Éditeur(s) : Université de Bretagne Occidentale
Résumé : This activity report entitled (“Chemical contamination of the marine environment: from measurement to risk assessment”) summarizes the main stages my career at Ifremer from November 1975 to june 2013. The first chapter deals with the seawater chlorination and chlorinated waters released into the sea, the identification and the conditions of the formation of various by-product of these processes. The second chapter concerns PCBs, their nature, their chemical analysis in environmental matrices. PCBs are considered as the best examples of persistant and bioaccumulable compounds and therefore, in all this report they are flagship contaminants to which other groups of studied substances are compared. The third chapter refers to studies performed within marine pollution monitoring programme RNO (Réseau National d’Observation de la qualité de l’environnement marin - National observation network on the quality of the marine environnment) and well as other more limited studies like a first assessement on the presence of dioxins and dioxin-like PCBs in the French coastal marine environment and last, on the use of zebra mussel (Dresseinia polymorpha) as sentinelle species of the chemical contamination in the Seine estuary. The next two chapters are about bioaccumulation and about the distribution of organic contaminants (PCBs, dioxins, PAHs, PBDEs) in marine organisms and in marine foodwebs. These studies aim at a better knowledge of the presence and fate of these compounds in fish and marine organisms eitheir in an environmental perspective (chapter IV) or in order to contribute to the assessment of their health impact, or more precisely to estimate therelative part of fish and seafood to the human exposure to chemical residues (chapter V). To conclude, the chapter VI concerns the PCB and dioxin fingerprints in the various studied marine matrices ; analytical and environmental interpretations of the observed differences are suggested as well as possible applications.
Ce bilan d’activité intitulé « Contamination chimique du milieu marin : de la mesure à l’évaluation des risques » retrace les étapes essentielles de mon parcours à Ifremer entre novembre 1975 et juin 2013. Le premier chapitre traite de la chloration dans l’eau de mer et les rejets chlorés en mer, l’identification des sous-produits formés lors de ces traitements, les conditions de leur formation. Le second chapitre concerne la nature des PCB et leur analyse dans les matrices environnementales. Les PCB considérés comme les meilleurs exemples de composés persistants bioaccumulables constituent les « contaminants phares » de l’ensemble de ce travail et c’est par rapport aux PCB que sont comparés et évalués les autres groupes de contaminants étudiés. Le troisième chapitre se rapporte aux travaux réalisés dans le cadre de la surveillance RNO (Réseau National d’Observation de la qualité de l’environnement marin) ainsi que dans des études ponctuelles comme un premier inventaire sur les niveaux de présence des dioxines (PCDD et PCDF) dans l’environnement marin littoral ou sur l’utilisation de la moule zébrée (Dresseinia polymorpha) comme espèce indicatrice de la contamination de l’estuaire de la Seine. Les deux chapitres suivants sont consacrés aux travaux sur la bioaccumulation et aux contaminants organiques (PCB, dioxines, HAP, PBDE) dans les organismes et les réseaux trophiques marins soit dans une perspective environnementale sur le devenir des contaminants dans le vivant (chapitre IV) soit dans le cadre de l’évaluation des risques sanitaires ou, plus précisément, de l’estimation de la contribution de la consommation des produits de la mer à l’exposition de l’homme aux résidus chimiques (chapitre V). Pour terminer, le chapitre VI concerne les empreintes de PCB et de dioxines dans les différentes matrices étudiées ; une interprétation analytique et environnementale des différences observées est proposée ainsi que de possibles applications.

Droits : 2013 UBO
http://archimer.ifremer.fr/doc/00168/27946/26237.pdf
http://archimer.ifremer.fr/doc/00168/27946/

