Thèses de Doctorat et Mémoires de Magister
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Item Evaluation de la contamination par les métaux lourds des sols agricoles, eau d’irrigation et les cultures maraichères de la région de Boumerdès(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Sciences, 2025) Aksouh, Mohamed Younes; Benosmane, Nadjib(Directeur de thèse)Ce travail analyse la contamination des sols agricoles et des cultures maraîchères par les métaux lourds, un phénomène préoccupant pour la santé publique et l'environnement. Les principales sources de cette pollution incluent les activités industrielles, minières, les émissions provenant des transports, ainsi que l’utilisation inadéquate des eaux usées. Ces métaux lourds peuvent s’accumuler dans les sols agricoles et être absorbés par les cultures, représentant ainsi un risque direct pour la santé humaine lors de leur consommation. L’étude porte sur trois matrices principales : l’eau d’irrigation, les sols agricoles et les cultures maraîchères. La qualité de l'eau d’irrigation est d'abord évaluée, et des échantillons prélevés seront analysés par spectroscopie d'absorption atomique (SAA) afin de déterminer les niveaux de contamination. Les résultats permettront d’évaluer l’étendue de la pollution dans chaque matrice et de comprendre le mécanisme de transfert des métaux lourds. Par ailleurs, une analyse des risques sanitaires associés à la consommation de cultures contaminées sera réalisée en utilisant plusieurs paramètres d’évaluation des risques, tels que le Taux de Risque Total (THQ), le Taux de Risque Total Harmonisé (TTHQ), l’Indice de Risque Sanitaire (HRI), l’Indicateur de Risque Sanitaire (HI), l’Exposition Diététique Estimée (EDI) et le Facteur de Transfert (TF). Cette recherche vise à mieux comprendre les enjeux sanitaires liés à la contamination des sols et des cultures et à formuler des recommandations visant à atténuer ces risquesItem Etude comparative entre l’élimination des HAP par les charbons organiques et inorganiques(Universite M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté des Hydrocarbures et de la Chimie, 2025) Guettaf, Naima; Saoud, Abdesselam(Directeur de thèseL'objectif de cette étude est de préparer un adsorbant à partir d'os animal en utilisant la pyrolyse par activation chimique (en présence de l'acide phosphorique) L'étude a débuté par l'optimisation des facteurs influençant le processus de la pyrolyse en fonction du rendement massique et de la surface spécifique de charbon osseux préparé. La température de procédé, le temps de séjours, le taux d’imprégnation de la matière première avec l’acide phosphorique, diamètre des particules d’os animal….sont des facteurs essentielles qui influent sur l’efficacité et la performance de procède de la pyrolyse. Les résultats montrent que la surface spécifique de l'adsorbant préparé atteint une valeur maximale de 171,948 m 2 / g, et un rendement massique maximal entre 60% et 57% .le charbon osseux préparé possède des bonnes propriétés adsorbants tels que la grande surface spécifique, la présence des groupements fonctionnels a la surface, la morphologie, la répartition d’un mélange de cations et anions sur la surface, les macropores,….etc. Tout ça a été vérifié par différentes méthodes physico-chimiques d’analyse à savoir la BET, DRX, IR, MEB,…etc. L’application de charbon osseux préparé était l'élimination du plomb (II) de l'eau par adsorption. Plusieurs paramètres opératoires influents sur cette adsorption et Les pourcentages d’adsorption des ions de plomb (II) étaient d'environ 91,28 %, 90,78 %, 89,26 % à des températures de 27°C, 35 °C et 45 °C respectivement. Il a été déterminé que le système d'adsorption obéissait au modèle cinétique du pseudo- second ordre en considérant la valeur du coefficient de corrélation (R 2 > 0,99) avec une constante de vitesse d'adsorption de 1,45 minute -1 à une température ambiante de 27°C. L'isotherme de Langmuir a donné une meilleure réponse si l'on considère aussi les valeurs du coefficient de corrélation (R > 0.99). Les résultats indiquent que le charbon osseux préparé pourrait être utilisé comme un adsorbant alternatif et peu coûteux pour l'élimination des ions de plomb des solutions aqueuses, lorsque les conditions appropriées sont réunies avec