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Etude du transfert sol-plante-atmosphère des polluants organiques et métalliques sur le territoire du SAN Ouest-Provence

Etude du transfert sol-plante-atmosphère des polluants organiques et métalliques sur le territoire du SAN Ouest-Provence
Producteur(s) : IECP - Institut Ecocitoyen Pour la Connaissance des Pollutions
Type de producteur : Associations

Institut Ecocitoyen pour la Connaissance des Pollutions


Mémoire de stage, 2015


Fos-sur-Mer
Périmètre : Etude à périmètre élargi
Durée de l'étude : 6 mois
Thèmes : Biodiversité, Santé des populations, Sols
Mots-clés : Métaux
Type d'étude : Exploratoire
Étude du transfert sol-plante-atmosphère des polluants organiques et métalliques sur le territoire du SAN Ouest-Provence

Objectifs

Le territoire du SAN Ouest-Provence (OP) est situé à l'ouest du département des Bouches du Rhône et s'étend sur 350 km2 entre la Camargue, la mer Méditerranée, la plaine de la Crau, l'Etang de Berre et la vallée du Rhône. Ce territoire abrite la première zone portuaire de France et d'Europe du sud avec le bassin ouest du Grand Port Maritime de Marseille (GPMM). Il comprend de nombreux sites industriels depuis l'implantation de la ZIP en 1970. Les deux communes les plus proches de cette zone industrielle sont Fossur-Mer et Port-Saint-Louis-du-Rhône (PSL) comptant 25 000 habitants au total. En 2011, 62 sites industriels sont recensés à proximité des habitations à l'ouest de l'étang de Berre et douze sites présentant des risques d'accidents majeurs (explosion, émission de gaz toxiques, etc.) sont classés SEVESO comme ArcelorMittal, Air Liquide, ESSO ou encore Lyondell Chimie France. Les industries chimiques, pétrochimiques, sidérurgiques, métallurgiques ou de traitement de déchets émettent des polluants surveillés régulièrement : SO2, NOx, dioxines, éléments traces métalliques et métalloïdes (ETMM), hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) et composés organiques volatils (COV). De fait, l'activité industrielle, très représentée sur la zone, est l'un des principaux secteurs émetteurs de contaminants parmi ceux qui affectent la qualité des sols et des eaux en Europe. Ainsi, la contamination du sol par les ETMM et les polluants organiques est l'un des principaux problèmes environnementaux soulevant des préoccupations pour la santé humaine et les écosystèmes du fait de leurs effets cancérigènes et mutagènes sur les animaux et les humains. Cependant, bien que le sol fasse l'objet d'une réglementation en tant que bien et propriété foncière, la législation européenne ne parvient pas à dresser un cadre spécifique à la protection des sols. Ce projet a, ainsi, pour objectif de caractériser la qualité des sols cultivés et des végétaux produits sur le territoire du SAN OP et d'évaluer d'éventuels risques environnementaux ou sanitaires liés à la contamination des sols et à l'ingestion par l'homme de matrices contaminées. Cette étude s'organise autour de deux phases :

- La phase I a été réalisée de septembre à octobre 2014 sur cinq communes du territoire OP (Port-SaintLouis-du-Rhône, Fos-sur-Mer, Istres, Miramas et Grans, Cornillon-Confoux). Les objectifs de cette phase sont d'évaluer (i) la qualité des sols et des végétaux (laitues Batavia) sur ce territoire, (ii) l'exposition des jardins aux polluants métalliques et organiques, (iii) le risque sanitaire et les éventuelles sources de pollutions.

- La phase II a été réalisée d'avril à mai 2015 sur la commune la plus impactée selon les résultats de la première phase (Fos-sur-Mer). Les objectifs sont (i) d'identifier la capacité de bioaccumulation des végétaux pour les différents types de polluants et en fonction du type de végétal, (ii) de déterminer la part des voies d'absorption (foliaire/racinaire) des polluants chez les végétaux, et (iii) d'évaluer le risque sanitaire en cas d'ingestion de sols et de végétaux contaminés.

Ce rapport s'attache à répondre principalement aux objectifs de cette deuxième phase.


Étude du transfert sol-plante-atmosphère des polluants organiques et métalliques sur le territoire du SAN Ouest-Provence

Conclusion

La première phase de ce travail a porté sur la caractérisation de la qualité des sols et des végétaux du territoire SAN Ouest-Provence. Les résultats mettent en évidence une plus forte exposition des communes du sud de l'intercommunalité (Fos-sur-Mer, Port-Saint-Louis-du-Rhône), situées à proximité de la zone industrialo-portuaire (ZIP), à la pollution métallique et organique (HAP, PCB, dioxines). Ainsi, la commune de Fos-sur-Mer a été choisie pour étudier l'influence des voies d'absorption et du type de légumes sur les teneurs en ETMM mesurées chez les végétaux. L'exposition racinaire plus ou moins importante de laitues a mis en évidence que l'absorption racinaire semble être responsable des apports en ETMM les plus importants au sein du végétal et que, comparativement, la voie foliaire est faible. Cependant, les prélèvements racinaires et foliaires sont dépendants du type de végétal, du métal et de l'exposition des parties aériennes et racinaires aux polluants. L'analyse par ICP-MS des différents tissus végétaux de légume-feuilles, de légume-racines et de légume-fruits permet de conclure sur le comportement des ETMM au sein de ces végétaux. Ainsi, le légume-racine est capable de transférer les ETMM, et en particulier les plus toxiques, vers ses parties aériennes. De plus, la tubercule de ce légume a une biomasse importante induisant une dilution biologique des ETMM. Au contraire, les fèves ont de bonnes capacités de séquestration des ETMM dans leurs racines limitant ainsi la contamination de leurs fruits en cas de pollution du sol. Quant aux laitues, le stockage foliaire est prépondérant pour les éléments Cd, Cr, Cu, Fe et Zn contrairement aux autres ETMM qui le sont dans les racines. Globalement, le légumefeuille bioaccumule plus d'éléments dans ses parties consommables que les autres légumes. Ainsi, le risque sanitaire lié à la consommation de légumes potentiellement contaminés est faible de par la capacité du végétal à séquestrer (salade et fève) dans les racines ou à transférer dans les parties aériennes dans le cas des tubercules. Il en ressort que les teneurs totales en Cd et Pb sont inférieures à celles de la réglementation, même dans le cas des laitues cultivées sur un sol fortement pollué. Pour les autres ETMM, les doses journalières d'exposition montrent que, même en cas de fortes contaminations du sol, la consommation de laitues cultivées sur ce dernier ne présente pas de risques sanitaires au même titre que l'ingestion de salades cultivées sur sol peu impacté. Enfin, les DJE sont plus élevées dans le cas d'ingestion de sols et de poussières que lors de la consommation de légumes contaminés induisant ainsi un risque sanitaire plus élevé. Néanmoins, le prélèvement, la mobilité et l'accumulation des ETMM varient également entre les différentes variétés d'une même espèce végétale. Ainsi, pour pouvoir extrapoler ces résultats, il serait utile d'étudier les variabilités intra-espèces. Ce travail pourrait être complété par l'étude des mécanismes de bioaccumulation et stockage des polluants organiques (PCB, dioxines/furanes, HAP). Par ailleurs, il pourrait s'avérer intéressant d'étudier les modes d'absorption et de stockage des différents types de végétaux dans différentes conditions d'exposition foliaire ou racinaire.

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