Éditeur(s) : HAL CCSD
Résumé : The main purpose of this thesis was to characterize and to model the hydrodynamic and thermochemical processes leading to the alteration of the wellbore cement materials under borehole conditions. Percolation experiments were performed on fractured cement samples under CO2 storage conditions (60°C and 10MPa). Injection flow rate was dictated by the fracture aperture of each sample. CO2 enriched brine was flowed along the fracture aperture, and permeability changes as well as chemical evolution of major cations were continuously acquired during the experiment time. Reaction paths developed by the alteration of the cement were characterized using microtomography and ESEM images. The experiments conducted using samples presenting large fracture apertures during 5h showed that permeability was maintained constant during the experiment time. Three reacted layers were displaying by the alteration of portlandite and CSH. Long term experiment (26h) conducted with large initial fracture aperture showed a decrease of the permeability after 15hours of CO2 exposure. Otherwise, experiments performed on samples presenting narrow apertures indicated the conversion of portlandite and CSH to calcite leading to the permeability reduction and the fracture clogging. Assemblages of phases and chemical changes were modelled using GEMS-PSI speciation code. We studied also using a coupled transport-reactive model the conditions leading to the cement alteration and the formation of associated layers.
L'objectif de cette thèse était de modéliser à partir des expériences de percolation-réactive, les processus hydrodynamique et réactionnel qui gouvernent l'altération des ciments de puits. Différentes expériences ont été réalisées dans des conditions représentatives de celles du stockage du CO2. Des échantillons fracturés ont été utilisés pour injecter une saumure enrichie en CO2 à 60°C et 10MPa et à différentes pressions partielles de CO2. Le débitd'injection variait en fonction des propriétés hydrauliques de l'échantillon exposé. L'injection d'une saumure enrichie en CO2 à débit constant à travers une fracture supposée plane a permis d'étudier les modifications des propriétés hydrodynamiques et ces conséquences sur la géochimie et la microstructure du ciment altéré. L'impact dynamique de l'évolution microstructurale a été mis en évidence. Les expériences conduites sur des échantillons présentant de larges ouvertures, réalisées sur une durée de 5 h, ont montré que la perméabilité était maintenue constante le long de l'expérience. Trois couches d'altération se sont développées consécutivement à la dissolution de la portlandite et la décalcification des CSH. L'altération a entrainé la précipitation des carbonates et de la silice amorphe à proximité de la fracture. Dans le cas d'une expérience longue durée appliquant les mêmes conditions que précédemment on a observé que la croissance de la silice amorphe a entrainé la diminution de la perméabilité. Par ailleurs les expériences effectuées sur des échantillons présentant de faibles ouvertures, ont indiqué que la conversion de la portlandite en calcite conduit au colmatage de la fracture. L'évolution des assemblages de phases conduisant à la formation des carbonates et de la silice amorphe a été modélisée à partir du code géochimique GEMS. Les mécanismes de diffusion et les processus de mise en place des couches d'altération ont été étudiés à partir d'un modèle analytique et d'un modèle de transport réactif à partir du code géochimique PHREEQC.
https://tel.archives-ouvertes.fr/tel-01038034

tel-01038034
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Résumé : L'objectif de cette thèse est de s'intéresser à la chimie des substances naturelles (extraction et caractérisation des molécules issues des forêts de Guyane) et d'étudier des extraits ou familles de molécules naturelles ayant des propriétés inhibitrices de la corrosion du zinc. Dans la première partie du document, un screening de plantes a été effectué. Celles dont les extraits ont présenté les propriétés inhibitrices les plus intéressantes - la Mansoa alliaceae et la Bagassa guianensis -ont été sélectionnées parmi les Il plantes étudiées. Dans la seconde partie du document, différentes techniques électrochimiques ont été utilisées- la spectroscopie d'impédance électrochimique (SEI) et la polarisationlinéaire (PL)- afin de calculer les taux d'inhibition et de remonter aux mécanismes réactionnels caractérisant l'inhibition. Ainsi, le rôle des paramètres tels que le mode d'extraction et le milieu corrosif (ASTM et NaCI3%) sur le taux d'inhibition ont été étudiés. Ces travaux ont débouché sur de nombreux résultats expérimentaux nouveaux et notamment un modèle dynamique prenant en compte l'efficacité de l'inhibiteur en fonction de sa concentration dans le milieu
The objective of this thesis is to focus on the chemistry of na tura! substances (extraction and characterization of molecules from forests of French Guiana) and to study extracts or families ofnatural molecules with inhibiting properties of zinc corrosion. In the first part of the document, a screening of plants was made. Those whose extracts have shown the most interesting potential inhibitors - the Mansoa alliaceae and Bagassa guianensis - were selected among the Il plants studied. In the second part of the paper, different electrochemical techniques were used - the electrochemical impedance spectroscopy (EIS) and linear polarization (LP) - to calculate the inhibition rate and to understand the reaction mechanisms characterizing the inhibition. Thus, the role of parameters such as the method of extraction and the corrosive medium (ASTM and NaCI3%) on the inhibition rate were studied. This work bas led to many new experimental results including a dynamic mode! taking into account the effectiveness of the inhibitor according to its concentration in the medium

