Rapport d'activité 2008 - LSE

Contribution 2008 au GIS
Nom	Statut	ETP
Jérôme Cortet	Enseignant-chercheur	70 %
Christophe Schwartz	Enseignant-chercheur	50 %
Catherine Sirguey	Enseignant-chercheur	50 %
Jean-Louis Morel	Enseignant-chercheur	50 %
Thibault Sterckeman	Chercheur	5 %
Stéphanie Ouvrard	Chercheur	80 %
Françoise Watteau	Chercheur	40 %
Christophe Barnier	Doctorant	100 %
Marie-France Monsérié	Doctorant	50 %
Fabien Laurent	Doctorant	100 %
Benjamin Pey	Doctorant	100 %
Jean-Claude Begin	Technicien	10 %
Adeline Bouchard	Technicien	50 %
Bernard Colin	Technicien	5 %
Stéphane Colin	Technicien	5 %
Alain Rakoto	Technicien	30 %

Objectifs de l’année 2008 dans le cadre du GISFI

GT3 : Interactions organismes/polluants

• Acquisition de paramètres écophysiologiques pour la modélisation de la culture de l’hyperaccumulateur Noccaea caerulescens,
• Acquisition de connaissances sur l’influence de multicontaminations sur les organismes en terme de diversité (fonctionnalité biologique) et/ou toxicité (en particulier vis-à-vis d’une plante hyperaccumulatrice, Noccaea caerulescens).

GT2 : Réactivité physico-chimique

• Développer des outils de quantification de la disponibilité des polluants organiques,
• Caractériser la disponibilité des pollutions organiques des friches industrielles et la mettre en relation avec les mesures de transfert aux eaux ou végétaux et de dégradation éventuelle.

GT4 : Gestion des terres polluées

• Evaluation de stratégies de gestions des terres polluées,
• Développement de stratégies de gestions intégrées du traitement jusqu’à la réutilisation des terres traitées,
• Evaluation de l’impact environnementale de terres bioremédiées.

Thématiques

GT3 : Interactions organismes/polluants

• Modélisation d’une culture de phytoextraction de métaux
• Suivi in situ de la fonctionnalité biologique d’un sol contaminé par des HAP en présence ou non de plante (projet EC2CO)
• Faisabilité de la co-remédiation de sols multicontaminés : identification des facteurs de phytotoxicité de Noccaea caerulescens

GT2 : Réactivité physico-chimique

• Caractérisation de la disponibilité des pollutions organiques des friches industrielles====

GT4 : Gestion des terres polluées

• Evaluation in situ et à grande échelle de la construction de sol comme procédé de valorisation des terres traitées====
• Etude in situ de l’impact environnemental de terres traitées par bioremédiation====

Perspectives

GT3 : Interactions organismes/polluants

Modélisation d’une culture de phytoextraction de métaux

Cette culture devrait être reconduite sur au moins trois années. La modélisation de la croissance sera réalisée grâce au modèle de culture STICS. L’objectif est d’implémenter ce modèle d’un formalisme décrivant la phytoextraction du cadmium.

Suivi in situ de la fonctionnalité biologique d’un sol contaminé par des HAP en présence ou non de plante (projet EC2CO)

L’échantillonnage et les caractérisations vont se poursuivre sur l’année 2009. Les échantillons prélevés pour la mésofaune seront analysés et les diversités en Collemboles évaluées. Sur la période considérée (4 dates), une dynamique des populations pourra être décrite et sera reliée à l’ensemble des paramètres mesurés sur le terrain (analyses multivariées, data mining). A l’issue du projet l’ensemble des paramètres étudiés devrait être intégré pour mettre en évidence le fonctionnement biologique de ces sols contaminés et l’influence de la végétation, au moyen d’une analyse statistique (ACP).

Faisabilité de la co-remédiation de sols multicontaminés : identification des facteurs de phytotoxicité de Noccaea caerulescens

Ces premières mesures seront complétées au laboratoire en ciblant d’autres molécules telles que cyanure, sulfate… Les résultats positifs obtenus sur la terre de désorption thermique permettent par ailleurs d’envisager des essais in situ sur cette terre pour réaliser un premier diagnostic de faisabilité de phytoextraction.

