Tables de plantes pour la phytoremédiation

Tables de plantes pour la phytoremédiation

Aucune installation n'élimine toutes les impuretés de manière aussi efficace. La sélection repose sur trois paramètres :

Ce qui pollue la zone :métal, produit pétrolier, solvant, radionucléide.

Où se situe la pollution :terre végétale, eau, sédiments ou eaux souterraines.

Quel résultat est attendu :extraction, stabilisation, décomposition ou interception des eaux contaminées.

La phytoremédiation est particulièrement adaptée lorsquepollution diffuse de faible ou moyenne intensité, localisée au niveau des racinesLes zones fortement contaminées nécessitent généralement leur élimination, leur confinement ou un traitement technique. L'EPA considère les installations de traitement comme un moyen d'éliminer, de dégrader ou de retenir les métaux, les produits pétroliers, les HAP, les pesticides, les solvants, les explosifs, les radionucléides et les lixiviats.Agence américaine de protection de l'environnement (EPA))

Désignations conventionnelles

E- phytoextraction : le polluant s'accumule dans la plante, la biomasse est extraite.

Avec- phytostabilisation : le polluant est retenu dans le sol et les racines.

R- rhizodégradation : le polluant est détruit par les micro-organismes des racines.

FD- phytodégradation au sein de la plante ou par ses enzymes.

Fédération de Russie- rhizofiltration des eaux contaminées.

G- Interception phytohydraulique de l'eau.

DANS- phytovolatilisation : transformation et libération de la forme volatile.

1. Cadmium, zinc, nickel, cuivre et arsenic

Plantes pour extraire les métaux du sol

Les saules et les peupliers à croissance rapide sont bénéfiques pour le Zn et le Cu : ils n'atteignent généralement pas les concentrations des hyperaccumulateurs spécialisés, mais compensent cela par une biomasse importante et un système racinaire développé.recherche.fs.usda.gov)

Le meilleur choix pour le métal

Limites importantes d'arsenic

Pteris vittataCette fougère peut accumuler efficacement l'arsenic, mais elle est capable d'en modifier la forme chimique. Par conséquent, sa collecte, son stockage et son élimination doivent être effectués comme pour toute biomasse contaminée.nepis.epa.gov)

2. Plomb, chrome, cuivre et déchets miniers et métallurgiques

Pour de tels endroits, ce qu'il faut, ce n'est pas un nettoyage rapide, maisfixation stable des déchets poussiéreux et arrêt de l'érosion.

Plantes pour la phytostabilisation

Les plantes qui poussent sur les déchets métallurgiques et miniers retiennent souvent les métaux dans leurs racines, leur rhizosphère et les sédiments, au lieu de les éliminer du site. Par exemple, chez les roseaux, le fer (Fe), le cuivre (Cu), le zinc (Zn), le plomb (Pb) et le cadmium (Cd) peuvent se concentrer principalement dans la zone racinaire, avec un faible transfert vers les parties aériennes.ARS)

Chrome

Dans les études avecTypha latifolia Et Carex luridaLes plantes et les sécrétions racinaires ont contribué à la formation de conditions réductrices dans lesquelles le Cr(VI) a été converti en Cr(III) moins mobile.ARS)

Plomb

Pour le plomb (Pb), l'ensemble de base :

fétuque;

ray-grass;

litorne;

miscanthus;

canne;

saule;

moutarde - principalement pour les parcelles expérimentales ;

Tournesol - principalement pour la rhizofiltration ou les tests.

Le plomb est généralement mal transporté du sol aux organes aériens. Par conséquent, l'objectif principal estempêcher qu'il ne devienne poussiéreux, ne se détache et ne pénètre dans la chaîne alimentaire.

3. Pétrole, diesel, HAP et pesticides

Les contaminants organiques sont principalement éliminés par l'interaction des racines, des bactéries et des champignons.

Sols contaminés par du pétrole et du diesel

Dans une étude comparative, les carex, le panic érigé et le gamagrass ont réduit les résidus d'hydrocarbures pétroliers plus efficacement que les plantations ligneuses, mais les résultats concernant les HAP dépendaient fortement du sol, de la disponibilité des nutriments et de l'activité de la microflore de la plante. Même une même espèce végétale peut donner des résultats différents selon les sites.ARS)

Pesticides et herbicides dans l'eau et les eaux usées

Les fossés de végétation et les tourbières artificielles ne détruisent pas nécessairement la totalité du pesticide : une partie de la substance peut être temporairement retenue dans la végétation et les sédiments. Par conséquent, une analyse de l’eau, des sédiments et de la biomasse est nécessaire.ARS)

