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Although current bio-oxidation processes with mesophilic bacteria result from the occurrence of mixed populations, the mutual effect of the various species has not been studied very extensively to date. Mixed cultures made up of pure Thiobacillus ferrooxidans, Thiobacillus thiooxidans and Leptospirillum ferrooxidans strains of the DSM collection were batch tested for their ability to oxidize a cobaltiferous pyrite ore. The most efficient population for pyrite oxidation was composed of the three bacterial species. The influence of the relative abundance of the different strains in the inoculum was studied. The cobalt solubilization rate obtained with T. ferrooxidans increased when L. ferrooxidans was present but was not affected by the initial concentration of L. ferrooxidans . The bioleaching with T. ferrooxidans was only improved by adding T. thiooxidans when the initial concentration of T. thiooxidans was higher than the initial concentration of T. ferrooxidans . During continuous bioleaching of the cobaltiferous pyrite at 20% solids with a natural mesophilic mixed population, rod-shaped and Leptospirillum -like bacteria were enumerated in the liquid phase. The 100 l bioleaching unit is made up of 3 or 4 reactors arranged in cascade. The concentration of Leptospirillum -like organisms rose exponentially versus dissolved ferric iron, whereas the concentration of rod-shaped bacteria did not change from the value obtained in the first reactor, providing the solution contained less than 60 g.l −1 ferric iron. At higher Fe 3+ concentrations, the rod-shaped population in the liquid phase decreased. These results suggest that the rod-shaped bacteria performed the earlier steps of pyrite oxidation, whereas Leptospirillum -like organisms participated in the later phase of bioleaching. The effluent from the last reactor was treated with CaCO 3 in order to precipitate iron. Recycling of partially neutralized bioleach solution to the feed seemed to increase the concentration of Leptospirillum -like bacteria in all reactors. Two hypotheses are proposed to explain this phenomenon: some bacteria may have been brought into the first tank with the recycled liquid, or the cobalt concentration may have affected the distribution of Leptospirillum -like bacteria between liquid and solid phases.

oral communication abstract; Modélisation du transfert de deux herbicides en plein champ dans un système de culture maïs conventionnel : comparaison des modèles MACRO, PEARL et PRZM. 45e Congrès du Groupe Français des Pesticides "Devenir et impact des pesticides : verrous à lever et nouveaux enjeux. 45e Congrès du Groupe Français des Pesticides

Average annual precipitation (AAP) is one of the principal environmental factors that regulates processes in terrestrial ecosystems. The effect of AAP on the availability of edaphic nutrients is poorly understood, especially in tropical zones with high rainfall. In order to evaluate the effects of high AAP on the availability of soil N, P, and K, physicochemical parameters were measured in soils of three tropical rainforests in the Chocó biogeographical region with different AAPs (7,500, 8,000, and 10,000 mm yr-1). Furthermore, a bibliographical review was carried out that including studies for distinct tropical Ultisols and AAP ranging from 1,800 to 10,000 mm yr-1. The evaluated soils presented extreme acidity with high contents of Al, organic matter (OM) and total N, and low quantities of P, Mg, and Ca. The K concentrations were intermediate and the effective cation exchange capacity (ECEC) was low. On the other hand, in the evaluation of the influence of the AAP on the availability of N, P, and K in the soil, contrasting tendencies were observed. On one side, a positive curvilinear relationship was found between the availability of N and the increase in the AAP. On the other side, the available P content significantly decreased with increasing AAP. In conclusion, the excessive AAP resulted in increases in total N and low availability of P, thereby altering the dynamics of the nutrients and the carbon balance of the tropical forest

