Cette UE de remise à niveau (en chimie ou biologie selon les prérequis de l’étudiant(e)) a lieu sur les deux premières semaines du semestre impair afin de revoir, dans ces disciplines, les bases indispensables aux autres UE des parcours du Master.

Remise à niveau en Chimie :

• Rappels d’atomistique : structure de l’atome, configuration électronique des atomes et des molécules, géométrie des molécules ; lien vers la spectroscopie et la spectrométrie
• En solution aqueuse : rappels et applications environnementales ou analytiques des réactions acide-base, d’oxydo-réduction, de précipitation et de complexation.

Ou

Remise à niveau en Biologie :

• Biologie moléculaire : structure des acides nucléiques, constitution des génomes, réplication, transcription, traduction, séquençage, comparaison des gènes et applications, PCR et applications en microbiologie environnementale, hybridation in situ.
• Microbiologie : introduction aux grands domaines du vivant, structure et métabolisme des microorganismes procaryotes et eucaryotes inférieurs, notions des techniques en microbiologie
• Écologie microbienne : grands cycles biogéochimiques, notions de techniques en écologie microbienne.

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L’objectif de ce cours est de permettre aux étudiants n’ayant peu ou pas de connaissance en statistique d’acquérir rapidement les bases de l’analyse statistique appliquée à la chimie et aux sciences du vivant. Les notions suivantes seront abordées :

• Fluctuations d'échantillonnage.
• Estimateurs usuels
• Intervalles de confiance.
• Principe des tests statistiques.
• Comparaison de moyennes.
• Régression linéaire.

Il se peut que les enseignants de l’UE estiment qu’un étudiant a le niveau suffisant pour ne pas avoir besoin de suivre l’UE. Dans ce cas précis, l’étudiant pourra être dispensé de cours mais devra mener à bien un projet d’analyse de donnée qui sera évalué par le rendu d’un rapport écrit en fin de semestre.

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Course summary :

• Sampling: definition and environmental context, different types of samples, strategies, Quality control and errors, sampling techniques, sampling for analysis of various elements, stability and storage of the samples.

• Sample preparation: liquid samples (filtration, extraction), solid samples (grinding, sieving, freeze-drying, stabilization), solubilization of the sample (mineralization, extraction).
• On-site and basic analyses: Field measurements and analyses, Physical and physico-chemical measurements, Water inorganic composition, Overall organic pollution parameters, Nitrogen and phosphorus pollution.
• One-day field work.

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Sommaire du cours :

• Echantillonnage: définition et contexte environnemental, les différents types d’échantillons, les stratégies, la contrôle qualité et les erreurs, les techniques d’échantillonnage, échantillonnage pour analyse de divers éléments, stabilité et stockage des échantillons prélevés.
• Préparation des échantillons : échantillons liquides (filtration, extraction), échantillons solides (broyage, tamisage, lyophilisation, stabilisation), mise en solution de l’échantillon (minéralisation, extraction).
• Analyses sur site et analyses de base : Mesures et analyses de terrain, Mesures physiques et physico-chimiques, Les titres de l’eau, Les paramètres globaux de pollution organique, Pollutions azotée et phosphorée.
• Sortie terrain

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Préparation à la certification en anglais, Test of English for International Communication (TOEIC).

Le TOEIC mesure les compétences de compréhension écrite et orale pour les niveaux débutant à avancé et détermine si une personne peut communiquer en anglais efficacement et avec aisance dans un contexte professionnel.

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1-     Concepts introductifs

Notions de boucle microbienne, chaîne trophique, flux entre les compartiments, étapes clés d’un cycle biogéochimique

2-     Cycle du carbone

Présentation et illustration au travers d’exemples, cycle du carbone dans différents environnements

3-     Cycle de l’azote

         Assimilation et production des composés azotés, cycle dans écosystèmes naturels

4-     Cycle du soufre

         Production des sulfures et sulfates, cycle dans écosystèmes naturels

5-     Cycle des métaux

Cycle du fer et du manganèse

6-     Cycle du phosphore

Applications, exemple milieu marin

Les cours abordent les notions et concepts sur le rôle des microorganismes dans les cycles biogéochimiques.

Ces notions sont également abordées par l’étude de cas et analyses de publications, dont la préparation et le rendu oral seront l’objet du contrôle continu de l’UE. La réflexion autour des notions et concepts acquis, ainsi que l’esprit critique et de synthèse, seront évalués par un examen écrit.

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• Méthodes, modèles et grandeurs des procédés séparatifs :

- Définition, principe, historique et domaine d’application

- Grandeurs (constantes d’équilibre, rétention, sélectivité, efficacité)

• Approche thermodynamique et cinétique des équilibres aux interfaces gaz/liquide/solide :

- Isothermes de sorption

- Thermodynamique des échanges

• Analyse de données obtenues par procédés séparatifs :

-Analyse qualitative

-Analyse quantitative

• La chromatographie en phase gazeuse :

- Appareillage (injecteur, four, détecteur…)

- Grandeurs spécifiques

- Type de chromatographie (colonne remplie ou capillaire, adsorption ou partage…)

- Domaine d’application

• La chromatographie en phase liquide :

- Appareillage (injecteur, four, détecteur…)

- Grandeurs spécifiques

- Type de chromatographie (Phase inverse, phase normale, Echange d’ions, Appariement d’ions, Chiralité, Affinité, Exclusion stérique…)

- Domaine d’application

• Methods, models and sizes of separation processes:

- Definition, principle, history and field of application

- Quantities (equilibrium constants, retention, selectivity, efficiency)

• Thermodynamic and kinetic approach to balances at gas/liquid/solid interfaces:

- Sorption isotherms

- Thermodynamics of exchanges

• Analysis of data obtained by separation processes:

-Qualitative analysis

-Quantitative analysis

• Gas phase chromatography:

- Equipment (injector, oven, detector, etc.)

- Specific quantities

- Type of chromatography (packed or capillary column, adsorption or partition, etc.)

- Application domain

• Liquid phase chromatography:

- Equipment (injector, oven, detector, etc.)

- Specific sizes

- Type of chromatography (reverse phase, normal phase, ion exchange, ion pairing, chirality, affinity, steric exclusion, etc.)

- Application domain

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This course focuses on the study of the localization and speciation of chemical elements in environmental and biological samples using so-called direct techniques, i.e. which do not require chemical extraction step(s). It is thus possible to work directly on the solid phase. Part of the course is dedicated to techniques for obtaining localization information by chemical imaging (electron microscopies, X-ray microfluorescence...), and speciation by X-ray absorption spectroscopy (XANES, EXAFS) and X-ray diffraction. The other part of the course is dedicated to the conditions of sample preparation and analysis, which is a key factor in this approach. The course is accompanied by TD/TP. Concrete examples of the application of these techniques in the field of the environment illustrate the course.

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• Introduction à la chimie environnementale des micropolluants organiques en milieu aquatique,
• Analyse des micropolluants organiques : prétraitement de l’échantillon et méthodes d’analyse,
• Etude de quelques familles de micropolluants : pesticides, HAP, organométalliques, détergents, perturbateurs endocriniens.

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Travail pratique sur une étude de cas :

• Analyses microbiologiques d'un cours d'eau (transect amont-aval)
• Mise en place d’une colonne de Winogradsky, étude du fonctionnement de cette colonne. Impact d’une contamination organique.
• Rédaction d'un mémoire sur la base des résultats acquis

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