Étude de la qualité des eaux d’une retenue située sous climat aride : cas du barrage Hassan II (Province de Midelt, Maroc)

Les ressources hydriques dont dispose le Maroc sont limitées. Elles sont, par ailleurs, soumises à des variations cycliques extrêmes traduites par la succession des cycles de sécheresse aigue. Celle-ci est devenue un phénomène très fréquent au Maroc, qui contribue à la dégradation des zones humides nationales. Pour subvenir aux besoins en eau de plus en plus croissants, le Maroc s'est doté d'une importante infrastructure de grands barrages. Toutefois, la faisabilité et la gestion de ces ouvrages aménagés se trouvent confrontées à deux problèmes: l'envasement et l'eutrophisation. Ces deux phénomènes sont principalement favorisés par la nature du climat et les caractéristiques intrinsèques des bassins versants. Le bassin versant de la Moulouya est parmi les bassins  hydrographiques les plus importants au Maroc, il abrite jusqu'à nos jours cinq grands barrages, dont le barrage Hassan II qui fut mise en eau en 2005.Ce barrage constitue l’une des plus grandes retenues marocaines avec une capacité de stockage maximale de 400 millions de mètres cubes. Il contrôle un bassin versant de 3 300 km2. Il a comme vocations principales la production d’eau potable, l’irrigation, et la protection des zones aval contre les inondations. Or la prolifération des activités anthropiques, en amont, associées aux caractéristiques du climat de la région d’implantation du barrage, pourront être à l’origine de la dégradation de la qualité de ce plan d’eau. Notre travail étalé sur la période allant de septembre 2011 à août 2012 avait pour objectifs d'étudier la qualité des eaux du réservoir Hassan II et d’en déterminer l’état trophique. Il en ressort qu’il s’agit d’un lac oligotrophe avec une qualité de l’eau allant du bonne à excellente.Mots-clés : barrage Hassan II, Maroc, climat, eau, qualité, eutrophisation

Transformation photochimique des sulfonylurées et des organophosphorés sous excitation de complexes aqueux de fer (III) : rôle du fer (II) et du peroxyde d'hydrogène

