Due to several reasons, treatment methods for a certain waste are oftennot available locally in the waste handling and management industry. This is especially true for regions which are not densely populated. This requires transports, the majority of which consumes fossil fuel. To avoid this, local waste treatment methods need to be developed. In this work it is investigated how treatment of one hazardous waste is done; water and sludge containing oil. Based on sustainability criteria three novel methods are presented that can be conducted locally; mycoremediation, phytoremediation and electrocoagulation. The methods are evaluated in a case study of a recycling company. Mycoremediation and electrocoagulation were found to be suitable in the case study, as long as some criteria are fulfilled. In addition it is shown what barriers exist in law, policies and practices that hinder local treatment of water and sludge containing oil.

Factory legacy pollutants are an increasing concern for waterways as old infrastructure deteriorates and contaminates nearby environments. The Fisherville Mill in Grafton, Massachusetts, USA exemplifies this problem since it has now fallen into disrepair and is leaking Bunker C crude oil into the adjoining Blackstone River, a third order stream. Our research examines how effectively an ecologically engineered system (EES), consisting of anaerobic bacteria environments, fungal microcosms, and aquatic plant environments, can break down petroleum hydrocarbons, specifically aliphatic and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAH), in this river environment. Our testing protocol involved taking water samples before and after each filtration stage monthly from June through October 2012. Water samples were analyzed at the Brown University Superfund Research Lab using mass spectrometry to determine aliphatic and PAH concentrations. Post-treatment aliphatic oil concentrations were significantly different from baseline concentrations (p=0.005), with an average reduction of 95.2%. Post-treatment PAH concentrations were also significantly different from baseline concentrations (p=0.001), with an average reduction of 91%. We conclude that this EES provided effective treatment for Bunker C crude oil, even though some filtration stages did not achieve their intended objectives. This type of filtration arrangement might be scaled up for use in larger remediation efforts regarding Bunker C crude oil.

Enligt en rapport från Socialstyrelsen 2013 framgår det att få förskolor arbetar systematiskt med att förebygga en miljö där allergi kan uppstå. Ca 80 % av landets förskolor hade fuktskador eller en konstruktion som innbar en förhöjd risk för fuktskador. Endast 40 % av skololorna hade ett ventilationssystem som godkänts genom en så kallad godkänd ventilationskontroll. Barn är inkännande. De absorberar och uttrycker det som vuxna i deras omgivning medvetet eller omedvetet projicerar. Om de känner sig trygga och glada är det en reaktion av de vuxna som omger dem. En miljö där förskolärare mår dåligt skapar i sin tur sämre förutsättningar för att barnen ska kunna utvecklas i positiv bemärkelse. En grundläggande förutsättning för en fungernade förskola är frisk luft. I det här projektet följer jag luften från utsidan in i byggnaden, genom dess inre organisaton för att slutligen ledasut igen. / According to a report from Socialstyrelsen in 2013, it appears that few preschools are working systematically to prevent an environment where allergy may occur. About 80% of the country's kindergartens had dampness problems or a construction which entailed a higher risk of moisture damage. Only 40% of the scools had a ventilation system approved by a so called approved ventilation control. Children are empathetic. They absorb and express what the adults around them consciously or unconsciously are projecting. If they feel safe and happy, it is a reaction of the adults who surround them.  An environment where preschool teachers feel ill in turn creates fewer opportunities for children to develop in a positive sense. A basic prerequisite for a working nursery is fresh air. In this project, I follow the air from the outside into the building, through its internal organisaton to finally where it leads out again.

