Les activités métallurgiques entrainent l'accumulation d'éléments traces métalliques dans les couches . superficielles des sols, où l'on peut observer des concentrations largement supérieures au fond pédogéochimique et aux normes en vigueur. La contamination des sols est une menace pour la santé publique et la présence de grandes quantités d'éléments traces métalliques peut générer un stress susceptible d'affecter les organismes exposés à des sols pollués. Les Annélides Oligochètes vivent en contact étroit avec ces sols pollués et sont parmi les organismes vivants présentant une sensibilité exacerbée aux métaux. Très peu de choses sont connues quant à l'identification et la mise en place des mécanismes de réponse à ces métaux au niveau moléculaire. En exploitant, la conservation phylogénique observée entre espèces nous avons été capables de cloner et de caractériser un ensemble de biomarqueurs de pollution potentiels à partir des cœlomocytes de l'Annélide Oligochètes Eisenia fetida. Deux approches ont été mises en place. Premièrement, une approche qualifiée de ciblée, consistant à identifier tous les effecteurs parmi des protéines fortement conservées pour lesquels une variation lors d'une exposition métallique était reportée dans la littérature. Deuxièmement, nous avons entrepris une approche qualifiée de globale consistant en la construction de banques soustractives pour identifier chez Eisenia fetida, les gènes dont l'expression est affectée lors d'une exposition à un mélange complexe de métaux, représentatif d'un site naturel fortement contaminé. Ces deux approches ont permis l'identification de 4 candidats biomarqueurs de pollution métallique. / Metallurgical activities lead to accumulation of metal trace elements in the topsoils, where one typically observes concentrations largely exceeding the natural background. Contaminations of soils are a threat for public health and the presence of high amount of metals can generate an environmental stress likely to affect the organisms exposed to polluted soils. Earthworms living in close contact with polluted soils were studied in order to better understand the physiological changes, the mechanisms of acclimation and of detoxification caused by metals. By exploiting the conservation observed between species and using molecular biology techniques, we have been able to clone and transcriptionally characterise potential biomarkers form the immune ceIls of the ecotoxicologically important earthworm species Eisenia fetida. During this Ph. D. we developed two approaches. First, a targeted approach based on bibliographie work, enabled us to identify and select effectors among highly preserved proteins for which variations following metal exposure were reported in invertebrates. Second, an open strategy was undertaken by performing a Suppression Subtractive Hybridization in order to identify genes which are differentially expressed following exposure to a complex mixture of metals representative of a strongly polluted soil. These approaches allowed the description of a group of genes which expression varies following metallic exposure as weIl as the analysis of their expression profiles may be used to analyse mechanistically the immune response to a metallic stress. Moreover, expression profiles of selected genes may constitute a signature of changes due to MTE.

Les sols industriels ayant des contaminations multiples (HAP, ETM) posent des problèmes pour leur traitement car les techniques disponibles (ex. biopile, désorption thermique) ne diminuent pas l’ensemble de la pollution et modifient les propriétés physico-chimiques et biologiques du sol. La phytoremédiation peut être une technique alternative de traitement. Les objectifs de ce travail étaient (i) de caractériser les propriétés biologiques de sols contaminés ou traités par biopile ou par désorption thermique, (i) d’évaluer l’effet de la mycorhization et de la fertilisation sur la capacité de la luzerne à croître sur des sols avant et après remédiation (ii) d’étudier la dynamique des polluants dans la rhizosphère de plantes mycorhizées ou non et de caractériser les communautés microbiennes. Les sols étudiés proviennent de sites industriels contaminés en HAP et dans une moindre mesure en ETM. Des cultures de luzerne inoculée ou non par un champignon MA et/ou fertilisée ont montré que la survie et la croissance de la plante étaient dépendantes de la mycorhization. Les teneurs et la disponibilité des HAP dans la rhizosphère ont diminué en présence de plante tandis que le champignon MA, qui n’a pas d’effet sur la teneur en HAP. Différentes techniques (dénombrement, PCR-TTGE, PCR en temps réel) ont montré l’impact de la remédiation sur la microflore bactérienne et fongique du sol. Les résultats indiquent la nécessité de prendre en compte les caractéristiques physicochimiques et biologiques des sols contaminés et des sols traités. L’association plante-champignons MA sont certainement déterminants pour la remédiation et la restauration des propriétés de ces sols. / Former industrial multicontaminated soils (PAH, MTE) pose problems for their treatment because remediation techniques (e.g. biopile, thermal desorption) do not eliminate completely pollutants and because its could be affected physicochemical and biological soil properties. Phytoremediation technologies could be a strategy for polluted soils restoration. The aims of this study were (i) to characterize the biological properties of contaminated soils before and after remediation treatments (biopile and thermal desorption), (ii) to investigate the effect of mycorrhizal fungi and nutrients on the growth of alfalfa on contaminated soils before and after remediation treatments, (iii) to study the dynamics of the pollutants in mycorrhizal and nonmycorrhizal plant rhizosphere and to characterize the microbial communities. We used industrial soils contaminated with PAH and to a lesser extent with MTE. .In pot experiments, the soils were inoculated or not with AM fungi and fertilised or not. These experiments showed that the survival and the growth of the plant on the contaminated and treated soils were dependent on the mycorhization. The PAH contents and availability in the rhizosphere decreased in these experiments though the AM fungi had no effect on the PAH contents. Various techniques (enumeration, PCR-TTGE, real-time PCR) showed the impact of the remediation treatments on the bacterial and the fungal population in soils. These results highlight the necessity to know the physico-chemical and the biological characteristics of the contaminated soils and the treated soils. The plant-MA fungi association are decisive for the remediation and the restoration of the soils properties.

