des études ont démontré le rôle joué par plusieurs espèces de plantes de marécage dans le processus d’épuration, ainsi que l’efficacité des filtres plantés dans cette écotechnologie.
II.3.1.Les plantes aquatiques :
II.3.1.1.Le Carex :
Le nom Carex vient du grec kairo («je coupe») et s’explique par le bord coupant de ses feuilles. Communément appelées laîches, les carex se développent dans des lieux humides. Les laîches sont des plantes à feuilles rigides et étroites à tiges de section triangulaire (Figure. II.01). C’est une plante très décorative pour les bassins de jardin. On la retrouve le long des étangs ou des mares. Associées à d’autres plantes, les carex peuvent être utilisés dans la phytoépuration. Cette plante herbacée s’associe très bien avec des espèces à feuillage plus ample.[1].
Figure.II.01 : Le Carex
II.3.1.2.Le roseau :
C’est la plante filtrante la plus utilisée au monde pour dépolluer les eaux usées soit sous forme de filtre alluvionnaire végétalisé ou sous forme de bassin planté. Un filtre alluvionnaire est un type de barrage qui empêche les matières polluantes de le traverser et, ainsi, les emprisonnent. Un bassin planté est une technique d’épuration par cultures fixées de bactéries sur support (ou massif) végétalisé. En transportant de l’oxygène pur dans ses rhizomes (la partie souterraine et parfois subaquatique de la tige de certaines plantes vivaces), le roseau est très performant pour traiter les charges organiques
(Figure. II.02).
Figure. II.02:Le roseau
Aujourd’hui, il est utilisé pour traiter les boues urbaines.
II.3.1.3.Le saule :
C’est une plante idéale pour la phytoremédiation et la phytorestauration. Ses racines structurent le sol et favorisent la dégradation des polluants. Aussi, elle est souvent utilisée pour laphytœxtraction des métaux lourds (dépollution des sols). De plus, elle permet l’évapotranspiration des effluents pour éviter les rejets à l’extérieur d’un site traité (Figure. II.03).
Figure. II.03 : Le saule
II.3.1.4.Le papyrus :
Le papyrus (Cyperus papyrus)est une plante qui pousse notamment sur les rives du Nil et de son delta. Il est constitué d’une tige ligneuse de section triangulaire supportant des feuilles disposées en étoile à son sommet (Figure. II.04). Cette plante peut atteindre plusieurs mètres de haut. [2]
L’utilisation du Papyrus pour le traitement des métaux lourds dans les eaux usées a montré une capacité non négligeable dans la rétention des métaux spécialement pour le Cu, Zn et Fer.
Figure. II.04:Le papyrus
II.3.1.5.Le tamarix :
Le tamaris est un magnifique arbuste touffu s’élevant sur 5 mètres de hauteur et s’étalant sur autant de mètres, voire plus. De port buissonnant, parfois pleureur (Tamarixparviflora), son feuillage caduc et vert est formé de petites feuilles molles en forme d’écailles. Le grand intérêt du tamaris réside dans sa floraison abondante (Figure. II.05).
Figure. II.05:Le tamarix
Les nombreuses fleurs sont généralement de couleur rose plus ou moins foncé, mais le tamaris d’été ‘Hulsdonk White®’ nous gratifie de merveilleuses fleurs blanches. Petites, elles sont regroupées en grappes, ressemblants à de longs épis lâches et retombants. Le tamaris peuvent être utilisées dans la phytoépuration.
II.3.2.Les plantes choisis :
L’apparition des plantes hyperaccumulatrices, absorbent et accumulent en grandes quantité des ions métalliques. Ainsi que plusieurs plantes aquatiques qui s’adaptent mieux au climat méditerranéen et les zones arides et semi- aride ont montré une grande capacité vis-à-vis des eaux usées domestiques et industrielles.
Dans notre présente étude on s’intéresse à l’élimination du zinc par les plantes aquatiques. Noter choix s’est basé sur les Phragmites Australis et le Typha latifolia.
