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Véronique Antonios Kazpard

Full professor
Life & Earth Sciences department - Section I - Hadath
Speciality: Environmental Geosciences
Specific Speciality: geochemistry

Teaching 12 Taught Courses
(2014-2015) BioV 428 - Biogeochemical Analysis technics

M1 Plant Science and Environment

(2014-2015) BioV 428 - Biogeochemical Analysis technics

M1 Plant Science and Environment

(2014-2015) BioV 429 - Biogeochemical Analysis technics Lab

M1 Plant Science and Environment

(2014-2015) BioV 429 - Biogeochemical Analysis technics Lab

M1 Plant Science and Environment

(2014-2015) GEOL 201 - General Geology

BS Petroleum Geology

(2014-2015) GEOL 301 - Biogeochemical analysis

BS Petroleum Geology

(2014-2015) GEOL 302 - Biogeochemical analysis Lab

BS Petroleum Geology

(2014-2015) HYDR 506 - Fate and impact of pollutants

M2 Hydrosciences

(2014-2015) HYDR 508 - Non Degradative treatment processes

M2 Hydrosciences

(2014-2015) HYDR 580 - Master thesis

M2 Hydrosciences

(2014-2015) Biol 211 - General Geology

BS Earth and life sciences

(2014-2015) Biol 211 - General Geology

BS Earth and life sciences

Education
1997 - 2001: Doctorate

Ecole Nationale Supérieure de Géologie
Geosciences

Publications 4 publications
Reservoir sediments: A sink or source of chemicals at the surface water-groundwater Environmental Monitoring and Assessment 2015

Metal binding in soil cores and sediments in the vicinity Environmental Monitoring and 2014

Abstract The environment is witnessing a downgrade caused by the amelioration of the industrial and agricultural sectors, namely, soil and sediment compartments. For those reasons, a comparative study was done between soil cores and sediments taken from two locations in the Qaraaoun reservoir, Lebanon. The soil cores were partitioned into several layers. Each layer was analyzed for several physicochemical parameters, such as functional groups, particle size distribution, ζ-potential, texture, pH, electric conductivity, total dissolved solids, organic matter, cation exchange capacity, active and total calcareous, available sodium and potassium, and metal content (cadmium, copper, and lead). The metal content of each site was linked to soil composition and characteristics. The two sites showed distinguishable characteristics for features such as organic matter, pH, mineral fraction, calcareous, and metal content. The samples taken toward the south site (Q1), though contain lower organic matter than the other but are more calcareous, showed higher metal content in comparison to the other site (Q2) (average metal content of Q1 > Q2; for Cd 3.8>1.8 mg/kg, Cu 28.6>21.9 mg/kg, Pb 26.7> 19 mg/kg). However, the metal content in this study did not correlate as much to the organic matter; rather, it was influenced by the location of the samples with respect to the dam, the reservoir’s hydrodynamics, the calcareous nature of the soil, and the variation of the industrial and agricultural influence on each site.

Valorizing Phosphogypsum as a Set Retarder in Portland International Journal of Innovative Research in Science & Engineering 2014

Abstract- Phosphogypsum is a by-product in phosphate fertilizers and phosphoric acid industries. It is valorized as a set retarder in Portland cement replacing the gypsum rocks. In this study, influence of phosphogypsum contents on concrete and Portland cement properties was investigated. Phosphogypsum was mixed with Portland cement at different mass contents extended from 1 to 20% wt/wt. Setting time, specific area of Portland cement and response to compression strength were followed. Chemical characteristics and heavy metals release into buffered acidic and alkaline aqueous solutions were also investigated. Obtained results showed that less than 8% of phosphogypsum is the best mass content to enhance cement quality without altering significantly the mechanical properties. The highest compressive strength applied to concrete was recorded after 28 days under saturated humidity conditioning. Conversely, the increase of phosphogypsum content in cement over than 8% resulted in a decrease of mechanical strengths of the corresponding concrete. Metal leaching experiments were conducted on different mixture of concrete mortars immersed in buffered acid solutions. Leaching results have showed that highest concentration of chromium, zinc, copper and lead are transferred to aqueous media during the first three days of impregnation. Zinc had a particular behavior. It was entrapped in concrete mortars before being transferred into aqueous solutions. In addition, metal release was significantly enhanced when phosphogypsum contents increased in the cement.