GT4 : Gestion des terres polluées

Evaluation in situ et à grande échelle de la construction de sol comme procédé de valorisation des terres traitées

Un groupe de travail constitué d’un consortium de laboratoires (dont des membres du GISFI), comportant des écologues spécialistes de différents groupes biologiques (microorganismes, microfaune, mésofaune, macrofaune), agronomes et biophysiciens du sol a été constitué et va poursuivre le travail de suivi entamé au printemps 2008 sur une période de 3 ans. Les différents organismes ainsi que différents paramètres fonctionnels liés à l’activité de ces organismes (respirométrie, décomposition), à l’agrégation et la bioturbation (associations organo-minérales, faciès de bioturbation) et au transfert d’éléments (décomposition, chimie des sols, croissance des plantes) seront étudiés. Le traitement des données portera sur le croisement des données acquises, afin de mettre en lumière les paramètres biologiques et physico-chimiques essentiels dans les processus de ce Technosol. On utilisera notamment le data mining. Par ailleurs, ce projet devrait permettre d’acquérir des informations sur la dynamique spatiale du système, à travers une grille d’échantillonnage cohérente. Les résultats acquis devraient permettre de valider la méthode des Technosols construits dans cette logique de restauration de milieux, et orienter les choix techniques et logistiques des acteurs dans ce domaine.

Démarrage de l'ANR Oxysol

Projet PRECODD 2007 (PRogramme ECOtechnologies et Développement Durable) de l’Agence Nationale de la Recherche. OXYSOL est destiné à élaborer une filière de traitement in situ des sols contaminés par des polluants organiques, fondée sur le couplage de l’oxydation chimique et la restauration des fonctions du sol. Les domaines d’application de la filière concernent les friches industrielles de grande taille, contaminées par des mélanges de composés organiques et inorganiques, pour lesquelles il n’existe pas vraiment de technologie de traitement opérationnelle et économiquement acceptable en vue de leur reconversion. La filière repose sur les principes suivants : l’oxydation utilise l’injection de composés oxydants novateurs dont l’action et l’optimisation sont suivies par un monitoring géophysique permettant d’évaluer en temps réel l’efficacité et l’impact environnemental du traitement, en particulier sur les réserves en eau.

• Partenaires industriels (Arcelor Mittal Real Estate France, Solvay Carbonate France (Solution Unit Soil Remediation), Groupe TVD
• Partenaires scientifiques publics : BRGM, GISFI (LSE, LSGC, LIMOS, LIEBE, LCPME, LAEGO, G2R)

(http://www.oxysol-anr.org/) Le LSE contribue à l’animation du projet (porteur, Jean Louis MOREL ; co-animateur tâche 4 : Procédé de re-fonctionnalisation des sols, Christophe SCHWARTZ ; thèse Fabien LAURENT, co-directeurs : Christophe SCHWARTZ et Corinne LEYVAL, LIMOS).

• Objectifs

Le traitement in situ par oxydation entraîne une perte de qualité des sols qui limite notamment les possibilités de l’installation durable d’un couvert végétal à intérêt paysager ou bioénergétique. L’objectif de la tâche 4 est de développer un procédé applicable in situ assurant la réhabilitation des fonctions élémentaires du sol en place. Ainsi, à partir des connaissances du génie pédologique, il s’agit de créer les conditions pour l’initiation d’un nouvel équilibre écologique post-traitement. Dans cette optique, il existe déjà des procédés opérationnels de construction de sol à partir de terres traitées excavées et associées à des sous-produits industriels. Dans le cas du traitement in situ, la réhabilitation des fonctions du sol est plus complexe et doit prendre en compte l’ensemble du profil concerné par les oxydants. Il est proposé en premier lieu d’améliorer les propriétés physico-chimiques (structure, fertilité, propriétés hydrauliques) du milieu, en couplant techniques physiques et apport d’amendement. Un travail de décompaction par sous-solage, par exemple, précédera l’apport par superposition ou par mélange avec l’horizon de surface de déchets et sous-produits, dont le choix sera fondé sur la composition et le gisement (volumes, disponibilité géographique). Cette démarche doit permettre d’atteindre un niveau de fonctionnalité suffisant de l’ensemble du profil de sol concerné par les oxydants. Outre des perspectives de réhabilitation agronomique et écologique, le devenir des pollutions résiduelles doit faire l’objet d’un suivi particulier (stabilisation des métaux, dégradation des composés organiques résiduels ou, à l’inverse, augmentation de la mobilité). L’usage raisonné et combiné de ces technologies permet d’envisager plusieurs aspects, tels que la réhabilitation de larges surfaces de friches industrielles, la diversification des voies de valorisation de déchets organiques (compost de déchets verts, boues urbaines, sous-produits industriels), en conséquence la sauvegarde du sol en tant que patrimoine naturel non renouvelable, enfin les possibilités de stockage de carbone organique dans les sols à moyen terme. La tâche 4 présente trois sous tâches :

• • Sous tâche 4.1 : Détermination des conditions initiales pour la réhabilitation des fonctions du sol,
  • Sous tâche 4.2 : Effet des sous-produits sur l’évolution de la pollution résiduelle,
  • Sous tâche 4.3 : Evolution des profils de sol et conséquences écotoxicologiques.

Voir aussi

• La page de présentation du laboratoire