Research studies

La dépollution des sols des pesticides dans la commune de Mnasra selon le concept du développement durable

 

Prepared by the researcher

Mohammed Anouar AINOUZ, Etudiant Chercheur au cycle doctoral, Faculté des Sciences Humaines et sociales, Université IbnTofail, Kenitra.

Aissa EL BOUZIDI, Professeur au Département de Géographie, Faculté des Sciences Humaines et sociales, Université IbnTofail, Kenitra.

Democratic Arabic Center

Journal of Strategic and Military Studies : Fourteenth Issue – March 2022

A Periodical International Journal published by the “Democratic Arab Center” Germany – Berlin.

Nationales ISSN-Zentrum für Deutschland
 ISSN  2626-093X
Journal of Strategic and Military Studies

:To download the pdf version of the research papers, please visit the following link

https://democraticac.de/wp-content/uploads/2022/04/%D9%85%D8%AC%D9%84%D8%A9-%D8%A7%D9%84%D8%AF%D8%B1%D8%A7%D8%B3%D8%A7%D8%AA-%D8%A7%D9%84%D8%A5%D8%B3%D8%AA%D8%B1%D8%A7%D8%AA%D9%8A%D8%AC%D9%8A%D8%A9-%D9%88%D8%A7%D9%84%D8%B9%D8%B3%D9%83%D8%B1%D9%8A%D8%A9-%D8%A7%D9%84%D8%B9%D8%AF%D8%AF-%D8%A7%D9%84%D8%B1%D8%A7%D8%A8%D8%B9-%D8%B9%D8%B4%D8%B1-%D8%A2%D8%B0%D8%A7%D8%B1-%E2%80%93-%D9%85%D8%A7%D8%B1%D8%B3-2022.pdf

Résumé

La plaine du Gharb est l’une des plus grandes zones agricoles irriguées du nord-ouest du Maroc, ce qui contribue à l’utilisation excessive de pesticides et d’engrais, qui représente un réel danger dans la région, entraînant la détérioration de la qualité des sols et des eaux souterraines. En 2019, 10 cultures agricoles consomment près de 80% des pesticides à usage agricole (11,25% pour les tomates de serre, 9,21% pour les betteraves à sucre, 9,12% pour les agrumes, …). Les sols contaminés par les pesticides sont devenus un dilemme économique et environnemental, ainsi qu’une source de danger pour la population vivant à proximité des sites de pulvérisation et de dispersion des pesticides.  La dépollution est nécessaire, mais elle doit se faire dans le cadre du développement durable. Ce que nous cherchons à travers cet article est d’identifier les principaux pesticides utilisés dans la commune de Mnasra (Gharb), et de déterminer les techniques adaptées aux types de polluants et aux caractéristiques des sols prévalant dans l’environnement.

“La terre est en train de mourir… Elle se noie, elle est écrasée sous un déluge de pesticides et de pollutions toxiques. La science ne la sauvera pas. La technologie ne la sauvera pas. Elles sont ses ennemis, la véritable source de l’horreur et de la contagion. Nous devons nous opposer à elles. Tout de suite. ” Ludlum R. et Larkin P.

Introduction 

L’évolution de l’agriculture traditionnelle vers une agriculture intensive moderne se caractérise par l’utilisation importante d’intrants chimiques (pesticides, engrais). Par exemple, le développement extensif des terres agricoles et la mauvaise utilisation des produits phytosanitaires, ont un impact très négatif sur la santé humaine et l’environnement. Ces effets nécessitent une intervention de l’État pour organiser l’utilisation des pesticides et lutter contre la contamination par les pesticides. Pourtant, le Maroc doit encore surmonter les pratiques de pesticides inadéquates pour amener les terres à une utilisation agricole durable. Les pesticides sont considérés dans ce cas, comme une source majeure de pollution dans les zones irriguées. Bien que plusieurs techniques de restauration des sols soient développées, elles ne sont pas toujours utilisées et varient en fonction des circonstances de chaque pays. Il est donc nécessaire de lancer des recherches pour identifier certaines de ces techniques propres au traitement des sols marocains. Enfin il ne faut pas négliger la limitation de l’impact sur la Santé et l’environnement, le volet « Economie » doit être pris en compte afin de trouver des solutions innovantes au problème de la pollution. De même, il faut tout au tant identifier les techniques écologiques aussi bien qu’économiques.

Notre travail consiste à identifier les types et les quantités de pesticides utilisés dans la Commune de Mnasra à Kénitra et leur impact sur la dégradation des sols. Par la suite, le choix et la discussion des techniques de dépollution s’avèrent nécessaires pour proposer les plus efficaces, les plus économiques et les plus écologiques.

Le but de cette étude est de déterminer la technique adéquate, ou la plus durable parmi les techniques de réhabilitation disponibles au Maroc. Il existe sept techniques de réhabilitation environnementale (Dufresne M.,2013), à savoir la biodégradation/ bioventilation, la phytoremédiation, l’oxydation chimique, le lavage chimique des sols, la désorption thermique, l’incinération, et l’excavation/décharge. Dans ce cadre, des outils de comparaison sont présentés, après quoi les résultats sont justifiés par de nombreuses explications.

Source : carte géologique Souk El Arba Beni Hssane au 1/100000 (MEN, 2004), modifiée

Figure 1 :  Localisation de la Commune de “Mnasra”

La Commune de Mnasra s’inscrit dans la continuité géographique de la plaine du Gharb vers le sud, le long de la côte atlantique, une zone qui s’étend sur une superficie de 600 km² entre la ville de Kenitra au sud, l’oued Sebou à l’Est, Sidi Mohamed ben Mansour au nord. Elle a une forme allongée de 60 km du nord vers le sud, plus large à l’intérieur des terres au nord, mais plus se rétrécie à l’extrême sud. Elle a une largeur moyenne de 7 km vers l’aval du barrage de Garde, et s’étendant sur plus de 12 km vers le nord (El Hebil. 2006).

