Etude multi-echelles du fonctionnement hydrodynamique et microbiologique d'un sol soumis a un apport de solutes : application a l'ammonium et au 2,4-d

par CELINE PALLUD

Thèse de doctorat en Sciences et techniques

Sous la direction de JEAN-PAUL GAUDET.

Soutenue en 2000

à Grenoble 1 .

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  • Résumé

    La comprehension des mecanismes impliques dans le devenir des polluants dans le sol est necessaire pour prevoir les risques et elaborer des strategies de bioremediation. Elle implique une etude pluridisciplinaire comprenant hydrologie, microbiologie, physico-chimie. Le travail cible le transport hydrodispersif, les interactions physico-chimiques et la transformation/degradation de nh 4 + et du 2,4-d ainsi que la distribution spatiale des bacteries dans un sol brun lessive sous culture. L'approche choisie est une etude a differentes echelles en dynamique sur des colonnes de sol permettant un controle des conditions initiales et aux limites et le decouplage des phenomenes. Les resultats experimentaux de 2 traceurs de l'ecoulement (br et 1 8o) confrontes a des courbes simulees ont permis de mettre en evidence une forte exclusion anionique. Le fonctionnement hydrodispersif est tres reproductible entre colonnes et la variabilite spatiale de la teneur en eau et de la porosite est faible. Les interactions entre le 2,4-d et le sol sont faibles. Apres apport d'nh 4 +, le fonctionnement microbien se stabilise rapidement, au contraire du 2,4-d. Une forte heterogeneite inter-colonnes du fonctionnement biologique est observee et s'explique par la variabilite spatiale a l'echelle plus fine (cm 3). Les 2 groupes bacteriens semblent occuper les compartiments ou leur substrat respectif se localise majoritairement : les bacteries degradant le 2,4-d et le groupe de nitrosomonas sont preferentiellement dans l'externe a l'inverse du groupe de nitrobacter dans l'interne. Une methode novatrice d'analyse/modelisation de la distribution des bacteries a l'echelle sub-millimetrique montre que les micro-habitats sont groupes et, suite a l'apport de 2,4-d, l'augmentation de la population degradante s'accompagne d'un envahissement spatial permettant probablement une meilleure interception du substrat. Ce comportement spatial a permis dans certains cas d'expliquer une meilleure degradation du substrat.

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Informations

  • Détails : 260 p.
  • Annexes : 297 ref.

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