Cette thèse s'inscrit dans une approche résolument pluridisciplinaire, centrée sur l'étude biogéochimique des cycles d'éléments majeurs - éléments en trace dans les eaux contrôlées par l'activité des microorganismes (piégeage/rélargage par la biomasse ou dégradation de la matière organique dissoute et particulaire). Le caractère innovant de ?ette thèse réside dans l'étude, pour la première fois, de l'impact de l'activité microbienne (minéralisation aerobiques par les bactéries typiques des sols, Pseudomonas) sur les cycles biogéochimiques des éléments grâce à la mise en oeuvre en parallèle d'outils géochimiques, physicochimiques et microbiologiques. Cette étude simultanée des cycles biogéochimiques des éléments et des paramètres d'activité biologique nous permettra de prédire les réponses des systèmes naturels aux changements climatiques et aux interventions humaines (sous forme de pollution organique ou métallique). Les études de terrain ont été accompagnés par des étude plus detaillés en laboratoire des mécanismes réactionnels. Dans le cadre de ce travail, mes efforts ont été consacrés à l'étude physicochimique des processus via la modélisation expérimentale de la dégradation de la matière organique des extraits du sol. Et des recherches des relations quantitatives entre la dégradation de la matière organique par les bactéries hétérotrophes Pseudomonas et les cycles des éléments associés. / Multidisciplinary approach for the study of the biogeochemical cycles of the main elements in soils and waters controlled by the activity of microorganisms (by uptake/release of cells or in the process of degradation of dissolved organic matter) was used in the thesis. The innovation of this work is to study the effect of microbial activity (soil typical aerobic bacteria Pseudomonas) on the biogeochemical cycles of elements due to take place geochemical, physical, chemical and microbiological processes. The simultaneous study of the biogeochemical cycles of elements and parameters of biological activity will allow us to predict the response of natural systems to climate change and human-induced disturbance (organic or metallic contamination). Field studies were accompanied by detailed laboratory studies of the reaction mechanisms. The thesis considers to the study of physical and chemical processes using of experimental modeling of the degradation of organic matter in soil extracts and to the study of the quantitative relation between the degradation of organic matter by heterotrophic bacteria Pseudomonas and cycles elements.

Dans les procédés de coagulation/filtration, la récupération des agrégats dans la phase liquide est une étape cruciale pour l'efficacité de la séparation. Une problématique liée à la filtration est qu'en réponse à la contrainte appliquée, le dépôt formé en surface du filtre peut s'effondrer, impliquant une diminution de sa porosité et perméabilité. L'objet de ce travail a été d'étudier les mécanismes de restructuration de dépôts à travers une approche expérimentale multi-échelle afin d'améliorer la maîtrise de leurs propriétés de filtration. Les propriétés mécaniques et structurales de dépôts obtenus à partir de dispersions colloïdales de silice (Ludox et Klebosol) agrégées par un polycation Al137+ ou un cation divalent Ca2+ ont été analysées par DPAN et MET. Ces investigations ont permis de décrire l'effondrement d'un dépôt suivant un mécanisme de restructuration général contrôlé par la force des liaisons. L'étude menée sur l'impact de la restructuration sur les propriétés de filtration des dépôts a montré que la compressibilité et la perméabilité d'un dépôt dépendent principalement de la résistance à la rupture des liaisons interparticulaires plutôt que des propriétés fractales initiales des agrégats.

