Développement Durable

Les différentes formes de phytoremédiation

La phytorémediation élimine ou controle des contaminations de l'eau a travers des plantes

Publié pour Développement Durable le 2008-03-31
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La phytoremédiation inclut toute technologie utilisant des plantes vasculaires, des algues (phycoremédiation) ou des champignons (mycoremédiation) pour éliminer ou contrôler des contaminations ou pour accélérer la dégradation de composés par l'activité microbienne.

1. Phytoextraction : c’est l’utilisation de plantes qui absorbent et concentrent dans leurs parties récoltables (feuilles, tiges) les polluants contenus dans le sol. On utilise souvent des plantes accumulatrices et/ou hyperaccumulatrices qui sont capables de tolérer et d'accumuler les ETM . Il est possible d'améliorer cette extraction par l'ajout de chélateurs au sol. Le plus souvent les plantes sont récoltées et incinérées; les cendres sont stockées (en CET) ou valorisées pour récupérer les métaux accumulés (on parle alors de phytomining).

2. Phytotransformation (ou phytodégradation) où certaines plantes produisent des enzymes (déhalogénase, oxygénase, ...) qui catalysent la dégradation des substances absorbées ou adsorbées; celles-ci sont transformées en substances moins toxiques ou non-toxiques par la métabolisation des contaminants dans les tissus des plantes ou par les organismes de la rhizosphère maintenue par la plante (on parle alors de rhizodégradation (dégradation par la rhizosphère (1)

3. Phytofiltration (ou rhizofiltration) utilisée pour la dépollution et la restauration des eaux de surface et souterraines. Dans ce cas-là, les contaminants sont absorbés ou adsorbés par les racines des plantes en milieu humide.

4. A la Phytovolatilisation, les plantes absorbent l'eau de la lithosphère contenant des contaminants organiques et autres produits toxiques, transforment ceux-ci en éléments volatiles, et les relâchent dans l'atmosphère via leurs feuilles. Elles peuvent aussi dans certains cas transformer des contaminants organiques en éléments volatiles avant de les transférer dans l'atmosphère - toujours via les feuilles. La phytovolatilisation n'est pas toujours satisfaisante, car si elle décontamine les sols elle libère parfois des substances toxiques dans l'atmosphère. Dans d'autres cas plus satisfaisants, les polluants sont dégradés en composants moins - ou non-toxiques avant d'être libérés.

5. La Phytostabilisation réduit simplement la mobilité des contaminants. La technique la plus utilisée est de se servir des plantes en réduisant les écoulements de surface et de sub-surface, en limitant l'érosion et en réduisant les écoulements souterrains vers la nappe. Cette pratique intègre ce que l'on appel communément le Contrôle hydraulique. Le pompage hydraulique s'agit d'utiliser des plantes à forte évapotranspiration pour réduire le mouvement des polluants par les écoulements (latéraux ou en profondeur). Une autre pratique consiste à immobiliser les composés polluants en les liant chimiquement. Les plantes adsorbent les polluants du sol, de l'eau ou de l'air, les retenant localement (d'où l'utilisation du terme adsorbtion au lieu d'absorption) et réduisant leur biodisponibilité. Le processus est parfois rendu possible, ou amplifié et accéléré, par l'ajout de composés organiques ou minéraux, naturels ou artificiels. C'est une méthode efficace pour empêcher la dispersion des polluants dans les eaux de surface ou souterraines.

6. La technique de Phytorestauration implique la restauration complète de sols pollués vers un état proche du fonctionnement d'un sol naturel. Cette subdivision de la phytoremédiation utilise des plantes indigènes de la région où sont effectués les travaux de phytorestauration. Ceci dans le but d'atteindre la réhabilitation entière de l'écosystème naturel originel, du sol aux communautés végétales. En comparaison des autres techniques de phytoremédiation, la phytorestauration met en lumière la question du niveau de décontamination nécessaire et suffisant. Il existe une grande différence entre décontaminer un sol pour atteindre un niveau légalement satisfaisant pour qu'il soit à nouveau exploitable et restaurer totalement un espace pour qu'il revienne à des conditions pré-contamination. Lorsque l'on fait référence à la phytorestauration des eaux usées, on parle d'un procédé récent ayant trait à l'utilisation des propriétés naturelles d'autoépuration des végétaux. Utilisé dans ce sens, la phytorestauration devient synonyme du terme phytoépuration. Ce type de procédé intègre notamment l'épuration des eaux par les macrophytes. Dans ce cas, il est à souligner que ce sont les bactéries vivant dans la zone racinaire des macrophytes qui sont garantes de la dépollution, les plantes servent là simplement de substrat de croissance pour les micro-organismes (un exemple est la station d’Honfleur).

7. La Phytostimulation est localisée essentiellement dans la rhizosphère et c'est la stimulation par les plantes des activités microbiennes favorables à la dégradation des polluants.

(1) Effet rhizosphérique : La rhizosphère désigne le volume de sol soumis à l'influence de l'activité racinaire. Ce volume de sol est plus ou moins important et varie selon les plantes et le sol. Les processus qui se déroulent dans la rhizosphère sont essentiels pour la phytoremédiation. L'activité et la biomasse microbienne y sont beaucoup plus importantes que dans un sol sans racines. Les racines libèrent naturellement des substances dans le sol où elles se développent, qui favorisent et entretiennent le développement des colonies microbiennes en fournissant de 10 à 20% des sucres produits par l'activité photosynthétique de la plante (photosynthétats). Les micro-organismes rhizosphériques en retour favorisent la croissance de la plante. En théorie, plus les racines sont abondantes plus elles fournissent une surface de développement importante pour la microfaune et microflore rhizosphériques. De fait, les exsudats racinaires favorisent la biodégradation des polluants organiques en stimulant l'activité microbienne.