Haut PDF Caractérisation et essai de traitement de la matière organique dans les eaux de surface

Caractérisation et essai de traitement de la matière organique dans les eaux de surface

Caractérisation et essai de traitement de la matière organique dans les eaux de surface

Le charbon actif Le charbon actif peut être utilisé en poudre (CAP) ou en grain (CAG). Le charbon actif poudre est ajouté directement à l'eau à traiter, typiquement sous forme de suspension au niveau du mélangeur rapide. Il est utilisé pour régler les problèmes saisonniers en raison de son faible coût d'investissement et de flexibilité. Cependant, quand des doses élevées sont nécessaires pour de longues périodes, le charbon actif granulé (CAG) est une alternative économique au CAP. CAG est utilisée dans des lits de filtres rapides fixes autonomes, installés après les filtres à sables. L'utilisation de lits fixes CAG permet d’atteindre des capacités d'adsorption très élevées et contrôle facile des processus, cela n'est possible avec l’utilisation du CAP. Le coût d’investissement élevé pour le CAG peut souvent être compensé par une meilleure efficacité, en particulier lorsque le polluants cibles doivent être continuellement éliminés. L’utilisation du CAG doit être envisagée lorsqu’on constate la présence des polluants organiques dangereux pour la santé du consommateur. Le CAG doit être retiré périodiquement du lit d'adsorption et remplacé par CAG réactivé. Une étude de 1977 menée par les comités American Water Works Association (AWWA) a montré que près de 25 pour cent des 645 services publics américains, y compris les 500 plus grand, ont ajouté le CAP (AWWA 1977 99 ) En 1984, 29 pour cent des 600 plus grandes stations de traitement
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Caractérisation de la matière organique d'eaux résiduaires et d'eaux de surface par les sondes spectrophotométriques UV- Visible

Caractérisation de la matière organique d'eaux résiduaires et d'eaux de surface par les sondes spectrophotométriques UV- Visible

procédure basée sur le partitionnement de données (ou data clustering en anglais) pour classer différentes compositions d’eaux usées. Plus précisément, il semble possible de déduire des spectres UV-vis, au travers par exemple de calcul de rapport d’absorbances ou de pentes spectrales, des informations qualitatives sur la nature, l’origine et/ou les propriétés physico- chimiques de la matière organique (MO) des eaux usées ou naturelles (Masson, 2015). La MO peut être considérée soit comme un polluant, soit comme une phase porteuse majeure de polluants. Avoir des informations sur la qualité de la MO et sur sa variabilité spatiale et temporelle peut permettre une meilleure gestion et optimisation des procédés de traitement des eaux (Baurès et al., 2002) et une meilleure compréhension des processus dans lesquels la MO est impliquée, que ce soit dans les eaux usées brutes et traitées ou dans les eaux naturelles. Actuellement, il n’existe pas de protocoles clairement définis sur de telles méthodes de traitement des spectres UV-vis, et encore moins de réels retours d’expérience permettant de comprendre les avantages et les limites de ces approches. Pour la caractérisation de la MO dissoute (MOD), il est nécessaire de compenser le spectre UV-vis mesuré de l’influence des particules qui vont engendrer des phénomènes de diffusion de la lumière (van den Broeke et al., 2006). Des algorithmes permettant de compenser le signal des particules sont généralement implémentés par les constructeurs des sondes UV-vis dans le système de traitement des spectres. Ils peuvent être plus ou moins adaptés à la nature des particules présentes dans le milieu analysé.
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Couplage de la filtration granulaire aux résines échangeuses d'ions pour le traitement des eaux de surface des petites communautés

Couplage de la filtration granulaire aux résines échangeuses d'ions pour le traitement des eaux de surface des petites communautés

