Des acides fulviques contenant éléments (1) C,H,O, (2) C,H,O,N et (3) C,H,O,N,S chimiques ont été synthétisés à partir de réactions dans quatre mélanges de composés chimiques purs : (1) C6H4(OH)2 + NaOH, (2) C6H4(OH)2 + CH3COOH +NaOH, (3) C6H4(OH)2 + NH2CH2COOH + NaOH et (4) C6H4(OH) 2 + NH2CH(CH2SH)COOH + NaOH, à pH = 10,0, à l’abri de la lumière et dans des conditions expérimentales proches de celles de la nature (température ambiante, f et f O2 ( g ) CO2 ( g ) atmosphériques). Des analyses qualitatives et semi-quantitatives des acides fulviques de synthèse (AFS) à l’aide d’une combinaison de techniques d'analyse en microscopie électronique, en spectrométrie moléculaire (FTIR-ATR, UV-visible, ESI-MS, APCI-MS) et en diffraction des rayons X ont permis d'obtenir les résultats suivants: - les quatre mélanges réactionnels ont produit un nombre important d'acides fulviques individuels, dont les rapports m/z pouvant atteindre une valeur maximale de 943 et sont amorphes; - les AFS comportent groupements fonctionnels: alcool, éther et carboxylate. L’introduction de composés tels que CH3COOH, NH2CH2COOH et NH2CH(CH2SH)COOH se traduit par d´acides fulviques contenant respectivement des groupements fonctionnels ester, amine et thiol. Enfin, une étude systématique des interactions entre l´ion U(VI) et des ligands fulvate contenant trois éléments (C,H,O) en fonction du pH (4 – 10) a été développée à l'aide de la spectroscopie UV-visible. Deux types de complexes U(VI)-fulvate ont été formés à pH = 4 - 7 et trois types de complexes à pH = 10. La présenc e de bandes d'absorption larges montrent que des ions polyuranyle (VI) participent à ces complexes U(VI) - fulvate. / Fulvic acids containing chemical elements (1) C,H,O, (2) C,H,O,N and (3) C,H,O,N,S have been synthesized from reactions in four mixtures of pure chemical reactants: (1) C6H4(OH)2 + NaOH, (2) C6H4(OH)2 + CH3COOH +NaOH, (3) C6H4(OH)2 + NH2CH2COOH + NaOH and (4) C6H4(OH)2 + NH2CH(CH2SH)COOH + NaOH, at pH = 10.0, in the dark and under oxidative conditions close to those encountered in the nature (ambient temperature and atmospheric conditions, f and f ) O2 ( g ) CO2( g ). Qualitative and semi-quantitative analysis of synthesized fulvic acids (SFA) using a combination of analytical techniques in electron microscopy, molecular spectrometry (ATR-FTIR, UV-visible, ESI-MS, APCI-MS), and X-ray diffraction have allowed to obtain the following results : - all four reaction mixtures have produced a large number of individual fulvic acids, whose m/z ratios can be as high as 943 and are amorphous; - the SFA contain functional groups: alcohol, ether and carboxylate. The addition of compounds such as CH3COOH, NH2CH2COOH and NH2CH(CH2SH)COOH led to fulvic acids containing respectively ester, amine and thiol functional groups. Finally, a systematic study of the interactions between the U(VI) ion and fulvate ligands containing three elements (C,H,O) as a function of pH (4 – 10) has been developed using UV-visible spectroscopy. Two types of U(VI)-fulvate complexes have been identified in pH range 4 – 7 and three types of complexes at pH = 10. The presence of absorption broadbands indicates that polyuranyl (VI) ions are part of constituents of the U(VI) - fulvate complexes.

Reproduction de : Thèse de 3e cycle : Chimie analytique : Metz : 1974. / Titre provenant de l'écran-titre. Notes bibliogr.

Thèse de doctorat : Instrumentation et analyses avancées : Lille 1 : 2001. / N° d'ordre (Lille) : 3055. Résumé en français et en anglais. Bibliogr. f. 115-123.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Sciences des agroressources : Toulouse, INPT : 2004. / Titre provenant de l'écran-titre. Bibliogr. 112 réf.

Reproduction de : Thèse de doctorat : Chimie : Lyon 1 : 2006. / Titre provenant de l'écran titre. 198 réf. bibliogr.

