Utilisation des microalgues pour l’élimination du 17α-éthinylestradiol et du triclosan dans un effluent de station d’épuration

Pazmino-Sosa, Ana Gisell (2024). Utilisation des microalgues pour l’élimination du 17α-éthinylestradiol et du triclosan dans un effluent de station d’épuration Thèse. Québec, Université du Québec, Institut national de la recherche scientifique, Doctorat en sciences de l'eau, 172 p.

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Résumé

Le traitement des eaux usées par les microalgues est une approche biologique prometteuse pour éliminer les polluants de l'environnement. Parmi ceux-ci, les perturbateurs endocriniens (PEs) sont particulièrement préoccupants en raison de leurs impacts sur les écosystèmes aquatiques. Cette étude s'est concentrée sur deux PEs: le 17α-éthinyl estradiol (EE2), le principal composant des pilules contraceptives, qui perturbe le système endocrinien des organismes; et le triclosan (TCS), un agent antimicrobien à large spectre associé aux dommages oxydatifs et à la peroxydation lipidique dans les cellules, qui provoque également une perturbation endocrinienne chez les poissons. Cette recherche a évalué la tolérance et les capacités d'élimination de deux espèces de microalgues, Chlorella vulgaris (C. vulgaris) et Scenedesmus obliquus (S. obliquus), à diverses concentrations d'EE2 et de TCS. Les mécanismes d'élimination et les cinétiques de dégradation correspondantes ont été évalués à la fois dans le milieu de culture des algues et dans les eaux usées. Les expériences ont été réalisées en mode batch pour identifier le rôle des microalgues dans l'élimination des PEs. Par la suite, deux photobioréacteurs ont été mis en place et alimentés en semi-continu avec des eaux usées enrichies à 1 mg EE2 L-1. Les effets de cette condition opérationnelle sur la croissance des microalgues et l'élimination de l'EE2 ont été évalués sur une période de 30 jours. Les résultats ont montré que les deux espèces toléraient des concentrations allant jusqu'à 8,0 mg EE2 L-1 et étaient capables de l'éliminer du milieu de culture des algues, S. obliquus démontrant des efficacités d'élimination plus rapides et plus élevées. Le principal mécanisme d'élimination était la biodégradation, avec l'identification de trois produits de transformation et de leurs structures chimiques. Dans les eaux usées, une diminution significative de la croissance et de la production de biomasse a été observée. Cependant, C. vulgaris a montré une augmentation de l'élimination de l'EE2 dans les eaux usées, passant de 18% à 55%, tandis que S. obliquus a montré une légère diminution de l'efficacité, passant de 96% à 84%. Concernant le TCS, la croissance des deux espèces de microalgues était inhibée à 1 mg L-1. Cependant, S. obliquus a montré une tolérance jusqu'à 0,30 mg L-1, tandis que C. vulgaris ne pouvait pas se développer à des concentrations supérieures à 0,10 mg L-1. Leurs efficacités maximales d'élimination étaient respectivement de 90% et 76%. L’élimination du TCS a été améliorée par la présence de microalgues, probablement en induisant des changements de pH facilitant la dissociation et la dégradation du TCS. Lors de l'alimentation en semi-continu des eaux usées, les deux espèces de microalgues ont maintenu leur croissance sur la période de culture, S. obliquus atteignant une élimination de l'EE2 plus élevée (93%) par rapport à 76% pour C. vulgaris. Cette recherche fournit de nouvelles perspectives sur l'utilisation des cultures de microalgues pour une élimination efficace de l'EE2 et du TCS dans les systèmes de traitement des eaux usées. Elle met en particulier en lumière le potentiel de S. obliquus à croître et à éliminer les contaminants des eaux usées en mode opérationnel batch et semi-continu, contribuant ainsi au développement de stratégies durables de traitement des eaux usées par les microalgues.

Type de document:	Thèse Thèse
Directeur de mémoire/thèse:	Blais, Jean-François
Co-directeurs de mémoire/thèse:	Champagne, Pascale
Mots-clés libres:	microalgue; EE2; TCS; tolérance; dégradation; eaux usées; batch; semi-continuous; produits de transformation
Centre:	Centre Eau Terre Environnement
Date de dépôt:	05 août 2025 13:55
Dernière modification:	05 août 2025 13:55
URI:	https://espace.inrs.ca/id/eprint/16475

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