RÉSUMÉ Le traitement des eaux de surface peut constituer un vrai défi, surtout pour les petits systèmes de traitement. La présence de matière organique dissoute peut présenter un risque de formation de sous-produits de désinfection lorsque l’eau est chlorée. Ces sous-produits de désinfection peuvent être nocifs pour la santé. C’est pourquoi le Ministère du développement durable, de l’environnement, de la faune et des Parcs (MDDEFP) du Québec a émis une norme sur les deux principaux composés, soient les trihalométhanes (THM) et les acides halo-acétiques (AHA). Comme les petites communautés (moins de 3000 habitants) possèdent souvent des systèmes de traitement qui ne permettent pas de rencontrer les nouvelles normes quant à la qualité de l’eau potable, il est important de trouver des procédés alternatifs qui sont efficaces, peu couteux et faciles à opérer. L’étude du couplage de la filtration granulaire aux résines échangeuses d’ions a été réalisée afin de vérifier l’applicabilité et les performances d’un tel procédé pour le traitement d’une eau de surface.
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Caractérisation intégrée de la matière organique dissoute d'eaux résiduaires

Caractérisation intégrée de la matière organique dissoute d'eaux résiduaires

• Les caractéristiques de la MOD d’origine anthropique semblent varier en fonction de l’origine des eaux (e.g. domestique, industrielle, pluviale, ruissellement) et du type de traitement appliqué ou non [3] . • Les connaissances sur la nature et les propriétés physico-chimiques de la MOD d’origine anthropique, ainsi que sa réactivité et son devenir dans le milieu récepteur, sont limitées : peu d’études de caractérisation fine des propriétés de la MOD d’origine anthropique et faible nombre d’échantillons étudiés (étapes d’extraction et de purification de la MOD).
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Caractérisation du risque posé par les oocystes infectieux de Cryptosporidium de sources rurales et urbaines dans les eaux de surface

Caractérisation du risque posé par les oocystes infectieux de Cryptosporidium de sources rurales et urbaines dans les eaux de surface

Réaliser des mesures de routine d‟oocystes dans les eaux brutes de stations de traitement d‟eau potable demeure un constant défi. En effet, même la méthode 1623 de compte total, standardisée par le US EPA (USEPA, 2005b), reste hors de porté pour la plupart des laboratoires de station. De ce fait, la plupart des traiteurs d‟eau utilisent une série d‟indicateurs de contamination fécale afin de comprendre les variations de la qualité microbiologique des eaux de surface et, par le fait même, la présence du résistant Cryptosporidium. Ces indicateurs offrent classiquement peu de corrélations avec les oocystes mais demeurent une solution pratique et abordable. Parallèlement à la campagne d‟échantillonnage des parasites précédemment décrite, la turbidité, les matières en suspension (MES), E. coli, les coliformes totaux et les streptocoques ont été analysés dans les matrices d‟eaux usées ainsi qu‟à l‟exutoire. Les comparaisons entre la présence, la concentration, le transport rural, l‟enlèvement dans les STEP et la survie des oocystes et des kystes avec les indicateurs ont été tentées. D‟abord, les résultats des enlèvements des parasites dans les STEP (<1.5 log) se sont révélés inférieurs que ceux observés pour la turbidité (1-1.2 log) et les indicateurs (1.8-2.8 log). Ensuite, en milieu rural, les précipitations cumulées font moindrement varier les charges que les concentrations observées. Finalement, le peu de relations observées entre les parasites et les indicateurs dans les différentes sources sont en lien avec la littérature et démontrent les limites de leur usage. Des modèles de charges quotidiennes d‟oocystes totaux et infectieux émises par des humains et par des animaux ont par la suite été élaborés via une approche Monte-Carlo. Leur utilisation pourrait aller de paire avec celle des indicateurs dans l‟optique de solutions simples et peu couteuse afin de mieux comprendre la présence des oocystes dans les eaux de surface et aussi de nuancer leur risque selon leur fraction infectieuse.
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Comportement et caractérisation des boues d'un système de traitement des eaux usées par étangs aérés augmentés

Comportement et caractérisation des boues d'un système de traitement des eaux usées par étangs aérés augmentés

