La reconversion de friches industrielles et la …api.ning.com/files/.../ensal_memoireQEB2010_rudolph.pdf · urbaine, avec des aides des de l‘État et des collectivités.“ d’après

Formation continue QEB 2010/11 - mémoire de fi n de formation Ecole Nationale Supérieure d‘Architecture de Lyon

La reconversion de friches industrielles et la dépollution des sols contaminésLa phytoremédiation- une technique «écologique» alternative aux techniques conventionnelles?

Formation continue QEB 2010/11 Ecole Nationale Supérieure d’Architecture de Lyon

Juliane Rudolph


Sommaire

Introduction

� Les enjeux de reconversion de friches� Chances et problèmes rencontrés lors de la reconversion de friches � La problématique des sites et sols pollués� Le choix du sujet

1. Synthèse des solutions de réhabilitation et de gestion de pollutions1. Synthèse des solutions de réhabilitation et de gestion de pollutions

� 1.1 La ressource terre� 1.2 La nature des pollutions et la défi nition du risque� 1.3 Le contexte réglementaire� 1.4 Les solutions de réhabilitation et de gestion de pollutions

2. Les techniques de phytoremédiation2. Les techniques de phytoremédiation

� 2.1 Les principes des techniques de phytoremédiation� 2.2 Les différentes formes de phytoremédiation� 2.3 Présentation détailée des techniques de phytoremédiation pour la

dépollution des sols:- La phytoextraction- La phytostabilisation- La phytodégradation

3. La phytoremédiation- une solution technique d’avenir? 3. La phytoremédiation- une solution technique d’avenir?

� 3.1 L’état de recherche et avancement de projets � 3.2 Les avantages et inconvénients des techniques de phytoremédiation

Contraintes et limites� 3.3 Lien avec les projets d‘aménagement� 3.4 La conception d‘un projet de phytoremédiation

Temporalité- mutation- évolutionContraintes et chances

Conclusion

Sources

Annexes


Introduction

Les enjeux de reconversion de friches

Quel avenir pour ces ressources de terrain, leur patrimoine bâti et leur patrimoine végétal? Quelles stratégies pour reconvertir, réutiliser, réhabiliter en respectant les enjeux environnementaux?

Défi nition de “friche”

“Friche- Terrain dépourvu de culture et abandonné”d’après le dictionnaire Larousse

„Une friche est un terrain, ou une zone, qui n’est pas, ou plus cultivé, ni même entretenu. Des activités marginales peuvent cependant s’y étendre : pâturage, chasse et autres activités de loisirs. La mise en culture d’une friche s’appelle le défrichage.“ d’après Wikipedia

Friche urbaine „Ce sont les quartiers industriels ou très anciens, abandonnés après la faillite d’une usine ou pour des raisons de dépeuplement dans certains secteurs en crise (bassin houillers ou sidérurgiques). Ils font souvent l’objet de requalifi cation urbaine, avec des aides des de l‘État et des collectivités.“ d’après Wikipedia

Friche industrielle „Par extension, on appelle friche industrielle, une zone industrielle dans laquelle les activités industrielles ont été démantelées, le terrain ayant été totalement débarrassé ou éventuellement conservant des vestiges d’installation.Les friches industrielles posent souvent des problèmes de dépollution pour pouvoir des projets de reconversion (agriculture, logement, loisirs, …).“ d’après Wikipedia

Depuis le début de la révolution industrielle la surface dédiée à l’urbanisation et aux déplacements est en constante augmentation.Plus particulièrement dans les pays industrialisés, on constate une augmentation de ces surfaces artifi cialisées malgré la baisse de la croissance de la population.

Cela pose particulièrement problème dans les pays avec une grande densité de population car les territoires u r b a n i s a b l e s (par exemple les surfaces a g r i c o l e s ) deviennent de plus en plus rares.

Malgré ces constats, les surfaces ouvertes à l’urbanisation se trouvent aujourd’hui en grande partie sur des surfaces naturelles ou agricoles.Ce besoin de surfaces à urbaniser avec la baisse de surfaces disponibles montre la signifi cation et la valeur dans le futur de la reconversion des terrains en friche.Témoins de mutations socio-économiques souvent brutales depuis le milieu des années 70, de plus en plus de sites à usage initial industriel perdent leur fonction et tombent en friche. Ensemble avec des anciens sites militaires aujourd’hui sans fonction et des terrains ferroviaires en friche, ces sites constituent un ressource considérable de terrain et un grand potentiel de développement, de valorisation

Les surfaces construites par personne en Europe (EFA 2005)

Sites en fi che et nombre de sites pollués(Ferber et Grimski, 2002)


et d’aménagement pour le développement urbain local et régional et le futur de nos villes. Elles représentent une chance pour inverser la tendance du mitage de territoire.En comparaison avec d’autres sites urbanisables, ces sites déjà artifi cialisés possèdent des infrastructures existantes et des facilités d’accès. Elles profi tent souvent d’un emplacement privilégié à proximité de zones déjà urbanisées dans des villes ou leur périphérie.Cet emplacement les rend en plus intéressant pour l’urbanisation ou pour leur usage en espace paysager de proximité, de loisirs ou parc. La pression foncière, les problèmes de transport et l‘étalement urbain sont des problématiques majeures aujourd‘hui pour le développement de nos villes. Pour lutter contre ces phénomènes, la densifi cation des espaces centraux et la reconversion de friches urbaines, des territoires délaissés en plein centre urbain, apparaissent de plus en plus comme des solutions d‘avenir.En cohérence avec la demande actuelle d’une gestion durable de l’urbanisme la réutilisation et revalorisation de friches représente des avantages d’ordre écologique, urbain, économique et social et une chance pour le développement de nouveaux concepts d’urbanisme durables.

Chances et problèmes rencontrés lors de la reconversion de friches

Les friches représentent bien souvent de véritables ruptures urbaines dans le tissu urbain . Des liens physiques et fonctionnels sont à établir afi n d’en faire un vrai morceau de ville dédié á l’urbanisation ou aux espaces verts de proximité.Des questions de programmation et de mixité de fonctions se posent pour faire coexister habitat et travail, garantir la mixité entre les différents milieux sociaux et entre générations afi n de créer une entité urbaine intégrée durablement dans son contexte.Des stratégies de maillage de déplacement sont à établir afi n d’intégrer ces espaces historiquement clos dans le schéma de déplacement de la ville et de pouvoir favoriser les modes doux et les transports en commun dans le but de réduire les émissions de gaz à effet de serre liées aux déplacements.Il y a des arbitrages à faire concernant un patrimoine bâti existant à reconvertir ou à démolir. Il faut prendre en compte, non seulement l’état des bâtiments et leur potentiel de revalorisation mais aussi l’histoire de la culture industrielle et l’identifi cation de la population avec un lieu.Les réhabilitations devraient favoriser les performances énergétiques et environnementales des bâtiments et des aménagements urbains.Pour la gestion des démolitions, des questions de recyclage et revalorisation des matériaux sur site sont à considérer.Dans certains cas des concepts de reconversion peuvent être une chance pour

l’économie de toute une région qui a perdu un grand nombre d‘emplois avec la disparition d‘une activité industrielle- des stratégies qui visent à donner une nouvelle image à toute une région pour remplacer les emplois disparus avec une nouvelle orientation vers le tourisme ou les loisirs par exemple.

Néanmoins de nombreux freins à la reconversion de ces territoires existent. Ils sont souvent le résultat de l’ancienne activité, qui entraîne de problèmes la pollutions des sols et un patrimoine bâti à reconvertir ou à démolir. Il peut également exister des diffi cultés au niveau des propriétés foncières qui ralentissent la reconversion de ces sites orphelins.En France, les plus fortes densités de friches industrielles se situent en Lorraine, dans le Nord-Pas-de-Calais et la région parisienne. Les industriels et les investisseurs internationaux devenant de plus en plus prudents sur les questions environnementales, les sites douteux ont de plus en plus de mal à trouver des acquéreurs, et passent ou restent à l‘état de friche.Il faut également noter les freins politiques liés à la durée des mandats.Mais il ne faut pas seulement voir les friches industrielles comme des ressources de terrains non-valorisées ou des sites pénalisés par des pollutions potentielles avec des coûts de reconversion parfois élevés. Il faut également prendre en considération les aspects positifs que ces terrains, déjà en état de friche, offrent pour la biodiversité. Après 3-5 ans de terrain en état de friche on peut observer une biodiversité spontanée qui s’est créée, au début par des plantes pionnières et puis ensuite, par le développement d’une diversité d‘habitats. Cela offre ainsi des possibilités de développement de ces terrains en espace paysager, parcs ou pour des stratégies de renaturation. Il semble intéressant de prendre en compte et essayer de conserver et valoriser cette richesse dans un concept global de nature en ville et de continuités écologiques avec le grand paysage.

Il y a un équilibre à trouver pour la reconversion de ces sites en urbanisation ou espace paysager.Il semble se distinguer deux types de friches avec différent enjeux:-des friches en milieu urbain avec des enjeux de densifi cation et d’intégration dans un tissu urbain ou de transformation en espace vert de proximité.-des friches en périphérie de ville avec des enjeux de renaturation et de continuité avec le grand paysage qui sont susceptibles d’être reconvertis en parc, zone naturelle ou espace de loisirs.


La problématique des sites et sols pollués

Un des plus grands freins à la reconversion des friches industrielles sont les pollutions des terrains suite à l‘activité industrielle. Selon l‘INERIS (Institut National de l‘Environnement industriel et des risques) „Le coût de la décontamination et le risque environnemental et sanitaire reste l‘obstacle majeur à la réintégration de ces terrain dans le paysage urbain.En France, l’héritage de plus de 200 ans d’activité industrielle a fait de la gestion des sols pollués un enjeu d’autant plus important que les questions de santé environnementale sont aujourd’hui au centre des préoccupations sociétales. Deux phénomènes socio-économiques se combinent pour rendre prioritaire la valorisation des sites pollués : les mutations du secteur industriel conduisent àl’arrêt de nombreuses exploitations et à l’augmentation du nombre de „friches industrielles“. Par ailleurs, la pression démographique et foncière en zones urbanisées incite à envisager de reconvertir ces friches pour d’autres utilisations.“

Selon l’ADEME (Agence de l‘Environnement et la maîtrise de l‘Énergie) les sites pollués sont „des sites qui, du fait d’anciens dépôts de déchets ou d’infi ltration de substances polluantes, présentent une pollution susceptible de provoquer une nuisance ou un risque pérenne pour les personnes ou l’environnement. Ces situations sont souvent dues à d’anciennes pratiques sommaires d’élimination des déchets, mais aussi à des fuites ou à des épandages fortuits ou accidentels de produits chimiques.“Leur dépollution, afi n de permettre un nouvel usage peut être coûteuse et dans certains cas- si le responsable n’est plus identifi able ou a disparu- rester à la charge de l’état ou des collectivités en vue de permettre une reconversion du site.Les pouvoirs publics voient désormais les sites pollués comme des points stratégiques de développement, selon l‘ADEME. On passe ainsi d‘une approche plutôt « défensive » de traitement des risques pour la population et l‘environnement, à une logique davantage « offensive » en croisant la réfl exion sur la pollution des sols avec l‘aménagement du territoire. Les friches urbaines sont alors perçues comme autant d‘opportunités d‘aménagement et d‘urbanisation. Toujours selon l‘ADEME, ces sites répondent à des enjeux urbanistiques, enjeux environnementaux, socioculturels, économiques et politiques. En France, l‘ADEME a pris en charge quelques friches orphelines dont la pollution représentait une menace urgente.