1-    Outils et Méthodes

Pour se rapprocher de la méthodologie utilisée, nous avons effectué des recherches sur les méthodes de traitement phytosanitaire, dans plusieurs parcelles agricoles de la commune de Mnasra. De même, l’étude des sols est déterminante et nécessite aussi des outils et des méthodes d’analyse pour une bonne connaissance des éléments de base et des types.

1.1-       Méthodologie de l’étude sur terrain

Une enquête a été menée dans la Commune de Mnasra à vocation agricole. A travers laquelle, plusieurs agriculteurs ont été interrogés sur les principales cultures et les types de pesticides utilisés en insistant sur leur quantité et la fréquence de leur utilisation. Nous avons également analysé un certain nombre de type de sol pour déterminer l’étendue de la pollution due aux pesticides.

Source : carte géologique Souk El Arba Beni Hssane au 1/100000 (MEN, 2004), modifiée

Figure 2 :  Localisation de certaines cultures dans la commune de Mnasra

L’agriculture de Mnasra se caractérise par sa diversité, mais la dominance des cultures dépend de la demande du marché. Selon l’enquête de terrain, les principales cultures sont la banane, le haricot blanc et le haricot vert. Pour cette raison, nous avons choisi la commune Mnasra comme zone de recherche en raison de la grande réputation de ces deux produits.

Prise de vue : avril 2018

Photo 1: Exemple de culture de bananes et de haricots dans la zone de Mnasra

  Prise de vue : avril 2018

Photo 2: Exemple de pesticides utilisés sur des bananiers

       De nombreux types de pesticides sont utilisés dans la commune de Mnasra pour lutter contre les ravageurs et les maladies des cultures. L’utilisation de pesticides dépend du type de culture et du type de maladie et /ou de ravageur.

Tableau 1 : Les principaux pesticides consommés.

Culture Pesticides Matière active
Bananiers Gramoxone Paraquat
Larouinne Thiophale methyl
Goldazim Carbendazime
Salvador Methomyl
Vertimec Abamectine
Choke Chlorpyriphos
Haricot Larouinne Thiophale methyl
Noctuelle Methomyl
Dithane Mancozèbe

     Source : index phytosanitaire de l’ONSSA

Les agriculteurs doivent utiliser une variété d’agents antiparasitaires, y compris des pesticides, pour assurer le rendement des cultures et répondre à la demande des consommateurs. Une utilisation prudente des pesticides est essentielle, car les pesticides non seulement tuent les ravageurs, mais peuvent également nuire aux insectes utiles. Leur utilisation présente un risque pour la santé des utilisateurs, de leur entourage, des consommateurs alimentaires et de l’environnement. La plupart des pesticides utilisés dans la zone d’étude sont enregistrés, mais les agriculteurs ne respectent pas le dosage ni la fréquence de traitement. Ce traitement phytosanitaire inapproprié réduit la qualité des sols et des écosystèmes, ainsi que la qualité de l’eau potable et d’irrigation. De plus, les pesticides sont considérés comme des polluants hautement toxiques pour la santé humaine et l’environnement, et leur accumulation dans le sol réduit considérablement la production agricole.

Tableau 2 : Liste des pesticides utilisés pour le traitement des haricots verts

Parasite Matière active Produit Dosage recommandé /hl Délai de retour D.A.R L.M.R
CHLINNE Bacillus Thuringiensis Var Bactospeine Hpwp 80 à 100 g/hl 24H
Bifenthrine Talstar 10 Ec 30-40 cc/hl 24H 3j 0.5
PUCERONS Imidacloprine

 

Confidor 200od 30 à 50 cc/hl 24H 3j 2
Pyrimicarbe 50 % Pirimor 50 Dg 75g/hl 24H 7j 1
Delmamethrine Decis Fluxx 0.3 l/ha 24H 3j 0.2
Bifenthrine Talstar 10 Ec 30-40 cc/hl 24H 3j 0.5
Lambada Cyhalothrine 50 G/L Karate 5 Ec 25 cc/hl 24H 7j 0.2
POURRITURE GRISE Iprodione Ippon 500 Sc 120 cc/hl 24H 14j 5
OIDIUM Soufre 80% Kumulus Df 300g/hl 24H 5j 50
Soufre 80% Thiovit Jet 300g/hl 24H 5j 50
ACARIENS Bifenthrine Talstar 10 Ec 60-80 cc/hl 24H 3j 0.5
Abamectine 18 G/L Vertimec 50 cc/hl 24H 7j 0.01
MOUCHE BLANCHE Spiromesifene 240 G/L Oberon 240 Sc 60cc/hl 24H 3j 1
Pymetrozine Chess 50 Wg 40g/hl 24H 7j 2
Bifenthrine Talstar 10 Ec 30-40 cc/hl 24H 3j 0.5
ANTHRACNOSE Azoxystrobine 250 G/L Ortiva 25 Sc 1l/ha 24H 7j 3

Source : index phytosanitaire de l’ONSSA

La répartition des pesticides entre les phases solide, liquide et gazeuse dépend des propriétés physico-chimiques des molécules et les propriétés du sol (Carson R.L., 1962). Selon nos recherches de terrain, la production de la matière organique à l’hectare est l’un des principaux facteurs affectant la rétention des pesticides dans la phase solide du sol. Pour la plupart des pesticides, il existe une corrélation positive entre la rétention dans le sol et la teneur en matière organique (Spark, K et al., 2002). Le pH du sol, l’argile et les oxydes affectent également la rétention (Laird D et al. 1992).

