Les principaux polluants dans les sols

Les principaux polluants dans les sols sont les métaux lourds (cadmium, cuivre, mercure, plomb, zinc) et les polluants organiques (dioxines et furanes, HAP, PCB). Des teneurs élevées en polluants peuvent avoir des effets sur l'homme, les animaux et les plantes. Des valeurs limites ont été fixés pour ces polluants.

L’air pollué, les engrais et les produits phytosanitaires entre autres, apportent dans les sols des substances telles que métaux lourds et polluants organiques. Ces substances, qui ne sont pas ou que difficilement dégradables, s’y accumulent et altèrent la fertilité du sol. Elles peuvent par ailleurs pénétrer dans la chaîne alimentaire ou dans l’eau potable par l’intermédiaire des eaux souterraines, et de ce fait menacer la santé des personnes, des animaux ou des plantes.

L’objectif pour la protection des sols, défini par la loi sur la protection de l’environnement (LPE), est de garantir à long terme la fertilité des sols afin de préserver les multiples fonctions environnementales et sociétales que remplit cette ressource. La protection des sols se base sur la prévention, l’observation et les mesures pour les sols menacés ou dégradés.

Valeurs de référence pour les sols

La Confédération et les cantons évaluent les atteintes portées aux sols en se basant sur les valeurs indicatives, les seuils d'investigation et les valeurs d'assainissement qui figurent dans les annexes de l'ordonnance sur les atteintes portées aux sols (OSol).

La valeur indicative est la limite à partir de laquelle la fertilité du sol n'est plus garantie à long terme. En cas de dépassement d’une valeur indicative, les cantons prennent les mesures pour empêcher un accroissement de ces valeurs. Il n'y a cependant aucun risque pour la santé humaine. Par contre, des restrictions existent pour la valorisation de matériaux terreux légèrement pollués issus de chantiers.

En cas de dépassement d’un seuil d’investigation, les cantons ont l’obligation de vérifier dans un premier temps s’il existe une menace concrète pour la santé des hommes, des animaux ou des plantes. Si tel est le cas, l’utilisation du sol doit être restreinte. Le canton a dans ces cas l’obligation de prescrire des mesures pour écarter le danger pour la population, les animaux ou les plantes (comme des restrictions d’utilisation).

Les valeurs d’assainissement visent à écarter un danger et indiquent l’existence d’une menace concrète pour l’homme, les animaux ou les plantes. Pour des surfaces atteintes au-delà de cette valeur, l’utilisation concernée doit être interdite. De plus, pour les surfaces utilisées pour de l’agriculture ou de l’horticulture, les teneurs doivent être ramenées à des valeurs telles que l’utilisation envisagée soit possible sans menacer l’homme, les animaux ou les plantes.

Valeurs de référence pour les sols
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Valeurs de référence pour les sols

Métaux lourds

  • Origine

    Le cadmium est présent naturellement en petites quantités dans les minerais de zinc.

    Utilisation

    Peintures, additifs dans les plastiques, protection contre la corrosion, accumulateurs électriques. Aujourd’hui, il y a une interdiction générale de production et d’utilisation de Cd.

    Effets sur l’homme

    Le Cd est toxique pour l’homme. La contamination se fait principalement par la chaîne alimentaire, ou sur des sols très chargés en Cd, par l’ingestion de particules de terre. Le Cd absorbé par le corps est accumulé avant tout dans les reins, dans le foie et dans les muscles. En cas d’exposition longue, des intoxications chroniques peuvent apparaître, avec p. ex. dysfonctionnement des reins.

    Effets sur les animaux

    Mêmes effets que sur l’homme

    Effets sur les plantes

    Le Cd a un effet néfaste sur la fertilité des sols déjà avec de faibles doses. Il se fixe fortement dans les végétaux, bien que la capacité d’accumulation varie sensiblement selon les espèces végétales.

  • Origine

    Le cuivre est présent naturellement dans la croûte terrestre sous forme pure ou dans différents minéraux.

    Utilisation

    Industrie métallurgique, pesticides dans les vignes et autres cultures particulières (vergers).

    Effets sur l’homme

    Le Cu est un oligo-élément vital pour l’homme et n’est toxique qu’à fortes doses. L’intoxication chronique est inconnue chez l’homme. Les cas où la teneur en Cu dans le sol est si élevée qu’une menace pour la santé humaine existe sont très rares.

    Effets sur les animaux

    Le Cu est vital pour les animaux de rente. Cependant la différence entre besoin essentiel et dose nocive est faible, en particulier chez les moutons, qui réagissent fortement au Cu.

