Près de 2000 décharges actives sont réparties à travers les États-Unis, la majorité des déchets jetés par les maisons et les entreprises se retrouvant dans une décharge. Les produits chimiques et les toxines qui s’accumulent sur ces sites peuvent ensuite s’infiltrer dans le sol et les eaux souterraines, et ce «lixiviat» peut présenter de graves dangers pour l’environnement et les personnes qui vivent à proximité.
Pour aider les agences environnementales à lutter contre les menaces toxiques posées par les décharges, des chercheurs de l’Université du Missouri – en partenariat avec le USDA Forest Service – ont développé un système qui classe les toxines présentes dans une décharge par ordre de toxicité et de quantité, permettant aux agences créer des plans plus spécifiques et plus efficaces de lutte contre les lixiviats.
« Le lixiviat des décharges peut causer le cancer et d’autres dommages graves, et c’est une menace, qu’il soit ingéré, inhalé ou touché », a déclaré Chung-Ho Lin, professeur de recherche associé au Centre d’agroforesterie de l’UM au Collège d’agriculture, d’alimentation et de nature Ressources. «C’est la première fois qu’un système est créé qui peut automatiquement hiérarchiser les polluants rejetés par une décharge en fonction de leur toxicité et de leur abondance.
Le système repose sur un algorithme créé par Elizabeth Rogers, une étudiante au doctorat travaillant sous la direction de Lin à l’Université du Missouri et un stagiaire de l’USDA Pathways. Rogers a puisé dans un système déjà existant conçu pour donner la priorité aux produits chimiques dans les eaux usées de «fracturation» et l’a adapté pour s’appliquer à la pollution des décharges.
En combinant l’algorithme avec trois «bases de données de toxicité» qui sont référencées lors de l’analyse d’un échantillon d’une décharge, le système prend un processus traditionnellement long et coûteux – identifier un polluant et déterminer son abondance et ses dommages potentiels – et le rend routinier. Le résultat est un système de hiérarchisation qui peut classer les polluants en tenant compte à la fois de leur toxicité globale et de leur prévalence sur un site donné. De plus, la hiérarchisation des polluants peut être facilement personnalisée en fonction de facteurs et d’objectifs qui peuvent varier d’un site à l’autre.
Ronald Zalesny Jr., un généticien des plantes de recherche superviseur pour le USDA Forest Service qui encadre également Rogers, a travaillé avec Lin et Rogers sur l’étude d’optimisation du système de hiérarchisation et d’explorer son utilité. Pour lui, la capacité à identifier, quantifier et classer facilement les polluants des décharges répond à un besoin bien réel.
Zalesny Jr. est chercheur principal pour un projet qui exploite les arbres pour nettoyer les sols contaminés et l’eau des décharges. Grâce à un processus naturel connu sous le nom de phytoremédiation, les peupliers et les saules aident à dégrader, à absorber et à inhiber les polluants et le ruissellement des eaux souterraines qui les transportent.
Il est crucial de savoir quels polluants sont les cibles les plus importantes à un endroit donné, a déclaré Zalesny Jr., car différents arbres utilisent différentes méthodes pour éliminer les polluants du sol, et aucune méthode unique ne fonctionnera sur tous les types de polluants.
« Dans le passé, nous avons principalement ciblé les polluants les plus courants, tels que les herbicides et les contaminants du pétrole brut », a déclaré Zalesny Jr. « En utilisant cet outil de hiérarchisation, nous pourrions maintenant aller à pratiquement n’importe quel site contaminé, identifier les principaux contaminants et faire correspondre ces contaminants avec nos arbres pour créer une solution durable et à long terme pour nettoyer la pollution. »
Le projet de Zalesny Jr. fait partie de l’Initiative de restauration des Grands Lacs, qui vise à protéger les Grands Lacs de la dégradation de l’environnement en fournissant un financement approprié aux agences fédérales. Si le ruissellement contaminé des décharges se frayait un chemin dans les rivières et les ruisseaux, il pourrait finalement se frayer un chemin dans les Grands Lacs, a déclaré Zalesny Jr.
Rogers, qui a créé l’algorithme permettant de trier rapidement les polluants en fonction de leur toxicité relative, voit un autre avantage important pour le système. Bien que de nombreux règlements sur les décharges n’aient pas été mis à jour depuis des décennies, de nouvelles classes de contaminants continuent d’arriver dans les décharges, posant un problème pour ceux qui cherchent à atténuer leurs effets. En offrant aux scientifiques et aux chercheurs des informations à jour sur des centaines de polluants possibles, le système de hiérarchisation pourrait aider les agences environnementales à s’attaquer davantage à ces nouveaux arrivants dangereux.
« Certains des composés les plus potentiellement nocifs que nous avons identifiés en utilisant ce schéma provenaient de choses comme les antibiotiques ou les médicaments sur ordonnance, qui pourraient avoir de graves impacts sur le système endocrinien humain », a déclaré Rogers. «Il y avait aussi des composés provenant de produits de soins personnels. Et bien que nous sachions que ces nouvelles classes de composés peuvent avoir des effets négatifs, il y en a encore beaucoup que nous ne savons pas à leur sujet, et ils finissent dans des décharges. ce système encouragera davantage de recherches sur leurs impacts. «
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