The leachability of cadmium, cobalt, copper, lead, nickel and zinc metals and their oxides, sulfides and carbonates by water, 0.5 mol dm-3 CH3COOH, 0.1 mol dm -3 HCl/NaCI (1: 1 mixture) and 2 mol dm -3 HNO3 is reported. The concentrations of the leached heavy metals are compared with the trigger levels set by World Health Organisation (WHO). Three leaching solutions (nitric, sulfuric and hydrochloric acids) were used to extract copper, zinc, cobalt, nickel, iron and lead from spent catalysts prior to the application of separation technologies. Leaching experiments were conducted using both traditional methods and a microwave-assisted extraction technique. Data are provided on the effects of leaching temperature, leaching time, solid to liquid ratio and acid concentration on the extraction of different metals. The use of 2 mol dm-3 sulfuric acid at 50°C for 60 minutes and at a solid/liquid (S/L) ratio of 1: 25 achieved more than 90% extraction for all the metals studied. A comparison of the results from traditional and microwave extraction techniques demonstrates that microwave heating reduced the time required to obtain maximum metal extraction. The kinetics for the traditional extraction procedure showed that diffusion was the ratecontrolling process, but it was not possible to conclusively establish the rate controlling process for the microwave leaching. The feasibility of using an electrodialysis process to separate metal ions, such as copper from zinc, was examined. A laboratory-scale three compartments membrane system was designed, constructed, used and optimised for the separation process. The separation of copper from zinc in the electrodialysis process exploited the greater stability of the Cu-EDTA complex compared with the Zn-EDTA complex. It was observed that Zn 2+ ions migrated through the cation-exchange membrane from central compartment to catholyte and, simultaneously, the negative Cu-EDTA complex transferred to the analyte compartment crossing the anion exchange membrane. The technique was successfully used to separate mixtures of Cu: Cd and Zn: Ni. The technique could not, however, be used for the separation of Zn from Cd. An adsorption process was used to prepare copper, iron, nickel and zinc oxides catalysts on y-A1203 as support. The materials prepared were used in a fixed bed reactor to assess the catalytic oxidation of volatile organic compounds (methane and ethane) in air. Cu/y- A1203 was found to be the most promising catalyst for the complete oxidation of methane and ethane at temperatures of 575°C and 525°C, respectively. Increasing the calcination temperature in the drying and pre-treatment of the catalysts resulted in a decrease in the catalytic activity.

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L’écotoxicité des éléments traces vis-à-vis du vivant est contrôlée par leur bioaccessibilité, leur biodisponibilité et leurs interactions avec le(s) site(s) d’action à l’intérieur des organismes. Dans le cas des certains éléments, l’existence dans le milieu naturel de plusieurs formes redox ayant des propriétés différentes doit aussi être prise en considération. Dans le cas spécifique du Cr, le consensus général considère le Cr(III) comme moins écotoxique que le Cr(VI). Toutefois, plusieurs études récentes soulignent que ce consensus devrait être réexaminé. Plus particulièrement, une connaissance insuffisante de la spéciation du Cr(III) pendant les tests en laboratoire pourrait avoir conduit à une sous-estimation de sa biodisponibilité et écotoxicité. Ce travail de thèse s’intéresse donc aux relations entre spéciation, biodisponibilité et bioaccumulation du Cr(III) et Cr(VI) dans différents modèles biologiques pour mieux appréhender leur potentiel écotoxique ainsi que leurs mécanismes d’interaction avec le vivant. Des études ont été menées chez les algues Pseudokirchneriella subcapitata et Chlamydomonas reinhardtii, le bivalve Corbicula fluminea et des cultures de cellules d’ovaire d’hamster chinois (CHO). L’ensemble des résultats de ce travail suggère que la validité du paradigme ‘le Cr(VI) est