Phytoremédiation des composés inorganiques

Description

La phytoremédiation des composés inorganiques fait intervenir trois mécanismes : la phytoextraction (aussi appelée phytoaccumulation), la rhizofiltration et la phytostabilisation.

Par la phytoextraction ou phytoaccumulation, les métaux présents dans le sol sont absorbés par les racines, puis il y a translocation de ceux-ci vers tissus les parties aériennes de la plante où ils pourront s’y accumuler. Dans certains cas les métaux ne sont pas transloqués et demeurent au niveau des racines. La récolte des parties aériennes (tiges et feuilles) ou des plantes entières selon le cas, permet ainsi la décharge progressive des contaminants du sol. Une fois récoltées, il faudra se débarrasser des portions de plantes de façon sécuritaire. L'accumulation des métaux dans les tissus de la plante permet ainsi de réduire les quantités de matière contaminée à gérer, comparativement à la masse de sol contaminé qu'il faudrait excaver et traiter en procédant par les méthodes conventionnelles de traitement ex situ des sols.

La rhizofiltration est semblable à la phytoaccumulation à la différence qu'elle permet de traiter des solutions contaminées telles que les eaux de surface, les eaux souterraines extraites ou bien les eaux usées. Lors de la rhizofiltration, les contaminants s'accumulent principalement au niveau des racines; en étant adsorbée, absorbée ou précipitée sur celles-ci. C'est pourquoi les plantes utilisées doivent avoir un système racinaire à croissance rapide pour obtenir la plus grande surface possible.

La phytostabilisation quant à elle se caractérise par l'immobilisation des contaminants dans la zone racinaire grâce à l'influence des racines sur la chimie, la microbiologie et la physique des sols.

Liens Internet:



Analyses recommandées dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Analyses chimiques

  • La concentration des contaminants   Note de bas de page1
  • Le pH  
  • La teneur en matière organique  
  • La concentration des nutriments   Note de bas de page2
  • La concentration des métaux  
  • La spéciation des métaux  
  • L'extraction séquentielle de Tessier pour les métaux 

Analyses physiques

  • La teneur en eau du sol  
  • L'analyse granulométrique  
  • L'évaluation biologiques et des facteurs écologiques  

Essais recommandés dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Essais biologiques

  • Essai de toxicité — Germination  
  • Essai de toxicité — Élongation des racines  
  • Essais en serre  

Autre information recommandée pour une caractérisation détaillée

Phase II

  • La profondeur et l'étendue de la contamination  

Phase III

  • La stratigraphie du sol  
  • Une modélisation hydrogéologique  

Remarques:

Un marais filtrant peut nécessiter une surface considérable selon les concentrations en contaminant et le volume d’eau. Le site devrait aussi être relativement plat.

D’importantes concentrations de certains contaminants, même temporairement, peuvent affecter le système à long terme.


Applications

  • Permet de traiter essentiellement la contamination inorganique située dans la zone vadose ou en phase dissoute
  • La contamination résiduelle doit être située près de la surface
  • S'applique aux sites où les concentrations en contaminants sont de moyennes à faibles
  • Peut être utilisé sur de vastes superficies

Type de traitement

  • S’applique In situ
  • S’applique Ex situ
  • S’applique Biologique
  • S’applique Chimique
  • S’applique Contamination dissoute
  • S’applique Contamination résiduelle
  • Ne s’applique pas Contrôle
  • Ne s’applique pas Phase libre
  • S’applique Physique
  • S’applique Résorption
  • Ne s’applique pas Thermique

État de la technologie

  • Ne s’applique pasDémonstration
  • S’appliqueCommercialisation

Contaminants ciblés

Ne s'applique pas BPC

Ne s'applique pas Chlorobenzène

S'applique Composés inorganiques non métalliques

Ne s'applique pas Composés phénoliques

Ne s'applique pas Explosifs

         Ne s'applique pas Hydrocarbures aliphatiques chlorés

Ne s'applique pas Hydrocarbures aromatiques monocycliques

Ne s'applique pas Hydrocarbures aromatiques polycycliques

Ne s'applique pas Hydrocarbures pétroliers

S'applique Métaux

Ne s'applique pas Pesticides

S'applique   S'applique    Avec restrictions   Avec restrictions    Ne s'applique pas   Ne s'applique pas

Durée du traitement

  • Ne s’applique pas< 1
  • Ne s’applique pas1 à 3 ans
  • Ne s’applique pas3 à 5 ans
  • S’applique> 5 ans


Produits secondaires ou métabolites

La phytoremédiation des composés inorganiques en phase résiduelle ne génère pas de produits secondaires ou de métabolites.



Limitations de la technologie

  • La profondeur de la contamination doit être très limitée (moins d'un (1) mètre de la surface pour le sol et moins de trois (3) mètres pour l'eau souterraine)
  • Le traitement s'effectue sur plusieurs années
  • Une concentration de contaminants trop élevée peut avoir un effet toxique sur les plantes
  • Un pourcentage trop faible de matière organique
  • La situation géographique (climat/saison)
  • La présence de bâtiments ou d'infrastructures souterraines
  • Dans certaines conditions la biodisponibilité peut grandement freiner l’application de la technologie
  • Durant le traitement il faut limiter l’accès au site pour les humains et les animaux
  • Peut exiger une grande surface libre


Technologies complémentaires améliorant l’efficacité du traitement

  • L'ajout d'agents chélatants peut être utilisé afin d'augmenter la biodisponibilité de certains métaux.


Traitements secondaires requis

  • Un programme de gestion et d'élimination des résidus végétaux doit être mis en place


Exemples d'application

La phytoremédiation des composés inorganiques est une technique qui a démontré son efficacité sur plusieurs sites.

Le site suivant fournit des exemples d'application :



Performance

Le temps nécessaire à la restauration d'un site par phytoremédiation est très variable et est fonction à la fois du contaminant, des plantes sélectionnées, de la population bactérienne et de l'activité dans la rhizosphère ainsi que des propriétés physico-chimiques du milieu.



Références


Fiche rédigée par: 

Magalie Turgeon
Conseil national de recherches


Vérificateur externe: 

Michel Labrecque, Phd.
Institut de recherche en biologie végétale


Dernière mise à jour par :

Jennifer Holdner, M.Sc.
Travaux publics et Services gouvernementaux Canada


Date de mise à jour:

3/1/2015



Note de bas de page

Retour à la référence de la note de bas de page1 La concentration des contaminants : dans les phases adsorbée, dissoute ou libre.

Retour à la référence de la note de bas de page2 Les nutriments incluent : l'azote ammoniacal, l'azote total Kjeldahl, les nitrates et nitrites.