L’espace disponible est souvent un facteur limitant lors de l’amélioration d’étangs. En effet, lorsque l’objectif est d’augmenter la capacité de traitement d’un étang, deux options sont possibles. La première, est d’augmenter le volume d’étangs et la deuxième est d’augmenter la capacité de traitement dans le même volume d’étang disponible. Certaines technologies utilisant différents types de support bactérien ont étés développées pour permettre de garder le même volume de traitement. La biomasse supplémentaire offerte par ce média permet donc d’augmenter la surface de traitement, sans nécessairement modifier les installations déjà existantes, ou bien permettre la construction de nouvelles installations dans un espace limité (Borregaard, 1997). Dans cette optique d’optimisation, l’entreprise Bionest a développé un traitement biologique à culture fixée immergée, le KAMAK MC . Ce procédé de traitement consiste en un support bactérien fixe, un ruban de polymère gravé et non toxique, installé dans des cellules flottantes cylindriques. Ces cellules s’installent dans les étangs existants, permettant ainsi de ne pas déroger des installations déjà en place. La biomasse s’accrochant au support bactérien est contrôlée par l’aération induite par les diffuseurs situés dans le bas des cellules, prévenant ainsi le risque de colmatage. De plus, l’air fourni par les diffuseurs permet d’assurer un apport en oxygène considérable permettant la dégradation de la matière organique et favorisant la nitrification. Le KAMAK MC se compose donc de deux réacteurs comportant ces cellules cylindriques, et de trois zones de décantation en alternance avec les réacteurs permettant la décantation des solides.
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Synthèse bibliographique sur la faisabilité des sondes spectrophotométriques pour la caractérisation in situ de la matière organique

Synthèse bibliographique sur la faisabilité des sondes spectrophotométriques pour la caractérisation in situ de la matière organique

Page 7 sur 20 1. INTRODUCTION Le suivi de la qualité des eaux par des systèmes de mesure in situ et en continu se développe dans le secteur industriel de l’eau, au niveau du traitement des eaux usées ou de la production d’eau potable par exemple, mais aussi au niveau des eaux naturelles avec la mise en place de réseau de surveillance des eaux de surface ou de stations d’alerte. Les systèmes de mesure in situ ne remplacent pas complètement les mesures classiques, i.e. prélèvement, conditionnement de l’échantillon et analyse en laboratoire, mais apportent des informations importantes complémentaires. Les avantages significatifs des systèmes de mesure en continu, et ce pourquoi ils sont largement utilisés, sont (i) l’absence de manipulation de l’échantillon pouvant entrainer une modification des paramètres à mesurer, (ii) une fréquence de mesure accrue donnant une lecture dynamique, (iii) la possibilité de visualiser les données en temps réel, permettant une réactivité très importante et une intervention rapide ( e.g. Commissariat général au développement durable, 2014). Parmi les différentes techniques analytiques utilisées pour la mesure in situ (électrochimie, fluorescence, piézoélectricité,…), la spectrophotométrie UV-visible in situ est largement utilisée pour suivre dans le temps les niveaux de concentrations en nitrate, matière organique (MO) ou matières en suspension (e.g. Thomas et Constant, 2004; Platikanov et al., 2014). La MO peut être considérée comme un paramètre majeur influençant la qualité des eaux. Celle-ci peut être directement une source de pollution (e.g. rejets d’eaux usées, eutrophisation) ou bien influencer la toxicité des polluants présents dans les eaux comme les métaux (e.g. Buffle, 1988). La MO est constituée d’un mélange très complexe de molécules et sa mesure
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Extraction et caractérisation de la matière organique soluble des horizons profonds d'un sol arable

Extraction et caractérisation de la matière organique soluble des horizons profonds d'un sol arable