Les phénomènes de rétention jouent un rôle fondamental dans le devenir des pesticides dans le sol, notamment leur persistance (De Jonge R et al. 1996). Ils correspondent principalement à l’adsorption[1] des contaminants adhérant à la surface solide (adsorbant) à partir de la phase gazeuse, de la phase liquide ou de la phase de solution solide, et à la désorption, qui est l’inverse de l’adsorption, par laquelle les molécules adsorbées étant séparées du substrat.

1.2-       Typologie et analyse des sols

Notre étude dans la commune de Mnasra, nous a permis d’observer à l’œil nu, les constituants du sol, qui sont des éléments de base des activités agricoles.

1.2.1- Typologie des sols

Les sols de la commune de Mnasra sont composés de cinq principaux types : Les sols Sesquioxydes ; les Vertisols ; les sols calcimaghésimorphes les sols Hydromorphes et les sols peu évolués.

 

Océan Atlantique

                          Source : Etude Pédologique au 1/100000ème Projet Sebou

Figure 3: Carte des sols dans la commune Mnasra

  • Les sols sableux (Sesquioxydes ; calcimaghésimorphes)

Ces sols sont présents sur le cordon dunaire et les dunes intérieures. Ils sont profonds et caractérisés par une texture très sableuse, ils reposent sur un sous-sol perméable constitué de formations sableuses meubles ou de grès dunaire à lumachelles. Hormis les sommets des dunes, soumis à l’érosion éolienne, ces sols font l’objet d’une culture intensive et sont principalement utilisés pour la culture de l’arachide. (El Hebil A., 2006).

  • Sols noirs des dépressions inter- dunaires

Présents dans les zones basses et les dépressions inter-dunaires, ces sols sont caractérisés par une texture plus ou moins argileuse sur les 50 premiers centimètres, et une teneur en matière organique plus élevée qui leur donne une couleur noire caractéristique. Du fait de leur position au fond des dépressions, ces sols sont intensivement irrigués par pompage d’eaux souterraines dont le niveau est organisé à faible profondeur. (El Hebil A., 2006).

  • Sols des merjas

Sols hydromorphes plus ou moins sales des merjas côtières et des merjas dunaires intérieures, sont immergés dans l’eau plus de 4 à 5 mois par an, et de façon quasi-permanente pour certaines merjas intérieures (El Hebil A., 2006). Ces sols sont cultivés après leur assèchement au printemps pour la culture du tournesol.

  • Sols peu évolués

Ces sols sont situés sur les remblais d’alluvions légères de l’oued Sebou. Ces sols sont peu représentés, et limités aux bords directs de l’oued Sebou. Ils ont une texture argileuse à boueuse, et se drainent naturellement bien grâce à leur remplacement topographique légèrement élevé, et leur bonne perméabilité, ce qui leur confère une aptitude particulière pour toutes les cultures.

1.2.2- Analyse d’échantillons de sol

Les analyses des échantillons en laboratoire nécessitent plusieurs matériels et passent par plusieurs étapes. Elles permettent de déchiffrer et de comprendre les principales causes de la pollution, ce qui incite à effectuer des investigations sur place, pour approfondir les connaissances et enrichir l’évaluation avec les informations.

Tableau 3: Résultat de l’analyse des sols

Elément Valeur Adéquat
Statue acido-basique
pH eau 8.0 6.7 à 7.5
pH   KCL
Calcaire Total 0.3 < 15
Calcaire Actif
CaO mg/kg 2425 654 à 968
Eléments échangeables / assimilables.
Acide Phosphorique P2O5 mg/kg 197 17 à 30.4
Potasse K2O mg/Kg 275 78 à 169
Magnésie MgO mg/Kg 158 88 à 110
Oligo-éléments
Cuivremg/kg 8.7 0.2 à 0.35
Manganèsemg/kg 4.41 3 à 8
Fermg/kg 4.75 10 à 20
Zincmg/kg 0.98 0.68 à 1.3
Bore solublemg/kg
État humique (%).
Matière organique 0.7 >1.5
Azote Total
Extrait aqueux 1/5 mg/100g de sol
Amonium (N-NH4) 0.65 0.2 à 0.5
Nitrate (N-NO3) 3.32 5 à 8
Chlorures (Cl) 6.3 < 25
pH eau 8.0 6.7 à 7.5
pH   KCL
Calcaire Total 0.3 < 15
Calcaire Actif
CaO mg/kg 2425 654 à 968

Source : Hassan El Idrissi, FSK département biologie, 2016

Le tableau ci-dessus montre que les articles commercialisables dépassent les valeurs correspondantes. Par conséquent, les agriculteurs mettent à disposition des engrais de manière incontrôlée.

2-   Analyse et traitements des données des pesticides

 Il n’y a pas de meilleur moyen d’évaluer les perspectives que de mener des enquêtes sur le terrain, et de recueillir des données sur les pratiques agricoles, l’utilisation et les taux d’application des engrais et des pesticides.

2.1-       Principaux pesticides utilisés

Bien que la plupart des pesticides utilisés au niveau de la commune Mnasra soient homologués, les agriculteurs ne respectent pas le dosage et la fréquence de traitement. Cette mauvaise pratique de traitement par des pesticides provoque la dégradation de la qualité des sols, des eaux et de l’écosystème en général (leur accumulation dans le sol induit la diminution remarquable du rendement agricole). En outre les pesticides sont considérés comme un polluant très toxique pour la santé de l’homme.