Lors des recherches sur le sujet de la reconversion de friches industrielles et la problématique „sites pollués“, j‘ai pu rassembler plusieurs articles de presse concernant le projet des „Prés de Vaux“ à Besançon qui consiste à reconvertir une friche industrielle au bord du Doubs à Besançon.Le lauréat du concours a gagné le projet grâce à un concept innovant intégrant la phytoremédiation. (équipe: Duguet architectes, Alfred Peter paysagistes, Atelier d‘écologie urbaine, OTE)Ces techniques de dépollution par les plantes sont exposés dans les différentes publications comme écologiques et présentant de nombreux avantages, comme un faible coût et une solution intéressante pour le traitement de la plupart des friches industrielles pollués.

„Besançon choisit des plantes et bactéries pour dépolluer une friche industrielle. Un choix à 100% écologique.La ville de Besançon a fait le choix du 100% durable et de l’éco-responsable en utilisant des plantes et des bactéries pour dépolluer les sols (métaux lourds et hydrocarbures), l’air, l’eau (nappe et ruissellements), et les écosystèmes (plantes invasives) d’une ancienne zone industrielle. Pour dépolluer ce site différentes techniques et plantes seront utilisées comme la phytostabilisation ou phytoséquestration…“ d‘après Nadja NASDALA ;www.actualites-news-environnement.com/

17/03/2009

„…L‘ancienne friche industrielle des „Prés-de-Vaux“ à Besançon sera dépolluée grâce à des plantes „mangeuses“ de métaux lourds. C‘est le choix fait par la ville est une première en France : une ancienne friche industrielle contaminée va être traitée grâce à des végétaux….Une biotechnologie baptisée „phytoremédiation“ qui offre de nombreux avantages. A commencer par son coût, jusqu‘à 50 fois moins élevé que l‘extraction des boues souillées.„Besançon montre la voie. Dans la plupart des cas, la phytoremédiation peut être la solution“, estime Jean-Louis Morel, directeur du Groupement d‘intérêt scientifi que sur les friches industrielles (Gisfi ), interrogé dans le magazine „l‘Express“ d‘après http://bourgogne-franche-comte.france3.fr/info/franche-comte/

besancon-nouvelle-expertise-pour-la-rhodia--35152927.html

Le projet de loi Grenelle 2 encourage par ailleurs l‘utilisation des phytotechnologies pour réhabiliter les sites pollués.

Ce mémoire s‘intéressera donc plus particulièrement à ces techniques de dépollution du sol par les plantes et d‘approfondir les connaissances sur ces techniques innovantes. L‘ensemble des recherches me permettra, dans le cadre de mon travail dans une agence de paysagistes/urbanistes d‘éventuellement préconiser ce type de projet. En effet, nous serons sûrement de plus en plus amenés à travailler sur des sites qui ont un historique industriel et sont susceptible d‘être pollués.

Dans une première partie nous verrons les défi nitions de pollution et du risque, le contexte réglementaire et les techniques conventionnelles. Puis nous étudierons dans une seconde partie les techniques de phytoremédiation, plus particulièrement les techniques pour la dépollution des sols. Enfi n dans la troisième et dernière partie nous regarderons les avantages et inconvénients de ces techniques ainsi que le lien avec les projets d‘aménagement dasn une demarche de développement durable.

Formation QEB 2010/11 - mémoire de fi n de formation Ecole Nationale Supérieure d‘architecture de Lyon

1. Synthèse des solutions de réhabilitation et Synthèse des solutions de réhabilitation et de gestion de pollutionsde gestion de pollutions

1.1 La ressource terre/ solLa terre est une ressource qui s’est formée sur des millions d’années et qui peut être considérée comme pratiquement non-renouvelable car elle se renouvelle seulement sur des échelles de temps “géologiques”.Outre sa fonction de support de production, le sol remplit également de nombreuses fonctions environnementales.Le sol fournit la base de l’alimentation et lieu de vie pour les humains, animaux et plantes. Il agit comme facteur sur le climat et fi ltre des polluants de l’atmosphère et de l’hydrogéosphère. Il contient des ressources et est support pour la construction. Le sol abrite et protège les eaux souterraines et remplit des fonctions pour la fi ltration d’eau potable.La fertilité des sols, la qualité de notre alimentation, la pureté de l’air et la qualité de l’eau sont liées à un bon fonctionnement du sol et à l’activité des organismes qui le peuplent.

La biodiversité des solsLe sol abrite plus de 25 % des espèces animales et végétales actuellement décrites. L’activité de ces organismes assure la fertilité des sols, la qualité de notre alimentation, la pureté de l’air et la qualité de l’eau. La biodiversité du sol assure le fonctionnement du sol et des écosystèmes.Selon l’Ademe/GESOL les organismes du sol peuvent être classés suivant leurs rôles, et ceci à différentes échelles: “- Les ingénieurs physiques de l’écosystème (ex: vers de terre, termites, fourmis) renouvellent la structure du sol, créent des habitats pour les autres organismes du sol et régulent la distribution spatiale des ressources en matières organiques ainsi que le transfert de l’eau.- Les régulateurs (nématodes, collemboles et acariens) contrôlent la dynamique des populations des microorganismes du sol et agissent sur leur activité. La présence d’une diversité de prédateurs permet par exemple de limiter la prolifération de certains champignons ou bactéries pathogènes des cultures.- Les ingénieurs chimistes, principalement les microorganismes (les bactéries et les champignons microscopiques) assurent la décomposition de la matière organique (ex: les feuilles des arbres) en éléments nutritifs facilement assimilables par les plantes comme l’azote et le phosphore. Ils sont également responsables de la dégradation des polluants organiques comme les hydrocarbures et les pesticides.”

La biodiversité du sol est directement menacée par les dégradations telles que l’érosion, la diminution des teneurs en matières organiques, les pollutions locales et diffuses, le tassement, l’acidifi cation, l’imperméabilisation et la salinisation des sols.L’accroissement de la pression exercée par les activités humaines (l’artifi cialisation des terres et les modes intensifs de gestion agricole et forestière) et les changements globaux, menacent directement la biodiversité et le bon fonctionnement des sols.

La décontamination des eaux et des solsLa dégradation des polluants organiques dans le sol se fait “naturellement” mais sur des échelles de temps très longues. Certains microorganismes présents dans le sol peuvent immobiliser et dégrader les polluants.“Cette alternative aux méthodes conventionnelles de dépollution pourrait permettre de réduire le coût de la décontamination des sols en Europe estimé en 2000 entre 59 et 109 milliards d’euros“ selon l‘Ademe.

1.2 La nature des pollutions et la défi nition du risque1.2 La nature des pollutions et la défi nition du risque

Suite à l’activité industrielle ou des accidents industriels on peut trouver diverses pollutions (hydrocarbures, métaux lourds, produits chimiques divers, etc.) sur les sites en friche.

Les activités potentiellement impactantessource dataservice.esa.europa.eu


Défi nition d‘un site pollué Défi nition d‘un site pollué Selon BASOL (le site de l’inventaire des sites pollués) „Un site pollué est un site qui, du fait d‘anciens dépôts de déchets ou d‘infi ltration de substances polluantes, présente une pollution susceptible de provoquer une nuisance ou un risque pérenne pour les personnes ou l‘environnement. Ces situations sont souvent dues à d‘anciennes pratiques sommaires d‘élimination des déchets, mais aussi à des fuites ou à des épandages de produits chimiques, accidentels ou pas. Il existe également autour de certains sites des contaminations dues à des retombées de rejets atmosphériques accumulés au cours des années voir des décennies.“

Les contaminants majeurs des sols:Les contaminants majeurs des sols:Il existe principalement 2 types de polluants:Pollution inorganique:- engrais (nitrate, phosphate)- métaux (Cadmium, Arsenic, Mercure, Plomb, Nickel, Zinc)et radioélémentsPollution organique:- hydrocarbures- solvants chlorés- pesticides- composés nitrés

Défi nition du risque sanitaireDéfi nition du risque sanitaireLes polluants présents dans le sol peuvent être mobilisés et induire des risques sanitaires ou nuisances pour les usagers, les riverains du site ou pour les ressources naturelles environnementales.On parle d‘un risque sanitaire si la chaîne „source- vecteur - cible“ peut permettre la propagation et le contact de la cible (l‘humain) avec un polluant. En absence d‘un de ces éléments il n‘y a pas de risque.

Des polluants métalliques qui sont présents sous forme solide, non gazeux, non soluble et qu’on peut considérer comme “stables“. Sur les sites en friche ils sont surtout présents dans des remblais et des murs (issues de la combustion de charbon de l‘activité industrielle par exemple). Des polluants organiques /chimiques comme des solvants ou hydrocarbures qui sont présent sous forme liquide, volatile peuvent migrer et leur inhalation (vapeurs) représentent un risque (cancérogène).Le contact direct et l’ingestion de poussières peuvent aussi représenter un risque sanitaire.Cela peut également poser des problèmes de toxicitéquand ces polluants migrent (sous l‘effet de l‘écoulement des eaux, de

Les voies de transfert- INERIS 2005


la manipulation de la terre, des plantations), rentrent dans la nappe phréatique et se retrouvent dans la chaîne alimentaire de l‘homme.

1.3 Le contexte réglementaire1.3 Le contexte réglementaire

Les friches industrielles ont commencé à intéresser les acteurs locaux à partir des années 1990, mais de très nombreux hectares de terrains restent encore à l‘abandon. Le coût de la décontamination et le risque environnemental et sanitaire reste l‘obstacle majeur à la réintégration de ces terrain dans le paysage urbain.

Quand parle-t‘on de pollution?Quand parle-t‘on de pollution?Défi nition de seuilsLes réglementations en Europe pour la défi nition des pollutions ne sont pas homogènes, la France se tient aux recommandation de l’OMS.Les seuil de dépollution sont parfois calculés sur les „critères hollandais“, c‘est-à-dire les concentrations limites de polluants dans le sol établis par la Hollande. Le seuil de concentration de polluant peut être également basé sur une étude de risque résiduel spécifi que au site et à sa future utilisation.Il y a des défi nitions par seuils de concentration de certains polluants (par exemple pour la quantité de plomb) et des défi nitions sans seuils (substances cancérogènes).

La détermination du responsable de la pollution, qui doit s‘acquitter du coût de la décontamination, reste problématique.La loi sur les installations classées en France permet de lutter contre l‘apparition de nouvelles friches industrielles : l‘exploitant du terrain a des obligations réglementaires de réhabilitation. „Aujourd‘hui, l‘arrêt d‘une activité doit s‘accompagner d‘une remise en état du site de manière telle qu‘il ne représente plus de risques pour la santé publique et l‘environnement.La législation relative aux installations classées pour la protection de l‘environnement et le décret du 21 septembre 1977 constituent le levier d‘action principal de l‘Etat en donnant aux préfets les moyens juridiques d‘imposer aux responsables de sites et sols pollués leur traitement et leur réhabilitation.Certaines de leurs dispositions concernent plus particulièrement les sites et sols pollués, à savoir :

• le vendeur d’un terrain où a été exploitée une installation classée soumise à autorisation est tenu d‘informer par écrit l‘acheteur sur ce fait et, pour autant qu‘il les connaisse, sur les dangers ou inconvénients qui résultent de l‘exploitation;

Parmi les textes d‘application, sont à souligner : • la circulaire du 3 décembre 1993 qui fonde les grandes lignes de la

politique nationale en matière de sites et sols pollués, • les circulaires du 3 et 18 avril 1996 qui prévoient la réalisation de

diagnostics initiaux et d‘évaluations simplifi ées des risques sur environ 1300 sites industriels en activité,

• la circulaire du 10 décembre 1999 qui donne les principes pour fi xer les objectifs de réhabilitation.“ d‘après BASOL

Concernant les anciennes friches, les problèmes se posent si l‘exploitant ou le propriétaire ont disparu ou sont insolvables : il n‘y a alors pas de véritable solution, outre l‘Agence de l‘Environnement et de la Maîtrise de l‘l‘En erg (ADEME) qui dispose d‘un petit budget pour réhabiliter les friches les plus polluées, bien insuffi sant au regard du nombre de friches encore orphelines.