Dans le langage courant, le terme « gel »réfère à un grand nombre de matériaux qui ont des comportements intermédiaires entre solides et liquides. Ils présentent en général une faible contrainte seuil, et peuvent aussi bien être mous et ductiles que durs et cassants. Le terme "gel" fait donc d'abord référence à un type de comportement macroscopique. A l'échelle microscopique, la matière dont ils sont formés, colloïdes ou polymères, est suspendue et diluée dans un liquide, qui assure un caractère essentiellement incompressible à l'ensemble. Les polymères, comme les colloïdes, sont soumis à l'agitation thermique qui leur confère une certaine capacité à se réorganiser. Cela permet à certains gels de s'écouler comme des liquides. Mais par définition, les gels présentent aussi une contrainte seuil qui leur permet d'être stables en l'absence de sollicitation mécanique : cela est possible parce que les colloïdes ou polymères qui les composent ont tendance à s'attacher entre eux de sorte à former une structure en réseau. Il est donc essentiel que ces éléments soient sujet à des interactions attractives, qui permettent la formation d'un réseau faible, mais mécaniquement stable, au sein du fluide porteur. L'objectif de cette thèse est de construire des outils numériques de type dynamique moléculaire pour étudier la formation et le comportement mécanique de gels. Pour cela, nous utilisons un modèle de ``particules à patchs'' tiré de la littérature. Les particules sont des objets de forme sphérique à la surface desquels sont greffés des sites ponctuels, les « patchs » qui s'attirent entre eux. Les interactions entre particules combinent une répulsion centrale aux efforts entre patchs. En considérant ces particules comme des « briques élémentaires » qui constituent des polymères, nous avons construit et caractérisé un modèle de polymères linéaires semi-flexibles de rigidité contrôlée. Puis, nous avons étudié la cinétique de réticulation de gels chimiques ainsi que sa réponse mécanique quand celui-ci est soumis à une déformation constante. Nous avons ainsi pu mettre en évidence que la topologie du réseau dépend très sensiblement des conditions de réticulation, et joue un rôle déterminant dans la réponse élastique du matériau. Ce même modèle de particules à patchs a aussi été utilisé pour construire un modèle de gels physiques colloïdaux, dont l'étude est restée cependant préliminaire / In the current language, the term “gel” refers to a large number of materials that have intermediate behavior between solid and liquid. They generally have a low yield stress, and can be soft and ductile as well as hard and brittle. So, the term "gel" refers primarily to a type of macroscopic behavior. At the microscopic scale, these materials are formed by small elements, colloids or polymers, suspended in a liquid, which ensures a global incompressibility. Colloids, as well as polymers, are subject to thermal motion which gives them a certain ability to reorganize. This allows some gels to flow like liquids. Yet, by definition, gels also exhibit a yield stress which allows them to be stable in the absence of mechanical stress: this is possible because the colloids or polymers that compose them tend to stick together and form a network structure. It is thus essential that these elements develop mutually attractive interactions that are responsible for the formation of a weak, yet mechanically stable, network within the suspending fluid. The objective of this thesis is to build numerical tools, based on molecular dynamics, to study the formation and the mechanical behavior of gels. For this, we use a model of ``patchy'' particles taken from the literature. It consists of spherical objects at the surface of which are grafted small patches that attract each other. The interaction between patchy particles thus combine a central repulsion with attractive potentials between patches. Considering these particles as ``building blocks '' that form polymers, we have built and characterized a model of semi-flexible linear polymers of controlled rigidity; we have then studied the crosslinking kinetics of chemical gels and their mechanical (elastic) response under a constant strain. We were able to show that the network topology depends significantly of crosslinking conditions, and determines quite significantly the elastic response of the material. A preliminary study of colloïdal physical gels is also presented in the last part of the document

Le séchage d’une suspension colloïdale produit une couche solide plus ou moins poreuse. Ce processus intervient dans de nombreuses applications, telles que le procédé sol-gel ou la fabrication de laques et de peintures. Durant le séchage, l’évaporation du solvant entraîne la rétraction du matériau ; des contraintes importantes peuvent alors apparaître dans les couches colloïdales, les rendant susceptibles de se fracturer. Il est ainsi crucial de comprendre l’influence de paramètres de contrôle tels que la vitesse de séchage, l’épaisseur de la couche ou la taille de particule sur les propriétés mécaniques et de structure du matériau final. Dans cette thèse, nous avons utilisé des suspensions de Ludox (silice colloïdale) comme système modèle afin d’étudier l’effet de la vitesse de séchage sur les propriétés du matériau solide obtenu. Dans une première partie, nous avons mis en œuvre des mesures de porosité, ainsi que de microscopie à force atomique et de diffraction de rayons X, afin de caractériser l’effet de la vitesse de séchage sur les propriétés de structure des couches sèches. Nous avons mis en évidence l’importance de la polydispersité des suspensions initiales, ainsi que des phénomènes d’agrégation de particules, sur la structure et la compacité du matériau obtenu. Dans une deuxième partie, des mesures de constantes élastiques par propagation d’ultrasons nous ont permis de déterminer l’élasticité tensorielle (i.e. le module de compressibilité et celui de cisaillement) des couches colloïdales. Ces modules élastiques dépendent de la porosité du matériau ainsi que de la taille des particules de silice. Les données expérimentales ont été comparées aux prédictions de deux