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Étude de la diversité génétique et des interactions microbiennes lors d'un procédé de solubilisation biologique des métaux contaminant les boues d'épuration.

Fournier, Diane (1997). Étude de la diversité génétique et des interactions microbiennes lors d'un procédé de solubilisation biologique des métaux contaminant les boues d'épuration. Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 178 p.

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Résumé

La disposition des boues générées par le traitement des eaux usées est un problème incontournable. L'épandage permet de disposer efficacement des boues et représente une option intéressante, puisqu'elle fait appel à la valorisation de ce déchet. Cependant, la décontamination des boues qui ne respectent pas les normes environnementales est nécessaire. Dans cette optique, un procédé de solubilisation biologique des métaux a été développé. L'inoculation des boues avec Thiobacillus ferrooxidans induit une forte acidification du milieu (pH <2,5), de même que l'accroissement du potentiel d'oxydoréduction, entraînant la solubilisation des métaux. Les conditions d'exploitation du procédé sont bien caractérisées. Par contre, peu de choses sont connues à propos des mécanismes permettant à T ferrooxidans de se développer dans un tel milieu, étant donné son intolérance notoire pour la matière organique. Ce travail a porté sur l'approfondissement des connaissances au niveau de l'écologie de T ferrooxidans dans ce milieu fortement chargé, de même que la caractérisation de la flore microbienne persistant dans le procédé. Nous avons tout d'abord démontré la présence d'un mécanisme synergique entre les populations microbiennes et T ferrooxidans. Cette synergie s'avère essentielle pour le fonctionnement du procédé, car T ferrooxidans ne peut croître seul dans les boues. Comme d'autres populations semblaient être actives, nous avons voulu en évaluer la diversité. La culture nous a permis de mettre en évidence deux espèces de levures, une espèce de champignon mais aucune autre bactérie que T jèrrooxidans. Un autre objectif était d'analyser la diversité selon une approche moléculaire. Pour ce faire, des techniques de purification, d'amplification et d'analyse de l'ADNr 168 ont été mises au point. Ces techniques nous ont permis de révéler une diversité bactérienne étonnante. En effet, l'analyse par DGGE a révélé plus de 20 fragments de gènes lors de la phase logarithmique du procédé. L'analyse phylogénétique d'une partie de ces fragments nous a permis de procéder à l'identification partielle des inconnus. Ceux-ci se sont affiliés à 6 groupes taxonomiques, représentés par des espèces qui pourraient être actives dans le procédé. Les résultats suggèrent la présence de bactéries retrouvées lors du traitement des eaux usées, des espèces impliquées au niveau de l'oxydation biologique du fer et des espèces potentiellement pathogènes. La connaissance de ces affiliations pourrait nous permettre de cultiver certaines espèces. Dans l'ensemble, ces travaux nous ont permis de démontrer que la diversité génétique dans le procédé de biolixiviation est beaucoup plus importante que la diversité bactérienne cultivable. L'analyse de la diversité génétique devrait être une des premières étapes à entreprendre pour mieux comprendre le rôle que jouent les micro-organismes dans leur environnement.

Type de document: Thèse
Directeur de mémoire/thèse: Couillard, Denis
Co-directeurs de mémoire/thèse: Lemieux, Réal
Mots-clés libres: biolixiviation; biologie; boue; contaminant; eaux usées; environnement; épandage; épuration; métal; solubilisation; Thiobacillus ferrooxidans
Centre: Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt: 03 oct. 2013 15:48
Dernière modification: 18 nov. 2015 18:50
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/1531

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