Polluants

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Posté par hal 26/02/2009 @ 15:17

Tags : polluants, environnement

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Écotoxicologie

L'écotoxicologie est une discipline à l'interface entre l'écologie et la toxicologie, née de la reconnaissance du fait qu'un nombre croissant de toxiques ont contaminé et continuent à contaminer toute ou partie de la biosphère et pour certains interagissent entre eux et avec le Vivant. Cette discipline scientifique étudie le comportement et les effets d'agents polluants sur les écosystèmes, qu'il s'agisse d’agents d’origine artificielle ou d'agents naturels dont l’homme modifie la répartition et/ou les cycles dans les différents compartiments de la biosphère. parmi les premiers objectifs de l'écotoxicologie figurent la connaissance et la prévention, mais il est de plus en plus demandé aux écotoxicologues d'aussi prévoir les effets de pollutions, en nature, intensité et durée, et les risques associés.

L'écotoxicologie est une jeune discipline, apparue après la toxicologie et reprenant ses méthodes, mais en les élargissant au champ de l'environnement des humains et de la biosphère tout entière. Elle est issue de la « toxicologie de l'environnement » apparue peu après la Seconde Guerre mondiale, qui se souciait de l'impact des rejets toxiques sur l'environnement. Le terme apparaît en 1969 sous la plume du toxicologue René Truhaut. En France deux universités (Metz et Orsay) ont fortement contribué à l'extension de cette discipline dans les années 80/90, mais de nombreux laboratoires d'écotoxicologie ont du fermer ou réduire leur champ d'activité au champ biomédical faute de crédit de recherche ou de soutien des universités.

Alors que la toxicologie classique limite ses études aux organismes, l'écotoxicologie tente de mesurer l'impact des substances chimiques, physiques ou biochimiques, non seulement sur les individus mais aussi sur les populations et les écosystèmes entiers et sur les équilibres dynamiques qui les caractérisent.

L'écotoxicologie a depuis sa naissance travaillé parallèlement à la compréhension des impacts de toxiques ou de cocktails de toxiques sur des individus et populations, à partir de la pollution d'un ou plusieurs milieux et/ou des réseaux trophiques. Les écotoxicologues se sont d'abord intéressé aux impacts des polluants classiques (chimiques), puis, plus récemment, de polluants tels que la radioactivité, les transgènes, les prions, etc.. Les sources de pollutions les plus étudiées sont l'industrie, la production d'énergie, les transports, les déchets et leur gestion ainsi que l'agriculture moderne (engrais, pesticides, émanations (eutrophisants, gaz à effet de serre..), contaminations biochimique..). Les modes d'action des polluants dans l'environnement, dont sur la santé, la croissance, la productivité biologique, la santé reproductive, le potentiel biotique, les mutations, les relations prédateur/proie, les symbioses et mutualismes, etc. Les résistances naturelles ou stratégies des organismes et populations face aux toxiques (tolérance, résistance, phénomènes de détoxication..) Les polluants dispersés en petites quantités, mais de manière chronique, et les synergies entre polluants sont deux domaines dont les enjeux sont particulièrement importants pour l'écotoxicologue Cycle biogéochimique des polluants, et circulation dans les réseaux trophiques, via la bioturbation et leur bioaccumulation dans la biomasse, et leur devenir dans la nécromasse, selon leur biodégrabilité et durée de demie-vie.

L’évaluation des risques («Risk assessment») en écotoxicologie est une percée actuelle en environnement. Vu sous un angle biologique, ce domaine interdisciplinaire a pour but de déterminer les effets des polluants sur la santé des espèces et des peuplements dans leurs habitats naturels. Ultimement, elle permet d’en viser les effets sur la santé des populations humaines. Plusieurs domaines majeurs en science y travaillent ensemble, entre autres, l’écologie théorique, la physiologie, l'écoépidémiologie et la chimie.

Deu perspectives se complètent en écotoxicologie ; « rétrospective » et « prédictive ».

Grâce aux études établies sur la réponse des systèmes biologiques complexes aux polluants, l’écotoxicologie rétrospective interprète l’effet des polluants a posteriori. Ainsi, des lignes directrices peuvent être établies afin d’assurer la protection de l’environnement contre d’éventuelles récurrences. L’écotoxicologie prédictive s’applique à établir et prévoir le comportement et les effets de substances chimiques pouvant se retrouver dans l’environnement, et dont l’examen au préalable remet en question leur prochaine commercialisation. Cette perspective entre dans les objectifs de la méthodologie de l’évaluation des risques pour la santé des écosystèmes ainsi que dans la mise au point pour l’efficacité des méthodes faisant partie d’une autre percée actuelle en environnement : la protection environnementale.

