Approche intégrée de suivi d’un procédé de bioremédiation : application aux sédiments de la lagune de Bizerte

Integrated approach for monitoring a bioremediation process : application to the sediment of the Bizerte lagoon

• Auteur / Autrice : Ahlem Mansouri
• Direction : Gérald Thouand, Ahmed Landoulsi
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Génie des procédés
• Date : Soutenance le 16/10/2018
• Etablissement(s) : Nantes en cotutelle avec Université de Carthage (Tunisie)
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences de l'ingénierie et des systèmes (Centrale Nantes)
• Partenaire(s) de recherche : COMUE : Université Bretagne Loire (2016-2019)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Génie des Procédés Environnement – Agroalimentaire (GEPEA) (Saint-Nazaire)
• Jury : Président / Présidente : Robert Duran
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Benoît Ferrari
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Robert Duran, Abdelwaheb Chatti

Mots clés

Mots clés contrôlés

Bizerte, lac (Tunisie)

Processus biotechnologiques -- Surveillance

Biotechnologie appliquée à l'environnement

Pollution de l'eau

Mots clés libres

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Résumé

La lagune de Bizerte, reçoit chaque année des quantités importantes de polluants majoritairement le BaP, et le DDT. L’étude a commencé par la réalisation de l’état de l’art de pollution de milieu. Dans un deuxième temps, une sélection des bactéries capables de dégrader un mélange du DDT et du BaP a été implantée, ces souches étaient: Pseudomonas stutzeri, Cupiavidus metallidurans et Rhodococcus equi. Puis, dans une troisième étape, la capacité de biodégradation de ces souches bactériennes a été étudiée, mais aussi le couplage de leurs activités de biodégradation avec les effets des champs magnétiques statiques pour améliorer la bioremédiation a été effectué. Afin de proposer une approche de monitoring pour le suivi de procédé de bioremédiation, une expérience de bioremédiation à l’échelle de laboratoire a été conçue. Les sédiments ont été bioaugmentés par les bactéries préalablement identifiées. Le monitoring a été effectué par plusieurs moyens biologiques. chimiques et écotoxicologiques. La bioaugmentation des sédiments a abouti à une différence significative entre le lot des bioréacteurs témoins par rapport au lot bioaugmenté. Cette différence est observée à la fois au niveau de toutes les analyses . En effet, les bioréacteurs bioaugmentés génèrent moins de toxicité et de génotoxicité que !es bioréacteurs témoins. Tout au long du monitoring, les niveaux de toxicité et de génotoxicité sont fluctuants. Ces fluctuations sont les résultats de la toxicité générée par la libération graduelle des sous-produits qui apparaissent au cours du temps. Il est donc possible de conclure l’importance des tests de toxicité parmi les tests de routine pour !e suivi d’un bio-procédé.

The Bizerte lagoon, is a high polluted area with a variety of pollutants mainly BaP, and the DDT. The study began with the identification of the pollution of the lagoon. Secondly, a selection of bacteria capable of degrading a mixture of the DDT and the BaP was implanted, these strains were: Pseudomonas stutzeri, Cupriavidus metallidurans and Rhodococcus equi. Then, the capacîty of biodegradation of these bacterial strains was studied, but also the coupling of their activities of biodegradation with the effects of the stalic magnetic fields to improve the bioremediation efficiency was done. ln order to propose a monitoring approach for the bioremediation process, a bioremediation experiment at the laboratory scale has been designed. The sediments were bioaugmented by the previously identified bacteria. The monitoring of bioremediation has been carried out by several tools. The bioaugmentation of sediments resulted in a significant difference between the batch of control bioreators compared to the bioaugmented batch. This difference is observed in all the tests. Indeed, bioaugmented bioreactors generate less toxicity and genotoxicity than control bioreactors. Throughout the monitoring, the levels of toxicity and genotoxicity are fluctuating. These fluctuations are the results of the toxicity generated by the gradual release of by-products that appear over time. It is therefore possible to conclude the importance of the toxicity tests among the routine tests for the monitoring of a bioprocess since the degradation products that are released during the process tend to generate more than toxicity and mutagenicity.