4. Herbicides, solvants et explosifs

Solvants chlorés et BTEX

L'EPA indique que des phytotechnologies ont été appliquées ou testées pour le TCE, d'autres solvants chlorés, le BTEX, les produits pétroliers et les eaux souterraines contaminées.Agence américaine de protection de l'environnement (EPA))

explosifs

Le choix des espèces pour le TNT et le RDX ne peut se faire uniquement sur la base de tableaux issus de la littérature : l’EPA souligne la nécessité de prendre en compte les sous-produits, la densité d’élevage, la profondeur de contamination et le comportement de la substance dans les eaux souterraines.nepis.epa.gov)

5. Métaux, radionucléides et eaux usées contaminées

Rhizofiltration de l'eau

Lors de la purification de l'eau, les métaux ne migrent généralement pas vers les feuilles, mais se fixent plutôt aux racines, aux dépôts de fer sur celles-ci et aux sédiments de fond. Il est donc nécessaire d'éliminer périodiquement non seulement les plantes, mais aussi parfois les sédiments contaminés.ARS)

Contamination radioactive

Concernant les radionucléides, le choix d'une plante ne doit pas se faire sans un projet radiologique. L'AIEA souligne que le transfert du césium et d'autres radionucléides dépend des propriétés du sol et des espèces végétales ; dans de nombreux cas, il est plus fiable de réduire l'absorption par les cultures, de cultiver des produits non alimentaires, d'ajouter des liants ou d'enlever la couche arable que de tenter une phytoextraction complète.www-pub.iaea.org)

6. Eaux souterraines et lixiviats contaminés

Plantes ligneuses pour le contrôle phytohydraulique

Limite de profondeur

Les arbres ne sont efficaces que là où leurs racines ou l'eau capillaire peuvent les atteindre. Les anciennes directives de l'EPA concernant les saules et les peupliers indiquent une profondeur d'intervention approximative de plusieurs mètres, mais la profondeur réelle dépend du type de sol, de l'oxygène, du niveau d'eau et de l'espèce d'arbre.Agence américaine de protection de l'environnement (EPA))

système de purification du filtrat

En pratique, la séquence suivante fonctionne mieux :

bassin d'accumulation → sédimentation des matières en suspension → zone de quenouilles et de roseaux → zone de joncs et de carex → plantation de saules → bassin de contrôle.

7. Sélénium, mercure et composés organiques volatils

phytovolatilisation

La phytovolatilisation n'est pas automatiquement considérée comme une dépollution : le contaminant peut simplement migrer du sol ou de l'eau vers l'atmosphère. L'EPA exige une évaluation du devenir final du contaminant et de l'acceptabilité de ses produits de transformation.Agence américaine de protection de l'environnement (EPA))

Concernant le mercure, cette approche est particulièrement controversée. Dans un contexte environnemental typique, il est plus prudent d'envisager :

isolation de la source ;

fixation du sol;

prévention de la méthylation ;

purification contrôlée de l'eau ;

élimination des zones les plus contaminées.

8. Sélection rapide des plantes pour une tâche

9. Régime privilégié pour l'Europe centrale et la Suisse

Pour un climat tempéré, un ensemble de plantes vivaces pratiques :

sols secs contaminés

fétuque rouge;

fétuque roseau;

ray-grass;

litorne;

miscanthus;

bouleau;

pin;

saule à chèvres.

sols humides

saule blanc;

osier en osier;

peuplier;

aulne noir;

brochet de gazon;

un tamis;

carex.

marais de traitement des eaux usées

tapis;

canne;

roseau;

un tamis;

carex;

lentilles d'eau contrôlées.

Parcelles d'extraction d'essai

moutarde;

tournesol;

Noccaea caerulescens;

Pteris vittata- uniquement dans un microclimat approprié ou un système fermé ;

Hyperaccumulateurs de nickel spécialisés.

Avant d'introduire des plantes non indigènes, vérifiez leur caractère envahissant et leur statut autorisé. La jacinthe d'eau et certaines plantes exotiques à croissance rapide ne sont autorisées que dans des environnements clos et contrôlés, et non à l'état sauvage.

Règle obligatoire pour la gestion de la récolte

Toute la biomasse provenant des sites de phytoextraction doit être considérée comme potentiellement contaminée.

Ce n'est pas autorisé :

manger;

utiliser comme matière première médicinale ;

nourrir les animaux;

placer dans le compost régulier ;

répandre comme paillis;

brûler au four ;

Utilisation pour la production de biochar domestique.

L'EPA précise que les usines ayant accumulé des contaminants doivent être collectées et envoyées pour un traitement ou une élimination contrôlés ; le traitement thermique préserve les métaux et les concentre dans les cendres.Agence américaine de protection de l'environnement (EPA))

Le principe principal

Les métaux ne se décomposent pas :Ils sont extraits ou stabilisés. Le pétrole, le diesel, les HAP, les pesticides et les solvants peuvent se décomposermais son efficacité est déterminée par la microflore, l'oxygène, l'humidité et la disponibilité du polluant. Les radionucléides nécessitent un projet radiologique distinct. Les installations font partie intégrante du système, mais ne remplacent pas les analyses, l'hydrogéologie et l'élimination sécuritaire des déchets.