HAL-INERIS
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Etat des connaissances concernant les aléas et les risques liés à la sismicité anthropique
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Phytoextraction in situ du Zn et du Cd par l’hyperaccumulateur Arabidopsis halleri en co-culture avec le saule des vanniers (PHYTOEXCO)
No full textInternational audienceCette étude vise à optimiser les pratiques culturales de l’arabette de Haller et des saules, afin d’augmenter le potentiel de phytoextraction du Zn et du Cd chez ces deux espèces (accumulation et/ou biomasse). Différentes pratiques agronomiques sont testées pour augmenter ces paramètres : l’application de fertilisant NPK, la co-culture, et l’ajout d’un amendement biologique à base de champignons mycorhiziens. Parallèlement à cela, l’impact sur le fonctionnement biologique du sol de la phytoextraction et des différentes pratiques proposées, est évalué en suivant divers indicateurs microbiens (biomasse et activités enzymatiques microbiennes) en fonction de la contamination et des modalités de culture (sol contaminé non végétalisé, végétalisé par les saules seuls, l’arabette seule, ou la co-culture). Nos résultats confirment le caractère tolérant et accumulateur de l’arabette et du saule vis-à-vis du Zn et du Cd. En effet, les concentrations foliaires en Zn et en Cd de ces deux espèces végétales mises en co-culture sont supérieures aux valeurs physiologiques (respectivement, 71 fois et 3 fois plus pour le Zn et 3 fois et 1.07 fois plus pour le Cd). Nous avons également montré que l’arabette de Haller accumule significativement plus de Cd au stade fructification par rapport aux stades rosette et floraison. Par ailleurs, afin de vérifier l’état de mycorhization spontanée de l’arabette de Haller, des racines d’arabette ont été collectées sur le site expérimental contaminé à différents stades de développement (rosette, floraison, fructification). Aucune mycorhization spontanée n’a été décelée au niveau de l’arabette de Haller quel que soit le stade de développement sur le site contaminé en présence de NPK. Il est envisagé de vérifier la capacité de mycorhization ou non de cette espèce végétale sur des parcelles nom amendées avec du NPK. De plus, une mycorhization induite dans des conditions contrôlées en présence d’une plante nurse et d’un inoculum mycorhizien commercial sur un sol non contaminé sera également testée. Les quantifications de biomasses bactériennes et fongiques (via le dosage des marqueurs lipidiques spécifiques : acides gras associés aux phospholipides (AGPL) des bactéries G+ et G-, des champignons saprotrophes et mycorhiziens) ainsi que des dosages de deux activités enzymatiques microbiennes (déshydrogénase et fluorescéine diacétate) ne montrent aucune différence significative entre les différentes modalités de culture (sols sous les arabettes, sous la saulaie, sous la coculture et sans végétation)
Modération des explosions de nanopoudres : un exemple d’application des principes de sécurité intrinsèque
No full textInternational audienceDe par leurs grandes surfaces spécifiques et leur propension à former des suspensions stables dans l’air, les nanopoudres combustibles présentent, du moins en théorie, des risques importants au regard de la formation d’atmosphères explosives. Afin de maîtriser les risques d’explosion liés à la production et au transport de ce type de poudres, l’application des principes de sécurité intrinsèque peut être envisagée [1]. Plus spécifiquement, le principe de modération propose de modifier les conditions opératoires ou d’utiliser le même matériau sous une forme moins dangereuse. Cette dernière alternative a été testée lors de la production de nanoparticules de silicium enrobé de carbone (Nanomakers). Ainsi, quatre échantillons de silicium enrobé de carbone ont ainsi été choisis : une nanopoudre libre non modifiée, une poudre compactée à 400 g.L-1, et deux poudres granulées respectivement à 260 g.L-1 et 400 g.L-1. L’objectif de cette étude est d’étudier l’influence des différents procédés de mise en forme des poudres sur la sévérité d’explosion, tout en observant l’évolution des caractéristiques physiques de la poudre, telles que la taille des particules et leur surface spécifique. Des essais d’explosion ont été réalisés sur les quatre échantillons de poudre selon les conditions normalisées dans une sphère de 20 litres [2,3]. Il apparait sur la figure 1.a que la surpression maximale d’explosion, paramètre thermodynamique, est très similaire pour les différentes nanopoudres. Cela implique que, pour une concentration donnée, la même quantité de combustible est globalement mise en jeu lors de l’explosion. En revanche, la vitesse maximale de montée en pression visible en figure 1.b, montre des écarts significatifs en fonction du mode de mise en forme des poudres. Il apparait que plus la poudre est granulée ou compactée, plus la sévérité d’explosion est faible. A richesse constante, l’agglomération des poudres permet donc de modifier la cinétique de combustion et de diminuer la violence de l’explosion [4]. L’influence de la mise en forme des poudres sur leurs propriétés et celles des suspensions a été étudiée. Un granulomètre laser (Sympatec) permettant deux mesures par milliseconde sur une gamme allant de 0,5 et 175 μm a été utilisé afin d’évaluer