Using of Portland cement in association with clay in a deep geological repository could present some difficulties. The clay properties may be altered by the high pH conditions set by the cement pore water. Moreover, a high temperature rise caused by cement hydration in massive concrete elements could induce microcracking of the material. Investigations have thus been carried out to formulate low-alkalinity and low-heat blended cements referred as “low-pH” binders, which would show an improved compatibility with the repository environment and which could be used to elaborate high-strength concrete. A list of specifications to be checked by the concrete materials has been defined including pore solution pH around 11, temperature rise during hydration less than 20°C, moderate shrinkage and high compression strength (superior to 70 MPa).Several systems comprising Portland cement, a pozzolan (silica fume or fly ash) and blastfurnace slag were compared. All blends were characterized by high amounts of additions, the OPC fractions ranging only from 20 to 60%.The pore solution pH values of the blended pastes were within the range [11.7 – 12.2] after one year of hydration. The decrease in pH as compared to a reference made with OPC was due to a i) strong reduction of the alkali concentration in the porewater, ii) depletion or decrease of the portlandite content in the blends and iii) enrichment of C-S-H with silica.These low pH binders were successfully used to prepare high strength concretes (pH porewater values within the range [10.7 – 11.6] according to the binders) with usual tools of civil engineering.Finally, leaching tests carried out in pure water indicated a very slow decalcification (reduced by a factor 4) of the blended pastes, as compared to a Portland cement paste. The mineralogical evolution and leached fluxes could be modelled by using a coupled reactive transport code (HYTEC).; L'utilisation de bétons à base de ciment Portland en association avec de l'argile dans un site de stockage en profondeur de déchets radioactifs se heurterait à deux difficultés. La forte alcalinité du matériau cimentaire dégraderait les propriétés imperméables de l'argile. De plus, l'importante augmentation de température induite par l'hydratation du ciment dans un ouvrage massif pourrait provoquer des microfissures nuisibles à la durabilité du matériau. Des recherches ont donc été engagées pour mettre au point un béton permettant de pallier ces deux principaux écueils. L'objectif est d'obtenir un béton satisfaisant aux contraintes suivantes : pH de la solution interstitielle du matériau hydraté inférieur à 11 afin de limiter l'attaque alcaline de l'argile (d'où l'appellation de béton « bas pH »), échauffement inférieur à 20 °C au cours de l'hydratation, retrait modéré, performances mécaniques élevées (résistance à la compression supérieure à 70 MPa).Plusieurs liants incorporant du ciment Portland, de la fumée de silice, des cendres volantes et / ou du laitier sont comparés. Tous ces systèmes sont caractérisés par des teneurs en ajouts très importantes, la fraction de clinker n'étant comprise qu'entre 20 et 60 %.Après un an d'hydratation, la solution interstitielle des pâtes de liants bas pH présente des pH compris entre 11,7 et 12,2 selon la formulation, réduit de plus d'une unité par rapport aux témoins à base de CEM I ou CEM V. Cette chute de pH (comparé à celui d'un CEM I (13,5)) est concomitante i) d'une forte réduction de la concentration en alcalins dans la solution porale, ii) de la disparition ou de la diminution de la teneur en portlandite dans les matériaux, iii) et de l'enrichissement en silice des C-S-H.Ces liants ont été utilisés avec succès pour mettre au point des bétons bas pH haute performance (pH de la solution interstitielle compris entre 10,7 et 11,6 selon les liants) avec les outils classiques du génie civil.Enfin, des études de lixiviation en eau désionisée montrent que les pâtes de liants bas pH se décalcifient environ 4 fois moins vite que celle à base de ciment Portland. Les évolutions minéralogiques et les flux lixiviés par l'eau pure (pH 7) à 25 °C ont pu être modélisés à l'aide du code HYTEC en associant deux modules de réactivité chimique et de transport par diffusion.