La protection environnementale (e.g. lutte contre la pollution, préservation de la santé publique, des ressources naturelles, prévention des pollutions et nuisances) est donc la porte d’entrée en biosurveillance (encore exprimée «monitoring biologique» ou «biomonitoring») qui renforce ses méthodes par l’utilisation montante des bioindicateurs (de contamination et d’effet) ainsi que des biomarqueurs (d’exposition, d’effet et de sensibilité aux effets).

La technologie liée à l’évaluation des risques évolue rapidement. Il existe aujourd’hui un besoin urgent d’acquérir une série de données solides sur les effets associés aux polluants, et ce, à tous les niveaux d’organisation. L’étude des effets aiguës et à long terme demande de la prudence dans l’interprétation des effets reliés à plusieurs toxiques, car certains font des erreurs en assumant que les stades de vie les plus sensibles sont les mêmes stades de vie critiques d’une population, ou en assumant que les effets sont additifs.

On peut étudier les effets d’un toxique selon leurs relations avec le taux de croissance de la population ainsi que selon les traits de l’individu (survie et reproduction) qui y contribuent en examinant les théories des dynamiques de la population et en révisant le travail expérimental. Les réponses aux toxiques selon le taux de croissance seraient plus appropriées que les effets au niveau de l’individu, car ce taux intègre les interactions potentiellement complexes de l’histoire de vie des traits et fournit une mesure plus appropriée des impacts en écologie.

De grands efforts ont été déployés en écotoxicologie pour développer et appliquer les biomarqueurs. Les scientifiques ont désiré obtenir des indicateurs qui allaient donner une réponse anticipée des effets avant qu’ils ne surviennent sur les individus et populations. Aussi, on a voulu une meilleure identification des causes liées aux effets observés à ces niveaux. Cependant, la portée des biomarqueurs pouvant fournir des indicateurs écologiques, à la fois non ambiguës et correspondant à l’exposition ou aux effets des toxiques, demeure fortement controversée. Bien que les biomarqueurs puissent aider à donner un aperçu des mécanismes pouvant causer les effets observés des substances chimiques sur la performance de tout l’organisme, et bien qu’ils peuvent dans certains cas fournir des indicateurs d’exposition utiles, les réponses des biomarqueurs au niveau de l’individu ne fournissent probablement pas de prédictions utiles des effets écologiques correspondants. Les biomarqueurs fournissent de meilleures prédictions que s’ils sont utilisés dans un modèle intégrant les mesures de fitness. Autrement, et étant donné que le but de la biosurveillance environnementale et de l’évaluation des risques écologiques est de détecter et de prédire les divers impacts chimiques sur les populations, les communautés et les écosystèmes, les efforts devraient se centrer davantage sur des méthodes qui amélioreraient directement cette perspective.

Certains emploient le terme biomoniteur («biomonitor») au lieu de bioindicateur lorsque celui-ci met l’accent sur une espèce en particulier qui accumule des métaux lourds dans ses tissus et qui peut être analysée en tant que mesure de la biodisponibilité des métaux dans l’habitat dans lequel elle vit. Une multitude de biomoniteurs permettent de reconnaître la présence et l’intensité relative de différentes sources de métaux. Par exemple, une algue macrophyte répond essentiellement et seulement aux sources de métaux dissous, un animal qui récolte les particules en suspension comme la moule répond aux sources de métaux en phase dissoute et suspendue et, un animal qui s’alimente sur le dépôt du fond répond aux sources de métaux dans les sédiments.

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Pollution

Fumée industrielle, souvent assimilée à de la pollution

La pollution désigne une dégradation de l'environnement par l'introduction de matières – dites polluantes – non présentes en temps normal. Cette dégradation entraîne une perturbation plus ou moins importante de l'écosystème. Bien qu'elle soit majoritairement d'origine humaine, elle peut également avoir pour cause un phénomène naturel comme une éruption volcanique.

La pollution peut avoir un impact très important sur l'écosystème comme en témoigne le réchauffement climatique qui bouleverse le climat de la Terre et de son écosystème, entraînant l'apparition de maladies inconnues jusqu'alors dans certaines zones géographiques, des migrations de certaines espèces, voir leur extinction si elles ne peuvent s'adapter à leur nouvel environnement.

C'est après la Seconde Guerre mondiale qu'une prise de conscience des répercussions des activités humaines sur l'environnement voit le jour via la naissance de l'écologisme. Les préoccupations environnementales conduisent les gouvernements à prendre des mesures pour essayer de limiter l'empreinte écologique des populations et de leurs activités.

Pollution vient du latin pollutio qui signifie « salissure », « souillure ».

