Thèse soutenue

Déchloration réductive par les nanoparticules de fer zéro-valent : une solution innovante pour la réhabilitation des aquifères souterrains contaminés par le trichloroéthylène

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Auteur / Autrice : Delphine Kaifas
Direction : Pierre DoumenqLaure Malleret
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Chimie de l'environnement
Date : Soutenance le 27/03/2014
Etablissement(s) : Aix-Marseille
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de l'Environnement (Aix-en-Provence ; 1996-....)
Jury : Président / Présidente : Patrick Mazellier
Examinateurs / Examinatrices : Pierre Doumenq, Laure Malleret, Bernard Legube, Antoine Joubert
Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Mazellier, Bernard Legube

Résumé

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Les récents progrès en matière de nanotechnologies ont permis d'élaborer de nouveaux matériaux aux propriétés physico-chimiques uniques tels que les nanoparticules de fer zéro valent (NPFe0). Ces nanoparticules ont prouvé leur efficacité pour dégrader les composés organiques chlorés comme le trichloroéthylène (TCE), cependant leur transport dans les milieux poreux est souvent limité. Une solution pour pallier à ce problème est de modifier leur surface par adsorption de molécules organiques. Toutefois, cet enrobage modifie la réactivité des NPFe0 vis-à-vis du TCE, ce qui peut potentiellement affecter l'efficacité du traitement. Ainsi, le premier volet de cette thèse concerne l'étude de la réactivité de NPFe0 brutes ou modifiées par des polyélectrolytes anioniques vis-à-vis du TCE. Cette réactivité a été évaluée au travers des cinétiques de dégradation du TCE et de ses produits de transformation.D'autre part, les eaux souterraines contiennent souvent des espèces dissoutes réductibles pouvant réagir avec Fe0. Ces dernières peuvent affecter la réactivité des NPFe0 vis-à-vis du polluant ciblé et donc l'efficacité du traitement de dépollution. Le deuxième volet de cette thèse porte sur l'effet de deux accepteurs d'électrons (CrVI et NO3-) sur la réactivité des NPFe0 brutes et modifiées. Enfin, le troisième volet de cette thèse concerne l'évaluation de la réactivité des NPFe0 vis-à-vis du TCE dans un cas « réel », afin de valider la technique de dépollution. Une étude pilote et une application in situ ont ainsi été menées sur un site industriel dont l'eau souterraine est contaminée par le TCE (polluant ciblé) avec de fortes teneurs en CrVI et NO3-.