147 II. Résultats II-1. Extraction des matières organiques solubles des sols sur résines XAD Dans un premier temps, l’un des prélèvements par bougie poreuse (i.e. horizon profond) à fait l’objet de la phase préliminaire de la procédure d’extraction qui consiste, après concentration par évaporation rotative, à développer une étape de dialyse avec une membrane de 3500 daltons dans le but d’isoler une fraction dite « Colloïdes ». Cette première manipulation n’a pas montré une présence significative de MO de hautes masses moléculaires dans les eaux collectées contrairement à ce qui est généralement observé dans les eaux de surface après filtration sur une membrane de porosité 1 µm. Ce résultat montre que le sol joue un rôle de barrière filtrante pour les structures colloïdales, résultat en accord avec les observations réalisées sur les eaux souterraines généralement exempte de turbidité notable. Toutefois les résultats obtenus par analyse directe LC-OCD (cf chapitre 4) sur des prélèvements ponctuels équivalents ont montré la présence de structures colloïdales. Ce résultat contradictoire peut trouver deux explications. Soit les colloïdes sont présents de manière sporadique, soit les colloïdes observés sont principalement d’origine inorganique. Quoi qu’il en soit, il a été décidé au regard de ces premiers résultats, de simplifier le protocole d’extraction en supprimant cette première étape de concentration-dialyse proposé par LEENHEER et al., (2000).
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Impact de la matière organique sur le transport de l'antimoine dans les eaux naturelles : étude expérimentale et modélisation physico-chimique

Impact de la matière organique sur le transport de l'antimoine dans les eaux naturelles : étude expérimentale et modélisation physico-chimique

La chitine est le composé primaire de la cuticule des insectes, des araignées et des crustacées. C’est le deuxième polymère le plus abondamment produit à la surface de la Terre après la cellulose qui est le principal constituant des végétaux. Par conséquent, ces polysaccharides naturels, et leurs produits de décomposition, sont omniprésents dans les systèmes aquatiques et les sols (e.g., Gonzalez-Davila et Millero, 1990). Pour quantifier le comportement géochimique de l’antimoine, il est donc nécessaire de prendre en compte ses interactions avec ces surfaces organiques. Outre leur omniprésence environnementale, la chitine et la cellulose sont des biosorbants très utilisés dans le traitement des eaux usées (e.g., Sag et Aktay, 2002 ; Zhou et al., 2004). Or, certains effluents de stations d’épuration contiennent jusqu’à 2,1 mg.L -1 de Sb (Minear et al., 1981) ce qui soulève des problèmes d’efficacité d’épuration vis-à-vis de cet élément, et des barrières actives de chitine pourraient être une solution à ces problèmes d’assainissement. De plus, le fort potentiel de bioaccumulation de Sb III par des levures de boulanger (Saccharomyces cerevisae), qui synthétisent de la chitine lors de leur bourgeonnement, encourage cette démarche (Pérez- Corona et al., 1997). Enfin, la chitine, possédant des groupes fonctionnels similaires à ceux des parois cellulaires des bactéries ou de leurs exsudats (Hoiczyk et Hansel, 2000), est une bonne molécule modèle pour appréhender les mécanismes de biosorption sur les bactéries.
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Filtration membranaire avec haute concentration de charbon actif en poudre pour le traitement des eaux de surface

Filtration membranaire avec haute concentration de charbon actif en poudre pour le traitement des eaux de surface

