POLLUTION ET BIOREMEDIATION

Biodepollution par les microorganismes : 

Biodepollution par les microorganismes Université Moulay Ismail Faculté Des Sciences Meknès Préparer par: Slimane KHAYI Abdelmounaim MOUHAJIR Adnane EL YAACOUBI Zakaria LAHRACH Jugé par : Mme N. CHBOUKI Master Biotechnologies et Ingénieries des Micro-organismes

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PLAN Pollution Introduction Pollution de l’eau Les différents bio indicateurs de pollution Pollution du sol Pollution de l’air

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Bioremédiation Principe de la bioremédiation Facteurs de la bioremédiation Stratégies de la bioremédiation Bioremédiation in situ Bioremédiation ex situ Conclusion Phytoremédiation Facteurs de la bioremédiation Avantages et inconvénients de bioremédiation Les 5 paramètres prise en compte pour les opération de réhabilitation des sites polluées

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Introduction

De jour après jour la pollution de l’environnement cause de grave problème aussi bien sur la santé humains que sur nos ressources naturelles. D’où la nécessité d’un traitement efficace des sites pollués. : 

De jour après jour la pollution de l’environnement cause de grave problème aussi bien sur la santé humains que sur nos ressources naturelles. D’où la nécessité d’un traitement efficace des sites pollués.

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Alors quelles sont les principale causes de pollution et quelles sont les approches scientifiques utilisés pour remédier à ce grave problème ?

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La pollution

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Le sol et l'eau sont les plus précieuses ressources naturelles qui existent sur notre planète. Sans eux, la vie sur terre serait inexistante. Mais Ceci ne nous permet pas d’utiliser ces ressources d’une façon massive et aléatoire, entrainant la dégradation de notre planète

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La pollution aquatique : 1-Définition: La notion de pollution ne se réfère donc pas à la" pureté" des eaux, ni même à leurs aptitudes, mais aux modifications de leurs caractéristiques dues aux actions humaines. Selon un séminaire d’expert européen réuni à Genève en mars 1961 a ainsi explicité cette notion: "Un cours d'eau est considéré comme étant pollué lorsque la composition ou l'état de ses eaux sont, directement ou indirectement modifiés du fait de l'action de l'homme dans une mesure telle que celle-ci se prêtent moins facilement à toutes les utilisations auxquelles elles pourraient servir à leur état naturel, ou à certaines d'entres elles »

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Principales sources de pollution pollution agricole pollution industrielle Urbanisation Déchets solides et eau usée

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Les micropolluants minéraux majeurs de la pollution aquatiques sont  : L’arsenic Le cadmium Le chrome Le mercure Le nickel Le zinc Cette pollution métallique pose un problème particulier, car les métaux ne sont pas biodégradables

Pesticides : 

Pesticides

Les différents bio indicateurs de pollution : 

Les différents bio indicateurs de pollution Définition Un indicateur biologique (ou bio-indicateur) est un organisme ou un ensemble d’organismes qui permet, de façon pratique et sûre, de caractériser l’état d’un écosystème ou d’un écocomplexe et de mettre en évidence aussi précocement que possible leurs modificatios, naturelles ou provoquées.

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Caractéristiques des bio indicateurs animales et végétales Ayant des sensibilités spécifiques très fortes vis-à-vis de certains polluants; Ayant au contraire une forte résistance et une capacité d’accumulation élevée.

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Bio indicateurs animales Exemples: Huître Moule Eau marin

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Sphaerium Pisidium subtruncatum Eau douce

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Bio indicateurs végétales Exemples: Fontinalis Massettes

Les Bioreporters : 

Les Bioreporters

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Les traitements des polluants (liquide, solides ou gazeux) par des méthodes traditionnelles telles que : Ne montre pas de grands intérêts, plus se sont approches moins efficaces et présentent plusieurs inconvénients que d’avantages. Traitement à plusieurs étapes en demandant plus de mains d’œuvres Couts très élevés Incineration Décharges …………..

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Bioremédiation

Ce qui à encourager le développement du domaine de Bioremédiation : 

Ce qui à encourager le développement du domaine de Bioremédiation Définition  l’action remédier et rendre la moitié de qualité (pas la totalité) d’un site détruit (exemple site pollué), à l’aide d’organismes vivants ».C‘est donc un ensemble de techniques qui utilisent les organismes biologiques pour dépolluer l’air, l’eau et le sol. La bioremédiation isole, identifie et caractérise les micro-organismes capable d’absorber et/ou dégrader une substance toxique. En effet, de par leur diversité, les micro-organismes peuvent dégrader, modifier la structure ou délocaliser différents types de polluants (hydrocarbure, mercure,…)

Principe de la bioremédiation : 

Principe de la bioremédiation La bioremédiation consiste à utiliser des organismes vivants, principalement les microorganismes qui peuvent êtres indigènes ou bien isolés à partir d’autres endroits pour dégrader les contaminants de l'environnement en substances moins toxiques, aussi il faut que les conditions de l'environnement permettent la croissance et l'activité microbienne. Les composés contaminants seront transformés par les organismes vivants par des réactions enzymatiques. La biodégradation d'un composé est souvent le résultat des actions de plusieurs organismes.

Les stratégies de la bioremédiation : 

Les stratégies de la bioremédiation Bioremédiation in situ: elle est appliquée sur un site de sol ou d’eau avec un minimum de polluants: coût moins chère et qui présente moins de perturbations; elle permet un traitement sur place en évitant les travaux d'excavation et de transport des contaminants… Deux techniques peuvent êtres utilisées: Généralement c’est la plus souhaitable

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Les facteurs de la bioremédiation Population microbienne capable de dégrader les polluants: Aérobie Anaérobie La disponibilité des polluants Les facteurs environnementaux ( t°, pH, O2, nutriments,…etc)

Les types de bioremédiateur : 

Les types de bioremédiateur

Bioventilation (Bioventing) : 

Bioventilation (Bioventing) Elle consiste à fournir de l'air et les éléments nutritifs au sol contaminé par des puits pour stimuler les bactéries indigènes. La bioventilation est utilisable dans le cas des hydrocarbures simples et à des profondeurs déterminées.

