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# ANNEXES
Annexe 1 : Teneurs en chacun des 16 HAP US-EPA dans les trois sols étudiés.

<table><caption>Tableau 29 : Teneurs (mg kg⁻¹) en HAP dans les trois sols de friche. Analyses réalisées par le laboratoire d'analyse des sols de l'INRA selon la norme XP X 33-012.</caption><thead><tr><th></th><th>HOM</th><th>NM</th><th>AUG</th></tr></thead><tbody><tr><td>Naphtalène</td><td>24,2</td><td>21,4</td><td>8,26</td></tr><tr><td>Acénaphtylène</td><td>39,5</td><td>13,4</td><td>5,58</td></tr><tr><td>Acénaphtène</td><td>16,1</td><td>8,9</td><td>9,3</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>28</td><td>5,11</td><td>79,6</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>160</td><td>31,5</td><td>37,5</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>108</td><td>12,9</td><td>171</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>335</td><td>87,2</td><td>124</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>229</td><td>103</td><td>88,4</td></tr><tr><td>Benzo(a)Anthracène</td><td>149</td><td>73,5</td><td>94,9</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>221</td><td>91,1</td><td>73,3</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>104</td><td>90</td><td>38,5</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>59,2</td><td>45,2</td><td>81,2</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>97,4</td><td>81,8</td><td>16,7</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>16,4</td><td>19,1</td><td>54,6</td></tr><tr><td>Benzo[g,h,i]pérylène</td><td>46,5</td><td>65,4</td><td>43</td></tr><tr><td>Indéno (1,2,3,c,d)pyrène</td><td>53,9</td><td>59,2</td><td>26,2</td></tr></tbody></table>
<figure><img src="image_76.png" /><figcaption>Annexe 2 : Modélisation des courbes de désorption sur la résine Tenax pour chacun des HAP.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_77.png" /><figcaption>Chrysène</figcaption></figure>

<figure><img src="image_78.png" /><figcaption>Benzo(b)fluoranthène</figcaption></figure>

<figure><img src="image_79.png" /><figcaption>Benzo(k)fluoranthène</figcaption></figure>

<figure><img src="image_80.png" /><figcaption>Benzo(a)pyrène</figcaption></figure>

<figure><img src="image_81.png" /><figcaption>Dibenzo(a,h)anthracène</figcaption></figure>

<figure><img src="image_82.png" /><figcaption>Benzo(g,h,i)pérylene</figcaption></figure>

<figure><img src="image_83.png" /><figcaption>Indéno(1,2,3,c,d)pyrène</figcaption></figure>

<figure><img src="image_84.png" /><figcaption>Somme des 16 HAP EPA</figcaption></figure>
Annexe 3 : Résultats de l'ajustement des cinétiques de désorption sur la résine Tenax avec chacun des modèles testés.

<table><thead><tr><th rowspan="2"></th><th rowspan="2">F<sub>rapide</sub></th><th colspan="4">Modèle à deux compartiments (Cornelissen)</th></tr><tr><th>k<sub>rapide</sub> (h<sup>-1</sup>)</th><th>F<sub>lent</sub></th><th>k<sub>lent</sub> (10<sup>-4</sup> h<sup>-1</sup>)</th><th>R<sup>2</sup></th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="6"><strong>HOM</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>0,062</td><td>0,14</td><td>0,938</td><td>3,44</td><td>0,989</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>0,058</td><td>0,22</td><td>0,941</td><td>1,38</td><td>0,978</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>0,071</td><td>0,24</td><td>0,929</td><td>1,47</td><td>0,965</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>0,080</td><td>0,22</td><td>0,920</td><td>1,88</td><td>0,947</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>0,070</td><td>0,24</td><td>0,929</td><td>1,42</td><td>0,963</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>0,049</td><td>0,19</td><td>0,951</td><td>1,77</td><td>0,973</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>0,036</td><td>0,19</td><td>0,964</td><td>1,19</td><td>0,98</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>0,041</td><td>0,12</td><td>0,959</td><td>2,01</td><td>0,973</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>0,028</td><td>0,09</td><td>0,972</td><td>1,36</td><td>0,992</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>0,041</td><td>0,09</td><td>0,959</td><td>1,80</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>0,021</td><td>0,06</td><td>0,979</td><td>0,95</td><td>0,992</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>0,014</td><td>0,06</td><td>0,986</td><td>1,31</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>0,014</td><td>0,08</td><td>0,986</td><td>1,05</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>0,027</td><td>0,03</td><td>0,973</td><td>1,65</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP EPA</td><td>0,042</td><td>0,17</td><td>0,958</td><td>1,48</td><td>0,983</td></tr><tr><td colspan="6"><strong>NM</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>0,037</td><td>0,23</td><td>0,963</td><td>1,28</td><td>0,976</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>0,020</td><td>0,30</td><td>0,980</td><td>0,74</td><td>0,991</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>0,024</td><td>0,28</td><td>0,976</td><td>0,94</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>0,013</td><td>0,32</td><td>0,987</td><td>0,63</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>0,009</td><td>0,40</td><td>0,991</td><td>0,53</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>0,012</td><td>0,40</td><td>0,988</td><td>0,96</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>0,009</td><td>0,40</td><td>0,991</td><td>0,83</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>0,015</td><td>0,35</td><td>0,985</td><td>0,84</td><td>0,996</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>0,012</td><td>0,21</td><td>0,988</td><td>1,20</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>0,013</td><td>0,21</td><td>0,987</td><td>1,42</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>0,011</td><td>0,21</td><td>0,989</td><td>1,03</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>0,011</td><td>0,26</td><td>0,989</td><td>1,25</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>0,012</td><td>0,18</td><td>0,988</td><td>1,27</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>0,017</td><td>0,21</td><td>0,983</td><td>1,92</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP EPA</td><td>0,013</td><td>0,26</td><td>0,987</td><td>1,10</td><td>0,997</td></tr><tr><td colspan="6"><strong>AUG</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>0,049</td><td>0,22</td><td>0,951</td><td>1,28</td><td>0,982</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>0,012</td><td>0,22</td><td>0,988</td><td>0,54</td><td>0,988</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>0,010</td><td>0,18</td><td>0,990</td><td>0,54</td><td>0,991</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>0,005</td><td>0,18</td><td>0,995</td><td>0,24</td><td>0,993</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>0,010</td><td>0,22</td><td>0,990</td><td>0,28</td><td>0,981</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>0,007</td><td>0,22</td><td>0,993</td><td>0,42</td><td>0,994</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>0,006</td><td>0,22</td><td>0,994</td><td>0,29</td><td>0,994</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>0,008</td><td>0,13</td><td>0,992</td><td>0,36</td><td>0,989</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>0,007</td><td>0,13</td><td>0,993</td><td>0,38</td><td>0,992</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>0,011</td><td>0,11</td><td>0,989</td><td>0,68</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>0,006</td><td>0,11</td><td>0,994</td><td>0,30</td><td>0,988</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>0,005</td><td>0,15</td><td>0,995</td><td>0,54</td><td>0,993</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>0,005</td><td>0,15</td><td>0,995</td><td>0,42</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>0,008</td><td>0,10</td><td>0,992</td><td>0,62</td><td>0,996</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP EPA</td><td>0,008</td><td>0,15</td><td>0,992</td><td>0,38</td><td>0,996</td></tr></tbody></table>
Modèle à trois compartiments (Cornelissen)

