Étude des paramètres influençant la décontamination de l'arsenic lors des processus de recharge hydraulique // Investigation of parameters affecting arsenic decontamination in hydraulic recharge procedures

L'arsenic (As) [d'origine anthropique ou naturelle] est présent dans des concentrations importantes dans les nappes phréatiques de plusieurs pays et entre dans la chaine alimentaire (au travers de l'utilisation des eaux polluées). Ce problème a notamment été soulevé (essentiellement, dans les pays asiatiques) suite à l'observation constatée de certaines maladies (cancers, lésions cutanées, maladies cardiovasculaires, diabète, etc.) au niveau des populations ['Organisation Mondiale de la Santé' (OMS), 2018]. L'arsenic est prédominant (à 99 %) dans les minerais. Les conditions chimiques et biologiques des réservoirs influencent de manière importante ses état chimique et mobilité [la forme la plus toxique et mobile étant l'arsénite As(III)].
Le principal objectif de la présente proposition de sujet doctoral réside dans l'étude d'une méthode de dépollution in situ des sols et des nappes phréatiques : la recharge hydraulique, technique modifiant l'équilibre chimique dans les aquifères et stabilisant les polluants par rétention en phases solides permettant ainsi une dépollution durable en amont des points d'extraction.
Une approche laboratoire, par le biais d'expérimentations en colonnes et dans des dispositifs en deux dimensions afin de tester différents cas possibles de couplages état du sol/état du polluant sur la mobilité et la réactivité du polluant, sera privilégiée.
L'application d'écoulement d'eau de recharge au travers de sols pollués permettra le suivi des arsénites et As(V). Les cinétiques, ainsi que l'effet de paramètres testés (présence d'oxygène ainsi que d'autres éléments oxydants, pH, minéralogies des phases solides liés aux natures des aquifères et eaux de recharge, etc.), seront, de fait, identifiés. Les conditions nécessaires, afin de disposer d'une méthode de dépollution in situ permettant de stabiliser l'As sous sa forme solide et limiter son passage dans les eaux des nappes, seront ainsi étudiées et optimisées.
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Arsenic (As) [of anthropogenic or natural origin] is present in significant concentrations in groundwater in several countries and enters in the food chain through the usage of contaminated waters. This problem was particularly raised (mainly in Asian countries) following the observation of various diseases (cancers, skin lesions, cardiovascular diseases, diabetes, etc.) at the population level ['World Health Organization' (WHO), 2018]. Arsenic is predominant (99%) in ores. Reservoirs' chemical state and mobility are greatly influenced by their biological and chemical circumstances [the most poisonous and mobile form is arsenite, As(III)].
This proposed doctoral topic's primary goal is to investigate hydraulic recharge, an in situ soil and groundwater remediation technique that alters aquifer chemical balance and stabilizes pollutants by retaining them in solid phases, enabling sustainable decontamination upstream of extraction points.
A laboratory approach, through experiments in columns and in two-dimensional devices to test different possible cases of coupling soil state/pollutant state on the mobility and reactivity of the pollutant, will be favored.
Arsenites and As(V) can be monitored by applying recharge water flow through contaminated soils. The kinetics will be determined, along with the impact of the measured factors (pH, mineralogy of solid phases related to the nature of aquifers and recharge water, presence of oxygen and other oxidizing elements, etc.). We will research and optimize the prerequisites for an in situ remediation technique that can stable As in its solid state and restrict its passage in groundwater.
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Début de la thèse : 01/09/2026

Contrat doctoral

Concours pour un contrat doctoral

Ecole Centrale de Lyon

488 SIS - Sciences Ingénierie Santé

ce collaborateur de niveau Ingénieur (diplômé d'une École d'Ingénieur ou Universitaire titulaire d'un Master 2) amené à être recruté devra impérativement présenter un profil fortement orienté génie des procédés, en mesure d'appréhender les thématiques chimie et environnement développées au cœur de la présente proposition de sujet de thèse doctorale. Il devra donc être doté de solides compétences dans un (ou plusieurs) domaine(s) en lien étroit avec les milieux poreux (notamment ; caractérisation, transport et transfert en milieux poreux, procédés de dépollution des sols et nappes phréatiques, etc.).
at the engineer level (graduate of an engineering school or university holder of a Master's degree), he/she must imperatively present a strongly oriented profile in process engineering, able to apprehend the chemistry and environment themes developed at the heart of the present proposal for a doctoral thesis topic. He/she will therefore have to be endowed. and strong skills in one (or more) field(s) closely related to porous media (notably characterization, transport and transfer in porous media, soil and groundwater remediation processes, etc.).