Accueil

DECONTAMINATION DE SOLS POLLUES PAR LA CHLORDECONE

http://www.brgm.fr/

Des essais de dépollution in situ, réalisés entre 2012 et 2014, permettent de valider sur le terrain la faisabilité technique de la décontamination des sols pollués à la chlordécone par réduction chimique en place (In Situ Chemical Reduction/ISCR).

es résultats obtenus permettent d’envisager à terme des actions volontaristes dans le cadre de la dépollution de points noirs ayant un fort impact pour les populations : cultures maraichères et vivrières, qualité de l’eau de consommation, aquaculture, etc.

 Parcelle de terrain sélectionnée pour les essais de dépollution par réduction chimique en situ. © BRGM

Chlordécone : Parcelle de terrain sélectionnée pour les essais de dépollution par réduction chimique en situ. © BRGM

Contexte 

La chlordécone (CLD), insecticide organochloré, a été utilisée aux Antilles en application sur le sol, pour lutter contre le charançon du bananier, de 1972 à 1978 puis de 1981 à 1993. Cet usage a engendré une pollution qui s’inscrit dans la durée, la demi-vie de la molécule chlorée dans les sols étant évaluée selon les auteurs entre 250 et 650 ans. Officiellement, environ 300 tonnes en  ont été utilisées aux Antilles. Le réservoir de la pollution par la CLD est constitué par les sols, d’où elle est susceptible d’être lessivée vers les eaux souterraines d’une part et entrainée vers les eaux superficielles (via les nappes souterraines ou directement par ruissellement), d’autre part. Par ailleurs, la CLD peut se transférer du sol vers les végétaux et dépasser les limites maximales de résidus (LMR) dans les parties comestibles de certaines cultures. Comme pour la plupart des composés organochlorés, le potentiel d’accumulation de la CLD tout au long de la chaîne trophique est important, avec des incidences rédhibitoires liées à la consommation de crustacés et de poissons. L’exposition humaine liée à la consommation d’aliments pollués par la CLD entraîne à long terme des effets délétères sur la santé : eau non "potabilisée", légumes, crustacés, poissons.

Depuis 1999, cette thématique inscrite à tous les PNSE (1 à 3) mobilise l’État et ses opérateurs, aux niveaux national et local. Depuis 2007, trois Plans Nationaux d’Action Chlordécone (PNAC) se sont succédé pour renforcer ces actions. Au travers de ses projets de recherche et d’appui aux politiques publiques, le BRGM participe sur plusieurs thématiques des PNAC sous différents aspects : cartographie des teneurs dans les sols, essais inter-laboratoires sur l’analyse de la CLD et de ses métabolites, suivi de la CLD dans les eaux souterraines, évaluation de la faisabilité de la dépollution des sols par procédés biogéochimiques et chimiques.

Objectif

En raison de la grande persistance et des impacts de la pollution à la CLD, le Ministère en charge de l’écologie et du développement durable a demandé au BRGM d’évaluer les différentes voies de dépollution des sols. La plus prometteuse s’avérait être un procédé de remédiation par réduction chimique en situ (In Situ Chemical Reduction/ISCR). Suite à une première phase d’évaluation favorable du procédé ISCR en laboratoire avec un sable de Fontainebleau puis avec des sols des Antilles, il devenait indispensable de passer à un pilote expérimental de terrain pour finaliser l’analyse de faisabilité de cette technique de dépollution.

Programme des travaux

Pour être transposable sur le terrain, le protocole de dépollution doit, d’une part, être en accord avec les pratiques agriculturales locales et, d’autre part, tenir compte des matériels disponibles aux Antilles. 

Mis à part les contrôles de la teneur en eau du sol, proche de la saturation, le protocole s’est avéré tout à fait applicable par la main d’œuvre agricole habituelle. Les autres actions nécessaires sont équivalentes à des labours et des ajouts d’engrais. Des labours sont notamment nécessaires pour engendrer des alternances de périodes oxydantes et réductrices. 

Les travaux se sont déroulés de 2013 à 2014, sur une parcelle de 1000 m2 de nitisol, objet d’une pollution moyenne de 0,7 ppm de CLD. Ces sols argileux (kaolinite, halloysite) peuvent être le support d’une production bananière ou de jardins familiaux. 

Cinq amendements ont été testés dans le cadre de la démarche de validation de l’efficacité de l’ISCR : le Daramend® (DRMD®) commercial standard, le Daramend® avec ajout de bagasse (résidu fibreux de la canne à sucre), limaille de fer métal ou fer zéro valent ( FZV) avec bagasse, FZV "grossier" (20 % < 50 µm), FZV « fin » (90 % < 50 µm). En plus du suivi des teneurs en CLD dans le sol et les eaux du sol au cours du traitement, des évaluations du transfert de la CLD vers des plantes comestibles croissant sur sol non traité et sol traité ont été menées, en collaboration avec le CIRAD et l’IRD

Épandage des produits nécessaires à l’ISCR sur la parcelle test. Daramend Bagasse.

Épandage des produits nécessaires à l’ISCR sur la parcelle test. Daramend Bagasse.

Épandage des produits nécessaires à l’ISCR sur la parcelle test. ZVI Tilling.

Épandage des produits nécessaires à l’ISCR sur la parcelle test. ZVI Tilling.

Épandage des produits nécessaires à l’ISCR sur la parcelle test. Motoculteur.

Épandage des produits nécessaires à l’ISCR sur la parcelle test. Motoculteur.

Résultats obtenus

Dans tous les cas, on observe une diminution des concentrations en CLD dans les sols et l’apparition de produits de transformation déchlorés. Les meilleurs résultats ont été obtenus pour le FZV fin, avec 64 – 68 % d’abattement de la concentration en CLD dans les sols, par déchloration de la molécule originelle et la formation de différents produits (17 identifiés à ce jour). 

Concernant la culture des plantes, les résultats ont été très concluants pour les radis, dont les teneurs en CLD dans les sols dépollués sont < LMR (limites maximales de résidus) alors qu’elles sont > LMR dans le sol témoin non dépollué. Pour la patate douce, seule la modalité FZV + bagasse, pour laquelle le rendement a été plus faible qu’avec les autres traitements, permet de baisser la teneur en-dessous de la LMR. Pour les concombres, des teneurs inférieures à 1 des 2 témoins sont observées dans les modalités DRMD seul et FZV + bagasse. 
 
De tels résultats sont encourageants et permettent d’envisager à terme des actions volontaristes dans le cadre de la dépollution de points noirs ayant un fort impact pour les populations : jardins familiaux, zones d’alimentation de captages d’eau potable, aquaculture, etc. 
 
Mais, pour mener à terme la démarche, outre une analyse socio-économique qui reste à faire, il apparaît nécessaire de lever un certain nombre de verrous autour des produits de transformation :
  • Synthèse d’étalons des métabolites identifiés pour permettre leur mesure précise ;
  • Suivi de leur devenir à travers la géosphère et la biosphère (sorption/désorption, infiltration, minéralisation, bioaccumulation) ;
  • Toxicologie et écotoxicologie. 
Une telle démarche ne peut être envisagée qu’à travers un projet pluripartite, étendu notamment au monde de la santé et de l’écotoxicologie.
 

Partenaires

MEDDE/DGPR/SPNQE
BRGM
CIRAD
IRD
 
 
 
 

 

Pages