We investigated the fungus Aspergillus fumigatus PD-18 responses when subjected to the multimetal combination (Total Cr, Cd2C, Cu2C, Ni2C, Pb2C, and Zn2C) in synthetic composite media. To understand how multimetal stress impacts fungal cells at the molecular level, the cellular response of A. fumigatus PD-18 to 30 mg/L multimetal stress (5 mg/L of each heavy metal) was determined by proteomics. The comparative fungal proteomics displayed the remarkable inherent intracellular and extracellular mechanism of metal resistance and tolerance potential of A. fumigatus PD-18. This study reported 2,238 proteins of which 434 proteins were exclusively expressed in multimetal extracts. The most predominant functional class expressed was for cellular processing and signaling. The type of proteins and the number of proteins that were upregulated due to various stress tolerance mechanisms were post-translational modification, protein turnover, and chaperones (42); translation, ribosomal structure, and biogenesis (60); and intracellular trafficking, secretion, and vesicular transport (18). In addition, free radical scavenging antioxidant proteins, such as superoxide dismutase, were upregulated upto 3.45-fold and transporter systems, such as protein transport (SEC31), upto 3.31-fold to combat the oxidative stress caused by the multiple metals. Also, protein–protein interaction network analysis revealed that cytochrome c oxidase and 60S ribosomal protein played key roles to detoxify the multimetal. To the best of our knowledge, this study of A. fumigatus PD-18 provides valuable insights toward the growing research in comprehending the metal microbe interactions in the presence of multimetal. This will facilitate in development of novel molecular markers for contaminant bioremediation.

Since the undertaking of urban planning as a prescriptive discipline, landscape projects have demonstrated their ability to integrate valuable cultural spaces with the construction of complex infrastructural systems, including systems that manage urban waste outflows. By the twenty-first century, urban planners have been tasked with the reclamation of derelict post-industrial sites and their abandoned infrastructural networks. The reclamation of these sites typically deploys complex operations in order to salvage and recycle valuable materials. These operations are also tasked with the disposal, stabilization or treatment of hazardous waste, contaminated soils and waterborne pollutants. Urban practitioners and theorists increasingly recognize the suitability of landscape as an interdisciplinary medium to expedite the reurbanization of these sites, assembling expertise from multiple engineering disciplines, horticultural and zoological science, and architectural design. The thesis proposition is a masterplan for the post-industrial Lachine Canal in Montréal, Québec. The masterplan integrates government plans to rehabilitate aging highway infrastructure through the adjacent, now defunct Turcot Rail Yard. Using the analytical mappings defined by Alan Berger in Drosscsape and Pierre Belanger’s “infrastructural landscapes” as a point of departure, the masterplan outlines a strategy to coordinate emergent waste diversion industries along the canal. Proposed interventions include a hybridized infrastructural landscape upon the abandoned rail yard to manage municipal organic waste, the effluents of brownfield reclamation, and construction debris. The application of phytoremediation landfarming and constructed wetlands comprise new landscapes that facilitate decontamination of existing brownfields along the Canal, promoting their reintegration with the surrounding urban environment. The thesis illustrates a speculative evolution of the site as an adaptively managed landscape, valued for its diverse biological wildlife habitat and for its recreational use by the citizens of Montréal.

Since the undertaking of urban planning as a prescriptive discipline, landscape projects have demonstrated their ability to integrate valuable cultural spaces with the construction of complex infrastructural systems, including systems that manage urban waste outflows. By the twenty-first century, urban planners have been tasked with the reclamation of derelict post-industrial sites and their abandoned infrastructural networks. The reclamation of these sites typically deploys complex operations in order to salvage and recycle valuable materials. These operations are also tasked with the disposal, stabilization or treatment of hazardous waste, contaminated soils and waterborne pollutants. Urban practitioners and theorists increasingly recognize the suitability of landscape as an interdisciplinary medium to expedite the reurbanization of these sites, assembling expertise from multiple engineering disciplines, horticultural and zoological science, and architectural design. The thesis proposition is a masterplan for the post-industrial Lachine Canal in Montréal, Québec. The masterplan integrates government plans to rehabilitate aging highway infrastructure through the adjacent, now defunct Turcot Rail Yard. Using the analytical mappings defined by Alan Berger in Drosscsape and Pierre Belanger’s “infrastructural landscapes” as a point of departure, the masterplan outlines a strategy to coordinate emergent waste diversion industries along the canal. Proposed interventions include a hybridized infrastructural landscape upon the abandoned rail yard to manage municipal organic waste, the effluents of brownfield reclamation, and construction debris. The application of phytoremediation landfarming and constructed wetlands comprise new landscapes that facilitate decontamination of existing brownfields along the Canal, promoting their reintegration with the surrounding urban environment. The thesis illustrates a speculative evolution of the site as an adaptively managed landscape, valued for its diverse biological wildlife habitat and for its recreational use by the citizens of Montréal.

