Phytoépuration

Le lagunage est une technique consistant à reproduire l’écosystème d’une zone humide. Les intérêts sont multiples, puisqu'en plus d’épurer l’eau, ce système offre à la faune sauvage un abri, constituant alors une véritable oasis de biodiversité. Toutefois le lagunage n'est pas la meilleure solution de phytoépuration afin d'obtenir une qualité d'eau convenable.

À la différence de la lagune à macrophytes, le filtre planté met en œuvre un substrat filtrant (sables gravillons, graviers).

Deux catégories de filtres existent :

Filtres à écoulement vertical

L'eau est répartie à la surface du filtre et percole dans le massif filtrant. Il n'y a donc pas de phénomène de stagnation d'eau ou de photosynthèse en jeu, contrairement à une lagune.
L'activité microbienne est fortement mise en jeu. Les plantes privilégiées pour ce genre de filtre sont généralement des plantes aquatiques à fort pouvoir racinaire (iris, massettes), leur rhizosphère favorisant la circulation de l'air lors des périodes d'assec et permettant de maintenir dans le temps la conductivité hydraulique du massif filtrant (décolmatage). Ceci intensifie donc l'activité bactérienne.
Les matières organiques retenues en surface s'humidifient et se minéralisent.
La flore bactérienne mise en jeu dans ce filtre est donc une flore de type aérobie hétérotrophe, qui se fixe sur le milieu.

Filtres à écoulement horizontal

Le filtre à écoulement horizontal a un écoulement similaire à celui d'une lagune, puisqu'un niveau d'eau est maintenu dans le bassin, et que l'eau en excès sort du bassin par un système de trop-plein.
Toutefois, le bassin contient également un média filtrant (sables et graviers), et le niveau d'eau est inférieur au niveau de la couche de sable. Aucun phénomène de photosynthèse n'a lieu dans ce filtre. La flore bactérienne se fixe sur le milieu granulaire, et des phénomènes d'anoxie peuvent favoriser une dénitrification partielle si ce filtre est mis en œuvre après un filtre à écoulement vertical. De plus, une diminution des phosphores, des molécules pharmaceutiques et des hormones est possible.

Par extension, le terme phytoépuration peut également désigner d'autres systèmes tels que les bosquets épurateurs ou zones tampons boisées. Il s'agit ici de faire ruisseler l'eau au travers des racines d'arbres à même le sol, éventuellement des saules traités en taillis à courte rotation.

D'autres types de traitement comme des bambouseraies sont également recherchés. La rhizosphère du bambou offre les mêmes capacités que celle des plantes aquatiques en matière d'oxygénation et de décolmatage du substrat. Le bambou a également une capacité d'absorption des micropolluants bien plus importante que celle des plantes aquatiques.

Les eaux usées qu’elles soient d’origine domestique ou industrielle, peuvent contenir de nombreux pathogènes, molécules biodégradables et polluants chimiques : azote (sous ses nombreuses formes), phosphates, métaux lourds… Ces éléments peuvent être décomposés puis utilisés par la flore et la microfaune de l’écosystème mis en place. Les racines des plantes émettent un peu d’oxygène[3], permettant ainsi le développement de micro-organismes aérobies. L’ensemble des micro-organismes aérobies et anaérobies permettra une dégradation optimale de la matière organique.

Les plantes qui sont le plus souvent utilisés dans les filtres sont des plantes persistantes, telles que les scirpes (Scirpus, Eleocharis), laîches (Carex), papyrus (Cyperus), joncs (Juncus), roseaux communs (Phragmites) et massettes (Typha)[4]. Des iris peuvent être plantés en bordure pour apporter une touche de couleurs[4].

Pour le lagunage des piscines écologiques et filtre avec eaux en surface ayant une teneur élevée en matière organique, on utilise généralement les scirpes car ils tolèrent un haut niveau d'éléments nutritifs, se cultivent facilement mais ne sont pas envahissants.

Les massettes et les roseaux ont été utilisés fréquemment en raison de leur grande tolérance pour de nombreux types d'eaux usées, mais ils ont l'inconvénient d'être envahissants, et leurs rhizomes sont un des aliments préférés des rats musqués et des vers, ce qui peut amener ces animaux à proliférer là où on ne le souhaite pas.

• Plante dépolluante

• André Paulus, Le filtre planté de roseaux : ou le versant vert de l'épuration des eaux usées, du Rouergue
• (en) D. A. Hammer (éditeur), Constructed Wetlands for Wastewater Treatment : Municipal, Industrial, and Agricultural, Chelsea, Lewis Publishers, 1989.