Published July 9, 2004 | Version v1
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Remobilization of Polycyclic Aromatic Hydrocarbons (PAH) contaminated soils with a new biosurfactant

Description

Polycyclic aromatic Hydrocarbons (PAH) are organic pollutants released into the environment by combustion processes; Due to their high sorption capacity, soils constitute their main environmental sink. PAH are hydrophobic and weakly biodegradable, moreover they are toxic and considered as potent human carcinogen. Various technologies are used for the remediation of PAH-contaminated soils, but they are not cost effective and may be hazardous for the environment. Some recent studies suggest that the use of biosurfactants is a promising method that enhances the removal of PAHs from soils. This study investigates the properties and the impact of a new biosurfactant, on the mobilization of three PAH (fluorene, fluoranthene and pyrene). The biosurfactant seems to be weakly sorbed on the soil studied. Solubilizing effects have been studied by the Molar Solubilization Ratio (MSR). In the ternary mixture, the less hydrophobic PAH (fluorene) favors the micellar solubilization of the most hydrophobic one by decreasing interfacial tensions. The soil column studies revealed that the biosurfactant was rapidly efficient. Results obtained in dynamic studies were consistent with those obtained in static studies. This work also investigated the effect of the contamination level on PAH remobilization. The study reveals that PAH solubilization increases with the contamination level until micelle saturation. The percentage remobilized depends on the contaminant studied and the content of organic matter rate. As a matter of fact, for the soil containing the higher OM rate, remobilization follows physicochemical properties of the PAH. For the soil containing less OM, the mineral fraction seems to play a significant role on PAH adsorption. (author)

Abstract (French)

Les Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) sont des polluants organiques issus de la combustion incomplete de matieres carbonees. Emis dans l'environnement, les sols constituent leur principal point de fuite. Faiblement solubles dans l'eau et peu biodegradables, ce sont des polluants remanents souvent associes a un caractere toxique et cancerigene. Les techniques actuelles de depollution des sols reposent sur des moyens lourds, couteux et presentant souvent des risques environnementaux. Ainsi, l'utilisation de surfactants d'origine biologique presente un potentiel interessant pour favoriser la remobilisation. L'objectif de ce travail est de caracteriser les proprietes d'un biotensioactif produit a partir d'une souche bacterienne recemment isolee d'un sol contamine, de tester son efficacite a solubiliser trois HAP modeles (fluorene, fluoranthene et pyrene) et de preciser les mecanismes de solubilisation mis en jeu. L'etude de l'adsorption du biotensioactif en reacteurs discontinus et continus a montre une faible sorption vis-a-vis du sol etudie. L'efficacite du biotensioactif pour solubiliser les HAP seuls ou en melange ternaire a ete etudiee en systeme statique en determinant le Rapport Molaire de Solubilisation (RMS). Il apparait que la presence d'un solute moins hydrophobe partage a l'interface micelle/eau peut favoriser la solubilisation de composes plus hydrophobes. Les resultats obtenus en colonnes de sols montrent une remobilisation rapide des HAP apres injection du biosurfactant, l'efficacite de la solution tensioactive vis-a-vis des HAP pouvant etre reliee a leurs valeurs de RMS. Ce travail a ete poursuivi par l'etude de l'incidence du taux de contamination sur la remobilisation des HAP. Une augmentation de la quantite de HAP remobilisee avec le taux de contamination du sol est observee jusqu'a saturation des micelles du biotensioactif. Les pourcentages remobilises dependent de la molecule et du taux de Matiere Organique (MO) des sols. En effet, sur l'horizon de sol plus fortement charge en MO, la remobilisation suit les proprietes physico-chimiques des polluants, contrairement a un horizon plus pauvre en MO ou la fraction minerale semble jouer un role non negligeable sur l'adsorption. (auteur)

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Original title (French)
Remobilisation d'Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) presents dans les sols contamines a l'aide d'un tensioactif d'origine biologique

Publishing Information

Imprint Pagination
186 p.
Report number
FRNC-TH--14725

Optional Information

Notes
[210 refs.]; Available from the INIS Liaison Officer for France, see the INIS website for current contact and E-mail addresses