Etude de l'adsorption/désorption de polluants organiques dans les sols : Approche méthodologique et application au pentachlorophénol et aux hydrocarbures aromatiques polycycliques

par Rémy Bayard

Thèse de doctorat en Sciences et techniques du déchet

Sous la direction de Rémy Gourdon.

Soutenue en 1997

à Lyon, INSA , dans le cadre de École Doctorale de Chimie (Lyon) , en partenariat avec École Doctorale de Chimie (Lyon) (laboratoire) .

Le jury était composé de Rémy Gourdon.


  • Résumé

    Bien que les techniques de traitement biologique in-situ soient attrayantes, leur mise en œuvre se heurte souvent à la difficulté de prédire correctement leur efficac1te i partir des essais en laboratoire. Leur efficacité dépend entre autre des interactions abiotiques entre les polluants organiques et les sols. Notre travail a porté une attention particulière aux méthodologies d'étude permettant de décrire les phénomènes d’adsorption des polluants organiques hydrophobes dans les sols. - Trois polluants modèles (pentachlorophénol. Naphtalène et phénanthrène) ainsi que plusieurs fractions de sols et des sols de référence ont été sélectionnés pour notre étude qui s’est déroutée en trois étapes : - Etude en milieu dispersé d'une pan des équilibres de panage des polluants entre la phase liquide et la phase solide et d'autre part des cinétiques de déplacement de ces équilibres. Ce travail a été complété par l’étude de l’influence de la présence d’autres polluants organiques sous différentes formes. - Caractérisation de l'état (localisation) des composés organiques adsorbés dans les sols à l'aide des essais d'extraction en C02 supercritique –Etude de l’absorption au naphtalène sur colonnes de sol saturé en eau et de l’influence de la présence de goudron sur la rétention du polluant. Les résultats obtenus confirment que l’adsorption des polluants hydrophobes a lieu essentiellement sur la matière organique des sols nous suggèrent également la présence dans le sol de deux catégories de sites d'adsorption l’une correspond. à des sites externes 1ux micro-agrégats du sol, sur lesquels l’adsorption est instantanée, et l’autre correspondant à des sires internes pour lesquels l' adsorption est cinétiquement limitée par la diffusion moléculaire intra-agrégat. Ils tendent donc à conforter les modèles d’adsorption dits « à double compartiment ». La répartition des sites dépend de la nature et du degré de maturation ( « âge ») de la matière organique.

  • Titre traduit

    Adsorption/desorption studies of organic pollutants in soil : Methodological approach and application to pentachlorophenol and polynuclear aromatic hydrocarbons


  • Résumé

    Although in situ bioremediation technologies are extremely attractive for the treatment of polluted soil, their application is not easy due to the difficulty to predict their efficiency from laboratory. Among other factors, their efficiency depends on the abiotic interactions between organic pollutants and soils which are the subject of this work. Methodological aspects have been examined for the description of adsorption phenomena of hydrophobiec organic pollutants. Three pollutants (pentachlorophenol, naphtalene and phenanthrene) and several soil fractions and model soils have been selected. The study has been conducted in three steps: - Batch studies to describe the sorption equilibrium and investigate the kinetics. This work has been completed by the study of the effect of organic pollutants present in different forms. - Evaluation of the localization of adsorbed organic pollutants in the soil using C02 supercritical extraction, - Studies of naphtalene adsorption studies in water saturated soil columns and evaluation of the influence of the coal tar on naphtalene retention. The results confirm that the adsorption of hydrophobic pollutant essentially takes place on soil organic matter. The adsorption can be described using a double sites model, considering the sites repartition between the external surface of soil micro aggregates (with instantaneous adsorption) and the internal compartment inside de micro aggregates (with rate limited adsorption). The site distribution depends on the nature of the soil organic matter.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (231 p.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr.

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  • Bibliothèque : Institut national des sciences appliquées (Villeurbanne, Rhône). Service Commun de la Documentation Doc'INSA.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : C.83(2027)
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