Nanoparticules de fer pour la dépollution des sols contaminés par la chlordécone

La chlordécone (CLD) est un insecticide organochloré utilisé aux Antilles françaises de 1972 à 1993 contre le charançon du bananier. En raison de sa toxicité, de son rôle potentiel dans certains cancers et de sa capacité de bioaccumulation, elle a été classée en 2009, comme polluants organiques persistants par la convention de Stockholm et son utilisation interdite dans le monde entier. Malgré cela, elle continue à être détectée dans les sols, les eaux et les ressources alimentaires des Antilles, ce qui rend prioritaire l'élaboration de stratégies de décontamination. Au cours de la dernière décennie, des essais menés jusqu’à la parcelle ont montré que l’apport de particules de fer zéro valent micrométrique (µFZV) au sol permettait un abattement significatif de CLD mais que le procédé était moins efficace sur l’un des trois types de sols testés (andosol) probablement dû au piégeage de la CLD dans la nano-porosité des argiles de ce sol auxquelles les particules micrométriques, n’ont pas accès. Cette limitation pourrait éventuellement être levée par l’utilisation de nanoparticules de fer dont l’efficacité pour la dégradation des composés organochlorés dans l’eau est établie mais reste à démontrer pour les sols. Le but de ce travail était d'évaluer l'efficacité de trois types de nanoparticules à base de sulfure de fer (nFeS), de fer zéro valent (nFZV) et d’un mélange de fer zéro valent et palladium (nFZV-Pd), pour la dégradation de la CLD sur deux sols (A et N) de Guadeloupe utilisés précédemment pour les études avec le µFZV. Le sol A était un andosol avec un pH acide (5,3), une teneur élevée en matière organique (13,4 %) et une concentration de CLD de 14 mg/kg. Le sol N était un nitisol, avec un pH légèrement acide (6,1), 3,7 % de matière organique et une teneur en CLD de 1,1 mg/kg. Les échantillons de sol ont été traités avec les trois types de nanoparticules : i) nFeS (Nanoshel) à 5% ; ii) nFZV (NanoIron) à 10% ; ii) nFZV-Pd (NanoIron) à 10% puis ont été incubés à 28⁰C pendant 30 jours. La concentration de CLD a été quantifiée par chromatographie en phase gazeuse avec détecteur MS/MS. Les échantillons de sol traités avec le nFZV et le nFeS n'ont montré aucune réduction significative (p>0,05) de la concentration de CLD. Au contraire, les sols traités avec le nFZV-Pd ont montré une diminution significative, atteignant des pourcentages de 74 et 96% pour les sols A et N, respectivement bien supérieurs à ceux obtenues avec le µFZV. La moindre efficacité des nFeS peut être due au fait que ces nanoparticules n'étaient pas stabilisées, de sorte que des phénomènes d'agrégation peuvent se produire entre elles, diminuant leur réactivité. En conclusion, l'utilisation de nFZV-Pd semble être une stratégie prometteuse pour la remédiation des sols contaminés par la CLD, bien que des études supplémentaires soient nécessaires pour déterminer le mécanisme de dégradation et l’innocuité des produits formés ainsi que des particules elles-mêmes.