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Écrit par
Aida Kesraoui-Abdessalem
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Thesee
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THÈSE
pour obtenir le grade de Docteur
des universités Paris-Est et Tunis El Manar
Spécialité : Géomatériaux
Présentée et soutenue publiquement par
AIDA KESRAOUI-ABDESSALEM
le 12 Décembre 2008
Dégradation des pesticides chlortoluron,
carbofurane et bentazone en milieux aqueux
par les procédés d'oxydation avancée
Degradation of pesticides chlortoluron, carbofuran and
bentazone in aqueuos medium by advanced oxidation
processes
Directeurs de thèse (co-tutelle) : Prof. Mehmet A. OTURAN (Univ. Paris-Est)
Prof. Mohamed DACHRAOUI (Univ. Tunis El Manar)
Jury :
Prof. Radouane CHTARA Université Tunis El Manar Président
Rapporteurs: Prof. Enric BRILLAS Université de Barcelone
Prof. Khaled Boujlel Université Tunis El Manar
Prof. Philippe GARRIGUES Université de Bordeaux 1
Examinateur Dr. Nihal OTURAN Université Paris-Est
© UPE
tel-00470543, version 1 - 6 Apr 2010
à tous ceux qui me sont chers
en témoignage de ma profonde affection
Aïda
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Les travaux de recherche qui font l’objet de cette thèse ont été réalisés
en co-tutelle au laboratoire de Chimie Analytique et Electrochimie de la
Faculté des Sciences de Tunis à l’Université de Tunis El Manar, sous la
direction du Professeur Mohamed DACHRAOUI et au Laboratoire des
Géomatériaux et Géologie de l'Ingénieur (CNRS FRE 2455) de l'Université
Paris - Est Marne-La-Vallée, sous la direction du Professeur Mehmet Ali
Oturan.
Je tiens à leur adresser mes vifs remerciements pour m’avoir accueilli au
sein de leur équipe et de m’avoir dirigé et guidé avec sérieux et compétence
tout le long de ce travail. Leur disponibilité tout au long de ces années de
recherche, leur critique judicieuse, leur attention inlassable, leur soutien
moral et leur enthousiasme de chercheur a instauré une ambiance propice au
travail. Qu’ils soient assurés de ma profonde gratitude.
Que Monsieur Nizar BELLAKHAL, Maître de conférence à l’INSAT,
veuille trouver ici l’expression de ma sincère reconnaissance pour m’avoir
aider à s’intégrer au sein du laboratoire des géomatériaux à l’université Paris-
Est et à la réalisation de ce travail. Qu’il soit assuré de ma profonde
gratitude pour son apport de point de vue scientifique, pour l’attention
permanente qu’il a porté à ce travail.
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Monsieur Radhouane CHTARA, Professeur à la faculté des Sciences de
Tunis, m’a fait un grand honneur de présider le jury de cette thèse. Qu’il soit
assuré de mes sentiments de respects et de haute considération.
J’exprime ma reconnaissance à Monsieur Khaled BOUJLEL, Professeur à la
Faculté des Sciences de Tunis et Monsieur Enric BRILLAS, Professeur à
l’Université de Barcelone, pour l’intérêt qu’ils portent à ce travail en me
faisant l’honneur de participer au jury en tant que rapporteurs.
Je tiens à témoigner ici ma respectueuse reconnaissance à Monsieur le
Professeur Philippe GARRIGUES pour l’intérêt qu’il a porté à mon travail en
acceptant d’examiner ce mémoire et de faire partie de ce jury.
Il m’est particulièrement agréable d’exprimer ma gratitude et ma
reconnaissance à Madame Nihal OTURAN Docteur ingénieur au laboratoire
des Géomatériaux, CNRS FRE 2455 de l’université Paris-Est. Je lui exprime
toute ma reconnaissance pour son aide scientifique qui m’a permis de mener à
bien ce travail, ainsi pour la bienveillance et la confiance qu’elle a toujours
bien voulu me témoigner.