Waste waters resulting from industrial and artisanal activities as well as from hospital discharges contain numerous toxic organic and inorganic contaminants that require efficient treatment. In the present work, we employed various combinations of ferric and ferrous ions, oxygen, hydrogen peroxide and sunlight (Fe(III)/Fe(II)/O2/hν) to induce the transformation of two pesticide families: sulfonylureas and organophosphorus. The main objective of the study was devoted to the role of iron(II) species in the whole transformation process and also to the elucidation of the generated byproducts. In a first step, we used the system H2O2/ hν as a preliminary process for the degradation of the pollutant. This allowed a complete and fast removal of sulfonylureas. The reaction mainly involves hydroxyl radicals that were identified and quantified by nanosecond laser photolysis technique. The process highly depends on the initial substrate concentration, pH and the concentration of the photoinductor (H2O2). The presence of inorganic ions that could be present in waste waters was shown to inhibit the degradation, in the following decreasing order: SO42- > Cl- > NO3- > CO32- . In a second step, the study of the photochemical behavior of the iron(III) aquacomplex, [Fe(H2O)5(OH)]2+, upon light excitation at 365 nm as well as by using a solar simulator also showed the generation of hydroxyl radical together with iron(II) species. A complete elimination of studied pesticides was obtained even at low concentrations of iron(III) complex (1,0x10-6 mol L-1), indicating the high efficiency of the process. To gain insight into the degradation mechanism, the evolution of iron species upon irradiation was investigated in the absence and in the presence of molecular oxygen. The results suggested that a regeneration mechanism of iron(III) occurs through two consecutives steps. First, the excitation of iron(III) in trace concentrations, leads to the formation of iron(II) excited states through energy transfer process followed an electron transfer process that involves molecular oxygen and iron(II) excited state. As a conclusion, the solution becomes more and more enriched by iron(III) via the light excitation and in the presence of oxygen revealing the photocatalytic behavior of [Fe(H2O)5(OH)]2+. Within this work, a special attention was also devoted to the identification of products formed during the above photocatalytic process. This was performed by using liquid chromatography coupled to tandem mass spectrometry LC/ESI/MS2. The close investigation of the fragmentation processes of the generated products, permitted the establishment of precise chemical structures. In addition to the classical degradation of sulfonylureas by hydroxyl radicals (hydroxylation of the aromatic ring, the scission of sulfonylurea bridge and demethylation) a ring opening of the triazine skeleton was also obtained. This was observed under acidic conditions and was clearly confirmed by theoretical studies at the B3LYP / 6-31G (d, p) level. This triazine scission was only obtained with sulfonylures that contain a methoxy group and a secondary amine adjacent to the triazine moiety. Such ring opening constitutes an important and fundamental step when decontamination or/and mineralization of waste waters are concerned.Les différents rejets aqueux de types industriel, artisanal et/ou hospitalier, contiennent différents contaminants organiques ou inorganiques qu’il convient d’éliminer. Selon le type de l’industrie et de l’utilisation, ces rejets auront besoin de subir un ou plusieurs traitements. Il existe de nombreuses méthodes de traitement des eaux adaptées à chaque pollution et à chaque usage. Dans le cadre de ce travail, nous nous sommes intéressés à l’utilisation d’une méthode peu onéreuse qui met en jeu les ions ferriques, ions ferreux, oxygène moléculaire et la lumière solaire (Fe(III)/Fe(II)/O2/hν) pour induire la transformation de composés organiques appartenant à deux familles de pesticides : les sulfonylurées et les organophosphorés. L’objectif majeur de l’étude consiste à la compréhension du rôle des ions de fer(II) dans le processus photocatalytique largement reporté dans la littérature ainsi que d’identifier les principaux produits formés au cours du processus. L’étude de la dégradation des sulfonylurées par excitation UV du peroxyde a démontré, sans aucune surprise, une réelle efficacité du processus. La réaction met en jeu les radicaux hydroxyles qui ont été clairement mis en évidence et quantifiés sous irradiation continue et par photolyse laser. Le processus dépend de la concentration initiale du substrat, du pH et de la concentration du photoinducteur (H2O2). La présence dans le milieu de la plupart des ions inorganiques conduit à une inhibition partielle de la dégradation. Dans le cas des ions étudiés, l’ordre de la réactivité est SO42- > Cl- > NO3- > CO32- . Cet aspect est très important à considérer lorsqu’il s’agit de traiter des eaux par le procédé UV/H2O2 . Lors de l’étude du comportement photochimique du complexe [Fe(H2O)5(OH)]2+ sous excitation à 365 nm et en simulateur solaire, la principale espèce réactive mise en jeu est le radical hydroxyle. En présence de composés organiques, une dégradation totale a pu être obtenue et ceci même pour de faibles concentrations en complexe de fer(III) (1,0x10-6 mol L-1). Il y a donc une régénération in situ et sous irradiation du fer(III). L’ensemble des expériences entreprises a permis de montrer que la régénération met en jeu non seulement le fer(II) mais également l’oxygène. La présence simultanée du fer(III) à l’état de trace et du fer(II) joue un rôle clé. En effet, l’excitation du fer(III) permet la production d’état excités qui transfèrent l’énergie aux ions de fer(II). Ces derniers états excités de fer(II) réagissent avec l’oxygène moléculaire par un processus de transfert d’électrons pour générer du fer(III) et l’anion superoxyde. La solution se trouve ainsi de plus en plus enrichie en fer(III) au fur et à mesure de l’excitation lumineuse. Sur le plan analytique, nous avons utilisé la technique LC/MS et LC/ESI/MS2 pour appréhender la structure chimique des photoproduits formés par l’étude précise des processus de fragmentation. Parmi toutes les réactions habituelles du radical hydroxyl (hydroxylation du noyau aromatique, scission du pont sulfonylurée et déméthylation), nous avons montré que certaines sulfonylurées conduisent, en milieu légèrement acide, à un processus de scission du squelette triazinique. Une telle réaction a également pu être confirmée par des études théoriques au niveau B3LYP/6-31G (d,p). La présence simultanée d’un groupement methoxy et d’une amine secondaire adjacente au cycle triazine est une condition essentielle pour une telle ouverture. L’ouverture du cycle est une étape importante pour atteindre l’objectif de l’étude qui est d’obtenir la minéralisation des solutions et ainsi le traitement des rejets aqueux de types industriel, artisanal et/ou hospitalier

Impact environnemental et évaluation de la qualité des eaux par des méthodes chimiques et biologiques « Diatomées »

Le but de cette étude est de surveiller la qualité des eaux de la Merja Fouarat par l’utilisation des diatomées benthiques comme bio-indicateurs et des variables chimiques telles que DBO5, ammoniums, nitrites et phosphates. L’évolution spatio-temporelle des valeurs de l’Indice de pollution organique (IPO) et de l’indice diatomique Leclercq (IDL), montrent que l’eau de la Merja Fouarat est fortement polluée à cause des rejets non traités des eaux usées domestiques et industrielles. L’IDL et L’IPO se classent dans le même niveau de pollution avec un écart faible (0,27-0,3-0,5-0,2-0,3), témoin que les diatomées intègrent les variations des facteurs polluants. Par ailleurs, les espèces rencontrées possèdent un caractère alcaliphyle prononcé avec uneabondance des espèces résistantes à la pollution organique.Mots clés : Diatomées, qualité de l’eau, bio-indicateur, IDL, IPO, Merja Fouarat