plus écotoxique que le Cr(III)’ serait dépendante des conditions d’exposition et du modèle biologique utilisé. Ce paradigme, accepté tant par la communauté scientifique que par les gestionnaires environnementaux, nécessite donc un réexamen afin d’assurer une meilleure gestion des risques liés au Cr / The ecotoxicity of the trace elements to the living organisms is controlled by their bioaccessibility, their bioavailability and their interactions with the site(s) of action inside the organisms. In the case of certain elements, the existence in the natural environment of several redox forms having different properties must also be taken into consideration. In the specific case of Cr, general consensus considers Cr(III) to be less ecotoxic than Cr(VI). However, several recent studies highlight that this consensus should be re-examined. In particular, insufficient knowledge of Cr(III) speciation during laboratory tests may have led to an underestimation of its bioavailability and ecotoxicity. This work focuses on the relationship between speciation, bioavailability and bioaccumulation of Cr(III) and Cr(VI) in different biological models in order to better understand their ecotoxic potential as well as their mechanisms of interaction with living organisms. Studies have been conducted on the algae Pseudokirchneriella subcapitata and Chlamydomonas reinhardtii, the bivalve Corbicula fluminea and cultures of Chinese hamster ovary cells (CHO). The results of this work suggest that the validity of the paradigm ‘Cr(VI) is more ecotoxic than Cr(III)’ would be dependent on the exposure conditions and the used biological model. This paradigm, accepted by both the scientific community and the environmental managers, requires a reassessment to ensure a better management of Cr risks

Les plantes hyperaccumulatrices peuvent accumuler des concentrations extraordinaires de métaux dans leurs parties aériennes (e.g. Ni, Zn et Cd). Cette thèse a été entreprise afin d’élucider : 1) comment le Ni est absorbé par les racines des hyperaccumulateurs, et 2) comment il circule dans les différents organes via le xylème et le phloème. Les travaux ont utilisé des cultures hydroponiques avec l’hyperaccumulateur de Ni et Zn Noccaea caerulescens en présence de concentrations faibles et élevées de Ni et Zn et en interaction avec Fe et Co ; des analyses isotopiques et d’expression de gènes ont été conduites. Les résultats ont montré que l’hyperaccumulateur N. caerulescens possède un système de transport du Ni à faible affinité et à haute efficacité. L’absorption du Ni semble impliquer principalement les transporteurs de Zn et Fe. Le transport par le xylème est la principale voie d'accumulation du Ni dans les jeunes feuilles et les feuilles âgées. Mais la translocation par le phloème est aussi une source importante de Ni pour les jeunes feuilles. Dans le phloème, le Ni est principalement chélaté par des acides organiques, de type malate. La thèse ouvre des perspectives pour l’optimisation des procédés de phytoextraction et d’agromine des sols contaminés. / Hyperaccumulating plants are capable of accumulating extraordinary concentrations of heavy metals, e.g. Ni, Zn and Cd, in their shoots. This thesis was conducted to assess: 1) how roots of hyperaccumulators absorb Ni, and 2) how Ni circulates in different organs via xylem and phloem. Methods used were hydroponic cultures with the Ni/Zn hyperaccumulator Noccaea caerulescens in the presence of low and high Ni and Zn solutions, and in competition with Fe, Co, and Rb and Sr. Isotope fractionation in the plant, and gene expression of the Zn transporter ZIP10 and the Fe transporter IRT1 were studied. Results showed that the hyperaccumulator N. caerulescens takes up Ni mainly via low-affinity transport system, which seemed to be Zn and Fe transporters. Xylem transport is the main source for Ni accumulation in both young and old leaves, while phloem translocation also acts as an important source for young leaves. Ni is enriched in phloem sap and mainly chelated by organic acids especially malate during phloem translocation.

