croissance, respiration et excrétion d’H. diversicolor selon différents scenarios IMTA.Pour obtenir une caractérisation rapide des composés organiques, une méthode novatrice (NIRS) a été calibrée. Les composés des rejets ont varié entre 44-77% de matière organique, 2-5% d’azote organique total, 11-51% de carbone organique total, 9-26 de rapport carbone/azote, 1-3% phosphore total and 2-12% de lipides (% de matière sèche).Les taux métaboliques de H. diversicolor nourries aux fèces ont été estimés par consommations d’oxygène à différentes températures (11, 17, 22 and 27°C). Les effets de la température et de la taille du ver sur les consommations en oxygène ont été significatifs, mais ces niveaux de respiration (12.3 µmol g-1 de poids sec h-1 à 20°C) correspondaient probablement à un métabolisme basal dû aux conditions expérimentales (jeun et obscurité).Les simulations du modèle DEB H. diversicolor ont été comparées aux données expérimentales de taux de croissance, de respiration et d’excrétion, ce qui a permis de corroborer les prédictions du modèle. Le modèle DEB a permis de tester différents scenarios pour prédire les réponses métaboliques, la croissance, la maturité et la reproduction d’ H. diversicolor à différentes températures (5 à 25°C) et disponibilité alimentaire (f variant de 0.5 à 1, correspondant à la disponibilité des fèces). Le modèle DEB s’est avéré être un outil utile pour prédire les réponses physiologiques sous différentes conditions environnementales dans un contexte IMTAIntegrated Multi-Trophic Aquaculture (IMTA) systems are based on the concept of limiting aquaculture discharges associating species of different trophic levels to reuse wastes. Deposit-feeders are one trophic group that has gained attention for the extraction of particulate organic matter. Hediste (Nereis) diversicolor is a polychaete species that has gained increasing interest for its bioremediation capacity through bioturbation activity in sediments, and high commercial value as fish bait and animal food sources. The main objective of this thesis was to evaluate the fish waste bioremediation capacity of polychaete H. diversicolor in IMTA context. More specifically, i) to predict organic compounds (nitrogen, carbon, phosphorus, lipids) in marine fish waste, ii) to evaluate the metabolic responses - respiration - of H. diversicolor fed with solid waste of seabass Dicentrarchus labrax at different temperatures and body size, and iii) to use a bioenergetic model (DEB) to simulate growth, oxygen consumption and excretion in different IMTA scenarios.To provide fast characterization of organic compounds we used an innovative method based on near infrared reflectance spectroscopy (NIRS). Chemical content of the waste measured by NIRS models after calibration, ranged from 44-77% organic matter, 2-5% total organic nitrogen, 11-51% total organic carbon, 9-26 carbon/nitrogen ratio, 1-3% total phosphorus and 2-12% lipids (% of dry matter).Fish waste fed H. diversicolor metabolic rates were evaluated through oxygen consumption at different temperatures (11, 17, 22 and 27°C). The effect of temperature and worm body size was significant on oxygen consumptions, however these respiration measures (12.3 µmol g-1 of dry weight h-1 at 20°C) may represent basal metabolic rate due to experimental conditions (starvation, darkness).DEB model of H. diversicolor was compared to experimental data on growth, respiration and excretion rates, which corroborated DEB model predictions. DEB was then applied to test different scenarios predicting metabolic responses, growth, maturity and reproduction of H. diversicolor at different temperatures (5 to 25°C) and food levels (f varying from 0 to 1, corresponding to fish waste loading). DEB revealed to be a useful tool in IMTA context, predicting physiological responses in different environmental conditions
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Chen, Cheng. "Retrieving global sources of aerosol emissions from satellite observations." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R001/document.