    Effets sur les plantes

    Le Cu est également un oligo-élément vital pour les végétaux. Des teneurs trop élevées dans les sols diminuent les organismes du sol (p. ex. champignons), la fertilité du sol et par conséquent la croissance des végétaux.

  • Origine

    Le mercure est un élément naturel présent dans tous les écosystèmes terrestres. Il s’agit d’un métal, qui à l’état pur se présente sous forme liquide à des températures ambiantes. Il se volatilise facilement.

    Utilisation

    Le mercure a notamment été utilisé pour la fabrication de piles, de thermomètres, d’amalgames dentaires, de lampes, d’additifs pour les matériaux plastiques et de pesticides. La combustion de charbon (lignite) qui contient naturellement du mercure est une source d’émission importante. A cause de sa dangerosité pour la santé et l’environnement, l’utilisation du mercure est strictement règlementée via la législation nationale et internationale (source: Mercure – utilisation, élimination et rejet dans l’environnement, OFEV 2018).

    Effets sur l’homme

    Le mercure et ses composés sont toxiques pour tous les organismes vivants. De manière générale, ils affectent le métabolisme en interagissant avec les protéines et les enzymes. Il est avéré que le mercure cause des dommages au système nerveux central. De plus amples informations sont disponibles dans la fiche d’information sur le mercure établi par l’Office fédéral de la santé publique.

    Effets sur les animaux

    Mêmes effets que sur l’homme.

    Effets sur les plantes

    Les plantes peuvent absorber le mercure par les feuilles ou par les racines. La capacité d’absorption de ces deux organes varie selon l’espèce. La phytotoxicité, traduite par des anomalies de croissance, peut apparaître pour certaines plantes, par exemple pour le blé, à partir d’une concentration de mercure dans le sol de 5 mg/kg. Elle se généralise à partir de 50 mg/kg. De plus amples informations sont disponibles dans le rapport «Mercure dans le sol: établissement d’une valeur d’assainissement selon l’OSites et de seuils d’investigation selon l’Osol».

  • Origine

    Le Pb est présent naturellement dans la croûte terrestre, dans différents minéraux.

    Utilisation

    Additifs pour la benzine (interdit depuis le milieu des années 1980), composant principal des munitions, produits de protection contre la corrosion et peintures (aujourd’hui interdit).

    Effets sur l’homme

    Le plomb est toxique pour l’homme. La contamination par le Pb arrive principalement par ingestion orale de particules de sol. Les enfants jouant sur un sol très chargé en Pb sont particulièrement menacés. Une intoxication aigüe peut provoquer notamment une encéphalopathie ou une anémie à moyen terme (mois). Si l’exposition est longue (années), on constate notamment des effets négatifs sur les performances intellectuelles, sur le système nerveux, le système digestif, les reins.

    Effets sur les animaux

    Une forte contamination au Pb provoque chez les animaux des troubles pathologiques telles que l’hyperactivité, la perte du sens de l’orientation, des troubles moteur-cérébraux, la cécité ou même la mort.

    Effets sur les plantes

    L’accumulation de Pb dans les végétaux dépend fortement du type de plante. Les céréales, les légumes-racines et tubercules ainsi que les légumes à feuilles sont particulièrement sensibles.

  • Origine

    Le zinc est présent naturellement dans différents minéraux.

    Utilisation

    Industrie métallurgique, protection contre la corrosion.

    Effets sur l’homme

    Le Zn est un oligo-élément vital pour l’homme et toxique seulement à haute dose. Une exposition importante par inhalation peut provoquer des troubles respiratoires (fièvre du fondeur de Zn). L’ingestion excessive par voie orale entraîne surtout des douleurs du tube digestif. Une exposition chronique a pour conséquence un changement de la formule sanguine et de la fonction rénale, ainsi qu’une baisse de la fertilité. Les teneurs en Zn dans le sol élevées au point de menacer la santé humaine sont exceptionnelles.

    Effets sur les animaux

    Même effets que pour l’homme.

    Effets sur les plantes

    Le Zn est aussi un oligo-élément vital pour les plantes. Des teneurs en Zn trop élevées diminuent la fertilité des sols et la croissance des végétaux.

Polluants organiques

  • Origine

    Les PCDD/F sont issus principalement de processus de combustion en présence de composés chlorés. Il existe 210 composés de dioxines et furanes, dont la toxicité varie beaucoup. Seuls 17 de ces composés sont biologiquement importants à cause de leur toxicité.

