Élaboration de référentiels agronomiques locaux et d'indicateurs de suivi des pratiques agricoles dans le périmètre du Schéma d'Aménagement et de Gestion des Eaux (SAGE) Rance Frémur baie de Beaussais

L’objectif de cet essai est d’élaborer des outils afin de connaître, comprendre et suivre les fuites de nitrates d’origine agricole dans le périmètre du SAGE Rance Frémur baie de Beaussais. Les outils sont de deux catégories : des références agronomiques locales et des indicateurs de suivi. Le premier type d’outils doit permettre aux exploitants d’adapter leurs pratiques agricoles en fonction du contexte pédoclimatique, afin de réduire l’impact négatif sur les fuites de nitrates. Le second type d’outils a pour but d’évaluer la situation des fuites de nitrates à l’échelle du bassin versant. Ces indicateurs ont pour objectif de suivre les pratiques agricoles en lien avec les fuites de nitrates et de suivre l’état des milieux aquatiques pour ce paramètre chimique. Avant de proposer des outils adaptés, il est nécessaire de comprendre les enjeux liés aux nitrates sur le territoire étudié. Une bonne connaissance du territoire s’accompagne de connaissances théoriques indispensables sur les mécanismes responsables des fuites de nitrates. Ces mécanismes sont influencés par plusieurs facteurs en interaction : les facteurs environnementaux et les facteurs humains. Pour les facteurs environnementaux, plusieurs projets scientifiques spécifiques sont en œuvre sur le territoire pour mieux les appréhender. Concernant les facteurs humains, plusieurs dispositions politiques et réglementaires les encadrent, encourageant les bonnes pratiques, de gré ou de force. Parmi elles, la Directive Nitrates en vigueur dans l’Union européenne depuis 1991 fait figure de proue. À l’échelle locale, le SAGE révisé de la Rance, du Frémur et de la baie de Beaussais a été approuvé par arrêté préfectoral et est en application depuis décembre 2013. Ce document a pour but d’atteindre le bon état écologique des eaux. Plusieurs dispositions concernent le monde agricole et certaines d’entre elles ciblent spécifiquement la réduction des fuites d’azote. L’essai vise à mettre en œuvre deux d’entre elles, l’orientation de gestion n°17 (Élaboration de référentiels agronomiques locaux) et la disposition n°39 (Connaître et suivre la pression azotée et les pratiques agricoles). La thématique des pollutions liées à l’azote alimente les revues scientifiques et techniques depuis plus de 15 ans, avec une quantité importante d’outils préconisés qui s’ajoutent les uns aux autres. Or pour une mise en œuvre efficace sur le territoire, il est nécessaire de restreindre ce nombre : ce qui implique une sélection méthodique des outils les plus pertinents pour satisfaire l’objectif de l’essai. Au total, une dizaine de références agronomiques locales sont répertoriées et huit indicateurs de suivi sont proposés. Un tableau de bord a été élaboré afin de faciliter l’articulation et l’interprétation des indicateurs.

Extraction sous guidage scopique et scanner des fuites de ciment para-vertebrale lors des cimentoplasties.

Objectifs: Exposer une nouvelle technique permettant le retrait de ciment extra-vertebral par fuite accidentelle lors du retrait du matériel. Matériels et méthodes: Nous injectons le ciment lorsque sa densité est celle d'une pâte dentifrice pour éviter les passages vasculaires. Lorsque la vertèbre est parfaitement remplie,nous patientons quelques minutes pour éviter la fuite de ciment le long du trajet (environ 4 a 6 cc en moyenne par vertèbre sont injectés). Malgré ces précautions,une fuite de ciment peut survenir lors du retrait du trocart. Cette complication est rare lorsque l'on prend les précautions nécessaires. Cependant, si la pressionintra-vertébrale est importante, le ciment peut être aspiré en dehors de la vertèbre. Résultats: L'aiguille du trocart est retirée pour être remplacée par une pince d'endoscopie 13 gauges. Sous guidage scopique, l'extraction se fait sous contrôle continu ; lapince retirant la fuite de ciment. Conclusion: La connaissance de cette intervention peut être très utile pour les équipes de radiologie interventionnelle , d'orthopédie et de neurochirurgie réalisant desvertébroplasties, pouvant être confrontées à ce type de problèmes.

