Pour assurer l'entretien des voies navigables, les sédiments de canaux sont régulièrement curés et généralement mis en dépôt. Cette pratique peut s'avérer dangereuse pour l'environnement lorsque ces sédiments sont contaminés. Le but de ce travail était d'identifier la spéciation du zinc dans un sédiment pollué et dans le sol sous-jacent après dépôt. Le transfert du zinc du sédiment vers le sol au cours du temps a été suivi par analyse des eaux, du sédiment et du sol. Les formes chimiques du zinc dans les phases solides ont été déterminées en combinant des techniques de micro-analyse (MEB-EDS, u-PIXE, u-RBS, u-SXRF) et la spectroscopie EXAFS, après fractionnement physique et chimique des échantillons. Les spectres EXAFS ont été exploités par analyse en composantes principales. Les principaux résultats de ce travail sont les suivants: * Dans le sédiment initial, le zinc est majoritairement présent sous forme de sphalérite (ZnS) et associé aux oxyhydroxydes de fer mal cristallisés. Trois espèces minoritaires, la willémite (Zn2SiO4), la zincite (ZnO) et un phyllosilicate zincifère ont été également identifiées. La présence de willémite, de zincite, et d'au moins une partie de la sphalérite, est attribuée aux activités anthropiques de grillage du minerai de zinc. La fixation d'une partie du zinc par les oxyhydroxydes de fer et les phyllosilicates résulte de l'altération des minéraux primaires. * L'oxydation des sulfures est le processus majeur contribuant à la mise en solution du zinc au cours du temps. La réduction des oxyhydroxydes de fer survenant lors des périodes d'hydromorphie concourt, dans une moindre mesure, à la mise en solution du zinc associé. * Au cours du temps, la proportion de ZnS diminue dans le sédiment au profit des formes secondaires. Un enrichissement en zinc a été mesuré après 16 mois de dépôt dans les premiers centimètres du sol sous-jacent. La majorité du zinc est alors sous forme de ZnS du fait d'une importante migration particulaire per descensum. Une autre partie du métal présent dans le sol est associée aux phyllosilicates et oxyhydroxydes de fer. Les conditions physico-chimiques du milieu (pH, Eh, concentrations en zinc, silice et fer dissous) sont favorables à la précipitation du zinc et de la silice libre sous forme de phyllosilicate zincifère, et à celle du fer dissous sous forme d'oxyhydroxydes de fer amorphes susceptibles de fixer le zinc. * Les bilans géochimiques montrent que la quantité de zinc exportée en solution, pendant la période de suivi du dépôt (16 mois), est faible en regard du stock contenu dans le sédiment, mais que cette quantité augmente de façon significative au cours du temps. Cependant, la majorité du zinc exporté en solution est vraisemblablement refixée par les phases d'altération. * Les phases d'altération comme les oxyhydroxydes de fer et les phyllosilicates pourraient être exploitées à des fins de rémédiation.

Les aérosols atmosphériques consistent en un mélange hétérogène de particules de différentes natures. La technique MEB-EDS permet de caractériser à la fois morphologiquement et chimiquement la fraction particulaire de l'aérosol à l'échelle de la particule individuelle. Pour rendre l'analyse représentative, un système de pilotage de la platine combiné avec un logiciel d'analyse d'image permet d'examiner en mode automatisé des milliers de particules par échantillon. Le développement de détecteurs X dotés de fenêtres minces, qui limitent l'absorption des éléments de faibles numéros atomiques, permet la détection du carbone, de l'azote et de l'oxygène, éléments très abondants dans les échantillons environnementaux. Pour bénéficier de ce progrès technologique rendant faisable l'analyse qualitative étendue à C, N, O, il convient en premier lieu d'optimiser le choix du substrat de collection des particules, afin que sa contribution spectrale soit différenciable de celle de la particule. A cette fin, une procédure de fabrication de plaquettes de bore a été mise au point. Par ailleurs, la technique MEB-EDS n'est pas standardisée pour l'analyse élémentaire quantitative de particules micrométriques dont le volume est plus petit que le volume d'interaction. Les performances d'un programme de quantification inverse par simulation des trajectoires électroniques au sein des particules par la méthode de Monte Carlo ont été évaluées pour des particules modèles de tailles comprises entre 0,25 et 10 µm. L'ensemble de la procédure analytique a permis d'atteindre des justesses estimées à +/-8,8% d'erreur relative moyenne, C, N et O compris.

