Processus d’agrégation dans un technosol : contribution des constituants anthropiques (oxydes de fer, laitiers, HAP, ETM) à la formation des associations organo-minérales, Aggregation processes in a technosol : contribution of the anthropic constituents (slag, iron oxides, HAP, ETM) in the formation of organo-mineral associations

Marie-France Monsérié

Description

Sous la direction de Jean-Louis Morel, Françoise Watteau
Thèse soutenue le 30 octobre 2009: INPL
Le nombre croissant de sites affectés par la présence de matériaux technogéniques rend nécessaire l’étude du (bio)fonctionnement des Technosols, qui s’y développent. Un matériau technogénique, issu d’une ancienne friche industrielle de cokerie et présentant une multipollution en HAP et en métaux a été disposé dans des parcelles lysimétriques pour une étude in situ (site d’Homécourt, www.gisfi.fr). La caractérisation morphologique et analytique à différentes échelles du matériau initial nous a permis d’y définir, en analogie avec la classification pédologique standard, la présence (1) de constituants primaires tels que quartz, oxydes de fer, gypse et matières organiques anthropiques, (2) de pseudo-sables technogéniques, soit des laitiers, (3) d’agrégats technogéniques stables à l’eau (12% de la masse du sol) néoformés grâce au rôle agrégeant de la fraction fine (0-20µm). Matières organiques anthropiques et ETM (Zn Pb, Ba) contribuent à la formation de ces associations organo-minérales. Ce matériau d’origine anthropique, tout spécifique qu’il soit, contient des constituants minéraux et organiques capables de s’associer et donc susceptibles, au même titre que ceux des sols naturels, d’évoluer sous l’effet des facteurs pédogénétiques et former ainsi un technosol. Si les deux années d’expérimentation n’ont pas été suffisantes pour mettre en évidence une modification de la stabilité structurale de ce jeune Technosol, les résultats y soulignent l’impact des plantes colonisatrices et de la microflore rhizosphérique sur la formation d’associations organo-minérales. L’activité biologique est donc un facteur clef d’évolution de ces sols
-Technosol
-Laitiers
-Hydrocarbures aromatiques polycycliques
-Éléments trace métalliques
-Agrégation
-Stabilité structurale
-Activité biologique
-Fractionnements granulodensimétriques
-Caractérisation morphologique et analytique
The increasing number of sites affected by the presence of technogenic materials makes necessary the study of (bio)functioning of Technosols, developed there. A technogenic material, resulting from an old industrial coking plant and presenting a multipollution of HAP and metals was laid out in lysimetric pieces for an “in situ” study (site of Homécourt, www.gisfi.fr). The morphological and analytical characterization at different scales of initial material enabled us to define, in analogy with standard pedological classification, the presence (1) of primary constituents such as quartz, iron oxides, gypsum and anthropic organic matters, (2) of technogenic pseudo-sands, like slags, (3) of water-stable technogenic aggregates (12% of the soil mass), generated through the aggregating role of the fine fraction (0-20 µm). Anthropic organic matter and ETM (Zn Pb, Ba) contribute to the formation of these organo-mineral associations. This material of anthropic origin, while it is specific, contains mineral and organic components able to aggregate and is thus, as well as natural soils, able to develop under the influence of pedogenic factors to form a Technosol. If the two years of experimentation were not sufficient to highlight a modification of the structural stability of this young Technosol, the results underline there the impact of the colonizing plants and the rhizospheric microflora on the formation of organo-mineral associations. The biological activity is thus a key factor of evolution of these soils
-Technosol
-PAHs
-Aggregation
-US and water stability
-Granulodensimetric fractionation
-Metal trace elements
Source: http://www.theses.fr/2009INPL065N/document

Sujets

• Hydrocarbure aromatique polycyclique

Informations

• Publié par: Thesee
• Nombre de lectures: 60
• Langue: Français
• Poids de l'ouvrage: 10 Mo

