Géochimie des eléments métalliques, des nitrates et du carbone organique dissous dans les eaux et les sols hydromorphes PDF Download

Author: Anne Jaffrezic
Publisher:
ISBN: 9782905532787
Category : Hydromorphic soils
Languages : fr
Pages : 296

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CETTE ETUDE A ETE REALISEE EN BRETAGNE, DANS UNE REGION D'AGRICULTURE INTENSIVE, DANS UNE ZONE HUMIDE, A L'INTERFACE D'UN VERSANT INTENSEMENT CULTIVE ET D'UN COURS D'EAU. LE SUIVI SIMULTANE DE LA DYNAMIQUE DU FE(II), DU CARBONE ORGANIQUE DISSOUS, DES NITRATES, ET DES MICROPOLLUANTS METALLIQUES CU ET ZN PERMET DE METTRE EN EVIDENCE : LE BRUIT DE FOND GEOCHIMIQUE, L'IMPACT DES EPANDAGES, LA DYNAMIQUE SAISONNIERE DU SOL EN FONCTION DES CONDITIONS DE SATURATION ET D'OXYDATION, PARTICULIEREMENT SUIVANT QUE LE MILIEU EST EN CONDITIONS AEROBIES OU ANAEROBIES. DES PROTOCOLES ONT ETE DEVELOPPEES AFIN DE PRESERVER AU MAXIMUM LES CARACTERISTIQUES DE LA SOLUTION DU SOL. IL EXISTE UNE DYNAMIQUE TEMPORELLE CONSTITUEE DE PLUSIEURS CYCLES DE REDUCTION/REOXYDATION : SATURATION EN EAU N'EST PAS SYNONYME DE MILIEU REDUCTEUR. LA REALISATION DE CONDITIONS REDUCTRICES DEPEND DE LA RECHARGE EN OXYGENE DISSOUS PAR LES PLUIES. ON N'OBSERVE PAS D'EFFET LIMITANT DE LA TEMPERATURE SUR LA REDUCTION DU MILIEU. LES EPANDAGES APPORTENT DU CARBONE ORGANIQUE SOLUBLE DE TOUS POIDS MOLECULAIRES ET DES METAUX CU, ZN. UN PROCESSUS DE CHROMATOGRAPHIE SEPARE LE LONG DU VERSANT LES DIFFERENTS COMPOSES. EN CONDITIONS ANAEROBIES, LA MICROFLORE RESTE ACTIVE ET SEMBLE MEME STIMULEE PAR L'APPORT DE MATIERE ORGANIQUE FACILEMENT BIODEGRADABLE DU LISIER. LA DENITRIFICATION S'OBSERVE LORSQUE LA ZONE HUMIDE PASSE POUR LA PREMIERE FOIS EN CONDITIONS ANOXIQUES A LA FIN DE LA PERIODE SECHE. MAIS LORS DES CYCLES D'OXYDATION/REDUCTION ULTERIEURS, ON OBSERVE LA COEXISTENCE DE FE(II) ET DE NITRATES EN SOLUTION. LE FE(II) EST ALORS CONTROLE PAR L'EQUILIBRE AVEC UN HYDROXYDE MIXTE DE FE(II) ET DE FE(III), SITUE PLUS HAUT DANS L'ECHELLE DE REDUCTION QUE LE COUPLE NITRATE/NITRITE. IL PEUT DONC EXISTER UN FACTEUR D'ORDRE BIOGEOCHIMIQUE LIMITANT LA DENITRIFICATION. LE CUIVRE ET LE ZINC SONT MOBILISES DANS LE PAYSAGE LORS DE LA REDUCTION DES OXYDES DE FER ET PEUVENT MIGRER VERS LE RESEAU HYDROGRAPHIQUE.