Les poules pondeuses sont susceptibles d’être exposées à des polluants organiques persistants (POP) potentiellement présents dans leur environnement. Dans un contexte de sécurisation des systèmes d’élevage avicole vis-à-vis des POP, nous avons étudié les facteurs influençant le transfert des POP ingérés vers l’œuf. Ces facteurs sont liés à la nature de la matrice ingérée (sol ou aliment), aux caractéristiques de l’animal (taux de ponte, état d’engraissement) et aux caractéristiques de la molécule (lipophilicité, susceptibilité à la métabolisation). Pour cette étude, différentes approches scientifiques ont été mobilisées : l’expérimentation in vivo et la modélisation mathématique. Les expérimentations in vivo ont permis d’étudier la biodisponibilité relative des PCB d’un sol naturellement contaminé, et de renseigner les paramètres de la cinétique de transfert vers l’œuf de molécules non encore étudiées chez la poule pondeuse telles que des molécules émergentes (exemple d’un retardateur de flammes bromé, HBCD) ou les HAP. Nos résultats montrent en particulier l’importance de l’impact du degré de métabolisation de la molécule sur l’allure de la cinétique et le niveau du transfert. L’élaboration d’un modèle mathématique dynamique a permis d’explorer l’influence des caractéristiques de l’animal sur le transfert de POP vers l’œuf. Le niveau de ponte influence directement, et de façon proportionnelle, le niveau de contamination des tissus de la poule à l’état d’équilibre. Le niveau d’engraissement a un rôle de dilution en cas de période de non ponte et influence de façon marquée la vitesse de décontamination des tissus lors d’une période d’épuration suivant une exposition / Laying hens are likely to be exposed to a wide range of persistent organic pollutants (POPs) potentially present in their environment. In the context of securing poultry farming systems regarding POPs, our research has focused on identifying and grading factors likely to influence the transfer of ingested POPs to eggs. These factors are related to the nature of the ingested matrix (soil or feed), to the characteristics of the animal (laying rate, fatness) and to the properties of the molecule (lipophilicity, sensitivity to metabolism). Different scientific approaches have been implemented: in vivo experimentation and mathematical modeling. In the frame of in vivo experiments we have assessed the relative bioavailability of PCBs from one naturally contaminated soil. In addition, we have calculated parameters of the kinetics of transfer to eggs of molecules that had never been studied in laying hens, such as emerging molecules (for example a brominated flame retardant, HBCD), or PAHs. Our results point out the dominant impact of the molecule metabolism on the shape of its kinetics and on its rate of transfer to eggs.The developed dynamic mathematical model makes it possible to pilot variations with time of the size of the lipid compartments in the animal and of the frequency of laying. It was used to assess the influence of these animal characteristics on the transfer of POPs to eggs. Laying rate proportionally influences the contamination level of eggs and of animal tissues at steady state. Body fat dilutes absorbed POPs in absence of laying and significantly influences the rate of decontamination of tissues during depuration subsequent to an exposure period

Le développement industriel et urbain accroit la pollution des eaux au Cameroun. Il faut donc rechercher des méthodes de dépollution peu onéreuses et de mise en oeuvre facile. L'objectif de ce travail était d'éliminer les métaux lourds (Cu2+, Pb2+, Hg2+, Cr3+) des eaux usées, par adsorption sur de l'argile brute ou traité thermiquement. L'argile alluviale prélevée dans la région de l'Extrême Nord du Cameroun est essentiellement composée de smectite (46%), kaolinite (38%), interstratifiés (10%) et quartz (5%). Les formules structurales sont (Si3,42Al0,58)(Al0,87Fe0,96Mg0,17)O10(OH)2(C+)0,75 , pour la smectite et Si2Al1,95Fe0,05O5(OH)4. pour la kaolinite. Les cations de métaux lourds s'adsorbent très rapidement sur l'argile brute ; la température et le pH de la solution influencent peu leur adsorption. L'affinité de l'argile pour Cu2+, et Pb2+ est très forte mais faible pour Hg2+ et Cr3+. Le mécanisme proposé est l'échange cationique et la complexation de surface pour l'adsorption de Cu2+, Pb2+ et Cr3+ et un mécanisme de spéciation pour l'adsorption de Hg2+. Les boulettes obtenues par traitement thermique de l'argile au dessus de 500°C sont stables en solution et montrent une bonne capacité d'adsorption des métaux lourds. Les boulettes sont moins efficaces que l'argile brute, mais leur utilisation, évitant la