L'accumulation de métaux toxiques dans le sol est principalement héritée de matériaux parents ou d'éléments résultant de l'activité humaine. Par conséquent, de nouvelles techniques sont en cours d'élaboration pour remédier à ces contaminations dans les sols pollués, telles que la phytoremédiation et la stabilisation in situ. La stabilisation in situ est une technique commune de réduction des effets négatifs des métaux et métalloïdes, tels que As, Cr, Cu, Cd et Zn dans les sols contaminés par l'ajout d'amendements. L'application de matières alcalines telles que les laitiers d'aciéries et un laitier modifié enrichie en phosphates dans le sol constitue un outil prometteur pour la réduction de la mobilité et la biodisponibilité des éléments traces dans les sols contaminés ainsi que pour l'assainissement du sol et l'amélioration de ses propriétés physique, chimique et minéralogique, ainsi que la production végétale.

Les profils verticaux des concentrations, les sources et la mobilité de Pb, Cd et Hg ont été étudiés dans des carottes sédimentaires prélevées en trois sites typiques de la côte libanaise (Akkar, Dora et Selaata). Akkar est un site éloigné de toute influence directe de contamination chimique, Dora est soumis à l

Une technique de « spikage », ou dilution d'isotopes stables multi-élémentaire, a été développée afin de quantifier et caractériser simultanément les compartiments échangeables de Cd, Zn, Cu, Ni et Pb dans des sols contaminés. Cette technique a été ici validée par comparaison avec les résultats de spikage d'isotopes radioactifs de Cd, ainsi que ceux d'extractions chimiques. Par ailleurs, une étude intégrée des signatures isotopiques du Zn (δ66Zn) dans plusieurs compartiments d'écosystèmes contaminés (sites métallurgiques de Viviez-Decazeville, S.-O. France et de Kempen, N.-E. Belgique) permet de proposer un schéma cohérent des différents fractionnements isotopiques de Zn liés à son traitement métallurgique. L'existence de différents δ66Zn pour le zinc « enrichi » et « résiduel » s'avère donc un outil puissant de localisation de sources de contamination métallurgique. Ces résultats démontrent l'efficacité des isotopes stables comme traceurs de processus et de source de contamination.

Le Platreef est une formation noritique contenant des minéralisations en Éléments du Groupe du Platine. Elle se situe en bordure de la partie septentrionale du complexe du Bushveld. Afin de définir les spécificités de cette unité marginale, nous avons tout d'abord étudié des échantillons pouvant servir de point de comparaison : ils proviennent d'une zone centrale de l'intrusion, le forage de Bellevue. Les données en isotopie de l'oxygène indiquent des valeurs de δ18O proches de 6,5 à 7 ‰ et homogènes à travers la pile magmatique. Ces valeurs, plus lourdes de 1 à 1,5 ‰ que celles des autres produits issus du manteau du Kaapvaal, sont l'indice d'une contamination crustale à l'échelle de tout le complexe. L'isotopie de l'hydrogène et les teneurs en eau témoignent de cumulats peu ou pas altérés. <br /><br />Sur la base de critères pétrographiques et géochimiques, le Platreef apparaît beaucoup plus affecté par des phénomènes d'assimilation et de circulations de fluides. Il a été échantillonné sur 4 sites, en contact avec différentes roches encaissantes : granites Archéens, dolomies, quartzites et cornéennes. Les xénolithes calco-silicatés sont omniprésents dans ces portions du Platreef. Une contamination par des liquides de fusion partielle du granite est également mise en évidence. Les cumulats les plus affectés par l'altération se trouvent au contact des granites, qui constituent l'encaissant le plus fracturé. <br /><br />À l'échelle du complexe, le rapport fluide/roche des interactions est très faible : les circulations ont été confinées à des chenaux préférentiels. Les caractéristiques isotopiques et géochimiques des fluides ne correspondent pas à celles des eaux météoritiques. Ils étaient probablement originaires des formations sédimentaires proches et ont été expulsés lors de la perturbation thermique due à la mise en place des magmas du Bushveld. Ils contenaient du chlore et du CO2 leur permettant de jouer un rôle dans la distribution des PGE.

