De : Services publics et Approvisionnement Canada
La phytoremédiation consiste en l’utilisation de plantes pour réhabiliter ou contenir des contaminants dans différents média tels que le sol, les boues, les sédiments, l’eau souterraine, l’eau de surface ou l’eau usée. Pour ce faire, plusieurs mécanismes peuvent être utilisés dépendamment du type de contaminant et de médium contaminé. Selon les conditions du site, la phytoremédiation peut être une technique efficace et économiquement avantageuse pour le traitement de contaminants inorganiques et biodisponibles. Cependant, cette technique requiert une superficie considérable et des durées de traitement relativement longues.
La phytoremédiation des composés inorganiques fait intervenir trois mécanismes : la phytoextraction (aussi appelée phytoaccumulation), la rhizofiltration et la phytostabilisation (phytoséquestration).
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 les tissus des parties aériennes de la plante où ils s’y accumuleront. Ces contaminants ne sont pas dégradés, mais persistent plutôt dans les racines et/ou au niveau des parties aériennes. Une fois récoltées, les plantes contenant des contaminants inorganiques doivent être disposées dans un endroit sécuritaire et approprié. Elles peuvent également être incinérées ou compostées afin de recycler les métaux. Si les plantes sont incinérées, la cendre produite est considérée comme une matière dangereuse et doit être disposée en conséquence. 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 gérer en procédant par une méthode de traitement impliquant l’excavation des sols contaminés. Les métaux facilement biodisponibles pour l’absorption par les plantes incluent le cadmium, le nickel, le zinc, l’arsenic, le sélénium et le cuivre des méthodes conventionnelles de traitement ex situ des sols. Les métaux modérément biodisponibles incluent le cobalt, le manganèse et le fer.
Lors du processus de rhizofiltration, les contaminants inorganiques sont soit adsorbés ou précipités sur les racines des plantes ou absorbés dans les racines. La rhizofiltration, à la différence de la phytoaccumulation, s’applique au traitement de contaminants dissous dans l’eau de surface, l’eau souterraine ou bien les eaux usées. Les racines des plantes sont récoltées une fois saturées de contaminants. Puisque toutes les réactions impliquent les racines, il est important de sélectionner une espèce ayant un système racinaire étendu et à croissance rapide afin de maximiser la surface de contact entre les contaminants et la plante. La rhizofiltration peut être utilisée comme moyen ex situ de traiter l’eau souterraine en utilisant celle-ci comme eau d’irrigation pour les plantes à l’intérieur d’une serre.
La phytostabilisation quant à elle se caractérise par l’immobilisation des contaminants dans le sol et dans l’eau souterraine par leur adsorption sur les racines ou leur précipitation dans la zone racinaire (rhizosphère) des plantes. Ce mécanisme est utilisé pour réduire la mobilité des contaminants et empêcher leur migration ce qui a également pour effet d’empêcher leur entrée dans la chaîne alimentaire.
Le défi premier de la phytoremédiation est le choix de plantes appropriées compte tenu de la nature des contaminants, les conditions climatiques et les propriétés du sol et de l’eau souterraine. Un essai pilote peut être nécessaire afin de vérifier l’efficacité des plantes sélectionnées. Un autre aspect à considérer est l’impact écologique de l’introduction d’une nouvelle espèce végétale dans un environnement potentiellement sensible.
Les projets peuvent inclure :
Pour les sites à superficie importante, de l’équipement agricole et/ou spécialisé peut être nécessaire pour l’installation et l’entretien.
Les besoins de stockage de matériaux sont assez minimes.
Les résidus végétaux après la récolte doivent être manipulés, entreposés et éliminés de manière appropriée. Si les concentrations de contaminants dans les tissus végétaux excèdent les critères applicables, le matériel végétal taillé ou la litière devront être traités comme des déchets dangereux et être disposés dans un site de disposition approprié. L’incinération ou le compostage peut être considéré pour réduire le volume et la masse de matériel qui devra être géré.
Si des engrais ou autres amendements sont utilisés, le potentiel de contamination de l’eau de ruissellement de surface ou de l’eau souterraine par les amendements doit être considéré dans la conception du projet. L’utilisation excessive d’engrais ou d’amendements peut se traduire par des changements de pH ou la création de composés organiques métalliques solubles pouvant entraîner la mobilisation de contaminants.
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.
Lors du choix des végétaux, il faut tenir compte de leur croissance dans des conditions climatiques particulières comme le froid et les courtes saisons de croissance en milieu nordique. La sensibilité écologique des environnements nordiques et éloignés doit aussi être considérée lors de l’évaluation de l’utilisation de la phytoremédiation, particulièrement si l’utilisation d’espèces non indigènes est prévue. Il faut de plus considérer que cette technique peut attirer les oiseaux et autres animaux qui pourraient être nuisibles à certains sites, par exemple au milieu aéroportuaire. L’entretien et l’irrigation peuvent être difficiles dans certaines régions éloignées. Les espèces devraient être choisies en favorisant des besoins en entretien et en irrigation minimes.
En cas de phytoaccumulation de contaminants dans les racines ou les tissus des végétaux, ou en cas de sorption aux racines des végétaux par le biais de la rhizofiltration, les résidus végétaux peuvent devoir être traités en conséquence.
La phytoremédiation des composés inorganiques en phase résiduelle ne génère pas de produits secondaires ou de métabolites.
La phytoremédiation des composés inorganiques est une technique qui a démontré son efficacité sur plusieurs sites.
Le site suivant fournit des exemples d’application :
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 et l’activité bactérienne dans la rhizosphère ainsi que des propriétés physico-chimiques du milieu.
Non disponible pour cette fiche
Fiche rédigée par : Magalie Turgeon, Conseil national de recherches
Mise à jour par : Jennifer Holdner, M.Sc., Travaux publics et Services gouvernementaux Canada
Date de mise à jour : 1 mars 2015
Dernière mise à jour par : Marianne Brien, P.Eng., Christian Gosselin, P.Eng., M.Eng., Golder Associés Ltée
Date de mise à jour : 31 mars 2018