Historiquement, la pollution est la contamination (d'une personne, d'un lieu, etc.) par des substances impures, c'est-à-dire inappropriées au contexte (au sens religieux). C'est donc un mot d'origine religieuse, et qui, de fait, conserve un caractère sacré assez marqué.

Jusqu'au milieu du XXe siècle), son seul usage non religieux était médical : il désignait l'émission de sperme en dehors d'activité réellement sexuelle, principalement durant le sommeil des adolescents.

Le Dictionnaire de l'environnement. Les termes normalisés de l'AFNOR définit le polluant comme un altéragène biologique, physique ou chimique, qui au delà d'un certain seuil, et parfois dans certaines conditions (potentialisation), développe des impacts négatifs sur tout ou partie d'un écosystème ou de l'Environnement en général.

La notion de pollution appelle donc celle de contamination d'un ou plusieurs compartiments des écosystèmes (air, eau, sol), d'un organisme (qui peut être l'Homme) ou d'un groupe d'organismes, ou ayant une incidence sur l'écosystème, au delà d'un seuil ou norme. La contamination peut notamment s'étendre ou se modifier via le réseau trophique (chaîne alimentaire) (bioconcentration, bioturbation).

Les pollutions d'origine humaine, dites aussi anthropiques, ont de nombreuses formes en pouvant être locales, ponctuelles, accidentelles, diffuses, chroniques, génétiques, volontaires, involontaires, etc.

D'un point de vue législatif, dans la plupart des pays, le mot « pollution » qualifie la contamination d'un milieu par un agent polluant au delà d'une norme, seuil, loi, ou hypothèse ; il peut s'agir de la présence d'un élément, de chaleur ou rayonnement dans un milieu ou dans un contexte où il est normalement absent à l'état naturel. Généralement, néanmoins, ce n'est pas simplement la présence mais plutôt la surabondance de l'élément dans un milieu où il est naturellement en équilibre (par exemple un métal lourd fixé dans les complexes argilohumiques et peu biodisponible) ou présent en plus faible quantité qui crée la pollution.

La législation européenne définit la pollution comme « l'introduction directe ou indirecte, par suite de l'activité humaine, de substances ou de chaleur dans l'air, l'eau ou le sol, susceptibles de porter atteinte à la santé humaine ou à la qualité des écosystèmes aquatiques ou des écosystèmes terrestres dépendant directement des écosystèmes aquatiques, qui entraînent des détériorations aux biens matériels, une détérioration ou une entrave à l'agrément de l'environnement ou à d'autres utilisations légitimes de ce dernier » et un polluant comme une « substance pouvant entraîner une pollution, en particulier celles figurant sur la liste de l'annexe VIII » . Ces définitions abordent le problème de l'eau et évitent ceux des sols qui sera traité par le biais de la directive sol .

En France, dans le domaine juridique, pour les produits soumis à des normes ou seuils, on ne devrait donc théoriquement parler de pollution que dans le cas de dépassement des seuils ou normes Ceux-ci sont listés dans un rapport de l'Institut national de l'environnement industriel et des risques (INERIS) qui rapporte des valeurs dans un même milieu avec des unités identiques, ce qui n'est pas toujours le cas dans les textes réglementaires. Les valeurs, en vigueur au 1er mars 2006, y sont données pour information. Il convient donc après cette date de vérifier qu'elles n'ont pas été modifiées ou abrogées, et de systématiquement se référer aux textes originaux.

On parle de « pollution diffuse », lorsque les sources d'un polluant sont multiples (pots d'échappement, épandage de pesticides..) et de « pollution chronique » lors d'émissions répétées ou constante de polluant, et parfois lorsqu'un polluant est très rémanent.

La pollution de l'air, provoquée par des polluants dits atmosphériques est plus délicate à réglementer efficacement dans un cadre local ou national que beaucoup d'autres formes de pollutions (de même pour les pollutions marines). Des conventions mondiales concernent les polluants destructeurs de la couche d'ozone ou les gaz à effet de serre, tous capables de modifier le fonctionnement planétaire du monde vivant. Elle intègre la pollution biologique induite par des taux anormaux ou anormalement allergènes de microbes, virus, pollens ou de spores fongiques. Les effets allergènes (rhinite, conjonctivite, asthme) de ces particules biologiques sont en augmentation, et ils semblent souvent exacerbés par les polluants urbains et générés par les transports.

La pollution du sol peut être diffuse ou locale, d'origine industrielle, agricole (suite à l'utilisation massive d'engrais ou de pesticides qui s'infiltrent dans les sols). Ces pollutions agricoles peuvent avoir plusieurs impacts sur la santé humaine, en touchant des nappes phréatiques d'une part et en contaminant par bioaccumulation les cultures poussant sur ces sols d'autre part.

