Diffusion as the main process for mass transport in very low water content argillites: 1. Chloride as a natural tracer for mass transport—Diffusion coefficient and concentration measurements in interstitial water

Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/95672/1/wrcr9815.pd

Apport des Paramètres Physico-Chimiques des Eaux à l’amélioration de la Connaissance de l’aquifère du Continental Intercalaire/Continental Hamadien de la Région de Tahoua (Bassin des Iullemeden, Niger)

The study area is located in the Tahoua region, located in the heart of the Iullemeden basin. In this region we find the aquifer system of Continental Intercalaire / Continental Hamadien with free and captive aquifer, of great extension and high water potential. It is currently in great demand for the drinking water supply of the populations, the watering of the animals, the irrigation and the water needs of the extractive industries. Unfortunately the state of knowledge of it remains very insufficient, despite the many studies that have been conducted. This study aims to contribute to the improvement of this one. The methodological approach based on the sampling and analysis of thirty samples of drilling water and their treatment from the different software (ArcGis, Diagram and Statistica) made it possible to achieve several interesting results. The water temperatures vary from 32° to 46°C proving that the waters are from very deep depths. For the use of these waters, it is necessary to take certain precautions. The pH values are between 6.14 and 8.39, giving some waters an aggressive character. The conductivity values of most waters are less than 700 μS.cm-1, so they are weakly mineralized and conform to WHO standards. These waters belong to two main facies : sodium bicarbonates and calcium magnesium bicarbonates. The waters are fit for human consumption with 67% of them being of excellent quality, 13% of good quality, 10% of average quality and only 10% of poor quality. The residual sodium carbonate in the water shows that more than 70% of the water points are of good quality for irrigation and are located in the southern and eastern part of the region.La zone d’étude se localise dans la région de Tahoua, située au cœur du bassin des Iullemeden. Dans cette région on trouve le système aquifère du Continental Intercalaire/Continental Hamadien à nappe libre et captive, de grande extension et de forte potentialité hydrique. Il est actuellement très sollicité pour l’alimentation en eau potable des populations, l’abreuvage des animaux, l’irrigation et les besoins en eau des industries extractives. Malheureusement l’état de la connaissance de celui-ci reste très insuffisant, malgré les nombreuses études qui ont été menées. Cette étude vise à contribuer à l’amélioration de celle-ci. L’approche méthodologique basée sur le prélèvement et l’analyse de trente échantillons d’eau de forage et leur traitement à partir des différents logiciels (ArcGis, Diagrammes et Statistica) ont permis d’atteindre plusieurs résultats intéressants. Les températures des eaux varient de 32° à 46°C prouvant que les eaux sont issues de très grandes profondeurs. Pour l’utilisation de ces eaux, il s’avère nécessaire de prendre certaines précautions. Les valeurs du pH sont comprises entre 6,14 et 8,39, donnant un caractère agressif à certaines eaux. Les valeurs de la conductivité de la plupart des eaux sont inférieures à 700 µS.cm-1 , donc celles-ci sont faiblement minéralisées et conformes aux normes OMS. Ces eaux appartiennent à deux principaux faciès : bicarbonatés sodiques et bicarbonatés calciques à magnésiens. Les eaux sont aptes à la consommation humaine avec 67% d’entre elles qui sont d’excellente qualité, 13% de bonne qualité, 10% de qualité moyenne et 10% seulement de mauvaise qualité. Le carbonate de sodium résiduel des eaux montre que plus de 70% des points d’eaux ont une bonne qualité pour l’irrigation et se situent dans la partie sud et est de la région

Ultra-structural cell distribution of the melanoma marker iodobenzamide: improved potentiality of SIMS imaging in life sciences