Tableau 4 : Les principaux pesticides utilisés dans la commune de Mnasra

Culture Pesticide Matière active
Bananier Gramoxone Paraquat
Larouinne Thiophanate méthyl
Goldazim Carbendazime
Salvador Méthomyl
Vertimec Abamectine
Choke Chlorpyriphos
Haricot Larouinne Thiophanate methyl
Noctuelle Méthomyl
Dithane Mancozèbe

  Source : index phytosanitaire de l’ONSSA

Selon l’OMS (Organisation mondiale de la santé) Les pesticides sont des substances ou des combinaisons de substances utilisées pour repousser, détruire ou contrôler les ravageurs, y compris les porteurs de maladies indésirables chez les humains, les animaux et les plantes (OMS,2011).

2.2-       Analyse comparative des techniques de dépollution

Le développement durable est un terme qui est inclus dans l’usage courant depuis la publication du rapport de Brundland en 1987. Ce rapport est une réponse à la demande spécifique de l’Assemblée générale des Nations unies en 1983 pendant la tenue de la Commission mondiale sur le développement environnemental.

Dans ce sens, le Maroc s’est engagé depuis 2008 dans l’application de la politique de développement durable, une politique qui représente une série de changements qui doivent être réalisés à tout prix pour compromettre la survie de la planète et de ses habitants, en tenant compte des besoins des sociétés.

 En effet, l’analyse comparative sera présentée selon trois (3) volets : environnemental, social et économique.

Figure 4 : Les trois piliers du développement durable

Le développement durable n’est pas seulement un équilibre entre l’environnement, la société et l’économie. Il représente aussi une série de changements devant être réalisés, au prix de la survie de la planète et de ses habitants.

Tableau 5 : Nomenclature des techniques

B1 PH C1 C2 T1 T2 EX
Bioventilation Phytoremédiation Oxydation chimique Lavage des sols Désorption thermique Incinération Excavation

Source : Dufresne M.,2013

Le Tableau 5, Présente la structure des tableaux classés dans l’ordre et les sept techniques évaluées par chaque critère.

Tableau 6 : Pondération pour chaque technique

Nulle Très faible Faible Moyen Elevé Très élevé
0 1 2 3 4 5

Source : Pondération utilisée sur SPSS d’après Dufresne M.,2013

Le tableau 6 indique les valeurs spécifiques des scores. Cet outil a été créé pour que les scores élevés aient des conséquences négatives. Par exemple, si la technique a un impact environnemental de 5, elle est “très élevée” et donc négative. Des points seront attribués pour chacune des quatre composantes. Les valeurs des trois techniques ayant obtenu les scores les plus bas dans cette section sont indiquées en rouge et soulignés ; puis en ajoutant ces résultats au grand total indiqué dans le tableau 12.

Tableau 7 : Avantages et inconvénients des principales techniques de dépollution des sols

Méthode

 

Avantage Inconvénient
Bioventilation

(B1)

– Les contaminants sont traités in situ ;

– Faible impact sur l’écosystème de surface    du sol ;

– Production limitée de déchets ;

– Technologie peu coûteuse par rapport aux   techniques ex-situ.

– Injection homogène est difficile à réaliser ;

– Micro-organismes introduits in situ peuvent ne pas être adaptés à leur nouvel environnement ;

– Technologie peut générer des métabolites ;

– Concentration trop élevée de contaminants peut être toxique pour les      microorganismes ;

– Processus peut être lent (ADEME, 2015).

Lavage des sols

(C2)

– La technologie est transférable sur le site ;

-Elle peut constituer une solution permanente ;

-La durée du traitement est relativement courte (Environnement Canada 2002).

– Sols ne doivent pas contenir plus de 50% de particules fines ;

– Installation de l’unité de traitement nécessite beaucoup d’espace ;

– Solution de lavage doit être disponible et en grande quantité ;

– Le solvant utilisé pour laver le sol peut rester dans le sol (ADEME, 2015).

– Les coûts peuvent être élevés (Environnement Canada, 2002).

 

Oxydation chimique (C1) -Temps de traitement relativement court ;

-De nombreux contaminants peuvent être traités par cette méthode.  Méthode sûre (USEPA. 2008).

 

 

 

– Oxydation peut être incomplète ;

– Pas très efficace si les concentrations de contaminants sont élevées (Environnement Canada 2002).

 

Phytoremédiation chimique  (PH) – Beaucoup moins coûteux que les traitements traditionnels ;

– Les plantes peuvent être facilement contrôlées ;

– Méthode la moins destructrice de l’environnement initial du sol ( Bois, P. , 2009).

– Lenteur de la méthode ;

-Coût supplémentaire dû au stockage de la biomasse contenant des produits dangereux ;

-Installation assez lourde (ADEME, 2015).

Désorption thermique à haute température

(T1)

-Diversité des contaminants organiques traités ;

-La technologie est transférable sur le site ;

– Peut être une solution permanente (Environnement Canada 2002).

-Émissions potentielles de particules et de COV

-Sols très humides sont difficiles à traiter ;

-Coûts très élevés (Environnement Canada. 2002)

-Sols riches en argile et en limon augmentent le temps de traitement ;

-Sol traité peut ne pas soutenir l’activité microbienne (ADEME, 2015).

 

Incinération

(T2)

– Taux de destruction des contaminants de 99,9 % atteint ;

– Peut traiter un large éventail de contaminants ;

– Peut être une solution permanente (Environnement Canada 2002) ;

– Les petites unités peuvent être transportables (FRTR. 2007).

