La dépollution des eaux par les plantes
La dépollution des eaux
La phytorémédiation, c'est quoi ?
Le terme phytorémédiation englobe les différentes techniques utilisant des plantes afin de réduire, immobiliser ou dégrader les éléments polluants présents dans le sol, l'eau ou l'air.
On peut aussi parler de phytoépuration mais ce terme ne s'applique qu'à la dépollution des eaux.
Les différentes techniques de la phytorémédiation
Tout d'abord, la phytostabilisation. Cette méthode empêche les polluants de remonter à la surface du sol et de se disperser durant le ruissellement. On se sert ici de plantes limitant les écoulements de l'eau, et donc l'érosion du sol.
Cette technique a ses limites puisqu'elle ne dépollue pas à proprement parler, mais empêche simplement la migration des polluants. De plus de nombreuses conditions doivent être respectées pour qu'il y ai mise en place de la phytostabilisation. D'abord, les éléments polluants ne doivent pas migrer facilement. Ensuite, certains sols facilitant le déplacements des toxiques ne permettent pas de mettre en place cette méthode. Et enfin la plante ne peut dépasser un seuil de toxicité, sous peine de mourir.
La phytodégradation, consiste à accélérer le phénomène de dégradation des polluants. Pour se faire, certaines plantes produisent des enzymes, telles que la déhalogénase, qui précipitent la dégradation des substances polluantes. Ces dernière sont soumises à la métabolisation des contaminants et sont ainsi transformées en éléments moins polluants, voir non-toxiques. Cela se passe au sein de la plante. La dégradation peut aussi se faire hors de la plante, grâce à l'activité des micro-organismes présent dans la rhizosphère (zone proche des racines).
La phytoextraction, est une méthode qui utilise les plantes capables d'absorber et de stocker les polluants (principalement les ETM). Les polluants absorbés convergent dans les parties aériennes de la plante, puis les plantes doivent être « récoltées » lorsqu'elles arrivent à saturation. Cette méthode à certains avantages sur les techniques physico-chimiques utilisées pour extraire les polluants. En effet elle est peu coûteuse et respecte la biodiversité du lieu où elle est utilisée. Néanmoins c'est une technique qui n'est valable que sur le long terme, car les plantes absorbent les contaminants en même temps qu'elles grandissent et cela peut prendre plusieurs dizaines d'années pour qu'un site soit entièrement dépollué.
La rhizofiltration utilise les racines immergées de la plante qui absorbent puis stockent les polluants contenus dans l'eau. Les racines doivent être récoltées lorsqu'elles sont saturées en polluants. Pour cette méthode il existe deux techniques, la première consiste à amener l'eau polluée aux plantes déjà plantées; la seconde consiste à planter les plantes dans les zones que l'on souhaite dépolluer. Cette technique est particulièrement efficace contre les métaux lours (ou ETM), et les excès de nutriments.
Enfin, la phytovolatilisation. C'est une technique qui a recours aux plantes absorbant l'eau de la lithosphère. Ces plantes transforment ensuite les toxiques contenus dans l'eau absorbée en éléments volatile, puis les relâchent dans l'air via les feuilles. La transformation des toxiques s'effectue grâce aux enzymes de la plantes et les composants ainsi dégradés deviennent des éléments moins, voir non toxiques. Cependant certaines substances restent toxiques et polluent alors l'atmosphère lorsqu'elles sont libérées dans l'air.
Les installations possibles
Il existe deux principales installations faisant appel aux méthodes de la phytorémédiation.
Premièrement, les lagunes. Reconstruisant l'éco-système des zones humides naturelles, les lagunes représentent une solution de dépollution utile autant pour les Hommes que pour la faune et la flore. En effet, elles permettent, en plus d'épurer les eaux, de créer un environnement propice au développement d'une faune et d'une flore diversifiée, donc de contribuer au maintien de la biodiversité. Néanmoins les lagunes ne sont pas le meilleur des systèmes au vue de la qualité de l'eau obtenue. Ce système utilise toutes sortes de plantes, des plantes émergentes aux flottantes.
Deuxièmement, les filtres plantés. Les filtres plantés reposent principalement sur les interactions entre les plantes, le sol et les micro-organismes. Effectivement ils se servent d'un substrat (gravier, sable, ...) dans lequel sont plantés des plantes ayant un système racinaire riche en micro-organismes. L'eau polluée passe par le substrat où sont les plantes. Ces dernières servent de support aux bactéries qui décomposent les contaminants, permettants aux plantes de les absorber. Le plus souvent les filtres sont plantés en majeur partie de roseaux, et en mineure partie d'autres plantes émergentes.
Il existe deux sortes de filtres plantés : les verticaux et les horizontaux.
Les filtres plantés verticaux sont alimentés grâce à un système faisant s'écouler l'eau à la surface du filtrat. Ainsi l'eau s'infiltre doucement dans le substrat. De cette manière les matières en suspension sont retenues à la surface du filtrat. L'eau passe alors à la portée des bactéries présentes grâces aux plantes, ainsi qu'à la portée des racines qui absorbent les matières polluantes. Des phases de repos durant lesquelles aucune eau ne s'écoule dans le filtrat, doivent être respectées pour garder une efficacité optimal. C'est durant ces phases de repos que les matières organiques accumulées à la surface se minéralisent.
Les filtres plantés horizontaux sont alimentés en continue, il n'y a pas de phases de repos. L'eau est directement placée dans le substrat, il n'y a pas d'écoulement. Le niveau de l'eau doit être inférieur à celui du substrat. Un système permet de faire sortir l'eau en excès du filtre planté. Autrement le filtre horizontal fonctionne de façon très similaire au filtre vertical, en passant dans le substrat les contaminants présents dans l'eau sont décomposés par des bactéries puis absorbés par les racines des plantes. Ce filtre est néanmoins d'une efficacité moindre puisqu'il ne peut servir que pour des eaux déjà traitées, ou ayant une faible concentration en polluants, et ce afin d'éviter de "boucher" le filtrat. de plus les filtres horizontaux sont sensibles aux baisses de température, en effet une fine couche d'eau reste tout de même à la surface et menace de geler à tout moment.
De nos jours certaines entreprises privés permettent aux particuliers d'installer ce système dans leur jardin. De cette manière les particuliers n'ont plus de fosse septique, et cela fait de la décoration pour le jardin. D'autres entreprises utilisent ce système pour remplacer les stations d'épuration classiques.
En haut : Filtre planté vertical. En bas : Filtre planté horizontal.
Image tirée du net