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Phytoremediation of waste contaminated with chloride with respect for biodiversity : Application to the treatment of industrial effluents and marine sediments
No full textDeux types de déchets salins ont été traités par la voie de la phytoremédiation : des effluents industriels et des sédiments marins. Le potentiel de trois espèces aquatiques, Phragmites australis, Typha latifolia et Juncus maritimus, pour traiter la charge en ions Cl- a été caractérisé pour différents stades de maturité au travers d’essais en laboratoire. Ces espèces ont montré d’excellentes capacités d’adaptation aux milieux chlorurés et en particulier pour un stade de croissance mature (plants âgés d’un an). La phytoremédiation des déchets considérés semble possible avec des abattements significatifs, que ce soit pour les effluents (50-95 % d’abattement en 40 jours) ou les matrices solides (5-30 % d’abattement en 80 jours). Les abattements mesurés sur les essais sur effluents s’expliquent principalement par des mécanismes de sorption des ions Cl-. Les végétaux ne jouant alors quant à eux qu’un rôle mineur via l’exportation de leur matière verte. Une expérimentation à plus grande échelle sur des sédiments marins dragués spécifiquement pour cette étude a été menée. Sur la période expérimentale étudiée, aucune croissance des végétaux n’a pu être observée ayant pour conséquence aucun effet de remédiation. Plusieurs causes ont été mises en évidence ou présupposées : la granulométrie des sédiments (vase), la canicule de 2019 ou encore la présence d’autres contaminants (SO42-, métaux/métalloïdes). Ces essais ont néanmoins permis de montrer que la phytoremédiation en procédé unique de gestion des sédiments marins fraichement dragués n’est pas adaptée. De nouveaux systèmes de phytoremédiation doivent donc être étudiés sur ces sédiments en combinaison avec différents procédés tels que le lessivage, l’osmose inverse ou l’évaporation. De plus, afin d’optimiser les capacités épuratoires des végétaux dans un procédé de phytoremédiation, il est nécessaire d’employer des espèces acclimatées et donc locales. Aucune méthode de traçage de l’origine géographique des végétaux aquacoles n’est aujourd’hui préconisée. Un outil de traçage basé sur le rapport isotopique du strontium (87Sr/86Sr) a été étudié vis-à-vis des différentes fraudes pouvant être observées dans ce secteur. La faisabilité de discriminer des aires géographiques a été évaluée par la comparaison de la signature isotopique de différentes productions à travers le monde (France, Allemagne, Hongrie, Chine). La caractérisation du cycle biogéochimique du Sr pour les plantes aquatiques a permis de mettre en évidence la contribution majeure de l’eau d’irrigation ainsi que celle des pratiques agricoles, justifiant des rapports isotopiques propres aux productions. La stabilité temporelle de cet outil a été confirmée au travers de la reculture de végétaux étrangers dans des conditions locales. Ainsi, les isotopes stables du strontium se révèlent être un outil précieux pour certifier l’origine géographique des végétaux aquatiques et mettre en évidence les fraudes communément observées dans ce domaine.Two types of saline waste were treated by phytoremediation: industrial effluents and marine sediments. The potential of three aquatic species, Phragmites australis, Typha latifolia and Juncus maritimus, to treat the Cl-ion contamination was characterised for different stages of maturity through laboratory tests. These species showed excellent adaptation to saline environments and in particular for a mature growth stage (one-year-old plants). Phytoremediation of the waste considered seems possible with significant reductions, both for effluents (50-95% reduction in 40 days) and solid matrices (5-30% reduction in 80 days). The remediation rates measured in the effluent tests are mainly explained by Cl- ion sorption mechanisms. Plants then play only a minor role via the export of their green matter. A larger scale experiment was carried out on marine sediments dredged specifically for this study. Over the experimental period studied, no plant growth was observed, resulting in no remedial effects. Several causes were identified or presupposed: the granulometry of the sediment (silt), the heat wave of 2019 or the presence of other contaminants (SO42-, metals/metalloids). Nevertheless, these tests have shown that phytoremediation as a single process for managing freshly dredged marine sediments is not suitable. New phytoremediation systems must therefore be studied on these sediments in combination with different processes such as leaching, reverse osmosis or evaporation. Moreover, in order to optimise the epuration capacities of plants in a phytoremediation process, it is necessary to use acclimatised and therefore local species. No method for tracing the geographical origin of aquaculture plants is currently recommended. A tracing tool based on the strontium isotopic ratio (87Sr/86Sr) has been studied in relation to the various frauds that can be observed in this sector. The feasibility of discriminating between geographical areas was assessed by comparing the isotopic signature of different productions throughout the world (France, Germany, Hungary, China). The characterisation of the biogeochemical cycle of Sr for aquatic plants highlighted the major contribution of irrigation water as well as that of agricultural practices, justifying the isotope ratios specific to the productions. The temporal stability of this tool was confirmed through the recultivation of foreign plants in local conditions. Thus, the stable isotopes of strontium are proving to be a valuable tool for certifying the geographical origin of aquatic plants and highlighting the frauds commonly observed in this field