la distribution de tailles de particules in situ après la dispersion de la poudre, au moment exact de l’explosion. La figure 2 présente les distributions obtenues, ainsi que le diamètre médian pour chaque échantillon. Il apparait que la poudre agglomérée, plus particulièrement par granulation, présente des particules de plus petite taille que la poudre libre. Cela peut s’expliquer par une rupture des agglomérats initiaux durant le processus d’agglomération et par la fragmentation des agglomérats formés mécaniquement lors de la dispersion de la poudre. Au regard des résultats obtenus, il est possible de conclure que la mise en forme des nanopoudres permet de limiter intrinsèquement la probabilité de génération d’une atmosphère explosive et de réduire les conséquences potentielles d’une explosion, tout en conservant les propriétés initiales de la poudre et en facilitant leur transport
Mise au point de filtres garnis de résidus de bauxite destinés au traitement du phosphore au sein des petites stations d’épuration des eaux
No full textInternational audiencePlusieurs études internationales ont démontré que l’utilisation de filtres garnis de matériaux réactifs ayant une forte affinité pour fixer le phosphore (P) est une technique efficace pour améliorer le traitement du P au sein des petites stations d’épuration des eaux usées [1, 2]. Parmi les matériaux testés, les résidus de bauxite (déchet de l'industrie de l'aluminium) ont montré une forte capacité de rétention du P [3, 4]. Cependant, la plupart des études ont été réalisées en batch avec des solutions synthétiques qui ne contenaient pas tous les components présents dans les effluents réels (matière organique, ions en compétition, matière en suspension, etc.). Cette étude vise à élucider les mécanismes et à évaluer les performances de rétention du P des résidus de bauxite modifiés (RBM, résidus de bauxite prétraités au gypse pour réduire les rejets alcalins) en vue de l’application à l’échelle pilote sur le terrain. Une approche systémique a été suivie, avec des expériences conduites à différentes échelles d’investigation : (1) tests en batch, pour évaluer l’effet de la composition des eaux (effluents réels à différentes concentrations de P et NO3 -) sur les constantes cinétiques et les capacités de sorption du P ; (2) tests continus en colonnes de laboratoire (0,5 L vol. total), pour évaluer l’effet de différentes concentrations de DCO (colonne A, effluent réel brut : 4.8 ± 0.9 mg P/L, 57.6 ± 9.3 mg Ntot/L, 96% (Fig. 1). Les deux colonnes n’ont pas montré des différences significatives de traitement du P, mais la colonne B a montré des efficacités de traitement de l’azote plus élevées (89%) de la colonne A (69%). Très probablement l'ajout du glucose dans l’alimentation et les conditions anoxiques de la colonne B ont favorisé la dénitrification hétérotrophe, ce qui a amélioré ses performances de traitement de l’azote. Après 500 jours d’opération, le filtre pilote a atteint une capacité de rétention du P d’environ 1,1 mg P/g RBM, avec des efficacités de rétention du P se stabilisant autour de 80%. Les résultats de cette étude ont montré que la rétention du P sur les RBM est obtenue grâce à la succession de deux phases réactionnelles : i) tout d’abord le P est adsorbé sur les oxydes et hydroxydes de Fe et Al, ii) puis, lorsque les sites d’adsorption sont saturés, le P est retenu via la précipitation de complexes Ca-P. Cette étude a reçu le soutien et a été financé par la fédération ECCOREV Observatoire Homme et Milieux - Bassin Minier de Provence (OHM-BMP), projet Bauxfilter
Behavior of rare earth elements in an aquifer perturbed by CO2 injection: Environmental implications
No full textInternational audienceThree cubic-meters of CO2-saturated water was injected into a subsurface fractured aquifer in a post-mined area, using a push-pull test protocol. Groundwater samples were collected before and after CO2-injection to quantify geochemical changes. CO2-injection initially reduced the pH of water from 7.3 to 5.7, led to the enrichment of major ions (Ca2+, Mg2+, and alkalinity), and dissolved trace metals (including Fe, Mn, As, and Zn) in the groundwater. Rare earth elements (REE) and yttrium concentrations were also measured in these samples before and after CO2 perturbation, to evaluate their behavior. An enrichment of total Y plus REE (REY) occurred. REY fractionation was observed with higher heavy REE (HREE) enrichment compared to light REE (LREE), and significant variations in La/Yb and Y/Ho ratios were observed following CO2 perturbation. Enrichment by a factor of three was observed for Y, Lu, and Tm, and by nearly one order of magnitude for Dy and Yb. A geochemical model was used to evaluate the amount of REE aqueous ions complexed throughout the experiment. Modeling of the results showed that speciation of dissolved REE with carbonate, along with desorption from iron oxyhydroxide surface were the main factors controlling REE behavior. This study increases an understanding of dissolved REE behavior in the environment, and the potential use for applying iron oxides for REE recovery from mine drainages. Furthermore, the description of REE fractionation patterns may assist in surveying CO2 geological storage sites, surveying underground waste disposal sites, and for understanding the formation of ore deposits and fluid inclusions in geological formations