    Principales sources

    Incinération de déchets, en particulier incinération illégale en plein air et dans les chauffages domestiques, processus de combustion dans les moteurs, recyclage de métaux, incendies de forêts, éruptions volcaniques. L’apport dans les sols provient principalement par la voie aérienne.

    Effets sur l’homme

    Les PCDD/F sont très toxiques, quelques-uns des composés appartiennent aux substances les plus toxiques pour l’homme. Ils sont solubles dans les graisses, c. à d. qu’ils s’accumulent avant tout dans les tissus graisseux des organismes, ainsi que dans le lait maternel. Des contaminations aigües ou chroniques peuvent provoquer de l’acné chlorique, des troubles hormonaux ainsi qu’une plus forte probabilité d’apparition d’un cancer.

    Effets sur les animaux

    Les animaux sont encore plus sensibles au PCDD/F que les hommes. Ils absorbent ces composés principalement par l’alimentation. Les risques d’intoxications proviennent de l’ingestion orale de terre contaminée et des plantes fourragères contaminées par des dépôts de polluants atmosphériques. Les PCDD/F s’accumulent dans le lait des vaches et dans les œufs de volailles.

    Effets sur les plantes

    La contamination des végétaux par les PCDD/F se produit principalement par des dépôts de polluants atmosphériques. Les légumes à feuilles sont donc les plus touchés. Les PCDD/F sont aussi absorbés, mais dans une moindre mesure, par les parties souterraines des plantes. Ces composés s’accumulent en priorité dans les couches de cellules superficielles des racines.

    Particularité

    Les PCDD/F sont particulièrement redoutables dans l’environnement, car ils sont extrêmement persistants. Ils sont présents dans le monde entier.

  • Origine

    Il existe plus d’une centaine de composés de HAP. Ils résultent principalement de processus de combustion incomplète (par ex. charbon, diesel/mazout, bois, tabac).

    Principales sources

    Les HAP sont des composants naturels du charbon et du pétrole. Ils parviennent dans les sols par la déposition de particules de suie ou par l’épandage de cendres. Le bois traité avec des huiles de goudron (aujourd’hui interdites) contient de grandes quantités de HAP (par ex. anciennes traverses de chemin de fer).

    Effets sur l’homme

    Une exposition constante aux HAP augmente le risque de cancer (de la peau et des poumons) et s'avère nocive pour le patrimoine héréditaire (effet mutagène) et agissent comme des hormones. Le benzo(a)pyrène est le plus toxique des HAP (cancérigène).

    Effets sur les animaux

    Mêmes effets que sur l’homme.

    Effets sur les plantes

    La contamination des plantes a lieu principalement par voie aérienne (déposition de particules aériennes). Les légumes à feuilles sont donc les plus touchés. L’absorption par le sol est minime et se limite aux couches de cellules superficielles des racines.

  • Origine

    Les PCB sont un groupe de plus de 200 composés organochlorés synthétisés industriellement. Ils ont des propriétés techniques très intéressantes: stables à la chaleur, ininflammables, bonne conductivité électrique, peu volatiles, insolubles dans l’eau, etc.

    Utilisation

    Les PCB ont été fabriqués depuis 1930 et ont trouvé des applications jusque dans les années 1980, par ex. huiles hydrauliques, graisses industrielles, échangeurs de chaleur et diélectriques. Depuis 1986, leur fabrication et leur utilisation sont interdites en Suisse. Ils sont parvenus dans les sols par les dépositions atmosphériques, les sites pollués et par l’épandage des boues d’épuration (interdit aujourd’hui).

    Effets sur l’homme

    Le risque d’une intoxication aigüe par des PCB est faible. Très solubles dans les matières grasses, les PCB ont la propriété de se concentrer dans les tissus graisseux des organismes. Une femme enceinte exposée aux PCB fait courir des risques à son bébé. Une exposition constante à des PCB peut provoquer un affaiblissement du système immunitaire. Enfin, on soupçonne les PCB d’être cancérigènes.

    Effets sur les animaux

    Les animaux sont contaminés par le PCB par ingestion soit de terre soit de plantes souillées de terre polluée. L’accumulation de PCB dans les plantes fourragères est cependant secondaire. Les effets nocifs sur les animaux sont comparables à ceux constatés chez l’homme.

    Effets sur les plantes

    Les plantes absorbent le PCB par les racines mais ne l’accumulent pas. Les plantes avec des racines profondes (carottes, pommes de terre, salsifis, etc.) contiennent plus de PCB que les plantes à feuilles