<table><thead><tr><th></th><th>F<sub>rapide</sub></th><th>k<sub>rapide</sub> (h<sup>-1</sup>)</th><th>F<sub>lent</sub></th><th>k<sub>lent</sub> (h<sup>-1</sup>)</th><th>F<sub>très lent</sub></th><th>k<sub>très lent</sub> (10<sup>-4</sup> h<sup>-1</sup>)</th><th>R<sup>2</sup></th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="8"><strong>HOM</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>0,0470</td><td>0,21</td><td>0,0765</td><td>0,007</td><td>0,876</td><td>1,35</td><td>0,993</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>0,0461</td><td>0,37</td><td>0,0287</td><td>0,015</td><td>0,925</td><td>0,70</td><td>0,993</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>0,0557</td><td>0,43</td><td>0,0387</td><td>0,014</td><td>0,906</td><td>0,50</td><td>0,993</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>0,0604</td><td>0,51</td><td>0,0460</td><td>0,019</td><td>0,894</td><td>0,76</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>0,0526</td><td>2,10</td><td>0,0351</td><td>0,018</td><td>0,912</td><td>0,68</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>0,0286</td><td>2,10</td><td>0,0387</td><td>0,027</td><td>0,933</td><td>0,98</td><td>0,996</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>0,0202</td><td>2,10</td><td>0,0238</td><td>0,033</td><td>0,956</td><td>0,84</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>0,0182</td><td>2,10</td><td>0,0527</td><td>0,052</td><td>0,929</td><td>0,82</td><td>0,996</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>0,0077</td><td>2,10</td><td>0,0248</td><td>0,032</td><td>0,967</td><td>1,15</td><td>0,996</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>0,0084</td><td>2,10</td><td>0,0357</td><td>0,037</td><td>0,956</td><td>1,67</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>0,0041</td><td>2,10</td><td>0,0204</td><td>0,017</td><td>0,976</td><td>0,82</td><td>0,996</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>0,0027</td><td>2,10</td><td>0,0131</td><td>0,030</td><td>0,984</td><td>1,25</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>0,0036</td><td>2,10</td><td>0,0135</td><td>0,029</td><td>0,983</td><td>0,93</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>0,0043</td><td>2,10</td><td>0,0289</td><td>0,019</td><td>0,967</td><td>1,41</td><td>0,999</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP</td><td>0,0211</td><td>2,10</td><td>0,0290</td><td>0,030</td><td>0,950</td><td>1,11</td><td>0,996</td></tr><tr><td colspan="8"><strong>NM</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>0,0234</td><td>2,10</td><td>0,0228</td><td>0,022</td><td>0,954</td><td>0,86</td><td>0,993</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>0,0148</td><td>2,10</td><td>0,0080</td><td>0,030</td><td>0,977</td><td>0,62</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>0,0065</td><td>2,10</td><td>0,0172</td><td>0,210</td><td>0,976</td><td>0,93</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>0,0052</td><td>2,10</td><td>0,0083</td><td>0,210</td><td>0,987</td><td>0,63</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>0,0037</td><td>2,10</td><td>0,0056</td><td>0,210</td><td>0,991</td><td>0,52</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>0,0043</td><td>2,10</td><td>0,0081</td><td>0,210</td><td>0,988</td><td>0,93</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>0,0031</td><td>2,10</td><td>0,0063</td><td>0,033</td><td>0,991</td><td>0,81</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>0,0145</td><td>2,10</td><td>0,0006</td><td>0,027</td><td>0,985</td><td>0,85</td><td>0,996</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>0,0073</td><td>2,10</td><td>0,0069</td><td>0,016</td><td>0,986</td><td>1,12</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>0,0075</td><td>2,10</td><td>0,0080</td><td>0,029</td><td>0,984</td><td>1,30</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>0,0069</td><td>2,10</td><td>0,0087</td><td>0,030</td><td>0,984</td><td>0,85</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>0,0073</td><td>2,10</td><td>0,0057</td><td>0,037</td><td>0,987</td><td>1,17</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>0,0066</td><td>2,10</td><td>0,0100</td><td>0,019</td><td>0,983</td><td>1,07</td><td>0,999</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>0,0100</td><td>2,10</td><td>0,0101</td><td>0,031</td><td>0,980</td><td>1,78</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP</td><td>0,0086</td><td>2,10</td><td>0,0061</td><td>0,029</td><td>0,985</td><td>1,04</td><td>0,999</td></tr><tr><td colspan="8"><strong>AUG</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>0,0044</td><td>2,10</td><td>0,0452</td><td>0,203</td><td>0,950</td><td>1,28</td><td>0,983</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>0,0050</td><td>0,36</td><td>0,0069</td><td>0,131</td><td>0,988</td><td>0,52</td><td>0,989</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>0,0036</td><td>2,10</td><td>0,0072</td><td>0,093</td><td>0,989</td><td>0,53</td><td>0,991</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>0,0024</td><td>2,10</td><td>0,0031</td><td>0,093</td><td>0,994</td><td>0,23</td><td>0,993</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>0,0040</td><td>2,10</td><td>0,0061</td><td>0,093</td><td>0,990</td><td>0,26</td><td>0,983</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>0,0023</td><td>2,10</td><td>0,0055</td><td>0,093</td><td>0,992</td><td>0,39</td><td>0,994</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>0,0021</td><td>2