 

– Coûts élevés ;

– Emissions possibles de gaz toxiques ; besoins énergétiques élevés ;

– Quantité limitée pouvant être traitée en une seule fois ;

– Faible acceptation sociale de la technologie (FRTR. 2007).

 

Excavation

(EX)

–  Technique simple et rapide,

–  Technique fiable et éprouvée,

–  Présente une garantie de résultats

–  Technique bien adaptée pour éliminer une source de pollution très concentrée et limitée dans l’espace (hot spot)

–  Excavation ne constitue qu’une phase préliminaire de traitement/réhabilitation ;

–  Excavation s’applique généralement à des profondeurs de 5-6 m ;

–  Excavation nécessite souvent l’arrêt de l’activité sur la zone de travaux

–  Excavation entraîne des perturbations sur les zones avoisinantes (trafic, bruit …),

–  Plus, la pollution est étendue, plus le volume de terres à excaver est important et les travaux sont difficiles à organiser et à réaliser,

–  Excavation nécessite souvent des mesures spécifiques qui rendent l’opération plus coûteuse et moins rapide,

–  Risques typiques des terrassements doivent être considérés :

–  Endommagement d’infrastructures enterrées

Source : travail bibliographique

Le tableau 8 sert d’outil pour analyser diverses techniques de contrôle de la pollution et montre les forces et les faiblesses de chaque technique à travers un aperçu général des diverses stratégies de gestion de la contamination des sols. Cette recherche nous a permis d’étudier chaque technique liée à ces différents enjeux de durabilité.

L’analyse comparative des techniques se fonde sur des critères de durabilité dans trois domaines : l’environnement, la société et l’économie. Nous avons utilisé cet outil d’analyse pour évaluer et comparer les sept options de réhabilitation envisagées dans cette étude.

3-   Résultats et discussion

Avant d’aborder les conséquences, rappelons que la pollution des sols est un véritable problème de santé publique et d’environnement. Pour cette raison, la réhabilitation des sols contaminés est devenue une priorité pour les scientifiques et les autorités.

3.1-       Résultats statistiques des techniques utilisées pour le traitement

Le choix des critères a été sélectionné sur la base d’une étude de (Dufresne M., 2013) après des recherches approfondies sur le développement durable. Ils permettent de couvrir tous les aspects de la durabilité affectant l’environnement de la réhabilitation environnementale.

           Tableau 8 : Techniques utilisées pour le traitement et leurs impacts sur      l’environnement

Environnement
Critère B1 PH C1 C2 T1 T2 EX
Impact Risque de contamination des eaux souterraines 2 0 2 5 2 1 1
Risque de contamination de l’air 2 0 1 3 4 5 2
Risque de contamination des sites voisins 1 0 2 1 2 1 1
Risque d’impact sur la biodiversité (faune et flore) 3 2 2 3 4 4 5
Risque de modification de la structure et des paramètres physiques du sol 3 1 3 3 5 5 5
Déchets à éliminer 0 3 0 1 3 5 5
Consommation d’énergie fossile 3 0 2 4 5 5 3
Consommation d’eau 1 4 1 5 2 2 1
Total 15 10 13 25 27 28 23

      Source : Résultats d’analyse des données avec SPSS

     Les résultats des composantes environnementales sont présentés dans le tableau 8. Ainsi, on constate que les trois (3) techniques les plus durables sur le plan environnemental sont l’oxydation chimique et la phytoremédiation ; l’efficacité de cette dernière dépend des propriétés physicochimiques, des concentrations et de la biodisponibilité des polluants, mais aussi du potentiel dégradant du microbiote du sol (Tissut et al., 2006).

Tableau 9:  Techniques utilisées pour le traitement et leur impact social

Social
Critère B1 PH C1 C2 T1 T2 EX
Impact Impact sur la santé des travailleurs 2 1 1 1 4 4 1
Nuisances (bruit, poussière et visuel) 2 1 1 2 5 5 4
Impact sur la population avoisinante 2 0 1 2 3 3 2
Total 6 2 3 5 12 12 7

      Source : Résultats d’analyse des données avec SPSS

L’utilisation des techniques thermiques (T1 et T2) peut entraîner des incendies, des explosions, les techniques (C1 et PH) peuvent affecter la santé des travailleurs lors de la manipulation de produits dangereux, alors que l’excavation (EX) est une tâche physique qui nécessite une manipulation prudente de l’équipement, bien que le risque pour la santé des travailleurs soit faible. Les techniques de terrain (T1, T2 et EX) sont plus destructives en raison de leur équipement de traitement volumineux et bruyant.

Tableau 10:Techniques utilisées pour le traitement et leur poids sur l’économique

Economie
Critère B1 PH C1 C2 T1 T2 EX
Impact Coût de la mobilisation du personnel et des équipements 3 3 2 3 5 5 2
Coût du traitement 3 4 3 4 5 5 4
Coût de l’énergie 3 3 2 4 5 5 2
Utilisation des ressources (employés) 1 4 1 3 4 3 3
Total 10 14 8 14 19 18 11

       Source : Résultats d’analyse des données avec SPSS

      Les coûts associés à la mobilisation du personnel et de l’équipement sont principalement liés à la taille et à la complexité de l’équipement et au temps requis pour le traitement. En outre, la distance entre le site de recherche et le bureau de la société de dépollution, ou la distance jusqu’à la décharge la plus proche, peuvent avoir un impact important sur les coûts de mobilisation. L’excavation (EX) ne nécessite qu’un transport, tandis que les méthodes de désorption thermique (T1), d’incinération (T2) et de nettoyage des sols (C2) exigent le montage des équipements lourds et complexes. Cependant, la durée du traitement est un facteur qui influence les coûts de mobilisation (voir tableau, application et critères). L’incinérateur (T2) est particulièrement coûteux en termes de dépollution. Le coût du traitement biologique (B1) et du traitement par oxydation chimique (C1) est modéré et varie en fonction de différents critères spécifiques.

