Phytoremediation of hydrocarbon-contaminated soils with emphasis on the effect of petroleum hydrocarbons on the growth of plant species La phytoremédiation de sols contaminés par des hydrocarbures et l’effet des hydrocarbures de pétrole sur la croissance des plantes

Abstract

To date, many developing countries such as Iran have almost completely abandoned the idea of decontaminating oil-polluted soils due to the high costs of conventional (physical/chemical) soil remediation methods. Phytoremediation is an emerging green technology that can become a promising solution to the problem of decontaminating hydrocarbon-polluted soils. Screening the capacity of native tolerant plant species to grow on aged, petroleum hydrocarbon-contaminated soils is a key factor for successful phytoremediation. This study investigated the effect of hydrocarbon pollution with an initial concentration of 40 000 ppm on growth characteristics of sorghum (Sorghum bicolor) and common flax (Linum usitatissumum). At the end of the experiment, soil samples in which plant species had grown well were analyzed for total petroleum hydrocarbons (TPHs) removal by GC-FID. Common flax was used for the first time in the history of phytoremediation of oil-contaminated soil. Both species showed promising remediation efficiency in highly contaminated soil; however, petroleum hydrocarbon contamination reduced the growth of the surveyed plants significantly. Sorghum and common flax reduced TPHs concentration by 9500 and 18500 mg kg^‑1, respectively, compared with the control treatment.

Keywords:

• Growth parameters,
• hydrocarbon-polluted soil,
• phytoremediation,
• plant

Résumé

À ce jour, plusieurs pays en voie de développement, comme l’Iran, ont presque complètement abandonné l’idée de décontaminer les sols pollués par le pétrole à cause des coûts élevés reliés aux méthodes conventionnelles (physiques/chimiques) de décontamination des sols. La phytoremédiation est une nouvelle technologie verte qui peut s’avérer une solution prometteuse au problème posé par la décontamination des sols pollués par des hydrocarbures. Évaluer la capacité d’espèces indigènes tolérantes à croître sur des sols âgés et pollués par des hydrocarbures de pétrole représente l’une des étapes clé de la phytoremédiation. Au cours de la présente étude, l’effet de la pollution aux hydrocarbures sur les caractéristiques de croissance du sorgho (Sorghum bicolor) et du lin cultivé (Linum usitatissumum) a été évalué à partir d’une concentration initiale de 40 000 ppm. À la fin de d’étude, des échantillons de sols dans lesquels des plantes avaient obtenu un bon taux de croissance ont été analysés à l’aide d’un appareil CG-DIF afin de déterminer les taux d’hydrocarbures pétroliers (THP) totaux enrayés des sols. Le lin cultivé a été utilisé pour la première fois dans l’histoire de la phytoremédiation de sols contaminés par le pétrole. Les deux espèces ont fait preuve d’une efficacité prometteuse dans les sols fortement pollués. Cependant, la pollution par les hydrocarbures de pétrole a réduit de façon significative la croissance des plantes à l’étude. Le sorgho et le lin cultivé ont réduit la concentration en THP de 9 500 et 18 500 mg kg^‑1, respectivement, comparativement au traitement témoin.

Mots clés:

• Paramètres de croissance,
• phytoremédiation,
• plante,
• sol contaminé aux hydrocarbures