Conférence Paysalia 2017

1. 1
Made by En coproduction avec
Epuration de l’air par les plantes
Marc-Antoine Cannesan,
Chargé d’expérimentation d’ASTREDHOR Seine-Manche
Mardi 5 décembre, 15h00-15h45
Espace
Forum Paysalia

2. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 2
PARTENAIRES PROJET « BIOFILTR »
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES

3. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes
• Introduction : rappels généraux
• Programme Air extérieur
• Site expérimental
• Analyses des composants de la tour (substrat, eau, micro-organismes, végétaux…)
• Analyses de dépollution et olfactométriques
• Programme Air Intérieur
• Module expérimental et enceinte pour les tests de dépollutions
• Analyses sur végétaux
• Analyses de dépollution
• Conclusions et perspectives
3
PLAN
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES

4. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 4
INTRODUCTION : RAPPELS GÉNÉRAUX
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Introduction : rappels généraux
La PHYTREMEDIATION :
Utilisation de plantes (avec ou sans microorganisme) pour extraire, accumuler
et/ou dégrader les contaminants du milieu où elles se développent
Deux dimensions:
L’épuration passive
> utilisation de l’appareil foliaire
L’épuration active
> utilisation du substrat => BIOFILTRATION : l’air pollué passe par/dans le
substrat des plantes pour y être épuré
Programme Précédent
PHYT’AIR

5. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 5
INTRODUCTION : RAPPELS GÉNÉRAUX
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Introduction : Contexte et Objectifs
• Utiliser les végétaux pour améliorer la qualité de l’air > ce qui offre de nouvelles
perspectives pour la filière horticole
Différents ouvrages, notamment de murs végétalisés, initiés en vue de limiter
l’exposition des personnes aux polluants atmosphériques : stations d’épuration, parkings,
gares…
> réelle efficacité?
• Développer des solutions techniques, basées sur la biofiltration végétale, pour diminuer
les concentrations en polluants atmosphériques
> des modules végétalisés, ensemencés en micro-organismes et ventilés
Ce développement intègre le choix des végétaux les plus adaptés aux contraintes des
installations ainsi que la caractérisation des performances épuratrices.

6. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 6
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Site expérimental
Station d’épuration de Fauville en Caux (76)
Débit 1000 m3/h
Ventilateur 3 kW
Tour Ø 2.4 m, Hauteur 3 m
90 cm d’épaisseur de substrat filtrant
1 629 trous pour plantations
13 m3 de substrat
28 tonnes
Sol mixte : Squelette minéral : pouzzolane 15-20 +
Terre sablo limoneuse + matière organique

7. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 7
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Site expérimental
Tour « Air de Caux »

8. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 8
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses des composants de la tour (végétaux)
Geum rivale
Lysimachia nummularia
Lythrum salicaria
Myosotis palustris
Symphytum officinale
Luzula sylvatica
Galium odoratum
Dryopteris cartusiana
Dryopteris dilata
Athyrium filix-femina
Blechnum spicant
Osmunda regalis
Thelypteris palustris
Dianthus superbus
Erica tetralix
Iris pseudacorus
Juncus effusus ‘Spiralis’
Mentha aquatica
Caltha palustris
Carex riparia
Carex acutiformis
Rumex montanum
Rumex arifolius
Epilobium hirsutum
Eupatorium rugosum
Filipendula vulgaris
Juin 2012

9. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 9
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses des composants de la tour (végétaux)
Juin 2012 Février 2013 Mai 2013 Avril 2014 Juin 2015
Juin 2016
Février 2017

10. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 10
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses des composants de la tour (végétaux)
Geum rivale
Myosotis palustris
Luzula sylvatica
Iris pseudacorus
Caltha palustris
Carex riparia
Carex acutiformis
Rumex montanum
Rumex arifolius
Epilobium hirsutum
Eupatorium rugosum
Filipendula vulgaris

11. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 11
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses des composants de la tour (végétaux)
Geum rivale
Myosotis palustris
Luzula sylvatica
Iris pseudacorus
Caltha palustris
Carex riparia
Carex acutiformis
Rumex montanum
Rumex arifolius
Epilobium hirsutum
Eupatorium rugosum
Filipendula vulgaris

12. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 12
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses des composants de la tour (eau)
juin-16 déc-16 avr-17
Eau clarificateur Eau sortie biofiltre Eau clarificateur Eau sortie biofiltre Eau clarificateur Eau sortie biofiltre
pH eau 7,32 7,55 7,26 7,61 7,5 8,33
EC 1,12 1,15 1,09 1,18 1,5 1,62
Anions
Azote nitrique 0 0,83 0 0,98 8,18 9,94
Phosphate 15,12 24,66 12,14 16,87 28,36 35,25
Sulfates 24,22 38,06 17,23 29,64 56,44 64,87
Chlorures 163,58 173,13 161,55 170,21 294,6 310,7
Carbonates 0 0 0 0 0 0
bicarbonates 290,28 340,53 294,19 319,76 412,5 416,7
Cations
azote ammoniacal 0,55 2,9 0,28 2,27 0,23 0,95
potassium 17,47 19,14 15,97 18,68 31,86 32,46
magnésium 4,63 4,99 4,47 4,78 7,87 7,48
calcium 74,72 85,12 75,86 84,91 93,36 92,04
sodium 161,63 143,62 155,91 137,22 216,3 237,83
Oligoéléments
cuivre 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01 0,01
zinc 0,07 0,17 0,09 0,19 0,07 0,24
manganèse 0,03 6,26 0,04 6,18 0,05 0,36
bore 0,07 0,07 0,08 0,09 0,09 0,09
fer 0,04 2,38 0,06 2,44 0,06 3,54

13. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 13
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses des composants de la tour (substrat / µorg)
Analyse support de culture
2013 2017
pH eau 7,1 8,1 / 8,5
Hiver 14 Eté 14 Hiver 15 Eté 16 Hiver16
0-25 cm 1,02% 1,03% 1,11% 0,98% 1,06%
25-50 cm 0,99% 0,84% 1,01% 0,92% 0,95%
50-75 cm 0,84% 0,58% 0,92% 0,79% 0,73%
75-100 cm 0,59% 0,54% 0,68% 0,51% 0,64%
0-25cm 1,92% 1,99% 1,84% 1,96%
0-25cm 1,34 % 1,92% 1,86% 1,76% 1,82%
0-25cm 0,48% 0,39% 0,44% 0,32%

14. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 14
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses de dépollution et olfactométriques
Mesures en temps réel par deux
capteurs autonomes pour
composés soufrés :
► 1 capteur de sensibilité 0-20 ppm
► 1 capteur de sensibilité 0-2 pmm
(1 an, N/E/O/S, et différentes hauteurs)
2 Prélèvements pour mesures
olfactométriques (selon norme EN13725 par un
laboratoire Suez Environnement)

15. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 15
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses de dépollution

16. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 16
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses de dépollution
Juillet Aout Septembre Octobre

17. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 17
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses de dépollution
Juillet Aout Septembre Octobre

18. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 18
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses olfactométriques

19. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 19
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses olfactométriques
Définition de la concentration d’odeur : Nombre d’unités odeur dans 1 m3 de gaz, ou
encore nombre de dilutions (avec de l’air inodore) nécessaire pour ressentir un mélange
dont l’odeur est perçue par 50% d’un jury.
Analyse olfactométrique :
L’analyse olfactométrique est basée sur l’utilisation d’un jury de nez humain pour
déterminer la concentration d’odeur d’un échantillon d’air.
Le caractère hédonique d’une odeur est sa propriété à être agréable ou désagréable.
Pour chacune de ces dilutions, le jury va indiquer son ressenti de l’odeur sur une échelle
de +4 à -4 ; +4 correspondant à une odeur très agréable, -4 à une odeur extrêmement
désagréable.

20. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 20
PROGRAMME AIR EXTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses olfactométriques La concentration d’odeur est plus faible en sortie qu’en
entrée, avec un abattement de 74%.
Le caractère hédonique de chaque échantillon d’air est
évalué à différents niveaux de dilution. A chaque dilution
est attribuée une note hédonique.
> évolution des notes hédoniques en entrée et en sortie
de la tour
Pour une dilution de 500, l’air en sortie est inodore, alors
que celui en entrée est ressenti comme légèrement
désagréable. > en adéquation avec la concentration
d’odeur plus forte en entrée qu’en sortie
> en sortie, l’odeur est jugée globalement très
désagréable à faible dilution

21. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 21
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Module expérimental et enceinte pour les tests de dépollutions
Utilisation de modules végétalisés raccordés à une pompe
3 modules qui représentent 1 m²

22. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 22
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Module expérimental et enceinte pour les tests
de dépollutions
• 3 modules qui représentent 1 m², incluant 16*3 plantes soit 48
plantes
• Substrat de chez Premier Tech Horticulture composé de tourbe
blonde irlandaise F1, de fibre de coco medium, de perlite moyenne,
de fibre de bois WoodTech et contenant de la chaux et 1,2 kg/m3
Topsusbtra 12-12-17
• Biotisation (Premier Tech Horticulture) :
Mix 1 : Mycorhize Myke Pro 500 :Dose x1+ Bactérie GHA 180
(Bacillus Pumilus) Dose x1
Mix 2 : Mycorhize Myke Pro 500 :Dose x2 + Bactérie GHA 180
(Bacillus pumilus) Dose x2
Mix 3 : Mycorhize Myke Pro 500 :Dose x1+ Bacillus pumilus,
Bacillus subtilis et Pseudomonas fluorescens Dose x1

23. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 23
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Module expérimental et enceinte pour les tests de dépollutions
2 mois après végétalisation, modules placés en
enceinte d’exposition de 8 m³
> Evaluer les capacités des systèmes à diminuer les
concentrations en une gamme de polluants
atmosphériques dans des conditions proches de
celles des habitations :
> Enceinte ventilée et éclairage naturel
> Sources de polluants réalistes : bâton d’encens

24. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 24
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses sur végétaux
Chlorophytum comosum s’adapte très bien au système
et à ses contraintes
Impact des polluants sur végétaux :
• formation de nécroses foliaires
• l’atteinte de la photosynthèse : mesure de la
fluorescence de la chlorophylle grâce à un
fluorimètre portatif
• Suivi des atteintes à l'ADN grâce au test des
comètes
> aucune nécrose foliaire sur les végétaux
> les mesures concernant l’activité photosynthétique
n’ont révélé aucune différence pour ces nouvelles
séries

25. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 25
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses sur végétaux
Impact des polluants sur végétaux :
• Suivi des atteintes à l'ADN grâce au
test des comètes)
> Suivi des atteintes à l'ADN grâce au test
des comètes
Les impacts sont caractérisés par l’Olive Tail
Moment (O.T.M.). Un O.T.M. normal se situe
entre 0 et 1, ainsi le pourcentage d’ADN
dans la queue de la comète compris entre 0
et 10 % représente une donnée normale

26. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 26
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses de dépollution
• 2 mois après végétalisation,
modules placés en enceinte
d’exposition de 8 m3
> Evaluer les capacités des systèmes
à diminuer les concentrations en une
gamme de polluants atmosphériques
dans des conditions proches de celles
des habitations :
> Enceinte ventilée et éclairage naturel
> Sources de polluants réalistes :
bâton d’encens MODULE VÉGÉTALISÉ ET BIOTISÉ ↵

27. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 27
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses de dépollution
> Grosse variabilité
Hypothèse : arrosage et donc de
l’humidité du substrat au moment du
passage dans le cube

28. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 28
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses de dépollution
> Grosse variabilité
• humidité du substrat
• valeurs à vide (vitesse de dépollution de l’enceinte
vide = valeur témoin) sont elles-mêmes fluctuantes
> Espoir / Piste :
Tri dans les données brutes / éliminations données
aberrantes : abattement positif de 10 à 30 % de CO
> 7ème série en cours d’analyse : (amélioration du
calendrier arrosage/passage dans l’enceinte) :
résultats préliminaires encourageants (avec
abattements respectifs de 5 – 25 et 29% de CO par
rapport au module témoin : à confirmer
Séries 5 et 6

29. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 29
PROGRAMME AIR INTÉRIEUR
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
• Analyses de dépollution
> Aucune différence significative
observée concernant le soufre SO2

30. Décembre 2017 - Epuration de l’air par les plantes 30
CONCLUSIONS ET PERSPECTIVES
EPURATION DE L’AIR PAR LES PLANTES
> Les deux systèmes végétalisés sont en place et
fonctionnent correctement avec des plantes
installées et adaptées à ces systèmes
> Les phases d’analyses de dépollution du CO en
poursuite en 2017 pour la partie « air intérieur »
(car complexes) : avec un facteur humidité du sol
déterminant dans la compréhension du système
> Pour la partie « air extérieur » : validation d’une
dépollution réelle des composés soufrés. Ces
analyses sont poursuivies en 2017
> Dernière année mais poursuites envisagées et
étudiées

31. 31
Made by En coproduction avec
Merci
Contact : Marc-Antoine Cannesan
marc-antoine.cannesan@astredhor.fr
02 35 12 26 25