BIODÉPOLLUTION

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La biodépollution des sols

La contamination des sols a des conséquences directes sur le fonctionnement du sol et ses caractéristiques, et des conséquences indirectes sur la biosphère et l'atmosphère. Cette pollution, en raison de la saturation des sols, peut poser de graves problèmes lorsqu'elle atteint une nappe d'eau souterraine qui est employée pour l'usage domestique.

Comme pour l'eau, le processus le plus naturel de dépollution d'un sol fait intervenir les micro-organismes telluriques ; il est appelé bioremédiation. La microflore est en effet capable d'utiliser tout ou partie de ces polluants comme source de carbone et d'énergie. Pour le Stade de France, à Saint-Denis, près de 15 000 mètres cubes de sols pollués par des hydrocarbures aromatiques ont été traités biologiquement en stimulant l'activité des bactéries déjà existantes grâce à un apport de nutriments et en jouant sur des paramètres tels que la teneur en eau ou en oxygène.

De nombreuses espèces de micro-organismes sont naturellement présentes dans les sols et, à l'exception des environnements extrêmes (déserts), dans de fortes proportions (par exemple de 107 à 109 bactéries par gramme de sol). Dans les sites ayant été régulièrement contaminés par des hydrocarbures par exemple, la densité des bactéries capables de les dégrader est de 106 à 108 bactéries par gramme de sol. On considère généralement qu'une concentration de 105 à 106 bactéries par gramme de sol est suffisante pour induire la biodégradation de la plupart des substrats organiques.

Les plantes peuvent également participer à la biodépollution des sols, méthode appelée phytoremédiation. Les polluants organiques sont en effet plus facilement dégradés dans la rhizosphère (volume de sol au voisinage immédiat des racines) que dans le reste du sol, car les micro-organismes y sont beaucoup plus nombreux. C'est la phytodégradation. En ce qui concerne les sols pollués par des métaux lourds, fréquemment rencontrés sur les sites d'anciennes mines ou usines (friches industrielles), il a été découvert des espèces capables de pousser sur ces sols alors qu'aucune autre plante n'y survit. Par exemple Thlaspi caerulescens, petite plante de la famille de la moutarde, peut non seulement croître normalement mais aussi absorber par ses racines et accumuler dans ses feuilles de grandes quantités de métaux lourds, notamment le plomb et le cadmium, les éliminant ainsi du sol (processus appelé phytoextraction). Mais ces plantes poussent lentement et produisent très peu de biomasse. L'efficacité de la dépollution des sols par cette méthode est donc assez faible. Des recherches visent actuellement à conférer les propriétés de ces plantes dites hyperaccumulatrices à des espèces dotées d'une forte vitesse de croissance comme le maïs. Les métaux lourds accumulés dans les feuilles de ces plantes pourraient alors être récupérés après fauchage et incinération. La phytoremédiation présente l'inconvénient d'être lente (plusieurs années), mais l'avantage d'être peu coûteuse.

La dépollution biologique des sols ne bénéficie pas de l'expérience acquise dans le secteur de l'eau car il est nécessaire de l'adapter à un milieu solide et hétérogène. Bien que les techniques de dépollution in situ par voie biologique soient attrayantes, leur mise en œuvre se heurte notamment à la difficulté de prédire correctement leur efficacité à partir des données de l'expertise du site considéré. Cette difficulté est essentiellement liée à la diversité et à la complexité des phénomènes contrôlant l'efficacité des traitements, mais aussi au fait que les travaux de recherche publiés ont été effectués dans des conditions expérimentales assez variables, correspondant dans de nombreux cas à des problèmes spécifiques du site pollué étudié. Les résultats disponibles sont ainsi difficilement transposables d'un cas de pollution à un autre. Il apparaît donc nécessaire de tenter d'homogénéiser les approches expérimentales afin de faciliter le transfert des résultats de laboratoire vers les situations de terrain.

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Sylvain CHAILLOU, Jérôme COMBRISSON, « BIODÉPOLLUTION », Encyclopædia Universalis [en ligne], consulté le 21 janvier 2022. URL : https://www.universalis.fr/encyclopedie/biodepollution/