Bien que moins utilisé que l'acier au carbone, l'acier inoxydable est de plus en plus utilisé en raison de sa grande résistance à la corrosion et au feu, sa ductilité, son esthétisme ainsi que sa facilité de maintenance. Contrairement à l'acier standard qui présente une loi de matériau élastique avec un pallier plastique, l'acier inoxydable se déforme de manière non-linéaire avec une grande réserve d'écrouissage. Ceci est suffisant pour invalider les règles de dimensionnement classiques utilisées pour la construction en acier. Il est donc question de proposer une approche différente des méthodes existantes permettant de prédire la capacité de sections ouvertes en acier inoxydable. Ces développements se font dans le contexte de l'émergence de l'Overall Interaction Concept (O.I.C.), méthode de dimensionnement innovante et moderne pour les pièces en acier récemment développée, qui est étendue aux spécificités des pièces en inox. Afin de proposer des équations de dimensionnement, un modèle numérique adapté à ce matériau a été développé et validé. Le modèle a ensuite été utilisé afin de mener des simulations numériques par éléments finis permettant de considérer de nombreuses nuances d'acier inoxydable, de cas de chargement et de géométries. Ces résultats ont ensuite pu être utilisés afin de proposer une approche à deux niveaux pour les cas de chargement simple, c'est-à-dire une approche basée sur les déformations pour les sections compactes, ainsi qu'une approche basée sur des courbes de voilement de type « Ayrton-Perry » pour les sections plus élancées. Une équation d'interaction a de plus été calibrée pour les cas de chargement combiné. Les nouvelles formules de dimensionnement sont économiques, simples et sécuritaires et constituent une amélioration par rapport à la performance des approches existantes. Ces travaux vont permettre aux ingénieurs praticiens de pouvoir mieux appréhender ce matériau pour la construction, et de satisfaire aux exigences économiques de leurs conceptions. / Although less frequently used than carbon steel, stainless steel is increasingly used in structural applications due to its high resistance to corrosion and fire, ductility, aesthetics and ease of maintenance. Unlike carbon steel which presents an elastic material law with a plastic plateau, stainless steel strains non-linearly with a large strain hardening reserve. This is sufficient to invalidate the classical design rules used for steel construction. It is therefore a question of proposing a different approach from existing methods in order to predict the capacity of open stainless steel cross-sections. These developments are taking place in the context of emergence of the Overall Interaction Concept (O.I.C.), an innovative and modern design method for steel elements and sections recently developed, which will be extended to the specificities of stainless steel cross-sections. In order to propose design equations, a numerical model adapted to this material was developed and validated. The model was then used in order to perform numerical finite element simulations allowing to consider many stainless steel grades, load cases and geometries. These results could then be used in order to propose a two-level approach for the simple load cases: an approach based on strains for compact sections, and an approach based on classical buckling curves for more slender sections. In addition, an interaction equation was calibrated for combined load cases. The new design formulas are economical, simple and safe and are an improvement over the performance of existing approaches. This work will allow practicing engineers to better understand this material for construction, and to meet the economic requirements of their designs.