Анотація:
La compréhension du rôle des aérosols atmosphériques dans le fonctionnement du système terre-atmosphère est limitée par les incertitudes sur leur répartition spatiale, leur composition et leurs sources. Si leurs impacts sur le changement climatique et l’environnement peuvent être évalués grâce aux modèles de chimie-transport, ces incertitudes en limitent la précision. Les observations satellitaires ont la capacité de fournir à l’échelle globale des informations précises sur un certain nombre de paramètres « aérosols » mais elles sont limitées par les conditions nuageuses, la périodicité des orbites et par le contenu en information, c’est-à-dire le type de paramètres que l’on peut retrouver suivant la nature de ces observations. Une approche prometteuse consiste à améliorer les champs d’émission des modèles en utilisant le principe de la modélisation inverse. Dans cette étude, nous avons conçu une méthode de restitution simultanée des sources d’émission de poussières désertiques, de carbone suie et de carbone organique à partir des produits satellitaires (POLDER/PARASOL) dérivés en utilisant l’algorithme GRASP, conjointement à une modélisation inverse du modèle GEOS-Chem. Cela nous a permis de créer une base de données d’émissions globales d’aérosols sur la période 2006 – 2011. Des simulations réalisées avec les modèles directs GEOS-Chem et GEOS-5/GOCART utilisant cette base de données montrent bien entendu un bon accord avec des observations POLDER mais aussi une nette amélioration de la modélisation de l’aérosol à l’échelle globale lorsque l’on compare les sorties à des mesures indépendantes du réseau AERONET ou à d’autres mesures spatiales (MODIS, MISR, OMI)Understanding of the role that atmospheric aerosol play in the Earth-atmosphere system is limited by uncertainties in aerosol distribution, composition and sources. Thus, accurate chemical transport model simulation systems are crucial needed to analyse and predict atmospheric aerosols and their impacts on climate change and environment. Satellite observations have ability to provide an extensive spatial coverage and accurate aerosol products, however, are constrained by clear-sky condition, global coverage orbit cycle and information content. One of the most promising approaches is to reduce model uncertainty by improving the aerosol emission fields (i.e., model input) by means of inverse modeling relying on satellite observations as a constrain. In this study, we designed a method of simultaneous retrievals of desert dust, black carbon and organic carbon aerosol emission sources using aerosol data obtained from GRASP algorithm applied to POLDER/PARASOL satellite observations, and relying on the GEOS-Chem inverse modeling framework. Then, a satellite-based global aerosol emission database (2006-2011) has been developed. This aerosol emission database has been further evaluated by utilization in GEOS-Chem and GEOS-5/GOCART models. The model posterior simulation of aerosol properties employing the retrieved emissions shows a better agreement than the model prior simulation; it is true for not only fitted PARASOL products, but also for completely independent measurements from ground-based AERONET and satellites aerosol products (e.g., MODIS, MISR, OMI). The results suggest that the satellite-based aerosol emission database improves overall global aerosol modeling
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Rivellini, Laura-Hélèna. "Propriétés physico-chimiques, optiques et identification des sources des aérosols en Afrique de l’Ouest." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10177/document.
Анотація:
Ce travail de thèse a consisté à étudier la nature chimique, les origines, ainsi que les propriétés des aérosols en Afrique de l’Ouest. Nous avons en particulier recherché les liens entre la composition chimique des particules fines en surface et les propriétés optiques des aérosols. Notre étude s’est appuyée sur les mesures effectuées au cours de la campagne de terrain SHADOW sur le site de M’Bour (Sénégal) durant deux périodes d’observations intensives : mars à juin 2015 (POI-1) et novembre 2015 à janvier 2016 (POI-2). Un dispositif instrumental permettant une caractérisation chimique en ligne et à haute résolution temporelle des aérosols submicroniques (TEOM-FDMS, ACSM, aéthalomètre) a été mis en place, en parallèle d’instruments de mesure des propriétés optiques des aérosols en surface (aéthalomètre, néphélomètre) et sur la colonne atmosphérique par télédétection (photomètre, Lidar). Les données météorologiques couplées à différents outils statistiques ont permis de classer les espèces ayant une contribution locale et/ou régionale, et d’identifier les zones sources à l’origine des fortes concentrations. La modélisation sources-récepteur (PMF) a permis une analyse approfondie de la fraction organique des PM1, mettant en évidence une photochimie très active et l’influence d’activités anthropiques spécifiques (incinération de déchets, fumage de poisson). Nous avons pu caractériser, selon la saison, les types d’aérosols contribuant majoritairement à l’extinction des particules fines mesurée en surface à M’Bour, ainsi que mettre en évidence les liens/différences entre mesures de télédétection et propriétés chimiques/optiques des particules fines au cours des deux POIThe aim of this thesis consists in studying the chemical nature, the origins as well as the optical properties of aerosols in West Africa. We focused on establishing the links between the chemical composition of fine particles at surface and aerosols optical properties. Our study is based on measurements acquired during the SHADOW field campaign, implemented on the M’Bour (Senegal) site during two intensive observation periods: March to June 2015 (IOP-1) and November 2015 to January 2016 (IOP-2). For this purpose, an instrumentation allowing online chemical characterization of surface PM1 (ACSM, TEOM-FDMS, aethalometer), at high time resolution, was implemented in parallel with instruments measuring aerosols optical properties at surface (aethalometer, nephelometer) and along the atmospheric column by remote sensing (Lidar, photometer). The coupling of meteorological data with statistical tools allowed determining the local and/or regional contribution of the different species, and identifying the source areas responsible for the high concentrations observed on site. The source receptor model (PM) allowed to further investigate the submicronic organic fraction, highlighting a fast photochemistry and the influence of specific anthropogenic activities (waste burning, fish smoking). We were also able to characterize, per season, the type of aerosols contributing to the fine particle extinction measured at surface, as well as to show links/differences between remote sensing and surface chemical/optical properties of fines particles during the two IOP
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Beauvais, Sophie. "Etude des Particules Exopolymériques Transparentes (TEP) en milieu marin. Dynamique et rôle dans le cycle du carbone." Phd thesis, Université Pierre et Marie Curie - Paris VI, 2003. http://tel.archives-ouvertes.fr/tel-00003711.