A noter qu‘il n’existe pas de Loi sur la protection des Sols en France et pas de critères génériques de la qualité des sols.Il s‘applique:Réglementation sur les installations classés (ICPE)Loi sur l’EauRéglementation DéchetsCode de l’UrbanismeCode de la Santé Publique

Il s‘agit donc d‘une approche au cas par cas.

Dépollution suivant l‘usage futur du siteDépollution suivant l‘usage futur du siteL‘approche française est de fi xer les objectifs de réhabilitation selon l‘usage envisagé du site, c‘est à dire celui auquel le détenteur le destine, et selon les techniques disponibles.Ceci tient compte du fait que ce n‘est pas tant la pollution qui est problématique mais que c‘est son impact, potentiel ou avéré, sur l‘homme ou l‘environnement qu‘il faut traiter.Cette approche - traiter en fonction de l‘usage - est celle désormais retenue par la quasi-totalité des pays de l‘Union Européenne.Une autre caractéristique de l‘approche française est de ne pas établir de valeurs génériques défi nissant la qualité des sols.C‘est une étude spécifi que au site qui détermine les objectifs de réhabilitation. Elle est menée selon la méthodologie de l‘évaluation détaillée des risques et prend en compte les cibles suivantes : L‘homme et la ressource en eau, qui doivent être protégés en priorité, les écosystèmes et les biens matériels. (d‘après Basol)


Les grands principes de gestion des sites (potentiellement) pollués du Les grands principes de gestion des sites (potentiellement) pollués du ministèreLa politique du MEDD (Ministère de l‘écologie, du développement durable, des transports et du logement) en matière de sites et sols pollués s’appuie sur les principes suivants :„ … deux concepts principaux :- l’examen et la gestion du risque plus que l’attachement au niveau de pollution intrinsèque- la gestion en fonction de l’usage des sites »

A. PRÉVENIR les pollutions futures,B. METTRE EN SÉCURITÉ les sites nouvellement découverts,C. CONNAÎTRE, SURVEILLER et MAÎTRISER les impacts d‘une pollutionD. Traiter et Réhabiliter en fonction de l’USAGE futur du site puis PÉRENNISER“

Le projet de loi Grenelle 2 encourage d‘ailleurs l‘utilisation des phytotechnologies pour réhabiliter les sites pollués. Article 43 „L‘inventaire des sites potentiellement pollués en raison d‘une activité passée et son croisement avec l‘inventaire des points de captage d‘eau et lieux d‘accueil des populations sensibles seront achevés en 2010, afi n d‘identifi er les actions prioritaires. Un plan d‘action sur la réhabilitation des stations-service fermées et des sites orphelins sera établi au plus tard en 2009. Les techniques de dépollution par les plantes seront de préférence utilisées.Afi n de lutter contre les effets nocifs sur l‘environnement des sites illégaux de stockage et d‘exploitation de déchets, l‘État renforcera son action de lutte contre ces sites ainsi que les sanctions administratives et pénales prévues par le code de l‘environnement.“La loi« Grenelle II portant engagement national pour l‘environnement est la loi française qui complète, applique et territorialise une loi votée l‘année précédente, dite « Loi Grenelle I » qui déclinait en programme les engagements du « Grenelle de l‘Environnement ».

Qui paye pour la dépollution?Qui paye pour la dépollution?

Le principe „pollueur-payeur“ L‘ancien propriétaire ou ancien exploitant doivent remettre en état le site suite à la cessation d‘activité.

Les responsabilités acquéreur / vendeurLes problèmes de pollution des sols mettent en jeu deux types de responsabilité de l‘exploitant:1) responsabilité vis-à-vis des pouvoirs publics (DREAL, préfet)2) responsabilité civile: l’acquéreur doit se prémunir de pollutions engendrés par les activitésantérieures. Il y a une importance du contenu des actes de vente et de la compétence du notaire.

Responsabilité vis-à-vis des pouvoirs publics : - L‘obligation de remise en état (= obligation de dépollution) a des contours incertains, dans sa durée et dans la désignation de la personne à qui incombe cette obligation.La durée de la responsabilité est importante, elle peut aller jusqu‘à jusqu‘à 30 ans.- Le principe „pollueur-payeur devrait conduire l’administration à rechercher l‘entreprise qui est effectivement à l‘origine de la pollution. Si le terrain a été occupé par plusieurs industriels successifs, la situation se complique car l‘historique du site (activité, produits utilisés) est plus diffi cile- Le principe de la responsabilité du dernier exploitant: c‘est l‘exploitant actuel, ou le dernier exploitant en date, qui endosse la responsabilité de toutes les pollutions présentes et passées à charge pour lui de se retourner contre ses prédécesseurs.

Si il s‘agit une entreprise en liquidation judiciaire, un propriétaire défaillant ou un site orphelin, c‘est l‘état (ADEME),la collectivité, le futur propriétaire ou l‘aménageur qui payent.


Le recensement des sites pollués en FranceLe recensement des sites pollués en FranceDeux démarches d‘inventaire sont engagées depuis plusieurs années déjà :

• L’inventaire BASOL des sites pollués par les activités industrielles appelant une action des pouvoirs publics, à titre préventif ou curatif recense plus de 4000 sites. http://basol.ecologie.gouv.fr.http://basol.ecologie.gouv.fr BASOL est actualisé en continu.

• Les inventaires régionaux des anciens sites industriels et d‘activités de service, réalisés essentiellement à partir des archives, sont engagés sous l‘impulsion des DRIRE dans toutes les régions de France. L‘ensemble des données collectées est versé à la base de données BASIAS, et disponible sur Internet à l‘adresse http://basias.brgm.fr . http://basias.brgm.fr . http://basias.brgm.fr

Le marché de sols pollués en FranceLe marché de sols pollués en FranceDans le passé il s’agissait des grands bassins industriels :dès la fi n du 19ème : NORD, NORD-EST (Sidérurgie, industries extractives)Depuis le début du 20ème siècle: OUEST, vallée du RHONE (chimie, pétrole)

Les enjeux de reconversion sites industriels se trouvent aujourd’hui notamment là où la pression foncière est importante :- dans les grandes agglomérations- en bordure des frontières nord & nord-est

1.4 Les solutions de réhabilitation et de gestion de pollutions1.4 Les solutions de réhabilitation et de gestion de pollutions

Il existe différentes méthodes permettant d‘extraire les polluants présents dans le sol et parfois de les détruire (quand il s‘agit de polluants dégradables). La méthode dépend du polluant (hydrocarbures, métaux lourds, produits chimiquesdivers, etc.) et de la nature du terrain. La dépollution des sols consiste principalement à rendre le sol et le sous-sold‘une zone apte à un nouvel usage industriel ou un usage ésidentiel, voire apte à un retour à la nature ou à un usage agricole, après avoir a été pollué par une activité ou un accident industriel.

Mesures de gestion d’un site polluéMesures de gestion d’un site pollué

A . Dispositions constructives

B. Aménagements simples

C. Restrictions d’usage

D. Le traitement des polluants

A. Dispositions constructivesA. Dispositions constructives

Optimiser la position du bâtiment (si possible)- Vide sanitaire- Béton spécial (peu poreux)- Confi nement latéral (géomembrane)et dans les parkings enterrés :- Ventilation naturelle renforcée- Ventilation mécanique

B. Aménagements simplesB. Aménagements simples

L’aménagement paysagerL’aménagement paysager Confi nement par apport de terre végétale (plusieurs décimètres)- Végétalisation pour éviter le ruissellement et l’infi ltration de l’eau de pluieCoûts: 7 à 25 €/m² (effet d’échelle très important)


Le « confi nement » superfi ciel Le « confi nement » superfi cielLe confi nement ne constitue pas à proprement parler une action de dépollution mais de la mise en sécurité. On se contente d‘empêcher les polluants de migrer en interposant des barrières étanches (géomembranes, murs de béton, couche d‘argile, etc.) entre le milieu pollué et le milieu sain. Solution valable pour des surfaces réduites et intéressante si elle est en cohérence avec le développement de l’activité- Création de voiries et parkings- Création de bâtiments (en évitant les sous-sol mais en conservant un videsanitaire)- Confi nement semi-perméable / perméable sur une base d’aménagementpaysagerCoûts: ~0€ à 50 €/m² (effet d’échelle très important)

C. Les restrictions d’usageC. Les restrictions d’usage

Elles sont transposées via :- les servitudes- les servitudes conventionnelles au profi t de l’état- les servitudes d’utilité publique Le coût n’est pas nul:- lorsqu’il faut indemniser les riverains (dépréciation terrain, nuisance, …)- lorsqu’il faut repenser le projet immobilier (parkings enterrés, position, …)

D. Le traitement des polluantsD. Le traitement des polluants

Les méthodes de dépollution peuvent se classer en trois catégories : hors-site, sur-site et in-situ. Les deux premières nécessitent en général l‘excavation de la terre à traiter, la dernière se fait sur place en installant sur le site le procédé de dépollution.

Les caractéristiques des trois catégories de traitement (nappe ou sol)Les caractéristiques des trois catégories de traitement (nappe ou sol)

1. Hors site: extraits du sous-sol et traités hors du siteMobilisation de la pollution -Transport et traitement des remblais hors du site-Remblais excavés sont considérés comme un déchet qu’il faut

excaver puis mettre en décharge ou incinérer.

Les techniques:Bio tertreCET 1Désorption thermique IncinérationLavage CimenterieStockage des déchets

2. On site: extraits du sous-sol et traités sur le site-Mobilisation de la pollution-Traitement sur site

Les techniques de dépollution; source Véolia


-Technique des chimistes et des hydrogéologues. Elle nécessite des techniques de pompage, d‘extraction sous vide, de confi nement et

de lavage.

Les techniques:Biodégradation par bio tertreExtraction par tertre ventiléLavage sur siteDésorption thermiqueStabilisation physicochimique

3. In situ: traités en place, sans excavation-La pollution reste en place-Le traitement se fait sans déplacer la pollution

Techniques constitués par les biotechnologies (bioremédiation…)

Les techniques:Biodégradation par bio ventingVentilation forcéeOxydation chimiqueStabilisation physique-chimiqueLavage in situ Confi nement in situ

Phytoremédiation

Les méthodes conventionnelles pratiqués jusqu’à aujourd’hui ne sont pas satisfaisants d‘un point de vue écologique et ont surtout l’inconvénient d’un prix très élevé.