séparation solide-liquide, après adsorption est plus facile / The industrial and urban development increases the water pollution in Cameroon. It becomes imperative to develop inexpensive and easy to manage remediation methods. This work aimed at eliminating heavy metals (Cu2+, Pb2+, Hg2+, Cr3+) from water by adsorption on raw or heat treated clay. The alluvial clay sampled in the far North of Cameroon mainly contains smectite (46%), kaolinite (38%), interlayers (10%) and quartz (5%). The structural formulas are : (Si3,42Al0,58)(Al0,87Fe0,96Mg0,17)O10(OH)2(C+)0,75 for the smectite and Si2Al1,95Fe0,05O5(OH)4 for the kaolinite. The heavy metals cations fastly adsorb on raw clay, the temperature and the pH have not much influence on their adsorption. The clay affinity in relation to Cu2+, and Pb2+ is very strong whereas it is low for Hg2+, Cr3+. For the adsorption of Cu2+, Pb2+ and Cr3+ the proposed mechanisms are the cation exchange and the complexation while for the Hg2+, a mechanism of speciation is involved. The pellets obtained by thremic treatment of the clay above 500°C are stable in solution and they have a good capacity for heavy metals adsorption. Performances of the pellets are lower than those of raw clay, however, their use is easier since they do not need solid-liquid separation after adsorption

Les rouilles vertes sont des hydroxysels mixtes Fe(II)-Fe(III) présents dans les sols hydromorphes sous forme de fougérite. Elles sont connues pour être capable de réduire des polluants organiques et métalliques. Les rouilles vertes peuvent être produites à partir de la bioréduction de lépidocrocite [gamma]-FeOOH par Shewanella putrefaciens, une bactérie ferriréductrice. En vue de comprendre leur formation dans l'environnement et d'utiliser leur réactivité dans la mise en place, à terme, d'un système de dépollution des sols et des eaux (colonne de sable), nous avons étudié leur formation dans un système en batch en présence d'une phase siliceuse (sable et acide silicique) et en présence de polymères organiques synthétiques (polyacrylate PAA et polyacrylamide PAM) afin de mimer la présence des corps bactériens. La silice est les polymères apparaissent comme de bons agents stabilisateurs, favorables à la formation des rouilles vertes. Les rouilles vertes formées en présence de ces agents stabilisateurs conservent leur capacité réductrice vis-à-vis d'un polluant organique, le rouge de méthyle et d'un polluant métallique, le mercure Hg2+. Nous avons ensuite transposé notre système en batch dans une colonne de sable + lépidocrocite [gamma]-FeOOH, soumise à un régime hydrodynamique. Nous avons réussi à former et à caractériser une rouille verte comme minéral secondaire de la bioréduction de la lépidocrocite par Shewanella putrefaciens / Green rusts are mixed species Fe(II)-Fe(III) present in hydromorphic soils as fougerite. They are capable to reduce organic and metallic pollutants. Green rusts may be produced from the bioreduction of lepidocrocite [gamma]-FeOOH by Shewanella putrefaciens, a dissimilatory iron reducing bacteria. In order to understand their formation routes in the environment and eventually, use their reactivity in a system for soil and water remediation (sand column), we studied their formation in a batch system with silica phase (quartz sand and silicic acid) and with two organic polymers (PAA polyacrylate and polyacrylamide PAM).The silica polymers appear to be good stabilizers, favorable to the formation of green rusts. Green rusts formed in the presence of the stabilizing agents retain their reductive capacity toward an organic pollutant, methyl red and a metallic pollutant, mercury Hg2+. Then, we have transposed our system in a flow through column of sand + lepidocrocite [gamma]-FeOOH. The carbonate green rust was formed and identified as secondary mineral of lepidocrocite bioreduction by Shewanella putrefaciens

L’objectif de ce travail a consisté à évaluer différents effets écotoxiques, cytotoxique et le potentiel androgénique de 14 produits pharmaceutiques: la clomipramine, la fluoxétine, la fluvoxamine, la paroxétine, la sertraline et la venlafaxine (antidépresseurs), l’amphotéricine B, l’éconazole, le kétoconazole et le miconazole (antifongiques), la clarithromycine (antibiotique), l’acébutolol (ß-bloquants), le gabapentine (antiépileptiques) et la cétirizine (antihistaminiques), à l’aide d’études in vivo et in vitro. Les tests d’écotoxicité aiguë (96h) sur le cnidaire d’eau douce Hydra attenuata ont montré un effet délétère sur la survie des hydres adultes, la morphologie et le développement des embryons pour l’ensemble d’antidépresseurs et des antifongiques testés. Les valeurs de CE50 calculées ont