Re-mobilisation des hydrocarbures aromatiques polycycliques de terres industrielles de cokerie et mécanismes impliqués dans le "vieillissement" du fluoranthène

par Sandrine Vessigaud

Thèse de doctorat en Sciences agronomiques

Sous la direction de Michel Schiavon et de Corinne Perrin-Ganier.

Soutenue le 28-02-2007

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL , dans le cadre de RP2E - Ecole Doctorale Sciences et Ingénierie des Ressources, Procédés, Produits, Environnement , en partenariat avec Laboratoire sols et environnement (laboratoire) .

Le président du jury était Marie-Odile Simonnot.

Le jury était composé de Michel Schiavon, Corinne Perrin-Ganier, Marie-Odile Simonnot, Rémy Gourdon, Guy Soulas, Laurence Belkessam, Sébastien Denys.

Les rapporteurs étaient Rémy Gourdon, Guy Soulas.


  • Résumé

    Les HAP font partie de la classe des polluants organiques persistants dans les sols. Dans le cadre de la réhabilitation d'anciennes friches industrielles, il est nécessaire de comprendre l'origine de leur forte rétention et de connaître leurs possibilités de re-mobilisation à l'eau. Pour cela, une évaluation du potentiel de re-mobilisation à l'eau de matrices industrielles polluées a été réalisée sur 6 mois à l'aide de réacteurs fermés dont la solution est renouvelée mensuellement. Des expériences d'adsorption/désorption du 14C-fluoranthène sur ces mêmes matrices ainsi que sur une terre agricole ont confirmé que le fluoranthène s'adsorbe par interaction hydrophobe. L'affinité exceptionnelle des HAP pour les matrices présentant une pollution amassée est associée à leur re-mobilisation limitée par le faible contact de l'eau avec les surfaces de ces matrices hydrophobes. Notre étude met également en évidence la désorption plus lente de HAP "natifs" par rapport à des HAP ajoutés récemment, traduisant une modification du comportement de HAP au cours du temps. Afin de comprendre les mécanismes impliqués dans ce "vieillissement" au sein de terres industrielles, une expérience d'incubation de petites colonnes de sol, contaminées par du 14C-fluoranthène, a été conduite sur 6 mois. Dans les matrices à pollution amassée, le fluoranthène reste sous une forme extractible. Dans les matrices présentant une pollution moins importante et non amassée, le devenir des résidus du 14C-fluoranthène est contrôlé par l'activité de la microflore. Il est montré en particulier que les produits de dégradation sont en effet plus mobiles et peuvent pénétrer dans la porosité et y être séquestrés

  • Titre traduit

    Remobilization of polycyclic aromatic hydrocarbons of industrials soils from coke plants and mechanisms involved in the ageing of fluoranthene


  • Résumé

    PAH are persistent organic pollutants in soils. In the framework of industrial waste lands rehabilitation, one needs to understand the reasons of their strong retention and to assess their potential for water remobilization. For these purposes, the remobilization potential of industrial polluted matrices was assessed during 6 months in closed reactors with a monthly renewal of the solution. Adsorption / desorption experiments with 14C-fluoranthene on the same matrices and an agricultural soils confirmed the adsorption of fluoranthene by hydrophobic interaction. The PAH dramatic affinity for matrices containing pure organic phases is combined with their hindered remobilization due to the low surface contact with water of these hydrophobic matrices. Our work also pointed out desorption differences between native and a lab-added PAH, indicating modifications of PAH behaviour in soils. In order to understand the mechanisms involved in this "ageing" in industrial soils, an incubation experiment was conducted during 6 months with small soil columns spiked with 14C-fluoranthene. In matrices containing pure organic phase, fluoranthene remained in an extractable state. In less polluted matrices containing a diffuse pollution, fluoranthene fate was controlled by microflora activity. Our results demonstrated in particular that degradation products that are more mobile than the parent compound can diffuse in the porosity and be sequestered within


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