,10</td><td>0,0042</td><td>0,093</td><td>0,994</td><td>0,28</td><td>0,994</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>0,0016</td><td>2,10</td><td>0,0064</td><td>0,093</td><td>0,992</td><td>0,35</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>0,0006</td><td>2,10</td><td>0,0067</td><td>0,092</td><td>0,993</td><td>0,37</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>0,0012</td><td>2,10</td><td>0,0103</td><td>0,049</td><td>0,989</td><td>0,68</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>0,0006</td><td>2,10</td><td>0,0053</td><td>0,050</td><td>0,994</td><td>0,30</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>0,0019</td><td>2,10</td><td>0,0037</td><td>0,049</td><td>0,994</td><td>0,52</td><td>0,995</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>0,0011</td><td>2,10</td><td>0,0046</td><td>0,042</td><td>0,994</td><td>0,38</td><td>0,998</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>0,0020</td><td>2,10</td><td>0,0072</td><td>0,108</td><td>0,991</td><td>0,58</td><td>0,997</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP</td><td>0,0029</td><td>2,10</td><td>0,0054</td><td>0,108</td><td>0,992</td><td>0,34</td><td>0,997</td></tr></tbody></table>
<table><thead><tr><th rowspan="2"></th><th colspan="3">Modèle à distribution de sites</th></tr><tr><th>α</th><th>β</th><th>R<sup>2</sup></th></tr></thead><tbody><tr><td colspan="4"><strong>HOM</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>3,72E-02</td><td>5,27</td><td>0,967</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>1,38E-02</td><td>0,31</td><td>0,983</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>1,49E-02</td><td>0,17</td><td>0,987</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>1,45E-02</td><td>0,16</td><td>0,989</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>1,71E-02</td><td>1,24</td><td>0,969</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>1,16E-02</td><td>1,00</td><td>0,974</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>1,84E-02</td><td>9,21</td><td>0,984</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>2,61E-02</td><td>9,21</td><td>0,985</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>1,34E-02</td><td>9,21</td><td>0,988</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>1,32E-02</td><td>9,21</td><td>0,982</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>3,40E-02</td><td>38,34</td><td>0,984</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>1,50E-02</td><td>1,47</td><td>0,976</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>1,53E-02</td><td>19,61</td><td>0,988</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>3,38E-02</td><td>37,88</td><td>0,994</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP EPA</td><td>1,50E-02</td><td>1,45</td><td>0,987</td></tr><tr><td colspan="4"><strong>NM</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>1,16E-02</td><td>0,81</td><td>0,953</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>6,52E-03</td><td>0,81</td><td>0,920</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>7,79E-03</td><td>0,81</td><td>0,908</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>6,33E-03</td><td>8,13</td><td>0,865</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>9,93E-03</td><td>8,13</td><td>0,892</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>8,13E-03</td><td>8,13</td><td>0,891</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>1,14E-02</td><td>8,13</td><td>0,912</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>1,29E-02</td><td>8,13</td><td>0,906</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>1,00E-02</td><td>8,13</td><td>0,918</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>1,13E-02</td><td>8,13</td><td>0,896</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>1,73E-02</td><td>8,13</td><td>0,947</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>1,11E-02</td><td>8,00</td><td>0,894</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>1,16E-02</td><td>8,00</td><td>0,944</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>1,72E-02</td><td>8,04</td><td>0,936</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP EPA</td><td>9,12E-03</td><td>4,25</td><td>0,924</td></tr><tr><td colspan="4"><strong>AUG</strong></td></tr><tr><td>Naphtalène</td><td>1,24E-02</td><td>0,37</td><td>0,938</td></tr><tr><td>acénaphtène</td><td>4,99E-03</td><td>1,90</td><td>0,944</td></tr><tr><td>Fluorène</td><td>4,69E-03</td><td>1,90</td><td>0,933</td></tr><tr><td>Phénanthrène</td><td>3,46E-03</td><td>1,90</td><td>0,930</td></tr><tr><td>Anthracène</td><td>3,42E-03</td><td>1,90</td><td>0,947</td></tr><tr><td>Fluoranthène</td><td>2,60E-03</td><td>1,90</td><td>0,951</td></tr><tr><td>Pyrène</td><td>3,77E-03</td><td>3,62</td><td>0,944</td></tr><tr><td>Chrysène</td><td>6,42E-03</td><td>3,62</td><td>0,970</td></tr><tr><td>Benzo(b)fluoranthène</td><td>3,05E-03</td><td>3,62</td><td>0,980</td></tr><tr><td>Benzo(k)fluoranthène</td><td>4,01E-03</td><td>3,62</td><td>0,937</td></tr><tr><td>Benzo(a)pyrène</td><td>5,26E-03</td><td>3,62</td><td>0,965</td></tr><tr><td>Dibenzo(a,h)anthracène</td><td>3,90E-03</td><td>3,62</td><td>0,950</td></tr><tr><td>Benzo(g,h,i) pérylène</td><td>3,49E-03</td><td>4,77</td><td>0,945</td></tr><tr><td>Indéno(1,2,3-c,d)pyrène</td><td>5,52E-03</td><td>4,77</td><td>0,933</td></tr><tr><td>Somme des 16 HAP EPA</td><td>4,13E-03</td><td>4,77</td><td>0,964</td></tr></tbody></table>
Annexe 4 : Spectre des HAP totaux dans chaque fraction granulométrique.

