Phytostabilisation des sols contaminés en métaux lourds par industrie d extraction de Cu

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Alexis Brousseau
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1 Phytostabilisation des sols contaminés en métaux lourds par industrie d extraction de Cu à Lubumbashi Ngoy Shutcha M1, Kamengwa Kissi C1, Mpundu Mubemba M1, Colinet G2, Faucon MP3, Mahy G4, Visser M5, Ngongo Luhembwe M1, Meerts P6 Faculté des Sciences Agronomiques, Université de Lubumbashi, Laboratoire de Géopédologie, Université de Liège Gembloux ABT Institut Polytechnique LaSalle-Beauvais Laboratoire d Ecologie, Université de Liège Gembloux ABT Laboratoire d Ecologie du Paysage et des Systèmes de Production Végétales, Université Libre de Bruxelles Laboratoire d Ecologie Végétale et Biogéochimie, Université Libre de Bruxelles

Géopédologie, Université de Liège Gembloux ABT Institut Polytechnique LaSalle-Beauvais Laboratoire d Ecologie, Université de Liège Gembloux ABT Laboratoire d

2 Fonderie de Cu et pollution des sols à Gécamines/Penga Penga SO2, Cu, Co, Pb, Zn, etc Gécamines/Penga Penga

3 Fonderie de Cu et pollution des sols à Gécamines/Penga Penga Cu, Co, Zn, Pb, Cd >>>> au sol normal: Cu ( mg/kg vs 220 forêt claire)

4 Exposition humaine aux métaux lourds

5 Exposition humaine au métaux dans le Haut-Katanga Eléments Zone non Proximité usine Norme minière ou mine Arsenic 3,15 17,8 8,24 Cadmium 0,18 0,75 0,20 Cobalt 1,34 15,7 0,36 Uranium 0,0003 0,028 0,008 Tiré de Banza et al., 2009 Co : 50 fois supérieure par rapport à la norme! Il faut réhabiliter le site!!!

0,75 0,20 Cobalt 1,34 15,7 0,36 Uranium 0,0003 0,028 0,008 Tiré de Banza et

6 La phytostabilisation Plantes tolérantes + amendements pour réduire la dispersion des métaux dans l environnement

7 La phytostabilisation Caractéristiques des plantes Tolérante également à la sécheresse, acidité, salinité, etc. Vivace: couverture permanente Croissance rapide Système racinaire dense Faible accumulation dans les parties aériennes

etc. Vivace: couverture permanente Croissance rapide

8 La phytostabilisation

9 Flore cupricole du Katanga: Source de plantes pour la phytoremediation Flore cupricole du Katanga Communautés végétales originales ± 550 espèces tolérantes Colline cuprifère Patrimoine génétique katangais 32 endémiques du Katanga Forêt claire Utilisation en réhabilitation des sols contaminés!

tolérantes Colline cuprifère Patrimoine génétique katangais 32 endémiques

10 Objectifs du travail Potentialités de 3 graminées cupricoles en conditions de contamination artificielles Faisabilité de phytostabilisation in situ

11 Essais au jardin expérimental Microchloa altera Monocymbium ceresiiforme 2500 mg Cu /Kg: Parcelles non amendées Parcelles amendées avec du compost (45, 225 t/ha) Parcelles amendées avec du calcaire (2, 10 t/ha) Cynodon dactylon Quatre années de culture:

amendées avec du compost (45, 225 t/ha) Parcelles amendées avec

12 Influence des amendements sur la concentration en Cu dans le sol 800 Cu concentration (mg kg -1 ) Sans amendement 45 t compost/ha 2 t calcaire/ha 225 t compost/ha 10 t calcaire/ha Calcaire plus efficace sur la réduction de la mobilité du Cu Stabilité de la concentration en Cu avec les plus fortes doses d amendements

compost/ha 10 t calcaire/ha 0 2007 2008 2009 2010 Calcaire plus efficace sur la réduction

13 Taux de survie (%) Microchloa Sans amendement 45 t compost/ha 2 t calcaire Survie des plantes Taux de survie (%) Monocymbium Sans amendement 45 t compost/ha 2 t calcaire

des plantes Taux de survie (%) 90 80 70 60 50 40 30 20 10 0

14 Concentration en Cu dans les feuilles Sur sol contaminé: plus faible accumulation de Cu dans les parcelles chaulées Plus faible accumulation dans les feuilles de Microchloa

15 Expérimentations in situ Influence des amendements sur la recolonisation spontanée Mise en culture de Microchloa

16 1. Influence des amendements sur la recolonisation spontanée 3 Compost: 0, 45, 225 t ha-1 4 Calcaire: 0, 2,5, 5 et 10 t ha-1 6 blocs 72 parcelles de 1 m² Mesures ph, Matière organique et P Cd, Cu, Co, Mn, Pb, Zn Richesse spécifique et recouvrement

ha-1 6 blocs 72 parcelles de 1 m² Mesures ph, Matière

17 Cuivre 1.1. Influence des amendements sur le sol Réduction de la mobilité du Cu Phosphore Amélioration de la fertilité du sol

18 1.2. Couverture végétale Parcelles amendées avec 225 t de compost/ha Parcelles non amendées avec 225 t de compost/ha

19 1.3. Evolution saisonnière de la couverture végétale Bulbostylis Setaria Celosia Microchloa Microchloa

20 Mise en culture de Microchloa in situ 72 parcelles de 1 m²: 6 blocs de 12 parcelles Calcaire: 0, 2,5, 5 et 10 t/ha Compost: 0, 45, 225 t/ha 16 plants par m² Transplantation le 15 Novembre 2009

21 2.Miseenculturede Microchloa insituàgcm/pp Octobre 2009

22 2.Miseenculturede Microchloa insituàgcm/pp Janvier 2010

23 2.Miseenculturede Microchloa insituàgcm/pp Juin 2010

24 Conclusion générale et perspectives Phytostabilisation possible à GCM/Penga Penga Plante Combinaison d amendements

25 Néanmoins, Contraintes techniques Pépinière de production de matériel de propagation Approvisionnement de la matière organique Suivi des expériences in situ

26 Conclusion générale et perspectives Remédiation au niveau paysager (quartier): Décapage couche superficielle dans les jardin potager dans les parcelles d habitation, Pelouse à Microchloa dans les terrains vagues Installation d arbres coupe-vent Collaboration pouvoir public- secteur privé-populations locales Code minier

27 Merci!

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