elle doit également le demeurer lors de son séjour dans le réseau de distribution. Hormis les stratégies pour limiter la corrosion des conduites et diminuer la dissolution des métaux, un des enjeux principaux est de limiter la croissance bactérienne en réseau. Deux stratégies sont utilisées pour répondre à cet objectif : l’utilisation d’un désinfectant résiduel, comme le chlore libre, et le contrôle de la concentration du substrat de la biomasse. Le règlement sur la qualité de l’eau potable du Québec exige d’ailleurs la présence d’un résiduel minimal de 0,3 mg/L de chlore libre en entrée du réseau de distribution (Gouvernement du Québec, 2010). Cette règle confirme à nouveau l’importance d’enlever la fraction de la matière organique naturelle précurseur de THM et de AHA. La deuxième stratégie, soit le contrôle de la concentration en substrat de la biomasse, est efficace pour protéger le réseau de distribution. La biomasse se nourrit du carbone organique contenu dans l’eau. Lorsque la concentration de ce substrat est faible, la biomasse a de la difficulté à croître. Il convient donc d’enlever le plus possible le carbone organique de l’eau, qui se divise en deux catégories : Le carbone organique particulaire et le carbone organique dissous (COD). La fraction particulaire du carbone organique est aisément isolée de l’eau par le traitement à l’usine. Par contre, il est beaucoup plus ardu d’en dissocier la fraction dissoute. Les traitements doivent pourtant être en mesure d’enlever une grande partie du COD afin de protéger le réseau de distribution. Dans le but de limiter la croissance bactérienne en réseau de distribution, il est souvent important d’avoir recours à des traitements plus avancés que la simple coagulation-décantation et d’explorer de nouvelles technologies.
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Potentiel d’utilisation de la spectrofluorimétrie 3D pour la caractérisation en ligne de la matière organique dissoute : de la station d’épuration au milieu récepteur

Potentiel d’utilisation de la spectrofluorimétrie 3D pour la caractérisation en ligne de la matière organique dissoute : de la station d’épuration au milieu récepteur

165 1.1.1. Caractérisation de l’influence de l’occupation des sols sur la MOD par spectrométrie de fluorescence Selon le type d’occupation des sols, des qualités différentes de MOD fluorescente peuvent être répertoriées. La MOD des eaux de surface en zones forestières est fortement influencée par les dynamiques hydrologiques et biogéochimiques se produisant à de multiples échelles spatio- temporelles dans le bassin versant étudié (Cory et al., 2011). La végétation via la température, l’évapotranspiration, ainsi que l’accumulation de MO détritique dans la litière et les sols, influence l’humidité des sols. D’autres facteurs, tels que la répartition de la végétation, sa densité, ou encore le type d’espèces en présence sur le bassin versant, peuvent avoir de profonds impacts sur les dynamiques de qualités et quantités de la MOD des cours d’eaux de surface (Cory et al., 2011). Y.Yamashita et al., (2011) ont étudié la signature de fluorescence des eaux de surface de trois bassins versants forestiers localisés au sud des montagnes Appalaches en Caroline du Nord (États- Unis) : un bassin de référence forestier non entretenu, un bassin de plantation de pins blancs (≈ 50 ans) et un bassin recouvert de jeunes chênes après récolte d’autres arbres (- 30 ans). Ils ont appliqué l’approche PARAFAC sur les eaux de surfaces prélevées lors d’un suivi mensuel sur une année (2007-2008). Les auteurs ont mis en évidence que les niveaux d’intensités de fluorescence et de diagenèse des fluorophores de type substances humiques étaient plus importants dans les eaux du bassin forestier de référence que pour les eaux de surfaces des bassins versants ou des cultures d’arbres étaient réalisés. Ceux-ci présentent à l’inverse, des eaux de surfaces enrichies en composantes PARAFAC de type acides fulviques et de type protéique. Cela suggère des différences de dynamiques d’accumulations de la MO dans les sols et des niveaux de décompositions variables en fonction des différentes litières. Ces résultats suggèrent que les changements de végétation, d’occupation des sols et de politiques de gestion de ceux-ci peuvent affecter la qualité et la quantité de MOD des eaux de surfaces.
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Techniques de traitement in situ des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans les eaux de surface

Techniques de traitement in situ des hydrocarbures aromatiques polycycliques dans les eaux de surface