Анотація:
L'étude des Particules Exopolymériques Transparentes (TEP) fait l'objet d'une attention grandissante depuis les dix dernières années. Leur source principale est l'exsudation de polysaccharides par le phytoplancton et les bactéries. Ces particules formées de façon abiotique, principalement via la coagulation de matière organique colloïdale, sont fortement impliquées dans les processus biogéochimiques des milieux aquatiques. Nous avons comparé deux techniques de mise en évidence des TEP (« Filter-Transfer-Freeze », et méthode des lames blanches dépolies) et évalué leurs limites et avantages afin d'établir un protocole le plus efficace possible. Dans la suite de ce travail, nous privilégierons la méthode des lames blanches dépolies qui offre de meilleurs résultats en termes de précision et de reproductibilité. Une étude des variations saisonnières des TEP en Méditerranée Nord-Occidentale de février 1999 à février 2000 a été effectuée, en deux sites, l'un côtier, l'autre océanique (programme DYFAMED-JGOFS). Les TEP sont présentes en forte abondance durant la totalité de l'année (de 2x104 à 2x105 TEP ml-1) en zone euphotique. Leur dynamique reflète davantage le statut trophique de l'écosystème plutôt que des différences régionales. Globalement, on observe une augmentation du pool de TEP après la floraison printanière et une persistance de ce pool durant la période estivale. Cette étude in situ a révélé également l'importance de ce pool de matière en tant que réservoir de carbone organique (de 0,6 à 20,5 µmol C l-1 ; jusqu'à 15% du carbone organique total). De plus, ces particules possèdent un rapport molaire C/N largement supérieur au rapport de Redfield (C/N = 21 en moyenne). La formation des TEP serait une voie majeure de transfert du carbone lors de la surconsommation de carbone inorganique dissous (CID) par le phytoplancton en période oligotrophe. Les TEP représentent donc une composante importante dans le cycle du carbone en séquestrant le carbone organique sous forme particulaire. L'effet des conditions trophiques, associées à différentes intensités de turbulence sur la dynamique des TEP a fait l'objet d'un suivi en milieu contrôlé, dans le cadre du projet européen NTAP (Nutrient dynamics mediated through Turbulence And Plankton interactions). Une forte turbulence (1x10-4 cm2 s-3) induit la persistance de ce pool en surface entraînant l'agrégation des particules. Elle favorise également la colonisation bactérienne des TEP. L'hydrodynamisme de l'écosystème influencera donc la formation des TEP ainsi que le devenir de ce pool de matière (accumulation et/ou sédimentation). L'utilisation de la microscopie électronique à transmission couplée à une micro-analyse aux rayons X a permis de déterminer la composition élémentaire (C, N, P, Mg, Ca, Fe, Mn) des TEP en fonction des conditions trophiques du milieu. Les résultats confirment l'importance de ces particules en termes de carbone et leur rôle dans la surconsommation de CID lorsque le milieu est déficient en azote. De plus, les TEP adsorbent du fer et du manganèse (jusqu'à 1,7 nM Mn et 18,7 nM Fe dans un fjord Norvégien) laissant présumer de leur rôle dans le cycle biogéochimique des éléments-traces.
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Roig, Rodelas Roger. "Chemical characterization, sources and origins of secondary inorganic aerosols measured at a suburban site in Northern France." Thesis, Lille 1, 2018. http://www.theses.fr/2018LIL1R017/document.
Анотація:
Les particules fines troposphériques de diamètre aérodynamique inférieur à 2,5 µm (PM2.5) peuvent impacter la santé et les écosystèmes. Les aérosols inorganiques secondaires (AIS) et organiques (AO) contribuent fortement aux PM2.5. Pour comprendre leur formation et leur origine, une campagne d’1 an (août 2015 - juillet 2016) de mesures horaires de gaz précurseurs inorganiques et d’ions hydrosolubles particulaires a été menée sur un site urbain du nord de la France avec un MARGA 1S, complétées par les concentrations massiques en PM2.5, carbone suie, oxydes d’azote et éléments traces. Des niveaux élevés de nitrate d’ammonium (NA) ont été observés la nuit au printemps et de sulfate d’ammonium la journée en été. L’étude de la contribution des sources par le modèle PMF (Positive Matrix Factorization) a permis d’identifier 8 facteurs sources: 3 régionaux (riche en sulfates, riche en nitrates et marin) pour 73 à 78%, et 5 locaux (trafic, combustion de biomasse, fond industriel métallurgique, industrie locale et poussières minérales) (22-27%). De plus, un HR-ToF-AMS (spectromètre de masse à aérosols) et un SMPS (granulomètre) ont été utilisés lors d’une campagne intensive en hiver, afin de mieux documenter l’AO et la formation de nouvelles particules, respectivement. L’application du PMF aux spectres de masses d’AO a permis d’identifier 5 facteurs liés au trafic (15%), à la cuisson (11%), à la combustion de biomasse (25%), et à une oxydation plus ou moins forte de la matière organique (33% et 16%). Plusieurs événements nocturnes de formation de nouvelles particules impliquant les AIS, notamment du NA, ont été observésTropospheric fine particles with aerodynamic diameters less than 2.5 µm (PM2.5) may