Applying physicochemical approaches to control phosphogypsum Environmental Science and Pollution 2013

Abstract One of the most important sources of solid waste in the Mediterranean Basin ecosystem originated from the phosphate fertilizer industries, which discharge phosphogypsum (PG) directly into aquatic environments or are stacked on stockpiles. The present study investigates metal release from PG under the influence of variable pH, increasing PG mass content, and complexing organic matter ligands. Major ions from PG leachates, grain size and charge, main functional groups along with metal leachability (Pb, Cd, Cr, Cu, and Zn) were determined using ion chromatography, laser diffraction, zetameter, Fourier transform infrared spectroscopy, and atomic absorption spectroscopy, respectively. The complete dissolution of PG recorded is at 2 g/L. Saturation and supersaturation with respect to PG may occur at concentrations of 3 and 4 g/L, respectively, revealing a clustering phenomenon leading to heavy metal encapsulation within the aggregates. Organic ligands such as citrate may trigger the cationic exchange within the PG suspension leading to ion release. As these factors are considered as specific process involving the release of contaminants from PG during storage under natural conditions, this study could set the foundations for PG remediation in aquatic environment. Organic ligands under controlled pH conditions could be utilized in treating fertilizer industrial wastes by taking into consideration the particularity of the receiving area, thus decreasing metal hazardous impact on natural media.

Supervision 4 Supervised Students
Physico-chemical treatment of phosphorus on filter sand/Fe(0)

Ola Ghassan Hammoud
Master M2 Thesis: Hydrosciences in 2015

Effet de polluants Cu et As sur les biomarqueurs de Myriophyllum Alterniflorum en conditions eutrophe et oligotrophe

Safaa Houssein Nassar
Master M2 Thesis: Applied Plant Biotechnology in 2015

Device driver for the study of purifying operation valleys : synthesis and characterization of urban runoff

Jinan Moustafa Kassir
Master M2 Thesis: Hydrosciences in 2016

Phosphate Removal from Wastewater Using Dolomite as An Adsorbent

Nibal Ramzi Aridi
Master M2 Thesis: Hydrosciences in 2016

Geochemistry of Metallic Trace Elements in River Sediments: Case Study of Dam deposits of the Orne River

Hussein Kanbar
Thèse de docotrat: EDST - UL , Laboratoire Interdisciplinaire des Environnements Continentaux - Université de Lorraine

Metal pollution in riverine systems poses a serious threat that jeopardizes water and sediment quality, and hence river dwelling biota. So sediment management and pollution containment have become a great necessity, especially in times where industrial activities and global climate change are causing metal release and spreading by flooding events. Metallic contaminants are selectively transported in river compartments and deposited in river beds to form tens and even hundreds of years of sediment archive. The objectives of this PhD work are to reveal the geochemistry of metallic trace elements in industrially influenced sediments of the Orne River, to predict the capacity of metal release during flooding events (remobilization) and to study the speciation of metals, namely iron, zinc and lead at different hydrodynamic river conditions and redox states of vertical sediment profiles. Sediments of the river linear and vertical profiles are characterized and analyzed for various features, including particle size distribution, water content, physicochemical characteristics, elemental content (XRF, ICP-MS and ICP-OES), crystalized mineral phases (XRD), amorphous phases at micrometric levels (SEM and TEM) and speciation on a molecular level (XAS). Suspended particular matters from different sites along the Orne linear are also characterized to reveal the dynamics of metal transfer and deposition on one hand, and metal transport of bed sediments on the other, at different hydrodynamic river conditions.