une capacité d’adsorption de 182,56 mg/gItem Contribution à l'étude de bioadsorbants issus de la biomasse à des fins de dépollution(Université M'Hamed Bougara Boumerdès : Faculté de Technologie, 2024) Sadoun, Louiza; Benmounah, Abdelbaki(Directeur de thèse)Cette étude met l'accent sur le développement de biomatériaux à partir de biomasses de déchets d'arbres sous forme de sciure de bois de chêne zeen comme matrice principale. Tous d'abord la sciure a été utilisée sous sa forme brute (SCZ), pour être traités chimiquement par l'acide phosphorique et thermiquement afin de préparer deux biochars à deux températures différentes (SCZ4 et SCZ6). Ensuite la sciure a été encapsulée en utilisant l'alginate de sodium pour obtenir un matériau sous forme de sphères (Al/SCZ). En fin, au mélange précédent (sciure/alginate), un autre polymère (l'acide humique) a été rajouté, pour élaborer d'autres sphères (AH/Al/SCZ). Tous les matériaux obtenus ont été rigoureusement caractérisés par diverses méthodes à savoir : FTIR, MEB, DRX, ATG et BET. Leur chimie de surfaces a été également déterminée par la méthode de Boehm et la mesures du point de charge nulle (pHpzc), leur structure poreuse a été réalisée par la détermination de l'indice d'iode et l'indice de bleu de méthylène. Les propriétés adsorbantes des matériaux ont été évaluées en mode discontinu par l'adsorption de bleu de méthylène, de vert de malachite, de CrVI) et de Cu(II). L'influence des différents paramètres tels que le temps de contact, le pH, la température, la concentration initiale en polluant et la masse du matériau a été étudiée. Les cinétiques et les isothermes d'adsorption ont également été examinées et analysées à l'aide de différents modèles mathématiques classiques. Les résultats ont montré que les processus sont régis par des cinétiques du deuxième ordre. L'étude thermodynamique a révélé que tous les processus d'adsorption étaient spontanés, et favorables. Les sphères hybrides ont montré une bonne efficacité de régénération même après quatre cycles d'adsorption-désorption. Les différents bioadsorbants préparées ont montré des capacités d'adsorption intéressantes qui peuvent constituer une alternative peu coûteuse pour le traitement des eaux contaminées par les polluants organiques et inorganiquesItem Etude du potentiel d’utilisation des résidus agroalimentaires pour récupération et adsorption des métaux lourds(2020) Babakhouya, NaouelL’objectif de cette étude est l’adaptation d’un déchet naturel lignocellulosique « grignons d’olive » avec les techniques électrochimiques d’élimination des métaux lourds « chrome hexavalent » dans l’eau et la comparaison de cette technique avec l’adsorption chimique. Pour commencer, on a prétraité et broyé les grignons d’olive, puis on a préparé des composites conducteurs de GON/PANI par la technique de polymérisation in-situ à différents pourcentages de PANI et GON. Une série de caractérisation par spectroscopie infra rouge (FTIR), diffraction des rayons X (DRX), Granulométrie laser, microscopie électronique à balayage (MEB-EDX), analyse thermo gravimétrique (ATG/DSC), fluorescence X (FRX) et la conductivité électrique, a été réalisé sur les GON, la PANI et les composites conducteurs, afin de déterminer les fonctions de surface et les composites de meilleurs propriétés. On fonction des résultats obtenus par ces caractérisations, on a choisi le composite qui entre dans la fabrication de l’électrode de travail. Des essais d’adsorption en système batch du Cr (VI) sur les grignons d’olive, la PANI-HCl et les différents composites préparés sous l’effet de plusieurs paramètres tel que le temps de contact, la concentration initiale du chrome hexa valent, et le pH de la solution ont été réalisés. Une étude cinétique nous a permis de constater que l’adsorption suit le modèle cinétique du pseudo second ordre et l’étape limitante de l’adsorption est la diffusion intraparticulaire. La modélisation des isothermes d’adsorption a donné une information que l’adsorption du Cr (VI) sur les différents matériaux préparés suit le modèle de Freundlich. Les valeurs de l’énergie moyenne d’adsorption E, calculées dans le cas du modèle d’isotherme de D-R, pour tous les matériaux composites impliqués dans la récupération de Cr (VI) nous indiquent que l’adsorption