Finalement, en ce qui a trait à l’utilisation d’une BPR combinée, Rasmussen et autres ont réalisé une étude dont l’objectif était de déterminer si une barrière sorption/biodégradation à base de sable/tourbe peut être utilisée pour traiter les eaux souterraines contaminées par la créosote. Cette étude permettait de définir lequel des processus de sorption ou de biodégradation supprime le plus des contaminants. Le choix était porté sur la tourbe parce que c’est un matériau de sol assez complexe avec de la matière organique à divers stades de décomposition. La tourbe était mélangée au sable respectivement à 20/80 % en vue de diminuer le risque de formation des conditions anaérobies créées par la décomposition de la matière microbienne et organique (Rasmussen et autres, 2002). Il convient de noter que les 16 HAP utilisés dans l’étude étaient divisés en naphtalène (2 anneaux) et 15 HAP composés de 3 à 6 anneaux. Les HAP ont été dominés par le naphtalène et les 15 HAP étaient dominés par les HAP de 3 et 4 anneaux. Les HAP de 5 et 6 anneaux étaient présents à une concentration inférieure à 1 µg/l. L’eau souterraine utilisée dans cette étude contenait 8,8 à 10,3 mg/l d’oxygène.
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Caractérisation et de traitement des eaux résiduaire d’une industrie textile (SOFACT- Tissemsilt.)

Caractérisation et de traitement des eaux résiduaire d’une industrie textile (SOFACT- Tissemsilt.)

La définition suivante a été adoptée par l’ISO ; Le terme coliforme correspond à des organismes en bâtonnets, non sporogénes , gram négatifs, oxydases négatif, facultativement anaérobies, capables de croître en présence de sels biliaires ou d’autres agents de surface possédant des activités inhibitrices de croissance similaire, et capables de fermenter le lactose avec production d’acide et d’aldéhyde en 48 heures, à des températures de 35 à 37 °C . Le dénombrement de ces organismes à 35-37 °C est souvent désigné sous l’expression de ″dénombrements des coliformes totaux ″.
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Caractérisation de la matière organique des eaux naturelles et traitées par spectroscopie de fluorescence 3D

Caractérisation de la matière organique des eaux naturelles et traitées par spectroscopie de fluorescence 3D

26 3.5.1 Application de la méthode PARAFAC à l’analyse de la MON dans l’eau Dans l’étude de Bieroza et al. (2010), l’eau de 16 usines ont été échantillonnées en Angleterre sur une base mensuelle entre août 2006 et février 2006 et seule l’eau brute et l’eau décantée ont été suivies. Un modèle PARAFAC à trois composantes a été validé, ces dernières étant associées aux acides humiques (C2), aux acides fulviques (C1) et au tryptophane (C3). D’après Bieroza et al. (2010), un changement dans la signature des spectres des composantes témoigne d’une variation de la source de MON, du type d’eau et indique un enlèvement de certaines fractions de la MO durant le traitement. Par exemple, Bieroza et al. (2010) notent une diminution de la longueur d’onde en émission après coagulation pour le pic C, la coagulation diminuant la fraction hydrophobe de la MON. Lorsqu’une augmentation de l’intentsité de fluorescence des substances humiques (pic A et C) fut enregistrée à l’eau brute, ceci a résulté en des longueurs d’onde plus faible en émission, indiquant une augmentation de la fraction hydrophile de la MON. Des changements de l’intensité maximale (F max ) de fluorescence ont également été mis en relation avec les changements de saison. Par exemple, les acides humiques et fulviques augmentent durant en hiver durant le mois de janvier alors qu’elles diminuent en été. Pour ce qui est du tryptophane, il atteint une intensité de fluorescence maximale en avril et en mai alors qu’en été et en hiver, les valeurs sont plus basses.
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Biodégradabilité de la matière organique "non biodégradable" des eaux usées

Biodégradabilité de la matière organique "non biodégradable" des eaux usées

Les travaux entrepris dans le cadre de ce projet de recherche ont ultim ement pour but de rendre plus précises et plus perf ormantes les co nceptions actuelles de procédé de traitem ent des eaux. On peut imaginer qu’une meilleure compréhension de la cinétique de dégradation du X U,Inf permettra, d’une part, d’éviter le surdim ensionnement des équipements. D’autre part, elle permettra de développer et/ou d’intégrer pl us facilem ent des unités ou des processus de traitement com plémentaires favor isant la réduction de la production de boues. Les résultats obtenus pour cette prem ière expérim entation sont in téressants. Ce pendant, les difficultés rencontrées pour bien car actériser les boues utilisées dans le cad re de ce projet ont fait ressortir l’importance d’une validation préalable de la STEP (caractéristiques générales, qualité de la base de données, analyses prélim inaires des boues). L a capacité d’effectuer une bonne caractérisation de l’affluent et des boues produites par la STEP es t primordiale, considérant l’ordre de grandeur du b U attendu.
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Elimination de la matière organique dans les eaux de surface : Cas de l’eau de barrage de Tilesdit (Région de Bouira)