schémas d’homogénéisation (Mori-Tanaka et auto-cohérent), ainsi qu’au modèle de Kendall pour le module d’Young, qui prend en considération une énergie d’adhésion entre les particules. Enfin, nous avons déterminé la résistance à la fracture des couches colloïdales à l’aide de tests d’indentation Vickers. Cette résistance à la fracture, mesurée à la fin du séchage, est mise en relation avec la vitesse d’évaporation, la porosité du matériau, ainsi que la densité de fractures observées pendant le processus d’évaporation du solvant. / Drying a colloidal suspension results in the formation of a more or less porous solid layer. This procedure is central to many applications such as sol-gel processes, the design of paints and lacquers... As the solvent evaporation induces shrinkage of the material, large stresses can develop in these layers, making them prone to fracture. A crucial challenge is thus to understand the role of the control parameters, such as drying rate, film thickness and particle size, on the structural and mechanical properties of the final layer. In this thesis work, Ludox (colloidal silica) was used as a model system to study the effect of the drying rate on the structural and mechanical properties of the resultant solid. The effect of the drying rate on the structural properties of the dry layers was studied using porosity measurements as well as atomic force microscopy and small-angle X-ray scattering. We could evidence the importance of initial suspension dispersity and particle aggregation on the structure of the dry layers. Using ultrasound measurements, we determined the tensorial elasticity (bulk and shear moduli) of the dry layers. The elastic moduli can be related to the material porosity and the particle size. Thus, the experimental data was used to test several homogeneization schemes (Mori-Tanaka and self-consistent) as well as Kendall's model for the Young’s modulus, which considers the effect of adhesive forces between particles. Finally, hardness and fracture toughness of the materials were inferred from Vickers indentation tests. The fracture properties of the layers in their dry, final state were related to their packing fraction, the evaporation rate, and the density of the cracks formed during the desiccation process.

La fabrication de nano-cristaux métalliques suscite un effort de recherche en constante augmentation depuis plusieurs années. Cet immense intérêt est motivé par les propriétés uniques et fascinantes qui apparaissent à l’échelle des tailles nanométriques. En effet, le confinement des électrons au sein d’un nanocristal est un moyen puissant de moduler les propriétés électroniques, optiques et magnétiques d’un matériau. Les synthèses par voies chimiques sont des stratégies très rependues pour fabriquer des nanoparticules métalliques avec des morphologies originales en exploitant la versatilité des milieux réactionnels liquides pour contrôler les mécanismes de formation. Cependant, si la chimie employée lors de ces synthèses n’est pas très compliquée, la compréhension des processus de nucléation/croissance en milieu liquide complexe et l’influence de chaque espèce chimique est un tout autre challenge. Pour y répondre, nous avons utilisé la microscopie électronique en transmission en milieu liquide pour visualiser des phénomènes de croissance à l’échelle nanométrique. Cette récente technique de microscopie in situ nous a permis d’étudier en temps réel la dynamique de croissance de nanoparticules d’or et d’or-cuivre dans des milieux réactionnels de composition contrôlée. Le premier objectif de cette thèse était de distinguer les effets cinétiques (liés aux flux de matière) et les effets thermodynamiques (liés à l’équilibre des nanostructures en fonction de leur environnement) qui dictent tous les deux la forme finale des nanoparticules. De plus, des études systématiques nous ont permis de séparer les inévitables effets du faisceau d’électron, des effets de paramètres spécifiques de la synthèse, comme la forme des germes ou la fonctionnalisation organique, qui sont de toute première importance en chimie des colloïdes. Enfin, des phénomènes induits par le faisceau ont aussi été exploité pour comprendre l’influence de l’irradiation sur la chimie du milieu réactionnel, qui peut induire des réactions d’oxydo-réductions réversibles et contrôlables dans les nano-systèmes bimétalliques. / Recent years have seen a remarkable increase in research activities related to the synthesis of metallic nanocrystals. This intense interest is fueled by the unique and fascinating properties delivered at such size domains. Indeed, electrons confinement by nanocrystals is a powerful means to modulate electronic, optical and magnetic properties of a material. Most current strategies employ chemical synthesis to formulate unique nanoparticle morphologies by exploiting the versatility of liquid reaction media to control the formation mechanisms. Although the chemistry of metal nanocrystal synthesis is not complicated, understanding the nucleation and growth processes in complex liquid media and the influence of each chemical species is altogether a different challenge. It is in this regard, that we have utilized liquid cell transmission electron microscopy to visualize relevant growth phenomenon at the nanoscale. This recent in situ technique allowed us to study in real time the dynamics of growth of Au and Au-Cu nanoparticles in reaction media of controlled composition. The primary goal of this thesis was to distinguish the kinetics effects (related to the flow of matter) and the thermodynamics effects (related to the environment-dependent equilibrium of nanostructures) on final nanoparticle shapes. In addition to this, systematic studies were performed to separate the inevitable beam effects from the influence of specific synthesis parameters such as the seed crystal morphology and the organic functionalization that are of primary importance for colloidal chemists. Beam induced phenomena were also utilized to understand the solution chemistry of the exposed solvent which is in turn responsible for driving reversible redox reactions in bimetallic nano-systems.