La « pollution sensitive ». Récemment, les termes « pollution sonore » et « visuelle » ont été proposés pour désigner la nuisance croissante censée être provoquée par les sons agressifs (voiture, train, avion, musique), les images violentes ou considérées comme telles (essentiellement la publicité et la télévision) ou un urbanisme déplaisant. Le terme a été spécifiquement choisi pour relier la pollution « physique » et la pollution « mentale », sans que ce terme se réduise à désigner un dérangement psychique : en effet, il est possible que les « pollutions sonores », notamment, induisent des états de stress et provoquent des maladies somatiques.

Des atlas ou cadastres des pollutions se mettent peu à peu en place aux échelles communales à mondiales pour certains polluants, concernant les émissions et/ou les pollutions de stock.

L'Europe dispose d'un registre européen des émissions polluantes (Eper) couvrant cinquante polluants (eau et air uniquement), émis par les principales (grandes et moyennes) installations industrielles. Il a permis de conclure mi 2007 à un « bilan mitigé ». Si on observe une diminution de deux tiers des cinquante polluants industriels suivis, notamment azotés dans l'eau (-14,5% dans l'eau), phosphore (-12 % dans l'eau) et dioxines et furanes (-22,5% dans l'air); ces améliorations sont contrebalancées par une hausse des émissions de certains polluants dont le CO2 que la commission espérait réduire grâce à l'introduction du système communautaire d'échange de quotas d'émission.

L'Eper sera en 2009 remplacé par un registre européen des rejets et des transferts de polluants (PRTR européen) construit à partir des données de 2007, cette fois pour plus de 91 substances d'industries dans 65 domaines d'activité. Et les émissions diffuses du trafic autoroutier, chauffage domestique et l'agriculture» y seront ajoutées .

Il est délicat de mesurer l'impact d'un polluant, et il est particulièrement difficile de mesurer l'impact écotoxicologique de polluants agissant en synergies. L'application de l'écotaxe ou du principe pollueur-payeur a nécessité que l'on crée des indices de pollution. L'une des unités retenues en France est le métox, mais uniquement pour huit polluants de type métaux et métalloïdes (arsenic, cadmium, chrome, cuivre, mercure, nickel, plomb et zinc).

Plusieurs conventions internationales portent sur les pollutions marines, animées par les commissions OSPAR et HELCOM notamment.

La Commission européenne a présenté le 9 février 2007 un projet de directive visant à condamner de manière uniforme au sein de l'Union européenne les crimes environnementaux . Actuellement (février 2007), la définition varie fortement d'un État membre à l'autre, avec des sanctions jugées souvent "insuffisantes" par la Commission. Franco Frattini, le Commissaire chargé de la Justice, à la liberté et à la sécurité a déclaré que 73% des « crimes verts » sont causés par les entreprises, il fallait donc les pénaliser plus fortement. C'est ainsi que des amendes allant de 750 000 euros à 1,5 million euros peuvent être infligées, ainsi que pour les personnes, des peines de prison allant de 5 à 10 ans .

Si la loi LAURE précise que la source de pollution est l’activité humaine, il existe des sources de gaz toxiques naturelles tels que le volcanisme, cause de gigantesques émissions dans certaines régions. La pollution urbaine est engendrée essentiellement par les activités humaines : déplacements, distribution d’essence, usines, chauffages, incinérateurs... Les sources humaines polluantes sont surtout concentrées en milieu urbain, là où les populations exposées aux conséquences sont elles-mêmes concentrées. A Paris, ville très peu industrialisée, la pollution est due principalement aux transports automobiles et pour une petite partie aux activités fixes (usines, chauffages, incinérateurs).

La loi n° 92-3 sur l'eau du 3 janvier 1992 vise une gestion globale de la ressource en eau et des milieux aquatiques. Elle s'appuie sur des principes de partage de cette ressource entre les usagés et de protection des écosystèmes. Elle soumet à un régime de déclaration et d'autorisation (selon le même principe que la réglementation sur les I.C.P.E) certaines installations, ouvrages et travaux entraînants un prélèvement sur les eaux superficielles ou souterraines, une modification du niveau ou du mode d'écoulement des eaux ou un rejet. La Mission Inter-Service de l'Eau (MISE), regroupement départementale des services de l'État (DDASS, DDAF, DDE, DRIRE, DIREN, …) est chargée d'assurer la police de l'eau.

Afin de permettre une gestion plus proche des exigences locales, un outil à l'échelle de plus petites unités hydrogéographiques (sous-bassins) a été mis en place : le Schéma d'aménagement et de gestion des eaux (SAGE).