impact health, climate and ecosystems. Secondary inorganic (SIA) and organic aerosols (OA) contribute largely to PM2.5. To understand their formation and origin, a 1-year campaign (August 2015 to July 2016) of inorganic precursor gases and PM2.5 water-soluble ions was performed at an hourly resolution at a suburban site in northern France using a MARGA 1S, complemented by mass concentrations of PM2.5, Black Carbon, nitrogen oxides and trace elements. The highest levels of ammonium nitrate (AN) and sulfate were observed at night in spring and during daytime in summer, respectively. A source apportionment study performed by positive matrix factorization (PMF) determined 8 source factors, 3 having a regional origin (sulfate-rich, nitrate-rich, marine) contributing to PM2.5 mass for 73-78%; and 5 a local one (road traffic, biomass combustion, metal industry background, local industry and dust) (22-27%). In addition, a HR-ToF-AMS (aerosol mass spectrometer) and a SMPS (particle sizer) were deployed during an intensive winter campaign, to gain further insight on OA composition and new particle formation, respectively. The application of PMF to the AMS OA mass spectra allowed identifying 5 source factors: hydrocarbon-like (15%), cooking-like (11%), oxidized biomass burning (25%), less- and more-oxidized oxygenated factors (16% and 33%, respectively). Combining the SMPS size distribution with the chemical speciation of the aerosols and precursor gases allowed the identification of nocturnal new particle formation (NPF) events associated to the formation of SIA, in particular AN
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Garel, Marc. "Méthodes, procédures et techniques hyperbares pour l'étude des microorganismes du milieu profond en condition in situ." Electronic Thesis or Diss., Aix-Marseille, 2021. http://www.theses.fr/2021AIXM0378.
Анотація:
L'océan est profond, la majorité de son volume (> 80 %) se situant à une profondeur supérieure à 1000 m, et est peu échantillonné (< 0,01 %). Il est caractérisé par une pression hydrostatique élevée, une température basse, des nutriments inorganiques élevés et de faibles concentrations de carbone organique. L'apport de substrats est principalement issue production primaire sous forme de matière organique particulaire et dissoute. Les fractions particulaire et dissoute labile sont principalement consommées dans les eaux de surface par les procaryotes, et ne laissant qu’une fraction dite réfractaire comme seule source de carbone pour les procaryotes de la zone bathypélagique. La plupart des mesures d’activités métaboliques et de diversité des procaryotes bathypélagique sont généralement sous-estimées ne raison de la décompression des échantillons. Pour étudier les procaryotes dans les conditions in situ, nous disposons d'une technologie hyperbare qui peut être utilisé comme échantillonneur pressurisé prêt à l'emploi et capable de prélever, maintenir des échantillons dans des conditions in situ, mais également pour simuler l'augmentation de la pression hydrostatique. Les résultats mettent en lumière qu’en maintenant les conditions pression, il est possible d’échantillonner des microorganismes piezophile. Ces résultats confirment notre expérimentation sur la dégradation de matière organique dissoute de haut poids moléculaire par une communauté adaptée au milieu profond. Enfin, nous avons également montré l’importance des conditions environnementales pour étudier le devenir de la matière organique dans la colonne d’eauThe ocean is deep, with the majority of its volume (>80%) at depths greater than 1000 m, and is poorly sampled (<0.01%). It is characterized by high hydrostatic pressure, low temperature, high inorganic nutrients and low organic carbon concentrations. Substrate input is primarily from primary production in the form of particulate and dissolved organic matter. The particulate and dissolved labile fractions are mainly consumed in surface waters by prokaryotes, leaving only a so-called refractory fraction as the only carbon source for prokaryotes in the bathypelagic zone. Most measurements of metabolic activity and diversity of bathypelagic prokaryotes are generally underestimated due to sample decompression. To study prokaryotes under in situ conditions, we have a hyperbaric technology that can be used as a ready-to-use pressurized sampler capable of collecting and maintaining samples under in situ conditions, but also to simulate the increase of hydrostatic pressure. The results highlight that by maintaining the pressure conditions, it is possible to sample piezophilic microorganisms. These results confirm our experimentation on the degradation of high molecular weight dissolved organic matter by a community adapted to the deep environment. Finally, we have also shown the importance of environmental conditions to study the fate of organic matter in the water column
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Siepka, Damian. "Development of multidimensional spectral data processing procedures for analysis of composition and mixing state of aerosol particles by Raman and FTIR spectroscopy." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10188/document.