The remediation of persistent chlorinated aromatic compounds has become a priority of great relevance due to the teratogenic, carcinogenic and endocrine-disrupting properties of these xenobiotics. The use of biological methodologies for the clean-up of contaminated sites, collectively referred to as "bioremediation", has been gaining an increasing interest in recent years because it represents an effective, cost-competitive and environmentally friendly alternative to the physico-chemical and thermal treatments. In this respect, "white rot" fungi, an ecological subgroup of filamentous fungi, display features that make them excellent candidates to design an effective remediation technology ("mycoremediation"). In spite of this, fungi have not been widely exploited for their metabolic capabilities and the mechanism by which they are able to degrade the aforementioned pollutants has not been fully elucidated yet. Within this frame, the present Ph.D thesis was aimed at: i) assessing the efficiency of different mycoremediation strategies for the clean-up of a polychlorinated biphenyl (PCBs)-contaminated soil; ii) understanding the fungal degradation pathways of polychlorinated biphenyls and their major metabolites, namely chlorobenzoic acids (CBAs) and hydroxylated polychlorinated biphenyls (OH-PCBs). i)...

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Les hydrocarbures pétroliers sont expédiés et utilisés dans pratiquement toutes les parties du monde et sont devenus l’un des contaminants parmi les plus communs et les plus répandus dans les sols. Les éléments traces sont parfois associés aux hydrocarbures, ce qui peut augmenter la toxicité d’un site, compliquer les voies possibles de remédiation, et augmenter les coûts de traitements traditionnels. Dans les régions nordiques, où des déversements sont recensés dans de nombreux sites, le temps de nettoyage des contaminants et les coûts des méthodes d’assainissement traditionnelles peuvent s’avérer considérablement plus élevés que dans les régions tempérées. Des recherches alternatives visant une remédiation plus rapide et moins coûteuse, adaptée à des climats subarctiques, sont nécessaires et l’utilisation de plantes et champignons indigènes à l’écosystème local sont des approches prometteuses. En parallèle, les gouvernements de multiples pays visent à réduire les émissions de gaz à effet de serre, notamment par la réduction des déchets putrescibles voués à l’enfouissement. En utilisant ces matières résiduelles fertilisantes obtenues localement dans le processus de décontamination, une opportunité se présente pour valoriser ces matières tout en décontaminant des sites. Cette recherche doctorale vise à développer des méthodes de bioremédiation adaptées aux conditions locales, avec des intrants indigènes aux régions d’étude, pour des sols contaminés aux HCP au sein de trois projets de recherche à grande échelle sur le terrain, dont un également contaminé aux éléments traces. Deux projets ont été effectués dans un climat subarctique au 60° parallèle (Whitehorse, Yukon), en utilisant une approche novatrice de phytoremédiation assistée de champignons et compost municipal; nous qualifions cette technique intégrée d’approche par « microsystème écologique ». Comme le volume de sol affecte beaucoup l’efficacité des méthodes de bioremédiation, des volumes considérables de 0.15 m3 et 1 m3 ont été utilisés (au premier et deuxième site, respectivement), pour maximiser la pertinence des résultats lors de transfert d’échelles futures. Au premier site, l’efficacité des différentes composantes du microsystème a été évaluée en bacs dans quatre différentes combinaisons et comparée au traitement de base habituel (fertilisant) dans un sol contaminé par un déversement accidentel de diésel. La plante choisie était le saule Salix planifolia et le champignon Pleurotus ostreatus. Les résultats indiquent qu’après une saison de traitement, le microsystème était le traitement avec le taux d’élimination du diésel le plus rapide. Après trois saisons, les traitements contenant un ou plusieurs éléments du microsystème avaient des taux de contamination sous les normes pour des sols agricoles et étaient plus efficaces que le traitement au fertilisant ou que l’atténuation naturelle. Le deuxième site était une fosse à huiles usées située sur une pile de stériles miniers au cœur d’un ancien dépotoir. Le microsystème a été implanté dans des cellules au sol avec une doublure à l’épreuve du lessivât de contaminants. Les saules Salix alaxensis et Salix planifolia furent utilisés en combinaison avec le champignon Trametes versicolor. Cette approche, dans un sol hautement contaminé, a réussi à diminuer de façon considérable les hydrocarbures pétroliers (plus de 65 à 75 %). Le potentiel d’accumulation des métaux dans les tissus aériens des plantes a également été mesuré. Les deux espèces de saules ont démontré des taux d’accumulation d’éléments traces distincts et des stratégies racinaires différentes. Un