Physiochemical and Microbial Assessment of Water Quality in the Upper Litani River Basin, Lebanon

Water resources in Lebanon are witnessing serious challenges and reached depletion. One of the major challenges is the quality deterioration, which is accompanied with uncontrolled resources management, and thus the increasing demand. There are several consumption aspects, mainly the domestic, industrial and irrigation. Yet, exploitation of water resources in Lebanon implies both the surface and groundwater. However, surface water resources are most used due to the ease of exploitation processes, and more certainly water from rivers. Typically, the Litani River is the largest one in Lebanon. The river has been lately subjected to several aspects of deterioration in its quality. This includes the major physiochemical characteristics. This study aims to assess the seasonal variations in water quality in the Upper Litani River Basin, including the Qaraaoun Lake. Samples were collected from particular sites along the river, and at several dates during the years of 2010 and 2011. The carried analysis implies the physical (pH, T°, TDS, Ec), chemicals (Na+, Ca2+, Mg2+, Cl?, SO42?, NH3+, NO3?, PO42?, K+, BOD5 and COD, Heavy metals (Fe, Ni, Zn, Cu, Cr, Al, Ba, Pb, Mn) and microbiological parameters. This resulted numeric data are being compared with WHO guidelines. In addition, PCA was applied to evaluate the data accuracy. We can conclude that the variables used are very efficient and the dry season shows the worst water quality with nitrate, metal and microbial enrichments. Keywords: Water Contamination, Human Interference, Litani River, Principal Component Analysis

INTERACTIONS ENTRE TRISILOXANES FONCTIONNALISES ET SURFACES MINERALES (APPLICATIONS A L'HYDROFUGATION)

NANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSudocFranceF

Déstabilisation haute température de poudres granitiques (évolution des propriétés minéralogiques et physiques)

ORLEANS-ISTO (452342307) / SudocNANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSTRASBOURG-Géologie (674822251) / SudocSudocFranceF

Traitement des eaux pluviales par coagulation-floculation (speciation des éléments traces, influence des anions complexants, et recherche sur le devenir des boues à partir du système de silice-phosphate-FeCl[indice]3)

NANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Réactivité des matériaux argileux dans un contexte de corrosion métallique (application au stockage des déchets radioactifs en site argileux)

Afin d'assurer le confinement de déchets radioactifs en milieu géologique profond, il est envisagé d'utiliser des matériaux argileux de site et des bentonites. Leur stabilité en présence de fer métal, constituant des conteneurs de déchets, est étudiée. Ces études démontrent que la réactivité de tels matériaux est principalement portée par les smectites dioctaédriques et les kaolinites qu'ils contiennent. En revanche, la présence de sulfures inhibe la réaction Fe(O)-argiles. La nature du produit de réaction dépend de la quantité de fer métal disponible. A pH basique, par contact physique avec les agents oxydants de la smectite (H+, OH- et Fe3+), le Fe(O) est corrodé. Cette réaction est favorisée par les hétérogénéités des surfaces latérales de la smectite, qui altérée définit un micro-domaine à l'intérieur duquel nucléent des serpentines-Fe si l'apport en fer est suffisant. De telles néoformations entrainent une diminution des propriétés de confinement de la barrière argileuse.ln order to confine radioactive wastes in deep settings, it is envisaged to use some natural clay materials and bentonites. Their stability when in contact with metallic iron, main component of the canisters, is studied. These studies show that the reactivity of such materials is mainly controlled by those of their dioctaedral smectites and kaolinites. On the contrary, the presence of sulfides stops the Fe(O)-clays reaction. The kind of reaction products depends on the quantity of available metallic iron. When pH is over 7, the Fe(O) is oxidized consecutive to a physical contact with the oxidant agents of the smectite (H+, OH- et Fe3+). This reaction is favored by the heterogeneities of the lateral surfaces of the smectite, which then describes a microenvironments in which some serpentines grow up if the iron supply is sufficient. Such new-crystallizations imply a decrease of the confinement properties of the clay barrier.NANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSudocFranceF

Interactions entre trisiloxanes fonctionnalisés et surfaces minérales (applications à l'hydrofugation)

NANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Etude des hétérogénéités morphologiques et énergétiques superficielles des kaolinites par AFM et adsorption de gaz