<figure><img src="image_85.png" /><figcaption>Figure 75 : Spectres des HAP totaux dans les fractions du sol HOM.</figcaption></figure>

<figure><img src="image_86.png" /><figcaption>Figure 76 : Spectres des HAP totaux dans les fractions du sol NM.</figcaption></figure>
<figure><img src="image_87.png" /><figcaption>Figure 77 : Spectres des HAP totaux dans les fractions du sol AUG.</figcaption></figure>
Annexe 5 : Contribution de chacune des fractions aux différentes classes de HAP.

<table><caption>Tableau 30 : Contribution de chacune des fractions à la quantité de HAP totaux à 2, 3, 4 et 5 cycles dans le sol HOM.</caption><thead><tr><th></th><th>LF+A</th><th>LG</th><th>SF</th><th>SG</th></tr></thead><tbody><tr><td>2 cycles benzéniques</td><td>27,60</td><td>3,25</td><td>12,44</td><td>56,71</td></tr><tr><td>3 cycles benzéniques</td><td>21,83</td><td>1,64</td><td>10,54</td><td>65,99</td></tr><tr><td>4 cycles benzéniques</td><td>22,68</td><td>1,44</td><td>12,76</td><td>63,11</td></tr><tr><td>5 cycles benzéniques</td><td>25,65</td><td>2,00</td><td>13,10</td><td>59,25</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Tableau 31 : Contribution de chacune des fractions à la quantité de HAP totaux à 2, 3, 4 et 5 cycles dans le sol NM.</caption><thead><tr><th></th><th>LF+A</th><th>LG</th><th>SF</th><th>SG</th></tr></thead><tbody><tr><td>2 cycles benzéniques</td><td>11,23</td><td>3,16</td><td>19,61</td><td>66,00</td></tr><tr><td>3 cycles benzéniques</td><td>30,22</td><td>2,97</td><td>13,93</td><td>52,87</td></tr><tr><td>4 cycles benzéniques</td><td>35,27</td><td>3,67</td><td>14,07</td><td>46,99</td></tr><tr><td>5 cycles benzéniques</td><td>39,22</td><td>4,17</td><td>13,97</td><td>42,64</td></tr></tbody></table>

<table><caption>Tableau 32 : Contribution de chacune des fractions à la quantité de HAP totaux à 2, 3, 4 et 5 cycles dans le sol AUG.</caption><thead><tr><th></th><th>LF+A</th><th>LG</th><th>SF</th><th>SG</th></tr></thead><tbody><tr><td>2 cycles benzéniques</td><td>22,50</td><td>9,67</td><td>19,02</td><td>48,81</td></tr><tr><td>3 cycles benzéniques</td><td>17,90</td><td>2,12</td><td>20,30</td><td>59,68</td></tr><tr><td>4 cycles benzéniques</td><td>22,10</td><td>2,66</td><td>22,35</td><td>52,90</td></tr><tr><td>5 cycles benzéniques</td><td>24,98</td><td>3,03</td><td>21,71</td><td>50,28</td></tr></tbody></table>
Annexe 6 : Courbes de pouvoir tampon des trois sols de friches étudiés

Nous avons réalisé une courbe de pouvoir tampon afin de connaître les quantités de base et d'acide nécessaire pour faire varier le pH des suspensions (Figure 78).

<figure><img src="image_88.png" /><figcaption>Figure 78 : Courbe de pouvoir tampon (pH= f(meq base ou acide /g de sol) des trois sols étudiés.</figcaption></figure>

On remarque dans un premier temps que le pouvoir tampon des trois sols est beaucoup plus élevé dans le domaine acide que dans le domaine alcalin. En effet, les quantités de base ajoutées pour alcaliniser les suspensions sont très faibles comparées aux quantités d'acide nécessaires pour leur acidification. Dans le domaine basique, les courbes des trois sols de friche sont relativement proches. Le sol NM a une capacité tampon à l'alcalinisation légèrement supérieure aux sols HOM et AUG pour lesquels les courbes se superposent. Dans le domaine acide, les différences entre les trois sols sont plus marquées. Les sols NM et AUG présentent des réactions à l'acidification proches. Par exemple, pour obtenir un pH de 5 dans les suspensions de ces deux derniers sols, 1,2 meq g⁻¹ d'acide nitrique doivent être ajoutés dans le sol NM alors que 2 meq g⁻¹ doivent être ajoutés dans le sol AUG. Le sol HOM a une capacité tampon beaucoup plus élevée que ces deux autres sols. Dans la suspension de sol contenant le sol HOM, 6,5 meq g⁻¹ sont nécessaires pour atteindre un pH de 5.
Liste des abréviations

Ace : Acénaphtène

Acy : Acénaphtylène

Ant : Anthracène

B(a)A : Benzo(a)anthracène

B(a)P : Benzo(a)pyrène

B(b)F : Benzo(b)fluoranthène

B(k)F : Benzo(k)fluoranthène

B(g,h,i)P : Benzo(g,h,i) pérylène

BC : Black carbon

CEC : Capacité d'échange cationique

Chry : Chrysène

COS : Carbone organique soluble

COT : Carbone organique total

CTO : Chemothermal oxydation (oxydation chimiothermique)