est dominée par le phénomène de diffusion intra particulaire (158,11 KJ/mol pour 100% GON et 129,1 KJ/mol pour les autres adsorbants) ce qui confirme les résultats de l’étude cinétique. Finalement, dans une cellule électrochimique, on a réalisé des tests d’adsorption, et d’électrosorption dans des conditions expérimentales différentes. Ce qui nous a permis d’effectuer une comparaison entre les deux procédés par une étude cinétique à l’aide des modèles utilisés dans la première partieItem Préparation de la zéolithe LTA échangée par les métaux lourds : application à la transformation du n-hexane(2017) Bouakaz, LeilaLe travail actuel montre la possibilité de modifier la zéolite LTA par la fixation des cations bivalents des métaux de transition comme le Ni, Ce, W, V et Mo, afin de l’utilisée comme catalyseur. L'échange et la fixation ioniques est réalisé sur une zéolithe synthétique LTA de marque Pro Labo (bille de Ø 4mm de diamètre). L'influence du pH du milieu a montré, que la zéolithe présente une stabilité au pH >5.5, cet environnement faiblement acide favorise la solubilité des cations compensateurs de la zéolithe, ces derniers seront éliminés et complexés par l’oxalate d’ammonium. L’échange est réalisé par malaxage de la zéolithe LTA traitée et la solution de muréxyde-cation (Ni, Ce, W, V et Mo), le mélange est ramené au pH=10÷11, pour stabiliser le complexe muréxyde -cation. La cinétique de la réaction d’échange commence immédiatement une fois, que le milieu est au pH=6÷6.2, ceci assure une décomposition graduelle du complexe muréxyde- métal. Le suivi de l’échange de cation métallique Me z+ est réalisé par photo colorimétrie en fonction du temps. Les analyses par fluorescence X ont montré que 4.5% de Na-A a été échangé par les de cations de Ni, W, V et Ce. La caractérisation des catalyseurs obtenus par L'IR, le MEB nous ont permis de constater que : La surface spécifique des catalyseurs a diminué ; par contre, le volume poreux a relativement augmenté par rapport ceux de la zéolithe non échangée. Ceci confirme que la zéolithe de base a été modifiée. Les tests catalytiques ont été effectués sur la réaction d’isomérisation du n-hexane C6H14 en présence de la zéolithe échangée pour une vitesse spatiale VVH =8h-1 , les résultats obtenus ont montré une amélioration en isomères de 8%Item Elimination des métaux lourds par biosorption sur les péricarpes de glands de chêne vert (Quercus-Ilex)(2017) Lachebi, Samiaa présente étude à pour objectif d'étudier la possibilité d'utilisation de déchets naturels comme les péricarpes des glands de chêne issus de l'activité agricole pour le traitement des eaux usées, chargées en polluants métalliques tels que le zinc (II) et le cuivre (II). Le péricarpe de glands de chêne (Quercus-ilex) a été utilisé sous sa forme naturelle, brute ou native, sans aucune activation ni carbonisation pour étudier son activité adsorptive dans le traitement d'une solution binaire du zinc et du cuivre. Une caractérisation de notre adsorbant s'est avérée primordiale. Ainsi toute une gamme d'analyses physico-chimiques a été effectuée dont : la fluorescence X, infra rouge à transformée de Fourrier, microscope électronique à balayage, détermination de la surface spécifique par la méthode de Brunauer, Emett et Teller,et l'analyse thermique gravimétrique. L'adsorption du mélange d'ions Zn (II) et Cu (II) est étudiée en batch système. L'effet du pH de la solution, de la dose de biosorbant, de la concentration initiale du mélange, du temps de contact, et de la température, sur le phénomène d'adsorption a été étudié. La cinétique d'adsorption a été vérifiée en testant plusieurs modèles cinétiques afin de déterminer le mécanisme de biosorption. Il a été déterminé que le système de biosorption suit incontestablement une loi cinétique d'ordre 2 en tenant compte de la valeur du coefficient de corrélation R qui était supérieur à 0.99. Les formes linéaires des isothermes de Freundlich, Langmuir, et Temkin ont été appliquées aux données de biosorption, et il a été conclu que le modèle de Freundlich a donné une meilleure adéquation aux résultats expérimentaux selon les analyses statistiques. Les paramètres thermodynamiques ont été calculés tels que : ?H, ?S, et ?G. Le processus d'adsorption est avéré être endothermique et