Repeated annual paper mill and alkaline residuals application affects soil metal fractions

L’application de résidus industriels sur des terres agricoles peut soulever des préoccupations concernant l’accumulation de métaux dans le sol et les cultures. Nous avons estimé qu’une étude exhaustive faisant appel au fractionnement pourrait fournir des données sur l’accumulation des métaux suivant l’application de matières et permettrait de prédire la transformation des métaux en différentes formes dans le sol de même que leur rejet potentiel dans l’environnement. Nous avons mené une étude expérimentale de 2000 à 2008 sur un sol loameux à Yamachiche (Québec, Canada) afin d’évaluer les effets d’ajouts annuels répétés de biosolides provenant d’usines à papier, appliqués seuls ou avec plusieurs sous-produits d’amendement calcaire, sur les fractions de Cu, de Zn et de Cd. Nous avons appliqué en surface, après l’ensemencement, des biosolides humides provenant d’usines à papier à raison de 0, 30, 60 ou 90 Mg ha−1 ainsi que de la chaux calcitique, de la boue de chaux et des cendres de bois à raison de 3 Mg ha−1 dans chaque cas, avec 30 Mg ha−1 de biosolides d’usines à papier. Les sols ont été échantillonnés après 6 (soja [Glycine max (L.) Merr.]) et 9 [maïs (Zea mays L.)] campagnes agricoles et ont été analysés au moyen de la procédure de fractionnement de Tessier. Les résultats ont montré que l’ajout de biosolides faisait augmenter le Zn et le Cd échangeables, le Cd lié aux carbonates, le Zn et le Cd liés aux oxydes Fe­Mn, le Cu et le Zn liés à la matière organique et les fractions totales de Zn et de Cd, mais faisait diminuer le Cu lié aux oxydes Fe­Mn dans la couche superficielle de 30 cm. Dans le cas des sous-produits d’amendement calcaire, nous avons observé une transition des formes échangeables vers les formes liées aux carbonates. Même avec de très petits ajouts de métaux, les biosolides d’usines à papier et les amendements calcaires ont accru la mobilité du Zn et du Cd dans le sol après 9 années d’application, et cette redistribution des métaux a entraîné une hausse des concentrations dans les grains.