D(a,h)A : Dibenzo(a,h)anthracène

Fluo : Fluorène

Flut : Fluoranthène

HAP : Hydrocarbures aromatiques polycycliques

HPLC : High performance Liquid Chromatography

IH : Indice d'hydrogène

IndenoP : Indéno(1,2,3-c,d)pyrène

IO : Indice d'oxygène

MO : matière organique

Naph : Naphtalène

PES : Polyéthersulfurone

Phe : Phénanthrène
PVC : Polyvinyle chloré

Pyr : Pyrène

TN : Terre nue

VS : Végétation spontanée
Liste des figures

<table><tr><td>Figure 1 : Structure des HAP définis comme prioritaires par l'US-EPA.</td><td>19</td></tr><tr><td>Figure 2 : Modèle théorique d'une matière organique naturelle macromoléculaire (Pignatello, 1998). Des brins d'acides organiques reliés entre eux par des ponts cationiques forment un réseau plus ou moins condensé. La diffusion des HAP dans le réseau dépend de son niveau de condensation.</td><td>27</td></tr><tr><td>Figure 3 : Concept de la biodisponibilité avec différenciation des HAP biodisponibles et non biodisponibles (adsorbés ou séquestrés) (Semple et al., 2003).</td><td>33</td></tr><tr><td>Figure 4 : Concept d'évolution des HAP dans un sol de friches industrielle et mise en évidence de la distribution différente des HAP à la suite de la contamination et après leur vieillissement (adapté de Pan et al, 2008).</td><td>34</td></tr><tr><td>Figure 5 : Métabolisme bactérien des HAP (Juhasz, 2000). Des dioxygénases et des hydrogénases intra-cellulaires permettent la transformation des HAP en catéchol puis l'ouverture de leurs cycles aromatiques.</td><td>37</td></tr><tr><td>Figure 6 : Métabolisme fongique des HAP (Cerniglia, 1997). L'oxydation des HAP par les champignons peut être induite par des enzymes intra-cellulaires (monooxygénases associées à un cytochrome P-450) ou extra-cellulaires (péroxydases, laccases).</td><td>38</td></tr><tr><td>Figure 7 : Formation de résidus liés après dégradation incomplète des HAP (Richnow et al., 1994). Lors de la dégradation incomplète des HAP, leur fonctionnalisation par l'insertion dans leur structure de molécules d'oxygène induit une liaison facilitée des HAP avec la matière organique du sol (et notamment les acides humiques).</td><td>39</td></tr><tr><td>Figure 8 : Principaux acides organiques retrouvés dans la rhizosphère (Strobel, 2001).</td><td>42</td></tr><tr><td>Figure 9 : Représentation conceptuelle des mécanismes rhizosphériques influençant la disponibilité des HAP dans un sol de friche industrielle.</td><td>48</td></tr><tr><td>Figure 10 : Photographie des parcelles lysimétriques de grands volumes avec le sol de Neuves-Maisons. Modalités sol nu (a) et végétation spontanée (b).</td><td>52</td></tr><tr><td>Figure 11 : Répartition du sol des parcelles lysimétriques remplies de sol NM et des différentes modalités sur le site expérimental du GISFI.</td><td>53</td></tr><tr><td>Figure 12 : Photographie et schéma des bacs lysimétriques remplis de sols du site AUG.</td><td>54</td></tr><tr><td>Figure 13 : Plan de répartition des bacs lysimétriques remplis de sol G1 et G2 et gérés en modalités sol nu (SN), luzerne (L), ray-grass (R) et ray-grass+trèfle violet (RT).</td><td>54</td></tr><tr><td>Figure 14 : Photographie du test de germination du lupin blanc (Lupinus albus) dans les boîtes de Pétri témoin (a) et avec les boîtes de Pétri remplies de sol contaminé (b).</td><td>55</td></tr><tr><td>Figure 15 : Photographie et schéma des dispositifs de culture du lupin blanc sur sols.</td><td>56</td></tr><tr><td>Figure 16 : Schéma de remplissage des cellules d'extraction servant à extraire les HAP des sols par un extracteur ASE (Accelerated Extraction Solvant).</td><td>57</td></tr><tr><td>Figure 17 : Chromatogramme et paramètres de séparation des HAP totaux avec la colonne Prosphère.</td><td>59</td></tr><tr><td>Figure 18 : Chromatogramme et paramètres de séparation des HAP disponibles avec la colonne Stability.</td><td>61</td></tr></table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 19 : Protocole expérimental du fractionnement granulo-densimétrique suivi au LSE</td>
      <td>63</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 20 : Types de carbones organiques déterminés par les deux analyses testés : l'analyse élémentaire après une oxydation chimiothermique à 375°C (CTO-375), et l'analyse Rockeval (adapté de (Poot et al., 2009).</td>
      <td>64</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 21 : Préparation des incubateurs des sols. (a : échantillons de sol, b : flacon de soude, c : eau)</td>
      <td>72</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 22 : Photographie du flacon sérum permettant la mise en contact entre une suspension de sol et la résine adsorbante.</td>
      <td>74</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 23 : Système d'aspiration sous vide du Tenax flottant à la surface de la suspension.</td>
      <td>74</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 24 : Dispositif de récupération de l'hexane chargé de HAP.</td>
      <td>75</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 25 : Dégagement instantané de CO<sub>2</sub> (µmol g<sup>-1</sup> j<sup>-1</sup>) dans les trois sols incubés.</td>
      <td>76</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 26 : Dégagement cumulé de CO<sub>2</sub> depuis les sols HOM, NM et AUG incubés.</td>
      <td>77</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 27 : Teneurs en HAP totaux (somme des 16 HAP EPA) en mg kg<sup>-1</sup> au cours de l'incubation des trois sols Homécourt (HOM, Neuves-Maisons (NM) et ancienne usine à gaz (AUG).</td>
      <td>79</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 28 : Evolution des teneurs en HAP au cours de l'incubation trois sols Homécourt (HOM, Neuves-Maisons (NM) et ancienne usine à gaz (AUG). pour les HAP à 2 cycles benzéniques (a), 3 cycles benzéniques (b), 4 cycles benzéniques (c) et 5 cycles benzéniques (d).</td>
      <td>80</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 29 : Teneurs en HAP totaux et extraits au butanol pour les trois sols étudiés a) HOM, b) NM et c) AUG.</td>
      <td>84</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 30 : Teneurs cumulées en HAP (Somme des 16 HAP EPA) désorbés des trois sols étudiés par extraction avec une résine Tenax.</td>
      <td>86</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 31 : Cinétiques de désorption du phénanthène (a), pyrène (b) et benzo(a)pyrène (c) dans les sols trois sols. S<sub>1</sub>/S<sub>0</sub> représente le pourcentage de HAP encore adsorbé au sol au temps t. Les cinétiques sont modélisées par un modèle à deux fractions(---) et un modèle à distribution de sites(---).</td>
      <td>87</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 32 : Schéma conceptuel de la mesure de la fraction disponible de HAP par extraction sur résine Tenax.</td>
      <td>94</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 33 : Distributions des particules minérales (texture) et des agrégats stables à l'eau (structure) dans les sols a) HOM, b) NM et c) AUG.</td>
      <td>98</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 34 : Quantité de composés hydrocarbonés (courbe S2) produits durant la phase de pyrolyse de l'analyse Rockeval® des trois sols.</td>
      <td>100</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 35 : Quantité de CO<sub>2</sub> (courbe S4) produit durant la phase de d'oxydation de l'analyse Rockeval® des sols.</td>
      <td>101</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 36 : Types de carbones organiques déterminés par les deux analyses testés : l'analyse élémentaire après une oxydation chimiothermique (CTO-375), et l'analyse Rockeval (adapté de (Poot et al., 2009).</td>
      <td>102</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 37 : Proportion (%) de carbone labile, de black carbon sensible à une oxydation à 375°C et de black carbon résistant à une oxydation à 375°C dans les sols a) HOM, b) NM et c) AUG.</td>