Анотація:
Les méthodologies de traitement de données multidimensionnelles peuvent considérablement améliorer la connaissance des échantillons. Les techniques spectroscopiques permettent l’analyse moléculaire avancée d’échantillons variés et complexes. La combinaison des techniques spectroscopiques aux méthodes de chimiométrie trouve des applications dans de nombreux domaines. Les particules atmosphériques affectent la qualité de l’air, la santé humaine, les écosystèmes et jouent un rôle important dans le processus de changement climatique. L’objectif de cette thèse a été de développer des outils de chimiométrie, simples d’utilisation, permettant de traiter un grand nombre de données spectrales provenant de l’analyse d’échantillons complexes par microspectrométrie Raman (RMS) et spectroscopie d’absorption IRTF. Dans un premier temps, nous avons développé une méthodologie combinant les méthodes de résolution de courbes et d’analyse multivariée afin de déterminer la composition chimique d’échantillons de particules analysées par RMS. Cette méthode appliquée à l’analyse de particules collectées dans les mines en Bolivie, a ouvert une nouvelle voie de description des échantillons. Dans un second temps, nous avons conçu un logiciel facilement accessible pour le traitement des données IRTF et Raman. Ce logiciel inclue plusieurs algorithmes de prétraitement ainsi que les méthodes d’analyse multivariées adaptées à la spectroscopie vibrationnelle. Il a été appliqué avec succès pour le traitement de données spectrales enregistrées pour divers échantillons (particules de mines de charbon, particules biogéniques, pigments organiques)Sufficiently adjusted, multivariate data processing methods and procedures can significantly improve the process for obtaining knowledge of a sample composition. Spectroscopic techniques have capabilities for fast analysis of various samples and were developed for research and industrial purposes. It creates a great possibility for advanced molecular analysis of complex samples, such as atmospheric aerosols. Airborne particles affect air quality, human health, ecosystem condition and play an important role in the Earth’s climate system. The purpose of this thesis is twofold. On an analytical level, the functional algorithm for evaluation of quantitative composition of atmospheric particles from measurements of individual particles by Raman microspectrocopy (RMS) was established. On a constructive level, the readily accessible analytical system for Raman and FTIR data processing was developed. A potential of a single particle analysis by RMS has been exploited by an application of the designed analytical algorithm based on a combination between a multicurve resolution and a multivariate data treatment for an efficient description of chemical mixing of aerosol particles. The algorithm was applied to the particles collected in a copper mine in Bolivia and provides a new way of a sample description. The new user-friendly software, which includes pre-treatment algorithms and several easy-to access, common multivariate data treatments, is equipped with a graphical interface. The created software was applied to some challenging aspects of a pattern recognition in the scope of Raman and FTIR spectroscopy for coal mine particles, biogenic particles and organic pigments
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Chevrier, Florie. "Chauffage au bois et qualité de l’air en Vallée de l’Arve : définition d’un système de surveillance et impact d’une politique de rénovation du parc des appareils anciens." Thesis, Université Grenoble Alpes (ComUE), 2016. http://www.theses.fr/2016GREAU020/document.
Анотація:
La combustion de la biomasse est l’une des sources majoritaires de particules atmosphériques en périodes hivernales dans les vallées alpines, et particulièrement en vallée de l’Arve où des dépassements des seuils européens sont très régulièrement observés. Ceci a conduit à la mise en place d’un large programme de remplacement des dispositifs de chauffage au bois les moins performants dans le cadre d’une des actions du Plan de Protection de l’Atmosphère, le Fond Air Bois. Le projet DECOMBIO (DÉconvolution de la contribution de la COMbustion de la BIOmasse aux PM10 dans la vallée de l’Arve) a ainsi été mis en place en octobre 2013 afin de mesurer l’impact de cette politique de rénovation des appareils de chauffage au bois sur la qualité de l’air. C’est dans ce programme que s’inscrivent ces travaux de thèse dont l’objectif principal est de valider les méthodologies mises en place en routine pour permettre une déconvolution rapide de la combustion de la biomasse et mettre en relation les éventuels changements observés avec les avancées des remplacements de dispositifs de chauffage au bois domestiques.Pour mener à bien ce travail, trois sites, représentant les différentes situations de la vallée de l’Arve, ont été instrumentés (Marnaz, Passy et Chamonix) afin de suivre en continu, et tout au long du projet DECOMBIO, l’évolution des concentrations atmosphériques du Black Carbon (BC) et des traceurs moléculaires permettant de distinguer la contribution de la combustion de la biomasse des autres types de combustion. Un important jeu de données a été acquis entre novembre 2013 et octobre 2014 grâce à des prélèvements réguliers sur filtre permettant une caractérisation très fine de la composition chimique des particules atmosphériques. L’utilisation de l’approche statistique « Positive Matrix Factorization » (PMF) a permis de mieux appréhender les différentes sources entrant en jeu dans les émissions de particules au sein de cette vallée avec notamment un intérêt particulier pour les émissions de la combustion de la biomasse. Le développement de cette méthodologie d’attribution et de quantification des sources de particules basé sur l’utilisation de traceurs organiques spécifiques, de contraintes particulières appliquées