logo institut

L’Institut primé par Wikimedia France pour ses photos


Lors des travaux sur le terrain et en laboratoire, de nombreuses photographies sont prises par l’équipe de l’Institut Ecocitoyen pour des raisons scientifiques ou d’illustration. Cette année, la section française de Wikimedia, qui héberge l’encyclopédie libre Wikipedia, a choisi, parmi 467 clichés engagés dans le concours " Wiki Science Competition 2019 ", de primer deux photos de l’Institut dans la catégorie " L’humain et la science ". La première montre un prélvement de lichens, et se classe même Vainqueur National ! La seconde, prise dans le cadre du projet FOS-SEA, est finaliste du 3ème prix. Les deux images sont ainsi sélectionnées pour participer à la version internationale du concours ! A voir ici.


Toutes les actus

L'institut

L'Institut écocitoyen est une association dont les missions principales sont l'acquisition de connaissances scientifiques autour des questions sanitaires et environnementales, la transmission de ces savoirs et l’organisation d’actions de surveillance et de protection de l’environnement. Pour la première fois, citoyens, élus, industriels et scientifiques collaborent à un projet commun à l'échelle d'un territoire.

SOL / PLANTE 2: Étude du transfert sol-plante-atmosphère des polluants organiques et métalliques

Après une première phase d’étude qui a porté sur une espèce végétale (salade) cultivée dans les 6 communes du Territoire Istres-Ouest-Provence, la seconde phase de l’étude transfert sol/plantes, s’est orientée sur différents types de végétaux cultivés en un même lieu : Ecole Gérachios à Fos-sur-Mer. L’objectif était de connaître les voies d’exposition des différents types de végétaux et de déterminer leur capacité d’accumulation et de stockage.

Points Clés

  • - Apporter des connaissances sur la qualité des sols et des végétaux issus de jardins et potagers urbains afin d'évaluer les avantages et les risques sanitaires potentiels qu'induit le jardinage au sein de zones urbanisées et industrialisées.
  • - Etudier l’influence du type de végétal et des voies de transfert (racinaire ou foliaire) sur la bioaccumulation des polluants dans les végétaux.
  • - Etude réalisée sur la commune de Fos-sur-Mer.


Résultats

Présentation des sols de cultures


En toute logique, la qualité des sols par rapport à leurs teneurs en métaux et métalloïdes, excepté pour aluminium (Al) et nickel (Ni), va décroissant dans l’ordre suivant : S1 > S2 > S3. Dans le cas du Ni, la teneur la plus importante est mesurée dans le sol S2.

En lien

La première phase de l’étude du transfert des polluants des sols vers les plantes a produit des résultats explicites sur la répartition spatiale des contaminations.

Qualité de l’air et exposition atmosphérique

En moyenne, sur la totalité de la période de relevés atmosphériques, les particules proviennent pour 20 % du temps par vent d'ouest et nord-ouest, caractéristique du mistral largement dominant dans la région. Le deuxième vent dominant au cours de la période de culture est le vent de sud-est, marin, présent environ 10 % du temps sur la totalité de la période. La Figure 6 indique que le vent du sud-ouest, qui ne représente que 5 % de la fréquence du vent, est à l'origine d'apports importants de particules (Nt supérieur à 15 000) indiquant une source de pollution proche. De même, les vents de sud-est, non dominants sur la période, excepté sur les deux premières quinzaines, apportent une quantité importante de particules. Ces observations semblent indiquer l'influence de la ZIP de Fos située au sud-ouest du site d'étude et du complexe pétrochimique de Martigues-Lavéra, situé au sud-est. La représentation du nombre de particules en fonction de la direction et de la force du vent, confirme que la ZIP de Fos pourrait être à l'origine de la majorité des particules prélevées à l’école Gérachios de Fos-sur-Mer.

Profils de sols

Les concentrations des PM2,5 en métaux et métalloïdes les plus importantes sont mesurées pour le fer (Fe), l'aluminium (Al), le zinc (Zn) et le chrome (492, 131, 51 et 22 ng/m³ respectivement). Les mêmes résultats sont observés pour la Jauge Owen, qui échantillonne les particules grossières (5-10 μm). Selon la somme des métaux, la plus faible exposition est mesurée lors de la première moitié d'avril (68 ng/m³), et la plus forte exposition est observée lors de la dernière semaine de mai (126 ng/m³) dominée notamment par l'Al et le Fe. D’importantes émissions de Zn ont été mesurées en avril. Les taux importants en Al et en Fe semblent confirmer l'impact de la ZIP de Fos et notamment de l'industrie sidérurgique et des scories.