La corrosion des parties métalliques du circuit primaire des centrales REP engendre la formation de produits de corrosion. Ceux-ci peuvent circuler dans le circuit primaire sous forme de particules colloïdales ou d'espèces dissoutes qui peuvent être activées lors de leur passage sous flux puis adhérer sur les parties métalliques des circuits et sur les gaines des assemblages combustible. Le dépôt des particules ou d'ions activés sur les zones hors flux est alors responsable de la contamination surfacique. Afin d'avoir une meilleure maîtrise de la contamination, la caractérisation (surface spécifique, granulométrie, PCN...) des différentes particules présentes dans le circuit primaire ainsi que l'étude des interactions des produits de corrosion entre eux ou avec les parois (adhésion, sorption...) est nécessaire. Les espèces prises en compte dans cette étude sont, pour les particules : les ferrites de cobalt et de nickel ainsi que la magnétite, pour les matériaux du circuit primaire : l'Inconel 690, le Zircaloy 4 et l'acier inoxydable 304L. La sorption du cobalt et du nickel, principaux responsables de la contamination surfacique, sur les différents produits de corrosion a été réalisée expérimentalement et modélisée grâce au code de calcul ECOSAT. L'évolution de leur charge de surface a également été étudiée. Les données obtenues alimenteront, in fine, différents codes permettant la modélisation de la contamination dans les circuits en tenant compte de l'hydraulique. Le phénomène de sorption est en compétition avec celui de précipitation pour des teneurs en ions supérieures à 10-5 M et un pH élevé. Le dépôt des produits de corrosion, ayant subi ou non la sorption, est favorisé sur une large gamme de pH et quelque soit l'épaisseur de la couche d'oxyde à la surface des matériaux métalliques du circuit. La modélisation confirme que l'hydraulique est à prendre en compte lors de l'étude des phénomènes de dépôt.

Graduation date: 1993

During the 1980’s millions of households in Bangladesh switched from drinking surface water to private groundwater wells to reduce their exposure to fecal microorganisms. Sadly, this switch to shallow groundwater resulted in the largest example of drinking water poisoning in history, with approximately 100 million people exposed to high concentrations of naturally occurring Arsenic in the groundwater. Spatial distribution of Arsenic in the shallow aquifers tends to be patchy, so the most economical mitigation option has been lateral switching from high Arsenic wells to nearby low Arsenic wells. The recently developed Arsenic flushing conceptual model, which explains the spatial distribution of Arsenic throughout the shallow aquifers in Bangladesh, suggests however, that low Arsenic zones are recharged via coarse-grained, rapid flow pathways and therefore represent a higher risk for waterborne pathogens. The objectives of this dissertation are to evaluate new methods for sampling and detection of waterborne pathogens, while also identifying sources of fecal contamination and transport pathway(s) to private wells emplaced within the shallow aquifers. It was demonstrated that private wells are broadly contaminated with E. coli, with prevalence ranging from 30 to 70%. The fact that E. coli was detected more frequently in private wells than sealed monitoring wells (p<0.05) suggests that well construction and/or daily pumping contribute to fecal contamination of the private wells. Using DNA-based molecular fecal source tracking, contamination was demonstrated to originate from human fecal waste. Unsanitary latrines, which spill effluent onto the open ground, were demonstrated to cause elevated levels of fecal bacteria in ponds, found in every village. These ponds were demonstrated to have an influence on concentrations of fecal bacteria to at least distances of 12m into the adjacent aquifer. In a culture where latrines, private wells and ponds are frequently clustered closely together, these findings suggest that improvements in the management of human fecal waste changes in placement and construction of private wells could substantially reduce exposure of people to fecal pathogens. Fecal contamination was found to be pervasive in low Arsenic, unconfined, shallow aquifers, and therefore gains from well switching to avoid Arsenic need to be balanced with the risk of consuming waterborne pathogens.

Thesis (M.S.)--University of Missouri-Columbia, 2006. / The entire dissertation/thesis text is included in the research.pdf file; the official abstract appears in the short.pdf file (which also appears in the research.pdf); a non-technical general description, or public abstract, appears in the public.pdf file. Title from title screen of research.pdf file viewed on (Feb. 23, 2007). Includes bibliographical references.