à ce modèle et de données de déconvolution de la matière carbonée constitue une avancée importante dans la définition des facteurs sources issus de ce modèle.Les méthodologies développées au cours de ce travail, permettant une amélioration des connaissances et des contributions des sources, constituent donc des outils directement utilisables par les Associations Agréées de Surveillance de la Qualité de l’Air (AASQA), notamment pour l’évaluation quantitative des mesures prises pour améliorer la qualité de l’air dans le cadre de Plans de Protection de l’Atmosphère, entre autres celui de la vallée de l’ArveBiomass burning is one of the major sources of atmospheric particles during wintertime in Alpine valleys, and more especially in the Arve valley where exceedances of the European regulated limit value are regularly observed. This situation led to the establishment of an important program of replacement of old wood stoves with new ones as part of an action of an Atmospheric Protection Plan (APP), the “Fonds Air Bois”. The research program DECOMBIO (“DÉconvolution de la contribution de la COMbustion de la BIOmasse aux PM10 dans la vallée de l’Arve”) has been set up in October 2013 to estimate the impact of this wood stoves renewal policy on air quality. This thesis works be incorporated within this program and have for main objective to validate methodologies used in routine to enable a fast deconvolution of the biomass burning source and to compare any observed changes with progress of wood stove changeout.To complete this work, three sites, representing the different situations of the Arve valley, were instrumented (Marnaz, Passy and Chamonix) to monitor the continuing evolution of atmospheric concentrations of Black Carbon (BC) and molecular markers enabling to distinguish between the biomass burning contribution and that of other types of combustion. A large dataset was acquired between November 2013 and October 2014 thanks to regular filter samples enabling a vast chemical characterization of PM10. The use of statistical analysis “Positive Matrix Factorization” (PMF) has led to an enhanced appreciation of particle emission sources within this valley with a focus on biomass burning emissions. The development of this methodology of identification and source apportionment based on the use of specific organic markers, specific constraints and data from carbonaceous matter deconvolution is an important progress in definition of factors from this model.The developed methodologies during this work, enabling an improvement of knowledges and source apportionment, are tools directly usable by French Accredited Associations for Air Quality Monitoring, especially for the quantitative assessment of actions introduced to improve air quality as part of Atmospheric Protection Plans, for example the one in the Arve valley
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Sioud, Khaled. "Transfert de métaux entre eau et suspensions dans les estuaires." Phd thesis, Marne-la-vallée, ENPC, 1994. http://pastel.archives-ouvertes.fr/pastel-00574027.
Анотація:
Ce travail a pour but d'améliorer la connaissance des transferts de métaux entre les phases dissoute et particulaire en milieux estuariens afin d'évaluer et de mieux comprendre les variations de la répartition des métaux et de leur spéciation en fonction des conditions physico-chimiques des systèmes étudiés. Les estuaires sont caractérisés par des gradients importants de nombreux paramètres physico-chimiques tels que la salinité, le pH, la teneur en ligands organiques, la turbidité etc... Cinq estuaires ont été sélectionnés en raison de leurs caractéristiques hydrologiques, morphologiques physico-chimiques et biologiques différentes. Deux de ces estuaires sont microtidaux et débouchent sur la Méditerranée (le Rhône et l'Ebre), le troisième est un exemple type d'estuaire macrotidal pollué (l'Escaut) et les deux derniers ont des débits liquides et solides qui les situent parmi les dix plus grands fleuves du monde (le Changjiang et la Lena). Nous avons sélectionné cinq métaux (Cs, Cd, Zn, Mn et Co) dont le devenir est tributaire de la plupart des processus recensés en estuaire. Ces métaux ont par ailleurs des isotopes émetteurs gamma ayant des périodes de demi vie assez grandes, ce qui nous a permis d'utiliser une méthode de mesure des coefficients de distribution qui caractérisent les seules fractions labiles. L'application du modèle de complexation de surface pour l'interprétation des mesures de coefficients de distribution des cinq métaux dans les différents estuaires pour différentes conditions de débit et de saison a permis d'identifier les processus qui jouent un rôle dans la spéciation de ces métaux dans de tels milieux. Ces résultats peuvent s'appliquer à la compréhension des mécanismes de transfert entre phases dissoute et particulaire dans le cas d'autres métaux et d'autres systèmes aquatiques. Un intérêt particulier a été porté au rôle des colloïdes et des ligands organiques dissous dans la spéciation des métaux dans les milieux estuariens étudiés. D'une part nous avons montré que les composés organiques dissous qui s'adsorbent à la surface des particules en suspension modifient leurs propriétés de surface et contrôlent leur réactivité de surface vis-à-vis des métaux. D'autre part les colloïdes et ligands organiques dissous contribuent à la complexation des métaux dans la phase dissoute. Une méthode simple basée sur l'ajout d'un ligand ayant un fort pouvoir complexant, 1'EDTA (éthylène-diamine-tétra-acétate) a permis d'évaluer le pouvoir complexant des colloïdes et des ligands organiques dissous pour Zn et Cd dans l'estuaire du Rhône. Cependant la nature et la concentration de ces composés dissous restent inconnues.
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Lovrić, Josip. "Molecular modeling of aerosols." Thesis, Lille 1, 2017. http://www.theses.fr/2017LIL10080/document.