L'interaction entre des lignes de contact et un écoulement hydrodynamique intervient dans de nombreuses situations industrielles ou fondamentales. Nous étudions la dynamique de gouttes ruisselantes, tout d'abord le long de leur axe de symétrie (Partie I) puis à trois dimensions (Partie II) en mesurant la distribution d'angle de contact autour de cette goutte par réfraction d'une nappe laser et le champ de vitesse à la surface. Nous montrons que la situation est localement à deux dimensions, dans la direction perpendiculaire à la ligne de contact. L'angle de contact ne dépend que de la vitesse de la ligne de contact mesurée perpendiculairement à elle-même, vitesse qui coïncide avec la vitesse locale du liquide, dont la composante tangentielle s'annule à la ligne de contact. Dans le cas de lignes singulières (en coin), ou deux normales coexistent en un point, nous montrons que le champ de vitesse est autosimilaire à l'approche de ce point, Nous abordons également (Partie III) la question des lignes de contact statiques dans un écoulement à travers l'étude de la stabilité et de la forme de zones sèches dans un film liquide en écoulement. Nous montrons en particulier l'influence du mouillage sur ces objets et nous mesurons l'angle de contact tout autour de ces zones sèches. Nous montrons que la distribution d'angle de contact est, suivant l'histoire de la zone sèche, uniforme et bloquée à l'angle d'avancée (ce qui permet de construire des modèles simples) ou au contraire relativement désordonnée, Enfin nous mettons en évidence un phénomène encore non reconnu de stick-slip de la ligne de contact lorsqu'une goutte de suspension colloïdale en cours de séchage avance (interaction entre dépôt et hydrodynamique).

La dynamique de particules colloïdales à l'interface entre deux fluides joue un rôle central dans la micro-rhéologie, l'encapsulation, l'émulsification, la formation de biofilms, la décontamination de l'eau. En outre, ce sujet est également stimulant d'un point de vue théorique en raison de la complexité de l'hydrodynamique à l'interface et du rôle de la ligne de contact. Malgré ce grand intérêt, le comportement d'une particule à une interface fluide n'a jamais été caractérisé directement. Dans cette thèse, nous étudions le mouvement brownien de billes micrométriques de silice et de sphéroïdes de polystyrène à une interface eau-air. Nous contrôlons expérimentalement tous les paramètres d'intérêt. L'angle de contact des billes est finement ajusté dans la gamme 30°-140° par des traitements chimiques de surface et mesuré in situ par interférométrie. Le rapport d'aspect de particules sphéroïdales varie dans la gamme 1 -10 par étirage de billes sphériques commerciales. Les dynamiques de translation et de rotation sont suivies par particle tracking. Contre intuitivement et contre tous les modèles hydrodynamiques la diffusion est beaucoup plus lente que prévu. Pour expliquer cette dissipation supplémentaire nous concevons un modèle tenant compte de la contribution des fluctuations thermiques de l'interface à la ligne de contact. Les fluctuations donnent origine à des forces aléatoires qui s'ajoutent à celles dues aux chocs de molécules. Le théorème de fluctuation-dissipation permet d'obtenir la friction supplémentaire associée à ces forces flottantes. La friction totale est discutée en termes d'hétérogénéités de la surface des particules et d'ondes capillaires à l'interface. / The dynamics of colloidal particles at the interface between two fluids plays a central role in micro-rheology, encapsulation, emulsification, biofilms formation and water remediation. Moreover, this subject is also challenging from a theoretical point of view because of the complexity of hydrodynamics at the interface and of the role of the contact line. Despite this great interest, the behavior of a single particle at a fluid interface was never directly characterized.In this thesis, we study the Brownian motion of micrometric spherical silica beads and anisotropic polystyrene spheroids at a flat air-water interface. We fully characterize and control all the experimentally relevant parameters. The bead contact angle is finely tuned in the range 30-140° by surface treatments and measured in situ by a homemade Vertical Scanning Interferometer. The spheroid aspect ratio varies in the range 1 – 10 by stretching of commercial beads. The translational and the rotational dynamics are followed by particle tracking.Counter-intuitively, and against all hydrodynamic models, the diffusion is much slower than expected. To explain this extra dissipation we devised a model considering the contribution of thermally activated fluctuations of the interface at the triple line. Such fluctuations couple with the lateral movement of the particle via random forces that add to the ones due to the shocks of surroundings molecules. Fluctuation-dissipation theorem allows obtaining the extra friction associated to this additional mechanism. The fitting values of the total friction are discussed in term of the typical scales of particle surface heterogeneities and of surface capillary waves.