Elle vise à réglementer les installations susceptibles de présenter un danger pour l'environnement, le voisinage ou la personne. Ces installations appelées I.C.P.E. (Installations Classées pour la Protection de l'Environnement), répertoriées dans une nomenclature, sont tenues avant leur mise en activité ou avant un changement ou une diversification de leur activité de présenter un dossier en préfecture répertoriant toutes les nuisances qu'elles sont susceptibles de provoquer et les moyens qu'elles comptent mettre en œuvre pour les prévenir et les réparer le cas échéant. Les activités ainsi répertoriées sont soumises soit à une simple déclaration (dépôt du dossier) soit à une autorisation pour les installations présentant les risques les plus importants. La déclaration doit tout de même faire l'objet d'un récépissé attestant que le dossier est complet et conforme à la législation.

Le principe du pollueur-payeur est le fait de faire assumer la charge financière de la prévention, de la réduction et de la lutte contre la pollution au pollueur. Dans cette optique, les équipements et produits polluants sont plus taxés que des produits dits écologiques. Des incitations financières, comme des réductions d'impôts, visant à promouvoir le développement des énergies renouvelables sont appliquées. Et lors d'une catastrophe écologique (comme une marée noire), le pollueur est censé assumer le nettoyage des zones contaminées.

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Dépollution des sols

La dépollution des sols ou décontamination des sols consiste principalement à rendre le sol et le sous-sol d'une zone apte à un nouvel usage industriel ou un usage résidentiel, voire dans les cas extrêmes apte à un retour à la nature ou à un usage agricole, après qu'il eut été pollué par une activité ou un accident industriel.

En effet, la présence de polluants dans le sol pose des problèmes de toxicité dès lors que ces polluants migrent (sous l'effet de l'écoulement des eaux, de la manipulation de la terre, de plantations) et se retrouvent dans la chaîne alimentaire ou entrent en contact avec l'homme via son alimentation. Par ailleurs, même si le danger pour l'environnement lié à la pollution d'un site n'apparaît pas comme immédiat, on peut vouloir le dépolluer pour le valoriser (en zone constructible par exemple) en réduisant le risque qu'il fait courir aux futurs utilisateurs.

Il existe différentes méthodes permettant d'extraire les polluants présents dans le sol et parfois de les y détruire (quand il s'agit de polluants dégradables). Elle dépendent du type de polluant (hydrocarbures, métaux lourds, produits chimiques divers, etc.) et de la nature du terrain (perméable ou non, granuleux, présence d'eau, pH, etc.).

D'autre part, la dépollution des sols ne peut pas être envisagée sans se poser la question de l'éventuelle épuration des eaux qui y sont stockées ou qui y circulent, que ce soit en surface ou en sous-sol (nappes phréatiques).

Elles 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 par des procédés dits biologiques.

Un dernier type d'action existe : le confinement, mais ne constitue pas à proprement parler une action de dépollution. 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. Cette méthode est utilisée lorsque les autres sont inopérantes, et dans l'attente de trouver une technologie adaptée pour mener à bien un véritable traitement du site.

Historiquement, il s'agit de la première méthode employée : on décape le sol contaminé sur toute l'épaisseur polluée. On remplace la terre enlevée par de la terre saine prélevée ailleurs. Outre les coûts de transport que cela induit, les coûts liés au retraitement ou au stockage de la terre contaminée sont proportionnels au volume déplacé, qui dépend directement de la surface et de la profondeur de la zone polluée. À noter que la terre souillée est considérée comme un déchet industriel à partir du moment où elle est déplacée.

Adaptée aux terrains sableux et peu chère, pour les polluants volatils et semi-volatils (hydrocarbures notamment) : le terrain est mis en dépression par une pompe à vide, les vapeurs sont traitées par oxydation catalytique, condensation par réfrigération ou adsorption par du charbon actif. de traitement est mobile pour parcourir le site.

Lors de l'application de la méthode dite de venting, on injecte sous pression de l'air, de l'azote ou de la vapeur. Ce traitement est adapté aux terrains perméables à l'air, pour des solvants volatils, comme par exemple les solvants chlorés : des puits permettent l'injection et la récupération des vapeurs, retraitées comme lors de l'aspiration. Le sol peut en outre être chauffé (par micro-ondes) pour améliorer l'efficacité de la technique.

Il s'agit d'une technique physico-chimique qui s'intègre dans un système de lavage de sol. Après extraction, la terre est tamisée ; on lui ajoute de l'eau et des agents tensioactifs. Les bulles d'air injectées dans le mélange "transportent" les phases contenant les polluants par affinité hydrophobe. Cette méthode couvre la plupart des polluants à divers degrés. Le procédé peut s'opérer dans des cellules de flottation ou dans des colonnes de flottation.