      <td>103</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 38 : Teneurs en carbone total (CT), carbone organique (CO) et black carbon (BC) dans les fractions granulométriques des trois sols de friche a) HOM, b) NM et c) AUG.</td>
      <td>104</td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table>
  <tbody>
    <tr>
      <td>Figure 39 : Proportion (%) des HAP à 2, 3, 4 et 5 cycles benzéniques parmi les 16 HAP définis comme prioritaires par l'US-EPA.</td>
      <td>107</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 40 : Teneurs totales en HAP dans les fractions granulodensimétriques des sols a) HOM, b) NM et c) AUG.</td>
      <td>109</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 41 : Teneurs en HAP dans chacune des fractions granulométriques en fonction de leur teneur en black carbon pour les sols HOM, NM et AUG.</td>
      <td>109</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 42 : Disponibilité en fonction du nombre de cycles benzéniques pour les trois sols.</td>
      <td>113</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 43 : Teneurs en HAP disponibles suivant leur nombre de cycles benzéniques pour les trois sols.</td>
      <td>113</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 44 : Disponibilité de la somme des 16 HAP dans a) HOM, b) NM et c) AUG.</td>
      <td>117</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 45 : Spectre des HAP disponibles dans les différentes fractions granulométriques des sols a) HOM), b) NM et c) AUG (Proportion = mg HAP dispo à x cycles / mg HAP totaux dispo).</td>
      <td>119</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 46 : Disponibilité de la somme des 16 HAP EPA (%) dans les fractions granulodensimétriques des sols de friche en fonction a) des teneurs en black carbon b) des teneurs en carbone organique.</td>
      <td>120</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 47 : Photographie d'une matière organique anthropogénique peu enrobée (a) et d'une totalement enrobée (b) dans les sables grossiers du sol HOM (observation à la loupe binoculaire).</td>
      <td>123</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 48 : Contribution (%) des fractions LF+A (limons fins +argiles), LG (limons grossiers), SF (sables fins) et SG (sables grossiers) à la masse du sol (distribution granulométrique), à la quantité de HAP totaux et la quantité de HAP disponibles dans les sols a) d'Homécourt b) de Neuves-Maisons et c) d'ancienne usine à gaz.</td>
      <td>125</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 49 : Schéma des niveaux auquels interviennent les facteurs de contrôle de la disponibilité des HAP dans un sol de friche industrielle.</td>
      <td>128</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 50 : Variations de pH induites dans les suspensions de sols par l'ajout d'acide et de base minérale.</td>
      <td>135</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 51 : Effet d'une acidification (-2) et d'une alcalinisation (+2) du sol HOM sur la disponibilité des 16 HAP EPA.</td>
      <td>136</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 52 : Effet d'une acidification (-2) et d'une alcalinisation (+2) des sols NM et AUG sur la disponibilité des 16 HAP EPA.</td>
      <td>136</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 53 : Variations de la disponibilité des HAP avec une modification du pH, en fonction du nombre de cycles benzéniques dans les sols a) HOM, b) NM, c) AUG (*indique une différence significativement différente de la valeur sans modification de pH, au seuil de 5%)</td>
      <td>138</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 54 : Teneur en Mg (en g kg<sup>-1</sup> de sol) échangeable à l'acétate d'ammonium et libéré à pH naturel, acide et basique dans les suspensions de sols a) HOM, b) NM et c) AUG.</td>
      <td>139</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 55 : Teneur en Ca (en g kg<sup>-1</sup> de sol) échangeable à l'acétate d'ammonium et désorbée (ordonnée positive) ou adsorbée (ordonnée négative) à différents pH dans les suspensions de sols a) HOM, b) NM et c) AUG.</td>
      <td>140</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 56 : Teneurs en carbone organique dissous (mg kg<sup>-1</sup> de sol) en fonction du pH dans les suspensions des trois sols HOM, NM et AUG.</td>
      <td>142</td>
    </tr>
    <tr>
      <td>Figure 57 : Variation de pH induite dans les suspensions de sols par l'ajout d'acide organique (acide</td>
      <td></td>
    </tr>
  </tbody>
</table>
<table><tr><td>citrique) et de base organique (citrate de sodium)</td><td>146</td></tr><tr><td>Figure 58 : Teneur en acétate, citrate et acide citrique dans les suspensions de sols de friche amendés en acides organique et dans les suspensions témoins sans sol</td><td>147</td></tr><tr><td>Figure 59 : Concentration en HAP disponibles des 16 HAP EPA dans les suspensions témoins (sans ajout d'acide organique) ainsi que les suspensions amendées en acétate de sodium, citrate de sodium et acide citrique dans les sols a) HOM, b) NM et c) AUG</td><td>148</td></tr><tr><td>Figure 60 : Comparaison entre l'effet des composés minéraux et des composés organiques sur la disponibilité des HAP</td><td>151</td></tr><tr><td>Figure 61 : Teneur en HAP totaux et disponibles (extractibles au Tenax) dans le sol NM installés en parcelles lysimétriques sur la modalité terre nue (TN)</td><td>158</td></tr><tr><td>Figure 62 : pH du sol NM des parcelles lysimétriques des modalités TN et VS</td><td>159</td></tr><tr><td>Figure 63 : Evolution de la teneur en HAP (somme des 16 HAP EPA) du sol NM en parcelles lysimétriques</td><td>160</td></tr><tr><td>Figure 64 : Evolution des teneurs en HAP à 2, 3, 4 et 5 cycles benzéniques dans le sol NM des parcelles lysimétriques des modalités a) TN et b) VS</td><td>161</td></tr><tr><td>Figure 65 : Vitesses de dégradation des HAP à 2, 3, 4, 5 cycles et de la somme des 16 HAP EPA dans le sol NM des parcelles lysimétriques gérées en terre nue (TN) et végétation spontanée (VS) entre septembre 2005 et septembre 2008</td><td>162</td></tr><tr><td>Figure 66 : pH des sols AUG 1 (non chaulé) et AUG 2 (chaulé) lors de leur mise en bac (1998) et au moment de leur mesure en 2008</td><td>165</td></tr><tr><td>Figure 67 : Teneur en la somme des 16 HAP EPA dans les sols AUG 1 (non chaulé) et AUG 2 (chaulé) installés en bacs lysimétriques</td><td>166</td></tr><tr><td>Figure 68 : vitesse de dégradation dans les sols AUG 1 et AUG 2 installés en bacs lysimétriques de a) 1998 à 2000, b) 2000 à 2008</td><td>167</td></tr><tr><td>Figure 69 : Test de germination du lupin dans les trois sols de friches étudiés et dans les boîtes de Pétri témoins</td><td>169</td></tr><tr><td>Figure 70 : Photographie des plants de lupin blanc en phase de croissance dans le sol NM</td><td>170</td></tr><tr><td>Figure 71 : Plant de lupin blanc (Lupinus albus) atteint de chlorose sur le sol HOM</td><td>170</td></tr><tr><td>Figure 72 : Plant de lupin blanc (Lupinus albus) au stade floraison</td><td>171</td></tr><tr><td>Figure 73 : Teneur en HAP dans le sol avant sa mise en pot (initial), dans les pots témoin (sol non rhizosphérique) et dans les pots plantés de lupin (sol rhizosphérique)</td><td>173</td></tr><tr><td>Figure 74 : Représentation conceptuelle des avancées concernant l'effet rhizosphérique sur la disponibilité des HAP dans un sol de friche industrielle</td><td>182</td></tr><tr><td>Figure 75 : Spectres des HAP totaux dans les fractions du sol HOM</td><td>201</td></tr><tr><td>Figure 76 : Spectres des HAP totaux dans les fractions du sol NM</td><td>201</td></tr><tr><td>Figure 77 : Spectres des HAP totaux dans les fractions du sol AUG</td><td>202</td></tr><tr><td>Figure 78 : Courbe de pouvoir tampon (pH= f(meq base ou acide /g de sol) des trois sols étudiés</td><td>204</td></tr></table>
## Liste des tableaux

