Mise au point de procédés pour le traitenement ex-situ par phyto-remédiation des sols contaminés en hydrocarbures pétroliers et/ou en métaux

Le traitement biologique ex-situ à grande échelle des sols moyennement contaminés (niveau B-C, normes MDDELCC) représente un marché à fort potentiel au Québec (notamment pour les contaminations mixtes hydrocarbures/éléments traces, ET). Plusieurs centaines de terrains cibles sont répertoriés représentant plusieurs millions de m3 de sols contaminés (1). Le procédé industriel de traitement ex-situ le plus couramment utilisé depuis une trentaine d'années est la bioventilation (50% des sols traités au Québec). Aucun procédé n'utilise encore les plantes comme vecteur actif dans la dégradation des contaminants (principe de la phyto-remédiation) ex-situ. Certains végétaux phytoremédiateurs possèdent en effet la capacité d’accumuler des ET et de favoriser la dégradation de la plupart des hydrocarbures, soit directement, soit indirectement en stimulant l'activité microbienne du sol via la sécrétion d'exsudats racinaires. Nous proposons de mettre au point un nouveau bioprocédé de traitement ex-situ de sols moyennement contaminés combinant diverses approches développées par les chercheurs de ce projet au cours des dix dernières années. Ce bioprocédé, qui intègre des plantes et des microorganismes, sera mis à l’essai sur un site de démonstration basé à Neuville. Pour la composante plante, l'accent sera mis sur l’utilisation d’une technique de propagation et d’implantation développée par notre équipe qui permet de mettre en place une végétation à croissance rapide « agressive » (saules) qui développe un système racinaire important, apte à dégrader ou extraire efficacement les contaminants problématiques. Divers cultivars (sous forme de microboutures) seront utilisés tant pour le traitement de sols contaminés que pour favoriser le développement d’une flore microbienne efficace pour la remédiation des sols. Pour la composante microbienne, nous nous concentrerons sur certains microorganismes du sol connus pour établir des relations mutualistes avec les plantes et promouvoir leur croissance (seront inoculés avec les microboutures mélangées à du compost) et sur le microbiome, naturellement présent dans les sols contaminés, qui joue un rôle actif dans la dégradation des contaminants organiques et qui sera stimulé par des interventions culturales. Nous testerons plusieurs combinaisons génotypes végétaux /microorganismes dans une variété de sols et de contaminants ainsi que l'impact de différents intrants connus pour stimuler l’activité microbienne du sol. La mise en place de dispositifs rigoureux permetta la validation statistique des résultats. La composition, la stabilité et la performance relative des éléments constitutifs du procédé seront analysées via des outils de métagénomique/- transcriptomique (analyse des populations microbiennes et végétales effectivement recrutées et actives dans le processus de dégradation), de mesure de biomasse produite et de suivi des contaminants dans le sol et les plantes.