Fate of chloride rich dredged sediments : An innovative management by phytoremediation
No full textLes sédiments de dragage maritime ramenés à terre posent d’importants problèmes en raison de leur teneur en chlorures, ce qui rend leur élimination coûteuse et limite leur possibilité d’être recyclés. Cette thèse explore la phytoremédiation comme méthode de réduction des concentrations en chlorures. La phytoremédiation utilise les plantes pour dépolluer les matrices contaminées. Cette étude a examiné deux approches principales. La première approche, appelée phytoremédiation mixte, combine la recolonisation naturelle des sédiments par des espèces locales suivie d’interventions humaines. Des études de cas en Occitanie ont été menées. Les résultats montrent que la présence de l'espèce halophyte Suaeda vera, bien que bénéfique pour la renaturation, limite la phytoremédiation des chlorures en favorisant la dégradation de la structure du sol, la séquestration des chlorures dans la zone racinaire et en empêchant leur lixiviation. D'autres espèces, bien que théoriquement propices à la phytoremédiation, n'ont pas colonisé suffisamment les sédiments pour atteindre les objectifs de réduction des chlorures dans des délais raisonnables. La deuxième approche examine le parcours des sédiments, depuis leur prétraitement par ressuyage en géotubes et à l'air libre, jusqu’à la mise culture sur le substrat. Les résultats indiquent que le ressuyage efficace est indispensable avant toute intervention de phytoremédiation, car il réduit considérablement les concentrations en chlorures à des taux que la phytoremédiation seule ne peut pas atteindre. Cependant, même après ressuyage, les sédiments restent sodiques et ne respectent pas les seuils d'acceptation des installations de stockage des déchets inertes, soulignant la nécessité de méthodes complémentaires comme la phytoremédiation. Des tests en laboratoire avec l'espèce Arundo donax, sélectionnée comme espèce d'intérêt, ont montré que la plante survit dans les sédiments de dragage lorsqu'elle est plantée dans une motte de tourbe. La tourbe accumule davantage de chlorures que les parties aériennes de la plante. Les racines de l’Arundo donax semblent également améliorer la lixiviation des ions. Les études de cas de recolonisation spontanée ainsi que les résultats en laboratoire concernant la culture de l’Arundo donax permettent de former la théorie que, tout comme cela a déjà été prouvé pour la phytoremédiation du sodium, l’action positive (ou négative) des racines sur la perméabilité du sol est plus impactante que l’accumulation des ions dans la plante elle-même.Maritime dredged sediments brought ashore pose significant challenges due to their chloride content, making their disposal costly and limiting their recycling potential. This thesis explores phytoremediation as a method to reduce chlorides present in these sediments. Phytoremediation uses plants to remediate contaminated matrices. This study examined two main approaches. The first approach, called mixed phytoremediation, combines the natural recolonization of sediments by local species followed by human interventions. Case studies in Occitania were conducted. The results show that the presence of the halophyte species Suaeda vera, while beneficial for renaturation, hinders chloride phytoremediation by promoting the degradation of soil structure, the sequestration of chlorides in the root zone and preventing its leaching. Other species, although theoretically favorable, did not sufficiently colonize the sediments to achieve chloride reduction objectives within reasonable timeframes.The second approach examines the process of sediments, from their pretreatment by drying in geotubes and in the open air, to cultivation. The results indicate that effective drying is indispensable before any phytoremediation intervention, as it significantly reduces chloride concentrations to levels that phytoremediation alone cannot achieve. However, even after drying, the sediments remain sodic and do not meet the acceptance thresholds for inert waste storage facilities, highlighting the need for complementary methods such as phytoremediation. Laboratory tests with the species Arundo donax, selected as a species of interest, showed that the plant survives in dredged sediments when planted in a peat clump. The peat accumulates more chlorides than the aerial parts of the plant. The roots of Arundo donax also seem to improve the leaching of ions.The case studies of spontaneous recolonization and the laboratory results concerning the cultivation of Arundo donax support the theory that, similar to what has already been proven for sodium phytoremediation, the positive (or negative) action of roots on soil permeability is more impactful than the accumulation of ions in the plant itself