Les amibes à thèque, également appelés thécamoebiens, sont des micro-organismes unicellulaires, qui construisent une enveloppe rigide, appelée thèque (Adl et al., 2012). Ces thèques ont des tailles, formes et natures très variées (Ogden & Hedley, 1980). Les récentes études sur la composition des thèques ont conduit à émettre l’hypothèse que les amibes xénosomiques (constituées de particules exogènes), peuvent constituer des bio-indicateurs pertinents de la diversité particulaire de l’environnement minéral, organique et biologique dans lequel elles évoluent.L’objectif principal des recherches menées au cours de cette thèse vise donc à caractériser la composition des thèques d’amibes xénosomiques et à en évaluer leur utilisation potentielle en tant que bio-indicateurs des dépôts de particules d'origine atmosphérique. Pour cela, des thèques d’amibes ont été analysées in situ en conditions naturelles et après dépôts artificiels de particules minérales allochtones.Ces travaux permettent de dégager plusieurs conclusions majeures :(1) La taille des particules minérales intégrées dans la thèque xénosomique de Bullinularia indica est similaire à celle des particules minérales transportées dans l'atmosphère; (2) les particules minérales intégrées dans les thèques sont des silicates stables dans les conditions physico-chimiques régnant dans les tourbières, les bryophytes et les sols étudiés; (3) certains minéraux comme la phlogopite, même lorsqu’ils sont présents en de fortes concentrations, ne sont jamais intégrés par les amibes; (4) la combinaison des observations portant sur la taille, la forme et la nature des particules utilisées par des amibes xénosomiques permet de poser les bases de l'utilisation des amibes à thèques pour la bio-indication de la diversité particulaire atmosphérique récente ou ancienne. / Theca-like amoebae, also called thecaamoebius, are unicellular microorganisms, which construct a rigid envelope called theca (Adl et al., 2012). These themes have very varied sizes, shapes and natures (Ogden & Hedley, 1980). Recent studies on the composition of the themes have led to the hypothesis that xenosomal amoebae (constituted by exogenous particles) can constitute relevant bio-indicators of the particulate diversity of the mineral, organic and biological environment in which they evolve . The main objective of the research carried out during this thesis is therefore to characterize the composition of the xenosomal amoebae and to evaluate their potential use as bioindicators of deposits of atmospheric particles. For this purpose, amoeba theae were analyzed in situ under natural conditions and after artificial deposits of allochtonous mineral particles. Several major conclusions can be drawn from this work: (1) The size of the mineral particles integrated in the xenosomal theca of Bullinularia indica Is similar to that of mineral particles transported into the atmosphere; (2) the mineral particles integrated into the thecs are stable silicates under the physico-chemical conditions prevailing in the peatlands, bryophytes and soils studied; (3) some minerals such as phlogopite, even when present in high concentrations, are never integrated by amoebae; (4) the combination of observations on the size, shape and nature of the particles used by xenosomic amoebae forms the basis for the use of tea amoeba for bioindication of recent or former atmospheric particulate diversity .

Depuis les années 1990, des études archéométriques ont permis d’attester la production de nouveaux types céramiques en Anatolie occidentale, liée à l’installation de populations turques dans la région à partir de la fin du XIIIe siècle. Parmi ces nouveaux types figurent des céramiques dont les formes et les décors, très répandus dans le monde islamique, témoignaient de l’introduction de nouvelles techniques de fabrication.Sur la base d’un échantillonnage de 87 tessons découverts sur cinq sites turcs et trois sites de Crimée, l’étude, associant approche archéologique et analyses physico-chimiques, a permis de proposer des cadres chronologiques pour ces premières productions turques et de déterminer les techniques de fabrication de leurs revêtements – engobes et glaçures – servant au décor. La définition de ces techniques repose essentiellement sur des analyses élémentaires et structurales par MEB-EDS et par spectrométrie Raman, dont les résultats permettent de confirmer l’utilisation de nouvelles recettes et de nouveaux matériaux.Alors que les décors des céramiques byzantines étaient essentiellement constitués d’une glaçure plombifère transparente, colorée par une gamme réduite d’oxydes métalliques et reposant sur un engobe argileux, les décors des premières céramiques turques, d’époque beylik, produites dans la région, étaient bien plus variés. Leurs glaçures, témoignent d’une plus grande diversité, aussi bien dans la nature des fondants et des opacifiants, que dans celle des colorants utilisés.Considérée comme l’un des premiers types de céramiques ottomanes, la Miletus Ware présente le décor le plus élaboré. L’engobe n’est plus argileux, mais synthétique, préfigurant ainsi les productions plus tardives à pâte synthétique d’Iznik qui feront la renommée de la céramique ottomane au XVIe siècle. Notre étude a ainsi permis de caractériser et de contextualiser les évolutions techniques qui marquent la transition entre céramiques byzantines et ottomanes en Anatolie occidentale. / Since the 1990s, archaeometric studies have attested to the production of new types of ceramic in Western Anatolia, linked to the arrival of Turkish populations in the region from the end of the 13th century. Among these new types are ceramics whose shapes and decoration are very commonly found in the Islamic world, and which show the introduction of new techniques of fabrication.Taking a sample of 87 sherds discovered at five Turkish sites and three sites in the Crimea, this study, combining an archaeological approach with physicochemical analyses, enabled us to propose a chronological framework for these initial Turkish productions and to determine the techniques of fabrication of their coatings – slips and glazes – used for the decoration. The definition of these techniques relies in the main on elementary and structural analyses by SEM-EDS and by Raman spectroscopy, the results of which permit us to confirm the use of new recipes and new materials.While the decoration of Byzantine ceramics was essentially constituted of a high-lead transparent glaze, coloured by a reduced range of metallic oxides resting on a clay slip, the decoration of the initial Turkish ceramics, from the Beylik period, produced in the region, were much more varied. Their glazes attest to a greater diversity in the nature of the fluxes and opacifiers, as well as in the colorants used. Considered to be one of the first types of Ottoman ceramics, the Miletus Ware shows the most elaborate decoration. The slip is no longer clay-based but synthetic, prefiguring in this way the later production using synthetic paste of the Iznik Fritwares upon which the fame of 16th century Ottoman ceramics was based. Our study thus enabled us to characterise and contextualise the technical evolution which marked the transition from Byzantine to Ottoman ceramics in Western Anatolia.