spontanée. Finalement, il s'est avéré que les péricarpes de glands de chêne vert (Quercus-ilex) pourraient être utilisés comme un alternatif biosorbant à faible coût pour l'enlèvement des ions du zinc (II) et du cuivre (II) à partir des solutions aqueuses, lorsque les conditions appropriées sont effectuéesItem Elimination des métaux lourds par biosorption sur les péricarpes de glands de chêne vert (Quercus-Ilex)(2017) Lachebi, Samiala présente étude à pour objectif d'étudier la possibilité d'utilisation de déchets naturels comme les péricarpes des glands de chêne issus de l'activité agricole pour le traitement des eaux usées, chargées en polluants métalliques tels que le zinc (II) et le cuivre (II). Le péricarpe de glands de chêne (Quercus-ilex) a été utilisé sous sa forme naturelle, brute ou native, sans aucune activation ni carbonisation pour étudier son activité adsorptive dans le traitement d'une solution binaire du zinc et du cuivre. Une caractérisation de notre adsorbant s'est avérée primordiale. Ainsi toute une gamme d'analyses physico-chimiques a été effectuée dont : la fluorescence X, infra rouge à transformée de Fourrier, microscope électronique à balayage, détermination de la surface spécifique par la méthode de Brunauer, Emett et Teller,et l'analyse thermique gravimétrique. L'adsorption du mélange d'ions Zn (II) et Cu (II) est étudiée en batch système. L'effet du pH de la solution, de la dose de biosorbant, de la concentration initiale du mélange, du temps de contact, et de la température, sur le phénomène d'adsorption a été étudié. La cinétique d'adsorption a été vérifiée en testant plusieurs modèles cinétiques afin de déterminer le mécanisme de biosorption. Il a été déterminé que le système de biosorption suit incontestablement une loi cinétique d'ordre 2 en tenant compte de la valeur du coefficient de corrélation R qui était supérieur à 0.99. Les formes linéaires des isothermes de Freundlich, Langmuir, et Temkin ont été appliquées aux données de biosorption, et il a été conclu que le modèle de Freundlich a donné une meilleure adéquation aux résultats expérimentaux selon les analyses statistiques. Les paramètres thermodynamiques ont été calculés tels que : ?H, ?S, et ?G. Le processus d'adsorption est avéré être endothermique et spontanée. Finalement, il s'est avéré que les péricarpes de glands de chêne vert (Quercus-ilex) pourraient être utilisés comme un alternatif biosorbant à faible coût pour l'enlèvement des ions du zinc (II) et du cuivre (II) à partir des solutions aqueuses, lorsque les conditions appropriées sont effectuéesItem Caractérisation et valorisation des boues issues d'un office d'assainissement : cas ONA Boumerdès(STEP Boumerdès)(2016) Benoudjit, FouziaLe travail présenté dans cette thèse s'inscrit dans une optique de développement durable et de préservation de l'environnement.Son objectif est d'identifier les alternatives qui permettent une meilleure gestion des boues d'épuration des eaux usées urbaines en l'occurrence les boues de la station d'épuration de Boumerdès. La méthodologie d'étude ported'abord sur une caractérisationphysique et chimique saisonnière des boues afin d'étudier l'évolution temporelle de leurs compositions. Cette étape vise à définir le traitement le plus adéquat des boues pour la voie de valorisation choisie. Les résultats ont montré des points de similitudes mais aussi des différences notamment les teneurs en matières organiques et en métaux lourds. De plus la présence d'aluminosilicates rend ces boues intéressantes, pour leur utilisation dans les matériaux de construction, en les calcinant afin d'éliminer la matière organique qui peut avoir des conséquences négatives. La seconde partie de ce travail a concerné l'étudede la calcination des boues de 550?C à 1000?C afin d'évaluer l'influence du traitement thermique sur leurs compositions et de prévoir des valorisations adéquates dans le domaine de la construction.Les boues calcinées semblent, selon la température de calcination, être intéressantes pour une utilisation dans les matériaux cimentaires. La troisième partie de cette thèse est l'étude de la valorisation des boues calcinées comme substituants d'une partie du ciment dans le mortier afin d'évaluer son influence sur les performances mécaniques du matériau. Les résultats