Une exposition atmosphérique importante a été constatée en HAP et notamment pour :

  • Benzo(b)fluoranthène (B[b]F) - principales sources : raffinerie, cokerie, trafic automobile.
  • Fluoranthène (F) - principales sources : trafic, incinérateur de déchets, raffinerie…
  • Benzo(a)pyrène (B[a]P) inférieure à 1ng/m³ mais concentration en moyenne supérieure à Paris (0,17 ng/m³).

Focus technique

3 types de végétaux ont été définis : légumes à feuilles (salade), tubercules (radis), légumes à fruits (fèves). Des plants âgés de 15 jours ont été mis en culture, pendant 7 semaines, soit en pleine terre (sol S2 - transfert foliaire et racinaire) soit en pot avec du terreau protégé (sol S1 - transfert foliaire). Enfin, des légumes ont également été cultivés en pot, toujours sur le site de l’école de Gérachios, mais avec de la terre provenant d’un site industriel pollué (sol S3). L’arrosage a été réalisé de façon similaire pour l‘ensemble des plants, en fonction des besoins spécifiques de chaque type de légume. Afin de connaître avec précision la nature et la quantité des polluants atmosphériques auxquels ont été soumis les plants, le site a accueilli le dispositif mobile de mesures atmosphériques de l’Institut, équipé d’un préleveur de particules sur filtres, d’un compteur de particules ultrafines et d’une station météo. Des jauges OWEN ont également été implantées, afin de recueillir les apports atmosphériques de poussières sédimentables et de dépôts humides lors des épisodes de pluies notamment.

Cette étude repose sur quelques notions fondamentales absolument nécessaires pour comprendre les résultats présentés ci-après :

  • Facteur de bioaccumulation (FB) : Evaluation de la capacité de bioaccumulation des végétaux. Il s’agit du rapport des concentrations mesurées dans le végétal sur les concentrations mesurées dans le sol. Un FB supérieur à 1 indique que le composé considéré est plus concentré dans le végétal que dans le sol, il permet de définir la capacité de bioaccumulation d’une espèce végétale pour le composé considéré.
  • Facteur de translocation (FT) : Détermination de la répartition des composés dans un végétal entre les structures racinaires et foliaires. Il est calculé à partir des concentrations mesurées dans les feuilles sur les concentrations mesurées dans les racines. Un FT supérieur à 1 indique que le composé considéré est majoritairement stocké dans les feuilles.

Bioaccumulation dans les végétaux cultivés

Profils de sols Légume feuille (salade) : quelle que soit l’exposition (racinaire ou foliaire), un stockage dans les racines est observé pour de nombreux métaux excepté le cadmium, le chrome, le cuivre, le zinc et le fer. Concernant les organochlorés, les dioxines-furanes sont majoritairement stockées dans les racines. Les PCB, absorbés préférentiellement par la voie foliaire, sont répartis de façon assez homogène entre les racines et les parties consommées du végétal, cette répartition étant fonction du nombre de chlore.
Légume fruit (fève) : la majorité des métaux sont stockés dans les racines excepté le cuivre, le molybdène et le zinc, des oligoéléments, stockés préférentiellement dans le fruit ou la feuille car utilisés dans le métabolisme de la plante. Les polluants organiques, absorbés principalement par voie foliaire, sont préférentiellement stockés dans les parties aériennes, principalement les feuilles. Une accumulation des furanes, polluant cancérogène probable (EFSA, 2007) notamment émis par l’activité industrielle, est observée dans le fruit.
Légume racine (radis) : La tubercule étant la partie consommée de la plante, la majorité des polluants organiques et métaux sont stockés dans les feuilles exceptés pour l’arsenic et pour les PCB indicateurs à fort poids moléculaire.

L’absorption et le stockage des polluants dans les végétaux cultivés sont donc dépendants du type de plante et du polluant considéré. Les PCB sont préférentiellement stockés dans la partie aérienne, ce qui met en évidence la prédominance de la voie foliaire dans l'absorption des PCB. Pour les dioxines/furanes, la translocation des polluants dépend du type de plante.
Le risque sanitaire est donc faible pour la consommation de végétaux. Il est en revanche plus élevé en cas d’ingestion de poussières de sol.


Publications

- Rapport de Stage 2015 : Étude du transfert sol-plante-atmosphère des polluants organiques et métalliques sur le territoire du SAN Ouest-Provence