The objective of this study is to understand the geochemical behaviour of arsenic in cemented paste backfills. This technique consists in transporting the tailings in the mine openings. Two types of backfills are prepared in the laboratory for this study. First, synthetic cemented paste backfills artificially spiked with arsenic are synthesized, using silica in replacement of the tailings. In parallel, other cemented paste backfill specimens are prepared with arsenic-rich tailings. In the two cases, various types of hydraulic binders are tested. Several types of investigations are conducted on the cemented paste backfill specimens. A mineralogical characterization is carried out with the help of specific tools. At the same time, cemented paste backfill samples are submitted to several complementary leaching tests, to assess the mobility/immobilization potential of arsenic in these matrices. Finally, geochemical modeling is implemented, based on the results of the two previous studies, in order to refine the understanding of the nature and stability of the arsenic compounds. The results show that arsenic is better immobilized in Portland cement and slag-based matrices, rather than in fly ash-based matrices. The variable leaching behaviour from a given matrix to another is due to different arsenic trapping mechanisms. Arsenic can precipitate and form several arsenic minerals, mainly calcium arsenates, but also various other secondary compounds, which are different from a matrix to another. Physical entrapment of the tailings grains by the cementitious minerals can also occur, by formation of a coating around the grains, limiting the oxidation and dissolution of arsenic-bearing sulfides (passivation). These mechanisms are involved in the stabilization/solidification of arsenic by cemented paste backfills., L’objectif de la thèse est de comprendre le comportement géochimique de l’arsenic dans les remblais miniers en pâte cimentés. Cette technique est employée depuis plusieurs années pour remblayer les galeries de mine exploitées à l’aide des rejets de concentrateurs. Pour cette étude, deux types de remblais sont élaborés en laboratoire : des échantillons de remblai minier en pâte synthétiques, fabriqués à partir de silice et enrichis artificiellement en arsenic, et des remblais miniers en pâte élaborés à partir de rejets miniers arséniés. Dans les deux cas, différents liants cimentaires sont testés. Plusieurs types d’investigations sont menés sur les échantillons de remblai en pâte cimentés. Une caractérisation minéralogique est effectuée à l’aide de divers outils. En parallèle, les échantillons de remblais sont soumis à différents tests de lixiviation complémentaires, afin d’évaluer la mobilité/rétention de l’arsenic dans ces matrices. Enfin, une modélisation géochimique est mise en œuvre à partir des résultats issus des deux études précédentes, afin d’affiner les connaissances sur la nature et la stabilité des composés arséniés dans les remblais étudiés. Les résultats obtenus indiquent que l’arsenic est mieux stabilisé dans les matrices à base de ciment Portland et de laitier de haut-fourneau que dans les remblais à base de cendres volantes. Le comportement à la lixiviation variable d’une matrice à l’autre s’explique par des spéciations et des mécanismes de piégeage de l’arsenic variés. L’arsenic peut précipiter sous forme de minéraux arséniés, principalement sous forme d’arséniates de calcium, mais aussi de divers autres composés secondaires variables d’une matrice à l’autre. Un piégeage physique des grains de rejets miniers arséniés par les hydrates cimentaires peut aussi avoir lieu, par formation d’un revêtement limitant l’oxydation des sulfures porteurs d’arsenic. Tous ces mécanismes interviennent dans la stabilisation/solidification de l’arsenic.

Four different alkaline earth metal oxides i.e. MgO, CaO, SrO and BaO were used as heterogeneous catalysts for biodiesel production from palm oil. Effects of critical process variables i.e. reaction time, methanol to oil ratio and temperature were investigated. The results were then fitted to a historical design to study the Analysis of Variance (ANOVA), to characterize interactions between variables and to simulate the process. MgO did not show good catalytic activity while CaO produced undesired products at longer reaction time. BaO showed the best biodiesel result with a yield of up to 95 %, followed by SrO with a yield of 91 %. A methanol to oil ratio of 9:1 and 60 ºC were found to be the optimum conditions. The experimental data were satisfactorily predicted at 99 % confidence level under various conditions with R2 values higher than 0.92. Characterizations of the catalysts before and after the transesterification process were also performed using a surface analyzer, scanning electron microscopy, Hammett indicator and Atomic Absorption Spectrophotometeric (AAS) methods. The catalytic activity was in the order of BaO > SrO > CaO. However, due to lixiviation of BaO in the product, SrO was found to be the most potential catalyst.