Ces techniques sont très consommatrices d’énergie (incinération, chaleur, transport,..), de ressources (eau,…), et matériel technique,….Pour la plupart elles sont destructrices pour la biodiversité de la terre et laissent un sol mort, diffi cile à revégétaliser après le traitement.

Pour cette raison des techniques de dépollution par plantes, sont en discussion comme alternative économique et écologique, préconisé par le Grenelle 2.


2. Les techniques de phytoremédiation2. Les techniques de phytoremédiation

Défi nition du mot „Phytoremédiation“: Défi nition du mot „Phytoremédiation“: I. Phyto(grec)= planteII. Remedium (latin) = restaurer un équilibre ou remédier

La phytoremédiation est un processus utilisant les plantes pour réduire, dégrader ou immobiliser des composés organiques polluants du sol, de l’eau ou de l‘air provenant d‘activités humaines. Cette technique permet également de traiter des pollutions inorganiques (éléments traces métalliques (ETM), radionucléides).Il faut noter que des contaminants organiques peuvent être dégradés mais que les polluants inorganiques peuvent seulement être dilués, concentrés ou déplacés mais pas transformés en produits moins toxiques car ils ne sont pas biodégradables.

• Sol : La phytoremédiation est utilisée pour décontaminer biologiquement les sols pollués par des métaux et métalloïdes, pesticides, solvants, explosifs, pétrole brut et ses dérivés, radionucléides et contaminants divers.

• Eaux usées et effl uents liquides : La phytoremédiation sert également à la décontamination d‘eaux chargées en matière organique ou en contaminants divers (métaux, hydrocarbures, organochlorés, pesticides). Il existe les traitements sur sol en place (l‘effl uent est épandu) ou directement en milieu humide.

• Air : Il peut s’agir aussi de dépolluer l‘air intérieur ou de recycler l‘eau grâce aux plantes dépolluantes

Pour traiter un site pollué plusieurs techniques de dépollution des sols ou du moins de stabilisation des polluants peuvent être utilisées.Si elles peuvent être physico-chimiques, thermiques ou biologiques, une autre technique consiste à utiliser les capacités naturelles de certaines plantes pour stabiliser, détruire ou absorber des polluants. Ces techniques de phytoremédiation sont récentes et font l‘objet, depuis les années 90 seulement, de nombreux projets de recherche. Les techniques de phytoremédiation utilisent les plantes pour éliminer, contenir ou rendre moins toxique les contaminants environnementaux présents sur un site pollué.

Elles doivent encore faire leur preuves, mais ces techniques présentent pourtant de ‚‘nombreux avantages‘‘, estime l‘Agence de l‘environnement et de la maîtrise de l‘énergie (Ademe) : une utilisation de procédés biologiques et d‘organismes

végétaux, des coûts de mise en œuvre ‚‘considérablement réduits‘‘ par rapport aux techniques classiques, mais aussi des ‚‘procédés agréables du point de vue visuel ou sonore‘‘, selon l‘Agence. Des critères ‚‘d‘autant mieux acceptés que leur mise en oeuvre est longue et peut durer quelques années‘‘.

D‘importants progrès ont été réalisés au niveau expérimental, mais les connaissances sont encore „parcellaires“ et l‘application pratique démarre á peine.Il y a de nombreux projets qui utilisent déjà les phytotechnologies pour la dépollution de l‘eau. Cette technique se développe de plus en plus pour des stations d‘épuration ou le traitement des eaux de surface pollués.

2.1 Les principes2.1 Les principes

La phytoremédiation repose essentiellement sur les interactions entre les plantes, le sol et les micro-organismes du sol.Les plantes vont soit absorber le contaminant pour le métaboliser ou le stocker, soit réduire voire empêcher la libération du contaminant dans d‘autres compartiments de l‘environnement.Ces techniques ont étés développées à base de plantes qui sont observées à


pousser naturellement sur des sites chargés en métaux ou pollués. Certaines plantes ont la capacité d‘extraire des polluants du sol par les racines et les transférer et concentrer dans autres endroits de la plante, par exemple le tronc, les tiges, branches ou feuilles. Les plantes sont capables d‘absorber différents types de pollution dont les métaux, les pesticides, les explosifs et les hydrocarbures. Elles doivent avoir la capacité de tolérer des taux élevés de métaux lourds dans les sol - tel que zinc, cadmium, nickel.Les plantes peuvent extraire des polluants du sol quand les racines cherchent de l’eau et les nutriments dans le sol, dans les cours d’eau ou dans la nappe.Les plantes sont capables d’extraire des polluants dans la profondeur des racines seulement.Une fois absorbés dans la plante les polluants peuvent être - stockés dans les racines, tiges ou feuilles- transformés dans des composants chimiques moins toxiques- transformés en gaz moins nocifs qui sont ensuite évacués par évapotranspiration de la planteLes plantes peuvent également jouer un rôle pour empêcher la propagation de la pollution hors du site par le vent, la pluie ou la nappe souterraine.La phytorémediation peut même fonctionner sans absorption des polluants dans la plante par les racines: les polluants peuvent coller ou adhérer par “adsorption” aux racines. Dans autres cas elles peuvent être transformées en composants chimiques moins toxiques par les microbes qui ont leur habitat près des racines.

A chaque problématique (déchet enfouis, panache de pollution jusque dans la nappe, pollution diffuse ou localisée), à chaque élément (eau ou sol), à chaque polluant (traces métalliques, hydrocarbures, composés organiques volatils, etc.) correspond un écosystème bien particulier avec son alliance végétaux/micro-organismes.

Il faut noter que des contaminants organiques peuvent être dégradés mais que les polluants métalliques peuvent seulement être dilués, concentrés ou déplacés mais pas transformés en produits moins toxiques.Le plus souvent, les composés organiques peuvent être dégradés et métabolisés pour la croissance de la plante. Le polluant est alors éliminé.Lorsqu‘il s‘agit de composés polluants inorganiques (métaux, métalloïdes ou radionucléides), il ne peut y avoir que phytostabilisation ou phytoextraction car ces types de polluants ne sont pas biodégradables.

Contrairement aux autres techniques conventionnelles de dépollution considèrent le sol comme déchet qui est excavé et ensuite mise en décharge ou qui laissent un sol mort après le traitement, les techniques de phytoremédiation sont des

traitements in situ qui conservent ou même améliorent la biodiversité des sols.

La phytorémediation est applicable sur des sites avec des taux de pollution faibles ou moyennes et à profondeur peu importante.

2.2 Les différentes formes de phytoremédiation:2.2 Les différentes formes de phytoremédiation:

Les solutions passives Les solutions passives

PHYTORECULTIVATION : cette méthode consiste en la mise en place d’une couverture végétale qui limite les infi ltrations d’eaux pluviales, les risques de lessivage et qui empêche la dispersion des polluants dans l’atmosphère.

PHYTOSTABILISATION :Les plantes et les composantes chimiques ou micro-organismes du sol, associés à des agents stabilisateurs (chaux, écorce d’arbre, fer, manganèse…) bloquent certains polluants, réduisent leur mobilité ou les absorbent dans leurs biomasses.Les polluants deviennent alors insolubles et immobilisés par absorption ou

source Laurence Marques, 2009


accumulation par les racines, adsorption sur les racines ou dans la zone racinaire. Les polluants insolubles sont en général moins toxiques.Les plantes doivent être sélectionnées suivant les conditions locales, la composition du sol et leur tolérance aux polluants.La migration des polluants par le vent, l‘eau, l‘érosion ou dispersion du sol est ainsi limitée.

PHYTOREGENERATION : la création d’un sol riche en matière organique et micro-organismes permet de neutraliser les polluants tout en assurant le développement de végétaux utiles: forêts, cultures de chanvre ou de lin…

PHYTOSEQUESTRATION : certaines pollutions des sols ou de l’air (particules, germes...) peuvent être piégées de façon irréversible dans un fi ltre végétalisé.

Les solutions actives

RHIZOFILTRATION :C‘est l‘usage de plantes pour enlever des polluants de l‘eau par fi ltration par leurs racines- utilisée pour la dépollution et la restauration des eaux de surface et souterraines. Le traitement des pollutions organiques, les matières en suspension (MES) dans les eaux usées ou les eaux de process industriels sont facilement traitables avec certaines plantes qui développent une forte rhizosphère dans des zones humides artifi cielles. Cette technique en fort développement s’appelle les „ constructed wetlands „ dans les pays anglo-saxons.Les contaminants sont absorbés ou adsorbés par les racines des plantes en milieu humide. Les plantes sont ensuite recoltés. Cette solution est applicable pour des pollutions faibles dans des grands quantités d‘eau.Par exemple les tournesols sont capables d‘extraire différents métaux lourds (plomb, cuivre , uranium, strontium, césium, cobalt, zinc ) de l‘eau.

RHIZODEGRADATION : Certaines pollutions organiques ou les hydrocarbures peuvent être bio-dégradés par les micro-organismes qui cassent la structure de leurs molécules. Cette biodégradation est favorisée par l’activité microbienne autour des racines qui favorise l’émission de sucres, d’acides et d’alcools qui contiennent du carbone que les micro-organismes utilisent comme source d’alimentation.ou PHYTODEGRADATION/ PHYTOTRANSFORMATIONLes structures moléculaires complexes des contaminants sont dégradées dans des molécules plus simples et moins toxiques. Elles sont absorbées dans la

plante par la métabolisation des contaminants dans les tissus des plantes pour les aider a leur croissance.Les plantes produisent des enzymes qui aident à catalyser et à accélérer les réactions chimiques de dégradationPar exemple: Munitions, solvants trichloréthylène, herbicides

PHYTOEXTRACTION ou PHYTOACCUMULATION :Certains polluants (métaux lourds, phosphore, azote) peuvent être absorbés par certaines plantes et leurs racines dans leurs parties récoltables (feuilles, tiges). Les plantes importantes pour la phytoextraction de métaux lourds sont les plantes hyperaccumulatrices. Elles ont une grande tolérance aux métaux lourds et sont capables d‘en absorber de larges quantités.Cette technique est toutefois limitée par les capacités de bioaccumulation des végétaux utilisés et nécessite une fauche annuelle.La biomasse est alors soit compostée pour recycler les métaux, soit incinérée. Elle représente un volume (donc un coût) bien moindre que celui qui aurait été nécessaire pour traiter les sols contaminés par seule incinération.souvent utilisé pour pollutions de métaux lourds, (Élément-trace métallique: ETM)

PHYTOVOLATILISATIONIl s‘agit d‘une technique qui qui permet l‘absorption de contaminants organiques solubles et autres produits toxiques, par certaines plantes qui transforment en éléments volatiles et qui les évacuent par évapotranspiration par les feuillesde la plante. De cette manière, les polluants sont dégradés en composants moins ou non toxiques avant d‘être libérés.En effet, les polluants organiques sont transformés en substances moins ou non- toxiques dans la plante quand l‘eau migre dans le système vasculaire de la plante des racines aux feuilles. Cépendant il n y a pas encore de certitude que certains produits évaporés ne sont pas toxiques- des recherches sont en cours.Exemple: solvants comme TCE (Trichloroethane), herbicides, métaux volatiles (p.ex. mercure et sélénium)


Les facteurs suivants sont déterminants pour l‘effi cacité des techniques de phytoremédiation:Présence de contaminations multiples, profondeur, biodisponibilité, structure et fertilité du sol, climat et hydrologie, le temps disponible.La biodisponibilité d‘un polluant est l‘aptitude d‘un polluant passer d‘un compartiment du sol à l‘organisme humain. Pour la phytostabilisation une biodisponibilité faible est nécessaire alors que pour la phytoextraction une biodisponibilité élevée est nécessaire pour permettre à a plante d‘absorber le polluant et ainsi dépolluer le sol.Des solution chimiques et biologiques peuvent être envisagées pour augmenter la biodisponibilité d‘ions métalliques: avec l‘enrichissement organique ou chimique ou la promotion de microbes dans la rhizosphère.