Анотація:
Cette thèse est une étude, au niveau moléculaire, par des méthodes de simulation numérique, des propriétés des aérosols organiques, notamment des aérosols marins, et de leur interaction avec des espèces présentes dans l’atmosphère. L’organisation de la matière organique au sein de ces aérosols joue un rôle fondamental pour leurs propriétés optiques, chimiques et leur rôle comme noyau de condensation pour les nuages.Dans une première partie, on présente contexte atmosphérique et les méthodes de dynamique moléculaire classique et les méthodes mixtes quantique/classique utilisées pour simuler ces aérosols. Ensuite, on décrit l’application de ces méthodes à trois cas.Tout d’abord, on a étudié, par dynamique moléculaire classique (logiciel Gromacs), l’organisation, notamment l’orientation, de molécules d’acide palmitique absorbées sur une surface de sel (NaCl) en fonction du taux de couverture en acide gras et de la température. On présente aussi une étude détaillée de l’influence de l’humidité sur l’organisation de ce film organique à la surface du sel, mettant en évidence l’existence d’îlots d’acide gras monocouches structurés. Dans une seconde étude, la réactivité de NO2 avec cet aérosol marin est traitée par une approche mixte quantique/classique (logiciel CP2K), avec prise en compte de l’impact de l’humidité sur cette réactivité.Enfin, la dernière étude concerne une étude par dynamique moléculaire de phases condensées organiques (n-butanol) et de leur interaction avec des molécules d’eau. Cette étude théorique, complémentaire d’expériences de jets moléculaires, a pour but de mieux comprendre le rôle fondamental que jouent ces interactions pour les propriétés des aérosols et des nuagesIn this thesis numerical methods are used to study the properties, described at the molecular level, of organic aerosols, especially marine aerosols, and their interaction with species in the atmosphere. The organisation of the organic matter in these aerosols plays a key role for their optical, chemical properties, and their ability to act as a cloud condensation nuclei.The first part reviews atmospheric context and the methods (classical molecular dynamics and hybrid quantum/classical approaches) used in this thesis. Then applications to three cases are detailed.Firstly, the organization, more particularly the orientation, of palmitic acid molecules adsorbed on a salt (NaCl) surface as a function of the fatty acid coverage and temperature has been studied using classical molecular dynamics (Gromacs package). The impact of the humidity on the structuration of this organic coating has been described in details, showing the existence of structured fatty acid island-like monolayers on NaCl surface.In a second study, the reactivity of NO2 with these heterogeneous marine aerosols has been investigated by a hybrid quantum/classical method (CP2K package), with taking into account the effect of the humidity.The last study is a classical molecular dynamics of n-butanol crystal, water accommodation at these surfaces and simulation of water jet collision with n-butanol surface. These simulations, complementary to experiments, were performed to better understand the fundamental role of the water-organic matter interaction on the properties of the aerosols and clouds
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Badran, Ghidaa. "Pollution atmosphérique particulaire : caractérisation physico-chimique et comparaison des effets toxiques des fractions extractible et non-extractible des PM₂.₅ In-vitro evaluation of organic extractable matter from ambient PM₂.₅ using human bronchial epithelial BEAS-2B cells : Cytotoxicity, oxidative stress, pro-inflammatory response, genotoxicity, and cell cycle deregulation. Toxicity of fine and quasi-ultrafine particles : focus on the effects of organic extractable and non-extractable matter fractions. Toxicological appraisal of the chemical fractions of ambient fine (PM₂.₅-₀.₃) and quasi-ultrafine (PM₀.₃) particles in human bronchial epithelial BEAS-2B cells." Thesis, Littoral, 2019. http://www.theses.fr/2019DUNK0547.