Tableau 11 : Comparaison des techniques utilisées pour le traitement par application

Application
Critère B1 PH C1 C2 T1 T2 EX
Impact Difficulté de trouver une entreprise offrant cette technologie 4 2 2 3 4 4 1
Durée du traitement 5 5 1 3 4 1 1
Conditions spécifiques à respecter (type de sol, type de contaminants…) 5 3 1 3 2 1 1
Risque d’échec du traitement 5 3 1 2 1 2 1
Niveau d’expertise requis pour appliquer correctement le traitement 4 3 2 3 3 4 1
Complexité de l’équipement de traitement 2 1 1 3 5 5 2
Nécessité de combiner plusieurs traitements 2 2 2 5 4 5 3
Difficulté à suivre le traitement 4 4 1 3 4 3 1
Total 31 23 11 25 27 25 11

Source : Résultats d’analyse des données avec SPSS

Le Tableau ci-dessus indique que le niveau de difficulté à trouver une entreprise qui fournit les services de réhabilitation ciblés est plus élevé pour les techniques thermiques (T1 et T2) et de bioventilation (B1), car elles ne sont pas largement utilisées au Maroc. L’excavation (EX) et l’oxydation chimique sont en tête, ceci est principalement dû à la facilité d’utilisation de ces deux solutions et à leur capacité à traiter tous les types de sols et de polluants.

Tableau 12 : Comparaison des résultats

Critère Environnement Social Economique Application Total
Techniques Bioventilation 15 6 10 31 62
Phytoremédiation 10 2 14 23 49
Oxydation chimique 13 3 8 11 35
Lavage des sols 25 5 14 25 69
Désorption thermique 27 12 19 27 85
Incinération 28 12 18 25 83
Excavation 23 7 11 11 52

Source : Résultats d’analyse des données avec SPSS

Si l’on compare les résultats des différentes techniques sur les différents aspects de la durabilité, l’oxydation chimique est la technique la plus durable.

Pour l’Association française de Normalisation (AFNOR), la durabilité d’un système nécessite la préservation des composantes de l’écosystème, soit les plantes, les animaux et les humains, pour les générations présentes et futures, tout en assurant un équilibre entre la satisfaction des besoins des sociétés, soit les conditions environnementales, sociales, culturelles et économiques.

3.2-       Discussion de l’étude comparative

Des études comparatives sur les techniques de dépollution montrent que l’oxydation chimique (C1) est la technique la plus durable avec un score de 60. Non seulement cette technique est acceptée par le public et le gouvernement, mais elle est plus économique que les autres techniques et peut compléter la réhabilitation des zones affectées par des problèmes organiques sans générer de déchets. Cependant, il est important de mentionner que son application quelque peu complexe ne peut être gérée par n’importe qui. Dans de tels projets de réhabilitation, il faut faire appel à des spécialistes pour éviter des mois de traitement sans conséquences. Même avec l’application plus complexe des techniques biologiques (PH et B1), ces techniques sont parmi les plus durables en raison des mauvais résultats obtenus avec d’autres composants. En fait, leurs faibles coûts d’application et leurs impacts environnementaux négligeables sont suffisants pour soutenir ces techniques par rapport aux procédés thermiques (T1 et T2) et au lavage des sols (C2). Le score final est plus faible pour la technique d’oxydation chimique (C1), est faible et le score final de l’excavation (EX) est supérieur à C1. Les techniques thermique (T1 et T2) et le lavage chimique des sols (C2) obtiennent des scores élevés en raison de leur impact négatif sur toutes les composantes de durabilité utilisées dans cette étude, En effet, ils ont un impact négatif sur l’environnement, présentent des risques pour la population et les travailleurs dans le cas de la technique thermique, sont coûteuses et les équipements nécessaires au traitement sont complexes et chers. Ces trois solutions ne constituent pas une option globalement lucrative, malgré une efficacité de traitement proche de 100 %.

3.2.1- Solutions sélectionnées pour le traitement des sols

D’abord et avant tout, l’oxydation chimique vient en premier. En effet, il est relativement peu coûteux et permet de traiter tous les sols contaminés sans déchets. Bien entendu, son application nécessite l’intervention d’experts en géologie et/ou hydrogéologie et chimie pour assurer la réussite du traitement. De tels professionnels sont actuellement sur le marché.

L’application de cette technique sur le terrain (in- situ) impose certaines restrictions en termes de contrôle éventuel du traitement pendant les travaux. Contrairement à l’excavation, à l’incinérateur et à la phytoremédiation, l’oxydation chimique permet un traitement sur le terrain (in-situ) sous l’infrastructure sans perturber les activités des entreprises concernées. Le problème est que dans le cas des sols argileux, l’oxydation chimique ne peut pas avoir lieu, et son effet sur les polluants organiques est limité. Pour Le problème des sols argileux, il existe la possibilité de traiter par oxydation chimique ex-situ sur site, dans le champ des unités mobiles rotatives.

3.2.2- Dimensionnement

Le temps de traitement et la quantité d’oxydant requis pour traiter une quantité donnée de contaminants sont basés sur les résultats des tests en laboratoire et d’expériences pilotes. Ces informations sont ensuite utilisées pour dimensionner le processus de traitement en fonction de l’emplacement de la contamination, du niveau de contamination, de son étendue, et des caractéristiques du sol telles que la porosité, la perméabilité et les besoins en oxydants naturels (Jacobs J. A. et Testa S.M., 2003).