Extrait

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INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE
Ecole Nationale Supérieure d’Agronomie et des Industries Alimentaires
Ecole Doctorale Ressources, Procédés, Produits et Environnement
Laboratoire Sols et Environnement INPL (ENSAIA)/INRA UMR 1120


Thèse


Présentée en vue de l’obtention du titre de DOCTEUR DE L’INPL
Spécialité : Sciences Agronomiques



Processus d’agrégation dans un technosol : contribution des
constituants anthropiques (oxydes de fer, laitiers, HAP, ETM)
à la formation des associations organo%minérales


Par :
Marie%France MONSERIE

Soutenue le 30 octobre 2009


Claire CHENU, Professeur, AgroParisTech (UMR BIOEMCO) présidente
Cécile DELOLME, Enseignant2Chercheur, ENTPE (LSE) rapporteur
Philippe MARION, Professeur, INPL (ENSG) invité
Marie2Odile SIMONNOT, Professeur, INPL (EEIGM) invitée
Françoise WATTEAU, Chargée de Recherche, CNRS (ENSAIA) LSE co2directrice
Jean Louis MOREL, Professeur, INPL (ENSAIA) LSE directeur
Processus d’agrégation dans un technosol :
contribution des constituants anthropiques (oxydes de fer, laitiers, HAP, ETM) à la formation des associations organo2minérales



































2 Monsérié MF, octobre 2009 Processus d’agrégation dans un technosol :
contribution des constituants anthropiques (oxydes de fer, laitiers, HAP, ETM) à la formation des associations organo2minérales
Remerciements

Ecrire les remerciements me semblait la partie la plus facile… d’ailleurs, au tout début de ma thèse, j’ai
voulu faire ma maline en ouvrant mon tout premier document Word sous le mot « merci » et l’enregistrer dans
mon dossier « thèse 2005 »…
Tout cela avant même d’avoir ouvert une publi ou d’avoir passé des heures à la paillasse… vision des riches
rencontres que j’ai pu faire…
Et me voici, en ce dernier soir de l’automne 2010, page blanche, éblouie devant la multitude des gens que j’ai à
remercier, étonnée de ne pas savoir par où commencer, et flippée à l’idée d’oublier quelqu’un… 5 années de
riches rencontres, d’amitiés, de fêtes,… quel bilan humain !! Peut2on faire des statistiques et des histogrammes
sur le nombre de sourires, de rires, de fous rires par heure, par jour, par semaine!!! Peut on comptabiliser en 5
ans les discussions passionnées, les échanges devant un café (ou une bière…), les doutes, les peurs, les
questionnements de futurs docteurs ?

Alors je vais me lancer, commencer par le commencement, parce qu’une bonne thèse, commence par
un bon directeur de thèse ! Voilà pourquoi je souhaiterai tout d’abord remercier chaleureusement Jean Louis
Morel, pour m’avoir si bien encadrée, et re2cadrée pendant ces années. Merci pour vos conseils, votre écoute
aux moments où j’en ai eu besoin, vos dons d’énergie et vos « bousculades » qui m’ont permis de terminer ce
travail.
Françoise, les mots me manquent pour exprimer ma reconnaissance. Tu as été une « plus que super » co2
encadrante de thèse et je te dois beaucoup. J’aimerai dire tellement de choses... Tu as cette dimension humaine
qui t’a permis de m’appréhender entièrement avec mes faiblesses et mes doutes. Merci pour ta patience, ton
écoute, merci d’avoir su rapidement mettre les rails manquants pour que la locomotive arrive à la bonne gare, et
à l’heure…
Je remercie vivement les membres du jury d’avoir bien voulu évaluer mon travail et dont la discussion lors de la
soutenance a été très enrichissante : Mme Simonnot, Mme Delolme. Merci à Mr Marion pour les discussions
intéressantes que nous avons eues autour du laitier. Et enfin, merci à Claire Chenu. Je n’oublierai jamais ce
moment où vous avez annoncé ma réussite, et vos mots à la fin de la soutenance, qui m’ont beaucoup touchée.

