Titre original :

Sur la signature isotopique des aérosols sidérurgiques : utilisation des isotopes du fer et éléments associés

Mots-clés en français :
  • Aérosols sidérurgiques
  • Cycle du fer
  • Traçage isotopique

  • Spectroscopie d'absorption atomique
  • Cuivre
  • Zinc
  • Fer
  • Résines échangeuses d'ions
  • Poussières minérales
  • Chromatographie par échange d'ions
  • Cycle des éléments minéraux (biogéochimie)
  • Spectroscopie de masse à plasma induit par haute fréquence
  • Polluants inorganiques
  • Langue : Français
  • Discipline : Sciences naturelles
  • Identifiant : Inconnu
  • Type de mémoire : Diplôme supérieur de recherche
  • Date de soutenance : 01/01/2004

Résumé en langue originale

Ces aérosols ont une incidence sur la qualité de l'air à l'échelle locale et peuvent être également transportés sur de longues distances, concourant ainsi aux retombées de fer et éléments associés en milieu marin. Le complexe sidérurgique choisi (Arcelor-Sollac Dunkerque) représente le premier émetteur industriel de poussières du Nord de la France. La variété d'éléments quantifiés au sein de ces émissions nous a également conduit à aborder le traçage isotopique d'autres métaux-lourds tels que le cuivre ou le zinc. La digestion acide des minerais employés et des particules issues des systèmes de filtration de l'usine sidérurgique considérée a été optimisée à l'aide de matériaux de référence. Il en a été de même pour la séparation sur résine échangeuse d'ions du fer, du cuivre et du zinc. La chromatographie d'échange ionique réalisée après minéralisation a pour objectif, d'une part de simplifier la matrice des éléments éventuellement interférents durant l'analyse et, d'autre part, de séparer les analytes (le fer, le cuivre et le zinc) les uns des autres. Les concentrations totales sont mesurées par Spectrométrie d'Absorption Atomique en mode Four (GF-AAS). Les calculs de limite de détection, de reproductibilité et de rendement d'élution obtenus permettent de conclure à la validité de ces deux étapes de traitement des échantillons. Les premiers résultats de composition isotopique permettent .d'émettre quelques hypothèses sur la variabilité de la signature isotopique de la source étudiée. Il est maintenant bien établi que le fer est un nutriment nécessaire à la croissance de nombreux organismes, tels que le phytoplancton. En milieu océanique, la retombée atmosphérique de fer particulaire devient la source prépondérante de cet élément dans les eaux. de surface et les poussières désertiques constituent la composante principale de cet apport atmosphérique. Il a été montré que dàns les zones dites "HN-LC" (High Nutrients -Low Chlorophyll), le fer était très souvent l'élément limitant la croissance du plancton, ce qui explique le nombre croissant d'études sur le cycle du fer atmosphérique. Les techniques de traçage isotopique constituent un volet à part entière de ce type de travaux. Toutefois, de nombreux problèmes analytiques concernant la chimie préparative à l'analyse isotopique et les mesures par Spectrométrie de Masse demeurent. L'optimisation de la séparation du fer particulaire et éléments associés sur résines échangeuses d'ions et la détermination des compositions isotopiques par MC-lCP MS constituent précisément l'objet de ce travail. Il concerne plus particulièrement les émissions industrielles de fer, principale source anthropique de cet élément dans l'air. La fraction inorganique de ces émissions est principalement formé de particules d'oxydes de fer qui constituent également des vecteurs pour de nombreux polluants.

  • Directeur(s) de thèse : Fischer, Jean-Claude - Flament, Pascal - Mattielli, Nadine

AUTEUR

  • Rimetz, Juliette
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