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Gauthier Arnaud
Professeur des Universités (en détachement)
Laboratoire de Génie Civil et géo-Environnement (LGCgE)
UFR des Sciences de la Terre

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Université de Lille - Sciences et Technologies

Bâtiment SN5

Avenue Paul Langevin

59655 Villeneuve d'Ascq Cedex


Autres Fonctions

Responsable Spécialité Géosciences (Master Environnement)

Responsable Parcours Professionnel M2 GEOLIN


Thèmes de Recherche :

La thématique de recherche que je développe porte sur la réactivité physico-chimique des matériaux et le comportement des métaux qui y sont associés.

Les deux grands axes de recherche que je mène actuellement sont donc les suivants :

(i) L’identification des mécanismes d’altération de matrices vitreuses,

(ii) La compréhension des processus d’interaction entre métaux et plantes dans un sol.

Le premier volet porte sur la durabilité chimique de matériaux essentiellement vitreux (déchets vitrifiés, scories métallurgiques) au travers d’une étude conjointe du solide et de la solution. L’étude des solutions d’altération a pour but de mieux comprendre les modes et les cinétiques de dissolution de la matrice. Elle permet en outre de suivre le comportement des métaux lourds initialement présents dans le verre. L’évolution de la surface du matériau est également prise en compte. En effet cette interface réactionnelle est en perpétuelle évolution au cours de l’altération. La compréhension des processus de formation et de maturation de la pellicule d’altération s’avère essentielle afin notamment de suivre l’incorporation de métaux lourds dans des phases néo-formés, ou bien encore lors de la polymérisation du squelette siliceux.

L’ensemble des résultats obtenus permet par le biais de codes de calculs géochimiques (CHESS, PHREEQC) de modéliser cette altération afin de prédire à moyen et long terme le comportement du verre.

 

Le second axe de recherche concerne l’étude de la spéciation des métaux dans le sol, ainsi que du comportement de ceux-ci au voisinage des racines de plantes hyperaccumulatrices. L’utilisation de plantes dans une optique de décontamination des friches industrielles, polluées notamment par des métaux lourds, tend à se développer (phytoremédiation). L’étude des interactions possibles entre les parties souterraines des plantes et le substrat pollué se révèle indispensable afin de comprendre les modifications en terme de structuration du sol (porosité, chemin préférentiel d’écoulement), mais également en terme de spéciation des éléments traces métalliques. Les modifications de pH, d’Eh à l’interface racine-sol pouvant en effet conduire à une remobilisation partielle ou totale de ces espèces.

 


Mots Clés :

Altération - Verre - Métaux lourds - Pollution - Phytoremédiation 


Publications :

Publications récentes :

  • Gauthier, A., Thomassin, J.H. Synthesis of hydroxyapatite during glassy matrix dissolution: Influence of their chemical composition. International Journal of Applied Ceramic Technology 2007, 4, 367-377. (IF : 1,488)
  • Seignez, N., Gauthier, A., Bulteel, D., Buatier, M., Recourt, P. Damidot, D., Potdevin, J.L. Effect of Pb-rich and Fe-rich entities during alteration of a partially vitrified metallurgical waste. Journal of Hazardous Materials 2007, 149, 418-431. (IF : 2,975)
  • Seignez, N., Gauthier, A., Bulteel, D., P. Damidot, D., Potdevin, J.L. Leaching of lead metallurgical slag and pollutant mobility far from equilibrium conditions. Applied Geochemistry 2008, 23, 3699-3711. (IF : 1,857)
  • Seignez, N., Gauthier, A., Mees, F., Brunel, C., Potdevin, J.L. Development of plant roots network in polluted soils: A X-Ray Computed Microtomography investigation. Water, Air & Soil Pollution 2009 (in press). (IF : 1,398)
  • Dubois, M., Monnin, C., Castelain, T., Coquinot, Y., Gouy, S., Gauthier, A., Goffé, B. Investigation on the H2O-NaCl-LiCl system: A synthetic fluid inclusion study and thermodynamic modeling from 50 to 100°C and up to 12 mol/kg. Economic Geology 2010 (accepted) (IF : 1,794)

Enseignements :
  • Hydrogéologie : Licence 3ème année
  • Caractérisation des matériaux : Master 1ère année
  • Ecoulements et transports : Master 1ère année
  • Sites et sols pollués : Master Pro
  • Valorisation des Matériaux : Master Pro
  • Interaction fluide-roche : Master Recherche

Mise à jour le 17/05/2010