Note de lecture critique de l’ouvrage The new global politics of science: knowledge, markets and the State, Mats Benner (2018)
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Vive la diversité! High Reliability Organisation (HRO) and Resilience Engineering (RE)
No full text10.1016/j.ssci.2016.04.006International audienceHigh Reliability Organisation (HRO) and Resilience Engineering (RE) are two research traditions which have attracted a wide and diverse readership in the past decade. Both have reached the status of central contributions to the field of safety while sharing a similar orientation. This is not without creating tensions or questions, as expressed in the call of this special issue. The contention of this article is that these two schools introduce ways of approaching safety which need to be reflected upon in order to avoid simplifications and hasty judgments about their relative strength, weaknesses or degree of overlapping. HRO has gained strength and legitimacy from (1) studying ethnographically, with an organisational angle, high-risk systems, (2) debating about principles producing organisation reliability in face of high complexity and (3) conceptualising some of these principles into a successful generic model of “collective mindfulness”, with both practical and theoretical success. RE has gained strength and legitimacy from (1) harnessing then deconstructing, empirically and theoretically, the notion of ‘human error’, (2) argued for a system (and complexity) view and discourse about safety/accidents, (3) and supported this view with the help of (graphical) actionable models and methods (i.e. the engineering orientation). In order to show this, one has to go beyond the past 10 years of RE to include a longer time frame going back to the 80 s to the early days of Cognitive Engineering (CE). The approach that is followed here includes therefore a strong historical orientation as a way to better understand the present situation, profile each school, promote complementarities while maintaining nuances
A five-country study of microenvironmental electromagnetic fields using two personal exposimeters and a distributed body-worn sensor
No full textInternational audienceWe characterized exposure to RF-EMF in 357 different unique microenvironments in five European countries, using two personal exposimeters, as well as a vest with integrated sensors. We found substantial exposure differences between large cities, medium-sized townsand small villages, and found consistently higher total exposures in central, busy places with many people (business, shopping districts) than in quieter, residential areas
Bioassay-based profiling of steroid- and dioxin-like activities in French river waters using grab and integrative sampling
No full textInternational audienceEffect-based methods (EBM) are relevant tools to monitor chemical quality of aquatic systems as they provide integrative assessment of contamination components and inform on hazard associated with complex mixtures. In the frame of a French national program aiming at demonstrating the operational performance of passive sampling to monitor priority chemicals in surface waters, we applied a panel of in vitro bioassays to investigate 1) the occurrence of steroid- and dioxin- /PAH-like activities, 2) their distribution in the water column using grab sampling and integrative passive sampling. In addition, we looked into the relevance of in vitro estrogenicity in the water as compared to established trigger values and in vivo assessment in zebrafish. Twenty surface water sites of different anthropogenic pressures were studied. For each of them, both grab (dissolved phase and particulate matter) and integrative sampling (POCIS and Silicone Rubber membranes) were performed over a 15 days period and organic extract of each sample was analyzed with the bioassays. In vitro toxicity profiles in grab water organic extracts showed contrasted contamination patterns depending on the time of sampling (T0 and T15) and the studied sites. Estrogenic and PAH-like activities were the most occurent activities, while glucocorticoidic and anti-androgenic ones were detected at specific sites. No androgenic activity was detected. PAH-like activity was associated with both the dissolved and particulate matter phases while endocrine activities were only found in the dissolved phase. At some sites, in vitro estradiol-equivalents were found above the generic trigger value considering environmental risk (0.4 ng E2Eq/L). For 7 sites out of the 10 tested in vivo, activities were coherent with those predicted by in vitro bioassays. The present study highlights the relevance of combining a set of effect-based tools and smart sampling to monitor site-specific contamination of surface water chemical quality and the partitioning of measured activities in the water column. Our approach further includes in vivo mechanism-based assays, which enhances the toxicological relevance of the assessment. Comparison of our data with established trigger values for some activities will be discussed. Finally, ongoing chemical analyses of more than 100 priority substances, including estrogenic hormones, will allow the determination of their contribution to the biological activities detected