Elimination de la matière organique dans les eaux de surface : Cas de l’eau de barrage de Tilesdit (Région de Bouira)

 Filtration : La filtration a pour objectif de retenir les dernières particules en suspension non éliminées dans le décanteur (précipité de fer, aluminium, matière organique…), en faisant circuler l’eau à travers un milieu poreux qui est le plus souvent le sable. L’efficacité de la filtration dépend de la taille des grains de sable, de la hauteur de la couche de sable et de la vitesse de filtration. Au fur et à mesure du passage de l’eau au travers du lit filtrant, les matières retenues s’accumulent dans les interstices entre les grains de sable et le filtre se colmate. Il faut donc le laver régulièrement en envoyant de bas en haut un courant d’eau et d’air qui permet de détacher et d’entraîner les particules fixées sur les grains. A la remise en service du filtre, les premières eaux sont soit rejetées au milieu naturel, soit recyclées en tête de traitement [15].
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Rôle des zones humides alluviales dans la régulation des flux de nitrates et de carbone organique vers les eaux de surface à l'échelle des bassins versants

Rôle des zones humides alluviales dans la régulation des flux de nitrates et de carbone organique vers les eaux de surface à l'échelle des bassins versants

2.3. Modélisation 2.3.1. Choix du modèle Les objectifs d’une étude avec une approche de modélisation amènent à réfléchir sur le choix du modèle. Cette thèse nécessite d’approcher les processus hydrologiques et biogéochimiques à des échelles temporelle et spatiale fines mais aussi sur de grands bassins versants. Dans un premier temps, il faut choisir un modèle capable de représenter les flux d’eau et de sédiments qui sont vecteurs du carbone organique. Puis, il faudra adapter ce modèle afin qu’il soit capable de représenter le fonctionnement des zones humides alluviales avec des échanges nappe-cours d’eau pour intégrer le processus de dénitrification tout en conservant la volonté d’avoir le modèle le plus simple possible. Parmi les types de modèles détaillés dans le chapitre 1, les modèles à base physique semblent adaptés aux bassins considérés dans ce travail car ils permettent des études à large échelle tout en conservant la représentation des processus. D’un point de vue variabilité spatiale, les modèles semi-distribués sont adaptés à notre étude car ils permettent d’étudier les processus dans des unités homogènes et ainsi pouvoir mettre en évidence des hot spots à l’échelle d’un bassin versant. Enfin, ce travail nécessite l’utilisation d’un modèle hydrologique et biogéochimique permettant de prendre en compte les processus nécessaires et dont la qualité des résultats a déjà été mise en évidence pour des cas d’étude aux conditions pédoclimatiques contrastées. Ainsi, cette étude s’est faite à l’aide du modèle conceptuel à base physique semi-distribué Soil and Water Assessment Tool (SWAT).
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Synthèses et études d'analogues à la matière organique cométaire