2.3 Présentation détaillée des techniques pour la dépollution des sols 2.3 Présentation détaillée des techniques pour la dépollution des sols contaminés par la phytoremédiationcontaminés par la phytoremédiation

Les sols et eaux pollués avec de métaux posent jusqu‘à présent un problème majeur pour l‘environnement et la santé humaine et cela nécesite d‘une solution technique effi ciente et abordable.Les techniques de bioremédiation utilisant les microorganismes sont effi caces dans la dégradation de certains polluants organiques, mais ne marchent pas pour les contaminations par métaux, particulièrement dans le sol.Lorsqu‘il s‘agit de composés polluants inorganiques (métaux, métalloïdes ou radionucléides), il ne peut y avoir que phytostabilisation ou phytoextractioncar ces types de polluants ne sont pas biodégradables.Pour la dégradation de polluants organiques, comme les hydrocarbures qui sont des polluants fréquents, les techniques de phytodegradation et phytovolatilisation peuvent être utilisées.

PhytoextractionPhytoextractionD‘après l‘ Ademe (synthèse du texte)

„La phytoextraction utilise des espèces végétales tolérantes et/ou hyperaccumulatrices capables de prélever des métaux toxiques dans les horizons de surface des sols (profondeur < 80cm) et de les accumuler dans leurs parties aériennes. Ces plantes hyperaccumulatrices sont endémiques de sites métallifères et ont la capacité d‘accumuler des métaux à des concentrations pouvant dans certains cas dépasser 2 % dans la matière sèche des parties aériennes. Les plantes doivent aussi produire beaucoup de biomasse car le facteur qui détermine leur utilisation en phytoextraction est leur capacité extractrice, égale au produit biomasse par concentration dans les parties aériennes.Après avoir défi ni le type de métal à extraire, sa concentration, son niveau de

biodisponibilité, et la présence éventuelle de pollutions multiples, il faudra vérifi er l’adéquation entre métaux à extraire et espèces végétales hyperaccumulatrices connues et disponibles. Après culture, la biomasse serait récoltée et incinérée afi n de réduire les volumes à traiter et de concentrer les métaux dans les cendres. Celles-ci pourraient par exemple être mises en décharge ou recyclées en métallurgie.

source: biology online


Il y a essentiellement eu des expérimentations de terrain sur des sites industriels (fonderies de métaux non ferreux, cokeries,…) et des sites agricoles (périphérie de sites industriels, épandage de déchets). La phytoextraction des métaux limite ainsi leur accumulation dans les sols, leur lessivage et leur transport par érosion. Le traitement peut concerner des sols industriels ou encore des sols agricoles ayant reçu des épandages de déchets urbains ou industriels.La phytoextraction est une des seules voies pour l’extraction sélective des métaux des sols, offrant de plus la possibilité de récupérer les métaux extraits. L‘activité biologique et la structure des sols sont préservées après traitement.La phyto-extraction concerne des métaux biodisponibles des sols. Certaines expérimentations de terrain (sur sites pollués par du plomb) ont utilisé des agents chélatants comme l’EDTA (éthylène-diamine-triacétique) pour mobiliser des métaux et les rendre biodisponibles. Cette pratique peut générer un risque de dissémination massif des métaux vers les eaux.La phytoextraction a été initialement développée pour être appliquée in situ mais peut s’envisager sur site, sur des terres excavées, criblées, homogénéisées et disposées en andains. Il est alors possible d’accéder à des pollutions profondes. La possibilité de disposer du site pendant plusieurs mois voire plusieurs années devra être vérifi ée.

Limites liées à la nature de la pollution La phyto-extraction concerne le traitement de pollutions minérales: métaux et radionucléides.

Limites liées aux caractéristiques du sol, de la pollution et des polluants La phyto-extraction n‘est particulièrement appropriée qu‘au cas de traitement de polluants en équilibre entre les phases solide et dissoute du sol.Comme toutes les espèces végétales, les plantes hyperaccumulatrices requièrent un niveau de fertilité du sol compatible avec leur bon fonctionnement et leurs besoins nutritifs. Des carences nutritionnelles ou des propriétés physiques défavorables (compaction, rétention en eau insuffi sante ou excessive) peuvent alors compromettre le développement du couvert végétal. L’ensemble des paramètres de fertilité chimique du sol doivent être pris en compte.L’analyse agronomique de la terre permettra de défi nir les pratiques nécessaires pour corriger sa qualité.Une attention particulière sera portée aux paramètres nutritifs (azote, phosphore assimilable, soufre) et à ceux qui infl uencent majoritairement la disponibilité des éléments nutritifs et des polluants (pH, taux d’argile, teneur en matière organique).

Limite de mise en oeuvre des techniquesLes principales contraintes de mise en œuvre in situ sont :

• la profondeur d’enracinement des végétaux limitée aux horizons de surface (au maximum 80 cm), La technique de phyto-extraction reste néanmoins applicable pour une pollution localisée à un niveau inférieur à cette limite, dès lors que l‘excavation des terres et la mise en œuvre d‘un traitement sur site est envisageable.

• l’hétérogénéité de la pollution (les plantes hyperaccumulatrices développent leur système racinaire dans les zones du sol les plus polluées),

• le niveau de fertilité physique et chimique des sols (des pratiques agronomiques raisonnées peuvent permettre d’optimiser les niveaux de fertilité),

• les conditions climatiques (essentiellement précipitations), • le travail du sol (éventuelle décompaction), • l’adaptation de la méthode de récolte,

• la mise en sécurité du site pendant les cultures. “

Il faut noter qu‘il y a des recherches en cours concernant les plantes génétiquement modifi ées pour améliorer la capacité hyperaccumulatrice de ces plantes et afi n de trouver des plantes plus résistantes à des niveaux de pollutions élevées.

Exemple d‘un projet réalisé:Ville de Crozet, USAPolluant: arsenicSite résidentielSur un ancien site de verger/ plantage sont relevées des pollutions d‘arsenic dans le sol. Ces pollutions résultent du traitement jusqu‘aux années 70 des arbres du verger avec des produits chimiques/ herbicides contre les maladies et insectes. (DDT)


Les résidus de ces traitements sont toujours présents dans le sol.Aujourd‘hui le site à été converti en partie en site résidentiel et les anciens vergers sont utilisés quotidiennement par les résidents et leurs enfants pour des promenades et jeux.Le traitement des zones contaminées se fait par phytoextraction. Des fougères (variété Pteriis Vittata) sont plantées et coupées après la période de croissance et ensuite évacuées en décharge. Le temps du traitement est estimé à environ 1 an. Les plantes sont arrosées par un système d‘arrosage goutte à goutte alimenté d‘une citerne d‘eau de pluie. Les pompes sont alimentées avec de l‘électricité de panneaux solaires.La variété de fougères utilisée a été développée et brevetée par la société „Edenspace“ et déposée sous le nom de „Edenfern“.

PhytostabilisationPhytostabilisationD‘après INERIS, étude PHYTOSTAB, ADEME, Wikipedia (Synthèse des textes)

„La phytostabilisation, aussi appelée immobilisation in situ, est l’utilisation combinée d’agents immobilisants (ou amendements) et d’un couvert végétal adapté pour réduire la concentration en éléments en traces dans la solution du sol (fraction biodisponible) et leur transfert vers d’autres compartiments de l’écosystème.La phytostabilisation est une technique de phytoremédiation qui n’a pas vocation à « nettoyer » les sols mais à immobiliser et séquestrer les contaminants dans un sol pollué grâce aux plantes. Elle est dite « aidée » lorsqu’elle recourt à l’utilisation d’amendements fertilisants et/ou stabilisants.Le choix de l’amendement ou de la combinaison d’amendements et du couvert

végétal est orienté pour que l’effet d’immobilisation soit durable.Cette technique a pour fonction de stabiliser la couverture végétale sur des terrains pollués qui n’en ont pas ou peu, d’améliorer la biodiversité, de réduire la fraction métallique facilement assimilable par les plantes et de limiter l’accumulation des métaux par celles-ci.

C‘est une méthode effi cace pour empêcher la dispersion des polluants dans les eaux de surface ou souterrainesLes plantes utilisées pour le couvert végétal sont des plantes tolérantes ou hypertolérantes aux métaux, c’est-à-dire qu’elles ont la capacité de survivre et de se reproduire sur des sites toxiques ou hostiles pour la plupart des autres plantes, de part les quantités élevées d’un ou plusieurs métaux contenues dans le sol.L’immobilisation est basée :

-sur la sorption des métaux sur des surfaces minérales ou organiques ou -sur la formation de particules isolant les métaux dans leur structure (chélatants).

De plus, un changement de conditions physicochimiques du sol, tel que l’augmentation de pH induite par certains amendements, peut conduire à une

source biology online


immobilisation des métaux (par modifi cation de leur spéciation).Les polluants deviennent insoluble et immobilisés. Polluants insolubles sont en général moins toxiques.Les plantes adaptées pour ce type de technique agissent en effet pour limiter la biodisponibilité (aptitude d‘un polluant passer d‘un compartiment du sol à l‘organisme humain) des polluants, notamment en réduisant les risques de transfert de pollution dans l’environnement. Elles protègent les sols pollués de l’érosion par l’eau et le vent et réduisent les infi ltrations d’eau à travers le sol, limitant ainsi le phénomène de lixiviation des contaminants. Par ailleurs, les plantes immobilisent les polluants en les accumulant dans leurs racines, et en interaction avec les microorganismes, ont le potentiel pour altérer leurs formes chimiques en modifi ant les paramètres du sol autour des racines.Les plantes utilisables doivent donc présenter un certain nombre de caractéristiques précises :- tolérer les métaux et les conditions de culture du site à traiter ; - induire une couverture végétale conséquente ; -avoir des racines moyennement profondes pour stabiliser le sol ; - accumuler les polluants plutôt dans les racines pour éviter la présence de contaminants dans les parties aériennes des plantes (pour éviter le risque de contamination de la chaîne alimentaire, via la consommation de fourrage par les animaux ou la consommation directe par l’homme).La phytostabilisation se produit naturellement dans certains sites où un couvert végétal s’installe spontanément. Elle est alors applicable à de nombreuses situations et à des pollutions multimétalliques.Dans le cadre de démonstrations réalisées à grande échelle, l’effet combiné des amendements et de l’installation d’un couvert végétal semble effi cace et persistant dans le temps. Il faudra toutefois prévoir et maintenir un suivi de la dynamique des métaux dans le système sol-eau-plante après traitement.Cette technique s’applique principalement à des pollutions aux métaux lourds et aux éléments traces métalliques (ETM) mais s’adapte aussi à de nombreux types de sols pollués par les métaux. Elle constitue une technologie privilégiée pour les sites fortement contaminés.La phytostabilisation concerne le traitement de pollutions mixtes : polluants organiques et / ou minéraux (incluant des radionucléides). La technique de phytostabilisation est prometteuse pour deux éléments toxiques, le chrome et le plomb.Les plantes doivent être sélectionnes suivant les conditions locales, la composition du sol et leur tolérance aux polluants.“

Limitesd‘après Ademe (Synthèse du texte) „La principale limite liée à la technique de phytostabilisation réside dans le fait que les métaux ne sont pas extraits des sols et restent présents sous des formes peu ou pas mobiles éventuellement mobilisables par des modifi cations de conditions physicochimiques des sols. Un suivi dans le temps du degré d’immobilisation des métaux dans les sols est indispensable.Profondeur de la pollution :L’enracinement des plantes résistantes ou tolérantes dépend des caractéristiques physicochimiques des sols et est en général limité aux horizons de surface des profi ls de sols. On peut fi xer une limite inférieure à 80 cm de profondeur. L’incorporation combinée d’amendements sera également limitée en profondeur. La possibilité de traiter une pollution plus profonde par phytostabilisation sur site n‘est pas envisagée.