  • Choix d’oxydant
  • Formations à bonne perméabilité : sable et gravier (conductivité hydraulique > 5×106 m/s). Les réactifs sont facilement distribués, principalement par advection. Les oxydants stables et instables fonctionnent bien.
  • Formations à faible perméabilité : Limon et argile (conductivité hydraulique <5×107 m/s). Le processus de diffusion joue un rôle important dans le mouvement des réactifs. En raison de la dispersion lente de ce type, seuls des oxydants stables (permanganates) ont été mis en évidence.
  • Formations à perméabilité moyenne et faible : Sable limoneux, sable argileux etc., Dans ces formations, le mouvement des réactifs est dû à des phénomènes d’advection et de diffusion (Bruxelles Environnement. 2015).

Tableau 13 : choix du réactif oxydant en fonction de la perméabilité du sol à traiter

Perméabilité du sol Permanganate

MnO4-

Eau oxygénée

H2O2

Percarbonate de soude

2Na2CO3.3H2O2

Persulfate de Sodium

Na2S2O8

Ozone

O3

Bonne +++ +++ +++ +++ +++
Mauvaise ++ -/+ ++
faible à moyenne ++/+++ +/++ ++/+++

Source : Bruxelles Environnement, 2015

Légende : – = peu efficace, + = moyennement efficace, ++ = efficace, +++ = très efficace

   Des réactions complexes[2] peuvent se produire lors de l’ajout de peroxyde d’hydrogène

  • Méthodes d’apport des réactifs oxydants.

Tableau 14 : méthodes d’apport de réactifs d’oxydation

Profondeur de la couche à traiter en (m) Infiltration

active (sous

pression)

Injection

direct

Recirculation Infiltration

passive (puits ou

drains)

Mélange sur le

sol

< 5 +++ +++ +++ +++ +++
De 5 à 10 +++ +++ +++ ­- +++
De 10 à 25 +++ ++ +++
De 25 à 50 ++ + ++
>50 ++ ++

 Source : Bruxelles Environnement, 2015

Légende : — = non envisageable, – = mauvais, + = moyen, ++ = bon, +++ = très bon

En général, lorsque le sol est pollué par des pesticides, les éléments des polluants se concentrent à la surface. D’après cette observation, la profondeur des résidus de pesticides est inférieure à 5 m. Selon la matrice de sélection de la méthode d’apport d’oxydant, toutes ces méthodes sont réalisables, mais l’injection directe est plus réalisable et applicable dans le contexte de la commune de Mnasra.

Dans cette méthode, les contaminants sont injectés à partir d’un puits ou directement sur le sol à l’aide d’une sonde d’injection. Le succès de cette méthode dépend du rayon d’influence de l’injection, et donc du nombre de puits/points d’injection nécessaires pour couvrir la zone à dépolluer (Bruxelles Environnement 2015).

                    Source : Bruxelles Environnement, 2015.

Figure 5 : Représentation schématique d’un approvisionnement

                                 en réactifs par injection direct

En guise de conclusion le calcul du coût économique du traitement des sols contaminés par des techniques d’oxydation chimique in situ est très complexe. En effet, la dépollution des sols dépend d’une part du type de polluant, de la concentration du polluant et du type d’oxydant. D’autre part, de la structure et de la texture du sol. Par conséquent, nous avons utilisé des normes pédologiques et climatiques et l’utilisation accrue de pesticides, pour estimer le coût de la dépollution des sols dans la zone d’étude. Nous avons utilisé la méthode suivante pour calculer le coût économique du traitement d’un hectare de terre.

100m×100m×0.2m = 2000 m3

On estime qu’un m3 correspond à 1,45 tonne de sol (Leclerc B., 2001).  Par conséquent, une surface agricole d’une superficie de 1 hectare équivaut à 2900 tonnes.

La société du BRGM (Bureau de Recherches Géologiques Minières) propose une valeur relative de 30 € à 35 € la tonne.

 Le coût est donc de :

2900 tonnes × 30 euros = 87000 euros = 87000 × 10.6 DH = 922200 DH

2900 tonnes × 35 euros = 101500 euros = 101500× 10.6DH = 1075900 DH

Enfin, la dépollution d’une surface de 8 hectares nécessite un coût variant entre :

7377600 DH et 8607200 DH.

             Source : schéma personnel de la zone à dépolluer

          Figure 6 : Représentation schématique de la zone à dépolluer.

Sur la base de l’étude de (Leclerc B., 2001), nous avons sélectionné 8 hectares de terres cultivées avec des bananes et des haricots. Cela s’explique par le fait que les pesticides sont concentrés à 20 cm de profondeur.

Conclusion 

Actuellement, les méthodes les plus courantes de dépollution des sols sont de type physiques et chimiques par traitement thermique ou en un lavage avec des solvants après excavation de ces sols.

Selon des études menées dans la commune de Mnasra, la majorité des agriculteurs ne respectent pas les doses et les fréquences des utilisations recommandées des pesticides, des pratiques que nous avons constaté dans d’autres communes du Gharb comme celles de Souk Tlet El Gharb, Sidi Allal Tazi, et bien d’autres. Ce sont des utilisations chaotiques et incontrôlées responsables de la toxication par les substances polluantes, portant atteintes aux sols et aux eaux superficielles et souterraines.

En fait, la dépollution des sols pollués de pesticides, peut améliorer l’empreinte environnementale de la technique choisie. Cette empreinte dépend non seulement des matériaux utilisés, mais aussi de l’énergie consommée. L’objectif de la dépollution, est d’améliorer la qualité de l’environnement.