Contribution of isotope ratio mass spectrometry to the investigation of improvised explosives: isotopic study of black powders ans ammonium nitrates

The establishment of legislative rules about explosives in the eighties has reduced the illicit use of military and civilian explosives. However, bomb-makers have rapidly taken advantage of substances easily accessible and intended for licit uses to produce their own explosives. This change in strategy has given rise to an increase of improvised explosive charges, which is moreover assisted by the ease of implementation of the recipes, widely available through open sources. While the nature of the explosive charges has evolved, instrumental methods currently used in routine, although more sensitive than before, have a limited power of discrimination and allow mostly the determination of the chemical nature of the substance. Isotope ratio mass spectrometry (IRMS) has been applied to a wide range of forensic materials. Conclusions drawn from the majority of the studies stress its high power of discrimination. Preliminary studies conducted so far on the isotopic analysis of intact explosives (pre-blast) have shown that samples with the same chemical composition and coming from different sources could be differentiated. The measurement of stable isotope ratios appears therefore as a new and remarkable analytical tool for the discrimination or the identification of a substance with a definite source. However, much research is still needed to assess the validity of the results in order to use them either in an operational prospect or in court. Through the isotopic study of black powders and ammonium nitrates, this research aims at evaluating the contribution of isotope ratio mass spectrometry to the investigation of explosives, both from a pre-blast and from a post-blast approach. More specifically, the goal of the research is to provide additional elements necessary to a valid interpretation of the results, when used in explosives investigation. This work includes a fundamental study on the variability of the isotopic profile of black powder and ammonium nitrate in both space and time. On one hand, the inter-variability between manufacturers and, particularly, the intra-variability within a manufacturer has been studied. On the other hand, the stability of the isotopic profile over time has been evaluated through the aging of these substances exposed to different environmental conditions. The second part of this project considers the applicability of this high-precision technology to traces and residues of explosives, taking account of the characteristics specific to the field, including their sampling, a probable isotopic fractionation during the explosion, and the interferences with the matrix of the site.

Formation of nitrates in water in presence of formate and oxalate treated with pulsed corona discharge (PCD)

Tavallisten hapetusmenetelmien sijasta kehittyneitä hapetusmenetelmiä (AOP) on kehitetty yhä enemmän, jotta hapetusprosessista tulisi kannattavampi, tehokkaampi, ympäristöystävällisempi ja sitä voitaisiin hyödyntää laajalti eri paikoissa. Uusi teknologia, joka käyttää otsonia ja hydroksyyliradikaalia sähköimpulssien kanssa, on yksi mahdollinen tehokkaampi vedenkäsittelymentelmä. Kyseistä menetelmää kutsutaa pulsed corona discharge (PCD) -menetelmäksi, joka käyttää prosessissa muodostuvia otsonia ja hydroksyyliradikaalia hapettavina tekijöinä. Tässä työssä tutkittiin nitraatin muodostumista vedessä, kun vettä käsiteltiin PCD-laitteessa ja, kun oksalaatti- ja formaatti-ioneja oli sekoittuneina veteen. Nitraatteja muodostuu PCD–laitteessa veteen, kun ilman typpi reagoi hapettimina toimivien otsonin ja hydroksyyliradikaalin kanssa. Aiemmissa tutkimuksissa nitraatin muodostumisen on todistettu parantuvan, kun karboksyylihapot muurahais- ja oksaalihappo ovat sekoittuneina veteen. Tässä tutkimuksessa tarkoituksena oli tutkia, miten formaatti- ja oksalaatti-ionien, joiden pitoisuudet olivat 0 ppm, 50 ppm ja 100 ppm, läsnäolo vedessä vaikuttaa nitraatin muodostumiseen. PCD-kokeista saadut näytteet analysoitiin ionikromatografilla. Kyseisessä tutkimuksessa nitraatin muodostuminen oli samansuuruista jokaisessa kokeessa hapetusajan kasvaessa samalla, kun otettujen näytteiden pH-arvot laskivat. Tuloksena voitiin pitää sitä, ettei formaatti- tai oksalaatti-ioneilla ollut vaikutusta nitraatti-ionien muodostumiseen.

Les fuites des capitaux: analyse theorique et empirique portant sur l'Argentine, le Bresil, le Mexique et le Vinezuela.

Rapport de recherche

Évaluation du risque cancérigène associé à la contamination de l’eau potable de puits municipaux par les nitrates/nitrites dans certaines régions rurales du Québec