Limite de mise en oeuvre des techniques In situLa phytostabilisation a été développée pour être appliquée in situ sur des sols pour lesquels la mobilité des métaux et leur risque de dissémination sont élevés.Les principales particularités de mise en œuvre de la technique de phytostabilisation sont :

• la connaissance indispensable des métaux présents (multipollutions éventuelles), de leur niveau de concentration et de leur mobilité/biodisponibilité.

• L’hétérogénéité de la pollution de surface pourra être réduite par une homogénéisation liée à l’incorporation d’amendements fi xateurs des métaux. Cependant, la profondeur d’incorporation des amendements et d’enracinement des végétaux est limitée aux horizons de surface des profi ls de sols (profondeur < 80 cm).

• Le niveau de fertilité physique et chimique des sols doit être connu pour orienter les pratiques agronomiques (travail du sol, décompaction, fertilisation). Une fertilisation raisonnée permettra de compenser une éventuelle immobilisation d’éléments nutritifs essentiels (oligo-éléments, phosphore, …) concommittente à l’immobilisation des polluants et pouvant entraîner de possibles phénomènes de carence.

Limites usage du site:Une mise en sécurité et une disponibilité du site devra être envisageable pendant la mise en place des cultures de végétaux. La possibilité de disposer du site et d’un entretien du couvert végétal pendant plusieurs mois voire plusieurs années devra être vérifi ée. Un suivi de la qualité du sol (mobilité et biodisponibilité des métaux), des


végétaux (teneurs en métaux dans la biomasse aérienne) et des eaux de percolation (par la mise en place de piézomètres) devra être envisagé après traitement.“

Exemple de projet Le site de la Combe du Saut à Salsignes (Aude)Polluants: arsenicIl s’agit d’une ancienne mine d’or: ce site est fortement pollué par l’arsenic, une pollution endémique fortement aggravée par l’exploitation de la mine d’or.Il sera complètement deconstruit de tout bâtiment. Le but est de recréer un couvert végétal, prévenir l’érosion et de stabiliser les polluants (arsencic) pour empêcher une migration et propagation.

PhytodégradationPhytodégradation

Pour la dégradation de polluants organiques les techniques de phytodégradation et phytovolatilisation peuvent être utilisés.La phytodégradation est l‘accélération de la dégradation des composés organiques polluants (hydrocarbures, pesticides, explosifs...) en présence de plantes.Cette dégradation peut avoir lieu soit hors de la plante, grâce à l’activité des micro-organismes présents dans l’environnement des racines (rhizosphère), soit dans la plante après absorption du composé puis dégradation dans les cellulesCette technique est applicable par exemple pour: hydrocarbures, résidus de munitions et explosifs, solvants trichloréthylène TCE, herbicides, insecticides, pentachlorophenol (PCP), PAH et PCBs et autre polluants organiques toxiques déposés dans le sol et l‘eau par l‘industrie.Des métaux par contre ne peuvent pas être phytodégradés.La phytoremédiation de polluants organiques se sert du fait que des plantes vivantes accomplissent un nombre élevé de réactions chimiques, à l‘aide de l‘énergie du soleil, qui métabolisent ou minéralisent des molécules organiques. Un certain nombre d‘enzymes capable de métaboliser des polluants ont été trouvé dans des plantes.Comme pour la phytoextraction, la phytodégradation fonctionne avec l‘absorption des polluants dans la plante; ensuite par contre les polluants ne sont pas accumulés mais le processus métaboliques de la plante dégradent le polluant.Les structures moléculaires complexes des contaminants sont dégradées dans des molécules plus simples et moins toxiques. Ils sont absorbés dans la plante par la métabolisation des contaminants dans les tissus de la plante pour l‘aider site usine Metaleurope, source Laurence Marques

état du site 2006

maquette numérique


à sa croissance.Les plantes produisent des enzymes qui aident catalyser et accélérer les réactions chimiques de dégradation. Les microbes de la rhizosphère participent également à la dégradation.L’absorption et la dégradation sont polluants est infl uencées par leur hydrophobicité, solubilité et polarité. Des polluants moyennement hydrophobes et polaires sont plus susceptibles d’être absorbés par la plante après l’adsorption par les racines.La recherche concernant les mécanismes de dégradation des polluants organiques par des plantes est par contre beaucoup moins avancée que celle de la bioremédiation (dégradation par des bactéries).

Exemple de projet:Fort Jackson, Carolina, USAPolluant: hydrocarburesSur une partie du site militaire du Fort Jackson- une zone utilisée en station service pour les engins militaires et pour le stockage d’essence, aujourd’hui hors service- le sol est contaminé par des hydrocarbures.Pour le traitement le site est planté par des saules (salix alba) et peupliers (populus alba). Les polluants sont phytodégradés et phytovolatalisés par la forte capacité des plantes d’extraire de l’eau (jusqu’à 3000 litres par jour) et ensuite métaboliser les polluants.Le site reste militaire et n’est pas accessible au public, mais les mesures découlent d’une obligation de remise en état du terrain.La durée du traitement est de 3 ans.

Les plantes utilisables pour la phytoremédiationLes plantes utilisables pour la phytoremédiation

D‘après la société „Phytorestore“, 800 espèces végétales sont recensées à ce jour.

Une liste (non-exhaustive) des plantes hyperaccumulatrices est jointe en annexe.

Il faut noter qu‘il y a des recherches en cours concernant les plantes génétiquement modifi ées pour améliorer la capacité hyperaccumulatrice de ces plantes et afi n de trouver des plantes plus résistantes à des niveaux de pollutions élevés.

Salix alba Populus alba


Festuca

Lolium

Quelques exemples de plantes utilisables pour la phytoremédiation

Eichornia crassipes Festuca Alyssium alpestre typha latifolium

PhragmitesBrassica

Phalaris arundicea Trifolium pratensePteris vittata


3. La phytoremédiation- une solution technique d’avenir? 3. La phytoremédiation- une solution technique d’avenir?

3.1 L’état de rechercheAujourd’hui en France, les techniques de phytoremédiation pour la dépollution du sol se trouvent essentiellement à l’état expérimental ou de recherche. Si elles ont prouvé leur bon fonctionnement et leur effi cacité dans les laboratoires ou dans des projets expérimentaux, il n’existe à ce jour, apparemment, aucun projet réalisé en France.Il y a différents organismes et instituts de recherches en France qui travaillent sur ces thématiques, notamment le GISFI et l’INERIS.Le GISFI (Groupement d’Intérêt Scientifi que sur les Friches Industrielles) est installé avec son centre de recherche et expérimental sur un ancien site industriel à Homécourt (54). L’INERIS (Institut National de l’Environnement industriel et des risques) prévoit un projet de d’expérimentation de phytoextraction à Creil (Oise) en 2011. Elle a sortie également en 2010 l’étude “Phytostab”, qui est un projet de recherche concernant la phytoremédiation.

Il y a des réseaux de chercheurs internationaux qui mettent en commun leurs données pour avancer dans la recherche; sont notamment à citer les projets SUMATECS, Snowman ou COST 837.A l’étranger par contre, notamment aux États Unis, des projets de phytoremédiation pour les sols sont déjà en application sur de nombreux sites.

Sur le site internet de l’EPA (United States Environmental Protection Agency) et la Base de données CLU-in, on trouve quelques exemples de projets où la phytoremédiation est appliquée avec succès sur des sites variés à travers le monde (surtout aux USA).En 2008, 170 projets étaient enregistrés sur cette base de données.

3.2 Les avantages et inconvénients des techniques de phytoremédiation3.2 Les avantages et inconvénients des techniques de phytoremédiation-contraintes et limites

Le retour d’expérience des projets réalisés dans le monde ainsi que les recherches permettent d’établir un bilan des avantages et inconvénients liés aux techniques de phytoremédiation.

Les avantages:Les avantages:• le coût de la phytoremédiation est souvent bien moindre que celui de

procédés traditionnels in situ et in situ et in situ ex situ ou sur site ex situ ou sur site ex situ• une méthode de dépollution „douce“, moins destructrice car elle utilise

des organismes naturels et préserve l‘état naturel de l‘environnement. Contrairement à l‘emploi de procédés chimiques, il n‘y a pas d‘impacts négatifs sur la biodiversité- le fonctionnement du sol est préservé et réactivé

• très peu de modifi cation de la topographie existante du site• production de peu de déchets: le volume de déchet est en général une

faction de celui des techniques conventionnelles; le sol pollué n’est pas traité comme déchet

• absence de co-produits nocifs• récupération et réutilisation de métaux de valeur peut être possible (des

entreprises se spécialisent dans le „phytominage“ )• recours à une ressource renouvelable que sont les plantes• la source d‘énergie est l‘énergie du soleil pour la croissance des

plantes• pas de nuisances sonores pendant le traitement• bien accepté par la population car „agréable“ visuellement- les

plantations peuvent améliorer l‘attractivité d‘un site� exploitation des végétaux produits � utilisation de méthodes et engins d‘exploitation d‘agriculture

Les site expérimental du Gisfi à Homécourt


Les limites et contraintes:• la phytoremédiation est limitée à la surface et la profondeur

occupée par les racines- environ 80 cm (noter que de nombreux polluants a base de métaux restent aussi dans la couche de sol supérieure); peut être plus profond en cas d‘utilisation d‘arbres.

• le temps: croissance lente et biomasse faible demandent un investissement en temps assez important pour la dépollution- pouvant aller jusqu‘à des dizaines d‘années: le temps nécessaire dépend de plusieurs facteurs: du niveau et du type de la pollution, le nombre et type de plantes utilisées, la taille et la profondeur du site pollué, le type de sol et des conditions climatiques présentes.

� parfois l’adjonction de chélateurs ou autres substances (pour les pollutions inorganiques comme les ETM) peut être nécessaire.

• on ne peut pas, avec des systèmes de remédiation à base de plantes, totalement empêcher l‘écoulement des contaminants dans la nappe phréatique

• le niveau et le type de contamination infl uence la phytotoxicité des polluants- dans certains cas, la croissance ou la survie des plantes peut être réduite; (problème de „hot-spots“ de pollution).

• problème de multi-pollutions qui limite le choix des plantes.� possibilité de bioaccumulation de contaminants passant dans

la chaîne alimentaire, du niveau des consommateurs primaires à ceux du niveau secondaire. Il est essentiel de disposer des plantes de façon responsable, et de ne pas consommer des plantes utilisées pour nettoyer un terrain. .

