Réhabilitation des sols pollués en éléments tracés par des amendements minéraux : faisabilité et durabilité d'après la mobilité des éléments et la phytotoxicité du sol

par Jolanda Boisson-Gruppen

Thèse de doctorat en Sciences biologiques et fondamentales appliquées

Sous la direction de Pierre Chassin.

Soutenue en 1999

à Vandoeuvre-les-Nancy, INPL .

mots clés

• Engrais et amendements
• Sols -- Décontamination
• Sols -- Pollution

Résumé

Nous avons testé l'hypothèse d'une diminution de l'exposition des végétaux aux éléments traces par une baisse de leur concentration en solution, suite à l'apport des amendements minéraux au sol. Six amendements ont été testés : grenaille d'acier (GA), béringite (B), leur combinaison (GAB), hydroxyapatite (HA) et deux oxydes de fer (maghémite: MH, magnétite: MN). Quatre sols étudiés sont issus de sites industriels pollués en métaux et en As, et un d'un site agricole pollué en As. Nous avons évalué l'effet des amendements sur la mobilité des éléments traces (extraction), leur accumulation dans la plante (vases de végétation et lysimètres), la phytotoxicité du sol (basée sur paramètres morphologiques et métaboliques du maïs) et l'échange isotopique d'As. Tous les amendements, sauf les oxydes de fer, diminuent les quantités de métaux extractibles et leur accumulation dans le maïs cultivé en vases de végétation. B, GAB et HA sont les plus efficaces et leur effet est généralisable. Cependant, l'accumulation dans la plante augmente parfois à cause d'un meilleur fonctionnement des racines. Tous les amendements (sauf HA) diminuent l'extractabilité d'As et son accumulation dans les plantules de maïs. En lysimètres (sol agricole pollué en As), GA, B et GAB diminuent l'accumulation d'As dans le maïs de 68, 48 et 77%. Cet effet est durable pendant au moins un an. Seuls GA et GAB diminuent l'accumulation dans le radis. La cinétique d'échange d'ions As montre que les amendements ne diminuent pas le stock d'As disponible. Ils diminuent la concentration en solution en ralentissant le transfert sol-solution. Pour le maïs, l'accumulation d'As est déterminée par la concentration en solution, pour le radis par la quantité rapidement échangeable. La phytotoxicité du sol diminue avec l'apport de B et GAB aux sols industriels et de GA et GAB au sol agricole. Leur apport diminue l'accumulation des éléments traces dans le maïs et B augmente celle des éléments nutritifs (Ca et K).

Titre traduit

Rehabilitation of trace element polluted soils by mineral additives : feasibility and sustainability based on the evaluation of element mobility and soil phytotoxicity

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