Knowledge of the provenance of crustal volatiles and the processes by which they are released is extremely important for the dynamics of magmatic systems. Presented here are the results of multiple investigations, which aim to understand magmatic volatile contamination from contrasting but complementary perspectives. The main methodologies used include He and C isotope values and CO2/3He ratios of volcanic gases and fluids; simulation of magma-carbonate interaction using high-pressure high-temperature experimental petrology; X-ray microtomography of vesiculated xenoliths and computer modeling. Findings show that the contribution from upper crustal volatiles can be substantial, and is dependant on the upper crustal lithology on which a volcano lies, as well as the composition of the magma supplied. Carbonate dissolution in particular is strongly controlled by the viscosity of the host magma. The details of the breakdown of vesiculated xenoliths is complex but has wide reaching implications, ranging from the dissemination of crustally derived materials through a magma body to highlighting that crustal volatiles are largely unaccounted for in both individual volcano and global volatile budgets. In synthesizing the conclusions from each of the individual perspectives presented, I propose the contribution of volatiles from crustal sources to play a significant role in many geological systems. This volatile component should be taken into consideration in future research efforts.

Introduction: Haemodialysis (HD) is a treatment in which blood from the patient is lead through a tubing system into a dialysis device in a extracorporeal circuit. This circuit contains semipermeable membranes (dialyzer). Blood with uraemic toxins flows on one side, and a salt solution flows on the other side. The salt solution flushes away waste products that have passed the membrane by diffusion or convection through small pores. From there the blood returns to the patient through a tubing system that contains an air-trap and a sensor to avoid air contamination in the blood. Besides air contamination, this treatment is burdened with safety problems such as biocompatibility, electrical safety and mechanical safety. The aim of this thesis was to investigate the safety issues in haemodialysis devices regarding leakage current and air contamination during standard procedures and simulated fault conditions. Does the dialysis device constitute a risk for the patient? Methods: To determine the extent of leakage current in HD machines, measurements at the filter-coupling site were performed in vitro according to the safety standard, IEC 601-1, in 5 types of dialysis machines. To determine, in vitro, to what extent blood and priming fluid allowed leakage current to pass to the patient, leakage current were also measured in the blood lines. The blood line was filled with blood from donors or priming fluid in eight different runs. To determine if leakage current could influence biocompatibility, a Fresenius 2008C dialysis machine and 8 hemophan dialyzers were used. Blood lines contained about 400 ml heparinized blood from each of 8 different donors (in vitro). C3d was measured, in vitro, before start of a simulated dialysis and at 15, 30, 45 and 60 min. during standard dialysis procedure. Then 1.5 mA current was switched on and additional samples were drawn at 75 and 90 min. Some patients need a central dialysis catheter (CDC) for access, placed close to or within the heart. To analyze if leakage current during standard HD would influence the ECG, patients with CDC or with AV-fistula as access were investigated. To analyse if air contamination could occur without activating security alarms in the dialysis device, various modes of in vitro dialysis settings were studied, some using a dextran solution to mimic blood viscosity. Besides visual inspection an ultrasound detector for microemboli and microbubbles was also used. Results: The data showed leakage current at the filter coupling site that was significantly higher for some devices than for others. The leakage current could pass through blood and priming fluid. It exceeded the cardiac floating (CF)-safety limit (&lt;50μA) at the top of the CDC using the test mains on applied part for saline (median 1008μA), for blood (median 610μA) and for a single fault condition using saline (median 68 μA) or blood (47 μA). The leakage current experiments showed that complement activation worsened as the leakage current increased. During standard dialysis arrhythmia could occur. Microbubbles were visible at the bottom of the air-trap and bubbles could pass the air-trap towards the venous line without triggering the alarm. During recirculation, several ml of air could be collected in an intermediate bag after the venous line. Ultrasound showed the presence of bubbles of sizes 2.5-50 μm as well as more than 50 μm silently passing to the venous line in all runs performed. In conclusion, the data showed that a leakage current in HD devices can be high enough to be a safety risk for the patient. This risk is greater if a single fault arises in the dialysis machine or another device connected to the same patient, or during mains contact to the patient. Then the current flow may be high enough to cause arrhythmia for the patient, especially when using a CDC. There is also reason for concern that micro bubble transmission may occur without inducing an alarm. These factors need to be looked over to improve safety regulations and optimize HD treatment and service schedules.