phytoremédiation: principes de base et mise en oeuvre thomas lambrechts centre décologie urbaine,...

Phytoremdiation: principes de base et mise en oeuvre Thomas Lambrechts Centre dcologie urbaine, 19 fvrier 2013

Phytoremdiation ? Ensemble de techniques visant remdier in situ des sols pollus via lutilisation de plantes et damendements Alternatives des techniques dites conventionnelles pouvant tre couteuses et pas toujours environmental friendly Dveloppes par de nombreuses quipes de recherche depuis de nombreuses annes: normment de progrs, connaissances, essais exprimentaux Ne sont que trs rarement employes pour la remdiation de sols pollus Pourquoi ces phytotechnologies ne sont pas plus couramment utilises par les pouvoirs publics et les socits prives ?

Obstacles lutilisation des phytotechnologies 1)Complexit des termes/techniques Conesa et al., 2012

Obstacles lutilisation des phytotechnologies 1)Complexit des termes/techniques 2)Peu de retours dexpriences de terrain est ce que cela fonctionne rellement? 3)Peu de protocoles/lignes directrices pour mon site, quels sont les techniques, plantes, pratiques adquates ? 4)Difficult de comparer le cot financier de la mise en application des techniques de phytoremdiation par rapport aux mthodes conventionnelles

Quelles sont les diffrentes techniques, et laquelle est adquate pour mon site ? 1)Caractrisation du site Types de polluants Nombre de polluants Concentrations Localisation Risques de dispersion Conditions environnementales (facteurs limitants pour linstallation dun couvert vgtal ?) Organiques (+/- dgradables): hydrocarbures totaux, HAP, PCB, BTEX, solvants chlors, pesticides, explosifs, Inorganiques (persistants): lments en trace mtallique ou mtaux lourds, radionuclides Facteurs cls: temps, profondeur racinaire, tolrance la pollution

2) Choix de la technique ADEME, les phytotechnologies appliques aux sites et sols pollus (2012) Arbre de dcision NB: les phytotechnologies peuvent tre combines des technologies conventionnelles

3) Phytostabilisation Utilisation despces vgtales et damendements de manire immobiliser les polluants dans le sol et contrler les sources de dispersion potentielles des contaminants Quels sites ? Usage futur ? Pression foncire ? Temps disponible ; valorisation dun site dsaffect

3) Phytostabilisation Quelles plantes ? Tolrance aux polluants Adaptation locale Systme racinaire important Prennit du couvert Faible translocation aux parties ariennes Facilit dimplantation et de rcolte Espces vgtalesUsages futur Saules, peupliersBois-nergie, amnagement paysager Gramines & lgumineuses Compostage, gazification, amnagement paysager, accroissement biodiversit MiscanthusBois-nergie, co- matriaux Grandes cultures (mas, bl, tournesol Mthanisation, gazification, bioraffineries Adapt de ADEME, les phytotechnologies appliques aux sites et sols pollus (2012) Essai Miscanthus Tertre (SPAQuE)

3) Phytostabilisation Quels amendements ? compost chaux zolite Grenaille dacier

3) Phytostabilisation Quels itinraires techniques / pratiques culturales ? Travaux damnagements (nivelage, ) Prparation du sol avant semis/transplantation Irrigation Fertilisation Contrle phytosanitaire Trs variable dun site lautre, va fortement conditionner les cots de la mise en uvre Parcelles exprimentales (Universidad Politcnica de Cartagena, Espagne)

3) Phytostabilisation Mise en uvre Chaque site est spcifique: il faut toujours faire des essais prliminaires pour choisir la bonne combinaison plante/amendements/pratiques culturales Il faut envisager un monitoring rgulier Performance de la technique Suivi des risques de dispersion Modification des paramtres du sol et des plantes? Penser long terme (suivi phytosanitaire, ): augmente les cots

3) Phytostabilisation Applications Projets DIFPOLMINE et PHYTOPERF (La Combe du Saut, France) Rhabilitation dun site minier pollu par de lAs, via un ensemencement dun mlange de gramines, de lgumineuses et de plantes fleurs et un apport de grenaille dacier Suivi des performances sur le long terme http://extranet.groupeirhenvironnement.com/phytoperf/

3) Phytostabilisation Applications Rhabilitation de zones pollues par des mtaux lourds via implantation de cultures de Miscanthus (projet SPAQuE avec collaboration Earth and Life Institute) Valorisation de zones marginales Bois-Saint-JeanTertreVieille-Montagne

4) Phytoextraction Utilisation de plantes et damendements visant transfrer les polluants dans les parties ariennes de manire dpolluer un sol contamin Quels sites ? Contraintes de la mthode Temps disponible Usage futur du site ? Pression foncire ? Le temps est un facteur trs limitant pour la phytoextraction ! Niveau de contamination et htrognit Cette technique ne convient pas pour les sols fortement pollus / multi-pollus / forte htrognit Monitoring (suivi des risques de dispersion) ncessaire tout au long du processus