Author: Anne Jaffrezic
Publisher:
ISBN:
Category :
Languages : fr
Pages : 289

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CETTE ETUDE A ETE REALISEE EN BRETAGNE, DANS UNE REGION D'AGRICULTURE INTENSIVE, DANS UNE ZONE HUMIDE, A L'INTERFACE D'UN VERSANT INTENSEMENT CULTIVE ET D'UN COURS D'EAU. LE SUIVI SIMULTANE DE LA DYNAMIQUE DU FE(II), DU CARBONE ORGANIQUE DISSOUS, DES NITRATES, ET DES MICROPOLLUANTS METALLIQUES CU ET ZN PERMET DE METTRE EN EVIDENCE : LE BRUIT DE FOND GEOCHIMIQUE, L'IMPACT DES EPANDAGES, LA DYNAMIQUE SAISONNIERE DU SOL EN FONCTION DES CONDITIONS DE SATURATION ET D'OXYDATION, PARTICULIEREMENT SUIVANT QUE LE MILIEU EST EN CONDITIONS AEROBIES OU ANAEROBIES. DES PROTOCOLES ONT ETE DEVELOPPEES AFIN DE PRESERVER AU MAXIMUM LES CARACTERISTIQUES DE LA SOLUTION DU SOL. IL EXISTE UNE DYNAMIQUE TEMPORELLE CONSTITUEE DE PLUSIEURS CYCLES DE REDUCTION/REOXYDATION : SATURATION EN EAU N'EST PAS SYNONYME DE MILIEU REDUCTEUR. LA REALISATION DE CONDITIONS REDUCTRICES DEPEND DE LA RECHARGE EN OXYGENE DISSOUS PAR LES PLUIES. ON N'OBSERVE PAS D'EFFET LIMITANT DE LA TEMPERATURE SUR LA REDUCTION DU MILIEU. LES EPANDAGES APPORTENT DU CARBONE ORGANIQUE SOLUBLE DE TOUS POIDS MOLECULAIRES ET DES METAUX CU, ZN. UN PROCESSUS DE CHROMATOGRAPHIE SEPARE LE LONG DU VERSANT LES DIFFERENTS COMPOSES. EN CONDITIONS ANAEROBIES, LA MICROFLORE RESTE ACTIVE ET SEMBLE MEME STIMULEE PAR L'APPORT DE MATIERE ORGANIQUE FACILEMENT BIODEGRADABLE DU LISIER. LA DENITRIFICATION S'OBSERVE LORSQUE LA ZONE HUMIDE PASSE POUR LA PREMIERE FOIS EN CONDITIONS ANOXIQUES A LA FIN DE LA PERIODE SECHE. MAIS LORS DES CYCLES D'OXYDATION/REDUCTION ULTERIEURS, ON OBSERVE LA COEXISTENCE DE FE(II) ET DE NITRATES EN SOLUTION. LE FE(II) EST ALORS CONTROLE PAR L'EQUILIBRE AVEC UN HYDROXYDE MIXTE DE FE(II) ET DE FE(III), SITUE PLUS HAUT DANS L'ECHELLE DE REDUCTION QUE LE COUPLE NITRATE/NITRITE. IL PEUT DONC EXISTER UN FACTEUR D'ORDRE BIOGEOCHIMIQUE LIMITANT LA DENITRIFICATION. LE CUIVRE ET LE ZINC SONT MOBILISES DANS LE PAYSAGE LORS DE LA REDUCTION DES OXYDES DE FER ET PEUVENT MIGRER VERS LE RESEAU HYDROGRAPHIQUE.

Author: Guilhem Bourrié
Publisher: John Wiley & Sons
ISBN: 1119571855
Category : Science
Languages : en
Pages : 203

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This book provides the most up-to-date knowledge on water in soils and applications for the best use of our water resources. It first addresses the influence of soils on water quality, which is linked to rock weathering, soil formation, acidity and waterlogging. Here, the constituents of soils – such as clay minerals and iron oxides – play a major role. These modifications also have an impact on biogeochemical processes at the global scale, including the carbon cycle and the composition of the atmosphere. Secondly, this book discusses soil salinity, alkalinity and sodification in climates spanning from Mediterranean to arid. Here, water quality results from the concentration of solutes by evaporation and the transpiration of plants. The proper management of irrigation both protects soils against acidification and ensures sustainable agroecological development, while improper management leads to soil degradation and groundwater overexploitation. Lastly, the book describes how excess transfer of phosphorus in lakes results from a cascade of liberation and immobilization in the structure of the surrounding landscape. This leads to a general integrative method to limit eutrophication and restore the quality of water bodies.