http://www.theses.fr/2014AGUY0745/document

Résumé : En raison de sa richesse en ressources génétiques, et des utilisations traditionnelles locales qui en sont faites, la biodiversité végétale issue du bassin amazonien constitue une véritable source de principes actifs à valoriser. L’espèce Euterpe oleracea Mart., vernaculairement appelée baie d’açai, qui connaît un intérêt scientifique important, est le parfait exemple de ressources naturelles bioactives valorisées issues de cette zone géographique. Les études scientifiques lui confèrent de très nombreuses propriétés biologiques, mais, la plus connue et la plus médiatisée est sa capacité antioxydante liée majoritairement à sa composition polyphénolique. En Guyane française, on peut parler de « diversité » au sein de la famille des Palmiers puisque plus de 75 espèces y ont été recensées. Parmi lesquelles, on peut citer une espèce très commune ayant des propriétés surtout alimentaires, et dont la connaissance phytochimique reste, à l’heure actuelle, très limitée : l’Oenocarpus bataua Mart dit patawa. Ce sujet de thèse de doctorat s’articule autour de la mesure de l’activité antioxydante du fruit mûr de ce palmier, et de la détermination des polyphénols responsables de cette dernière. La singularité de ce travail réside dans l’étude des différentes composantes tissulaires du fruit : mésocarpe, épicarpe et mélange épicarpe/mésocarpe (MEM). Dans un premier temps, les conditions les plus favorables d’extraction de biomolécules (notamment de l’épicarpe et du mésocarpe) ont été définies à l’aide du test DPPH. Les tests préliminaires effectués sur les tissus pris séparément, ont conduit à sélectionner un mélange acétone/eau (70/30, v/v) pour révéler, au mieux, la capacité antioxydante de chaque partie du fruit. Une étape de délipidation initiale s’est avérée nécessaire dans le cas de l’étude du mésocarpe. La confirmation de l’activité antioxydante a été réalisée au moyen d’autres tests d’activité chimique (TEAC, FRAP, ORAC), et a été complétée par l’utilisation d’un test d’activité biologique (KRL) en raison de ses mécanismes réactionnels plus complets. Il en ressort que le tissu végétal le plus antioxydant est le mésocarpe qui contient des proanthocyanidines, famille de composés phénoliques connue pour ses nombreuses activités biologiques.Le même travail a été effectué sur les tissus regroupés (fruit global ou MEM). Ainsi, a été retenue l’utilisation du solvant mixte acétone/eau sans étape de délipidation initiale. La capacité antioxydante du fruit étudié a été comparée à celle de l’açai, espèce choisie comme référence. Il s’avère que les extraits d’açai ont une activité antioxydante très supérieure à celle du patawa lorsqu’ils sont testés vis-à-vis de l’ORAC et du KRL. Le tissu mésocarpe a, lui, démontré une capacité antioxydante supérieure à celle de l’açai. Ces résultats sont à associer avec la composition phytochimique propre à chaque fruit. La composition polyphénolique du fruit de patawa, déterminée par UPLC/MSn, supposerait la présence d’anthocyanes, de tanins condensés, de stilbènes et d’acides phénoliques. Ces travaux, qui méritent d’être approfondis, en particulier pour le mésocarpe, ouvrent de nouvelles perspectives d’utilisation du fruit patawa, en particulier l’incorporation de composés phénoliques issus du mésocarpe dans des formulations galéniques ayant attrait aux domaines de la Nutrition, de la Cosmétique et de la Pharmaceutique.
Due to its wealth in genetic resources, and to traditional uses, plant biodiversity issued from the Amazonian Basin is a real source of active process to valorize. The specie Euterpeoleracea Mart., usually called acai berry, which is experiencing a huge scientific interest, is the perfect example of valued natural bioactive resources from the geographic area. Scientific studies give it many biological properties, but the most known is its antioxidant property mainly due to its polyphenolic composition. In French Guiana, we can use the term “diversity” within the palm family with more than 75 species identified. Among them is a common species, Oenocarpus bataua Mart., called “Patawa”, mainly with alimentary properties but for which knowledge of phytochemical properties is until now very poor. The present research deals with determining the antioxidant activity of this palm fruit and with the identification of the polyphenols responsible for it.The uniqueness of this work lays in the study of the different tissue components of this fruit namely the mesocarp, the epicarp and mixing epicarp / mesocarp (MEM). In a first time, the most favorable extraction conditions of biomolecules (particularly of the epicarp and mesocarp) were defined using the DPPH test. The preliminary tests performed on those tissues taken separately, have led to select an acetone / water (70/30, v / v) to reveal, at best, the antioxidant capacity of each part of the fruit. An initial defatting step was necessary in the case of the study of the mesocarp. The confirmation of the antioxidant activity was carried out by other tests of chemical activity (TEAC, FRAP, ORAC), and was supplemented by the use of a bioassay (KRL) due to its more complete reaction mechanisms. Results point out that the most antioxidant tissue is the mesocarp that contains proanthocyanidins, phenolics of a chemical family known for its numerous biological activities.The same work was performed on tissues combined (overall result). The mixed solvent acetone / water, without initial defatting step, has been selected. The antioxidant capacity of fruit was compared to that of the Acai specie chosen as a reference. It turns out that acai extracts have antioxidant activity much greater than that of Patawa when tested vis-à-vis of ORAC and KRL. In contrary, mesocarp tissue has a greater antioxidant capacity than that of Acai. These results can be associated with the phytochemical composition of each fruit. The polyphenolic composition of the fruit of Patawa determined by UPLC / MSn, reflects the presence of anthocyanins, condensed tannins, stilbene and phenolic acids. This work, which deserves to be deepened, especially for the mesocarp tissue, opens new prospects for the use of Patawa fruit, especially the incorporation of phenolic compounds from the mesocarp in pharmaceutical formulations linked to the fields of Nutrition, of Cosmetics and Pharmaceuticals.

http://www.theses.fr/2012AGUY0573/document