Traitement physico-chimique du phosphore sur filtre sable/Fe0, avec application à un effluent industriel

Nathalie SLEIMAN
These de doctorat: EDST - UL, GRESE (Groupement de Recherche Eau Sol Environnement) - Université de Limoges

L’eutrophisation, est considérée comme la conséquence la plus immédiate sur l'environnement dans les sociétés contemporaines, suite à l’utilisation du phosphore. Quelque soit leur origine (domestique, industrielle ou agricole), les phosphates en présence de nitrates dans des eaux, créent un déséquilibre écologique important dans les écosystèmes aquatiques conduisant à l’eutrophisation. Le développement de la production algale et des végétaux supérieurs, se comporte comme une véritable pollution qui appauvrit le milieu en oxygène dissous et compromet l'usage des eaux. Le phosphore est le facteur limitant sur lequel il est possible de jouer efficacement pour réduire l’eutrophisation. Les traitements physico chimiques et biologiques sont les techniques les plus couramment utilisées pour l’élimination du phosphore. Cependant la complexité des traitements biologiques (avec la mise en œuvre de réacteurs anaérobie et aérobie) et le coût élevé des traitements physico-chimiques (sels de fer ou d’aluminium) limitent l’intérêt de ces procédés de traitement. Le fer de valence zéro, de faible coût, surtout utilisé pour la sorption des métalloïdes et métaux lourds, montre une bonne capacité de sorption vis-à-vis des phosphates. Le but de ce travail est d’étudier le piégeage du phosphore dans un réacteur continu, constitué d’une colonne garnie d’un support sable/limaille de fer. La mise en œuvre et le coût de ce type d’unité de traitement pourraient s’avérer compétitifs par rapport aux procédés de traitement utilisés actuellement. La formation des oxy/hydroxydes de fer à partir de la limaille de fer a été étudiée en batch. Dans le but d’étudier l’influence de l’aération et du vieillissement sur les oxy/hydroxydes de fer synthétisés, quatre conditions sont comparées : oxy/hydroxyde Aéré/Non Aéré et formé après 40h/6jours. Différentes techniques de caractérisation ont été utilisées pour comparer les différents échantillons tels DRX, RAMAN, MEB, FTIR, potentiel zêta, pHzpc, granulométrie... De plus, la capacité de sorption des phosphates par ces oxydes a été étudiée, via les modèles cinétiques (pseudo 1er et 2nd ordre) et les modèles de sorption (Langmuir, Freundlich…) dans le but d’évaluer et de comparer la capacité d’élimination des phosphates par ces différents oxy/hydroxydes. D’un autre part, différent essai en batch visant à étudier l’influence de différents paramètres sur l’élimination des phosphates par la limaille de fer ont été testés, tel les nitrates, sulfates, force ionique, matière organique, pH et autre. Suite aux essais en batch, un pilote est mis en place dans le but d’étudier l’élimination des phosphates par des colonnes contenant du sable (2-4mm) et de la limaille de fer (différents ratios 1% et 2%). Différentes modalités de montage sont comparées dans le but d’atteindre les conditions optimales de travail pour l’élimination des phosphates. Différents paramètres physico-chimiques sont suivis au cours du temps tel le pH, potentiel redox, concentration en fer dissous/colloïdal et fer particulaire, concentration en oxygène dissous et la concentration en phosphate. Une série de caractérisation du solide à différents niveaux auront lieu au temps final en démontant les colonnes pour mieux comprendre le fonctionnement du pilote mis en jeu. Des essais de désorption des phosphates par le support sont étudiés par la suite. Les performances d’élimination des phosphates sur un effluent contenant seulement du phosphore, puis sur un effluent dont la composition serait progressivement complétée afin de refléter celle de l’eau industrielle seraient comparées.

Phytomining of strategic trace metals in contaminated soils

Ali Kanso
These de doctorat: EDST - UL, Laboratoire Sols et Environnement - Université de Lorraine

Phytomining of metals is the economic use of phytoextraction of metals of interest by accumulating or hyperaccumulating plants. Initially developped for Ni, it may lead to economically profitable production of « green » metals for the industry associated with appropriate metal recovery (Tang et al., 2012 ; Barbaroux et al., 2012 ; Bani et al., 2013). Aims: The aims of this study are to screen potentials metals from selected contaminated soils that would be of economic interest (from both perspectives of market value and significant concentration in soils). Then, a second screening will be carried out to determine a certain number of plants that may achieve sufficient metal recovery yield. Some metal hyperaccumulators that are already known to hyperaccumulate several elements (i.e. Cd, Ni, Zn, Tl, As,…) will be teste along with newly discovered plants. Finally, field application of such plants will be carried out on two experimental sites in France and in Lebanon and the efficiency of phytomining will be assessed. The first site is contaminated by phosphate fertilizer industry in Lebanon; the second is a multi-contaminated plot in Lorraine which will be devoted to phytoextraction of pollutants.