Tableau 1 : Caractéristiques chimiques des 16 HAP définis par l'US-EPA (issues des fiches de données toxicologiques et environnementales des substances chimiques de l'INERIS.) 20

Tableau 2 : Valeurs seuils pour les HAP dans les sols. VDSS (Valeur de définition de source-sol) et VCI (Valeur de constat d'impact). 24

Tableau 3 : Propriétés physico-chimiques des sols de friches utilisés. Les analyses ont été réalisées par le laboratoire d'analyse des sols de l'INRA selon les normes (1) XP X 33-012, (2) NF ISO 10390, (3) NF ISO 10693, (4) NF ISO 10694, (5) NF ISO 13878, (6) méthode Olsen NF ISO, (7) NF X 31-10711263, (8) NF X 31-108, (9) NF X 31-130, (10) ICP-MS méthode INRA. 51

Tableau 4 : Temps de rétention et longueurs d'ondes utilisées pour l'analyse des HAP totaux avec la colonne Prosphère. 60

Tableau 5 : Temps de rétention et longueurs d'ondes utilisés pour l'analyse des HAP disponibles avec la colonne Stability. 61

Tableau 6 : Pourcentage de variation ± écart type, entre les concentrations en HAP au temps initial et après 78 jours d'incubation. * La concentration après 78 jours est significativement différente que la teneur initiale au seuil p=0,05. 81

Tableau 7 : Pourcentage (%) de HAP extractibles au butanol en fonction du nombre de cycle benzéniques dans les sols HOM, NM et AUG. 84

Tableau 8 : Constantes cinétiques de désorption des compartiments de HAP rapidement et lentement désorbables obtenues avec le modèle à deux compartiments de Cornelissen (deux valeurs affectées de la même lettre pour deux classes de HAP dans un même sol ne sont pas significativement différentes au seuil de 5%). 89

Tableau 9 : Fractions de HAP rapidement désorbables (%) obtenus avec le modèle à deux compartiments de Cornelissen. 91

Tableau 10 : Quantité de HAP de la fraction rapidement désorbable et de la fraction lentement désorbable transférés sur le Tenax après 30h d'agitation. 93

Tableau 11 : Teneurs en g kg⁻¹ (± écarts type) en carbone total, organique et black carbon mesurées par analyse élémentaire après prétraitements. 99

Tableau 12 : Résultats d'analyse Rockeval® des trois sols. 100

Tableau 13 : Paramètres issus de l'analyse élémentaire : teneur en carbone inorganique, teneur en BC ramenée à la masse totale du sol (tenant donc compte de la structure) et rapport BC/CO. a les teneurs en carbone inorganique sont la somme des teneurs en carbone total et organique, les valeurs négatives peuvent être considérées comme nulles. 105

Tableau 14 : Teneurs en HAP totaux en fonction du nombre de cycles benzéniques dans les sols HOM, NM et AUG. 106

Tableau 15 : Corrélation entre la teneur en HAP totaux et les différents stocks de carbone des sols. p indique la probabilité que la somme des HAP ne soit pas corrélée à ce type de carbone. 107

Tableau 16 : Rapport entre les teneurs en HAP et les teneurs en black carbon (g HAP kg⁻¹ de BC) dans les fractions granulodensimétriques des trois sols de friche. 110
Tableau 17 : Fraction disponible des 16 HAP US EPA déterminée pour les trois sols étudiés. 112

Tableau 18 : Disponibilité globale (%) des HAP et différents paramètres agronomiques des trois sols de friches industrielles. p indique la probabilité que la disponibilité ne soit pas corrélée à ce paramètre. 114

Tableau 19 : Disponibilité (%) des HAP dans les trois sols en fonction du nombre de cycles benzéniques, dans chacune des fractions granulométriques. 118

Tableau 20 : Contribution de chacune des fraction à la quantité de HAP disponibles pour la somme des HAP, les HAP à 3 cycles et les HAP à 4 cycles. 126

Tableau 21 : Quantité d'acide (HNO₃) et de base (NaOH) en milliéquivalent/g de sol ajoutée dans les suspensions pour faire varier le pH de +/- 2 unités. 134

