Avant la Journée mondiale de l’eau, de nouvelles études à l’Université Flinders fournissent des informations précieuses sur l’élimination des toxines des cours d’eau pollués et l’amélioration de la filtration dans les zones humides urbaines.
Une étude a trouvé une plante des zones humides capable de réduire les PFAS dans le sol et l’eau, et une autre a recherché une meilleure gestion du débit d’eau des zones humides urbaines pendant l’été.
Dans une expérience en serre, la première étude a trouvé une plante indigène des zones humides australienne commune capable de tolérer et de réduire les principales substances contaminantes perfluoroalkyles et polyfluoroalkyles (PFAS).
« Nous avons découvert que la plante des zones humides Juncus sarophorus a une tolérance élevée au PFAS et est capable de taux d’élimination globaux du PFAS compris entre 9 % et 11 % à la fois, ce qui pourrait être augmenté avec des lits de roseaux flottants dans la colonne d’eau. Elle est également efficace pour accumuler et le transfert de l’APFO et du PFHxS du sol vers une biomasse végétale aérienne », explique le Dr Ilka Wallis, hydrogéologue à l’Université Flinders, du Centre national de recherche et de formation sur les eaux souterraines, dont les recherches portent sur les polluants et la recharge des aquifères.
« Avec son taux de croissance élevé, cette plante semble être un candidat approprié pour la phyto-extraction des composés PFAS à chaîne courte, mais moins efficace pour éliminer le PFOS en raison des longues chaînes de ce composé et de sa capacité à être absorbé par les sols. »
Le PFAS a été détecté à l’échelle mondiale dans un large éventail d’environnements, il existe un besoin urgent de solutions de traitement curatif efficaces à l’échelle du terrain.
« La phyto-remédiation présente une stratégie de remédiation potentielle pour les PFAS qui permettrait une remédiation efficace et rentable à grande échelle », déclare le co-auteur et chercheur en santé environnementale, professeur à l’Université Flinders, Howard Fallowfield.
Dans un autre article de Science de l’environnement totalles chercheurs de l’Université Flinders sont retournés dans une zone humide construite de banlieue populaire pour mener des études approfondies sur l’efficacité de la filtration de l’eau par les plantes aquatiques existantes (macrophytes) et l’accumulation de contaminants à divers endroits pendant les mois d’été les plus chauds et les plus secs.
« L’évaluation spatiale de la zone humide d’Oaklands Park a été l’une des premières études sur les nutriments et les contaminants dans les macrophytes des zones humides artificielles en tant qu’indicateur de performance pour la fonctionnalité et la gestion des zones humides », a déclaré le professeur Fallowfield.
Les lits de roseaux et l’eau ont été analysés pour l’accumulation de nutriments et de contaminants in situ dans la zone humide alimentée par les eaux pluviales et le site d’assainissement de l’eau dans la banlieue sud d’Adélaïde, en Australie-Méridionale. Les macrophytes ont été prélevés sur 36 sites et l’eau sur 46 sites sélectionnés par une grille systématique en fonction de leur emplacement d’apport pour chaque site. Au total, 144 échantillons de tiges et de racines ont été contrôlés pour le carbone, l’azote et les éléments traces et 183 échantillons d’eau pour les mêmes éléments, l’ammoniac et le total des solides en suspension.
Les résultats ont montré des concentrations plus élevées de la chimie de l’eau mais une réduction de la santé des macrophytes et des solides en suspension provenant de la filtration par roseaux avec la distance de l’afflux alors que le débit d’eau ralentissait pendant l’été.
« Notre étude met en évidence la nécessité pour les gestionnaires des zones humides d’ajuster la conception, le débit d’eau et le contrôle de la végétation afin de mieux gérer les nutriments et les contaminants à distance de l’afflux, en particulier pendant les mois les plus secs », déclare Ph.D. candidat Nick Wilkins.
« Ces problèmes liés aux régimes d’écoulement affectent évidemment les performances de filtration de l’eau des macrophytes, qui peuvent être étudiées plus avant pour améliorer la santé et les performances des zones humides construites ailleurs dans le monde », a-t-il déclaré.
Une filtration et une élimination efficaces de l’azote, du carbone, du phosphore et des contaminants des eaux pluviales, des eaux de ruissellement agricoles et des eaux usées industrielles réduiront la gamme de polluants potentiellement nocifs rejetés dans les environnements environnants et amélioreront les techniques d’assainissement de la qualité de l’eau dans les zones humides artificielles vitales en milieu urbain et dans d’autres contextes récréatifs.
Jiawen Zhu et al, Juncus sarophorus, une espèce indigène australienne, tolère et accumule le PFOS, le PFOA et le PFHxS dans une expérience en serre, Science de l’environnement total (2022). DOI : 10.1016/j.scitotenv.2022.154184
Nicholas R. Wilkins et al, Évaluation des performances spatiales de la filtration sur lit de roseaux dans une zone humide artificielle, Science de l’environnement total (2022). DOI : 10.1016/j.scitotenv.2022.153060