Going Beyond Counting First Authors in Author Co-citation Analysis
Get PDFThe present study examines one of the fundamental aspects of author co-citation analysis (ACA) - the way co-citation
counts are defined. Co-citation counting provides the data on which all subsequent statistical analyses and mappings
are based, and we compare ACA results based on two different types of co-citation counting - the traditional type that
only counts the first one among a cited work's authors on the one hand and a non-traditional type that takes into
account the first 5 authors of a cited work on the other hand. Results indicate that the picture produced through this non-traditional author co-citation counting contains more coherent author groups and is therefore considerably clearer. However, this picture represents fewer specialties in the research field being studied than that produced through the traditional first-author co-citation counting when the same number of top-ranked authors is selected and analyzed. Reasons for these effects are discussed
Impact of hypoxia on the fate of nutrients and metals in Mediterranean lagoon sediments
No full textLa concentration en oxygène dans la colonne d’eau est le principal facteur de contrôle de l’ensemble des réactions biogéochimiques dans les sédiments de surface et les transferts à l’interface eau-sédiment (IES) des nutriments, métaux et métalloïdes (ETMM). Trois lagunes de la façade méditerranéenne française (Berre, Thau et Prévost) font parties des zones côtières eutrophisées et impactées par des épisodes d’hypoxie dans le monde et ont de fortes accumulations de nutriments et d’ETMM dans les sédiments. Elles sont aussi caractérisées par des habitats benthiques différents incluant pour certaines la présence de macrophytes, dont le rôle de régulateur de flux de nutriments à l’IES a été démontré. Cette thèse vise à mieux comprendre l’impact des désoxygénations sur la mobilité des nutriments et ETMM contenus dans les sédiments des lagunes méditerranéennes, en présence de différents habitats benthiques représentant leur gradient d’eutrophisation. Les résultats montrent que la lagune de Berre est le site le plus impacté par des épisodes de désoxygénation de longue durée (1 semaine) et saisonniers, la lagune du Prévost présente de grandes variations nycthémérales passant de l’hypoxie à l’hyperoxie en moins de 12 h en saison estivale, et le site de la lagune de Thau semble le plus résilient vis à vis des problématiques de désoxygénation qui restent épisodiques. En conditions estivales, les profils de concentrations des sédiments et eaux porales indiquent des enrichissements en nutriments et en sulfures dans les substrats des habitats benthiques des lagunes aux statuts d’eutrophisation les plus avancés (Berre et Prévost) et également en présence de macroalgues (Prévost et Thau). Ces enrichissements sont issus d’une forte minéralisation de la matière organique et les conditions plus réductrices dans ces habitats fixent les ETMM (As, Sb, Cd, Pb, Zn, Ni, Cu, Co, Hgtot) à la phase solide du sédiment. La comparaison aux seuils environnementaux disponibles permet d’identifier les habitats de la lagune de Berre fortement a risque vis à vis du soutien de l’eutrophisation, de la remobilisation des ETMM à l’IES et du risque écotoxicologique. L’acquisition de gradients de concentration en oxygène dissous, au sein de la couche limite benthique (BBL) à haute résolution temporelle, a permis d’identifier la forte demande en oxygène des sédiments de la lagune de Berre et les désoxygénations nocturnes issues de la présence des macroalgues opportunistes sur la lagune du Prévost. L’acquisition ponctuelle, de gradients de concentration, illustre des exports de nutriments du sédiment vers la colonne d’eau plus intenses en conditions anoxiques et euxiniques ainsi que des exports de Mn, Fe, As, Co en conditions hypoxiques. A l’inverse, les gradients en conditions euxiniques indiquent des situations de piégeage d’ETMM (Mn, Fe, Cu, Mo) avec les phases sulfurées du sédiment. En parallèle, les expérimentations in situ et ex situ d’incubation en conditions de désoxygénation "forcées" pour les différents habitats benthiques présents dans ces trois sites, ont permis d’obtenir des flux à l’IES qui suivent également cette tendance. Une intensification des flux en nutriments suivant la désoxygénation a été mesurée dans les habitats sédiment nu impacté par la désoxygénation (Berre) et pour les habitats comportant des macroalgues pérennes (Thau) et opportunistes (Prévost). Pour ces mêmes habitats les exports d’ETMM (Mn, Fe, As, Co, V ,Mo) les plus intenses ont été mesurés en conditions hypoxiques et anoxiques et à l’inverse, des diminution et inversion des flux