La formation de bouchon est un problème récurrent et presque inévitable lors de l'écoulement de solutions diluées dans des milieux poreux. Actuellement, on ne sait pas comment, à partir du processus initial de déposition de particules à la paroi, ces dernières s'accumulent dans le pore et finissent par le boucher. L'idée générale de ce travail est d'étudier la dynamique de formation de bouchon lors l'écoulement de particules colloïdales au sein de matériaux poreux modèles (canaux microfluidiques). Nous décrivons dans un premier temps, les différents phénomènes physiques impliqués dans la capture de particules et dans l'agrégation colloïdale. Nous faisons également une brève présentation des différentes techniques d'imagerie utilisées dans ce travail et des méthodes de préparation des solutions colloïdales ainsi que des dispositifs microfluidiques. Le troisième chapitre est consacré à l'étude du processus de colmatage en situation de fort confinement (2d). Nous avons identifié deux régimes de colmatage (régime de ''ligne'' et ''d'invasion''). Nous avons ensuite déterminé les processus de capture de particules à l'origine de ces deux régimes, à l'échelle de la particule. Nous avons montré que le processus de colmatage correspond à un phénomène d'auto-filtration. Alors que les premières particules sont capturées de manière « directe » par les parois du pore, la déposition de toutes les suivantes résulte systématiquement d'une interaction avec ces dernières. Finalement, nous avons abordé le colmatage de pore 3d, dont la hauteur est égale à la largeur du pore. Nous avons fourni une description détaillée de l'ensemble du processus de colmatage, à l'échelle du pore et de la particule. Nous avons déterminé les conditions d'adhésion des premières particules à la paroi du pore, les propriétés de croissance des agrégats, ainsi que la manière dont ils se connectent pour obstruer le pore. Nous avons montré que cette dynamique de formation conduit à une structure finale de bouchon très ténue. / Clog formation is a recurring and almost inevitable issue when dilute solution of particles flows in porous media. Currently, we do not know how, from the initial process of particle deposition on the pore wall, particles accumulate in the pore leading to its blocking. The main idea of this work is to study the dynamics of the clog formation, when colloidal particles flow through a single pore (microfluidics channels). In a first part, we describe the various physical phenomenon involved in the particle capture and the colloidal aggregation. We also describe briefly the imaging techniques used in this work as well as the colloidal solution and micro-fluidics chips preparation. The third chapter is devoted to the study of the clogging process in high confinement (2d). We identified two clogging regimes (“line” and “invasion”). We then studied the underlying capture mechanisms, at the particle scale, related to both clogging regimes. We showed that the blockage process corresponds to a self-filtration process. The first particles are captured “directly” by the pore walls, while the deposition of all the following ones systematically results from hydrodynamic interactions with those first still particles. Finally, we addressed the clogging of a 3d pore, in which the height of the pore is equal to its width. We gave a detailed description of the whole clogging process at the pore and at the particle scale. We provided the conditions for the adhesion of the first particles on the pore walls, the properties of subsequent aggregates growth, and how the aggregates eventually merge in order to block the pore. We showed that this dynamics of formation leads to a very loose clog structure.