Les systèmes intensifs de monoculture de maïs ont conduit à une contamination importante des eaux souterraines et superficielles par les pesticides sur le bassin versant Adour-Garonne. Dans une logique de gestion de ce risque environnemental, l'objectif général de cette thèse est d'apporter des éléments de compréhension de la dynamique de l'eau et du devenir de molécules herbicides sous différentes conduites culturales du maïs. Les molécules herbicides étudiées sont l'isoxaflutole et son produit de dégradation possédant l'action herbicide, le dicétonitrile, qui représentent une solution de remplacement de l'atrazine dans les programmes de désherbage. Quatre systèmes de culture du maïs, croisant deux techniques de travail du sol (technique conventionnelle avec labour vs. technique de conservation avec travail superficiel) avec deux modes de gestion de la période d'interculture (sol nu vs. sol couvert par une culture intermédiaire), sont conduits sur une parcelle agricole située sur un sol limoneux hydromorphe de la vallée alluviale de la Garonne. Les dynamiques de l'eau et des herbicides ont été suivies durant deux années (2005 et 2006) en conditions de plein champ à partir d'un dispositif instrumenté. En complément, une caractérisation détaillée de l'hétérogénéité des propriétés physiques du sol et des mécanismes impliqués dans la dissipation des pesticides, notamment la rétention et la dégradation des pesticides par le sol, a été menée en s'appuyant sur une description morphologique des compartiments de sol créés par les opérations culturales successives. Certains des paramètres obtenus ont ensuite été utilisés dans un travail de modélisation des dynamiques de l'eau et des solutés sur les modalités les plus contrastées (i.e. technique conventionnelle / sol nu et technique de conservation / sol couvert), à l'aide du modèle HYDRUS 2D. Les résultats de suivi au champ montrent un fonctionnement hydrodynamique différencié entre les systèmes de travail du sol en 2005. Un drainage plus important sous les modalités en technique conventionnelle durant la période de culture est mesuré mais demeure sans conséquence significative sur les pertes d'herbicide. En 2006, en revanche, aucun effet lié au travail du sol sur le drainage n'a été mis en évidence. Sur cette année là, les pertes d'eau et d'herbicide ont été plus faibles sous les modalités ayant reçu au préalable un couvert végétal en période d'interculture ce qui peut s'expliquer par un ralentissement de la migration de l'eau et des solutés consécutifs à un assèchement du sol par le couvert. L'étude des capacités d'infiltration en surface dans les différentes modalités a permis de mettre en évidence l'importance de la variabilité temporelle des propriétés hydrodynamiques du sol travaillé qui, selon la période à laquelle les mesures sont conduites, peut induire un biais dans l'estimation de ces propriétés. Les mesures de conductivité hydraulique réalisées dans les profils culturaux indiquent des capacités de conduction de l'eau globalement plus faibles mais plus homogènes en technique de conservation qu'en technique conventionnelle. Le travail du sol à la charrue est en effet à l'origine d'une importante variabilité verticale et latérale des propriétés physiques, variabilité que nous identifions également dans les mesures de teneur en eau immobile du sol, à l'origine d'un transport préférentiel des solutés. Au niveau des pesticides étudiés, la rétention des deux composés est corrélée à la teneur en carbone organique des compartiments de sol concernés, se traduisant par une rétention supérieure en technique de conservation. La dégradation de l'isoxaflutole étant essentiellement abiotique, le travail du sol n'a que peu d'effet sur elle et ce sont principalement les conditions du milieu qui influencent la cinétique de dégradation. En revanche, la dégradation du dicétonitrile, d'origine biologique, est plus rapide en technique de conservation et reste sensible aux conditions d'incubation. Là-encore, une variabilité verticale et latérale des propriétés de dégradation en technique conventionnelle lié au travail du sol à la charrue a été mise en évidence, alors qu'en technique de conservation, la variabilité de la dégradation du dicétonitrile est associée à la stratification verticale des matières organiques. La modélisation des phénomènes observés a tout d'abord permis de souligner une déconnection importante entre les mesures physiques réalisées en laboratoire (rétention en eau) et le fonctionnement du sol non perturbé. L'utilisation de mesures de terrain du potentiel matriciel et de la teneur en eau du sol, couplée à une étape de modélisation inverse, a abouti à une bonne représentation de la dynamique de l'eau et des solutés sous les deux modalités étudiées. Les représentations numériques ainsi obtenues indiquent des pertes en herbicide plus faibles en technique de conservation / sol couvert mais soulignent également la nécessité d'une prise en compte simultanée de l'hétérogénéité du milieu sol et du développement racinaire de la plante.

