présentée L'UNIVERSITE DE STRASBOURG

S.Ratsimandrava

Description

Niveau: Supérieur, Doctorat, Bac+8
THESE présentée à L'UNIVERSITE DE STRASBOURG Pour obtenir le grade de DOCTEUR DE L'UNIVERSITE DE STRASBOURG Discipline : Chimie présentée par Eneida REYES-PEREZ CHIMIE MULTIPHASIQUE DES PESTICIDES DANS L'AIR : DISTRIBUTION ET PHOTOREACTIVITE Soutenue publiquement le 20 mai 2009 devant la commission d'examen : LE CALVE S. Chargé de recherche au CNRS à Strasbourg Directeur de thèse LOUIS F. Maître de conférences à l'université de Lille 1 Rapporteur externe MARTINEZ L. Professeur à l'Université de Nancy 1 Rapporteur externe POILLERAT G. Professeur à l'Université de Strasbourg Examinateur

• produit phytosanitaire


• élimination des pesticides de l'atmosphère


• volatilisation post-application


• dispositif expérimental


• mesures de coefficient d'absorption molaire


• réactions de photo-oxydation

Sujets

• Melanie
• Nancy-Université
• Alsace
• Strasbourg
• Mirabel
• Université de Lille
• Édouard

Informations

• Publié par: profil-zyak-2012
• Publié le: 01 mai 2009
• Nombre de lectures: 90
• Langue: Français

Extrait

THESE



présentée à
L’UNIVERSITE DE STRASBOURG


Pour obtenir le grade de
DOCTEUR DE L’UNIVERSITE DE STRASBOURG

Discipline : Chimie


présentée par
Eneida REYES-PEREZ


CHIMIE MULTIPHASIQUE DES PESTICIDES DANS L’AIR :
DISTRIBUTION ET PHOTOREACTIVITE



Soutenue publiquement le 20 mai 2009 devant la commission d’examen :



LE CALVE S. Chargé de recherche au CNRS à Strasbourg Directeur de thèse
LOUIS F. Maître de conférences à l’université de Lille 1 Rapporteur externe
MARTINEZ L. Professeur à l’Université de Nancy 1
POILLERAT G. Strasbourg Examinateur





















à ma Maman, à toute ma famille.















Je tiens tout d’abord à remercier Mr Philippe Mirabel, professeur à l’Université de
Strasbourg, de m’avoir accueillie au sein de son équipe.

J'adresse mes plus vifs remerciements à Stéphane Le Calvé, Chargé de Recherche
au CNRS, qui a assuré l’essentiel de mon encadrement et m’a initié à la recherche. Merci
pour son aide qui m’a permis de progresser dans les meilleures conditions pendant cette
thèse.

Je suis très reconnaissante envers les membres du jury, Mr Gérard Poillerat, Mr Luis
Martinez, Mr Florent Louis qui m’ont fait l’honneur d’examiner ce travail et de participer à ma
soutenance de thèse.

Je tiens également à remercier les autres membres du laboratoire : Mélanie, Wuyin,
Pierre Edouard et tous les autres.


Merci à tous, très sincèrement
Eneida


















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Table des matières

Table des matières 1
Liste des figures 4
Liste des tableaux 6
Introduction 7
Chapitre 1 : Les produits phytosanitaires dans l’atmosphère 9
A Les pesticides dans l’atmosphère 10
1 Un constat : présence de pesticides dans les trois phases de l’atmosphère 10
2 Les sources de pesticides 11
I Dérive lors de l’épandage 11
a Méthodes d’application 11
b Formulations 12
II Volatilisation 12
a Von post-application 13
b L’érosion éolienne 13
3 Les différentes phases de l’atmosphère 14
I Distribution gaz/particules 14
II Distribution gaz/liquide 17
III Le transport 17
4 L’élimination des pesticides de l’atmosphère 18
I Le dépôt sec 19
II Le dépôt humide 20
III Les réactions photochimiques 20
a La photolyse 21
b Les réactions de photo-oxydation 21
c Les produits de dégradation 23
B Les produits phytosanitaires étudiés 24
1 L’agriculture en Alsace et en France 24
I Les différents types de cultures en Alsace 24
II fférents types de cultures en France 26
2 Caractéristiques agricoles des pesticides étudiés 27
I Les herbicides étudiés 29
II Les fongicides étudiés 30
III Les insecticides étudiés 31
IV Les réglementations en vigueur 31
3 Propriétés physico-chimiques des pesticides étudiés 33
4 Toxicité 35
I Les herbicides étudiés 36
II Les fongicides étudiés 37
III Les insecticides étudiés 38
C Conclusion 38
Bibliographie – Chapitre 1 39