en conditions euxiniques. Cette approche comparative et expérimentale de terrain apporte le point de vue intégratif de la biogéochimie sur la qualité chimique des sédiments de ces milieux lagunaires en cours de re-oligotrophisation. Permettant de contextualiser leur grande variabilité temporelle et spatiale ainsi que leur vulnérabilité face aux changements climatiques.Studies carried out in recent years have shown that oxygen concentration in the water column is the main factor controlling all biogeochemical reactions in surface sediment, as well as controlling transfers of nutrients, trace elements (TE) at the sediment water interface (SWI). Three lagoons on France’s Mediterranean coast (Berre, Thau and Prévost) are among the world’s most eutrophied coastal zones impacted by hypoxia episodes, with high accumulations of nutrients, metals and metalloids in their sediment. They are also characterized by different benthic habitats, some of which include macrophytes, which have been shown to regulate nutrient flux at IES. This thesis project aims to better understand the impact of deoxygenation phenomena on the mobility of nutrients and TE present in Mediterranean lagoon sediment, in the presence of different benthic habitats representing their eutrophication gradient. The results show that the Berre lagoon is the site most impacted by long-lasting (1 week) and seasonal episodes of deoxygenation; the Prévost lagoon exhibits wide nycthemeral variations, going from hypoxia to hyperoxia in less than 12 h during the summer season; the Thau lagoon site seems the most resilient about deoxygenation. Under summer conditions, sediment and porewater concentrationprofiles show enrichments in nutrients and sulfides in the substrates of benthic habitats in lagoons with the most advanced eutrophication status (Berre and Prévost), and also in the presence of macroalgae (Prévost and Thau). These enrichments are the result of strong organic matter mineralization, and the more reducing conditions in these habitats binding the TE (As, Sb, Cd, Pb, Zn, Ni, Cu, Co, Hgtot) to the solid phase of the sediment. Comparison with available environmental thresholds enables us to identify habitats in the Berre lagoon that are highly at risk in terms of eutrophication support, remobilization of TE at SWI and ecotoxicological risk. The acquisition of dissolved oxygen concentration gradients within the benthic boundary layer (BBL) at high temporal resolution has enabled us to identify the high oxygen demand of sediment in the Berre lagoon and the nighttime deoxygenations resulting from the presence of opportunistic macroalgae in the Prévost lagoon. The punctual acquisition of concentration gradients illustrates nutrient exports from the sediment to the water column that are more intense under anoxic and euxinic conditions, and exports ofMn, Fe, As, Co under hypoxic conditions. However, concentration gradients under euxinic conditions indicate the trapping of TE (Mn, Fe, Cu,Mo) with the sulfide phases of the sediment. In addition, in situ and ex situ incubation experiments under "forced" deoxygenation conditions for the various benthic habitats present at these three sites yielded SWI fluxes that also followed this trend. Nutrient fluxes were shown to intensify following deoxygenation in eutrophied bare sediment habitats affected by deoxygenation (Berre) and specifically in habitats containing opportunistic (Prévost) and perennial (Thau) macroalgae. For these same habitats, the most intense exports of TE (Mn, Fe, As, Co, V , Mo) were measured under hypoxic and anoxic conditions, while fluxes decreased or reversed under euxinic conditions. This comparative and experimental field approach brings an integrative biogeochemical perspective on the chemical quality of sediment in lagoon environments undergoing re-oligotrophication. It provides a context for their great temporal variability, as well as their vulnerability to climate change
Variations on the Author
Get PDF“Variations on the Author” discusses two of Eduardo Coutinho’s recent films (Um Dia na Vida, from 2010, and Últimas Conversas, posthumously released in 2015) and their contribution to the general question of documentary authorship. The director’s filmography is characterized by a consistent yet self-effacing form of authorial self-inscription: Coutinho often features as an interviewer that rather than express opinions propels discourses; an interviewer that is good at listening. This mode of self-inscription characterizes him as an author who is not expressive but who is nonetheless markedly present on the screen. In Um Dia na Vida, however, Coutinho is completely absent form the image, while Últimas Conversas, on the contrary, includes a confessional prologue that moves the director from the margins to the center of his films. This article examines the ways in which these works stand out in the filmography of a director who offers new insights into the notion of cinematic authorship
Appropriate Similarity Measures for Author Cocitation Analysis