champignon de la famille des Psathyrellaceae fut observé pour la première fois sur un site si hautement contaminé, puis est apparu de façon récurrente sur les cellules du microsystème pendant quatre ans. Les deux premiers sites répondent à un besoin de développer des méthodes de bioremédiation efficaces, passives et applicables en climat subarctique. Le troisième site de recherche porte sur l’utilisation de deux matières résiduelles fertilisantes (bois raméal fragmenté et drêche) et de fumier pour la dégradation de l’huile à moteur dans un climat continental humide à une latitude moyenne (Neuville, Québec). Des mésocosmes de 0.76 m3 avec aération contrôlée furent utilisés. L’utilisation de bois raméal fragmenté et de drêche de brassage à cette échelle, de même que l’acquisition des matières résiduelles dans un rayon très rapproché du centre de traitement afin d’explorer une approche d’économie circulaire dans un tel contexte, constituent les volets novateurs de cette étude. Les résultats démontrent que le fumier est plus efficace que le traitement habituel au fertilisant. La drêche de brassage et le bois raméal fragmenté sont utiles pour conserver l’humidité dans les sols (un paramètre de bioremédiation important). Cette étude, menée en collaboration avec un partenaire industriel, s’intègre dans la politique canadienne et québécoise de réductions des gaz à effets de serre et la philosophie de l’économie circulaire en valorisant des matières organiques résiduelles locales. Cette thèse a permis de démontrer qu’une combinaison de stratégies de bioremédiation avec des composantes locales est une méthode efficace dans un climat subarctique. Deux nouvelles espèces de saules (Salix planifolia et Salix alaxensis) ont été utilisées avec succès pour la bioremédiation d’hydrocarbures pétroliers et pour l’accumulation de certains éléments traces. Lors d’une collaboration avec un partenaire industriel, il a été possible de démontrer l’applicabilité de certains concepts d’économie circulaire et d’approche écosystémique en bioremédiation. / Petroleum hydrocarbons are shipped and used in virtually all parts of the world and have become one of the most common and widespread contaminants in soils. Trace elements are sometimes associated with them, and they can increase the toxicity of a site, complicate remediation, and increase the costs of traditional treatments. In northern areas where spills occur at multiple sites, the clean-up time and cost of traditional remediation methods can be significantly higher than in temperate regions. Alternative research aimed at faster and cheaper remediation adapted to subarctic climates is needed and the use of native plants and fungi integrated into the local ecosystem are promising approaches. Concurrently, governments in multiple countries aim to reduce greenhouse gas emissions, namely through the reduction of putrescible waste destined for landfills. By using locally-sourced residual fertilizing materials for decontamination processes, an opportunity arises to valorize these materials while restoring soils. This doctoral research aims to develop locally-adapted bioremediation methods, with indigenous plant and fungal inputs, to treat petroleum hydrocarbon contaminated soils in three large-scale field research projects, including one also contaminated with trace elements. Two projects were carried out in a subarctic climate at the 60 ° parallel (Whitehorse, Yukon), using an innovative approach of phytoremediation assisted by mushrooms and municipal compost; we call this integrated technique the "ecological microsystem" approach. Because soil volume has significant impacts on the efficiency of bioremediation methods, considerable volumes of 0.15 m3 and 1 m3 were used (at the first and second sites, respectively) to maximize the relevance of results in the event of a scale-up operation. At the first site, the effectiveness of the various components of the microsystem were evaluated in four different combinations, as well as compared to the usual basic treatment (fertilizer) in soil contaminated by an accidental diesel spill. The plant species chosen was Salix planifolia and Pleurotus ostreatus was selected for the fungus. Results indicate that after one treatment season, the microsystem was the treatment with the fastest diesel removal rates. After three seasons, treatments containing one or more elements of the microsystem were below standards for agricultural soils and were more effective than fertilizer treatment or natural attenuation. The second northern site was a waste oil pit located on top of a mine waste rock pile, at the heart of an old landfill. The microsystem was implanted into ground-level cells with a contaminant-proof leachate liner. The plant species Salix alaxensis and Salix planifolia were used in combination with the fungus Trametes versicolor. This approach in a highly contaminated soil was able to significantly reduce petroleum hydrocarbons (65 to 75%). The