La phytoremediation des sols pollues par les metaux lourds




Дата канвертавання27.04.2016
Памер8.09 Kb.
LA PHYTOREMEDIATION DES SOLS POLLUES
PAR LES METAUX LOURDS 

MOREL Jean Louis, SCHWARTZ Christophe, ECHEVARRIA Guillaume,SIRGUEY Catherine

Laboratoire Sols et Environnement INPL/INRA, 2, avenue de la forêt de Haye
54500 Vandoeuvre les Nancy


Prénom.Nom@ensaia.inpl-nancy.fr
Résumé
La phytoremédiation est le traitement des milieux (sols, eaux, sédiments) fondé sur l’utilisation de plantes pour stabiliser ou éliminer les polluants. Ce concept recouvre une large gamme de technologies selon la nature des polluants et les mécanismes impliqués (phytostabilisation, phytodégradation, phytovolatilisation, phytoextraction). Pour les métaux lourds, les fortes interactions avec la matrice solide des sols rendent difficile leur extraction et les voies chimiques et physico-chimiques conduisent toujours à une modification drastique des propriétés du sol. Dans ces conditions, la réutilisation des sols comme support de végétation à des fins de paysagement ou de production agricole est souvent compromise. La phytostabilisation permet l’immobilisation des métaux dans le sol, tandis que la photovolatilisation entraîne la dispersion dans l’atmosphère de certains éléments en traces (Hg mais aussi As, Se). Seule l’extraction, avec maîtrise du devenir des métaux accumulés dans les plantes, apparaît la solution la plus pertinente et la plus durable d’un point de vue environnemental. La phytoextraction repose sur la culture soit de plantes accumulatrices à production de biomasse forte soit de plantes dites hyperaccumulatrices qui concentrent certains métaux dans leurs parties aériennes.

L’hyperaccumulation concerne un éventail large d’éléments en traces (e.g. As, Cd, Ni, Zn, Se) mais un petit nombre seulement de plantes hyperaccumulatrices sont présentes en climat tempéré (Europe). En France, des sites métallifères (gisements, anciennes mines ou fonderies) abritent une flore hyperaccumulatrice et, en particulier, l’espèce Thlaspi caerulescens ou tabouret calaminaire (Reeves et al., 2001). Si T. caerulescens est surtout connu pour sa propriété à accumuler le Zn, certaines populations possèdent aussi l’aptitude à concentrer le Cd, voire le Pb ou le Ni (Schwartz et al., 1998). Une récolte réalisée à partir d’une pelouse métallophyte naturelle permet d’atteindre une extraction de 10 kg de Zn par ha (Schwartz et al., 2001). La plante accède à la fraction la plus mobile des métaux du sol et se comporte ainsi comme les autres espèces mais, compte tenu de sa capacité à absorber les métaux, elle appauvrit cette fraction et par conséquent réduit les risques de transfert des éléments toxiques vers les cibles sensibles, organismes et eaux (Gérard et al., 2000). Elle possède aussi une remarquable aptitude à développer ses racines préférentiellement dans les zones du sol où les métaux sont présents en forte concentration (Schwartz et al., 1999). La relative faible vitesse de croissance et la taille des individus tendent à limiter le rendement de l’extraction mais la plante répond positivement à la fertilisation azotée et soufrée par une augmentation de la production de biomasse (Schwartz et al., 2003).

Cette technologie « verte » offre ainsi un grand potentiel de développement pour le traitement des sols pollués par les métaux, qui ne peut être atteint que si toutes les étapes nécessitées par une culture sont maîtrisées, depuis la production de semences jusqu’au traitement de la biomasse. Pour un développement technologique durable, il est par conséquent indispensable de poursuivre les recherches qui, non seulement doivent associer pédologie, agronomie, physiologie, écophysiologie et génétique mais aussi des disciplines aptes à répondre aux questions posées par la gestion d’une biomasse particulière et l’éventuel recyclage des métaux en production métallurgique. Dans ce cadre, le génie des procédés a certainement un rôle essentiel à jouer pour la construction de cette filière nouvelle.
Gérard E., G. Echevarria, T. Sterckeman, J.L. Morel, 2000. Cadmium availability to three plant species varying in cadmium accumulation pattern. Journal of Environmental Quality, 29 : 1117-1123.

REEVES R., C. SCHWARTZ, J.L. MOREL, J. EDMONDSON, 2001. Distribution and metal-accumulating behaviour of Thlaspi caerulescens and associated metallophytes in France. International Journal of Phytoremediation, 3 :145-172.

SCHWARTZ C., J.L. MOREL, S. SAUMIER, S.N. WHITING, A.J.M. BAKER, 1999. Root architecture of the zinc-hyperaccumulator plant Thlaspi caerulescens as affected by metal origin, content and localization in soil. Plant and Soil, 208 : 103-115.

SCHWARTZ C., E. GÉRARD, K. PERRONNET, J.L. MOREL, 2001. Measurement of in situ phytoextraction of zinc by spontaneous metallophytes growing on a former smelter site. The Science of the Total Environment, 279, 215-221.



SCHWARTZ C., G. ECHEVARRIA, J.L. MOREL, 2003. Phytoextraction of cadmium with Thlaspi caerulescens. Plant and Soil, 249 : 27-35.


База данных защищена авторским правом ©shkola.of.by 2016
звярнуцца да адміністрацыі

    Галоўная старонка