Author: Donald L. Sparks
Publisher: Academic Press
ISBN: 0123743605
Category : Science
Languages : en
Pages : 422

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Advances in Agronomy continues to be recognized as a leading reference and a first-rate source for the latest research in agronomy. As always, the subjects covered are varied and exemplary of the myriad of subject matter dealt with by this long-running serial. Maintains the highest impact factor among serial publications in agriculture Presents timely reviews on important agronomy issues Enjoys a long-standing reputation for excellence in the field

Author: Valérie Chavagnac
Publisher:
ISBN:
Category : Metamorphic rocks
Languages : en
Pages : 450

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The aims of this Ph.D. Thesis were to decipher whether the use of Nd model ages are reliable constraints for the crustal evolution on Proterozoic migmatized terrane (example of the Limpopo Belt in South Africa) and to examine the consistency between Sm-Nd gamet and V-Pb zircon ages on eclogites (example of the VHPM Dabieshan in Central China). The Central Zone of the Limpopo Belt which is mainly composed of orthogneisses and paragneisses underwent granulite facies metamorphism followed by decompression metamorphic conditions (clockwise P-T loop) at 2.0 Ga. We have performed Sm-Nd and U-Pb work associated with major and trace element analyses on three examples of migmatites generated at 2.0 Ga to study the chemical and isotopic fractionation which may occur during migmatization. Partial melting following the Bt dehydration reaction did lead to different behaviour of Sm-Nd systematics for metagreywacke and metapelite. ln the first case, chemical equilibrium and full Nd isotope exchanges were not reached due to the incrongruent Pl melting and to the effect of accessory mineraIs (Mnz and Ap) on the compositions of the partial melt. Monazite entered the melt in prefarence to apatite, either by dissolution or by entrainment, and its unradiogenic Nd isotope signature dominates the leucosome. The Nd model ages on partial melt are up to 400 Ma older than those on paleosomes. The Nd model ages of these rocks cannot be used in a simple way to cons train the evolution of Southern Africa. ln the second case, incongruent Pl melting influenced the distribution of major, LILE and also REE between the partial melts and the paleosomes. Full Nd isotope exchange was nearly achieved while Pb-Pb systematics were not fully resetted. Incomplete exchange for both Nd and Pb for two leucosomes is also argued. It appears that the accessory minerals were chemically and isotopically equilibrated with the partial melt and the paleosome. The Nd model ages can be used to constrain the crustal growth of the Limpopo Central Zone. Finally, in migmatites formed by metamorphic segregation at subsolidus conditions on orthogneiss, chemical equilibrium and Nd isotope exchange were not reached during migmatization. The distributions of the elements are related to the proportional amounts of each mineraI in the migmatitic components. However, full Pb isotope exchange is reached here as highlighted by a Pb-Pb WR isochron yielding 2.0 Ga. ln addition, the geochemical characteristics combined with REE modelling provided arguments for closed system behaviour of the whole rock during migmatization. The isotopic compositions of the protolith obtained via mass balance calculations can be used to cons train crustal evolution. The UHPM Dabieshan is characterized by the occurrence of coesite and its quartz pseudomorph as inclusions in eclogites of basaltic composition but also of undoubted metasedimentary origin. Sm.-Nd garnet-omphacite-whole rock isochrons on the coesite-bearing eclogites of the Bixiling Complex gave ages at 210 ± 9 to 218 ± 4 Ma which are similar to 218.4 ± 1.8 Ma and 218.4 ± 2.5 Ma ages obtained by V-Pb zircon data. At the Shuanghe locality, Sm-Nd gamet-kyanite-whole rock isochron on a retrogressed eclogite gave an age at 231 ± 35 Ma in line with the U-Pb zircon data at 233 ± 21 Ma (lower intercept in the concordia diagram). ln addition, Ar-Ar and Rb-Sr phengite ages performed on the eclogite host gneisses (Bixilingg locality) yield 198 ± 4 Ma to 212 ± 2 Ma ages, overlapping the previous Sm-Nd and V-Pb zircon ages on the coesite-bearing eclogites. Consequently, the Sm-Nd garnet dating provide ages in agreement with V-Pb zircon ages and the quartzo-feldspathic gneisses underwent an event coeval to VHP on eclogites. Nd isotope equilibration at the VHP metamorphism appears to have been complete

Author: Christine Riou
Publisher:
ISBN: 9782905532909
Category :
Languages : en
Pages : 293