s'avèrent prometteurs en termes de résistances en flexion et en compression et dévoile même un taux de substitution optimum qui peut être extrapolé au béton ce qui constitue une avancée dans lagestion durable des boues en AlgérieItem Etude des composes toxiques issus de L'incineration des medicaments perimes et des dasri(2016) Ait Ahsene, FettaLes déchets et leur gestion posent un réel problème d‘environnement. Aussi le traitement thermique des déchets peut-il être considéré comme une solution pour parer à la menace que représentent, pour l‘environnement, des flux de déchets mal, voire non gérés en Algérie. L‘objectif du traitement thermique est de réduire globalement les incidences des déchets sur l'environnement. Cependant, lors de l’exploitation des installations d‘incinération, des substances sont consommées et des émissions en quantités variables suivant le type d‘installation et son mode de fonctionnement, sont générées. La mise en oeuvre de normes d‘émission modernes et l'utilisation de techniques avancées de lutte contre la pollution ont permis de ramener les émissions dans l‘air à des niveaux tels que les risques de pollution par les incinérateurs de déchets sont généralement considérés comme très faibles aujourd'hui. Le recours constant et effectif à ces techniques pour limiter les émissions dans l‘air est très important pour l‘environnement. Nous avons entamé une étude au niveau de deux incinérateurs de l’usine d’incinération Algérienne (ECFERAL) , en incinérant deux types de déchets à savoir , les déchets de médicaments et les déchets de soins infectieux afin d’évaluer les polluants gazeux et solides émis lors de l’incinération et suivre la technologie adoptée par cette usine , en étudiant les paramètres physiques , chimiques ainsi que la compréhension des mécanismes de formation des polluants permettant de minimiser leur formation. Aussi nous étudierons les technologies ou les techniques modernes permettant d’abattre ces polluants au dessous des normes. Cette étude va nous permettre d’avoir des réponses scientifiques et concrètes sur l’incinération (échantillonnages et analyses) en Algérie , compte tenu du fait qu’à ce jour très peu de travaux ont été entrepris dans les pays en voie de développement et particulièrement en Afrique du Nord , et d’enrichir la banque de données sur les polluants en général surtout concernant les polluants POP de type PCDD / F , l’Algérie étant signataire de la convention de Stockholm se doit d’avoir ces donnéesItem Synthèse d'un support polypyrrole intercalé dans la bentonite. Applications a lélimination des métaux lourds (Cr6+, Pb2+, Zn2+, Cd2+)(2016) Temmar, AminaCette étude a pour objectif d'étudier le pouvoir adsorbant d'un support polypyrrole adsorbé sur la bentonite (B-Ppy) pour le traitement des eaux usées chargées en métaux lourds : le chrome (VI), le plomb (II), le zinc (II) et le cadmium (II).Le support Bentonite/Polypyrrole a été synthétisé par polymérisation in situ de pyrrole en présence de bentonite, la caractérisation du supporta été testée par microscopie électronique à balayage (MEB), la spectroscopie infrarouge à transformer de Fourier (FTIR), diffraction des rayons X (XRD), l'analyse thermogravimétrique (TGA), analyse thermique différentielle (DSC), surface spécifique (SBET) et la spectroscopie UV- visible,les résultats montrent que le polypyrrole est intercalé dans l'espace intérieur de la bentonite. Les surfaces de bentonite intercalées sont recouvertes par des particules de polypyrrole avec la même taille et la disposition uniforme ce qui augmente la capacité d'adsorption du support.L'adsorption des cations métalliques (chrome, plomb, zinc et cadmium) en solution aqueuse a été étudiée sur le supportB-Ppy, Les essais ont été menés dans différentes conditions pour étudier l'influence des différents paramètres (pH, concentration initiale, temps de contact, ions compétitifs, potentiel Zeta, matière organique).Les meilleurs résultats ont été obtenus pourun temps de contact de 60min et une concentration initiale de 10mg/L. Les résultats obtenus ainsi que la représentation des isothermes d'adsorption selon les équations de Langmuir et Freundlich, montrent que le chrome (Cr6+) est mieux fixé que le zinc (Zn2+), lui-même mieux retenu que le plomb (Pb2+) et le cadmium (Cd2+)