Les travaux antérieurs ayant porté sur la géochimie des séries phosphatées tunisiennes ont montré que celles-ci étaient constituées d alternances de strates richement phosphatées et de strates intercalaires stériles. Les strates phosphatées sont, elles-mêmes, constituées d un sédiment argilo-carbonaté de faciès épicontinental, servant de matrice à des grains phosphatés (pellets). La reprise des études géochimiques de ces séries a montré que la matière organique (MO) des matrices argilo-carbonatées des pellets et des intercalaires est un "kérogène" dont l état d évolution est normal pour des strates d environ 50 Ma (Yprésien) n ayant jamais été enfouies. La MO des pellets est, par contre, tout à fait singulière pour cet âge car de type "humique" (humus marin et non pas continental). Cette MO, d origine phytoplanctonique, est profondément altérée par des populations microbiennes, notamment sulfato-réductrices et son évolution a été bloquée au stade humique. Les pellets phosphatés apparaissent ainsi comme des corpuscules "étrangers" à leur matrice, tant sur le plan pétrographique que chimique. Ces corpuscules n ont aucun caractère authigène au sein de leur matrice. La seule explication susceptible de rendre compte de leur présence, et de leur composition, est qu il s agisse de pelotes fécales de poissons carnivores/piscivores. La séquence des événements allant de la formation de fèces richement phosphatées dans l intestin de tels poissons jusqu à leur enfouissement et à leur fermeture géochimique au sein du sédiment. Les obligations imposées aux fèces au cours de leur formation dans l intestin de tels poissons, de leur transport et de leur sédimentation, pour que la chaîne de fossilisation aboutisse à la préservation de pellets phosphatés intacts, depuis 50 Ma, et contenant une MO fragile et réactive, sont de natures physiques, chimiques et microbiennes.

Les propriétés spectrales des composants fluorescents de la matière organique d’un sol naturel ont été étudiées dans les trois fractions physiques ; substances humiques, acide fulvique et acide humique, par la méthode des matrices d’excitation et d’émission de fluorescence couplée à l’algorithme Parallel Factor analysis (PARAFAC). Les modifications spectrales de ces composants ont été suivies (forme et pseudo-concentrations) en présence d’un contaminant de type hydrocarbure aromatique polycyclique (le benzo(a)pyrène (BaP), toxique et à caractère cancérigène) : (1) en faisant varier les volumes d’une solution pure de BaP dans chaque fraction de même concentration en matières organiques, (2) en faisant varier les concentrations en matière organique pour des concentrations fixes de BaP, qui ont été suivies dans le temps. Les résultats ont montré que le BaP influence d’une manière différente les fluorophores présents dans les trois fractions et ont permis de clarifier le type d’interactions avec une fraction ou l’autre. D’autre part, une discussion a été menée sur les paramètres de validation du nombre de composants pour le choix des modèles de PARAFAC. / The spectral properties of the fluorescent components of the organic matter of a natural soil were studied in the three physical fractions; humic substances, fulvic acid and humic acid, by the method of the excitation and fluorescence emission matrices coupled to the Parallel Factor Analysis (PARAFAC) algorithm. The spectral modifications of these components were studied (form and pseudo-concentrations) in the presence of a polycyclic aromatic hydrocarbon contaminant (benzo (a) pyrene (BaP), toxic and carcinogenic): (1) by varying the volumes of a pure solution of BaP in each fraction having the same concentration of organic matter, (2) by varying the concentrations of organic matter for fixed concentrations of BaP, which were followed over time. The results showed that the BaP influences the fluorophores present in the three fractions in a different way and clarified the type of interactions with one fraction or the other. On the other hand, a discussion was held on parameters for validating the number of components for the selection of PARAFAC models.

