Ecodynamique des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) et des communautés microbiennes dans des sols à pollution mixte (HAP, métaux) avant et après traitement par biopile et par désorption thermique : influence de la rhizosphère et de la mycorhization

Ecodynamics of Polycyclic Aromatic Hydrocarbon (PAH) and of microbial communities in soils polluted with PAH and heavy metals before and after treatment with biopile and thermal desorption : influence of the rhizosphere and of mycorrhizal colonization

• Auteur / Autrice : Marie-Paule Norini
• Direction : Corinne Leyval
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géosciences
• Date : Soutenance le 15/11/2007
• Etablissement(s) : Nancy 1
• Ecole(s) doctorale(s) : RP2E
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire des Interactions Microorganismes-Minéraux-Matière Organique dans les Sols
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Erik Joner, Diederik van Tuinen, Jean-Louis Morel, Guy Soulas, Corinne Leyval
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Erik Joner, Diederik van Tuinen

Mots clés

Mots clés contrôlés

Mycorhizes

Rhizosphère

Composés aromatiques polycycliques

Sols -- Pollution

Sols -- Microbiologie

Mots clés libres

Elément en trace métallique

Résumé

Les sols industriels ayant des contaminations multiples (HAP, ETM) posent des problèmes pour leur traitement car les techniques disponibles (ex. biopile, désorption thermique) ne diminuent pas l’ensemble de la pollution et modifient les propriétés physico-chimiques et biologiques du sol. La phytoremédiation peut être une technique alternative de traitement. Les objectifs de ce travail étaient (i) de caractériser les propriétés biologiques de sols contaminés ou traités par biopile ou par désorption thermique, (i) d’évaluer l’effet de la mycorhization et de la fertilisation sur la capacité de la luzerne à croître sur des sols avant et après remédiation (ii) d’étudier la dynamique des polluants dans la rhizosphère de plantes mycorhizées ou non et de caractériser les communautés microbiennes. Les sols étudiés proviennent de sites industriels contaminés en HAP et dans une moindre mesure en ETM. Des cultures de luzerne inoculée ou non par un champignon MA et/ou fertilisée ont montré que la survie et la croissance de la plante étaient dépendantes de la mycorhization. Les teneurs et la disponibilité des HAP dans la rhizosphère ont diminué en présence de plante tandis que le champignon MA, qui n’a pas d’effet sur la teneur en HAP. Différentes techniques (dénombrement, PCR-TTGE, PCR en temps réel) ont montré l’impact de la remédiation sur la microflore bactérienne et fongique du sol. Les résultats indiquent la nécessité de prendre en compte les caractéristiques physicochimiques et biologiques des sols contaminés et des sols traités. L’association plante-champignons MA sont certainement déterminants pour la remédiation et la restauration des propriétés de ces sols.

Former industrial multicontaminated soils (PAH, MTE) pose problems for their treatment because remediation techniques (e.g. biopile, thermal desorption) do not eliminate completely pollutants and because its could be affected physicochemical and biological soil properties. Phytoremediation technologies could be a strategy for polluted soils restoration. The aims of this study were (i) to characterize the biological properties of contaminated soils before and after remediation treatments (biopile and thermal desorption), (ii) to investigate the effect of mycorrhizal fungi and nutrients on the growth of alfalfa on contaminated soils before and after remediation treatments, (iii) to study the dynamics of the pollutants in mycorrhizal and nonmycorrhizal plant rhizosphere and to characterize the microbial communities. We used industrial soils contaminated with PAH and to a lesser extent with MTE. .In pot experiments, the soils were inoculated or not with AM fungi and fertilised or not. These experiments showed that the survival and the growth of the plant on the contaminated and treated soils were dependent on the mycorhization. The PAH contents and availability in the rhizosphere decreased in these experiments though the AM fungi had no effect on the PAH contents. Various techniques (enumeration, PCR-TTGE, real-time PCR) showed the impact of the remediation treatments on the bacterial and the fungal population in soils. These results highlight the necessity to know the physico-chemical and the biological characteristics of the contaminated soils and the treated soils. The plant-MA fungi association are decisive for the remediation and the restoration of the soils properties.