Diagnostic préliminaire et perspectives d’élimination du phosphore (P) en excès dans le lac de Ribou (Cholet, Maine-et-Loire, France)

L’excès de phosphore (P) dans les eaux de retenues est responsable d’une prolifération de cyanobactéries. Cela s’observe fréquemment dans la plupart des pays européens. En France, le lac de Ribou, localisé à Cholet, est un cas typique (Maine-et-Loire) illustrant cette problématique. La présence de P est principalement liée aux rejets des stations d’épuration (STEP), situées sur le bassin versant, non équipées de processus de déphosphatation et également liées aux pratiques agricoles et aux élevages de bovins. Ainsi, la concentration moyenne de P total entrant dans le lac de Ribou par le Trézon sur l’année 2006 a été de 0,34 mg•L-1, ce qui en fait une eau de qualité « passable » et de nature « mésotrophe » alors que la retenue de Ribou a un caractère eutrophe. De plus, en matière de flux, il se déverse dans le lac de Ribou environ 18,7 tonnes de P•an-1. Sortir de l’eutrophisation reviendrait à abaisser cette valeur à 1 tonne de P•an-1, soit une concentration moyenne de P dans les eaux d’alimentation de la retenue de 0,03 mg•L-1. Pour sortir de cette situation, un plan de gestion dans le cadre du Schéma d’Aménagement de Gestion de l’Eau (SAGE) a démarré en 2006. Il comprend un ensemble de 29 mesures avec, en particulier, la mise en place de contrats agro-environnementaux permettant de réduire les surfaces en cultures au profit de surfaces en prairies, la réalisation de diagnostics agro-environnementaux sur 170 exploitations, l’organisation de journées de formation pour la plantation et l’entretien des haies, la prise en compte du phosphore dans les projets de modernisation des six STEP du bassin versant (non-rejet, déphosphatation, etc.), la mise en place de bandes enherbées, le suivi mensuel de la qualité de l’eau brute sur 16 points de prélèvement du bassin versant, l’organisation de réunions techniques auprès des acteurs concernés permettant la promotion de méthodologies visant à réduire le phosphore et la promotion de la « désintensification » des systèmes de production agricole. Enfin, parmi ces mesures, l’aménagement de zones humides tampons est envisagé dans le but de diminuer d’un facteur 10 les apports actuels d’ici 2010. Ainsi, une démarche de restauration a été mise en oeuvre. En effet, dans un premier temps, un diagnostic du lac de Ribou par analyse en composante principale sur un ensemble de données physico-chimiques a montré que la station la plus anthropisée correspond à la station TR qui doit faire l’objet de priorité dans le cadre d’un aménagement futur. Dans un second temps, au cours de l’année 2006, des inventaires floristiques ont été conduits sur cette zone de confluence entre le Trézon et le lac de Ribou, en appliquant la méthode des quadrats selon l’échelle de Braun-Blanquet. Nous avons mis en évidence 21 espèces végétales en mai et 12 en octobre. Parmi celles-ci, les espèces Juncus effusus, Phalaris arundinacea, Salix caprea, Rorippa amphibia, et Lemna minor ont été répertoriées.Ces inventaires ont permis, d’une part, de diagnostiquer l’état écologique du milieu aquatique à travers l’observation de la présence d’un ensemble caractéristique d’hélophytes appelé Phalaridaie regroupant les espèces Rorippa amphibia, Lycopus europaeus, Mentha aquatica, Phalaris arundinacea, Alisma plantago-aquatica et Lythrum salicaria. La présence de ce groupe caractéristique traduit une mauvaise qualité de l’eau brute.D’autre part, ces inventaires ont permis de mettre en évidence des espèces aquatiques potentiellement intéressantes dans l’épuration du phosphore comme Phalaris arundinacea, Salix caprea et Juncus effusus. Ces dernières pourraient être utilisées à moyen terme pour l’aménagement de zones tampons dans un but de restauration de la qualité des eaux du lac de Ribou.In wetlands, the accumulation of phosphorus (P) is a consequence of anthropogenic activities. Eutrophication is a serious environmental problem and an important issue in the implementation of the European Water Framework Directive. In our case, cyanobacteria blooms and loss of biodiversity have afflicted Lake Ribou (Cholet town, Maine-et-Loire Department, western France), leading to a production of cyanotoxins higher than acceptable levels. Phosphorus loadings to Lake Ribou are attributable mainly to wastewater treatment processes, which cannot totally remove phosphorus, and to intensive agriculture. The phosphorus concentration in the lake water is frequently above 0.3 mg•L-1 (10 times higher than the acceptable level). Total phosphorus loadings from the watershed have been estimated to be 18.7 T per year.As a first step in the restoration of the lake, an initial diagnosis was established. The present paper details the results of a principal component analysis (PCA) of the physicochemical data bank (52 data over six years). This analysis identified station TR as the most eutrophicated, and thus a priority site for restoration. Floristic inventories were conducted during the months of May and October 2006 at station TR. According to these floristic inventories, 21 species were identified in May and 12 species in October; the predominant species were Juncus effusus, Phalaris arundinacea, Salix sp., Rorippa amphibia, and Lemna minor. The observation of Phalaridaie helophytes, including Rorippa amphibia, Lycopus europaeus, Mentha aquatica, Phalaris arundinacea, Alisma plantago-aquatica and Lythrum salicaria, confirmed the eutrophic state of the reservoir. On the other hand, three species identified as Phalaris arundinacea, Salix sp. and Juncus effusus could be used in order to remove excess phosphorus in wetlands as described recently. This original approach could allow the creation of artificial wetlands throughout a watershed using autochthonous macrophytes