Les recherches de rendements agricoles de plus en plus élevés conduisent à l'utilisation des engrais chimiques et des produits phytosanitaires. L'utilisation non raisonnée de ces intrants agricoles a pour conséquences la pollution des sols, des eaux de surface et des eaux souterraines. Les recherches sur l'élaboration de nouveaux types de fertilisants écologiques et le devenir des polluants organiques dans l'environnement s'avèrent importantes. C'est dans ce cadre que se situe notre travail. La première étape de ce travail a été l'extraction et la caractérisation des substances humiques naturelles. Celles-ci ont été extraites d'un sol de Lomé (AHSL, AFSL), d'un sol de Badou (AHSB, AFSB) et d'un compost (AHC, AFC) élaboré à partir de déchets biodégradables. Les caractérisations de ces substances d'une part par analyse élémentaire et dosage du carbone organique total et d'autre part, par des méthodes physico-chimiques (ultraviolet-visible, Microscopie Electronique à Balayage, Infra Rouge) ont prouvé les caractères organique et humique de ces échantillons. Dans la deuxième partie, la dissolution des phosphates naturels de Hahotoé - Kpogamé (Togo) par des acides conventionnels (minéraux et organiques) et des substances humiques naturelles a été réalisée. Les résultats obtenus ont permis de montrer que : - la dissolution de l'apatite en milieu fortement acide est due essentiellement à l'attaque des ions hydronium. C'est d'ailleurs le seul effet de dissolution des acides minéraux; - la dissolution du minerai en milieux faiblement acide et alcalin par les solutions organiques est due à la complexation des ions métalliques (Ca2+) par les groupements fonctionnels. Le mécanisme des cette dissolution a été mis en évidence par des dosages conductimétriques et potentiométriques. Le pouvoir complexant de ces solutions augmente avec le pH. Ce mécanisme de complexation des substances humiques vis-à-vis des ions métalliques en général et du calcium en particulier peut donc être utilisé pour l'élaboration de nouveaux types d'engrais à base de la matière organique biodégradable et du phosphate naturel. Parallèlement aux études de dissolution, la dernière partie de notre travail a consisté à évaluer les capacités des substances humiques à photodégrader les polluants organiques. Les résultats obtenus montrent clairement que les acides humiques utilisés sont des inducteurs efficaces qui permettent la photodégradation de polluants organiques sous excitation solaire. Cette photodégradation est due à la formation par la matière organique des espèces réactives telles que l'oxygène singulet, les radicaux hydroxyles et les états excités à caractère triplet. En application de ces résultats, une étude de la photodégradation du profenofos (O(4-bromo-2- chlorophényl), O-éthyl, S-propylphosphorothioate) qui est un polluant organochloré utilisé dans la culture cotonnière au Togo par ces substances humiques a été réalisée. Les résultats montrent effectivement la transformation du polluant. Cette transformation est ralentie en milieu désoxygéné et en présence du propan-2-ol qui piège les radicaux hydroxyle issus des substances humiques. Ceci montre que ces radicaux sont à la base de la photodégradation du polluant organique. L'identification des intermédiaires dans les conditions diverses nous a conduit à proposer des structures des produits issus de la phototransformation.

Dans le cadre de la prévision du devenir des radionucléides (RN) dans l'environnement, l'intérêt s'est porté sur les interactions de RN tels que le cobalt (II), l'europium (III) et l'uranium (VI) avec les substances humiques (SH). Le but de ce travail était d'aller vers une meilleure compréhension des interactions entre RN et SH ainsi que la prédiction de l'influence des SH sur la spéciation des RN. Le modèle NICA-Donnan permet de décrire ces interactions en tenant compte de l'hétérogénéité des SH, des effets électrostatiques et de la compétition entre cations. Le modèle avait été calibré avec un jeu de données extrêmement limité dans le cas des RN. En effet, parmi l'ensemble de techniques de spéciation, peu d'entre elles sont adaptées à l'étude des interactions RN-SH en particulier à la mesure de la concentration en métal libre en solution. Dans le cadre de ce travail, nous avons développé et optimisé des techniques de spéciation afin d'acquérir de nouveaux jeux de données, d'étudier l'influence de la compétition sur la spéciation des RN et enfin de tester la capacité du modèle NICA-Donnan à prédire le comportement des RN.

Dans le cadre de l'étude de faisabilité d'un site de stockage de déchets radioactifs, nous nous sommes intéressés au rôle de la matière organique naturelle altérée dans le transport éventuel de radionucléides dans l'environnement. Nous nous sommes plus attachés à la détermination des propriétés électrocinétiques de ces substances humiques dans différentes conditions expérimentales plutôt qu'à la description des réactions de spéciations déjà largement discutées dans la littérature. Pour cela, nous avons choisi de déterminer la taille et la charge de ces substances humiques à l'aide d'une méthode originale : la conductimétrie haute précision. Cette technique associée à une théorie du transport adaptée permet de décrire la mobilité d'espèces chargées en solution en prenant en compte les interactions de paires. Après avoir contribué au développement de cette théorie, nous l'avons utilisée afin de déterminer les propriétés électrocinétiques des substances humiques et d'un polyélectrolyte de référence dans différentes conditions de pH et de force ionique. Tous ces résultats obtenus par conductimétrie ont été corrélés avec d'autres méthodes expérimentales et théoriques : la microscopie à force atomique, la diffusion de lumière dynamique, la zêtamétrie laser et les simulations Monte-Carlo. Les résultats obtenus confirment les hypothèses généralement admises selon lesquelles, les substances humiques sont des petites entités nanométriques ayant des propriétés complexantes vis à vis des cations et sont susceptibles de s'agréger pour former des structures supramoléculaires. L'effet des différents ions présents dans l'environnement (notamment sodium, calcium et magnésium) a été analysé. De plus, la complexation de l'europium – considéré comme un bon analogue de l'américium 241 – a également été étudiée.