La bioremédiation : un procédé qui prend de l’ampleur pour la dépollution des sols

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La bioremédiation est un processus qui utilise des organismes vivants en vue de dégrader les contaminants nocifs pour l’environnement présents dans des milieux pollués (sols, eaux, …) dans l’objectif de les transformer en composés non toxiques. Un des principaux exemples de la pollution des sols est la contamination par les pesticides agricoles qui se propageront par la suite vers d’autres milieux, notamment les ressources en eau. Certains micro-organismes sont capables de décomposer la plupart des hydrocarbures pétroliers pour les transformer en dioxyde de carbone (CO2) et en eau. En outre, ce processus naturel produit des substances bio-nutritives qui pourront être utilisées à la fois par le milieu végétal et aquatique. Le processus de bioremédiation est répertorié comme l’une des technologies innovantes à soutenir, par l’Agence de Protection de l’Environnement (Environmental Protection Agency - EPA). Différents systèmes de bioremédiation existent basés sur les plantes (appelée la phytoremédiation), les bactéries, ou d’autres types de micro-organismes (champignons, …).

La bioremédiation : les initiatives au niveau fédéral

C’est dans les années 1980 que l’EPA a mis en place un programme national relatif à l’hydrologie des substances toxiques (Toxic Substances Hydrology Program) qui avait pour objectif de fournir des données scientifiques sur la nature et les caractéristiques de la contamination environnementale afin d’améliorer la gestion des sites contaminés, assurer la protection de la santé humaine et environnementale, et réduire les potentiels problèmes de contaminations futures. L’étude et l’analyse de l’ensemble des sites présentant une accumulation de déchets ont été réalisées sur le territoire américain. L’une des principales conclusions de ce programme, dans les années 1980, était que les micro-organismes des aquifères peu profonds affectent la présence et le transport de pratiquement tous les types de substances toxiques potentiellement présents. Ce programme se poursuit avec la mise en place de nouvelles recherches ou de nouvelles actions comme l’analyse de la contamination à l’échelle régionale et à l’échelle des bassins versants [1].

L’EPA a également développé un logiciel informatique "Bioremediation in the Field Search System" qui fournit un accès aux informations concernant les sites de déchets, et par conséquent les sites contaminés, aux Etats-Unis et au Canada, et sur lesquels sont ou ont été testés les systèmes de bioremédiation [2]. Près de 450 sites étaient étudiés en 2010. Les données récoltées concernent les lieux, les éléments traités, les contaminants, la technologie de traitement, le coût et l’efficacité. Ces données sont disponibles et consultables sur le site de l’EPA.

Les pôles de compétences universitaires et de recherche américains

Les Etats-Unis possèdent différents centres, notamment universitaires, travaillant sur la bioremédiation. On peut citer l’American University à Washington D.C., le centre de Diagnostique Environnemental et de Bioremédiation de l’université de l’Ouest de la Floride (Center for Environmental Diagnostics and Bioremediation), ou encore la société US Bioremediation, Inc.

Il est intéressant de citer à titre d’illustration, les travaux d’une équipe de scientifiques de l’Institut d’études géologiques américain (US Geological Survey) qui a testé, en 1992, le procédé de bioremédiation dans des sols contaminés par le biais d’injection d’éléments nutritifs (carbone, phosphore, ..) dans les sols. Dès la fin de l’année 1993, des tests, réalisés sur les eaux souterraines, avaient montré que le taux de contamination était diminué de près de 75% pour certains polluants tels que le toluène par exemple.

Le prix Athalie Richardson Irvine Clark de l’Institut National de la Recherche sur l’Eau (National Water Research Institute) devrait récompenser en novembre prochain les travaux de recherche de Pedro Alvarez de Rice University sur la bioremédiation, la nanotechnologie environnementale et la gestion des ressources en eau du professeur [3]. Ses travaux concernent la durabilité des ressources en eau au travers du contrôle de la pollution de l’eau et par l’intermédiaire de l’utilisation de bactéries et de micro-organismes pour éliminer les contaminants de l’eau.

Les compétences développées par les Etats-Unis permettent également l’aboutissement de projets menés sur cette problématique dans d’autres pays. Un partenariat entre les Etats-Unis et la Colombie avait pour objectif de déterminer une stratégie d’élimination des composés toxiques d’une décharge sauvage de plus de 45m de hauteur située en Colombie. Hernan Martinez, Gloria Cadavid-Restrepo et Claudia Moreno, professeurs de l’université nationale de Colombie, ont étudié une approche microbiologique et écologique, la bioremédiation à partir d’agents biologiques comme les bactéries, pour éliminer ou neutraliser les composants chimiques toxiques. Andres Gomez, diplômé de l’université de Medellìn en Colombie, était en charge de détecter les sources de contaminations (hydrocarbures, composés phénoliques, biphényles polychlorés ou d’autres composés similaires) puis les micro-organismes présents dans le sol. Suite à ces travaux, Andres Gomez a identifié différents types de bactéries présentent dans ces déchets et capables de réaliser la bioremédiation, dont notamment des bactéries appartenant au groupe des protéobactéries, Alpha-, Beta- et Gamma-protéobactéries [4]. Pour compléter ses travaux, Andres Gomez a rejoint le Département des Sciences Environnementales et des Ressources Naturelles de l’université de l’Illinois afin de réaliser un marquage dit "de sondage" avec un isotope stable qui permettra d’établir le lien entre la diversité et la fonction des micro-organismes. Ce marquage pourra être détecté dans les produits finaux de la biodégradation.

Les premiers résultats de ces travaux ont montré que la bioremédiation était une solution possible pour l’élimination des sources toxiques présentes dans certains types de déchets. Le gouvernement colombien a opté pour cette solution, moins coûteuse liée notamment à l’utilisation d’un processus naturel à grande échelle.

Sources :


- Eating Garbage : Bacteria for Bioremediation - 25/06/2012 - http://www.sciencedaily.com/releases/2012/06/120625165449.htm
- Bioremediation : Nature’s Way to a Cleaner Environment - USGS - 01/04/1997 - http://water.usgs.gov/wid/html/bioremed.html
- Environemental Solution, Inc. - 2012 - http://www.bioremediation-products.com/index.php/freqently-asked-guestions

Pour en savoir plus, contacts :


- [1] Toxic Substances Hydrology Program - USGS - 16/05/2012 - http://toxics.usgs.gov/
- [2] Bioremediation in the Field Search System (BFSS) - EPA - 22/06/2010 - http://www.epa.gov/ord/dbases/bfss.html
- [3] Rice University’s Pedro Alvarez wins Clarke Prize - Jade Boyd - 12/06/2012 - http://news.rice.edu/2012/06/12/rice-universitys-pedro-alvarez-wins-clarke-prize/
- [4] Characterization of bacterial diversity at different depths in the Moravia Hill landfill site at Medellin, Colombia - 11/03/2011 - http://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S003807171100109X
Code brève
ADIT : 70623

Rédacteurs :


- Cécile Camerlynck, deputy-agro.mst@consulfrance-chicago.org ;
- Adèle Martial, attache-agro.mst@consulfrance-chicago.org ;
- Retrouvez toutes nos activités sur http://france-science.org.

Voir en ligne : http://www.bulletins-electroniques….