révélé que l’éconazole, le miconazole et la sertraline sont les molécules les plus toxiques. Les tests d’écotoxicité chronique sur les hydres adultes (10 jours) et les embryons (14 jours) ont mis en évidence que la plus part des molécules d’antidépresseurs testées sont des embryotoxiques et tératogènes puisque ils induisent des malformations chez les embryons contrairement aux antifongiques qui présentent des anomalies seulement chez les adultes. Ces tests ont montré aussi que les molécules d’antidépresseurs testées seules sont moins toxiques que lorsqu’elles sont testées en mélange. En effet, le mélange de molécules antidépresseurs testées présente une toxicité plus élevée sur les adultes que sur les embryons, avec une concentration minimale induisant des effets significatifs de l’ordre de ng L-1, concentrations proches de celles retrouvées dans l’environnement. De plus, les résultats d’écotoxicité chronique sur plusieurs générations d’hydres ont montré que la morphologie des individus de la première génération (F0) ainsi que ceux de la deuxième génération (F1) été affectée de la même manière, démontrant une sensibilité du même ordre vis-à-vis de la sertraline ou du mélange d’antidépresseurs, tandis que les individus issus de la troisième génération (F2) apparaissent moins sensibles lors de l'exposition à la sertraline. Par contre, la reproduction des hydres exposées à la sertraline est diminué de plus en plus dans chaque génération, avec une toxicité plus importante pour les individus de la troisième génération. Le mélange d’antidépresseurs affecte la reproduction des hydres de la deuxième génération F1 à des concentrations environnementales. Les essais in vitro conduits sur les mêmes molécules pharmaceutiques, testées seules et en mélange, sur les cellules MDA-Kb2 n'ont révélé aucun effet androgénique et cytotoxique sur les cellules à des concentrations environnementales / The objective of this work was to evaluate different ecotoxic, cytotoxic and androgenic effects of 14 pharmaceutical compounds: clomipramine, fluoxetine, fluvoxamine, paroxetine, sertraline and venlafaxine, amphotericin B, éconazole, ketoconazole and miconazole, clarithromycin, the acebutolol, gabapentin and cetirizine, using in vivo and in vitro studies. The acute ecotoxicity tests (96h) on the freshwater cnidarian Hydra attenuata showed deleterious effects on adult survival, morphology and embryo development for all tested antidepressants and antifungals drug. The values of EC50 concentrations revealed that econazole, miconazole and sertraline are the most toxic molecules. The chronic ecotoxicity tests on hydras adults (10 days) and embryos (14 days) revealed that most of the molecules tested antidepressants are embryotoxic and teratogenic as they cause malformations in embryos contrary to antifungal which display abnormalities in adults only. These tests also showed that antidepressants tested individually are less toxic than when tested as a mixture. This mixture has a higher toxicity on adults than on embryos, with significant effects concentrations around ng L-1 which are close to measured environmental concentrations. In addition, chronic ecotoxicity results over several generations of hydras have shown identical sensitivity of both first and second generation on morphology of individuals. No more toxicity was observed on the third generation of hydra. Concerning the reproduction of hydras, this parameters was strongly decreased in all generations with an increasing sensitivity of individuals along the generations. Moreover, the mixture of antidepressants affect reproduction of hydras for the second generation at environmental concentrations. In vitro tests conducted on MDA-KB2 cells with the same pharmaceuticals revealed that these compounds tested did not exert any androgenic and cytotoxic effect on cells in culture at environmental concentrations

Les sols des friches industrielles sont souvent multi-polluées et représentent des surfaces toujours plus importantes présentant de forts enjeux sociaux-économiques. Leur réhabilitation passe par une bonne compréhension du fonctionnement écologique des sols, qui, en plus d’être pollués, présentent des structures et des teneurs en nutriments souvent inhabituelles. Malgré cela, une recolonisation par la faune, la flore et les microorganismes est généralement observée. La capacité de ces nouvelles communautés à restaurer et maintenir les fonctions clés des sols reste à évaluer, et cela semble indissociable de la mesure d’une ou plusieurs fonctions écosystémiques. La décomposition de la litière est un processus écosystémique clef permettant la réalisation des cycles biogéochimiques du carbone et des