Tableau 22 : Pourcentage (%) de variation de la fraction disponible en HAP dans les trois sols de friches étudiés soumis à une acidification (-2) ou une alcalinisation (+2). 137

Tableau 23 : Variation de la fraction disponible (%) induite par l'acétate de sodium dans les trois sols étudiés. 149

Tableau 24 : Variation de la fraction disponible (%) induite dans les trois sols étudiés par l'apport de citrate de sodium et d'acide citrique. 150

Tableau 25 : pH du sol AUG 1 des bacs lysimétriques. 164

Tableau 26 : pH (avec écarts types) des sols NM et AUG avant la mise en pot (initial), dans la modalité témoin (sans plante) et dans la modalité lupin (sol rhizosphérique). 172

Tableau 27 : Pourcentage de variation (%) des teneurs en HAP dans les sols NM et AUG dans les pots témoin et plantés de lupin durant les cinq moins d'incubation. 174

Tableau 28 : Vitesses de dissipation des HAP (mg kg⁻¹ mois⁻¹) dans le sol NM de mars à juillet 2009. 175

Tableau 29 : Teneurs (mg kg⁻¹) en HAP dans les trois sols de friche. Analyses réalisées par le laboratoire d'analyse des sols de l'INRA selon la norme XP X 33-012. 195

Tableau 30 : Contribution de chacune des fractions à la quantité de HAP totaux à 2, 3, 4 et 5 cycles dans le sol HOM. 203

Tableau 31 : Contribution de chacune des fractions à la quantité de HAP totaux à 2, 3, 4 et 5 cycles dans le sol NM. 203

Tableau 32 : Contribution de chacune des fractions à la quantité de HAP totaux à 2, 3, 4 et 5 cycles dans le sol AUG. 203
AUTORISATION DE SOUTENANCE DE THESE
DU DOCTORAT DE L'INSTITUT NATIONAL
POLYTECHNIQUE DE LORRAINE

000

VU LES RAPPORTS ETABLIS PAR :

Monsieur Enrique BARRIUSO, Directeur de Recherche, INRA, Thiverval Grignon

Monsieur Rémi BAYARD, Maître de Conférences, INSA de Lyon, Villeurbanne

Le Président de l'Institut National Polytechnique de Lorraine, autorise :

Monsieur BARNIER Christophe

à soutenir devant un jury de l'INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE, une thèse intitulée :

« Disponibilité des HAP dans les sols de friches industrielles et influence des conditions rhizosphériques »

en vue de l'obtention du titre de :

DOCTEUR DE L'INSTITUT NATIONAL POLYTECHNIQUE DE LORRAINE

Spécialité : « Sciences agronomiques »

NANCY BRABOIS

2, AVENUE DE LA

FORET-DE-HAYE

BOITE POSTALE 3

F - 54501

VANCEUVRE CEDEX

Fait à Vandoeuvre, le 07 décembre 2009

Le Président de l'IN.P.L.

F. LAURENT

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Résumé

Les HAP contaminent de nombreux sols de friches industrielles. Leur dissipation par biodégradation est limitée par leur faible disponibilité. Nous avons étudié les facteurs contrôlant cette disponibilité dans les sols ainsi que les variables rhizosphériques qui la font varier. Nous avons préalablement défini que la disponibilité des HAP pouvait être estimée par une extraction en 30 heures sur une résine adsorbante, le Tenax®. Ce protocole a permis de comparer la disponibilité dans trois sols de friche et de déterminer les facteurs de contrôle de celle-ci. Le premier facteur est le diamètre des particules de black carbon qui sont la matrice porteuse de HAP. Ensuite, l'intensité d'agrégation par l'intermédiaire de ciments carbonatés est le deuxième facteur de contrôle important de la disponibilité des HAP. Des expériences de laboratoire ont montré que la disponibilité des HAP peut être influencée par des variables rhizosphériques. Ainsi, l'acidification d'un sol calcaire permet la dissolution des ciments carbonatés et augmente la disponibilité des HAP du fait de la désagrégation. L'alcalinisation quant à elle, augmente la disponibilité en diminuant les forces de sorption et parfois en décondensant la phase organique porteuse de HAP. En plus de son rôle acidifiant, l'acide citrique par ses propriétés complexantes permet d'augmenter la disponibilité des HAP de 40%. Les paramètres modifiés artificiellement au laboratoire ne sont pas toujours aussi facilement contrôlable *in situ*. Dans des expériences de terrain, nous avons vu qu'une alcalinisation artificielle du sol entraînait l'accroissement de la vitesse de dissipation des HAP. La culture de lupin blanc connu pour exsuder de l'acide citrique dans sa rhizosphère, a permis l'augmentation significative de la dissipation de l'anthracène, résultat très encourageant compte-tenu de la courte durée de culture et la relative phytotoxicité des sols étudiés.

**Mots-clefs** : Hydrocarbures aromatiques polycycliques, disponibilité, sol de friche, black carbon, rhizosphère, acide organique, désagrégation.

PAHs availability in industrial wasteland soils and rhizosphere effect

PAHs are present in many industrial wasteland soils. Their remediation using biological techniques remains limited because of their low availability. This work identifies some of the factors controlling this availability in soil and proposes management strategies able to modify it, focusing on plant assisted treatment. First, we have shown that PAHs availability can be estimated by a 30 hours extraction using a Tenax® resin. The analysis of PAHs availability for three wasteland soils showed that the size of black carbon particles, which is the main PAHs reservoir, and the aggregation intensity are the two main availability controlling factors. Laboratory experimentation also showed that this availability can be influenced by rhizosphere parameters. Acidification of a calcareous soil, in dissolving the carbonated cement, can increase PAHs availability by desaggregation. Soil alkalinisation, in decreasing sorption forces between PAHs and the solid matrix, may also increase availability. Citric acid has an effect even more pronounced than the pH alone. Its chelating properties can increase PAHs availability by 40%. Some of these laboratory results have been confirmed by in situ experiments. Indeed, a white lupine culture was able to increase anthracene dissipation for one of the tested wasteland soil over a 5 months period.

**Key-words** : polycyclic aromatic hydrocarbons, availability, wasteland soils, black carbon, rhizosphere, organic acids, desaggregation.