La biodégradation in situ : 

La biodégradation in situ Cette méthode implique la fourniture d'oxygène et de nutriments en solution aqueuse aux sites contaminés afin de stimuler les bactéries naturelle pour dégrader les contaminants organiques. Elle peut être impliquée sur les sols et les eaux souterraines.

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Bioremédiation ex situ: Cette technique consiste à l'excavation des sols contaminés à partir de la terre et le pompage de l’eau du milieu souillé

La landfarming : 

La landfarming Technique simple dont le sol contaminé est fouillé et étalée sur un lit préparé et périodiquement cultivé jusqu'à la dégradation des polluants. L'objectif est de stimuler les microorganismes et de faciliter la dégradation des contaminants en aérobie rôle dans la surveillance du traitement et ne coûte pas beaucoup. .

Le compostage : 

Le compostage Technique qui consiste à combiner des sols contaminés non dangereux avec les amendants organique. La présence de ces matières organiques soutient le développement de la population microbienne caractéristique du compostage

La phytoremédiation : 

La phytoremédiation

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C est l utilisation des plantes avec le maintien de l agent polluant en place par végétation du site et immobilisation des contaminants dans le sol, les sédiments et l eau. Applications : Supports : sols et sédiments peu contamines mais exposes a la dissémination Polluants : les métaux lourds , les résidus agricoles, dioxines… Plantes : tolérantes a système raciner dense « plantes indigènes »

phytotransformation : 

phytotransformation C est le prélèvement et la métabolisation par les plantes de substances organiques et de nutriments contaminants a partir du sol et de l eau du sol. Pour la phytoremediation les métabolites doivent être non toxiques ou a moindre toxicité par apport a la substances mère. Applications : Cibles : sol, eau souterrains et eaux usées. Polluants : origines ménager, agricole et industrielle. Plantes : arbres, herbacées, légumineuses. Exp : trichloetylene est transforme en produits moins toxiques tels que les acides di et tri aceptiques.

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Phytoextraction C est l utilisation des plantes avec le maintien de l agent polluant en place par végétation du site et immobilisation des contaminants dans le sol, les sédiments et l eau. Applications : Supports : sols et sédiments peu contamines mais exposes a la dissémination

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Polluants : des métaux lourds et dans certains sols, résidus d éléments radioactifs Plantes : peuplier, jacinthe d eau, tournesol, thlaspi Exp : le tournesol est utilise pour l extraction de l arsenic Thlaspi est utilise pou l extraction de cadmium et zinc

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Rizofiltration C est l utilisation des racines des plantes pour l absorption des polluants. Applications : Cibles : eaux souterraines, eaux de lagunes naturelles ou artificielles, eaux usées. Polluants : fertilisants, métaux lourds, éléments radioactifs et MO hydrophiles. Plantes : aquatiques, roseaux, jacinthe, algues et certaines plantes telles que, le tournesol, moutarde indienne. Exp : uranium et césium est absorbe par le tournesol.

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Rhizobioremediation Basée sur la stimulation par les plantes du potentiel dépolluant de la microflore rhizospherique. Stimulation du développent microbien Stimulation des activités microbiennes Applications : Cibles : sol, sédiments et eau Polluants : phosphates, pesticides, métaux Plantes adaptées au site pollue. Réalisation phytoremeditaion Sélection de la ou les plantes candidats. Essai pilote Installation Évaluation décontamination selon un système ferme ou ouvert Analyse facteurs d échec possibles Coût estime a l établissement projet a recarder a la fin de chaque étape.

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Microbioremediation Les micro organismes , les bactéries en particulier interviennent en permanence pour dégrader les déchets . Applications : Déchets ménagers Résidus agricoles Eaux usées Déchets industrielles Hydrocarbures Éléments radioactifs Activités artisanales. Micro organismes responsables : bactéries, actinomycètes, champignons.

Avantages t inconvénients de bioremédiation : 

Avantages t inconvénients de bioremédiation Avantages: La bioremédiation est un processus naturel; La bioremédiation est souvent réalisée sur place; La bioremédiation est moins coûteuse…

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Inconvénients: La bioremédiation est limitée aux composés qui sont biodégradables; La bioremédiation se fait souvent plus lentement que les autres les traitements…

Les 5 paramètres pris en compte pour la définition desopérations de réhabilitation des sites pollués : 

Les 5 paramètres pris en compte pour la définition desopérations de réhabilitation des sites pollués Pour définir les actions de réhabilitation, les acteurs doivent examiner simultanément : la finalité de la réhabilitation les possibilités techniques de traitement le contexte réglementaire les enjeux et des capacités financières du maître d’ouvrage le contexte juridique éventuel

Conclusion : 

Conclusion Le traitement par biodégradation constitue sans doute la technique la plus « élégante » et la plus proche des principes de développement durable (énergie, environnement, coût…). Actuellement la bioremédiation est relativement peu employée en France exceptée dans les biocentres (en faible nombre en France < 10) L’évolution de la réglementation en cours et le développement technique adapté aux conditions du marché devraient favoriser le développement de la bioremédiation des eaux et des sols pollués en France.

Y a-t-il des solutions sûres pour préserver notre ressources naturelles : 

Y a-t-il des solutions sûres pour préserver notre ressources naturelles ?

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Merci pour votre attention