Matières en suspension de la Moselle (Lorraine, France) : caractérisation minérale et organique et réactivité vis-à-vis des contaminants métalliques / Mathieu Le Meur ; sous la direction de Frédéric Villiéras et de Emmanuelle Montargès-Pelletier

Date :

Type : Livre / Book

Type : Thèse / Thesis

Langue / Language : français / French

Catalogue Worldcat

Sédiments en suspension -- France -- Moselle (cours d'eau)

Sédiments en suspension -- Composition chimique

Réactivité (chimie)

Polluants inorganiques

Classification Dewey : 551.353

Classification Dewey : 628.168

Villiéras, Frédéric (Directeur de thèse / thesis advisor)

Montargès-Pelletier, Emmanuelle (1969-....) (Directeur de thèse / thesis advisor)

Grosbois-Bacchi, Cécile (1971-....) (Président du jury de soutenance / praeses)

Billon, Gabriel (1973-....) (Rapporteur de la thèse / thesis reporter)

Mansuy-Huault, Laurence (Membre du jury / opponent)

Radakovitch, Olivier (1967-....) (Membre du jury / opponent)

Université de Lorraine (Organisme de soutenance / degree-grantor)

RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement (Ecole doctorale associée à la thèse / doctoral school)

Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux (Vandoeuvre-lès-Nancy) (Laboratoire associé à la thèse / thesis associated laboratory)

Résumé / Abstract : Les matières en suspension (MES) sont constituées de colloïdes et particules et sont couramment décrites comme des agrégats hétérogènes formées de phases minérales, organiques et biologiques et possédant une forte réactivité de surface. Cette étude vise à étudier l’évolution de composition spatiale et temporelle des MES de la rivière Moselle (Lorraine, France) et également d’étudier la réactivité des MES vis-à-vis de contaminants métalliques. Les MES ont été collectées à différentes stations le long de la rivière Moselle et selon différents régimes hydriques. Des études microscopiques et macroscopiques ont été réalisées dans le but de caractériser les MES. Les résultats ont montré que la composition minérale des MES était relativement constante (1) le long de la Moselle (2) durant différents régimes hydriques et que la géologie du bassin versant contribuait grandement à la composition des MES. Les affluents de la Fensch et de l’Orne, deux rivières impactées par l’héritage industriel ont cependant montré la présence de particules d’origine anthropique. Cette étude a également montré le rôle majeur des MES dans le transport des TMEs et REEs quel que soit le débit. La caractérisation organique des MES a également montré des variations atténuées révélant l’aspect intégrateur d’un bassin versant de cette taille. Des variations saisonnières ont tout de même été observées avec une production autochtone plus élevée durant l’été. L’augmentation du débit a engendré une diminution de la teneur en matière organique ainsi que la présence d’une matière organique plus dégradée. Hormis les stations sur la Fensch et l’Orne, les propriétés de surface des MES sont homogènes, en relation avec la composition des particules. Les études ont également montré que le zinc s’associait de manière différente selon la quantité de zinc en solution. Enfin, l’étude comparée du mode d’association du zinc sur les composés modèles et les MES naturelles a montré la contribution des phyllosilicates dans le transport du zinc

Résumé / Abstract : Suspended Particulate Matter (SPM) in rivers, are constituted of colloidal and particulate matter, and described as heterogeneous aggregates of mineral, organic and biological phases which display high and reactive surface area. This study aimed to investigate the spatial and temporal composition evolution (Mineral and organic) of SPM along the Moselle River (Lorraine, France). SPM were collected at different stations along the river and at different regime flow. Macroscopic and microscopic studies were performed in order to characterize natural SPM. The second objective was to investigate the reactivity of SPM toward metallic contaminants. The results showed that the grain size distribution, elemental composition and mineralogy of SPM along the Moselle River and during different regime flow showed only slight variations, except for the Fensch and Orne tributaries, two rivers that were impacted by inherited steel making industrialization and different land use. The results also revealed that the catchment geology greatly contributed to the SPM composition in the river and highlighted the fact that SPM play a high contribution in TMEs and REEs transportation. The SPM organic matter characterization also showed slight variations through the catchment revealing the diffuse pollution in a catchment of this size. Seasonal variations were observed with strong autochthonous production during low flow level in summer. Regime flow increase resulted in the decrease of TOC content and in the presence of more degraded OM. Except for Fensch and Orne stations, surface properties of SPM are similar in relation with SPM composition. This study also showed that Zn association mode differed with different Zn concentrations. The comparison between Zn association mode on lab controlled particles and natural SPM revealed the contribution of phyllosilicates in zinc transport