Tucumanin, a β-hydroxy-γ-lactone bistetrahydrofuranic acetogenin from Annona cherimolia, is a potent inhibitor of mitochondrial complex I

A new β-hydroxy-γ-methyl-γ-lactone bistetrahydrofuranic acetogenin, tucumanin, with the infrequent symmetrical threo/trans/threo/trans/ threo relative configuration at the tetrahydrofuran rings was isolated from Annona cherimolia (Annonaceae) seeds. The inhibitory potency on the mitochondrial complex I of acetogenins with this relative configuration (tucumanin and asimicin) was compared with that shown by the corresponding pairs with an asymmetrical threo/trans/threo/trans/erythro relative configuration (laherradurin/rolliniastatin-2, and itrabin/molvizarin). All these compounds act as selective inhibitors of mitochondrial complex 1 in the 0.18 - 1.55 nM range.Fil: Barrachina, Isabel. Universidad de Valencia; EspañaFil: Neske, Adriana. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Granell, Susana. Universidad de Valencia; EspañaFil: Bermejo, Almudena. Universidad de Valencia; EspañaFil: Chahboune, Nadia. Universidad de Valencia; EspañaFil: El Aouad, Noureddine. Universidad de Valencia; EspañaFil: Alvarez, Olga. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Bardon, Alicia del Valle. Consejo Nacional de Investigaciones Científicas y Técnicas. Centro Científico Tecnológico Conicet - Tucumán. Instituto de Química del Noroeste. Universidad Nacional de Tucumán. Facultad de Bioquímica, Química y Farmacia. Instituto de Química del Noroeste; Argentina. Universidad Nacional de Tucumán; ArgentinaFil: Zafra Polo, M. Carmen. Universidad de Valencia; Españ

Carbaryl Photochemical Degradation on Soil Model Surfaces

International audienceThe phototransformation of carbaryl was investigated upon solar light exposure on three surfaces, silica, kaolin and sand, as soil models. By excitation with a Suntest set up at the surface of the three solid supports, the degradation of carbaryl followed first-order kinetics with a rate constant of 0.10 h −1. By using the Kubelka Munk model, the quantum yield disappearance at the surface of kaolin was evaluated to 2.4 × 10 −3. Such a value is roughly one order of magnitude higher than that obtained in aqueous solutions. The results indicated that the particle size and the specific surface area of the various models have significant effects. The photo-oxidative properties as well as the byproduct elucidation by liquid chromatography combined with diode arrays (LC-DAD) and liquid chromatography coupled mass spectrometry (LC-MS) analyses allowed us to propose the degradation mechanism pathways. The main products were 1-naphtol and 2-hydroxy-1,4-naphthoquinone, which arise from a photo-oxidation process together with products from photo-Fries, photo-ejection and methyl carbamate hydrolysis. The toxicity tests clearly showed a significant decrease of the toxicity in the early stages of the irradiation. This clearly shows that the generated products are less toxic than the parent compound

CONTRIBUTION A L’ETUDE DE LA QUALITE BACTERIOLOGIQUE DES EAUX DU BARRAGE HASSAN II (PROVINCE DE MIDELT, MAROC)

The watershed of Moulouya is among the most important basins in Morocco, it contains to the present five major dams, among them the Hassan II dam, which became operational in 2005. This dam is one of the largest Moroccan reservoirs with a maximum storage capacity of 400 million cubic meters. However, increased human activities upstream of the dam associated with the phenomenon of erosion could lead to pollution of the water mass. The aim of our study was to assess the bacteriological water quality of the reservoir through a monthly monitoring during the study period from September 2011 until August 2012. Detection of Escherichia coli and intestinal enterococci in water of dam was a presumption of its contamination by feces. With the exception of bottom waters that were loaded with spores of sulphite-reducing anaerobes, the waters of the other stations in the water column did not contain these spores. However, water levels in total coliforms, fecal coliforms and fecal streptococci were qualified water quality of the dam as good to excellent, this according to the Moroccan standards of quality of surface waters.Le bassin versant de la Moulouya est parmi les bassins hydrographiques les plus importants au Maroc, il abrite jusqu'à nos jours cinq grands barrages, dont le barrage Hassan II qui fut mis en eau en 2005. Ce barrage constitue l’une des plus grandes retenues marocaines avec une capacité de stockage maximale de 400 millions de mètres cubes. Or, l’accroissement des activités anthropiques en amont de ce barrage associé au phénomène de l’érosion pourraient induire une pollution de ce plan d’eau. L’objectif de notre travail était d’apprécier la qualité bactériologique des eaux de la retenue par le biais d’un suivi mensuel durant la période d’étude allant du mois de septembre 2011 au mois d’août 2012. La détection des Escherichia coli et des entérocoques intestinaux dans les eaux du barrage constituait une présomption de la contamination de celles-ci par les matières fécales. À l’exception des eaux du fond qu’étaient chargées en spores des micro-organismes anaérobies sulfito-réducteurs, les eaux des autres stations de la colonne d’eau en étaient indemnes. Toutefois, les teneurs des eaux en coliformes totaux, en coliformes fécaux et en streptocoques fécaux faisaient qualifier la qualité des eaux du barrage de bonne à excellente, ceci selon les normes marocaines de la qualité des eaux de surface

