La phytoremédiation est un processus de bioremédiation qui utilise divers types de plantes pour transférer, éliminer, détruire ou stabiliser les contaminants dans les eaux souterraines et le sol. Le terme « phytoremédiation » vient du grec ancien, « phyto » se traduisant littéralement par « plante » et du latin « remedium » se traduisant par « rétablissement de l’équilibre ».
Cette technique est une approche d’assainissement économique basée sur les plantes qui tire parti de la capacité des plantes à concentrer les composés et les éléments de l’environnement et à métaboliser différentes molécules dans leurs tissus.
Ce processus est utile à la fois pour les contaminants inorganiques (p. ex. métaux, nutriments ) et organiques (p. ex. pesticides, sous-produits de carburant). Selon les données, les plantes ont été utilisées pour le traitement des eaux usées pendant au moins 300 ans.
De plus, cette technique est une technologie écologique, esthétique et basée sur l’énergie solaire qui a un potentiel incroyable pour la stabilisation des déchets industriels. C’est important puisque le coût global de l’assainissement des sols contaminés dans l’Union européenne est estimé à environ 10 milliards d’euros.
Les types
Il existe quelques types de mécanismes de phytoremédiation, tels que :
Commande hydraulique
Le confinement hydraulique biologique se produit lorsque certaines plantes, telles que les peupliers, tirent l’eau vers le haut à travers le sol dans les racines et à travers la plante.
Biodégradation de la rhizosphère
Les plantes favorisent l’activité microbienne qui décompose les contaminants, c’est-à-dire le métabolisme microbien des contaminants dans la zone du sol entourant une racine de plante (rhizosphère).
Phyto-dégradation
Avec ce processus, les contaminants sont absorbés dans les tissus végétaux où ils sont biotransformés.
Phyto-volatilisation
Dans cette méthode, les plantes absorbent l’eau contenant des contaminants organiques et libèrent les contaminants dans l’air.
Rhizofiltration
La rhizofiltration, également connue sous le nom de systèmes hydroponiques pour le traitement des cours d’eau, est un processus qui est effectué soit par des plantes qui poussent dans des eaux de surface contaminées, soit par des plantes qui sont élevées dans une serre. Dans ce type de phytoremédiation, les racines des plantes stockent les contaminants des eaux souterraines ou de l’eau de surface.
Phyto-extraction
La phyto-extraction, également appelée phyto-accumulation, est un procédé qui permet d’économiser beaucoup d’argent. En phyto-accumulation, les composants toxiques nocifs s’accumulent dans la plante et y sont stockés.
Phyto-stabilisation
Certains composés sont liés à la structure de la plante pour créer une masse stable de plante.
Avantages
Certains des avantages de la phytoremédiation incluent :
- différents types de contaminants peuvent être éliminés avec la même plante ;
- rentable par rapport à d’autres méthodes plus conventionnelles ;
- les hyperaccumulateurs de contaminants signifient en fait un volume beaucoup plus faible de déchets toxiques ;
- réduit l’érosion du sol;
- réduit le potentiel de transport des contaminants par le vent;
- perturbation minimale du sol et faible entretien ;
- esthétiquement plaisant;
- la méthode “nature”.
Liste des 10 plantes utilisées en phytoremédiation :
1) Tournesol commun
Les tournesols sont originaires des Amériques. Ils ont été utilisés pour la teinture, la médecine , l’huile et la nourriture . Le tournesol commun appartient à la famille des Astéracées, la famille des marguerites et son nom botanique est Helianthus annuus.
Des tournesols ont été plantés autour de la région de Tchernobyl pour éliminer certains des isotopes radioactifs libérés par la fusion d’une centrale nucléaire.
De plus, selon une étude , le tournesol commun a accumulé 2,5 fois plus de métal (c’est-à-dire de Zn) dans sa biomasse qu’il n’y en avait dans le sol.
2) Brassica Juncea
Brassica juncea, également connue sous le nom de moutarde chinoise, moutarde brune, moutarde à feuilles, moutarde indienne, moutarde orientale, est une espèce de plante de moutarde. Les graines sont utilisées pour faire de la moutarde culinaire, en particulier la moutarde de Dijon. De plus, ses fleurs peuvent être consommées cuites ou crues.