Electroanalytical Performance of a Carbon Paste Electrode Modified by Coffee Husks for the Quantification of Acetaminophen in Quality Control of Commercialized Pharmaceutical Tablets

Electrochemical determination of acetaminophen (APAP) was successfully performed using a carbon paste electrode (CPE)modified with coffee husks (CH-CPE). Scanning electron microscopy (SEM) and SEM-energy dispersive X-ray spectroscopy (SEM-EDX) were, respectively, used for the morphological and elemental characterization of coffee husks prior to their utilization. Theelectrochemical oxidation of APAP was investigated by cyclic voltammetry (CV), differential pulse voltammetry (DPV), and squarewave voltammetry (SWV). SWV technique appeared to be more sensitive since the oxidation current of APAP was twofold higherwith the CH-CPE sensor than with the bare CPE, in relation to the increase in the organophilic character of the electrode surface.Furthermore, on CH-CPE, the current response of APAP varied linearly with its concentration in the range of 6.6????M to 0.5 mM,leading to a detection limit of 0.66????M(????/????=3). Finally, the proposed CH-CPE sensor was successfully used to determine theamount of APAP in commercialized tablets (Doliprane�500 and Doliprane 1000), with a recovery rate ranging from 98% to 103%.This novel sensor opens the way for the development of low-cost and reliable devices for the electroanalysis of pharmaceuticalformulations in developing countries

Paracetamol Sensitive Cellulose-Based Electrochemical Sensors

Electrochemical determination of paracetamol (PCT) was successfully performed using carbon paste electrodes (CPEs) modified with treated coffee husks (CHt) or cellulose powder (Ce). Scanning electron microscopy was used to characterize unmodified or modified CPEs prior to their use. The electrochemical oxidation of PCT was investigated using square wave voltammetry (SWV) and cyclic voltammetry (CV). The oxidation current density of PCT was two-fold higher with the CPE-CHt sensor and 30% higher with CPE-Ce in comparison with the unmodified CPE, and this correlated with the higher hydrophilicity of the modified electrodes. Using SWV for the electrochemical analysis of PCT, carbon paste electrode modified with raw coffee husks (CPE-CHr) showed the presence of impurities at +0.27 V/SCE, showing the interest in using pure cellulose for the present analytical application. Furthermore, CPE-Ce presented a higher real area compared to CPE-CHr, which explains the increase in the limit of saturation from 400 mg/L to 950 mg/L. The better saturation limit exhibited by CPE-Ce justifies its choice for electroanalysis of PCT in commercialized tablets. The proposed method was successfully applied in the determination of PCT in commercialized tablets (Doliprane® 500) with a recovery rate close to 100%, and no interference with the excipients contained in the tablets analyzed was observed