Improvement of the mechanical and thermal properties of concrete based on lightened aggregates

The objective of this work revolves around the search for a new lightweight concrete formula based on new natural raw materials and waste building materials. This concrete must have acceptable thermal properties while maintaining the mechanical properties used in buildings. In this work, experimental studies were carried out in order to characterize the mechanical and thermal properties of several concrete dosages. The results of this study highlight the possibility of manufacturing a light concrete mixture with a density ranging from 1600 to 1950 Kg/m3. This new concrete has insulating properties equivalent to those of silico-limestone bricks, hollow cement agglomerates and cavernous concretes, the thermal conductivity relative to the formulas of light concretes with the desired mechanical strengths ranges from 0.82 to 1.05 W/mK. It should be noted that concrete commonly used in building work is characterized by a thermal conductivity of 1.65 to 2.00 W/mK depending on the density of the concrete [1]. The compressive strength on cylinder of -all concrete formulas-, is endowed with a low quality with a value ≥ 12 MPa to correct with 32MPa depending on the type and the dosage of cement used, either CPJ 45 or CPJ55 without exceeding 500 kg/m3.

Identification of rhizobial strains nodulating Egyptian grain legumes

The presence of apothecia in mixed species (vegetatively reproducing lichens, occasionally producing ascomata) has been interpreted as a mechanism to increase genetic variability in mostly clonal populations. However, spore viability from these apothecia has not been studied. We asked whether ascospores of the mixed species Physconia grisea are viable and thereby contribute to increasing the genetic diversity within populations of this species. An ontogenetic study of spores in cultures of P. grisea and a related sexual species (P. distorta), showed that although mature apothecia from both species produced and discharged meiospores capable of germination, spores from P. grisea were only rarely (0.43 %) able to continue development whereas those from P. distorta germinated and developed successfully. The strongly reduced viability of P. grisea spores suggested that they do not have a strong reproductive function, at least in the two local populations analyzed. Additionally, we show that the segregation of Physconia grisea ssp. lilacina does not have molecular support. [Int Microbiol 2013; 16(3):145-155]Keywords: Physconia spp. · apothecia · sexual reproduction · germination · ontogenetic development · mixed specie

Corrosion inhibition effect of the synthetized 2-butyl-3-({4-[2-(2H-1,2,3,4-tetrazol-5-yl)phenyl]phenyl}methyl)-1,3-diazaspiro[4.4]non-1-en-4-one drug on CS in 1 M HCl electrolyte: electrochemical, spectroscopic and theoretical investigations

The synthesized IRBESARTAN drug, namely, 2-butyl-3-({4-[2-(2H-1,2,3,4-tetrazol-5-yl)phenyl]phenyl}methyl)-1,3-diazaspiro[4.4]non-1-en-4-one (IRBESARTAN) was prepared and characterized using NMR spectroscopy. The obtained product was evaluated by electrochemical and spectroscopic measurements as an anticorrosion for carbon steel (CS) in 1.0 M HCl electrolyte. It is obtained that the IRBESARTAN reacts as a good and mixed-type inhibitor, where its performance rises with its concentration and immersion time, which offered inhibition efficiency up to 94.02 % according to EIS measurements. In addition, the temperature influence on the CS dissolution rate was considered without and with IRBESARTAN at the optimum concentration. It is indicated that it is performant at high temperature. Additionally, the thermodynamic and activation data discovered that the IRBESARTAN particles adsorption on the CS area is an endothermic procedure. Indeed, its action obeys to the Langmuir model, relating both physical and chemical actions. The scanning electron microscopy (SEM) analysis demonstrated the construction of a defensive deposit, confirming the electrochemical findings. Finally, the DFT calculations and MD simulation explain the mode of the IRBESARTAN adsorption, and confirm the obtained experimental results