View
111
Download
1
Category
Preview:
Citation preview
Operation Tournesol 19 Fev 2013 1
Le saule
Pourquoi est-il un bon candidat dans la remédiation douce des sols contaminés ?
Aricia Evlard
PhD StudentGx ABT, ULg
aevlard@gmail.com
La phytoremédiation
Operation Tournesol 19 Fev 2013 2
Utilisation des plantes et leur microflore associéeBloquer 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 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)
• Pas de symptômes toxicité• Couleur normale
3
Symptômes toxicitéCarenceMort
Operation Tournesol 19 Fev 2013
Kieffer et al., 2009. Combining Proteomics and Metabolite Analyses To UnravelCadmium Stress-Response in Poplar Leaves. Journal of Proteome Research, 8, 400–417.
4
• Séquestration cellulaire (foliaire, tige)• Détoxification= Tolérance par accumulation
• Exclusion• Séquestration cellulaire racinaire min.• Pas de transfert aérien= Tolérance par exclusion
Mécanismes de Mécanismes de tolérancetolérance
Operation Tournesol 19 Fev 2013
Piégeage
Accumulation
5
• Séquestration cellulaire (foliaire, tige)• Détoxification= Tolérance par accumulation
• Exclusion• Séquestration cellulaire racinaire min.• Pas de transfert aérien= Tolérance par exclusion
Techniques de Techniques de phytoremédiationphytoremédiation
Operation Tournesol 19 Fev 2013
Piégeage
AccumulationPhytoextraction
Production importante de biomasse Forte accumulation des métaux lourds
Miscanthus, maïs, colza,… Ligneux (peuplier, saule, aulne)
Blocage des polluants Limite le lessivage vers les nappes phréatiques
6
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
Operation Tournesol 19 Fev 2013
Ecolirimed : Développement d'une filière d'écotypes ligneux (saule, aulne) pour la fixation
durable et la phytoremédiation des berges de cours d'eau.
oAspect phytosanitaire : impact Phytophtora alni sur l’aulneoAspect phytoremédiation : étude de la tolérance du saule et de l’aulne aux métaux lourds
ecoliri.cra.wallonie.be
Operation Tournesol 19 Fev 2013 7photos : A.Evlard (LTE, GXABT-ULg)
Présentation des essais
Croissance ?Mesures de tolérance ?Teneurs en métaux ?
Operation Tournesol 19 Fev 2013 8
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 ?
Operation Tournesol 19 Fev 2013 9
Solution 1
La phytoEXTRACTION
Que faire avec ces saules ?
• Privilégie la production de biomasse = technique de culture
Taillis à Courte Rotation (TCR)
+ biomasse + extraction
Valorisation énergétique
- Récolte : 3-5 ans- Biomasse : 10 t/ha.an- Rejets
Operation Tournesol 19 Fev 2013 11
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)
Et les métaux dans le bois ?
Voie « Valorisation matière »
- Cimenterie, panneaux de particules, papeterie,…
- Faisabilité économique
Operation Tournesol 19 Fev 2013 12
Le saule permet-il d’assainir mon terrain ?
• 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)
15 2,2 33
Technique lente : 100 à 600 ans (5 à 0,5 mg Cd/kg teneur totale)
• Résultats issus d’essais en lysimètres : besoin d’essais in situ
(Greger & Landberg, 1995)
Operation Tournesol 19 Fev 2013 13
Solution 2
La phytoSTABILISATION
Operation Tournesol 19 Fev 2013 14
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
15Operation Tournesol 19 Fev 2013
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.
Operation Tournesol 19 Fev 2013 16
Pollution du sol↓
< VI mais > VS↓
« Pas d’urgence »Gestion des risques
Projet in situ
Intérêts de la phytostabilisation
1.Depuis 20 ans, site en jachère, « laisser-aller »2.Gestion des risques
Via occupation du site raisonnéeVia 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.
Operation Tournesol 19 Fev 2013 17
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…)
Recommended