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The interest of this research is: (1) to better understand the REE hydrochemistry in continental fresh water (2) to determine how REE are transported in these systems (dissolved/colloidal) (3) to test the ability of REE to trace water flows in 1st order catchments located in temperate oceanic climate. The Kervidy catchment (Brittany) is based over an impermeable shaly bedrock. Two domains have been identified: (i) a well-drained hillslope domain containing a deep groundwater which is oxidizing and slightly acidic (pH=5,5) in its shallow part while it is reducing in deeper parts. These waters have a low Dissolved Organic Carbon content (DOC

Author: Marc Diraison
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ISBN:
Category : Crystallography
Languages : fr
Pages : 382

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L'extrémité australe de l'Amérique du Sud se situe actuellement dans un contexte cinématique complexe impliquant les plaques Nazca, Antarctique et Scotia. Dans ce secteur, l'histoire compressive andine débute au Crétacé supérieur avec pour conséquences le soulèvement de la cordillère et le développement du bassin, d'avant-pays de Magellan. L'arcature actuelle des Andes australes résulte du développement progressif de l'orocline patagonien associé au fonctionnement d'un décrochement senestre le long de la bordure sud du continent depuis le Crétacé supérieur. A partir de 30 Ma, l'ouverture du passage de Drake entre le continent Sud-américain et la Péninsule Antarctique conduit à la croissance de la plaque Scotia. La subduction de la dorsale du Chili débute à 14 Ma au niveau de la Terre de Feu. Le point triple migre progressivement jusqu'à sa position actuelle à 46°30'S. L'étude structurale et cinématique de la région (analyse de populations de failles) a été réalisée principalement à la transition cordillère/bassin. Elle est complétée par l'analyse de l'imagerie satellitaire et de la topographie numérique, l'interprétation de données de sismique réflexion pétrolière, une étude paléomagnétique, et de la modélisation analogique. Cette étude met en évidence (1) des directions principales de raccourcissement subperpendiculaires à la cordillère tout le long de l'orocline, (2) des composantes décrochantes dextres et senestres le long des secteurs de la cordillère orientés respectivement N-S et E-O, et (3) des rifts néogènes disposés radialement affectant principalement la zone axiale du bassin de Magellan. Ce champ de déformation, compatible avec le contexte actuel, a été comparé à celui obtenu par modélisation analogique d'un orocline simple. Le passage progressif entre la zone de subduction à l'ouest et le décrochement au sud du continent (appelé effet de coin) semble être une condition suffisante au développement de l'essentiel des structures observées

Author: Dimitri Lague
Publisher:
ISBN:
Category : Erosion
Languages : fr
Pages : 180

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L'évolution à long terme des reliefs continentaux résulte de couplages complexes entre processus d'érosion et mouvements tectoniques qui tendent à s'équilibrer pour atteindre éventuellement un état stationnaire. La partie érosion de ces couplages est gouvernée par l'interaction entre des processus élémentaires de versant et de rivière, étroitement couplés, qui contrôlent l'organisation spatiale du réseau de drainage. Ces processus sont caractérisés par des vitesses d'érosion et de transport lentes sur les versants et très rapides dans les rivières, et dépendent souvent non-linéairement de la pente topographique et du flux d'eau. Il en résulte une dynamique complexe à l'échelle locale dont les conséquences à l'échelle continentale sur la vitesse et les volumes de matière transportés ne sont pas encore comprises. L'objectif de cette thèse a été de comprendre et modéliser cette dynamique à l'échelle des temps géologiques, dans le cadre de perturbations tectoniques simples, et pour des conditions climatiques constantes. Nous utilisons un modèle numérique permettant de simuler l'interaction de différents processus d'érosion de versant et de transport fluvial. Les solutions hors équilibre prédites par ce modèle ne pouvant être validées analytiquement ou à partir de données naturelles, une approche expérimentale inédite a été développée. Elle permet d'étudier précisément l'évolution d'une topographie soumise à l'action simultanée d'une surrection simple et de processus d'érosion et de transport par ruissellement. Au cours d'une expérience, la surface s'auto organise d'abord en une série de bassins versants de géométrie similaire aux systèmes naturels, puis l'altitude moyenne du système s'approche quasi-exponentiellement d'une valeur constante, traduisant un état d'équilibre macroscopique. L'analyse couplée des expériences et des simulations numériques montre que cette dynamique dépend fortement de la présence de zones de drainage internes non-connectées aux conditions limites du système, du degré de non-linéarité entre érosion et pente topographique et de l'existence d'un seuil d'érosion. A partir de l'analyse de systèmes naturels, via le formalisme de la relation pente-aire drainée, nous mettons en évidence l'existence d'un tel seuil dans les systèmes naturels. Pour ce faire nous avons développé un nouveau critère morphologique permettant de caractériser l'état dynamique des reliefs naturels. L'hypothèse d'équilibre dynamique entre érosion et tectonique, nécessaire à l'interprétation correcte des relations entre formes topographiques et processus d'érosion, peut être ainsi (in)validée. Ces résultats suggèrent que le seuil d'érosion habituellement négligé dans le calibrage des lois d'érosion élémentaires doit être explicitement pris en compte pour prédire correctement les formes topographiques naturelles, la dynamique de la croissance des réseaux de drainage et les relations à l'échelle continentale entre taux de dénudation et paramètres topographiques.