nutriments. Les processus de la décomposition dépendent à la fois de ses acteurs (faune et microorganismes) et de la qualité de la litière végétale. De ce fait, la réponse de cette fonction écosystémique à la pollution du sol intègre les effets de cette pollution sur les communautés de plantes, d’animaux, et de microorganismes, ce qui en fait un indicateur potentiellement pertinent pour évaluer les effets de la pollution sur le fonctionnement des écosystèmes du sol. L’objectif central de cette thèse a donc été d’étudier le fonctionnement des friches industrielles en se focalisant sur les effets délétères de la pollution des sols sur la décomposition de la litière de feuilles. L’hypothèse centrale découlant de cet objectif a été que la pollution des sols pouvait impacter la décomposition par deux voies d’action. (1) La première voie, directe, est constituée de l’ensemble des effets délétères que pourraient provoquer les polluants sur les acteurs de la décomposition dont dépend la bonne réalisation de cette fonction. (2) Concernant la deuxième voie d’action, nous avons supposé que la pollution, en entraînant des modifications de la physiologie des plantes, pouvait modifier les paramètres physico-chimiques de la litière et ainsi impacter de façon indirecte la décomposition des litières. Nos résultats ont permis de montrer l’absence de l’effet direct pour huit friches industrielles fortement polluées, et ce malgré des perturbations des communautés d’acteurs, avec notamment une augmentation de l’abondance des détritivores et une modification de la colonisation microbienne des litières sur les sites pollués. Ces résultats plaident en faveur d’une redondance fonctionnelle suffisante au sein de ces communautés, permettant de maintenir le processus de décomposition. Nous avons également montré un effet indirect positif de la pollution sur la décomposition. Cet effet résulte de l’amélioration systématique de la qualité de la litière, entraînant dans certains cas une augmentation de l’activité des acteurs de la décomposition. Par ailleurs, nous avons également montré une accumulation des polluants dans ces mêmes litières, en particulier le Zn et le Cd, polluants pouvant potentiellement produire des effets délétères sur les acteurs de la décomposition. Toutefois, la présence de ces ETM n’a pas semblé influencer la consommation des litières par certains acteurs de la décomposition de la litière. Cependant, ce résultat reste à valider in situ en présence de l’ensemble des communautés de détritivores. De nombreuses perspectives s’ouvrent à la suite de ces travaux. Parmi elles, il reste notamment à déterminer 1) quels sont les mécanismes (physiologiques) qui entrainent une augmentation de la qualité des litières produites sur les sols contaminés ? 2) comment des communautés différentes permettent d’assurer des taux de décomposition similaires ? et 3) quels sont les impacts de la consommation des litières provenant des sites contaminés sur le fonctionnement et la physiologie des détritivores ? / Brownfield soils are multi-polluted areas, which cover an increasing surface and thus present serious socio-economical challenges. A better understanding of the ecological functioning of these sites is mandatory for their restoration. In addition to the high pollution found at these sites, brownfields are characterized by a specific soil structure and occasionally also by particular nutrient contents. Despite these constraints, several brownfield are well colonized by plants, fauna and microorganisms. The capacity of these new communities to uphold main ecosystem function remains to be evaluated based on the measurement of one or several ecosystem functions. Leaf litter decomposition is critically important in driving carbon and nutrient biogeochemical cycles. This function depends on decomposition actors (fauna and microorganisms) but also on leaf litter quality. By that, leaf litter decomposition integrates effects of soil pollution on plant, animal and microorganism communities. Thus, leaf litter decomposition is a relevant indicator to evaluate pollution effects on the functioning of soil ecosystems. The main objective of this thesis was to study brownfields soil function by focusing on the impairment of soil pollution on the leaf litter decomposition. The main hypothesis was that soil pollution could negatively affect leaf litter decomposition by two different ways. (1) By direct effects, resulting from adverse effects of soil pollution on decomposition actors, and (2) by indirect effects, assuming that soil pollution will induce modifications of the plant’s physiology, resulting in changes in leaf litter quality and subsequent effects on the