Ce travail s'inscrit dans le cadre de recherche des propriétés superficielles des solides divisés. Nous avons étudiés les hétérogénéités morphologiques et énergétiques superficielles des kaolinites en couplant deux approches l'adsorption d'argon basse pression et la microscopie à force atomique pour l'analyse 3D des particules. Les solides utilisés sont des phyllosilicates 1:1 : deux kaolinites de référence de la Clay Mineral Society Kga1 et Kga2, une kaolinite industrielle (High Gloss), une kaolinite de Decazeville (Devidal). Après purification, les échantillons ont été échangés avec des cations monovalents Li+, Na+, K+, Cs+. La modélisation des isothermes dérivées par la méthode DIS montrent que la nature des cations influencent les phénomènes d'adsorption sur les faces basales et latérales. Sur les faces basales, des cations sont présents en très faible quantité, soit fortement associé à la surface (substitutions héterovalentes), soit physisorbés sur la surface sous forme d'espèces neutres. Sur les faces latérales, les cations échangeables sont associés aux surfaces en provoquant des points de nanorugosité. Le film d'argon adsorbé est hétérogène ou les particules d'argon s'organisent autours des microreliefs générés par les cations. De ce fait, l'estimation de la lamellarité de la kaolinite par adsorption d'argon doit être effectué en présence des cations monovalents de petite taille (Li+, Na+). Cette étude a montré que la microscopie à force atomique est une bonne méthode pour la détermination des propriétés morphologiques des minéraux dans le cas des échantillons homogènes et par analyse d'un grand nombre des particulesThis work is a contribution to the research on the surface properties of solid. The morphology and energetic heterogeneity of kaolinites were studied by coupling two approaches: low pressure argon adsorption and atomic force microscopy for tridimensional analyses of particles. The used samples are 1:1 kaolinite phyllosilicates obtained from the Clay Mineral Society (Kga1, Kaga2), from industrial origin (Khg) and from Decazeville area (France, Kdec). After purification, the samples were exchanged with monovalent cations Li+, Na+, K+, Cs+. Modelization of adsorption isotherms using the DIS (Derivative Isotherms Summation) method shows that the nature of surface cation influences the adsorption phenomena on edge and basal faces. On basal faces, cations are present only in small quantity, with strongly linked surface cations (substitutions) and surface cations physisorbed under the form of neutral compounds. On edge faces, the exchanged cations generate nanorugosity and take part to the first argon monolayer. As the consequence, the estimation of the lamellarity of kaolinite should be carried out with monovalent cations of small size (Li+, Na+) on the surface. This study shows also that atomic force microscopy can be used for the determination of the morphological properties of kaolinite in the case of samples homogenous in sizes and by analysing of a large number of particlesNANCY/VANDOEUVRE-INPL (545472102) / SudocSudocFranceF

Théorie de la microgravité magnétique. Conception, dimensionnement et contrôle d'environnement microgravitationnel

Cette thèse traite de la compensation magnétique de pesanteur. Tout d abord, des expériences de lévitation magnétique de fluides sont interprétées à l aide d un potentiel magnéto-gravitationnel SL. Puis, l utilisation d une méthode générale d analyse de la force magnétique grâce aux harmoniques du champ magnétique est développée. Elle souligne l importance et le rôle de chacun des trois premiers harmoniques du champ magnétique sur les configurations de forces résultantes inhérentes à la compensation magnétique de pesanteur. En géométrie cylindrique (invariante par translation) diverses combinaisons de forces d origines magnétique, gravitationnelle et centrifuge offrent des perspectives nouvelles pour la lévitation magnétique. Une combinaison judicieuse des forces magnétiques et centrifuges permet de compenser exactement la pesanteur sur des matériaux diamagnétiques. En géométrie axisymétrique (invariante par rotation), le dimensionnement de stations de lévitation d oxygène, techniquement réalisables (NbTi@4,2K), est présenté. Ces stations permettent de léviter des volumes d oxygène supérieurs à 1 litre avec des inhomogénéités inférieures à 1%. La constitution de ces stations rend possible les variations spatiales et temporelles des configurations d accélérations résultantes. Enfin, la compensation magnétique dynamique de gravité, à l aide d une station de lévitation réelle, est étudiée afin de simuler des phases d accélération ou de décélération d engins spatiauxThe thesis deals with magnetic gravity compensation. First of all magnetic levitation experiments are explained with the help of a magneto-gravitational potential SL. Next, a general analysis method of the magnetic force is developed which employs magnetic field harmonics. The method underlines both the significance and role of the first three magnetic field harmonics on the resulting forces inherent in magnetic gravity compensation. In cylindrical geometry with translational invariance various combination of magnetic, gravitational and centrifugal forces open new possibilities for the magnetic levitation. A suitable combination of both magnetic and centrifugal forces allows exactly compensating gravity on diamagnetic materials. In axisymmetric geometry with rotational invariance designs of feasible oxygen magnetic levitation stations are introduced (NbTi@4,2K). Levitation of oxygen volumes more than one litre with inhomogeneities less than 1% can be accomplished within these magnetic levitation facilities. The constitution of the stations makes possible both spatial and temporal variations of the resulting acceleration configurations. At last the dynamic magnetic compensation of gravity with a real coil system is studied so as to simulate both acceleration and deceleration of spaceshipsNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF

Surfaces moléculaires hétérogènes (un outil vers le control [i.e. contrôle] du mouillage et des morphologies d'auto-assemblage de nano objets)

La connaissance des interactions interfaciales et l'énergie de surface est nécessaire pour étudier et modéliser les processus qui se déroulent dans le mouillage, l'adhésion ou la diffusion. Tels phénomènes sont rencontrés dans la préparation des suspensions, des émulsions et les peintures. Dans ce contexte, l'énergie de surface représente un paramètre important dans l'étude des propriétés interfaciales solide/liquide où plusieurs applications sont impliquées. Nous avons étudié l'effet de la modification chimique sur l'énergie de surface de deux silices choisies selon deux différentes échelles: l'OX qui présente un substrat nanométrique et les wafers de silicium qui est un substrat millimétrique. Pour la silice OX 50, La modification chimique de la surface a été réalisée avec l'hexadecyltrichlosilane (HTS) à caractère hydrophobe. L'infrarouge en transmission et la quantification de carbone organique ont été efficaces pour estimer les quantités croissantes d'HTS greffées à la surface de la silice. Deux isothermes d'adsorption ont été tracées. Ensuite, la volumétrie d'adsorption continue d'argon et d'azote a été utilisée pour étudier l'évolution de l'hétérogénéité énergétique. Ceci a été achevé en faisant recours à une stratégie d'analyse de volume adsorbée à la monocouche (Vm) d'azote et d'argon. Les résultats obtenus ont servi pour tracer une troisième isotherme d'adsorption. La quantification de l'énergie de surface a été réalisée avec la montée capillaire (technique macroscopique) et la chromatographie gazeuse en phase inverse (CGI) (technique moléculaire). Pour les wafers de silicium, deux types de surfaces ont été élaborées durant cette étude. Le premier hydrophile (traitement Piranha, formations des groupements OH). Cette surface a été obtenue par oxydation de ces wafers (traitement Piranha). La deuxième a été obtenue par le greffage d'HTS (greffons CH3). La quantification de l'énergie de surface a été réalisée avec la mouillabilité (technique macroscopique) et la microscopie à force atomique (AFM) (technique nanoscopique). Enfin, les différentes valeurs d?énergie de surface de la silice vierge OX 50 ont été comparées avec celles de la surface plane hydrophile (OH). Pour les surfaces hydrophobes, on a comparé les valeurs d?énergie de surface de la silice OX 50 modifiée d'une quantité maximale d?HTS avec le wafer de silicium à greffons CH3The knowledge about interfacial free energy interactions and surface energy is necessary for understanding and modeling many surface and interface processes. The investigation of the surface properties of solids is very important in several applications such as wetting, spreading and adhesion processes. Such processes occur during the preparation of suspensions, emulsions, painting, printing and corrosion protection. Knowledge about surface free energy of solids appears as a very important parameter determining the interfacial properties in solid/liquid and solid/gas interfaces where many implementations are involved. We have studied the effect of the chemical modification on surface energy for two types of silica: Aerosil OX 50 is chosen as a nanometric substrate and the wafers of silicium chosen as micrometric substrate. For silica OX 50, the chemical modification was carried out using the hydrophobic hexadecyltrichlorosilane (HTS). Transmission infrared and the quantification of organic carbon were helpful in the estimation of increasing quantities of HTS grafted to the surface. Two adsorption isotherms were drawn. Then, continuous adsorption isotherm of argon and nitrogen was used to study the evolution of energetic heterogeneity in the course of the chemical reaction. This was achieved by applying an analysis strategy of the monolayer volume (Vm) of adsorbed argon and nitrogen. Results enabled the drawing of a third adsorption isotherm. The quantification of surface energy for various samples was realize using capillary rise (macroscopic technique) and inverse gas chromatography (IGC) (molecular technique). For silicon wafers, two types of surfaces were elaborated in this study. The first hydrophilic (OH grafting), was obtained by oxidation of silicon wafers (Piranha treatment), the second hydrophobic (CH3 grafting), was obtained by grafting HTS molecules to the surface. The quantification of the surface free energy was achieved using the wettability (macroscopic technique) and the atomic force microscopy (AFM) (nanoscopic technique). Finally the different values of surface free energy obtained for native silica are compared to those of hydrophilic (OH) flat surfaces. As for hydrophobic surfaces, the silica OX 50 modified with maximum quantity of HTS is compared to Hydrophobic (CH3) flat surfacesMETZ-SCD (574632105) / SudocNANCY1-Bib. numérique (543959902) / SudocNANCY2-Bibliotheque electronique (543959901) / SudocNANCY-INPL-Bib. électronique (545479901) / SudocSudocFranceF