Bien que moins utilisé que l’acier au carbone, l’acier inoxydable est de plus en plus utilisé en raison de sa grande résistance à la corrosion et au feu, sa ductilité, son esthétisme ainsi que sa facilité de maintenance. Contrairement à l’acier standard qui présente une loi de matériau élastique avec un pallier plastique, l’acier inoxydable se déforme de manière non-linéaire avec une grande réserve d’écrouissage. Ceci est suffisant pour invalider les règles de dimensionnement classiques utilisées pour la construction en acier. Il est donc question de proposer une approche différente des méthodes existantes permettant de prédire la capacité de sections ouvertes en acier inoxydable. Ces développements se font dans le contexte de l’émergence de l’Overall Interaction Concept (O.I.C.), méthode de dimensionnement innovante et moderne pour les pièces en acier récemment développée, qui est étendue aux spécificités des pièces en inox. Afin de proposer des équations de dimensionnement, un modèle numérique adapté à ce matériau a été développé et validé. Le modèle a ensuite été utilisé afin de mener des simulations numériques par éléments finis permettant de considérer de nombreuses nuances d’acier inoxydable, de cas de chargement et de géométries. Ces résultats ont ensuite pu être utilisés afin de proposer une approche à deux niveaux pour les cas de chargement simple, c’est-à-dire une approche basée sur les déformations pour les sections compactes, ainsi qu’une approche basée sur des courbes de voilement de type « Ayrton-Perry » pour les sections plus élancées. Une équation d’interaction a de plus été calibrée pour les cas de chargement combiné. Les nouvelles formules de dimensionnement sont économiques, simples et sécuritaires et constituent une amélioration par rapport à la performance des approches existantes. Ces travaux vont permettre aux ingénieurs praticiens de pouvoir mieux appréhender ce matériau pour la construction, et de satisfaire aux exigences économiques de leurs conceptions. / Although less frequently used than carbon steel, stainless steel is increasingly used instructural applications due to its high resistance to corrosion and fire, ductility, a esthetics and ease of maintenance. Unlike carbon steel which presents an elastic material law with a plastic plateau, stainless steel strains non-linearly with a large strain hardening reserve. This is sufficient to invalidate the classical design rules used for steel construction. It is therefore a question of proposing a different approach from existing methods in orderto predict the capacity of open stainless steel cross-sections. These developments are taking place in the context of emergence of the Overall Interaction Concept (O.I.C.), an innovative and modern design method for steel elements and sections recently developed, which willbe extended to the specificities of stainless steel cross-sections. In order to propose design equations, a numerical model adapted to this material was developed and validated. The model was then used in order to perform numerical finite element simulations allowing to consider many stainless steel grades, load cases and geometries. These results could then be used in order to propose a two-level approach for the simple load cases: an approach based on strains for compact sections, and an approach based on classical buckling curves for more slender sections. In addition, an interaction equation was calibrated for combined load cases. The new design formulas are economical, simple and safe and are an improvement over the performance of existing approaches. This work will allow practicing engineers to better understand this material for construction, and to meet the economic requirements of their designs.

Le marché des amplificateurs de puissance pour les combinés téléphoniques portables est actuellement dominé par les semi-conducteurs III-V, les transistors HBT et PHEMT GaAs étant utilisés dans les amplificateurs de puissances et les commutateurs d’antennes respectivement. Cette situation est cependant en train d’évoluer puisque des technologies silicium sur isolant (SOI, Silicon-On-Insulator) intégrant à la fois l’amplificateur de puissance (avec des transistors LDMOS) et les commutateurs d’antennes (avec des transistors CMOS ou des MEMS) sont en cours de qualification. Toutefois, les performances de ces transistors à grille polysilicium, intégrés aux technologies CMOS, limitent leur utilisation à des fréquences de travail inférieures à 2 GHz. L’objectif des travaux de thèse présentés dans ce manuscrit est d’étendre le domaine d’applications des transistors LDMOS aux réseaux de communication sans fil fonctionnant dans une gamme de fréquences de 3 à 5 GHz. Dans cette perspective, une première étude sur différents substrats SOI et massifs a permis de conclure que les substrats de type SOI mince pénalisent les performances des composants LDMOS, notamment à cause de l’effet d’auto-échauffement qui est plus important. Une seconde étude axée sur la structure même du composant indique qu’une modification du contact de grille permet d’augmenter de façon significative les performances en petit signal mais l’amélioration des performances grand signal est plus modérée. Enfin, une étude plus amont qui vise à remplacer le polysilicium des grilles par un métal a montré que la co-intégration de transistors CMOS classiques avec des transistors LDMOS à grille métallique est possible. / The power amplifier market for mobile phone handsets is currently dominated by III-V semiconductors, the PHEMT and HBT GaAs transistors being used for the power amplifiers and the antenna switches respectively. However, this situation is evolving with the release of Silicon-On-Insulator (SOI) technologies which allow the integration of both the power amplifier (with LDMOS transistors) and the antennae switches (with CMOS transistors or MEMS). The performances of the polysilicon gate LDMOS transistors, integrated in CMOS technologies, limits however the operatinq frequency of the power amplifiers to below 2 GHz. The aim of the thesis work presented in this manuscript is to extend the applications of LDMOS transistors to the wireless communication networks operating in the 3 to 5 GHz frequency range. In this perspective, an initial study on different SOI and bulk substrates concluded that thin SOI substrates penalize the performances of RF LDMOS transistors mainly because of the increase of the self-heating effect. A second study focused on the transistor layout shows that a change in the gate contact scheme can significantly increase the small signal performances but the improvement of the large signal performances is more moderate. Finally, a more advanced study which aims to replace polysilicon gates by metal exhibited that the co-integration of conventional CMOS transistors with metal-gate LDMOS transistors is possible.