4) Phytoextraction Quelles plantes ? Tolrance aux polluants Adaptation locale Biomasse arienne et racinaire importante Prennit du couvert Forte translocation aux parties ariennes Facilit dimplantation et de rcolte 1)Plantes hyperaccumulatrices (forte translocation faible biomasse) 2)Plantes forte production de biomasse (herbaces et arbres) Noccaea caerulescens (source: Wikimedia commons) Alyssum murale (source: Oregon Dept. of Agriculture) Boutures de saule et daulne (source: Aricia Evlard)

4) Phytoextraction Quelles amendements ? Augmenter la fraction phytodisponible ? Pour le moment, aucun amendement adquat ! Augmentation de la biomasse: engrais, Quelles pratiques culturales ? Idem que phytostabilisation: amnagment du site, prparation du sol, irrigation, fertilisation, contrle phytosanitaire Ne pas oublier le monitoring (suivi des risques de dispersion tout au long du processus) ! Mise en uvre / Applications ? EDTA

5) Phyto- et Rhizodgradation Dpollution des sols contamins par dgradation des polluants organiques en composs plus simples et moins toxiques via lutilisation de plantes, damendements et des micro-organismes Absorption Dgradation Phytotechnology Technical and Regulatory Guidance and decision trees, revised, ITRC, 2009 Phytodgradation Rhizodgradation

5) Phyto- et Rhizodgradation La bioremdiation est une technique couramment utilise pour la dgradation des hydrocarbures ! Dgradation des hycrocarbures par mise en andains (Tertre, SPAQuE) Inconvnients: manutention rgulire et lourde, risques de dispersion (vent), aspect paysager Peuvent tre contrecarrs par lutilisation de plantes

5) Phyto- et Rhizodgradation Quels sites ? Temps disponible Usage futur du site ? Pression foncire ? Le temps est pour cette technique nettement moins limitant ! Niveau de contamination et htrognit Limitation par: - niveau de tolrance des organismes et temps disponible - biodisponibilit des polluants - localisation de la profondeur

5) Phyto- et Rhizodgradation Quelles plantes ? Tolrance aux polluants Adaptation locale Biomasse arienne et racinaire importante Prennit du couvert Facilit dimplantation et de rcolte Effet direct ou indirect sur la dgradation des polluants Polluants organiquesEspces prconises Hydrocarbures totaux, HAP, BTEX Gramines, lgumineuses, ligneux, miscanthus PCBGramines, lgumineuses Solvants chlorsligneux pesticidesGramines, lgumineuses explosifsGramines, ligneux Adapt de ADEME, les phytotechnologies appliques aux sites et sols pollus (2012) Programme MULTIPOLSITE, GISFI (France)

5) Phyto- et Rhizodgradation Quels amendements ? Amendements chimiques et/ou organiques: stimuler biomasse vgtale et lactivit microbienne Amendements biologiques (bactries, mycorhizes) Quelles pratiques culturales ? Idem que pour autres techniques: amnagement du site, prparation du sol, irrigation, fertilisation, contrle phytosanitaire Ne pas oublier le monitoring ! Mise en uvre / Applications ? Rhizodgradation des hydrocarbures (TOTAL / Haskoning / Earth and Life Institute )

Conclusions Points cls 1) Complexit des termes/techniques Simplification des termes: 3 grands groupes de techniques 2) Peu de retours dexpriences de terrain est ce que cela fonctionne rellement? Pas mal de techniques maintenant au stade de dmonstrations sur le terrain Cfr exemples dans cette prsentation et chez les prochains intervenants 3) Peu de protocoles/lignes directrices pour mon site, quels sont les techniques, plantes, pratiques adquates ? Quelques espces vgtales, pratiques, itinraires techniques mis en avant, mais toujours en phase dinvestigation/amlioration. Projets europens visant llaboration de guidelines 4) Difficult de comparer le cot financier de la mise en application des techniques de phytoremdiation par rapport aux mthodes conventionnelles Cots difficiles valuer, conditionns par la spcificit du site

Conclusions Points cls Ncessit de faire des tests prliminaires avant mise en uvre synergie entre les groupes de recherche universitaires et le secteur priv Ncessit davoir plus de retours dexpriences, et de raliser des monitorings autre possibilit de synergie Intrt de combiner les techniques de phytoremdiation avec dautres techniques, pour pallier aux inconvnients inhrents chaque technologie Ajouter une plus-value conomique la remdiation (biodiesel, bois-nergie, ): valorisation de terres marginales sans rentrer en comptition avec la production de nourriture

Merci pour votre attention !

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