BACKGROUND: Analytical imaging by secondary ion mass spectrometry (SIMS) provides images representative of the distribution of a specific ion within a sample surface. For the last fifteen years, concerted collaborative research to design a new ion microprobe with high technical standards in both mass and lateral resolution as well as in sensitivity has led to the CAMECA NanoSims 50, recently introduced onto the market. This instrument has decisive capabilities, which allow biological applications of SIMS microscopy at a level previously inaccessible. Its potential is illustrated here by the demonstration of the specific affinity of a melanoma marker for melanin. This finding is of great importance for the diagnosis and/or treatment of malignant melanoma, a tumour whose worldwide incidence is continuously growing. METHODS: The characteristics of the instrument are briefly described and an example of application is given. This example deals with the intracellular localization of an iodo-benzamide used as a diagnostic tool for the scintigraphic detection of melanic cells (e.g. metastasis of malignant melanoma). B16 melanoma cells were injected intravenously to C(57)BL(6)/J(1)/co mice. Multiple B16 melanoma colonies developed in the lungs of treated animals within three weeks. Iodobenzamide was injected intravenously in tumour bearing mice six hours before sacrifice. Small pieces of lung were prepared for SIMS analysis. RESULTS: Mouse lung B16 melanoma colonies were observed with high lateral resolution. Cyanide ions gave "histological" images of the cell, representative of the distribution of C and N containing molecules (e.g. proteins, nucleic acids, melanin, etc.) while phosphorus ions are mainly produced by nucleic acids. Iodine was detected only in melanosomes, confirming the specific affinity of the drug for melanin. No drug was found in normal lung tissue. CONCLUSION: This study demonstrates the potential of SIMS microscopy, which allows the study of ultra structural distribution of a drug within a cell. On the basis of our observations, drug internalization via membrane sigma receptors can be excluded

Diffusion as the main process for mass transport in very low water content argillites: 2. Fluid flow and mass transport modeling

Peer Reviewedhttp://deepblue.lib.umich.edu/bitstream/2027.42/94838/1/wrcr9843.pd

Fonctionnement et bilan de retenues artificielles en Tunisie (approche hydrochimique et isotopique)

L'objectif est d'améliorer le bilan hydrologique de retenues artificielles à l'aide d'outils géochimiques. L'étude porte sur trois sites localisés en zone semi-aride de la Tunisie.Nous avons d'abord établi un bilan isotopique des retenues, en testant plusieurs hypothèses de débit de fuite.La simulation des teneurs en O-18 de l'eau des retenues a été faite sans distinguer les apports souterrains des écoulements retardés, puisque ces deux types d'apports sont identiques d'un point de vue isotopique. Ils sont par contre aisément distingués l'un de l'autre par l'utilisation des teneurs en chlorure. Ainsi, c'est en combinant les deux méthodes O-18 et Cl que l'on peut caractériser l'ensemble des apports et pertes.Dans un deuxième temps, nous nous sommes intéressés à l'aquifère en aval de chaque retenue. Au cours de la saison sèche, les retenues subissent une forte évaporation qui " marque " les eaux qu'elles contiennent, chimiquement et isotopiquement.Nous mettons en évidence ces caractéristiques de solutions évaporées dans les eaux présentes dans les aquifères en aval des retenues, ce qui témoigne d'une contribution de l'eau des lacs à la recharge de ces aquifères.Nous avons ainsi pu distinguer une zone d'influence des retenues en aval. Dans certains cas, les fortes variations temporelles des teneurs en O-18 de l'eau des lacs se retrouvent (de façon atténuée) dans l'aquifère aval ; on peut ainsi suivre le déplacement de l'eau infiltrée à partir du lac. Ceci permet d'évaluer la vitesse de déplacement de l'eau dans l'aquifère, et d'estimer la quantité d'eau infiltrée du lac à un moment donné. On valide ainsi le modèle de fonctionnement des retenues établi précédemment.This research work aims at improving the water balance of three small dam reservoirs located in semi-arid Tunisia by using geochemical methods.First of all, an isotopic balance of the reservoirs was established, by testing several hypotheses of outflow.The simulation of the O-18 content of reservoir water has been done without distinction between interflow and groundwater inflow, because these two components have the same isotopic signature. However, they can be easily distinguished by using chloride concentrations. So, the joint use of the two methods (O-18 and Cl), makes possible the characterization of all the inflows and outflows.Secondly, we have studied the aquifers below the lakes. During the dry season, these lakes undergo a strong evaporation, which marks the reservoir water in its chemical (over-concentration) and isotopical features (increase of heavy isotope contents). These characteristics of evaporated solutions were found in aquifer water downstream from the reservoirs, which demonstrated a reservoir water contribution to aquifer recharge. Thus, we determined the influence zones of the reservoirs in the downstream aquifers. In some cases, we observed the progression in the aquifer of the evaporated water coming from the lake, which enabled us to evaluate the apparent water velocity in the aquifer, and also to estimate the volume of the infiltrated water coming from the lake.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Etude de la composition isotopique des eaux porales de l'argilite de Tournemire (inter-comparaison des méthodes de mesure et relations avec les paramètres pétrophysiques)