Une bonne thèse se passe aussi dans un bon laboratoire, et au sein d’une bonne équipe, voilà pourquoi
je remercie toute l’équipe du LSE : même si je ne les nomme pas tous, je souhaiterai remercier en particulier
Stéphanie pour son aide à l’HPLC et sa disponibilité, Catherine, Pierre, François, Jérôme, Christophe, Guillaume,
Denis, …
3 Monsérié MF, octobre 2009 Processus d’agrégation dans un technosol :
contribution des constituants anthropiques (oxydes de fer, laitiers, HAP, ETM) à la formation des associations organo2minérales
Je remercie aussi très chaleureusement l’équipe technique du LSE, pour leur apéros improvisés (quoi, faut pas le
dire ??) ainsi que pour leur disponibilité : Stéphane, pour, entre autres, les remakes de Shirley et Dino et les fous
rires qui m’ont rendu le tamisage au sous sol moins pénible, Alain pour tes sandwichs aux chips, tes « kiuis » et
la fleur de bienvenue, Bernard et JC pour leur amitié. Non Adeline, je ne t’oublie surtout pas : tu es arrivée en
même temps que moi au laboratoire, nous nous sommes musclées les bras ensemble, nous avons subit la
granulo et le siphonage, des moments qui nous permis d’échanger nombres de discussions. Merci pour tous ces
moments privilégiés, merci d’être ce que tu es. J’ai aussi une grande pensée pour Liliane, Séverine et Isabelle,
toujours disponibles et avec lesquelles j’ai passé de bons moments.
Une partie de ce travail a été également réalisé grâce à mon unique (dans les deux sens du terme) stagiaire
Nicolas qui a su gérer le travail que je lui ai demandé, avec sa bonne humeur communicative et sa ténacité.

J’ai tellement de compagnons de route que je souhaiterai n’en oublier aucun : cela commence en 2004,
au BEF à l’INRA de Champenoux, là où mon envie de thèse a commencé… Merci à Etienne de m’avoir
finalement donné envie de relever le défi. Je voudrais demander pardon d’avoir oublié de vous inviter à ma
soutenance de thèse : Bernd, Jacques, Isabelle, Gilou, Christophe, Jay … je vous porte toujours dans mon cœur,
ainsi que Marianne...
Cette année là, j’ai aussi rencontré Nicolas, Nico, ou bien Mani… merci mon cher ami de m’avoir accompagné
pendant ces années et de m’avoir supportée, (à lire à la façon de Cid…) !!
J’en profite pour dire à Valérie que je pense toujours à elle, les moments forts échangés resteront gravés, tu me
manques…
Une thèse, c’est aussi des compagnons du quotidien, ceux qui savent, qui comprennent : Geoffroy : tes blagues,
tes bons conseils, ta musique…, Sophie (cha sophie chuffie !!) : tes cinnamon rolls, toutes les soirées…,
Abduldul, Sandrine : tu es trop loin maintenant, à qui je peux raconter des bêtises maintenant ??? Mais comment
vais2je faire ???, Babou (ma cops de sculptures de pierre bizarres…), Valérie, Isabelle, Clémence, Tani (merci à
toi qui m’aura permis de danser un super rock lors de ton mariage….)… et puis une pensée pour toi, Claire…
Je voudrais aussi remercier mes compagnons de fin de thèse, mes doudous qui viennent aux soirées : Lucie ma
copine de bio et de buro et de vélo…, David le papa, Fabien le doudou, Christophe le double doudou : merci à toi
pour tous tes conseils, ton aide précieuse, ton amitié, Benjamin : t’es le meilleur pour ouvrir les boites à sucre !!!
Merci à Céline pour ton amitié et tes bons conseils en statistiques, comment tu es tr