II.3.2.1.Les Phragmites Australis :
a- Définition et caractéristiques :
Le roseau commun (Phragmites australis Trin. ex Steud) est une plante vasculaire de la famille des graminées (Poaceae ). Cette plante vivace peut atteindre une grande taille (plus de 6 m) et former des colonies mono spécifiques particulièrement denses pouvant contenir jusqu’à 325 tiges par mètre carré. Les tiges, dont le diamètre varie de 4 à 10 mm, sont produites chaque printemps, mais elles meurent à la fin de l’automne (figure II.06). Elles demeurent toutefois érigées en hiver, et ce n’est qu’au printemps suivant qu’elles s’affaissent progressivement sur le sol et forment une litière qui peut atteindre plusieurs centimètres d’épaisseur et qui est lente à se décomposer. Les tiges sont surmontées d’une panicule (inflorescence) plus ou moins touffue selon le génotype en présence. (Haslam, S.M. 1972)
Figure. II.06 : Phragmites Australis
De façon générale, cette plante de la famille des Graminées occupe les lieux ouverts, privilégiant les sols humides comme les marais, les rivages et les fossés. Sa propagation par fragments de rhizome dont la croissance est abondante favorise l’envahissement rapide de cette plante sur les sols remaniés. Le Phragmite commun s’adapte facilement aux périodes d’inondation et d’assèchement et tolère de grands écarts de température. Par conséquent, cette plante envahissante est très agressive et très résistante.
b- Utilisations des Phragmites Australis dans La phytoépuration :
L’objectif de l’étude mené par Tiglyene S,. et al (2005), est de mettre en évidence les potentialités du Phragmites australis à épurer l’effluent du tannage riche en Chrome sous un régime d’écoulement vertical. L’intérêt est porté plus particulièrement sur la comparaison d’un pilote planté par Phragmites Australis avec un pilote non planté. La présence de Phragmites Australis assure une porosité suffisante pour la percolation des eaux en traitement. Grâce à son système racinaire, Phragmites australis permet d’augmenter la conductivité hydraulique du pilote. Cette plante assure un bon abattement de la DCO totale (74 %) par comparaison au sol non planté (60,5 %).Malgré le temps de séjour plus court dans le lit à Phragmites, on obtient un abattement du Chrome total (= 99 %) comparable à celui du sol non planté où le temps de séjour est trois fois plus important.
Les résultats obtenus dans cette étude permettent de confirmer la performance globale des systèmes à macrophytes à traiter les rejets de tannage au Chrome sous climat aride et sous les conditions expérimentales adoptées.
Alors que l’étude réalisée par Valérie G et al, (2004), a permis de mettre en évidence l’efficacité du filtre planté de roseaux pour le traitement des eaux pluviales (système décanteur + filtre). Malgré la grande variation des concentrations, liée à la nature même des eaux de ruissellements de voiries, et des incertitudes, liées au mode de prélèvement, les abattements de pollution ont toujours été significatifs avec des rendements moyens très satisfaisants, égaux voire supérieurs à ceux observés pour d’autres techniques (marais artificiels, filtres à sable…) et variants, suivant les paramètres de : 78% pour le Zinc, 81% pour le Plomb et 25% pour le Cadmium .
II.3.2.1. Typha latifolia :
a- Définition et caractéristiques :
Classification :
Règne Plantae
Sous-règne Tracheobionta
Division Magnoliophyta
Classe Liliopsida
Sous-classe
Commelinidae
Ordre Typhales
Famille Typhaceae
Genre Typha
Typha Latifolia (massette à larges feuilles) NOMS COMMUNS :Quenouille, Roseau de la Passion, Canne de Jonc, Jonc de la Passion, Pu huang, Massette à feuilles étroites.[3]
Typha Latifolia forme des grosses touffes très denses. Les tiges florifères (portant les fleurs) sont un peu plus courtes que les feuilles. Les feuilles sont larges de 2 à 4 cm, longues parfois de plus de 2 m. Elles engainent la base des tiges et sont alternes sur deux rangs. Les fleurs sont formées de 2 épis longs chacun de 10 à 20 cm et non espacés. Au-dessus, l’épi mâle est de couleur paille ; en dessous l’épi femelle est cylindrique et de couleur fauve. Les fruits sont des akènes Le rhizome immergé forme des racines rampantes qui permettent à cette plante de coloniser rapidement de grandes surfaces. Taille de 1 à 3 m.(figure II.7)
Figure II.07 : Typha Latifolia
a) Utilisations des Typha latifolia dans les phytoépuration :
L’objectif de l’étude présentée par Manios et al. (2003) est l’élimination des métaux lourds étudiés à partir d’une eau métallifères solution par les plantes latifolia Typha. Quatre groupes ont été irrigués avec une solution contenant différentes concentrations de cuivre, de nickel et de zinc. À la fin des dix périodes de deux semaines d’expérimentation, les montants de ces trois métaux retirés de l’irrigation solution ont été considérables. Le montant total des métaux enlevés par les plantes était considérablement plus petite que celle du substrat, en raison principalement de la biomasse petit développement. Un seul facteur test ANOVA (niveau de 5%) ont indiqué que l’accumulation dans le concentration de métaux dans les racines, les feuilles et les tiges est due à l’utilisation d’une solution d’eau et non métallifère des métaux préexistants dans le substrat.