Doctorante/doctorant Caractérisation Et Origines

Il y a 2 mois

Douai, France Institut Mines-Télécom Temps plein

**Unité : Centre d’Enseignement, de Recherche et d’Innovation « Energie et Environnement » (CERI EE)**

**Supervision**: Prof. Véronique RIFFAULT (Directrice de thèse), Dr. Aude BOURIN et Dr. Esperanza PERDRIX (encadrantes)

**Nature de l’emploi : CDD de 36 mois**

**Lieu de travail : Douai, campus Bourseul**

**Contexte**:
Ecole sous tutelle du ministère de l’économie, des finances et de la souveraineté industrielle et numérique, IMT Nord Europe est née en 2017 de la fusion de Télécom Lille et de l’Ecole des Mines de Douai. Elle compte aujourd’hui parmi les plus Grandes écoles d’ingénieurs au Nord de Paris avec plus 2200 élèves, dont un quart d’apprentis, plus de 600 diplômés par an et un réseau de 15 000 diplômés. Elle fait partie de l’Institut Mines Télécom, premier groupe public de Grandes écoles d’ingénieurs et de management de France, et est partenaire de l’université de Lille. IMT Nord Europe a 3 missions principales : former des ingénieurs responsables aptes à résoudre les grandes problématiques du XXIe siècle ; mener des recherches débouchant sur des innovations à haute valeur ajoutée ; soutenir le développement des territoires notamment en facilitant l’innovation et les créations d’entreprises. Parfaitement localisée au carrefour de l’Europe, entre Paris (1h), Londres (1h30), Bruxelles (1h30) et Amsterdam (3h30), IMT Nord Europe - grande école d’ingénieurs et centre de recherche - est au cœur des grandes transformations écologiques, énergétiques, industrielles et numériques.

Localisée sur 2 sites principaux d’enseignement et de recherche, à Lille et à Douai, IMT Nord Europe s’appuie sur plus de 20 000m² de laboratoire pour développer un enseignement de haut niveau et une recherche d’excellence dans les domaines suivants:

- Systèmes Numériques
- Energie Environnement
- Matériaux et Procédés

**Descriptif du projet de thèse****:
La thèse porte sur les espèces atmosphériques d’azote réduit (ammoniac et nitrate d’ammonium), espèces clés menant à la formation de particules secondaires impactant fortement la qualité de l’air dans les Hauts-de-France. D’origine essentiellement agricole, ces espèces peuvent être émises localement (ex : épandages) ou transportées sur de longues distances jusqu’à leur dépôt, en particulier par les pluies. Les objectifs de la thèse sont : (1) d’améliorer la mesure des concentrations et dépôts des espèces azotées atmosphériques, (2) de développer une méthode pour quantifier leurs origines locale et transportée en se basant sur des mesures de NH3 par satellite et en surface, afin de mieux comprendre comment réduire les concentrations de particules dans l’air et augmenter l’efficacité de la fertilisation agricole.

Pour ce faire, dans un premier temps, plusieurs campagnes de mesure de courtes durées permettront d’étudier à la fois les niveaux de concentration atmosphérique et les dépôts humides d'ammoniac et d'ammonium. Une attention particulière sera portée à la détermination de la répartition gaz-aérosol des espèces azotées afin de mieux caractériser les processus de formation et de transport de ces deux phases. Plusieurs systèmes de mesure avec des fréquences temporelles variées seront testés et utilisés : système CEH Delta, instrument Metrohm MARGA et analyseur Picarro NH3. Les dépôts seront déterminés à la fois en phase liquide et en phase particulaire en fonction de la fréquence du préleveur afin de mieux caractériser les mécanismes impliqués. Ces systèmes seront d'abord colocalisés sur un site rural commun (site en Picardie en collaboration avec Atmo Hauts-de-France et la Chambre d’Agriculture des Hauts-de-France dans le cadre du projet ADEME AQACIA CAPARA) afin de déterminer leurs limites métrologiques en fonction de l'échelle de temps considérée. Ensuite, certains instruments seront sélectionnés et déployés simultanément sur trois sites différents avec des typologies allant du périurbain (plateforme ATOLL, Installation Nationale de l’infrastructure de recherche européenne ACTRIS), au rural (site en Picardie) jusqu’au fond naturel régional (site EMEP-MERA à Revin, dans les Ardennes françaises).

Dans un second temps, le traitement des données combinera les mesures in situ de dépôt et de concentration, les rétro-trajectoires des masses d'air, les informations satellitaires et les inventaires d'émissions. Il se basera sur la modélisation statistique sources-récepteur. Ce traitement de données avancé sera développé pour déterminer les origines des espèces azotées mesurées sur les sites de mesure, en tenant compte des phénomènes pouvant survenir pendant le transport de ces espèces, relativement réactives et solubles dans les précipitations. Les origines identifiées pour les différents sites seront comparées entre elles ; leurs éventuelles différences seront a