potential for metal accumulation in aerial plant tissues was also measured. Both willow species demonstrated distinct trace element accumulation patterns and different rooting strategies. A fungus of the Psathyrellaceae family was observed for the first time at a site so highly contaminated and was recurrent on the cells of the microsystem for 4 years. The first two sites contribute to the development of efficient and passive bioremediation methods applicable in subarctic climates. The third research site focused on the use of two residual fertilizing materials (fragmented rameal wood and brewer’s spent grain) and manure for the degradation of motor oil in a humid continental climate at a medium latitude (Neuville, Quebec). Mesocosms of 0.76 m3 with controlled aeration were used. Innovative aspects of this project include the use of rameal wood and spent grain at this scale, as well as the acquisition of residual materials in a very close radius of the treatment center to explore how a circular economy approach could apply in such a context. Results indicate that the addition of manure is more effective than the usual fertilizer treatment alone. Brewer’s spent grain and fragmented rameal wood were useful for maintaining soil moisture (an important bioremediation parameter) but did not increase degradation. This study, conducted in close collaboration with an industrial partner, falls under the objectives set by Canadian and Quebec policy on greenhouse gas reductions and circular economy approaches by working on the valorization of local residual organic matter. This thesis has demonstrated that combining strategies with local biological components is an effective bioremediation method in a subarctic climate. Two new willow species (Salix planifolia and Salix alaxensis) have been successfully used for the bioremediation of petroleum hydrocarbons and for the accumulation of certain trace elements. In collaboration with an industrial partner, it has been possible to demonstrate the applicability of certain circular economy concepts and the ecosystemic approach to bioremediation.

Le nombre important de sites contaminés au Québec (Canada) et partout dans le monde est une problématique de santé publique majeure en raison des risques toxicologiques qu’ils présentent pour la santé humaine et environnementale. Dans la municipalité de Varennes (Québec, Canada), située sur la rive sud de l'Île de Montréal, les activités d’une ancienne usine pétrochimique (Pétromont Inc.) ont conduit à l’accumulation de concentrations modérées à élevées d’éléments traces métalliques (ETMs), de biphényles polychlorés (BPCs), d’hydrocarbures pétroliers aliphatiques (C10-C50) et d’hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs) sur les terrains de la compagnie. En 2010, une culture intensive de saule sur courtes rotations (CICR) a été établie sur le site, afin d’y conduire une expérience de phytoremédiation à grande échelle. Bien que cette plantation de Salix miyabeana ait été implantée dans une optique d'assainissement, aucun effet significatif n'a été signalé sur la concentration des contaminants du sol au cours des premières années de croissance. Les processus d'assainissement basés sur l’utilisation de végétaux peuvent être difficiles à prévoir en milieux naturels et nécessitent des améliorations afin d'en augmenter leur efficacité. La fertilisation des sols avec des amendements organiques, ainsi que la manipulation du microbiome végétal, sont deux techniques agronomiques couramment utilisées pour la gestion des cultures traditionnelles, afin d’augmenter la production de biomasse et améliorer la santé générale des végétaux. Ces approches peuvent également influencer la mobilité et la biodisponibilité de certains composés du sol. Puisque de telles modifications sont connues pour avoir le potentiel d’améliorer considérablement l’efficacité des végétaux à éliminer ou à transformer certains contaminants du sol, ces deux techniques agronomiques présentent un intérêt grandissant dans le domaine de la phytoremédiation. Cette recherche doctorale vise donc à améliorer les connaissances scientifiques dans le domaine de la phytoremédiation appliquée à grande échelle en abordant certains aspects qui touchent à ces deux approches agronomiques. En utilisant la plantation de saules déjà établie, une première étude a été réalisée afin d’évaluer l’impact d’un amendement de sol organique sur l’efficacité phytoremédiatrice des deux cultivars de saules (‘SX61’ et ‘SX64’). À l’intérieur de cette plantation, le sol de certaines parcelles expérimentales a été recouvert de bois raméal fragmenté (BRF) de saules, combiné, ou non, avec du substrat de champignons épuisé (SCE) de Pleurotus ostreatus. Après trois saisons de croissance, les résultats ont montré que l’ajout de SCE au BRF n’avait eu aucun effet sur la croissance des saules, ainsi que sur leur efficacité à extraire ou à réduire la concentration des contaminants présents sur le site. Les résultats