Adaptée principalement aux polluants ionisés : métaux lourds, certains ions organiques. La nature du terrain est peu importante pourvu que sa conductivité soit bonne (grâce à la présence d'eau par exemple). Des électrodes poreuses sont implantées de manière à générer un courant électrique dans le sol qui fait migrer les ions vers les électrodes de charge opposées. La récupération des polluants se fait par pompage par exemple.

Adaptée aux polluants facilement convertibles en dioxyde de carbone et en eau, comme les hydrocarbures. La terre est excavée, broyée et passée dans un four entre 600 et 800 °C après retrait des plus gros objets. Les vapeurs de cuisson doivent ensuite être retraitées, car elles peuvent contenir des composés soufrés ou nitreux toxiques.

Une variante consiste à injecter directement de l'oxygène dans le sol, tout en le chauffant à près de 1000°C. Elle revient plus cher d'un point de vue énergétique.

Différentes variantes existent : le lavage peut être fait à haute pression, à pression normale, sur site ou hors site.

L'objectif est de séparer les particules les plus fines dans lesquelles sont principalement concentrés les polluants (lavage haute pression à l'eau), ou de capturer ces polluants dans une solution liquide (eau, acide). Dans le premier cas, la terre doit être excavée, les déchets récupérés seront stockés sous forme de galettes ; dans le deuxième cas, le traitement peut s'effectuer sans extraction si le terrain est perméable. Par exemple, la plupart des métaux lourds (cuivre, zinc, arsenic, cadmium, plomb) peuvent être extraits en utilisant une solution d'acide qu'il faut ensuite neutraliser (pour précipiter une partie des composés) puis décanter, filtrer et centrifuger, afin de séparer les éléments restants.

Le lavage in-situ à haute pression reste cependant limité dans son application à des zones de faible taille, la pression de l'eau diminuant rapidement avec la distance à la buse d'injection.

Des techniques utilisant d'autres solvants existent (alcanes, alcools ou cétones pour dissoudre la plupart des polluants organiques et toxiques). Elles sont peu chères et se basent sur l'injection du solvant, suivi de son extraction par une des techniques décrites plus haut.

Ces modes de dépollution, basés sur la capacité de certains êtres vivants à filtrer et accumuler les éléments toxiques dans leur organisme ou à s'en servir comme aliment, n'existent que depuis les années 1990. Ils semblent pouvoir résoudre une partie des problèmes de coût soulevés par les modes classiques.

Cependant, d'autres problèmes se posent, notamment en ce qui concerne le risque de prolifération des organismes utilisés, bien que les conditions à réunir sur site soit très précises pour qu'ils croissent normalement. Une autre limite est la profondeur que ces organismes peuvent atteindre, que ce soit par leur croissance naturelle, ou par la manière dont ils sont mis en œuvre par l'homme sur le site à traiter. Leur relative lenteur d'action (de quelques mois à quelques années) constitue également une contrainte, souvent peu compatible avec les enjeux économiques de la revalorisation du site.

Enfin, alors que les tests en laboratoire sont généralement concluants, la mise en œuvre sur le terrain peut s'avérer décevante, par exemple si les concentrations en polluants sont trop importantes localement, ou si la nature même du terrain comporte des aléas compromettant la croissance de ces organismes.

En pratique, ces techniques ne sont donc souvent mises en œuvre qu'en complément des précédentes.

Certaines bactéries ont le pouvoir de dégrader des molécules complexes et d'en tirer ainsi l'énergie dont elles ont besoin pour vivre.

On les a utilisé pendant des années pour traiter des sols pollués par des solvants chlorés. Mais on s'est aperçu que cette technique de traitement micro-biologique par dégradation biologique de certains polluants in-situ (éventuellement encouragée par la maîtrise de paramètres comme l'oxygénation, le degré d'hygrométrie, la température) peut générer des produits de dégradation (métabolites) plus toxiques et/ou plus mobiles que les produits initiaux. Ces métabolites ne sont pas les mêmes selon que les conditions de l'activité microbienne sont aérobies ou anaérobies. Afin de contrôler la production des métabolites les plus dangereuses, on peut passer de l'un à l'autre des modes de biodégradation lorsque c'est opportun.

Actuellement des recherches portent sur la sélection d'espèces adaptées à la dégradation de chaque type de polluant. Ces recherches sont menées conjointement par des laboratoires de recherche et par des éco-industriels. Elles commencent à porter leurs fruits pour certains types d'hydrocarbures aromatiques polycycliques (comportant plus de trois noyaux benzéniques), avec l'utilisation de certaines souches de champignons ayant la particularité d'attaquer les polluants par des enzymes extracellulaires.