Mes remerciements vont également à Monsieur Nejib Ben HAMIDA,
Professeur à la Faculté des Sciences de Tunis pour m’avoir autorisé de
travailler dans son laboratoire et à Mademoiselle Faten BOUJELBEN pour
l’aide aux analyses des échantillons. Qu’ils soient assurés de mes sentiments
de reconnaissance et de haute considération.
Je ne saurais passer sous silence la cordiale collaboration dont j’ai
bénéficiée de la part de mes collègues du Laboratoire de Chimie Analytique et
d’Électrochimie, en particulier à Samiha HAMMAMI, Ali OUJHANI, Emna
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BELHAJ HMIDA, Manel Zaid, Ibtissem BOUDABOUS, Amira ZAOUK, Walid
MABROUK, Souhaila TRABELSI, Bairem TRIFI, Amel MESSAOUDI,
C’est avec beaucoup de plaisir qu’il m’est donné aujourd’hui d’exprimer ma
sympathie à mes collègues du laboratoire des Géomatériaux, pour leur bonne
humeur et leur collaboration, en particulier à Beytul Balci, Mabab DiAGNE,
Ignacio Sirés, Marcio Pimentel.
Enfin, je rends hommage et j’exprime ma reconnaissance à tous ceux qui
ont contribué, de près ou de loin, à la réalisation de ce travail.
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TABLE DES MATIÈRES
TABLE DES MATIÈRES
LISTE DES FIGURES
LISTE DES TABLEAUX
LISTE DES ABBRÉVIATIONS
INTRODUCTION GÉNÉRALE ............................................................................................... 1
CHAPITRE I :ÉTUDE BIBLIOGRAPHIQUE
I-1 GÉNÉRALITÉ SUR LES PESTICIDES........................................................................... 7
I-1-1 Introduction ................................................................................................................ 7
I-1-2 Définition et classification des pesticides................................................................... 7
I-1-3 Dégradation des pesticides ....................................................................................... 10
I-1-4 Impacts environnementaux des pesticides................................................................ 10
I-1-5 Propriétés physico-chimiques des pesticides étudiés dans ce travail ....................... 11
I-2. TRAITEMENT DES PESTICIDES ............................................................................... 14
I-2-1 Les procèdes classiques ............................................................................................ 14
I-2-2 Comparaison des procédés 15
I-3 LES PROCÉDÉS D’OXYDATION AVANCÉE............................................................ 16
I-3-1 Introduction .............................................................................................................. 16
I-3-2 Procédés d’oxydation avancée.................................................................................. 16
•I-3-3 Production des radicaux hydroxyle OH : procédés d’oxydation avancée ............... 22
II-3-4 COMPARAISON DES POA ............................................................................................. 47
II-4 CONCLUSION 49
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CHAPITRE II : PROCÉDÉS EXPÉRIMENTAUX ET MÉTHODES ANALYTIQUES
II.1 PRODUITS CHIMIQUES.............................................................................................. 52
II.2 LES DISPOSITIFS EXPÉRIMENTAUX ...................................................................... 52
II.2.1 Dispositif électrochimique ....................................................................................... 52
II.2.2 Dispositif photochimique......................................................................................... 54
II.2.3 Dispositif d’une décharge glissante ......................................................................... 55
II.3 TECHNIQUES ANALYTIQUES.................................................................................. 57
II.3.1 Analyse par chromatographie liquide à haute performance (CLHP)....................... 57
II.3.2 Analyse par chromatographie ionique ..................................................................... 60
II.3.3 Mesure du Carbone Organique Total (COT) ........................................................... 62
II.3.4 Mesure des nitrates et nitrites 63
II.3.5 Mesure de la toxicité................................................................................................ 64
II.4 CALCUL DU COUT DE FONCTIONNEMENT .......................................................... 65
CHAPITRE III:TRAITEMENT DU CHLORTOLURON PAR PLASMA D’AIR
HUMIDE
III-1 INTRODUCTION ........................................................................................................ 67
III-1 DÉTERMINATION DES CARACTÉRISTIQUES DU GLIDARC............................ 67
III-1.1 Suivi du pH............................................................................................................. 67
III-1.2 Suivi de la conductivité....