Fiche descriptive : Phytoremédiation des composés inorganiques

De : Services publics et Approvisionnement Canada

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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.

Sources :

Analyses recommandées dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Analyses chimiques

  • La concentration des contaminants incluent :
    • dans les phases adsorbée
    • dissoute
    • libre
  • Potentiel hydrogène (pH)
  • La teneur en matière organique
  • La concentration des nutriments incluent :
    • l'azote ammoniacal
    • l'azote total Kjeldahl
    • les nitrates
    • les nitrites
  • 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

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

Essais recommandés dans le cadre d’une caractérisation détaillée

Essais biologiques

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

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

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

État de la technologie

État de la technologieExiste ou N'existe pas
Démonstration
N'existe pas
Commercialisation
Existe

Contaminants ciblés

Contaminants ciblésS'applique, Ne s'applique pas ou Avec restrictions
Biphényles polychlorés
Ne s'applique pas
Chlorobenzène
Ne s'applique pas
Composés inorganiques non métalliques
S'applique
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
Ne s'applique pas
Métaux
S'applique
Pesticides
Ne s'applique pas

Durée du traitement

Durée du traitementS’applique ou Ne s’applique pas
Moins de 1 an
Ne s’applique pas
1 à 3 ans
Ne s’applique pas
3 à 5 ans
Ne s’applique pas
Plus de 5 ans
S’applique

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

Auteur et mise à jour

Fiche rédigée par : Magalie Turgeon Conseil national de recherches

Dernière mise à jour par : Jennifer Holdner, M.Sc. Travaux publics et Services gouvernementaux Canada

Date de mise à jour : 29 mars 2016

Version :
1.0