On cherche également à identifier des souches bactériennes capables de dégrader des composés de type pyrène, à partir d'espèces présentes dans des milieux hyper-salés, par analyse de leurs séquences génétiques.

Voir l'article détaillé : phytoremédiation et les 3 tables de plantes dites "hyperaccumulateurs".

De nombreuses plantes sont capables de fixer dans leurs cellules les métaux lourds, radionucléides, composés organiques polluants et autres produits indésirables; certaines plantes produisent des enzymes qui dégradent ces polluants en des produits moins toxiques ou non-toxiques. Elles peuvent également être accompagnées d'une mycorrhizosphère se chargeant du travail de fixation et / ou de transformation, dont l'étude visant aux applications à l'échelle industrielle est en plein essor. Ces propriétés en ont fait des candidates d'avenir à la dépollution des sols. Les plantes sont aussi sélectionnées selon leur taille et aptitude à faire plonger leurs racines profondément dans le sol, de manière à atteindre les couches polluées profondes (quelques mètres), et selon le type de polluant qu'elles sont capable d'emprisonner ainsi.

En pratique on peut aussi excaver la terre et l'épandre sur une membrane imperméable sous serre, de manière à isoler la matière polluante et contrôler précisément les paramètres influant sur la croissance des plantes sélectionnées. Cela retire toutefois un des bénéfices majeurs de la phytoremédiation, à savoir son coût d'opération peu élevé.

L'un des avantages de la phytoremédiation est la possible revalorisation des polluants recyclables, aussi appelé phytominage. Ainsi, les plantes dites hyperaccumulatrices, qui stockent le polluant dans leurs tiges et leurs feuilles peuvent être récoltées puis incinérées en vue de récupérer les métaux parmi les cendres et les réutiliser en métallurgie.

Aucune des méthodes présentées ci-dessus ne permet de dépolluer complètement les sols contaminés par des années de rejets industriels non maîtrisés. En pratique, et pour obtenir de meilleurs résultats, on combine généralement plusieurs méthodes de façon à optimiser l'élimination des polluants. Les résultats atteignent ainsi un niveau acceptable au vu des normes de concentration maximale admises pour les polluants les plus toxiques et en fonction du nouvel usage envisagé pour le site.

Les terrains, une fois traités, peuvent alors être rendus à un usage non industriel, qui sera fonction du degré de dépollution atteint. Il n'est plus recherché un retour à l'état du sol antérieur à la pollution (dépollution totale) en raison du coût excessif de l'opération. L'objectif est donc fixé en fonction du nouvel usage envisagé sur le site..

Seules les Installations classées pour la protection de l'environnement sont soumises à réglementation concernant les sites et sols pollués.

Dans la circulaire du 8 février 2007 relative aux installations classées et à la prévention des risques de la pollution des sols - gestion des sols pollués faisant référence aux modalités de gestion et de réaménagement des sites pollués Nelly Olin, alors ministre de l'environnement, liste les textes maintenus et abrogés.

La nouvelle stratégie nationale Sites et sols pollués (8 février 2007) : Après 13 ans d’application d'une politique site et sols polluées ayant associé fortement les DRIREs, le BRGM et l'Ademe, l'état via le Ministère de l'Écologie, du Développement et de l'Aménagement durables donne des responsabilités et obligations nouvelles aux collectivités locales (communes et EPCI), notamment si elles sont vendeur/acquéreur ou aménageur de terrains pollués ou potentiellement pollués. L’ESR (évaluation simplifiée des risques) est supprimée, les Valeurs de constat d'Impact (VCI) et Valeurs de définition de source sol (VDSS) sont supprimées et il y a redistribution des diagnostics initiaux et approfondis (DI/DA).

Selon les estimations officielles, la France compte plus de 250000 sites potentiellement pollués .

Une dépollution de site coûte usuellement de quelques centaines de milliers d'euros à plusieurs dizaines de millions d'euros. Le financement d'une telle entreprise nécessite donc des moyens considérables, qui peuvent être mis en œuvre soit par l'entreprise responsable de la pollution, soit par la collectivité. Cette dernière est en général représentée par l'État lorsque le site est dit orphelin, ce qui est le cas lorsque l'entreprise polluante a fait faillite et qu'elle n'a pas contracté d'assurance sur ce point. Dans certains cas, la dépollution est assurée par l'aménageur qui répercute le coût envisagé de l'opération en négociant à la baisse le prix auquel il achète le terrain.

