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Caractérisation microbiologique et optimisation de la dénitrification en milieu marin au Biodôme de Montréal

Laurin, Véronique (2005). Caractérisation microbiologique et optimisation de la dénitrification en milieu marin au Biodôme de Montréal Mémoire. Québec, Université du Québec, Institut National de la Recherche Scientifique, Maîtrise en microbiologie appliquée, 127 p.

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Résumé

Le Biodôme de Montréal possède un procédé de dénitrification raccordé au principal système de filtration de son mésocosme de 3 millions de litres d'eau de mer, le Saint-Laurent marin. Depuis la mise en fonction du procédé, la concentration en nitrates dans le mésocosme a grandement diminué. Elle demeure cependant au-dessus du seuil recommandé en aquarium pour assurer la conservation de la faune aquatique. Depuis l'année 2000, une équipe multidisciplinaire composée de chercheurs et d'étudiants de l'école Polytechnique de Montréal et de l'INRS-Institut Armand-Frappier travaille à l'optimisation du procédé de dénitrification. Mon projet de maîtrise s'est inscrit dans le cadre de ces travaux et les différents objectifs ont traité de l'aspect microbiologique du procédé de dénitrification. Au cours de ce projet, les objectifs de recherche se sont divisés en deux volets: 1'optimisation et la caractérisation du procédé de dénitrification. Dans le volet optimisation, le rapport carbone/azote (C/N) optimal pour la dénitrification au méthanol a été déterminé par des essais en fioles. L'impact des divers rapports C/N sur la diversité de la flore microbienne a aussi été déterminé. Le rapport C/N optimal retenu selon les essais a été de 1,5. De plus, il a été démontré que la variation du rapport C/N n'influencait pas la diversité microbienne. Toujours dans le volet optimisation, le second objectif visait à déterminer une méthode de conservation adéquate de la biomasse du dénitrificateur advenant un arrêt de ce dernier. Les essais effectués à petite échelle ont démontré que la conservation de la biomasse à -80°C avec 15% de glycérol était idéale car celle-ci présentait un excellent rendement de dénitrification même après une période de 17 mois de conservation. Cependant, la méthode de conservation retenue a été la congélation à -20°C avec 15% de glycérol puisque la biomasse a présenté un rendement équivalent à celui de la biomasse conservée à -80°C avec 15% de glycérol. De plus, les installations au Biodôme permettant la congélation à -20°C sont plus adéquates pour la conservation d'une grande quantité de supports du dénitrificateur. Dans le volet caractérisation du procédé de dénitrification, trois objectifs ont été atteints. D'abord, la croissance et l'évolution de la flore microbienne ont été étudiées tout au long des essais réalisés sur des unités pilotes reproduisant le procédé de dénitrification à plus petite échelle. Les résultats ont montré que la source de carbone, la présence d'oxygène et le mode d'opération influençaient la croissance et la diversité microbienne. Les deux derniers objectifs du volet caractérisation visaient l'étude des protozoaires du dénitrificateur. Dans un premier temps les populations de protozoaires ont été identifiées par microscopie. Puis, une génothèque d'ADNr 18S a permis une identification plus approfondie. Les résultats ont révélé que la communauté de protozoaires du dénitrificateur était dominée par les ciliés. D'autre part, des essais sur l'impact des protozoaires sur l'activité de dénitrification ont montré que ces derniers influençaient l'accumulation d'intermédiaires, soit les nitrites, lors de la dénitrification. Les essais ont aussi montré que la présence des protozoaires réduisait la quantité de bactéries en suspension dans le milieu.

Type de document: Mémoire
Directeur de mémoire/thèse: Villemur, Richard
Co-directeurs de mémoire/thèse: Parent, Serge (Biodôme de Montréal)
Mots-clés libres: denitrification ; milieu ; marin ; biodome
Centre: Centre INRS-Institut Armand Frappier
Date de dépôt: 08 déc. 2015 15:37
Dernière modification: 08 déc. 2015 15:37
URI: http://espace.inrs.ca/id/eprint/236

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