Etude des mécanismes de rétention et de transfert des polluants non miscibles dans les sols fins non saturés

par Pascale Alzoghbi-Massaad

Thèse de doctorat en Géotechnique

Sous la direction de Pierre Delage.

Soutenue en 2001

à l'Ecole Nationale des Ponts et Chaussées .

  • Titre traduit

    Study of the mechanisms of retention and transfer of the non miscibles polluants in the unsaturated fine soils


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  • Résumé

    Les préoccupations accrues liées aux problèmes des sols pollués par les hydrocarbures de sources anthropiques (transport routier et fluvial, effluents industriels, extraction et transport du pétrole, chauffage) ou naturelles (feux de forêt), ont conduit à s'intéresser à ce type de pollution. Lorsqu'un produit pétrolier est malencontreusement déversé à la surface du sol, il s'infiltre en traversant d'abord la zone non saturée pour atteindre la zone saturée, affectant ainsi la qualité de la nappe phréatique. Par évaporation certains composants volatiles peuvent également polluer l'air. Le but de ce travail est d'étudier les mécanismes de rétention et du transfert d'un polluant hydrocarboné dans la zone non saturée, qui constitue l'interface entre l'atmosphère et la nappe phréatique. L'étude est réalisée sur un limon des Plateaux de l'Est parisien (limon de Jossigny) compacté, le polluant utilisé étant un hydrocarbure désaromatisé(Soltrol 170). Des cellules de rétention triphasiques originales ont été développées afin de permettre la détermination de la courbe de rétention en huile des échantillons de limon compacté non saturé, ainsi que l'étude du transfert de l'hydrocarbure lorsque trois fluides coexistent au sein de l'espace poreux du sol (eau /air /huile). Cette étude a été complétée par une étude microstructurale qui a mis en évidence l'augmentation de la macroporosité due à l'infiltration du polluant. Des essais de résistance à la compression simple nous ont permis d'identifier les trois mécanismes d'interaction possibles entre le polluant et le sol non saturé. A faibles densité et degré de saturation, le polluant peut se trouver en contact direct avec les minéraux argileux, ce qui engendre un raidissement du matériau. A une densité moyenne, c'est la capillarité qui caractérise les interactions entre fluides. A forte densité, le comportement du sol est conditionné par le piégeage de l'air. Nous avons réalisé une analyse numérique à l'aide d'un code calcul développé au CERMES(UDAM), pour simuler le transfert du polluant dans un massif de sol, et ceci grâce à l'intégration des paramètres nécessaires déterminés par les essais expérimentaux. Cette approche numérique a montré que le débit joue un rôle important sur le transfert du polluant dans les sols.

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Informations

  • Détails : 1 vol. (189 f.)
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. 95 réf.

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