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Chapitre 2 : Techniques expérimentales 52
A Mesure des constantes de Henry 53
1 Définition de la constante de Henry 53
2 Les différentes méthodes de détermination des constantes de Henry 53
I Estimation de la constante de Henry 54
II Méthodes expérimentales 54
3 Dispositif expérimental utilisé 56
I Description du dispositif 57
II Cartouches 58
III Tube microporeux 58
IV Détermination de la constante de Henry 59
4 Analyse des pesticides étudiés 60
I Analyse par GC-NPD 60
II Analyse par GC-PID 62
III Réactifs 63
B Mesures de pressions de vapeur 64
1 Dispositif expérimental 64
I Appareillage 64
II Procédure expérimentale 66
2 Principe des mesures de pressions de vapeur 67
I Détermination du taux de fuite 67
II Détermination expérimentale de la pression de vapeur saturante 67
3 Validation du dispositif 67
C Cellules d’absorption 71
1 Dispositif expérimental 71
2 Mesures de coefficient d’absorption molaire 73
I Définition 73
II Procédure expérimentale 73
III Validation de la méthode 74
D Conclusion 75
Bibliographie – Chapitre 2 76
Chapitre 3 : Résultats expérimentaux - Constante de Henry 79
A L’EPTC 80
1 Conditions expérimentales 80
2 Résultats 81
3 Comparaison avec la littérature 84
B La trifluraline 86
1 Conditions expérimentales 86
2 Résultats 87 89
C Distribution entre les phases liquide et gazeuse de l’atmosphère 91
Bibliographie – Chapitre 3 92 Table des matières page -3-
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Chapitre 4 : Résultats expérimentaux - Spectres d’absorption 94
A Conditions expérimentales 95
1 Les réactifs 95
2 Les domaines de concentrations utilisées 95
B Résultats 96
1 Détermination absolue des coefficients d’absorption molaire à une
longueur d’onde donnée 96
2 Détermination des spectres entiers 98
C Comparaison avec la littérature 110
D Conclusion 112
Bibliographie – Chapitre 4 113
Conclusion 114
Publications relatives à cette thèse 117
Résumé de la thèse 118
Thesis Abstract 120
Liste des figures page -4-
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Liste des figures




Figure I.1 : Orientation technico-économique des communes en Alsace en 2000 [Agreste,
2004].

Figure I.2 : Evolution des matières actives dans les substances utilisées en France. [INERIS,
2000]

Figure II.1 : Schéma du dispositif à équilibre simple pour la mesure de H.

Figure II.2 : Schémaif de mesure de H avec une colonne à bulles.

Figure II.3 : Schéma du dispositif expérimental utilisé pour les mesures de constantes de
Henry.

Figure II.4 : Purification de la résine XAD-2 par extraction au soxhlet.

Figure II.5 : Schéma du principe de fonctionnement du détecteur NPD.

Figure II.6 : Figure II.6 :Schéma de principe d’un détecteur PID. [1] Les molécules de
gaz/vapeur pénètrent dans l’appareil. [2] Les molécules de gaz/vapeur sont ionisées
par le rayonnement UV produit par la lampe. [3] Les molécules ionisées sont collectées
par une électrode, induisant un très faible courant. [4] Les molécules sortent de
l’appareil.

Figure II.7 : Dispositif expérimental de mesure de pressions de vapeur.

Figure II.8 : Figure II.8 :Évolution de la pression de vapeur au dessus de l’éthylène glycol à
344,9 K, en fonction du temps de l’expérience. Les triangles rouges correspondent aux
valeurs expérimentales non corrigées alors que les triangles en bleu sont les valeurs
corrigées par le taux de fuite (voir texte).

Figure II.9 :Représentation de lnP0 en fonction de 1/T. Comparaison des pressions de
vapeur saturantes déterminées expérimentalement dans ce travail avec les valeurs de
la littérature [Handbook, 1997-1998]. Les lignes correspondant aux régressions
linéaires en accord avec l’équation d’Antoine (voir Eq.II-5).

Figure II.10 : Schéma du dispositif expérimental utilisé pour les mesures de spectres
UVvisible (vue de dessus).

−1 −1Figure II.11 : Comparaison des coefficients d’extinction molaire ε (en M cm ) de l’alachlore
entre 240 et 340 nm mesuré à 298 ± 2K dans ce travail dans le méthanol et dans un
préc