Get PDFWe provide a number of new insights into the methodological discussion about author cocitation analysis. We first argue that the use of the Pearson correlation for measuring the similarity between authors’ cocitation profiles is not very satisfactory. We then discuss what kind of similarity measures may be used as an alternative to the Pearson correlation. We consider three similarity measures in particular. One is the well-known cosine. The other two similarity measures have not been used before in the bibliometric literature. Finally, we show by means of an example that our findings have a high practical relevance.information science;Pearson correlation;cosine;similarity measure;author cocitation analysis
Geographic tracing of olive oils by Sr isotopes : analytical development and application to Nîmes PDO oils
No full textDepuis de nombreuses années, une approche a été mise en œuvre reposant sur l'identification de l'origine géographique d'un produit agro-alimentaire via la connaissance de ses isotopes du Sr, notamment via l'analyse du rapport 87Sr/86Sr. L'objectif de cette thèse est d'appliquer cette stratégie de reconnaissance aux huiles d'olive, en s'appuyant sur la production des huiles AOP de Nîmes dans le Sud de la France (Gard). La viscosité, la charge organique élevée, la teneur faible en Sr de cette matrice, rendent néanmoins inadaptés les protocoles de purification du Sr existants. La première approche de l'étude correspond donc à la définition et à la validation d'une méthode de traitement des huiles d'olive en vue de la purification du Sr afin de procéder à l'analyse de sa composition isotopique (CI). La seconde partie de l'étude est consacrée à la définition des processus d'assimilation et de transfert du Sr dans l'olivier. Cette approche, menée grâce à une étude détaillée d'un des moulins AOP de Nîmes, a permis de démontrer que le transfert du Sr des sols vers l'olivier et au sein des oliviers se fait sans fractionnement isotopique.La dernière partie de l'étude s'appuie sur la mesure et la caractérisation des rapports isotopiques 87Sr/86Sr des dix huiles d'olive AOP de Nîmes, et une comparaison de cette signature avec celle des formations géologiques sur lesquelles reposent les parcelles de culture. L'identité de la CI huile-territoire de culture a permis de conclure, dans le contexte de production de l'huile d'olive AOP de Nîmes, que les isotopes du Sr constituent un très bon outil de traçage de l'origine géographique des produits oléicoles.For many years, an approach based on the identification of the geographical origin for food product has been implemented through the knowledge of its Sr isotopes, particularly through the analysis of 87Sr / 86Sr ratio. The objective of this thesis is to develop a similar strategy for the olive oils, from the example of PDO Nimes (Gard), in southern France. A specific methodology is necessary since the existing purification protocols of Sr revealed themselves inadequate because of viscosity, high organic load, low Sr content of this matrix In order to proceed to the analysis of the isotopic composition (IC), the first part of the study highlights the definition and validation of a specific method for the treatment of olive oils and strontium purification. The second part of the study is dedicated to expose the processes of assimilation and transfer of strontium into the olive tree. This approach, conducted through a detailed study of one of Nîmes PDO mills, demonstrated that the transfer of strontium from soils to olive tree, and within the olive tree, occurs without isotope fractionation.The last part of the manuscript studies the isotopic ratios 87Sr / 86Sr of the ten PDO olive oils of Nimes and consists in a comparison of this signature with the geological formations underlying the cultivation soils. This approach allows discussing quality of Sr isotopic tool in the geographical recognition of the olive products. The observed similarity between th IC from oils and soil allow us to conclude that, in this context of production, the Sr isotopes are a efficient tool to trace and certify the geographical origin of the oil
Dispelling the Myths Behind First-author Citation Counts
Get PDFWe conducted a full-scale evaluative citation analysis study of scholars in the XML research field to explore just how different from each other author rankings resulting from different citation counting methods actually are, and to demonstrate the capability of emerging data and tools on the Web in supporting more realistic citation counting methods. Our results contest some common arguments for the continued
use of first-author citation counts in the evaluation of scholars, such as high correlations between author rankings by first-author citation counts and other citation
counting methods, and high costs of using more realistic citation counting methods that are not well-supported by the ISI databases. It is argued that increasingly available digital full text research papers make it possible for citation analysis studies to go beyond what the ISI databases have directly supported and to employ more
sophisticated methods
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