Author: Amonda El Houssainy
Publisher:
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Category :
Languages : fr
Pages : 0

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La mer Méditerranée (MS) est une mer semi-fermée divisée en deux bassins: le bassin occidental et le bassin oriental. Les deux sites méditerranéens étudiés dans cette thèse sont au nord-ouest de MS et sud-est de France pour la rade de Toulon et à l'est de MS, Liban pour la baie de St-Georges. Les deux sites sont soumis à une forte densité de population le long de la côte et, sont exposés à de nombreuses activités anthropiques (telles que le tourisme, les transports maritimes, l'aquaculture, les rejets d'eaux usées et des activités industrielles) contaminant l'environnement (colonne d'eau, sédiments, biote, etc.) avec différents contaminants tels que les éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM). Chaque site est caractérisé par la présence d'un fleuve urbanisé: le Las (France) et le fleuve Beyrouth (Liban). Les sédiments sont considérés comme une source secondaire de contamination en raison des processus biogéochimiques influençant la mobilité des ETMM dans les sédiments. Dans ce contexte, les objectifs de cette thèse sont (1) d'étudier la contamination des ETMM le long des rivières et dans les deux baies; (2) d'élucider l'influence de la diagenèse précoce sur la mobilité des ETMM; et (3) de caractériser la matière organique sédimentaire dans les deux sites. Pour ces raisons, des sédiments superficiels, des carottes sédimentaires, des eaux superficielles et interstitielles ont été collectés le long des deux rivières et dans les deux sites durant la période 2016-2018. Les échantillons de sédiments et d'eaux ont été analysés pour déterminer leurs principaux paramètres physiques, nutriments, carbone organique (dissous et particulaire) et les éléments majeurs/traces. Les résultats ont montré que les processus de la diagenèse précoce contrôlent fortement la mobilité de la ETMM dans les sédiments. De plus, les résultats ont confirmé que la rade de Toulon est fortement contaminée suite à la deuxième guerre mondiale mais aussi aux activités contemporaines, et que les apports du Las ne contribuent et n'affectent pas de manière significative les sédiments de la baie de Toulon. Quant à la baie de St-Georges, il a été constaté qu'elle est impactée par plusieurs activités (effluents industriels rejetés sans traitement, ruissellement de la zone agricole) transportées par le fleuve Beyrouth et/ou par des apports directs (décharge côtière).

Author: Denis Baize
Publisher: Editions Quae
ISBN: 9782738009937
Category : Technology & Engineering
Languages : fr
Pages : 584

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Ce livre expose des travaux scientifiques récents, applications au plan local de méthodes d'intérêt général : possibilités, limites des techniques modernes et précautions à prendre ; études de cas dans lesquels les raisonnements de la pédologie et les caractéristiques des sols permettent l'interprétation des teneurs en éléments traces. En quatre parties - écosystèmes peu anthropisés, sols agricoles modérément contaminés par des pratiques courantes, sols fortement contaminés par des activités industrielles et méthodes de réhabilitation, étude de la mobilité des éléments traces dans les sols et de leur biodisponibilité - un ouvrage destiné à un large public d'ingénieurs de disciplines diverses.