Résumé françaisRésumé anglaisORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Approche géochimique et isotopique du fonctionnement actuel et passé des aquifères profonds de Belgique septentrionale

Ce travail de thèse s'inscrit dans le cadre du projet européen "PHYMOL" dont était de modéliser l'impact des variations climatiques sur le fonctionnement hydrogéologique du système constitué de la formation des argiles de Boom, modèle d'une formation hôte de déchets radioactifs, et des aquifères qui l'encadrent. L'étude porte principalement sur la caractérisation géochimique et isotopique des aquifères du Ruisbroek-Berg et du Lede-Brussel, confinés sous la formation argileuse. La recharge de ces aquifères s'effectue au sud du secteur étudié, au niveau de leur zone d'affleurement. Les analyses chimiques, (plus particulièrement le Cl et le rapport Br/Cl), révèlent l'existence d'une contribution marine aux eaux souterraines, croissante depuis le sud vers le nord. Les teneurs en isotopes stable (18O et 2H) ainsi que les concentrations en gaz rares dissous (Ne, Ar, Kr, Xe) dans les eaux souterraines montrent qu'un effet paléoclimatique a probablement été "enregistré" dans les aquifères profonds durant ces derniers 40 ka, qui se traduit par des variations significatives des températures de la recharge. En outre, une lacune semble apparaître dans les données 14C, qui pourrait correspondre à une période de très faible taux de recharge. Les analyse 14C du CITD situent cette lacune entre 21 et 25 ka. Cependant, elle apparaît autour de 15-21ka selon les datations effectuées sur les acides fulviques, c'est-à-dire pendant la période du Dernier Maximum Glaciaire. L'interruption de la recharge pourrait s'expliquer par la présence d'un permafrost dans la zone de recharge et par l'aridité du climat.The hydrogeological and geochemical study of the Mol site (Belgium) was undertaken within the framework of the EC Project "PHYMOL" (palaeohydrology of the Mol Site). More specifically, the objectives of that study are to understand the hydrogeological behaviour of two deep aquifers, the Ruisbroek-Berg and the Lede-Brussel, confined by the Boom clay formation, in response to palaeoclimatic variations occuring during the last glacial cycle. Regional groundwater flow is from South (outcropping zone) to North. Ionic contents (particularly Cl and Br/Cl ratio) show a contribution of a marine component to groundwaters. That contribution increases from South to North. Both stable isotope (18O, 2H) and dissolved noble gages contents (Ne, Ar, Kr, Xe) in groundwaters probably indicate a "palaeoclimatic effect" in deep aquifers. Palaeotemperature reconstructions show variations in recharge temperature for the last 40 ka. Furthermore, a gap seems to appear in the 14C data, that could correspond to a period with very low recharge rate. That gap is recorded between 21 and 25 ka by the 14C contents of TDIC. However, 14C analyses on fulvic acids situate the gap between 21 and 15 ka, period which corresponds to the Last Glacial Maximum. It is possible that no recharge occured during this time, due to the climate aridity and the probable existence of a permafrost in the recharge area.ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Etude de l'aquifère basaltique de Djibouti et des aquifères adjacents (approche hydrochimique et isotopique)

Résumé françaisRésumé anglaisORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF

Apport des traceurs naturels à la compréhension des transferts au sein des formations argileuses compactées

ORSAY-PARIS 11-BU Sciences (914712101) / SudocSudocFranceF