Utilisation des biomarqueurs de Myriophyllum alterniflorum pour la détection précoce de pollution (Cu et As)

Maha Krayem
Thèse de doctorat: EDST - UL, GRESE (EA-4330) Groupe de Recherche, Eau, Sol, Environnement - Université de LIMOGES

De nombreuses méthodes permettent de surveiller la qualité de l’environnement, elles peuvent être distinguées en deux catégories: la détection des polluants par leur quantification, dans les milieux physiques et biologiques, d’une part et l’évaluation des effets des pollutions sur les organismes vivants, soit au niveau des individus, soit au niveau des populations et des communautés d’autre part. Ainsi, les méthodes d’analyse chimiques permettent de mesurer l’étendue de la contamination dans l’environnement en se basant seulement sur un nombre réduit de paramètres. Cependant ces techniques analytiques ne prennent pas en compte les effets des contaminants sur les organismes vivants, ni les effets de synergie qui peuvent exister entre les composés des milieux. D’où l’objectif de notre travail est d’obtenir des biomarqueurs directement et aisément utilisables et de disposer ainsi d’outils sensibles et spécifiques permettant la détection d’une pollution métallique en rivière, avant l’apparition d’effets néfastes sur cet écosystème. Dans un tel contexte, deux polluants sont étudiés dans cette thèse : un métalloïde, l’arsenic, et un métal : le cuivre, dans le but de mettre en évidence les effets toxiques de ces deux polluants sur un macrophyte aquatique Myriophyllum alterniflorum se trouvant en Rivière Vienne de la région Limousine en France. Cette étude est faite dans deux conditions trophiques (eutrophe et oligotrophe) et à différents niveaux d’organisation biologique (phénotypique, physiologique et biochimique) du macrophyte. Pour atteindre cet objectif, une série série d’expériences ont été réalisés: • Culture in vitro des plants de myriophylle en milieu MS pour assurer leur prolifération suivie par une culture en milieu Vienne (milieu synthétique dont la composition est très proche de celle de la rivière Vienne à Limoges- France) dopés à des concentrations de 100μg/L de Cu et As séparément. • Etude de l’impact des polluants sur le développement morphologique du myriophylle (Mesure des paramètres phénotypiques: longueur moyenne d’un entre-nœud, longueur totale moyenne du système racinaire, nombre moyen des ramifications chlorophylliennes, longueur totale moyenne des parties chlorophylliennes…) • physiologiques (Analyse des paramètres biologiques in vitro: activités respiratoire et photosynthétique, les concentrations en chlorophylle a, b et en caroténoïdes du Myriophyllum alterniflorum). • Détermination des teneurs des métaux dans le milieu par ICP-MS (Inductively Coupled Plasma Mass Spectrometry) ainsi que les concentrations de Cu et As dans la plante par SAA-four. • Etude de l’impact des polluants sur les biomarqueurs physiologiques comme les intensités respiratoires et photosynthétiques, le potentiel osmotique • Etude de l’impact des polluants sur les biomarqueurs biochimiques comme la concentration en peroxyde d’hydrogène, la concentration en chlorophylle a, b et des caroténoïdes. Ainsi on a pu identifier trois biomarqueurs qui peuvent nous permettre de détecter une pollution par As et Cu et qui sont la concentration en H2O2, la disparition des ramifications chlorophylliennes, ainsi que les concentrations en pigments chlorophylliens. Ce travail in vitro, est suivi par une série d’expérimentations en système ouvert dans des mésocosmes (système d’aquarium) afin d’étudier l’effet des conditions hydrodynamiques et de ces 2 polluants Cu et As sur ce macrophyte aquatique. Cette partie de travail, a pour objectif de mieux rapprocher des conditions réelles dans lesquelles se trouvent le plants de myriophylle en rivière Vienne. Au niveau Valorisation scientifique des résultats obtenues dans les deux premiers années, un article est soumis, et un autre est en cours de rédaction.

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