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Activits humaines dans la valle de la Fensch:Impact sur la
matire organique sdimentaire
L. Jeanneau1, P. Faure1, E. Montarges-Pelletier2, J. Leroy1
1 UMR 7566 G2R, Vandoeuvre-Ls-Nancy, France2 UMR 7569 LEM,
Vandoeuvre-Ls-Nancy, France
Sminairecole Doctorale RP2E
Janvier 2007
Contexte gnralActivits humaines: mission de gaz effet de serre
provoquant un changement climatique.
Mais:
Tout le carbone fossile utilis ne se transforme pas en gaz effet
de serre.
Une partie de ce carbone fossile reste au niveau des surfaces
continentales provoquant un stress pour les cosystmes.
Comment mesurer limpact des activits humaines sur la MO
sdimentaire ?
Comment faire la part des diffrentes contaminations ?
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Site dtude
Contaminations associes:
1. Habitation: station dpuration, combustion dessence, bitume
routier 2. Cokfaction du charbon: principal dchet = goudron de
houille3. Sidrurgie: combustion du coke, produits lubrifiants,
bitume routier
La Fensch: une des rivires les plus
pollues de France
La Fensch en image
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Extrait Organique
Matire organique
Matrice minrale
Sdiment lyophilis, tamis, broy
Extrait Organique
MO non extractible
Matire Organique (MO)
Composs polaires
AromatiqueHydroC
AliphatiqueHydroC
Extrait Organique
Analyse CPG-SMMolcules de
masse molculaire entre 100 et 500
g/mol
Extracteur haute pression
Chromatographie liquide
Mthodologie
Cire cuticulaire des vgtaux suprieursCPI > 4
Prdominance des n-alcanes de haut poids molculaire avec un
nombre impair de carbone
Marqueurs Naturels
++
++
= 16
12
16
12 2212
212*5.0
nn
nnCPI
Dgradation de la chlorophyllePhytol, phytone, phytadiene
Membranes des Cellules vgtales et bactriennesStigmastrol,
stigmastanol
n-alcanol > C20n-alcanol < C20
acide n-alcanoque > C20acide n-alcanoque < C20
OH
OH
StigmastrolRenforcement des membranes cellulaires vgtales
n-alcanes lourdsavec un nombreimpaire de C
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Hopanes en configuration ,
Unresolved Complex Mixture
Marqueurs de la MO fossile
Monomodale UCM
Bimodale UCM
Hydrocarbures aromatiques lgers
O S
n-alcanes CPI proche de 1
n-alcanes lourds avec un nombreimpaire de C
H
H
R
21
17
17, 21 hopanode
H
H
R17
2117, 21 hopanode
Diagnse Catagnse
Formation du ptrole
Marqueurs de la combustionHydrocarbures aromatiques de haut
poids molculaire
Rapport sur les isomres de mme masse molculaire:BaA/Ch et
IP/Bghi : combustion de charbonBbF/BkF : gaz dchappement des
vhicules
BaA/Ch IP/Bghi BbF/BkF
Ctones aromatiques
Oxydation des HAP comportant un C sp3 endocyclique
O
OO
O
O2
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Produits de dgradation des tensioactifs
linear alkyl benzene (LAB) venant de la dgradation des linear
alkyl sulfonate (LAS)
Djections humaines
Coprostanol et drivs
HO H
Marqueurs des stations dpuration
HOdigestion
cholestrol
5-cholestan-3-ol: coprostanol
Cholestrol et -cholestanol: STEP ou naturel
Acides n-alcanoques n-C16 et n-C18 : anthropique ou naturel
Phnanthrne et azaarnes: procds de combustion ou MO fossile
Fluornone: oxydation du fluorne (MO fossile) ou biodgradation du
fluoranthne (combustion). O
N
NH
HO H
H
H
Molcules ubiquistes
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Quantification des sources
Quantification des marqueurs molculaires.
mthode de ltalon interne : prise en compte des effets de
matrice
Classification des marqueurs molculaires selon leur source.
Quantification de chaque source par rapport aux molcules
quantifies.
diffrentiation des apports naturel et anthropiquequantification
de lanthropisation totale diffrentiation des sources
anthropiques
Naturel vs anthropique
La Fensch
Anthropisation = marqueurs de MO fossile, de combustion, de
STEP, ubiquistes anthropiques
apport naturelapport anthropiquemolcules ubiquistes
molcules quantifies % / COT
0.981.10 2.670.76 0.450.75 15.821.050.96
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Sources de lanthropisation
La Fensch
apport MO fossileapport combustionapport station
d'purationubiquiste anthropique
Damont en aval: % des apports des STEP % de la combustion% de la
MO fossile
5957,8315,2706,234,9103,3414,941,6284,7135,0Concentration en
molcules anthropiques (g/g de sdiment)
Conclusion
Augmentation de lanthropisation
La Fensch
Augmentation relative de limpact des procds de combustion
Augmentation relative de limpact des MO fossiles
Damont en aval
Diminution relative de limpact des djections humaines
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Perspectives
Evaluer le degrs danthropisation dans la totalit de lextrait
organique
Analyse de la totalit de lextrait organique par chromatographie
de gel : Sparation par taille des molcules de lextraitDtection par
spectromtrie UV-visible, fluorescence, indice de rfraction,
ESI-MS
Evaluer le degrs danthropisation dans la totalit du carbone
organique
Mesure de lactivit du carbone 14 dans les sdiments MO rcente
(vgtaux, bactrie) activit du 14C mesurableMO fossile et produits
issus de leur utilisation : pas dactivit
Etudier le systme de manire dynamique
Analyse de leau et des matires en suspension
Merci
pour votre
Attention