Ce numéro est constitué d’articles issus des « 1ères rencontres francophones sur les légumineuses » (RFL1), organisées les 31 mai et 1er juin 2016 à Dijon.; During the 90s and 2000s, the nitrate losses through leaching during the winter period following a givencrop have been widely studied in France and abroad. This study quantifies soil mineral nitrogencontents and nitrate leaching during the second autumn-winter period after harvest of a pea, a rapeseedor a wheat. Nitrate leaching during successive years for cereal-based sequences including pea orrapeseed has also been studied from simulations based on measurements of soil nitrogen content atthe beginning of winter in various crop sequences. During the autumn following a pea or an rapeseed, nitrate leaching is increased, compared to a wheat crop. On the opposite, during the autumn following apea-wheat sequence or an rapeseed-wheat sequence, nitrate leaching is reduced, compared to awheat-wheat sequence, due to a higher use efficiency of the available soil inorganic N by the 2nd wheatcrop. Thanks to this inter-annual compensation, the diversification of cereal-based crop sequences bythe introduction of a pea or a rapeseed does not increase the risk of nitrate leaching compared tocereal-based crop sequences. In addition, a pea crop allows to decrease N losses linked to the use offertilizers (both on the crop itself and on the following crop, where N fertilisation is lowered), and thus Nlosses linked to ammonium volatilization and its partial redeposition, and greenhouse gas emissionssuch as nitrogen protoxide.; Les pertes de nitrate par lixiviation sur la période hivernale qui suit la récolte d’une culture ont étélargement étudiées dans les années 1990 et 2000 dans différents dispositifs en France et à l’étranger.Cette étude quantifie les stocks d’azote minéral du sol et la lixiviation du nitrate lors du deuxièmeautomne-hiver après la récolte d’une culture de pois, de colza, ou de blé. La lixiviation pluri-annuellepour des successions céréalières comprenant du pois ou du colza a également été analysée à partir desimulations basées sur des mesures de stock d’azote en entrée hiver. Pendant l’automne qui suit unpois ou un colza, la lixiviation est augmentée, par rapport à un blé. Au contraire, pendant l’automne quisuit un blé de pois ou un blé de colza, la lixiviation de nitrate est réduite, par rapport à un blé de blé,grâce à une meilleure utilisation de l’azote disponible par le second blé. Grâce à cette compensationinter-annuelle, la diversification des rotations céréalières, par l’introduction de pois ou de colza,n’augmente pas les risques de lixiviation par rapport à des successions à base de céréales. En outre, laculture de pois réduit les pertes ponctuelles d’azote liées à l’usage d’engrais (sur la culture elle-même etla culture suivante sur laquelle la fertilisation est réduite), celles liées à la volatilisation de composésazotés et à leur redéposition partielle, et les émissions de gaz à effet de serre comme le protoxyded’azote, conduisant à un bilan azoté globalement positif pour les successions intégrant cettelégumineuse.