Devenir de la pollution métallique drainée par les eaux pluviales : influence du compartiment microbien et des alternances de dessiccation-réhumectation sur le transfert du zinc dans la zone non saturée du sol

par Jérôme Crosnier

Thèse de doctorat en Sciences. Analyse et modélisation des systèmes biologiques

Sous la direction de François Jacob.

Soutenue en 1999

à Lyon 1 .

Le jury était composé de François Jacob.

mots clés

• Sols -- Pollution par les métaux lourds
• Eaux pluviales
• Sols -- Teneur en zinc
• Humidité du sol
• Sols -- Microbiologie

Résumé

Les eaux pluviales sont, apres ruissellement, des solutions complexes chargees en contaminants. Parmi eux, les metaux lourds (en particulier le zinc) font l'objet d'une grande attention. Pour faire face aux problemes hydrologiques et sanitaires que pose l'assainissement pluvial dans les zones urbanisees, de nouvelles solutions, alternatives aux techniques classiques sont developpees. On trouve parmi elles les bassins d'infiltration - capables d'evacuer d'importants volumes d'eaux pluviales et dont la surface d'infiltration, le sol, est considere comme un bon filtre de la pollution. Les caracteristiques du sol sont neanmoins susceptibles d'evoluer dans le temps sous l'action de proprietes intrinseques (activite microbienne, par exemple) ou de facteurs environnementaux tels que le climat (alternances de dessiccation/ rehumectation). Le travail de recherche consiste a etudier plus particulierement le role du compartiment microbien et des alternances de dessiccation/ rehumectation sur la mobilite du zinc (5 et 20 mg zn/l) dans la couche superficielle du sol. Des experimentations en reacteurs fermes (batchs) et en colonnes (en conditions non saturees) ont ete conduites sur trois sites : isle d'abeau (isere), un sol alcalin a texture sableuse ; la cote saint andre (isere) et thurins (rhone), deux sols plus acides. La stimulation de l'activite de la microflore autochtone par un milieu nutritif peu complexant du zinc entraine pour les trois sols une remobilisation du metal. En batch, elle est le resultat de l'acidification provoquee par certains organismes heterotrophes, dont certains sont responsables d'un processus de nitrification. Dans les experiences en colonnes, elle resulterait davantage d'une amplification du transport particulaire sous l'action de certains metabolites microbiens. L'exposition prealable des echantillons a des alternances de dessiccation/ rehumectation n'influe pas significativement sur le transfert du zinc dans le sol alcalin a texture sableuse mais, par contre, joue, pour les deux autres sites, un role important qui depend avant tout de la nature et de la quantite tant de la fraction argileuse que de la matiere organique (active ou non).

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