Synthèses et études d'analogues à la matière organique cométaire

37 L’équipe d’astrophysique du solide CSNSM (Centre de Sciences Nucléaires et de Sciences de la Matière, université Paris Sud) a lancé il y a plusieurs années un programme de collecte de micrométéorites dans les régions centrales du continent antarctique. La collecte a lieu à proximité de la station scientifique permanente CONCORDIA, sur le site du dôme C. Parmi les micrométéorites récoltées, une famille présente des teneurs en carbone exceptionnellement élevées : les UCAMMs (UltraCarbonaceous Antartic MicroMeteortites). Elles contiennent essentiellement de la matière carbonée. Des études ont montrées que le carbone contenu dans les UCAMMs est très désorganisé et constitue 40% à 80% environ de la surface de la particule (Dobrica, 2010). De telles teneurs en matière organique sont comparables à celles des grains CHONs notamment observés par la sonde Véga dans la queue de la comète Halley en 1986 (Fomenkova et al. 1994). Les UCAMMs présentent également un fort excès en deutérium pouvant être 10 fois supérieurs à celui des océans terrestres. Ces UCAMMS ont donc probablement une origine cométaire. Les UCAMMs CONCORDIA sont très bien préservés et la matière organique observée est vraisemblablement une des plus primitives connues à ce jour.
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Caractérisation de la matière organique contenue dans les particules de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko par spectrométrie de masse avec l'instrument COSIMA de la sonde Rosetta

Caractérisation de la matière organique contenue dans les particules de la comète 67P/Churyumov-Gerasimenko par spectrométrie de masse avec l'instrument COSIMA de la sonde Rosetta

L’analyse des poussières de la comète 1P/Halley en 1986 par les spectromètres de masse PIA, PUMA- 1 et PUMA-2 avait révélé la présence d’une composante organique très importante au sein des particules. La faible abondance de matériaux carbonés d’origine cométaire dans les particules de 81P/Wild 2 était donc inattendue. L’analyse par imagerie polarimétrique de la comète semble néanmoins indiquer que la poussière n’était pas uniformément distribuée au sein de la coma. Cette technique permet en effet d’obtenir des informations sur les propriétés des particules, par leur lumière diffusée, telles que leur morphologie, leur taille ou encore leur composition. Zubko et al. (2012) proposent que les poussières cométaires rapportées sur Terre par la sonde Stardust aient été collectées dans une région pauvre en particules carbonées, et ne soient donc pas représentatives de la composition de la comète 81P/Wild 2. Les particules cométaires ont été collectées par le collecteur, mais aussi mesurées in situ par le spectromètre de masse à temps de vol CIDA (Cometary and Interstellar Dust Analyzer). Le fonctionnement de cet instrument est très similaire à ceux ayant analysés les poussières cométaires de Halley - PIA, PUMA 1 et PUMA 2. CIDA a acquis 29 spectres de masse d’ions positifs et d’ions négatifs. Ces mesures résultent de l’impact de 29 particules sur la cible d’argent de l’instrument durant le survol de la comète 81P/Wild 2. Les résultats de CIDA ont été transmis instantanément sur Terre, soit deux ans avant le retour du collecteur. Les spectres de masse d’ions positifs présentent trois types de signatures (Kissel et al. 2004). Le premier groupe est composé des ions CH + , N + , NH + , O + , OH + et d’espèces organiques insaturées et azotées. La Figure 28a illustre ce groupe. C’est de plus l’unique spectre de masse pour lequel quelques pics pourraient être interprétés comme des ions associés à des minéraux : Cr + (m/z = 52) Fe + (m/z = 54 et 56) et Ni + (m/z = 58). Le second groupe comprend les ions
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Spéciation des lanthanides en présence de matière organique naturelle.

Spéciation des lanthanides en présence de matière organique naturelle.

il est essentiel d’évaluer les risques toxicologiques de ces lanthanides sur le biote aquatique. Il a été montré pour plusieurs cations divalents (Cu 2+ , Zn 2+ , Cd 2 + ), le rôle clé de l’ion libre comme étant un prédicteur de la biodisponibilité et la toxicité des métaux [2]. Au sein de notre équipe de recherche, nous avons étudié la toxicité et l’applicabilité du modèle de l’ion libre pour prédire la toxicité du lanthane et du cérium chez l’algue verte unicellulaire Chlorella fusca. Cependant, ceci n’a pas été vérifié en présence de certains ligands naturels tels que la matière organique naturelle. Ce ligand peut complexer les lanthanides, ce qui devrait réduire leur biodisponibilité et avoir un effet sur leur internalisation et par conséquent leur toxicité.
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