Transcript Pourquoi est-il un bon candidat dans la remédiation douce des sols

Le saule
Pourquoi est-il un bon candidat dans la
remédiation douce des sols contaminés ?
Aricia Evlard
PhD Student
Gx ABT, ULg
[email protected]
Operation Tournesol 19 Fev 2013
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La phytoremédiation
Utilisation des plantes et leur microflore associée
Bloquer et/ou extraire des contaminants environnementaux
 métaux lourds : Cd, Cu, Zn, Pb, Ni, Co, Cr, As,
Basée sur les mécanismes de tolérance développés par la plante
Tolérance
Aptitude de certaines plantes à survivre dans un environnement où les concentrations en
métaux lourds seraient toxiques pour d’autres.(Tilstone & Macnair, 1997; Macnair et al., 2000)
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• Pas de symptômes toxicité
• Couleur normale
Symptômes toxicité
Carence
Mort
Kieffer et al., 2009. Combining Proteomics and Metabolite Analyses To Unravel
Cadmium Stress-Response in Poplar Leaves. Journal of Proteome Research, 8, 400–417.
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Mécanismes de
tolérance
Accumulation
• Séquestration cellulaire (foliaire, tige)
• Détoxification
= Tolérance par accumulation
• Exclusion
• Séquestration cellulaire racinaire min.
• Pas de transfert aérien
= Tolérance par exclusion
Piégeage
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Techniques de
phytoremédiation
Phytoextraction
Accumulation
• Séquestration cellulaire (foliaire, tige)
• Détoxification
= Tolérance par accumulation
 Production importante de biomasse
 Forte accumulation des métaux lourds
 Miscanthus, maïs, colza,…
 Ligneux (peuplier, saule, aulne)
• Exclusion
• Séquestration cellulaire racinaire min.
• Pas de transfert aérien
= Tolérance par exclusion
Phytostabilisation
 Blocage des polluants
 Limite le lessivage vers les nappes phréatiques
Piégeage
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Ecolirimed : Développement d'une filière d'écotypes ligneux (saule, aulne) pour la fixation
durable et la phytoremédiation des berges de cours d'eau.
o Aspect phytosanitaire : impact Phytophtora alni sur l’aulne
o Aspect phytoremédiation : étude de la tolérance du saule et de l’aulne aux métaux
lourds
ecoliri.cra.wallonie.be
Le saule ? Pourquoi ?
 Espèce pionnière (tolérance à des conditions environnementales difficiles)
 Grande production de biomasse (jusqu’à 10 t.ha-1.an-1)
 Accumulateur de métaux lourds au niveau aérien + racines
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Présentation des essais
Croissance ?
Mesures de tolérance ?
Teneurs en métaux ?
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photos : A.Evlard (LTE, GXABT-ULg)
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Voici quelques résultats…
1. Croissance variable
2. Capacité de tolérance (mesures physiologiques et protéomique)
3. Teneurs en métaux variables
 Les clones de saule produisant le plus de biomasse concentrent le moins de
métaux (µg/g)
 Extraction plus élevée (quantité extraite µg)
Oui, mais après ?
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Solution 1
La phytoEXTRACTION
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Que faire avec ces saules ?
•
Privilégie la production de biomasse = technique de culture
 Taillis à Courte Rotation (TCR)
-
Récolte : 3-5 ans
Biomasse : 10 t/ha.an
Rejets
 + biomasse  + extraction
 Valorisation énergétique
Et les métaux dans le bois ?
 Voie « Valorisation énergétique »
-
Législation du bois « propre » ? Ou déchets ? Une étude de faisabilité s'imposait !
-
Comparaison des teneurs obtenus aux les teneurs en métaux dans les déchets de bois usagés/traités définie
par la loi (le modèle)
-
Tour d'horizon des législations européennes...rien en Belgique !
 Les teneurs en ML sont tellement faibles que la législation considérerait le bois comme du bois propre.
 Théoriquement permise mais risque d’émissions.
 Intégration aux circuits de valorisation industrielle (épuration des fumées absente au niveau domestique....)
 Récupération des métaux (recyclage dans le cycle des métaux)
 Voie « Valorisation matière »
-
Cimenterie, panneaux de particules, papeterie,…
-
Faisabilité économique
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Le saule permet-il d’assainir mon terrain ?
•
Résultats issus d’essais en lysimètres : besoin d’essais in situ
• Nos résultats + littérature : capacité d’extraction sur base teneurs totales
La minéralomasse (g M.ha-1) = biomasse (kg.ha-1) x [M] plante (g.kg-1)
Production biomasse
(t.ha-1.an-1)
[Cd]plante
(mg Cd.kg-1)
Minéralomasse
(g Cd.ha-1.an-1)
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2,2
33
(Greger & Landberg, 1995)
 Technique lente : 100 à 600 ans (5 à 0,5 mg Cd/kg teneur totale)
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Solution 2
La phytoSTABILISATION
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 TCR avec des clones « stabilisateurs »
 Limite l’accumulation aérienne
 Améliore la qualité du bois, combustion domestique ?
 Concentration des polluants dans un endroit connu
(racines, profil du sol)
 Limite le lessivage vers les nappes et la dispersion aérienne
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Essais de plantation sur site contaminé
 Suisse, Suède, Angleterre, Pologne, Belgique
 Bonne installation des espèces ligneuses
 Efficace sur sol moyennement contaminé (6mgCd/kg)
 Phytostabilisation :
 Adaptée à la réhabilitation des sites industriels désaffectés
 Fixer les polluants tout en valorisant ces sites contaminés d’un point de vue
biologique, esthétique et/ou récréatif.
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Projet in situ
Pollution du sol
↓
< VI mais > VS
↓
« Pas d’urgence »
Gestion des risques
Intérêts de la phytostabilisation
1. Depuis 20 ans, site en jachère, « laisser-aller »
2. Gestion des risques
Via occupation du site raisonnée
Via occupation du temps du projet
3. Site exploité même si le projet d’aménagement est mis en attente
(aspect économique du ttcr)
4. Limite les manipulations du sol : qualité des informations sur le site.
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Valorisation du site
Aspect biologique
- Fixation de la pollution
- Aide à la dégradation des polluants organiques
- Ecosystèmes et biodiversité
- Diversité des écotypes
Aspect économique et social
- Exploitation de la biomasse par TTCR
- Implication du comité de quartier
Aspect esthétique et récréatif
Aspect didactique (visite des écoles, architectes, etc…)
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