suggèrent néanmoins que le BRF contribue à immobiliser certains HAPs dans le sol, en plus d’augmenter l’efficacité des saules à phytoextraire le Zn. La présence de saules semble avoir réduit de façon significative l’atténuation naturelle des C10-C50 sur le site. De plus, les concentrations de BPCs, de Cd, de Ni et de dix HAPs, ont montré des oscillations saisonnières, ce qui suggère que l’évapotranspiration qui a lieu à l’intérieur de la plantation de saules provoque un important flux d'eau et de contaminants solubles en direction des racines. Ainsi, la concentration de certains contaminants pourrait avoir tendance à augmenter à l’intérieur d’une dense plantation de saules au fil du temps. Une deuxième étude a été réalisée à l’intérieur de cette même plantation, afin de vérifier si les augmentations de concentration observées précédemment pouvaient être liées à l’évapotranspiration qui a lieu à l’intérieur d’une plantation de saules. Dans l’optique d’éliminer l’effet de transpiration, des coupes de saules ont été effectuées dans certaines parcelles de la plantation, puis les concentrations des contaminants organiques et inorganiques ont été suivies au fil du temps (24 mois), et comparées avec celles observées dans les parcelles non coupées. Les résultats obtenus ont montré que l'élimination des saules avait bel et bien limité l'accumulation de certains contaminants à la surface du sol, tels qu’observé dans les parcelles non coupées. Ces résultats suggèrent donc encore une fois que la culture intensive de saules à courte rotation peut entrainer une migration de certains contaminants en direction des racines et ainsi augmenter leurs concentrations à la surface du sol près des zones racinaires. Très peu d’études ont rapporté des résultats qui semblent contredire les multiples avantages de purification qui sont habituellement mis de l’avant en phytoremédiation. Toutefois, de tels effets sur la mobilisation des contaminants pourraient être pertinents et souhaitables dans un contexte de gestion du risque. La troisième et dernière étude présentée dans cette thèse explore la diversité des communautés microbiennes associées aux racines des deux cultivars de saules établis sur le site expérimental depuis plusieurs années (six années). Des études antérieures ont permis d’en apprendre davantage sur la composition du microbiome racinaire et rhizosphérique du saule poussant en milieux contaminés, mais la plupart de celles-ci ont été menées sur des individus relativement jeunes. Par conséquent, peu d’information existe concernant les associations microbiennes des individus plus âgés qui ont été établis en milieux contaminés. La caractérisation des communautés fongiques, bactériennes et archéennes a permis de montrer des différences de composition entre les deux cultivars de saules, ainsi qu’entre leurs compartiments (i.e. racines et rhizosphère). Certains groupes taxonomiques, appartenant à chacun des trois domaines, se sont démarqués, de par leur abondance, ou par leurs fonctions écologiques déjà connues et potentiellement bénéfiques pour la survie des végétaux, ou pour augmenter la dégradation et l'extraction de divers contaminants. Cette étude fournit donc de précieuses informations qui pourront servir à l’amélioration de certaines approches d'ingénierie du microbiome favorisant l'établissement, la survie, la croissance et les performances d’assainissement de Salix spp. établis en milieux contaminés. L’ensemble des résultats présentés dans cette thèse ont permis d’alimenter différentes réflexions sur l’intérêt d’utiliser certains amendements organiques et de caractériser le microbiome racinaire et rhizosphérique des saules afin d’améliorer les pratiques et la mise en oeuvre de la phytoremédiation par des saules. Cette thèse met également en lumière un phénomène de migration des contaminants, influencé par la présence de plantes à croissance rapide, qui représente un obstacle pour l’évaluation des performances d’assainissement par des approches de phytoremédiation notamment par des saules. / The large number of contaminated sites in Quebec (Canada) and all around the world is a major public problem because of the toxicological risks they present for human and environmental health. In the municipality of Varennes (Quebec, Canada), located on the south shore of the Island of Montreal, the activities of a former petrochemical plant (Pétromont Inc.) have led to the accumulation of moderate to high concentrations of traces elements (TEs), polychlorinated biphenyls (PCBs), aliphatic petroleum hydrocarbons (C10-C50) and polycyclic aromatic hydrocarbons (PAHs) on the land. In 2010, a short rotation intensive culture (SRIC) of willow has been established on the site, in order to conduct a field-scale phytoremediation experiment. Although this plantation of Salix miyabeana was established with a remediation view, no significant effect was reported on the concentration of soil contaminants during the first years of growth. Plant-based