Composition minérale des biofilms épiphytiques développés sur l’espèce Phalaris arundinacea et des substrats artificiels de bambous

Les éléments minéraux contenus dans les eaux jouent un rôle important dans la croissance et la structure des biofilms élaborés en eaux douces. De plus, les concentrations en minéraux contenus dans les biofilms dépendent de leurs concentrations dans les eaux et sont susceptibles d'évoluer. Ces éléments minéraux peuvent être assimilés par les algues et les microorganismes présents dans les biofilms. C’est pourquoi l'étude a porté sur la répartition et le temps d'incorporation des principaux minéraux retrouvés au sein d'un biofilm épiphytique élaboré en eau douce anthropisée. Deux types de supports à biofilms ont été sélectionnés, dont Phalaris arundinaceae (baldingères) qui est très répandue au sein de notre zone d’étude, et des substrats artificiels de bambous plantés afin de connaître l’âge du biofilm. Les principaux paramètres physico-chimiques des eaux ont été suivis au cours du temps (de mars à juillet 2007) au sein de trois stations situées sur le bassin versant du Ribou (Cholet, France) notées TR, ZB et AV. Les résultats de l’étude ont révélé que les éléments chimiques majoritairement retrouvés sont le Si, le Fe, le Mn, l'Al, et dans une moindre mesure, le K, le Na, le Mg, le S, le P, et le Ca dont les proportions sont variables selon les biofilms et le temps de colonisation. La présence de Si est toujours majoritaire dans les biofilms étudiés (40 - 80 %) grâce à la présence de diatomées. Certains éléments comme le Fe, le P, le Ca, le K sont présents sur l'ensemble de la surface colonisée puisque toutes les cellules bactériennes ou algales contiennent ces éléments. Enfin, des relations entre les paramètres physico-chimiques et biologiques dans les eaux et les biofilms ont été mises en évidence par Analyses en Composantes Principales (ACP), notamment les concentrations en Fe dans les eaux et les proportions atomiques dans les biofilms en période estivale. Cette étude a apporté de nouvelles données de terrain sur la dynamique de fonctionnement entre les eaux et les biofilms.The mineral content in water plays an important role in the growth and the structure of biofilms grown in fresh waters. Moreover, the concentration of inorganic ions within biofilms depends on their concentrations in waters. The minerals can be assimilated by algae and microorganisms within biofilms. Therefore, this study focused on the distribution and the assimilation time of the main minerals within epiphytic biofilms grown in fresh waters contaminated by human activities. Two kinds of biofilm substrates were selected such as Phalaris arundinacea, which was widespread in our study area, and artificial substrates made of bamboo planted to control the biofilm age. The main physicochemical parameters of the water were monitored at three stations TR, ZB and AV. The results revealed that several inorganic elements, such as Fe, Mn, Si, Al, Na, K, Mg, S, P and Ca, were found within the natural biofilms. Among them, Si, Fe, Mn and Al were found in a high proportion. The Si was the most common element found within all biofilms studied (40-80%), reflecting the presence of diatoms with their silica walls. Some elements such as Fe, P, Ca, K were present throughout the colonized surface. We noted that Fe, Mn, Si and Al, which can form oxides, were most often found in biofilms. Finally, the relationships between physicochemical and biological parameters in waters and biofilms were explored by Principal Component Analysis (PCA), e.g., the Fe concentrations in waters and Fe proportions within the biofilms during the summer. The research has provided new information on the dynamics operating between waters and biofilms

Immobilisation of laccase from Trametes versicolor on a hydrophilic PVDF microfiltration membrane: characterization of the grafted support and application in the removal of a phenylurea pesticide in waste water

Immobilisation of laccase from Trametes versicolor on a hydrophilic PVDF microfiltration membrane: characterization of the grafted support and application in the removal of a phenylurea pesticide in waste water. Euromembrane 200

Immobilization of laccase from Trametes versicolor on a modified PVDF microfiltration membrane: characterization of the grafted support and application in removing a phenylurea pesticide in wastewater

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