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Parmentier, Marc (2006) Developpement d'un module microbiologique dÉdiÉ À la modelisation hydrobiogÉochimique et application À la mobilitÉ de l'arsenic. Doctorat Hydrologie et Hydrogéologie quantitatives, Centre de Géosciences, ENSMP.
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Résumé
La géochimie est souvent influencée par l'activité biologique. Des logiciels tels que CHESS et HYTEC modélisent la plupart des processus géochimiques et hydrodynamiques et permettent d'analyser, puis de prédire, l'évolution de systèmes complexes comme les anciens sites miniers. L'objectif est d'étendre ces outils à la prise en compte de l'activité bactérienne. Dans CHESS, la méthode de Newton-Raphson, qui calcule la spéciation géochimique à l'équilibre, a été étendue à la modélisation de systèmes réactionnels composés de cinétiques biologiques (lois de Monod, d'inhibition, thermodynamique). Les autres options de cet outil comme le couplage avec le module de transport (HYTEC) ont été maintenues. L'implémentation du code a été vérifiée par la modélisation de quelques cas tirés de la littérature. L'outil a ensuite été utilisé pour la modélisation d'expériences de dissolution réductives biologiques d'hydroxydes de fer (HFO) riches en As, réalisées au BRGM. La mobilisation non congruente de Fe et As est expliquée par la sorption sur l'HFO et par les réductions biologiques de Fe et As. L'ancien site minier de Carnoulès (Gard, France) a été étudié lors d'expériences, réalisées à l'université de Montpellier, qui retracent l'évolution géochimique de l'eau acide de drainage minier. Leur modélisation prend en compte les oxydations aérobies biologiques de Fe et As et la précipitation d'une phase amorphe de FeIII et d'AsV. Les expériences ont permis de fixer les paramètres thermodynamiques et cinétiques utilisés pour la modélisation à l'échelle du terrain. Au delà de l'étude de l'interface eau-minéral, l'extension des outils CHESS et HYTEC va permettre d'étendre considérablement le champs de leurs applications.
| Type d'EPrint: | Thèse (Doctorat) |
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| Directeur de Mémoire: | Van der Lee, Jan |
| Date: | Octobre 2006 |
| Jury de Mémoire: | Baranger, Philippe et Elbaz Poulichet, Françoise et Regnier, Pierre et Renault, Pierre et Schmitt, Jean-Michel et Van der Lee, Jan |
| Discipline: | Hydrologie et Hydrogéologie quantitatives |
| Fonds: | ENSMP |
| Institution: | ENSMP |
| Laboratoire: | Centre de Géosciences |
| Sujets: | 6. Chimie, physico-chimie et génie chimique |
| Mots-clés libres: | Modélisation, Microbiologie, Biogéochimie, Arsenic, Transport réactif, Acide mine drainage site minier, Modelling |
| Code ID: | 2404 |
| Déposé par : | Claudine Abauzit |
| Déposé le : | 30 Avril 2007 |
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