La spécialisation des techniques agricoles que nous connaissons ces dernières décennies, particulièrement dans les régions rurales, est à l’origine de l’abus de fertilisants. Ces derniers sont actuellement reconnus comme étant les causes principales de la contamination de l’eau souterraine par les nitrates. Suite à leur ingestion via l’eau potable, les nitrates sont transformés en nitrites par la flore buccale. Une fois dans l’estomac les nitrites réagissent avec certaines amines provenant de l’alimentation pour générer des nitrosamines cancérogènes. L’objectif de notre étude était d’estimer quantitativement l’excès de risque de cancer (ER) pour les populations de sept régions rurales du Québec qui consomme l’eau potable provenant de réseaux municipaux alimentés en eau souterraine. Le territoire à l’étude était caractérisé par une agriculture intensive d’élevage. Les médianes (et 95e centiles) régionales des concentrations de nitrates mesurées dans les réseaux de ces régions étaient de : 0,18 (2,74); 0,48 (10,35); 0,15 (1,28); 0,32 (11); 0,05 (0,76); 0,10 (4,69); 0,09 (2,13) mg N-NO3-/l. Nous avons envisagé un scénario de transformation complète des nitrites et de certaines amines (diméthylamine, diéthylamine, n-butylamine, méthyléthylamine) en nitrosamines spécifiques : N-diméthylnitrosamine (NDMA), N-diéthylnitrosamine (NDEA), N-n-dibutylnitrosamine (NDBA) et N-méthyléthylnitrosamine (NMEA). Pour estimer la concentration de nitrites formés dans l’estomac, nous avons considéré une consommation définie d’eau potable, le volume de l’estomac et un taux de transformation des nitrates en nitrites. Supposant les quantités de nitrites et de chaque amine constantes pendant 1h, nous avons considéré la constante de nitrosation spécifique à chaque amine pour évaluer la dose d’exposition journalière à chaque nitrosamine équivalente formée. Par la suite, la combinaison de cette dose à un estimateur de potentiel cancérogène qhumain spécifique à chaque nitrosamine, nous a permis d’évaluer l’ER associé à chacune d’elles. Globalement l’analyse a démontré que les ER les plus élevés, estimés pour le NDBA, étaient de l’ordre de 10-6, ne contribuant pas de façon significative à une augmentation du risque de cancer pour ces populations.

Études des fuites excitoniques dans des familles de boîtes quantiques d'InAs/InP par PLRT par addition de fréquences

Ce mémoire porte sur les mécanismes de relaxation et de fuite des excitons dans des systèmes de boîtes quantiques(BQs) d’InAs/InP. Les systèmes sont composés d’un sub- strat volumique d’InP, appelé matrice (M), d’un puits quantique d’InAs, nommé couche de mouillage (CM), et des familles de BQs d’InAs. La distinction entre les familles est faite par le nombre de monocouche d’épaisseur des boîtes qui sont beaucoup plus larges que hautes. Une revue de littérature retrace les principaux mécanismes de relaxation et de fuite des excitons dans les systèmes. Ensuite, différents modèles portant sur la fuite thermique des excitons des BQs sont comparés. Les types de caractérisations déjà produites et les spécifications des croissances des échantillons sont présentés. L’approche adoptée pour ce mémoire a été de caractériser temporellement la dynamique des BQs avec des mesures d’absorbtion transitoire et de photoluminescence résolue en temps (PLRT) par addition de fréquences. L’expérience d’absorption transitoire n’a pas fait ressortir de résultats très probants, mais elle est expliquée en détails. Les mesures de PLRT ont permis de suivre en température le temps de vie effectif des excitons dans des familles de BQs. Ensuite, avec un modèle de bilan détaillé, qui a été bien explicité, il a été possible d’identifier le rôle de la M et de la CM dans la relaxation et la fuite des excitons dans les BQs. Les ajustements montrent plus précisément que la fuite de porteurs dans les BQs se fait sous la forme de paires d’électrons-trous corrélées.

Alkyl nitrates in outflow from North America over the North Atlantic during Intercontinental Transport of Ozone and Precursors 2004

This paper is based on alkyl nitrate measurements made over the North Atlantic as part of the International Consortium for Research on Atmospheric Transport and Transformation (ICARTT). The focus is on the analysis of air samples collected on the UK BAe-146 aircraft during the Intercontinental Transport of Ozone and Precursors (ITOP) project, but air samples collected on board the NASA DC-8 and NOAA WP-3D aircraft as part of a Lagrangian experiment are also used. The ratios between the alkyl nitrates and their parent hydrocarbons are compared with those expected from chemical theory. Further, a box model is run to investigate the temporal evolution of the alkyl nitrates in three Lagrangian case studies and compared to observations. The air samples collected during ITOP do not appear to be strongly influenced by oceanic sources, but rather are influenced by emissions from the N.E. United States and from Alaskan fires. There also appears to be a widespread common source of ethyl nitrate and 1-propyl nitrate other than from their parent hydrocarbons. The general agreement between the alkyl nitrate data and photochemical theory suggests that during the first few days of transport from the source region, photochemical production of alkyl nitrates, and thus ozone, had taken place. The observations in the more photochemically processed air masses are consistent with the alkyl nitrate production reactions no longer dominating the peroxy radical self/cross reactions. Further, the results also suggest that the rates of photochemical processing in the Alaskan smoke plumes were small.