remediation processes can be difficult to predict in the fiel and require improvement in order to increase their effectiveness. Fertilization with organic amendments, as well as manipulating the plant microbiome, are two agronomic techniques commonly employed in traditional crop management, in order to increase biomass production and improve overall plant health. These approaches can also influence the mobility and bioavailability of some compounds in the soil. Since such modifications are known to have the potential to significantly improve the efficiency of plants in removing or transforming soil contaminants, these two agronomic techniques are of growing interest in the field of phytoremediation. This doctoral research aims to improve scientific knowledge in the field-scale phytoremediation application by addressing some aspects that affect these two agronomic approaches. Inside the already established willow plantation, a first study was carried out to assess the impact of soil organic amendment on the phytoremediation efficacy of the two willow cultivars (‘SX61’ and ‘SX64’). The soil of some experimental plots was covered with ramial chipped wood (RCW) combined or not with spent mushroom substrate (SMS) of Pleurotus ostreatus. After three growing seasons, the results showed that the addition of SMS to the RCW had no effect on the growth of the willows, as well as on their effectiveness in removing or reducing the concentration of contaminants on the site. The results nevertheless suggest that RCW helps immobilize some PAHs in the soil, in addition to increasing the efficiency of willows to phytoextract Zn. The presence of willows appears to have significantly reduced the natural attenuation of C10-C50 on the site. In addition, the concentrations of PCBs, Cd, Ni and ten PAHs, showed seasonal oscillations, which suggests that the evapotranspiration inside the willow plantation mobilized some contaminants towards the rooting zones. Thus, the concentration of certain contaminants may tend to increase within a dense willow plantation over time. A second study was carried out inside the same plantation, in order to verify if the increases in concentration observed previously could be linked to the evapotranspiration that takes place inside a willow plantation. In order to eradicate the effect of plant transpiration, willows were harvested in certain plots of the plantation. The concentrations of organic and inorganic contaminants were followed over time (24 months) and compared with those observed in the unharvested plots. The results obtained showed that the removal of the willows limited the accumulation of certain contaminants on the soil surface, as observed in the uncut plots. These results suggested once again that the short rotation intensive culture of willows can lead to the migration of certain contaminants towards the roots and thus increase their concentrations on the soil surface near the root zones. Very few studies have reported results that seem to contradict the multiple purification benefits that are usually put forward in phytoremediation. However, such effects on contaminant mobilization could be relevant and suitable in a risk management context. The third and final study presented in this thesis explores the microbial communities associated with the roots of the two willow cultivars established on the experimental site for several years (six years). Root and rhizosphere microbial communities of Salix spp. have been studied in contaminated environments, but most of studies have been carried out on relatively young hosts. Therefore, little information exists regarding the microbial communities associated with older willows established in contaminated environments. The characterization of fungal, bacterial and Archean communities has shown differences in composition between the two willow cultivars, as well as between their compartments (i.e., roots and rhizosphere). Some taxonomic groups, belonging to each of the three domains, caught our attention, either by their abundance, or by their ecological functions already known to be potentially beneficial for the plant survival, or for increasing the degradation and extraction of various contaminants. This study therefore provides valuable information that can be used to improve certain microbiome engineering approaches that promote the establishment, survival, growth and phytoremediation performance of Salix spp. in contaminated environments. All the results presented in this thesis have fueled various reflections on the interest of using soil organic amendments and characterizing the root and rhizosphere microbiome of willows in order to improve the practices and implementation of phytoremediation with willows. This thesis also highlights a phenomenon of contaminant migration, influenced by the presence of fast-growing woody plants, which represents an obstacle for the evaluation of phytoremediation performance approaches with willows.