Thermal management of electronics has become a major challenge in manufacturing and production of high performance electronic chips. Constant rise of computation power requires higher amount of energy and subsequently this energy (in the form of heat) should be transferred out of the computer. Among other solutions, heat pipes are proposed as a means to transfer and eventually remove this excess heat. The main part of a typical heat pipe is the wick which provides a medium for transport of capillary driven flow and evaporation at the vapor-liquid interface. Different materials are proposed as wick for a heat pipe and among them, recently invented Bi-porous metal foams exhibit a very significant performance improve, i.e. high transport limit in comparison with competing materials. By a mainly experimental approach, capillary, wetting and evaporation properties of copper metal foams with different porosities have been investigated. An in depth surface characterization study is done on the foams to identify the role of surface wettability on the capillary performance. It is found for the first time that the hydrophilicity loss of the copper based porous materials when exposed to air is caused by the adsorption of volatile organic compounds and not by copper oxidation. It is also inferred that the reason for high transport limit of the foams compared with other materials is their unique microstructure which has two levels of porosity. This biporous microstructure provides paths for liquid transport with low pressure drop while the smaller pores provide for thin film evaporation and produce high capillary pressure. Permeability and effective pore radius, as two key parameters defining the pumping capacity, are measured experimentally by the rate of rise method. It is also found that the evaporation rate of a rising liquid in a porous material is lower compared with that of the same material while saturated with stationary liquid. This will allow ignoring natural evaporation in the rate of rise method and using simplified models to capture permeability and effective pore radius. The role of meniscus recession in capillary pumping and evaporation rate is characterized for the first time and a model is proposed to measure the effective pore radius of porous materials in operating conditions. It is shown that the effective pore radius can decrease up to 50% due to forced evaporation. In a more general perspective, through different experiments, it is shown that there is a coupling between capillarity and evaporation. This coupling is established through variation in meniscus shape which will affect both capillarity and evaporation. The findings of this thesis will shed light on the capillarity, evaporation and their interconnected nature in the capillary wicks in two phase thermal management devices.