3.3 Lien avec les projets d‘aménagement3.3 Lien avec les projets d‘aménagement

A l‘heure actuelle, la phytoremédiation est une technique bien utilisée aux USA. Il est donc intéressant de s‘interroger sur les raisons pour lesquelles la France peine à mettre en pratique cette méthode.Informations et données concernant projets réalisés sont diffi ciles à trouver. Visiblement pour ce type de projets le lien entre les projets de recherche et les projets d’aménagement n’est peut-être pas encore établi. Les chercheurs du Gisfi n’ont pour l’instant, pas le recul nécessaire pour connaître les coûts impliqués dans la mise en œuvre des techniques de phytoremédiation.Cependant le bureau d‘études AEU (Atelier d‘Écologie Urbaine) que j‘ai pu interroger considère les techniques de phytoremédiation pour la dépollution des sols comme des techniques qui ont prouvés leur fonctionnement et qui sont prêts. Ce qui manque maintenant en France est la mise en œuvre dans des véritables projets d‘aménagement pour des retours d‘expériences.

Les Près de Vaux à Besancon; équipe Patrick Duguet Architectes


En France il y a seulement quelques premiers projets utilisant ces techniques qui sont à l‘étude en ce moment. Le projet des „Près de Vaux“ à Besançon est un des premiers projets en France à mettre en œuvre la phytoremédiation. Il est pour l‘instant au stade de l‘Avant Projet (AVP) et prévoit d‘intégrer la phytoremédiation sur une partie du site. Il y a également un concours pour un parc urbain à Kingersheim en Alsace sur le site d‘une ancienne décharge qui souhaite intégrer ces techniques sur une partie polluée du futur parc.

Les projets de phytoremédiation pour l’eau sont déjà beaucoup plus développés en revanche et mise en œuvre en France pour des réalisations de stations d’épuration ou le traitement des boues industrielles contaminées, par exemple .(cf. jardins fi ltrants Phytorestore)

Le champs d’applicationLes techniques de phytoremédiation sont théoriquement applicables pour un grand nombre de polluants et d‘anciens sites industriels contaminés. „Dans la plupart des cas, la phytoremédiation peut être la solution“, estime Jean-Louis Morel, directeur du Groupement d‘intérêt scientifi que sur les friches industrielles (Gisfi ) dans un interview dans l‘Express du 11 février 2209.Il existe plusieurs paramètres importants pour l‘effi cacité de la phytoremédiation:Contaminations multiples, profondeur, biodisponibilité, structure et fertilité du sol, climat et hydrologie, et le temps disponibleA chaque problématique (déchets enfouis, panache de pollution jusque dans la nappe, pollution diffuse ou localisée), à chaque élément (eau ou sol), à chaque polluant (traces métalliques, hydrocarbures, composés organiques volatils, etc.) correspond un écosystème bien particulier avec son alliance végétaux/micro-organismes.Le projet doit donc s’adapter au contexte spécifi que et conçu par des bureaux

d’études spécialisés.Comme pour tout projet de dépollution, un plan de gestion et un bilan coût/avantages est à établir afi n de pouvoir évaluer tous les facteurs.Le choix de la technique de phytoremédiation est déterminé à la fois par la pression foncière sur le site mais aussi par le temps qui peut être consacré à sa dépollution (ça la durée du traitement, dans certains cas, peut aller jusqu‘à plusieurs années).Les sites en centre urbain où une reconversion et une revalorisation rapide du foncier sont souhaitées semblent donc moins prédestinées aux techniques de phytoremédiation.

Les projets prédestinés Les techniques de phytoremédiation semblent surtout intéressantes pour la dépollution de sites qui ont pour vocation d’accueillir un projet de parc, de loisir ou un projet de renaturation. De même cette méthode peut s‘appliquer sur les sites où il n‘y a pas de projet de reconversion immédiat et moins de moyens fi nanciers pour dépolluer. Il semble intéressant d‘intégrer les projets de phytoremédiation dans un projet de stratégie de reconquête écologique. Les sites pollués et artifi cialisés peuvent à cette occasion être intégrés dans une réfl exion plus globale de la biodiversité en ville et de la reconstitution d‘un écosystème fonctionnel. L‘enjeu de la conservation de la biodiversité, y compris en milieu urbain, sont des enjeux aujourd‘hui inscrits dans de nombreuses politiques locales, nationales et internationales.Le bureau d‘études environnemental AEU (Atelier d‘Écologie Urbaine) confi rme que l‘application de la phytoremédiation prend tout son sens dans ce type de projet.

Approche des coûtsDans nombreuses publications on peut lire que la méthode de la phytoremédiation (dans la plupart des cas) serait beaucoup moins chère, „ jusqu‘à 50 fois moins élevé que les techniques fondées sur l‘extraction et le traitement physico-chimique des sols“ selon l‘Express 11-02-2009 et „10 à 100 fois moins cher que les techniques physico-chimiques ou mécaniques“ selon „Phytorestore„.Le coût dépend de divers paramètres: la nature des contaminations, leur profondeur, la structure et la fertilité du sol, le climat et l‘hydrologie.Le bureau d‘études AEU estime, d‘après son expérience, le prix de démarrage en moyenne de 20 à 30€/m². Ensuite, il faut ajouter le coût pour l‘entretien et la fauche, le compostage ou la destruction/revalorisation pendant le traitement (qui peut durer jusqu‘à des dizaines d‘années suivant les cas).Il faut noter que l‘entretien ne représente pas un véritable surcoût car tout projet de parc nécessite d‘être géré et entretenu.


Les plantes sont un des produits les moins chers à produire, faciles à reproduire et à récolter. Élever des plantes est environ 100 fois moins coûteux que produire le poids équivalent en biomasse bactérienne. La raison est que l‘élevage de plantes ne nécessite pas un environnement stérile comme pour l‘élevage de bactéries ou de nutriments organiques. Néanmoins, jusqu‘à présent, la bioremédiation utilisant des bactéries a suscité plus d‘intérêt que les techniques de phytoremédiation.

Des fi lières de culture et revalorisation à construireDans le cas de la phytoextraction se pose également la question de la revalorisation ou destruction des parties aériennes des plantes qui ont accumulé les contaminants.Il faut noter que la phytoextraction est une technique de traitement en développement, les fi lières d’élimination et de valorisation (usage énergétique) de la biomasse récoltée ne sont pas encore défi nies. Dans le cas d’une teneur faible de contaminants absorbés par les plantes, elles sont récoltés et compostées. Le composte peut ensuite être répandu ailleurs- les contaminants sont donc répandus à faible dose, (qui n’est pas nocive) et dilués dans l‘environnement.Dans le cas d’une absorption de polluants plus importante et une teneur de contaminants plus élevée, les plantes doivent être récoltées et mises en décharge ou incinérés avec du matériel équipé avec des fi ltres. Il existe des méthodes pour récupérer les métaux accumulés pour une réutilisation (phytominage).Ces fi lières de revalorisation n’existent pas encore et seront à construire pour le développement de la technique.

Les autres diffi cultés sont inhérentes à la culture de végétaux sauvages et à l’adaptation de l’itinéraire cultural (semis, fertilisation, irrigation, traitements phytosanitaires, récolte).Cela nécessite également de créer toute une fi lière de culture et distribution de plants. Celles-ci doivent être adaptées aux climat local, résistantes aux insectes et maladies.Une recherche de plantes OGM est en cours pour améliorer la capacité hyperaccumulatrice des plantes et pour trouver des plantes plus résistantes à des niveaux de pollutions élevées.

3.4 La conception d‘un projet de phytoremédiation3.4 La conception d‘un projet de phytoremédiationTemporalité- mutation- évolution/ contraintes et chances Temporalité- mutation- évolution/ contraintes et chances

Les techniques de phytoremédiation- souvent décrites comme des techniques “ douces” de dépollution- évoquent les questions de la temporalité des projets suite aux durées élevées possibles du traitement.Temporalité- mutation- évolution deviennent une base pour la conception du projet intégrant la phytoremédiation.Il faut accepter des parties de projet qui sont en mutation, qui sont- dans un premier temps- non accessibles ou restreints d’accès et où on prend le temps pour la “dépollution douce”. Les surfaces concernées peuvent évoluer au cours de temps, se déplacer ou rétrécir en fonction des besoins et de l’évolution des niveaux de pollutions.Les projets nécessitent d’être travaillé par phases qui intègreront la mutation des typologies d’usages.

schéma d’évolution d’accès suivant l’état del’avancement de la dépollution

PHASE 1PHASE 1

PHASE 2 DEPOLLUTION TERMINEE

ETAT INITIAL


Une fois dépolluée, cette partie du site peut recevoir un autre usage ou une autre vocation.Visuellement agréable car c’est des espaces verts et plantés, la phytoremédiation est généralement bien acceptée par la population. Dans un projet de parc, par exemple, on peut facilement imaginer une partie du site en traitement par phytoremédiation qui joue déjà un “rôle visuel” avant d’être investi réellement après sa dépollution.Il s’agit également d’adapter des usages dans les projets (sensibilité d’usages) suivant les pollutions.Il faut choisir la forme de dépollution qui correspond à l’usage et en fonction du temps disponible- donc on peut imaginer de prévoir plusieurs techniques de dépollution, dont une la phytoremédiation.

Création d‘une infrastructure verte Une approche intéressante semble être de ne pas seulement considérer la phytoremédiation comme une technique de dépollution, à faire en amont d‘une reconversion, mais de s‘en servir comme élément structurant de composition paysagère et d‘un futur développement urbain.

Dans l‘exemple d‘un projet du Design Lab, Massachusetts, dans le cadre de „l‘IBA Hamburg 2013“, des étudiants développent des scenarii d‘urbanisme pour le site Hamburg Reiherstieg en Allemagne.La coût de la dépollution des polluants organiques et métaux lourds du site d‘une ancienne raffi nerie est un obstacle important au développement urbain dans ce secteur.Dans les propositions pour „Rhizotopia“, l‘urbanisme, les infrastructures d‘eau et

la phytoremédiation sont liés. La phytoremédiation devient l‘élément pour une infrastructure verte car des fonctions écologiques sont associées à des axes verts.Un système de peupliers et saules créent un „réseau de remédiation“ complété par un réseau de canaux plantés de roseaux . Au bout d‘une dizaine d‘années- le temps de la dépollution par les végétaux- un maillage d‘infrastructures pour la future urbanisation naît de ce réseau : des boulevards, des rues, des canaux, des cheminements, des places, des parcs et une continuité d‘espaces verts.Le processus de dépollution devient lisible par la création d‘un centre de recherche accessible pour tous.L‘écologie et la conception du paysage deviennent la structure de création de la forme urbaine.