Il a été identifié que la moutarde de Chine est une plante à croissance rapide et à biomasse élevée qui a pour attribut d’accumuler du cadmium dans ses pousses.
3) Pteris Vittata
Pteris vittata est indigène du sud de l’Europe, de l’Asie, de l’Australie et de l’Afrique tropicale. C’est une espèce de fougère de la sous-famille des Pteridoideae des Pteridaceae. La phytoextraction du sol contaminé par l’arsenic (un élément chimique de symbole As et de numéro atomique 33) par la plante a entraîné une diminution de la teneur en arsenic du grain de riz.
4) Thlaspi Caerulescens
C’est une plante à fleurs de la famille des Brassicaceae et se trouve en Europe et en Scandinavie. Il pousse sur les lisières des forêts, les prairies sèches des coteaux, les jardins, les berges, les pâturages, les pelouses, les lisières des champs ou les endroits dénudés.
Thlaspi caerulescens possède une haute résistance au zinc et accumule une forte concentration de zinc dans ses pousses.
5) Mirabilis Jalapa
C’est une plante herbacée vivace que l’on trouve dans les régions subtropicales et tropicales. Mirabilis jalapa, également appelé quatre heures, est originaire d’Amérique du Sud tropicale. Il tire son nom du fait qu’il ouvre en milieu d’après-midi et reste ouvert la nuit, mais ferme tôt le matin.
Cette plante a une longue histoire de culture et d’utilisations dans le monde entier. Par exemple, il a été enregistré autour des zones d’habitation et sur les terrains vagues.
Quatre heures est une espèce largement répandue qui peut être appliquée à la phytoremédiation de ≤10 000 mg/kg de sol contaminé par du pétrole. C’est une bonne nouvelle puisque les sols contaminés par le pétrole causent des problèmes environnementaux et sont devenus un danger important pour la santé humaine.
6) Orge
C’est une céréale qui fait partie de la famille des graminées. De nos jours, l’orge est l’une des céréales les plus consommées dans le monde, cependant, c’était l’une des premières céréales cultivées de l’histoire.
Selon une étude , ce grain est un choix approprié pour la phytoremédiation d’un sol pollué par le pétrole.
7) Salix viminalis
La plante est utilisée en horticulture et ses rameaux souples sont utilisés en vannerie. C’est un arbuste non indigène originaire d’Asie et d’Europe.
Selon une étude réalisée en 2013 au Département de chimie de l’ Université des sciences de la vie de Poznan, en Pologne, il y a une augmentation générale de l’accumulation de cuivre par certains organes de saule.
8) Paulownia
C’est un genre de 6 à 17 espèces de plantes à fleurs de la famille des Paulowniaceae. Les arbres poussent rapidement, atteignant environ trois pieds de hauteur chaque année.
Paulownia est une espèce efficace pour la phytoremédiation en raison de la productivité élevée de la biomasse, selon une étude de 2015 publiée dans PubMed.
9) Apocynum Cannabinum
Apocynum cannabinum, également connu sous le nom de racine d’amy, d’apocyn, d’apocyn des prairies, d’apocyn du chanvre, de racine de rhumatisme, de chanvre indien, est une plante herbacée vivace qui pousse aux États-Unis et dans la moitié sud du Canada.
C’est une plante de phytoremédiation qui sert à séquestrer le plomb dans sa biomasse.
10) Festuca Arundinacea
C’est une espèce d’herbe originaire des Açores, de l’Afrique du Nord (c’est-à-dire du nord de la Libye, du nord de l’Algérie, de la Tunisie et du Maroc), de l’Asie occidentale et du Pakistan, et de toute l’Europe.
La plante est utilisée comme graminée ornementale dans les jardins, ainsi que pour la phytoremédiation. De plus, c’est une graminée fourragère importante dans toute l’Europe.
Selon les recherches, Festuca Arundfinacea indique une bonne utilité pour la phytostabilisation des sols caractérisés par une pollution relativement faible par le cadmium.