[néant] / [none]

Ce mémoire présente la conception d’une suspension aux basses fréquences servant à isoler un récepteur électromagnétique des vibrations. Ce récepteur est installé sur une plateforme de support située au centre d’un anneau transmetteur de 30 mètres de diamètre suspendu à un hélicoptère. La suspension isole le récepteur des vibrations de la plateforme. Des gréements connectent la plateforme à l’anneau transmetteur et à l’hélicoptère. Le système à l’étude sert à effectuer de l’exploration géophysique par la méthode électromagnétique. La réduction des vibrations du récepteur permet une diminution du bruit électromagnétique qui est couplé à ces vibrations. Ce couplage est principalement causé par les rotations du récepteur dans le champ magnétique terrestre. La diminution du bruit électromagnétique permet de discerner la réponse du sol qui autrement serait cachée par le bruit. La suspension agit comme un filtre passe bas et empêche les vibrations de la plateforme d’être transmises au récepteur à partir d’une certaine fréquence. Le projet de recherche vise à l’amélioration d’une suspension de référence. Cette suspension est non métallique et comporte deux étages. Le premier étage isole des translations et consiste en des cordes élastiques de type « bungee ». Le deuxième étage isole des rotations à l’aide de cordes rigides. Un prototype de cette suspension a permis d’atténuer suffisamment les vibrations et le bruit électromagnétique pour discerner la réponse du sol à partir de 15 Hz. Le nouveau concept de suspension devrait permettre d’isoler le récepteur de manière plus efficace et ainsi de pouvoir discerner la réponse du sol à partir de 6 Hz. Cette basse fréquence permet entre autres de mieux discerner les corps conducteurs enfouis sous un mort-terrain conducteur. La suspension de référence a d’abord été utilisée pour développer et valider une méthodologie de simulation. Cette suspension a été caractérisée à l’aide d’essais de vibrations au sol, mettant en évidence différents couplages entre les rotations et les translations du système. La suspension a ensuite été modélisée par la méthode des éléments finis en utilisant le logiciel Ansys Workbench. La méthodologie de simulation développée est prédictive puisque celle-ci est basée sur la caractérisation des éléments fondamentaux du système, dont les cordes élastiques. Le modèle a permis de calculer des fréquences naturelles du système ayant un écart maximal de 8 % par rapport aux résultats expérimentaux. La méthodologie de simulation a par la suite été appliquée à différents concepts d’isolateur dans une analyse comparative. Alors que la suspension de référence atteignait un certain niveau d’isolation à 15 Hz, la nouvelle suspension atteint ce même niveau d’isolation à 6 Hz, selon la simulation. Le bruit électromagnétique devrait donc être assez faible pour pouvoir discerner la réponse du sol à partir de 6 Hz. Le nouveau concept consiste en un système à trois étages d’isolation en rotation et deux étages en translation. Un équilibrage précis du récepteur permettrait de réduire grandement certains couplages, diminuant les vibrations. Une diminution de masse du récepteur et de la suspension affecte peu les performances et est donc souhaitable pour réduire la masse totale du système. Des modifications aux gréements sont aussi proposées pour rigidifier les modes en rotation de la plateforme de support du récepteur.

Le développement d'électrodes à air bifonctionnelles pour les piles métal-air électriquement rechargeables (ex. Zn-air) nécessite des matériaux stables et performants pour les réactions de réduction de l'oxygène (RRO, mode décharge) et de dégagement de l'oxygène (RDO, mode recharge). Afin de résoudre le problème de l'oxydation du support conducteur lors de la recharge, généralement un noir de carbone, utilisé dans la fabrication de ces électrodes, l'oxyde TiO₂ dopé au niobium (Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂) a été étudié comme support à l'oxyde spinelle Co₃O₄, catalyseur pour la RRO et la RDO. Les poudres Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂, Co₃O₄ et Co₃O₄ dispersé chimiquement sur Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ ont été préparées par une méthode sol-gel. Les poudres obtenues ont été caractérisées par des méthodes physico-chimiques telles que la diffraction des rayons X (ORX), la spectroscopie Raman, la spectroscopie du photoélectron X (XPS), l'isotherme d'adsorption de N₂ et la thermogravimétrie. Les caractérisations électrochimiques ont été réalisées dans une solution de KOH 1 M à 22°C à partir de films composites contenant 85% de poudre d'oxyde et 15% de polyvinylidène de fluor hexafluoropropylène (PVDF-HFP, un liant), par voltampérométries cyclique et linéaire, courbes de polarisation et électrode disque-anneau tournante. La composition de la solution sol-gel précurseur au support Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ a été variée suivant le rapport H₂O :Ti. Le rapport 50 :1 a montré un maximum de surface spécifique (5,7 m² g­­-¹) pour l'oxyde préparé à 850°C. La variation de la surface a surtout été associée à l'évaporation de l'eau lors de la formation du réseau poreux, Le rapport H₂O :Ti a aussi montré qu'il influençait la phase cristalline de Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ en favorisant la phase anatase avec une faible