Une technique de dépollution créateur de changement d‘imageLe site industriel Silresim, City of Lowell, USA, est le lieu d‘une proposition de projet urbain et paysager intégrant la phytoremédiation par l‘agence StoSS landscape urbanism. Le site de 17 ha possède une image très négative après des incidents dues aux activités polluantes. Une partie du site est en dépollution depuis des années. Le projet propose une approche alternative de redéveloppement et de dépollution du site qui est basée sur une reconstruction environnementale, écologique, économique, sociale, culturelle et civique. Il s‘agit de l‘initiation d‘un processus de changement d‘image pour amorcer une transformation sur le long terme. La phytoremédiation fait partie intégrante de ce concept.Au lieu d‘opter pour un mode de dépollution qui ferme le site, exclue les gens,

Rhizotopia, Samimi, Wang, 2007

Rhizotopia, Samimi, Wang, 2007


confi ne simplement la pollution et augmente par ce biais l‘image négative et “dangereuse“ d‘un site, la remédiation fait partie de l‘approche du changement.La phytoremédiation marque le début du processus de transformation qui va durer des années. Un réseau de plantations, qui sert d‘une part à recréer un maillage écologique sur le site et d‘autre part à la phytoremédiation est proposé. Cela améliorera rapidement l‘image du secteur et permet l‘augmentation de la biodiversité.Un réseau de cheminements „remediation trails“ relie le site avec les quartiers voisins et crée un maillage pour reconnecter et redécouvrir le site avec son environnement.Les parties du site, où la phytoremédiation est en cours, sont rendues accessibles par des cheminements „éphémères“ (passerelles en bois ou acier démontables) qui peuvent être déplacés au long du processus et permettent la découverte de la technique. Cette partie qui est appelée „park eco-tech“ permet de découvrir l‘histoire du site, d‘obtenir des informations concernant le

techniques de phytoremédiation et le futur développement du site. Un centre d‘information sur les techniques alternatives est souhaité. Le projet envisage mettre en place plusieurs techniques de phytoremédiation pour le sol et l‘eau ainsi que la bioremédiation.Le projet est accompagné d‘évènements et d‘actions pendant des 30 années de reconversion qui sont d‘ordre culturel au lancement et qui visent à créer du lien et à faire redécouvrir le site à la population et d‘éventuels investisseurs.

Les contraintes de mise en œuvre et d‘entretienL‘application de la phytoremédiation pour un projet d‘aménagement pose forcement la question de l‘accessibilité au site.En effet dans le cas de la phytoremédiation, il faut limiter les risques de contamination des personnes ou de propagation de la pollution ce qui induit des contraintes d‘accès à un site.Il faut éviter le contact direct avec les zones polluées et les végétaux qui accumulent les polluants dans leurs parties aériennes pour éviter tout risque. Cela peut représenter un risque pour les enfants par contact ou par ingestion de la terre. Animaux qui consomment les feuilles risqueraient de contaminer la chaîne alimentaire. D‘après le Gisfi , la consommation de plantes par des animaux ne représente pas un grand risque car instinctivement les animaux éviteraient de manger les plantes hyper accumulatrices.Il faut donc prévoir de clôturer des parties du site en traitement. Les types de clôtures peuvent varier et être intégrées dans la démarche de conception. On peut imaginer des clôtures rigides, métalliques, végétales, par reliefs,...Une solution pourrait également consister à donner un accès limité par des cheminements sécurisés ou des passerelles.

Dans un projet de parc, par exemple, on peut imaginer une partie du site en contact seulement „visuel“ dans un premier temps. L‘usage viendra plus tard, une fois la dépollution réussie; il s‘agit de faire muter les typologies d‘usages dans le temps et l‘espace.

recreation/remediation trail,Silresim StoSS landscape urbanism

park eco-tech, SilresimStoSS landscape urbanism

water processing parc, SilresimStoSS landscape urbanism


Pour les zones de traitement par phytostabilisation- végétalisation stabilisatrice sur sol pollué- on peut imaginer l‘accès possible sur cheminements sécurisés qui peuvent être délimités par divers typologies de clôtures (haie, relief, clôture minérale,…)L‘entretien est similaire à celui de tout projet de parc avec un arrosage suivant le cas et une fauche dans le cas de la phytoextraction. Un lien avec les fi lières de revalorisation pour l‘evacuation des plantes serait important à établir.

Un but d‘éducation et de communicationComme les techniques de phytoremédiation sont des techniques assez innovantes et encore méconnues par le public (et les professionnels également) il paraît intéressant de lier les réalisations avec un lieu de communication sur ce type de projet novateur. Une station de recherche ou d‘éducation pourraient faire partie du projet. Dans un premier temps, la mise en œuvre da la phytoremédiation sera sous la surveillance de scientifi ques pour un suivi dans le temps de la performance et de l‘effi cacité de la dépollution. Cela pourrait être en lien avec la formation dans les écoles ou les universités ou pour les professionnels.Les zones de traitement de phytoextraction seront en accès restreint pour les équipes techniques ou les chercheurs. Un projet pédagogique pourrait consister à la mise en place de parcours éducatifs dans le but de sensibiliser les écoliers/ collégiens/étudiants à l‘ environnement à travers la mise en place d‘expositions et animations sur ce sujet.

Conclusion

La phytoremédiation pose un certain nombre de questions sur notre manière d’aborder les sites et sols pollués et sur notre vision de la reconversion.

La question de la temporalité des projets et des échelles de temps qu‘on accorde à la reconversion d‘un site de nos jours, se pose forcement en lien avec la phytoremédiation car la durée du traitement peut atteindre des dizaines d‘années.L‘histoire industrielle d‘un site et l‘historique de ses pollutions remonte souvent à une centaine d‘années d‘évolution avec certain héritage cumulé en matière de pollution.Cette réfl exion aujourd‘hui sur les sites pollués et de leur traitement arrive à un moment de notre histoire où les enjeux écologiques „s‘invitent“ dans notre façon de concevoir la ville.La prise en compte des enjeux environnementaux, les besoins, les usages et les préoccupations sont différents aujourd‘hui et remettent en cause nos façons de procéder habituellement et d‘aborder les projets.La phytoremédiation présente de nombreux avantages d‘ordre écologique et économique mais elle pose surtout la contrainte de la durée. Aujourd‘hui ne faudrait-il pas reconsidérer notre vision du temps consacré à la transformation et permettre l‘apparition des concept basés sur l‘évolution, la mutation et la transformation? L’intégration des techniques de phytoremédiation demande une approche différente dans la manière de concevoir un projet. En effet une évolution du projet est à prévoir dés le début de la conception.

L‘utilisation de la phytoremediation-à quel moment ?L‘utilisation de la phytoremediation-à quel moment ?


Néanmoins ceci ne semble pas possible pour tous les projets de reconversion- certains cas de fi gures paraissent plus susceptibles d’accueillir ce genre de projet.La phytoremédiation peut représenter une chance pour des sites où le coût de la dépollution bloque leur reconversion et le changement d‘usage. Les sites qui n‘ont pas de vocation de reconversion immédiate peuvent permettre un démarrage de la phytoremédiation avant même avoir le projet de reconversion.Les projets de reconversion en parc, espace de loisir ou renaturation semblent plus adapté à accueillir ce type de projet dans une logique de réfl exion de biodiversité et continuités écologiques.Pour les sites en friche dans le patrimoine d‘une entreprise (qui ne sont pas forcement revendus ou réutilisés) la phytoremédiation peut être une chance pour une dépollution moins coûteuse sans pression de temps pour la remise en état.Il faut choisir la forme de dépollution qui correspond à l’usage envisagé et aux délais acceptables. La phytoremédiation est une technique de dépollution “en plus” d’autres techniques. Elle peut être effi cace et adaptée dans certains cas de fi gures et moins dans d’autres.Un certain nombre de contraintes et paramètres peuvent seulement être évalués au cas par cas et décideront si la technique peut être intéressante à mettre en oeuvre.

Une approche intéressante semble être de ne pas seulement considérer la phytoremédiation comme une technique de dépollution, à faire en amont d‘une reconversion, mais de s‘en servir comme élément structurant de composition paysagère et d‘un futur développement urbain.

Il est nécessaire d‘intégrer ce type de projet dans une réfl exion globale sur la biodiversité et en connexion avec la continuité écologique entre écosystèmes locaux. Cela permettra une reconquête écologique sur le long terme avec une reconstitution progressive des sols et une recréation des écosystèmes.

Le choix des végétaux se fait plutôt d‘un point de vue “technique“ et non de „conception paysagère“. Ceci pose également la question de notre image de parc ou de paysage qu‘il faudrait faire évoluer.“ Les conceptions anciennes de beauté de paysage persistent et doivent être reconsidérés vue des nouvelles paradigmes de l’écologie” selon Meyer, 2008

“La Phytoremédiation, elle est une piste pour un lien conceptuel entre le projet écologique, performant et esthétique.” selon Frank Sleegers, paysagiste à l’université de Massachusetts. “ …Les théories de l’infrastructure verte peuvent être appliqués d’une nouvelle façon. Concevoir des paysages qui intègrent la phytoremédiation …est un processus dynamique …et permet de créer une prise de conscience de la population pour des processus écologiques.”

L’intégration de la phytoremédiation dans les projets nécessite un travail interdisciplinaire de scientifi ques, architectes, paysagiste et urbanistes pour faire aboutir ce genre de projets.Ce qui manque maintenant en France est la mise en œuvre de véritables projets d‘aménagement urbains ou paysagers qui permettront d‘acquérir de nouvelles connaissances d‘application et de pouvoir évaluer des retours d‘expérience.

La phytoremédiation devient un élément structurant de composition


Sources

Henryon David, Sites et sols pollués, cours Master 2, Université de Reims, 2007

Christian Cornet, Pollutions & Nuisances, Traitement des pollutions, CETIM, St Etienne, mai 2010

ADEME/GESSOL- La vie cachée des sols, octobre 2010

INERIS- Le projet PHYTOSTAB- Sites pollués: étude de l’effi cacité des techniques de phytoremédiation, 22 juin 2010

Stefan Trapp and Ulrich Karlson, Aspects of Phytoremediation of Organic Pollutants, JSS – J. Soils & Sediments (1/2001)

Dipl.-Ing Alexandra Weitkamp, Brachfl ächenrevitalisierung im Rahmen der Flächenkreislaufwirtschaft, Rheinische Friedrichs-Wilhélm-Universität Bonn, 2005

Laurence Marques, Phytoremédiation des métaux, Université Montpellier 2FLBI455- mars 2009

Frank Sleegers, Biologische Reinigung von Wasser und Boden in Wilhelmsburg, Garten+Landschaft, 10/2009

Frank Sleegers, Phytoremediation as green infrastructure and a landscape of expériences, University of Massachusetts, 6-10-2010

Sites Internet

www.phytorestore.com

www.ademe.fr

www.stoss.net

www.basol.ecologie.gouv.fr

http://www.cluin.org

http://www.frtr.govFRTR remediation techniques screening matrix and référence guide

www.aspb.org/.../briefi ng/phytoremediation.cfmAmerican society of plant biologistes

www.epa.gov/ a citizens guide to phytoremediation, EPA, April 2001Environmental protection Agency

www.biology-online.org/articles/phytoremediation-a-lecture/ phytoextraction.htmlAn article by Muhammad Nazmin Bin Yaapar, Intan nNdhirah Binti Masri, Nuradliza Binti Baharom, Yeow Jiing Shyi, Hanafi B Mohd Ali , 23 juin 2008.

Entretiens:

GISFI, Mme Noelle RaoultINERIS, Mme Valerie BertAgence Duguet Architectes, M. DuguetAgence Atelier d‘écologie urbaine, M. GalinetM. Jean-Pierre Clarac, paysagisteLatz und Partner Paysagistes, Mme Rupp-StoppelUniversité Freiburg, Professor RennebergGrand Lyon, M. Pierre Clottes

Documents

La reconversion de friches industrielles et la …api.ning.com/files/.../ensal_memoireQEB2010_rudolph.pdf · urbaine, avec des aides des de l‘État et des collectivités.“ d’après