Les contraintes de réutilisation de sites pollués deviennent un des moteurs du besoin de dépollution ; d'autre part, les contraintes réglementaires rendent obligatoire la dépollution en fin d'occupation de site. Ces facteurs ont conduit à la création d'un véritable marché de la dépollution, avec la création de sociétés spécialisées dans cette activité, que ce soit pour la détection et l'analyse des pollutions des sols ou pour la dépollution elle-même. Certaines entreprises dont les activités sont par nature polluantes se sont adaptées et ont monté des filiales ad hoc.

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Phytostabilisation

La phytostabilisation est le recours à des plantes vasculaires pour réduire la mobilité et diffusion des polluants contenus dans un sol dans l'environnement : que ce soit sous forme de poussières, d'ions ou particules lessivés par l'eau, ou transportés par la faune (bioturbation), ces trois modes de transports de polluants étant généralement les premières causes de recontamination de l'environnement sur et autour des sites pollués. La phytostabilisation ne traite donc pas véritablement la pollution ; elle est seulement fixée.

Le « tapis végétal », ainsi que la rosée qu'il entretient - dans certaines conditions - contribuent à efficacement fixer localement nombre de polluants. Le tissus racinaire limite les effet de l'érosion éolienne et hydrique, ainsi que la circulation horizontale et verticale de certains ions toxiques.

Cette technique est localement utilisée pour - provisoirement - protéger des sols pollués par des métaux et métalloïdes, pesticides, solvants, explosifs, pétrole brut et ses dérivés, radionucléides ou d'autres contaminants.

La rhizosphère (volume de sol soumis à l'influence de l'activité racinaire) varie selon les plantes, le sol et la teneur en polluants qui diffère généralement selon l'emplacement et la profondeur sur un même site. La rhizosphère a un effet protecteur sur le sol, mais elle est aussi l'habitat de nombreux micro-organismes, et d'invertébrés tels que les vers de terre ou d'autres invertébrés qui peuvent se contaminer dans le sol et exporter (bioturbation) les toxiques qu'ils ont accumulé dans le réseau trophique. Ce risque est à examiner au cas par cas, selon le site et les polluants considérés. Il peut être limité en limitant l'attractivité du site pour les prédateurs de ces espèces.

La phytostabilisation ne traite pas la pollution. Elle ne vise qu'à réduire, au moins provisoirement, la mobilité des contaminants.

La phytostabilisation peut en quelque sorte passivement contribuer à la décontamination dans le cas de polluants biodégradables ou « dégradables » dans le temps. Mais on parle de phytoremédiation si c'est la plante elle-même qui contribue à dégrader le polluant pour le métaboliser ou le stocker (la phytoextraction permettant alors l'exportation et le traitement des plantes qui ont bioaccumulé le toxique.

Sauf dans le cas de polluants rapidement dégradables, un sol phytostabilisé n'est en aucun cas un sol dépollué. Néanmoins, après un stade provisoire de stabilisation, d'autres plantes peuvent éventuellement aussi - à certaines conditions - contribuer à la dépollution, par des techniques de phytoremédiation. Sur les petites surfaces, la pose d'une bâche plastique, d'une étanchéité (type géomembrane) ou le traitement ex-situ du sol, ou sa mise en décharge contrôlée peuvent être plus efficaces et utiles. Sur les vastes surfaces, ou là où les moyens financiers manquent, la phytostabilisation, puis la phytoremédiation sont souvent moins coûteux que les procédés traditionnels de dépollution. Cette solution ne convient pas aux sols trop pollués, trop arides pour laisser vivre les plantes, et elle est moins efficace dans les zones soumises à de fortes pluies et inondations.

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Plante dépolluante

Des polluants intérieurs (les Composés organiques volatils ou COV) tels que le formaldéhyde, le monoxyde de carbone, le toluène, l'ammoniac et le benzène sont émis par les solvants des peintures, par le mobilier, par les cigarettes, les gazinières, etc. D'après le Dr William Wolverton, un spécialiste américain des sciences de l'environnement à l'emploi de la NASA, certaines plantes permettraient de réduire ces polluants grâce à leur métabolisme.

L'intérêt des plantes dépolluantes n'est donc plus à démontrer. Certaines sources préconisent de placer une plante dépolluante tous les 10 m² au sein d'un intérieur clos. Il ne faut toutefois pas négliger l'aération régulière et fréquente pour évacuer les polluants cités ci-dessus. Certaines cloisons ou peintures récentes vont être plus néfaste pour l'organisme humain que l'air urbain déjà pollué par les voitures, les gaz d'échappement et bien d'autres rejets toxique générés par l'homme.

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Source : Wikipedia