présence d'eau (1 :1) et la phase rutile avec la présence d'une plus grande quantité d'eau (50 :1). La température de préparation de Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂(50 :1) a été variée entre 550°C et 850°C. La phase anatase a été obtenue à plus faible température (550°C) avec une surface spécifique de 40 m² g­­-¹ et l'apparition de la phase rutile a été observée pour les températures plus élevées accompagnée d'une diminution de la surface spécifique (5,7 m² g­­-¹ pour 850°C). La dispersion chimique (méthode sol-gel) de 10% m/m Co₃O₄ / Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ a produit une évolution de la phase anatase vers la phase rutile et une ségrégation plus importante de niobium en comparaison de Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ seul, probablement dues à une contribution du support à la décomposition des précurseurs de Co₃O₄ . Les courbes de polarisation pour la RDO des supports préparés à différentes températures avec une dispersion de 10% de Co₃O₄ ont montré une activité électrocatalytique intrinsèque, comparée à une densité de courant de 100 µA cm-², dans l'ordre suivant: 775>825,700>850>550°C. Deux pentes de Tafel ont été observées pour cette réaction dont la première varie entre 54 et 63 mV décade-¹, Cet ordre d'activité a été associé à la distribution de cobalt à la surface du support, telle que mesurée par XPS, L'augmentation du pourcentage de dispersion entre 10% et 50% m/m Co₃O₄ / Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ a démontré que l'activité électrocatalytique intrinsèque pour la RDO à 700 mV vs Hg/HgO suivait l'ordre suivant: 20%>30%>50%>40%>10%>0%. Cet ordre a été associé à une diminution du rapport Co³⁺/Co²⁺ observé par XPS, laissant supposer une distribution cationique de type spinelle inverse (Co₃O₄) avec une quantité importante de Co²⁺ dans les sites octaédriques, qui se transforment en espèces Co³⁺, sites actifs pour la RDO, au contact de la solution alcaline. D'autre part, en regard de la RRO, un maximum de densité de courant intrinsèque a été observé pour 10% Co₃O₄ . Cependant, l'augmentation de Co₃O₄ sur Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ a produit une diminution de peroxyde formé dû à un meilleur recouvrement du support. Par exemple, à un potentiel de -300 mV vs Hg/HgO pour 40% Co₃O₄, le nombre d'électrons échangés par molécule d'oxygène est de 3,8, ce qui correspond à un taux de 10% de peroxyde. Globalement, en terme de bifonctionnalité, l'oxyde 30% Co₃O₄ / Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ offre le meilleur compromis entre les performances intrinsèques et extrinsèques pour la RDO et la RRO. Pour cette composition, la dispersion chimique a été comparée à la dispersion mécanique. La dispersion chimique présente de plus faibles potentiels de polarisation pour la RDO, de même que pour la RRO, en plus de diminuer la quantité de peroxyde formé. Enfin, la fabrication d'électrodes à air bifonctionnelles a été réalisée avec l'oxyde 30% Co₃O₄ / Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ (775°C) suite à un stage au Conservatoire National des Arts et Métiers de Paris. Les courbes de polarisation dans une atmosphère d'oxygène ont donné les résultats suivants: à une densité de courant géométrique de -/+ 100 mA cm-², les potentiels d'électrode sont de -300 mV et 680 mV vs Hg/HgO, respectivement. Ces résultats permettent de considérer l'oxyde Nb₀, ₁Ti₀, ₉O₂ préparé à 775°C comme un matériau support alternatif aux noirs de carbone utilisés dans les accumulateurs métal-air. ______________________________________________________________________________ MOTS-CLÉS DE L’AUTEUR : Électrochimie, Électrocatalyseur, Pile métal-air, Électrode bifonctionnelle, Oxyde métallique.

Cette étude correspond à une approche multiscalaire de la variabilité spatiale des contaminations métalliques enregistrées dans les sédiments du bassin de la Loire. Ce manuscrit est organisé en trois parties exposant la démarche et les résultats de ces travaux. La première partie permet de formuler les problématiques de l’étude en proposant une synthèse des connaissances concernant l’archivage des contaminations sédimentaires dans les environnements fluviatiles. La seconde partie s’intéresse à l’influence des environnements de dépôts sur l’archivage des sédiments et contaminants associés. Les objectifs de ces recherches sont d’étudier la représentativité des signaux géochimiques enregistrés dans les compartiments de stockage sédimentaire. La troisième partie permet de mettre en évidence la variabilité spatiale et l’origine des contaminations sédimentaires à l’échelle du bassin versant de la Loire. / This multi-scale focuses on the spatial and temporal variability of the metallic contamination in sediments of the Loire basin. This manuscript presents methods and results in three sections. The first section deals with scientific issues concerning the recording of sedimentary contaminations in fluvial environments. The second section shows the influence of depositional environments on sediments and associated contaminants archiving. The aim of this study is to analyse the representation of geochemical signals recorded in sedimentary infills. The third section highlights spatial variabilities of recorded sedimentary contaminations at the entire Loire basin-scale. Historical sources are here characterized.