Il existe de nombreuses techniques possibles pour atteindre ces objectifs (l’oxydation chimique, l’excavation, la bioventilation, etc….), mais leurs effets négatifs doivent également être réduits. Par conséquent, la santé humaine et la protection de l’environnement doivent être prises en compte lors du choix des critères de sélection des techniques à utiliser. En outre, ces critères doivent inclure une analyse des impacts sanitaires, sociaux et économiques.

Il convient donc de choisir la technique la plus opportune et celle qui convient le plus. D’après l’analyse des différentes techniques à l’aide des grilles de durabilité, il s’avère que l’oxydation chimique se place en tête de liste parmi les techniques les plus compatibles en termes de développement durable.

Afin de minimiser l’impact environnemental des pesticides, il est nécessaire d’améliorer le cadre juridique des produits phytosanitaires, d’exiger la vérification et le contrôle d’utilisation de ces produits, de former et de sensibiliser les agriculteurs à l’utilisation des systèmes phytosanitaires, en organisant des ateliers de formation et de communication pour discuter les mesures correctives de dépollution.

Références

  • ADEME (Agence De l’Environnement et de la Maîtrise de l’Énergie). (2015). Lavage des sols ex situ., 35 p.
  • Bertin, G., & Schiavon, M. (1989). Les résidus non extractibles de produits phytosanitaires dans les sols. Agronomie, 9(2), 117-124.
  • Bois, P. (2010). Développement d’un procédé de traitement de matrices d’origine viticole polluées par des herbicides par couplage bioaugmentation/phytoremédiation: sélection d’un triplet «bactéries-sorbant-plante» testé en microcosme (Doctoral dissertation, Université de Haute Alsace-Mulhouse).
  • Brundtland, G. H. (1987). Notre Avenir à Tous, rapport de la commission mondiale sur l’Environnement et le Développement. Les Editions du Fleuve, Paris (traduction française de Our Common Future.
  • Bruxelles environnement. (2015). Code de bonne pratique 3, oxydation chimique in situ. Belgique, Bruxelles.
  • Carson, R. L. (1962). Silent Spring, Riverside Press. Cambridge, MA, USA.
  • De Jonge, R. J., Breure, A. M., & van ANDEL, J. G. (1996). Reversibility of adsorption of aromatic compounds onto powdered activated carbon (PAC). Water research, 30(4), 883-892.
  • Dufresne, M. (2013). Les technologies de traitement des sols contaminés : Lesquelles sont durables ? (Doctoral dissertation, éditeur non identifié).
  • El Hebil, A. (2006). Etude de diagnostic de la nappe de Mnasra, agence du bassin hydraulique du Sebou. Maroc rapport provisoire.
  • Environnement Canada. (2002). Technologies d’assainissement ex situ des lieux contaminés. Ontario.
  • Environnemental Protection Agency. (2008). Green Remediation: Incorporating Sustainable Environmental Practices into Remediation of contaminated Sites.
  • FRTR (Federal Remediation Technologies Roundtable Register ). (2007). Incineration. In u.s. army environmental center.
  • Hammani, A., & Yechi, H. (2009). Caractérisation des pompages des eaux souterraines et étude de leurs performances techniques dans la zone côtière du Gharb. IAV Hassan II.
  • Jacobs, J. A., & Testa, S. M. (2003). Design considerations for in situ chemical oxidation using high pressure jetting technology. International Journal of Soil, Sediment and Water, 51-60.
  • Laird, D. A., Barriuso, E., Dowdy, R. H., & Koskinen, W. C. (1992). Adsorption of atrazine on smectites. Soil Science Society of America Journal, 56(1), 62-67.
  • Leclerc, B.(2001). Guide des matières organiques : Tome 1.238 p. ITAB, Paris, France.
  • OMS (Organisation mondiale de la Santé). (2011). Code international de conduite pour la distribution et l’utilisation des pesticides : directives pour le contrôle de la qualité des pesticides (No. WHO/HTM/NTD/WHOPES/2011.4). Genève.
  • Spark, K. M., & Swift, R. S. (2002). Effect of soil composition and dissolved organic matter on pesticide sorption. Science of the Total Environment, 298(1-3), 147-161.
  • Tissut, M., Raveton, M., & Ravanel, P. (2006). Ecoremediation. Cooperation between plants and soil microorganisms, molecular aspects and limits. In Soil and Water Pollution Monitoring, Protection and Remediation (pp. 489-504). Springer, Dordrecht. Monitoring, Protection and Remediation. Springer, Dordrecht, pp. 489–504.
  • – United Kingdom Environment Agency. (2002), Environmental performance reviews (1st cycle) conclusions and recommendations, OECD (Organisation for economic co-operation and development).

[1]–   L’ adsorption est un phénomène plus ou moins réversible qui dépend de certains paramètres. La désorption est souvent caractérisée par une hystérésis car elle se fixe sur le sol et forme des résidus de pesticides qui ne peuvent pas être extraits (G. Bertin、M。Schiavon、1989).

[2]  – Oxydation directe :      H2O2 + 2H+ + 2 e –   è  2H2O

   – Réaction des radicaux libres :      H2O2 + 1e   è OH+ OH  /  OH + H2O2 è  H2O + HO2

5/5 - (2 صوتين)

المركز الديمقراطى العربى

المركز الديمقراطي العربي مؤسسة مستقلة تعمل فى اطار البحث العلمى والتحليلى فى القضايا الاستراتيجية والسياسية والاقتصادية، ويهدف بشكل اساسى الى دراسة القضايا العربية وانماط التفاعل بين الدول العربية حكومات وشعوبا ومنظمات غير حكومية.

مقالات ذات صلة

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني.

زر الذهاب إلى الأعلى