Анотація:
La pollution de l'air et les particules fines (PM₂.₅) ont été classées cancérigènes (groupe 1) par le Centre International de la Recherche sur le Cancer en 2013. Cette fraction particulaire représente un mélange complexe dont la composition, très variable, influe sur la toxicité. Cependant, peu d'études ont déterminé l'implication respective des différentes fractions chimiques constitutives des PM dans leurs effets toxiques. Dans ce travail de thèse, des particules fines (PM₂.₅₋₀.₃) et quasi-ultrafines (PM₀.₃) ont été échantillonnées au niveau d'un site urbain à Beyrouth (Liban). Après avoir réalisé la caractérisation physico-chimique de ces deux types de particules, leurs effets toxiques (cytotoxicité globale, activation métabolique, génotoxicité, inflammation, stress oxydant, autophagie et apoptose) ont été étudiés sur une lignée de cellules épithéliales bronchiques humaines (BEAS-2B). L'analyse des fractions organiques a révélé des différences entre les teneurs en hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), de même qu'en congénères oxygénés (O-HAP) et nitrés (N-HAP), respectivement 43, 17 et 4 fois plus élevées dans les PM₀.₃ que dans les PM₂.₅₋₀.₃. L'étude toxicologique a porté sur les particules fines considérées dans leur entièreté (PM₂.₅₋₀.₃), la fraction organique extractible (EOM₂.₅₋₀.₃) et la fraction non-extractible par le dichlorométhane (NEM₂.₅₋₀.₃). De plus, les effets spécifiques de la fraction organique extraite des particules quasi-ultrafines (EOM₀.₃) ont été comparés à ceux de la fraction organique extraite des particules fines (EOM₂.₅₋₀.₃). Nos résultats montrent que chacune des fractions considérées a été capable d'activer au moins un des mécanismes étudiés. Les PM₂.₅₋₀.₃ ont induit des effets toxiques généralement plus marqués que les EOM₂.₅₋₀.₃ et NEM₂.₅₋₀.₃. La fraction organique des particules quasi-ultrafines (EOM₀.₃), plus riche en composés organiques et notamment en HAP et autres congénères, est apparue responsable d'effets délétères globalement plus importants que celle extraite des particules fines (EOM₂.₅₋₀.₃). Les résultats de ce travail ont apporté des éléments nouveaux sur la toxicité relative des différentes fractions extractibles et non extractibles des particules fines et soulignent le rôle crucial joué par les particules ultrafines, encore trop peu étudiéesAir pollution and particulate matter (PM₂.₅) were classified as carcinigens (group 1) by the International Agency for Research on Cancer in 2013. This particulate fraction represents a complex mixture with a highly variable composition influencing the toxicity. However, few studies have determined the respective involvement of the different chemical fractions of PM in their toxic effects. In this work, fine particles (PM₂.₅₋₀.₃) and quasi-ultrafine particles (PM₀.₃) were sampled in an urban site located in Beirut (Lebanon). After performing the physicochemical characterization of these two types of particles, their toxic effects (global cytotoxicity, metabolic activation, genotoxicity, inflammation, oxidative stress, autophagy and apoptosis) were investigated on a human bronchial epithelial cell line (BEAS-2B). The analysis of the organic content revealed differences between the concentrations of polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs), as welle as oxygenated (O-PAH) and nitrated (N-PAH) congeners, respectively 43, 17 and 4 times higher in PM₀.₃ than in PM₂.₅₋₀.₃.The toxicological study was based on the comparison of the toxicity of the fine particles considered in their entirety (PM₂.₅₋₀.₃), the extracted organic fraction (OEM₂.₅₋₀.₃) and the fraction not extracted by the dichloromethane (NEM₂.₅₋₀.₃). In addition, the specific effects of the organic fraction extrated from the quasi-ultrafine particles (OEM₀.₃) were compared with those of the organic fraction extracted from the fine particles (OEM₂.₅₋₀.₃). Our results showed that all the studied fractions were able to induce at least one of the studied mechanisms. PM₂.₅₋₀.₃ was able to induce toxic effects greater than those induced by OEM₂.₅₋₀.₃ and NEM₂.₅₋₀.₃. The organic fraction extracted from the quasi-ultrafine particles (OEM₀.₃), richer in organic compounds and in particular in PAHs and other congeners, appeared to be responsible for deleterious effects globally greater than that extracted from the fine particles (OEM₂.₅₋₀.₃). The results of this work have brought new elements on the relative toxicity of the different fractions of the fine particles and underline the crucial role played by ultrafine particles, still too little studied
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Leobold, Matthieu. "Démonstration fonctionnelle de la nature virale des particules sans ADN de la guêpe parasitoïde venturia canescens." Thesis, Tours, 2018. http://www.theses.fr/2018TOUR4017.
Анотація:
Chez la guêpe parasitoïde Venturia canescens, des particules virales dépourvues d'ADN appelées VLP (pour "Virus-like Particules") sont produites spécifiquement dans les ovaires et tapissent le chorion des oeufs qui sont injectés dans la chenille hôte. Les VLP ont une fonction immunosuppressive pour l'hôte parasité et permettent ainsi la survie des oeufs du parasitoïde. Ces VLP résultent de l’intégration d’un nudivirus dans le génome de l’ancêtre de la guêpe, nudivirus qui a été ensuite domestiqué pour former des liposomes viraux capables de véhiculer dans l’hôte des protéines de virulence d'origine cellulaire. L’étude réalisée au cours de cette thèse a eu pour objet, d’une part, d'étudier les mécanismes de domestication virale qui ont conduit au virus symbiotique endogène actuel nommé VcENV (pour V. canescens endogenous nudivirus) et d’autre part, d'apporter des éléments de réponse sur le processus de morphogénèse et le mode d'action parasitaire des VLPViral particles devoid of DNA called VLPs (for Virus-Like Particles) are specifically produced in the ovaries of the parasitoid wasp Venturia canescens and line the chorion of the wasp’s eggs injected into the host caterpillar. VLPs are immunosuppressive and allow parasitoid eggs survival. These VLPs result from the integration of a nudivirus into the wasp ancestor genome, nudivirus which was then domesticated to form viral liposomes capable of carrying, into the host, virulence proteins of cellular origin. The aim of the study carried out during this thesis was, first, to analyze the viral domestication mechanisms that led to the current endogenous symbiotic virus called VcENV (for V. canescens endogenous nudivirus) and secondly to provide some answers on VLPs morphogenesis process and parasitic mode of action