Bibliographie & annexes
Présentation
En anglais
Auteur(s)
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Guillaume LOSFELD : Élève-Ingénieur à l'école polytechnique, Paris
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Vincent ESCANDE : Étudiant de master 2 à l'Université de la méditerranée, Marseille
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Thierry MATHIEU : Responsable du terrain d'expériences au Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive
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Claude GRISON : Professeur à l'Université de Montpellier 2 - Chercheur au Centre d'écologie fonctionnelle et évolutive – Labex CeMEB
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Les activités anthropiques sont à l'origine de la dispersion de polluants redoutables. Les biocides, tels que le parathion, et les métaux lourds, tels que le cuivre, sont des exemples très démonstratifs. Le parathion et ses dérivés sont de puissants insecticides et fongicides. En revanche, ils s'avèrent extrêmement toxiques pour toute forme de vie animale, et cela à cause de leur nature chimique ; ce sont des thiophosphates. Les sels de cuivre, sont des polluants persistants, très répandus, qui, à fortes concentrations, sont nocifs pour les mammifères et très toxiques pour les organismes marins. Pour la première fois, il est proposé de coupler deux stratégies innovantes et durables de dépollution minérale et organique. Des plantes aquatiques hyperaccumulatrices de cuivre sont utilisées pour phytoextraire des sels de Cu(II) dans des bassins mimant des zones aquatiques contaminées. La biomasse chargée en sels métalliques est ensuite transformée en catalyseur d'hydrolyse du parathion. Une étude par RMN 31P montre sans ambiguïté que les sels de cuivre d'origine végétale accélèrent la dégradation du parathion de façon univoque.
Human activities are the cause of dispersion of dangerous pollutants. Biocides, such as parathion, and heavy metals such as copper, are very demonstrative examples. Parathion and its derivatives are potent insecticides and fungicides. However, they are extremely toxic to all forms of animal life, and this because of their chemical nature, they are phosphorothioates. Copper salts are persistent and widespread polluants, which in high concentrations are harmful to mammals and highly toxic to marine organisms. For the first time, it is proposed to combine two innovative and sustainable strategies to remediate mineral and organic pollution. Aquatic hyperaccumulators of copper are used to phytoextract salts of Cu(II) in pools mimicking contaminated areas. Biomass loaded with metal salts is then transformed into a catalyst for hydrolysis of parathion. A 31P NMR study clearly shows that copper salts derived from vegetables accelerate the degradation of parathion unequivocally.
pollution, pesticide, phytoextraction, métaux lourds, chimie écologique, RMN 31P
phytoextraction, pollution, pesticide, heavy metals, ecological chemistry, 31P NMR
Domaine : Chimie écologique
Degré de diffusion de la technologie : Émergence | Croissance | Maturité
Technologies impliquées : Phytoextraction, catalyse chimique
Domaines d'application : Environnement, dépollution naturelle
Principaux acteurs français :
Centres de compétence : Centre d'Écologie Fonctionnelle et Évolutive de Montpellier, UMR CNRS 5175 ; Institut Européen des Membranes UMR 5635 ; Hydro Sciences Montpellier UMR 5569 ; Université d'Avignon et des Pays du Vaucluse ; INERIS (Institut National de l'Environnement et des Risques Industriels) ; Laboratoire de Géophysique Interne et Tectonophysique de Grenoble 2
Industriels : Phytorestore, de nombreuses agences de l'eau travaillent dans le domaine de l'épuration de l'eau par phytoremédiation ; Rhodia, catalyse chimique
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Conclusion
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2. Phytoextraction : une opportunité pour la chimie verte catalytique
La phytoremédiation est l'utilisation de plantes vertes vivantes pour réduire, éliminer ou contenir in situ des polluants dans les sols, l'eau, les sédiments ou l'air. Plusieurs procédés sont possibles :
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la phytoextraction : les polluants sont extraits par les plantes et stockés dans leurs tissus (feuilles ou racines) ;
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la phytostabilisation : elle consiste à recouvrir les sols par des espèces végétales capables d'immobiliser la pollution ;
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la phytostimulation : les exsudats racinaires favorisent le développement des microorganismes (bactéries et champignons) capables de biodégrader les polluants ;
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la phytodécomposition : les polluants sont transformés en composés moins toxiques ;
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la phytovolatilisation : les polluants volatils sont éliminés par évapotranspiration ;
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la rhizofiltration : une phytoextraction au niveau de la rhizosphère.
La phytoremédiation est une des rares solutions intéressantes de réhabilitation durable des sols et des zones aquatiques dégradés ou contaminés par les métaux lourds. Les phytotechnologies les plus étudiées sont la phytostabilisation, la phytoextraction ...
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Phytoextraction : une opportunité pour la chimie verte catalytique
BIBLIOGRAPHIE
-
(1) - GALLO (M.A.), LAWRYK (N.J.) - Organic phosphorous pesticides. - Handbook of pesticide toxicology, vol. 2, Chapter 16. Hayes Wayland and Laws Edward, Eds. San Diego, Academic Press, United States (1991).
-
(2) - Organisation sur l'interdiction des armes chimiques - Convention sur l'interdiction de la mise au point, de la fabrication, du stockage et de l'emploi des armes chimiques et sur leur destruction. - Organisation sur l'interdiction des armes chimiques, Paris (1993).
-
(3) - ALEXANDER (W.D.) - Systemic side effects with eye drop. - Quality Safety in Health Care, vol. 281, no 6273, p. 1359 (1981).
-
(4) - DAVISON (A.N.) - The conversion of schradan (OMPA) and parathion into inhibitors of cholinesterase by mammalian liver. - Biochemical Journal, vol. 61, p. 203-209 (1955).
-
(5) - GAGE (J.C.) - A cholinesterase inhibitor derived from O,O diethyl O-p-nitrophenylthiophosphate in vivo. - Biochemical Journal, vol. 54, p. 426-430 (1953).
-
...
EU pesticide database http://ec.europa.eu/sanco_pesticides/public/index.cfm
Rotterdam Convention – Share Responsibility (fév. 2011) [Online] http://www.pic.int/home_fr.php?type=t=86=50=86
US Department of Health and Human Services. (fév. 2011) Agency for Toxic Substances and Disease Registry [Online] http://www.atsdr.cdc.gov/
HAUT DE PAGE
Council Directive 91/414/EEC concerning the placing of plant protection products on the market lays down rules and procedures for approval of the active substances at EU-level and for the authorisation at Member State level of plant protection products (PPP) containing these substances
Salon Pollutec 2010 Lyon, 23e édition http://www.pollutec.com/
HAUT DE PAGE
Utilisation de plantes accumulatrices de métaux lourds pour la mise en œuvre de réactions chimiques, Brevet international CNRS déposé le 26 novembre 2009, no PCT/FR2009/052312 ;...
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