Constellation, le dépôt institutionnel de l'Université du Québec à Chicoutimi

Résumé

Le problème des sols contaminés est aujourd'hui très préoccupant pour les pays industrialisés. En janvier 2001, le Ministère de l'Environnement et de la Faune du Québec dénombrait un total de 5125 terrains contaminés sur son territoire. Les métaux lourds forment la troisième catégorie de contaminants les plus courants dans ces terrains. Récemment, la valeur de plantes accumulatrices de métaux a été reconnue pour la restauration de l'environnement et a donné naissance à une nouvelle technologie, la "phytorestauration". Toutefois, la recherche doit être poursuivie au niveau de l'augmentation de l'assimilation des métaux lourds par la végétation. Or, c'est principalement à ce niveau qu'intervient le rôle des champignons mycorhiziens. Ces champignons microscopiques, qu'on retrouve naturellement dans le sol, s'associent aux racines des plantes et forment un réseau mycélien (hyphes filamenteux) très élaboré dans le sol. Le but principal de ce projet de recherche et développement est d'étudier l'impact de la colonisation mycorhizienne appliquée à la phytorestauration des sols contaminés aux métaux lourds (As, Se, Zn, Pb, et Cd). Des expériences en milieux contrôlés (serre et in vitro) ont été menées en parallèle à des essais sur le terrain. Des variations interspécifiques existent entre les endomycorhizes vis-à-vis la translocation des métaux dans la végétation. Des expériences en serre ont montré que l'extraction de métaux (Zn, Cd, As, et Se) est généralement plus élevée dans les plantes colonisées par Glomus intraradices que dans les plantes contrôles noncolonisées, dépendamment de la concentration du métal dans le sol et selon qu'il interagit avec d'autres métaux. Toutefois, l'extraction des métaux par les graminées colonisées atteint un plateau après une période de deux mois. Dans les expériences in vitro, les métaux essentiels (zinc) et non-essentiels (cadmium) sont séquestrés par les hyphes endomycorhiziens extraradiculaires et transférés aux racines. De plus, en présence de métaux lourds sous une forme carbonatée non-disponible aux plantes, les hyphes endomycorhiziens peuvent changer le zinc et le cadmium dans une espèce soluble dans l'eau et biodisponible. Finalement, la végétation récoltée sur un site en phytorestration est une matière résiduelle fertilisante qui peut être compostée pour donner un compost qui répond aux critères de catégorie C2, i.e. qui n'a aucune restriction quant au lieu de son utilisation. Les plantes récoltées peuvent aussi être incinérées à basse température (500°C) pour ensuite recycler les métaux concentrés dans les cendres par des techniques de chélation ou en les acheminant vers les fours des fonderies de métaux à titre de minerai.

Mots clés: Sols contaminés, Métaux lourds, Arsenic, Cadmium, Plomb, Sélénium, Zinc, Phytorestauration, Champigons mycorhiziens à arbuscules. Modes de disposition.