La prévision du transport et de la rétention des colloïdes représente un enjeu environnemental majeur car ces particules peuvent entraîner des polluants adsorbés ou bien être des polluants eux-mêmes. Les modèles utilisés actuellement pour prédire le devenir des colloïdes dans les sols sont basés sur des mécanismes déduits des courbes de percée (évolution de la concentration en fonction du volume de pore ou du temps) après injection de particules dans une colonne de milieu poreux. Le but de cette thèse est de compléter cette compréhension avec des mesures internes grâce à l’Imagerie par Résonance Magnétique (IRM).L’IRM permet de mesurer la distribution 1D et/ou 2D de particules super-paramagnétiques le long d’un échantillon pendant une expérience de transport dans un milieu poreux. Le couplage de cette technique avec l'étude des courbes de percée donne une approche globale. Nous avons effectué plusieurs expériences de transport dans des colonnes de milieux poreux de complexité de porosité croissante : billes de verre, sable, agrégats de sol, et sol non perturbé.A partir des expériences de transport dans les milieux poreux modèles saturés, nous avons montré que la dispersion est moins importante que la théorie le prévoit et qu’elle est fortement dépendante des effets d’entrée dans la colonne. Cette dépendance est aussi observée pour les mécanismes d’adsorption. Les expériences dans les agrégats de sol ont montré une forte adsorption et un relargage constant, dépendants de la vitesse d’injection. Finalement, des expériences de pluie dans des colonnes de sol non perturbé insaturé ont permis de suivre l’évolution des teneurs en eau et en particules dans le temps / The ability to predict transport and retention of colloidal particles is a major environmental concern as such particles can carry adsorbed pollutants towards the groundwater or be pollutants themselves. The models currently used to predict the fate of colloids in soils are based on mechanisms inferred from breakthrough curves (evolution of concentration as a function of pore volume or time) after injection of particles into a column of porous media. In this thesis we aim to complement this comprehension with internal measurements by Magnetic Resonance Imaging (MRI).MRI provides 1D and/or 2D distribution of contrast agent particles in time along the sample axis during transport experiment through a porous medium. This technique, together with the study of breakthrough curves gives a global approach. We performed several transport experiment in columns of porous media of increasing complexity: glass beads, sand, soil aggregates, and undisturbed soil.From transport experiments in model porous media we show that dispersion is less important than expected and strongly dependent on entrance effects in the column. This dependence is also observed for adsorption. Experiments in soil aggregates showed a strong adsorption but also a constant release, dependent on the flow rate. Finally, rain experiments in undisturbed sol columns allowed following water content and particles as a function of time

Le but de cette thèse consiste à créer et développer un modèle de transport de suspension colloïdale en milieu poreux saturé qui sera capable de détecter et de prédire l'apparition de vitesses différentes entre l'eau et la suspension ; de distinguer les cas de l'accélération et de retard des particules colloïdales ainsi que de calculer les deux vitesses en utilisant l'information initiale des propriétés du milieu poreux et des particules. On a procédé de deux manières différentes. Premièrement, on a proposé une méthode analytique de calcul de facteur d'augmentation de la vitesse qu'on peut introduire dans le modèle monophasique classique du transport colloïdal. Deuxièmement, on a proposé un nouvelle approche mathématique phénoménologique pour décrire un transport colloïdal.Pour développer cette approche, on a utilisé le fait que les deux vitesses apparaissent automatiquement dans le modèle diphasique d'écoulement. Ainsi notre modèle doit être proche de celui diphasique. En conséquence, pour notre modèle mathématique, on a écarté l'approche traditionnelle qui suppose un transport d'un liquide monophasique / The aim of this PhD thesis is to create and to develop a colloid suspension transport model in the saturated porous media that will be able to detect and to predict the apparition of the difference between water and suspension velocity; to distinguish cases of acceleration and of deceleration of the colloidal particles and also to calculate the two velocities using the initial information on the properties of porous media and of particles. We are proceeded by two different manners. Firstly, we are proposed an analytical method of calculation of enhancement velocity factor that can be introduced in the classic colloid transport model that is single-phase one. Secondly, we are proposed a new phenomenological mathematical approach to describe a colloid transport. To develop this approach, we are used the fact that two velocities appear automatically in the two-phase transport model. Thus our model must be similar to two-phase one. Therefore, for our mathematical model we are refused the traditional approach that assumes a transport of a single-phase liquid