Elimination des métaux lourds présents dans les eaux usées par les macrophytes et l’étude de l’accumulation de ces métaux au niveau des organes de ces plantes

BADACHE, Sarra (2025) Elimination des métaux lourds présents dans les eaux usées par les macrophytes et l’étude de l’accumulation de ces métaux au niveau des organes de ces plantes. Doctoral thesis, Université Mohamed Kheider Biskra.

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Abstract

Le déversement des eaux usées dans le milieu naturel présente un problème préoccupant induisant ainsi la propagation des éléments chimiques tels que l’azote et le phosphore qui posent un problème d’eutrophisation et les métaux lourds qui posent un problème d’écotoxicité à cause de leur nature non biodégradable. La présente étude vise à mettre en évidence les potentialités des filtres plantés avec quatre espèces de macrophytes (Arundo donax, Phragmites australis, Typha latifolia et Cyperus papyrus), en évaluant leur capacité à éliminer les contaminants des eaux usées ; et en calculant les facteurs de bioaccumulation (FBA) et de translocation (FT). La méthodologie consiste à remplir les filtres avec des eaux usées brutes d'origines domestique et industrielle, puis à récupérer l'eau filtrée pour évaluer le taux d'élimination des contaminants en fonction d'un temps de séjour fixé. Après 15 jours de séjour, les macrophytes ont montré une capacité d'élimination significative de l'ammonium (98,7%), des nitrites (97,2%) et du phosphore (97,9%) des eaux usées domestiques, ainsi que les métaux lourds (plomb avec 97,5%, zinc avec 94,7%, cuivre avec 94,7% et fer avec 96,5%) présents dans les eaux usées industrielles. L’analyse statistique ANOVA a révélé un effet significatif du temps de séjour sur l'élimination des métaux lourds. Les FBA et FT calculés ont confirmé l'accumulation et la mobilité des métaux lourds dans les différents organes des plantes (racines, pousses et feuilles). Parmi les quatre espèces étudiées, les valeurs enregistrées de FBA>1 ont permis de considérer les plantes hyper-accumulatrices qui sont Arundo donax et Typha latifolia pour Pb, Cu et Fe, Phragmites australis pour Fe et Cyperus papyrus pour Zn et Fe. Le test du Khi-deux pour le FBA a révélé que la répartition des métaux lourds était homogène entre les différentes parties des plantes. Pour les métaux étudiés, les valeurs FT les plus élevées indiquent une bonne mobilité d’un métal dans les différents organes de la plante ; Pb, Cu et Fe présentent une bonne mobilité chez Phragmites australis et Fe chez Typha latifolia. Les résultats obtenus confirment l'efficacité de la technologie de phytoremédiation utilisant des macrophytes pour traiter les eaux usées dans la région de Biskra (Algérie). Ce processus de purification sert d’une technologie verte naturelle, économique et écologique pour le traitement des eaux usées en particulier et la décontamination et la préservation de l'environnement en général.

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