decomposition. Our results revealed the absence of direct negative effects for eight highly polluted sites, despite a disturbance of decomposer actors, specifically the increase in abundance of detritivores and a modified microbial colonization of the leaf litter at the polluted sites. These results are in favor of a sufficient functional redundancy of decomposer actors in the local communities, which allowed the maintenance of the decomposition process. We also showed a positive indirect effect of soil pollution on the decomposition. This effect resulted from the improvement of litter quality produced at the polluted sites. This induced, at least for some sites, an increase of the decomposition rate, possibly due to a higher activity of decomposer actors. Furthermore, we also observed pollutants accumulation in these litter, especially Cd and Zn. These pollutants could potentially impair decomposition actors. Whatever, presence of these pollutants in litter did not impair litter consumption by some detritivores. Numerous perspectives can be developed from this study. Among them it seems specifically important to evaluate: 1) which are the (physiological) mechanisms behind the increase in leaf litter quality at polluted sites? 2) How can different communities assure the same decomposition rates at polluted sites? and 3) Are there negative effects observed on the performance and physiology of detritivores when consuming leaf litter from polluted sites ?

Les Hydrocarbures Aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants organiques persistants, dont la faible disponibilité dans les sols historiquement contaminés limite leur biodégradation. La capacité des plantes à favoriser l’élimination de ces polluants par l’action des microorganismes associés à leur rhizosphère a été montrée (rhizodégradation). Toutefois les résultats sont variables, suggérant la variabilité spatio-temporelle des processus. Des études à différentes échelles de temps et d’espace, utilisant des microcosmes et des dispositifs in situ ont été menées pour préciser ces phénomènes. L’étude de la variabilité spatiale des HAP et de la diversité bactérienne a été menée au sein de deux rhizosphères contrastées (ray-grass et luzerne), à l’échelle centimétrique après 37 jours de culture sur un sol de friche industrielle. Les résultats ont montré une spatialisation de la teneur en sucre et du pH, de la diversité bactérienne et de l’abondance microbienne, spécifique de l’espèce végétale, mais sans structuration de la teneur en HAP. L’étude de la variabilité temporelle de ces processus a révélé la dissipation en 6 jours des polluants biodisponibles ainsi qu’un effet positif des plantes par rapport au sol nu sur la dissipation des HAP et sur l’expression des gènes de HAP-dioxygénase. Une étude à plus long terme (6 ans) et in situ a montré que le couvert végétal ralentit la dissipation des HAP et influencent fortement la diversité microbienne, tout comme certains paramètres édaphiques. L’ensemble de ces résultats montre l’importance de la biodisponibilité des HAP qui conditionne leur dissipation, et de la dynamique des communautés microbiennes dans la rhizosphère / Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) are persistent organic pollutants in soil, whose degradation in aged-contaminated soil is limited by their low bioavailability. The ability of plants to promote pollutant dissipation through the action of rhizosphere microorganisms has been shown (rhizodegradation). However contrasted results were obtained suggesting spatio-temporal variability of processes. Different experiments, with different time and space scales, using microcosm and field trials were achieved to precise phenomena. Study of spatial variability of PAH and bacterial diversity were done in two-contrasted rhizospheres (ryegrass and alfalfa) at centimeter scale after 37 days of plant growth, on a wasteland aged contaminated soil Results showed spatial structuration of sugar content, pH, bacterial diversity and microbial density, depending on plant species, but no vertical gradient was observed for PAH concentration. Study of temporal variability of processes showed dissipation of bioavailable fraction of pollutant in just 6 days and in comparison with bare soil, a positive impact of plant was shown on PAH dissipation and on expression of PAH dioxygenase genes. A long-term study (over 6 years) in a field trial revealed that plant cover slowed down PAH dissipation and impacted bacterial and fungal diversity as edaphic parameters. All these results underlined the importance of PAH bioavailability for the dissipation process and of spatio-temporal dynamic of microbial community, in the rhizosphere