Extraction and coordination studies of the unexplored bifunctional ligand carbamoyl methyl sulfoxide (CMSO) with uranium(VI) and cerium(III) nitrates. Synthesis and structures of [UO2(NO3)(2)((PhSOCH2CONBu2)-Bu-i)] and [Ce(NO3)(3)(PhSOCH2CONBu2)(2)]

The bifunctional carbamoyl methyl sulfoxide ligands, PhCH2SOCH2CONHPh (L-1), PhCH2SOCH2CONHCH2Ph (L-2), (PhSOCH2CONPr2)-Pr-i (L-3), PhSOCH2CONBu2 (L-4), (PhSOCH2CONBu2)-Bu-i (L-5) and PhSOCH2CON(C8H17)(2) (L-6) have been synthesized and characterized by spectroscopic methods. The selected coordination chemistry of L-1, L-3, L-4 and L-5 with [UO2(NO3)(2)] and [Ce(NO3)(3)] has been evaluated. The structures of the compounds [UO2(NO3)(2)((PhSOCH2CONBu2)-Bu-i)] (10) and [Ce(NO3)(3)(PhSOCH2CONBu2)(2)] (12) have been determined by single crystal X-ray diffraction methods. Preliminary extraction studies of ligand L-6 with U(VI), Pu(IV) and Am(III) in tracer level showed an appreciable extraction for U(VI) and Pu(IV) in up to 10 M HNO3 but not for Am(III). Thermal studies on compounds 8 and 10 in air revealed that the ligands can be destroyed completely on incineration. The electron spray mass spectra of compounds 8 and 10 in acetone show that extensive ligand distribution reactions occur in solution to give a mixture of products with ligand to metal ratios of 1 : 1 and 2 : 1. However, 10 retains its solid state structure in CH2Cl2.

Coordination and extraction studies of an unexplored bi-functional ligand, carbamoyl methyl pyrazole (CMPz) with uranium(VI), lanthanum(III) and cerium(III) nitrates

The bi-functional carbamoyl methyl pyrazole ligands, C5H7N2CH2CONBu2 (L-1), (C5H7N2CH2CONBu2)-Bu-i (L-2), C3H3N2CH2CONBu2 (L-3), (C3H3N2CH2CONBu2)-Bu-i (L-4) and C5H7N2CH2CON(C8H17)(2) (L-5) were synthesized and characterized by spectroscopic and elemental analysis methods. The selected coordination chemistry of L-1 to L-4 with [UO2(NO3)(2)center dot 6H(2)O], [La(NO3)(3)center dot 6H(2)O] and [Ce(NO3)(3)center dot 6H(2)O] has been evaluated. Structures for the compounds [UO2(NO3)(2) C5H7N2CH2CONBu2] (6) [UO2(NO3)(2) (C5H7N2CHCONBu2)-Bu-i] (7) and [Ce(NO3)(3){C(3)H(3)N(2)CH(2)CON(i)Bu2}(2)] (11) have been determined by single crystal X-ray diffraction methods. Preliminary extraction studies of the ligand L-5 with U(VI) and Pu(IV) in tracer level showed an appreciable extraction for U(VI) and Pu(TV) up to 10 M HNO3 but not for Am(III). Thermal studies of the compounds 6 and 7 in air revealed that the ligands can be destroyed completely on incineration. (c) 2007 Elsevier Ltd. All rights reserved.

Gas-Phase Nucleophilic and Elimination Reactions in Simple Alkyl Nitrates

There has been increasing interest in the gas-phase reactivity of alkyl nitrates because of their well-known applications as explosives and because of then role in atmospheric and in marine processes This manuscript describes an experimental study by FT-ICR techniques of the gas-phase reactions of OH(-) and F(-) with methyl and ethyl Innate For methyl nitrate, the main reaction channel is found to be an elimination process promoted by abstraction of an a proton from the methyl group. Nucleophilic displacement of nitrate anion through an S(N)2 process at the carbon center Is also found to he an important reaction channel with methyl nitrate In ethyl nitrate, Ruination of NO(3)(-) is greatly enhanced and this is attributed to the ease of an E2-type elimination process promoted by proton abstraction at the beta position of the ethyl group. Theoretical calculations at the MP2/6-311+G(3df,2p)//MP2/6-31+G(d) level of theory ale consistent with the relative importance of the reaction channels and suggest that these reactions proceed through a double well potential The calculations also predict that nucleophilic attack by OH(-) at the nitrogen center (Sn2@N) is energetically the rueful ad pathway but experiments with (18)OH(-) showed no evidence for this channel. Single-point calculations reveal a strong preference for approach to the emboli center and may explain the lack of reactivity at the nitrogen center. Calculations were also carried out or NH(2)(-) and SH(-) to establish the reactivity pattern to provide a better understanding of environmentally relevant nitrate esters.