Biodégradation des hydrocarbures

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Traduction

Biodégradation des hydrocarbures (Français) / biodegradation of hydrocarbons (Anglais) / التحلل البيولوجي الكربوهيدرات (Arabe)

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Traductions

Définition

Domaine, Discipline, Thématique

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Biologie / Environnement / Biochimie / Microbiologie / Bio-industries / Chimie organique / Pétrochimie / Ecologie / Géologie / Chimie /

Justification

Définition écrite

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La biodégradation désigne tout processus à médiation biologique qui entraîne la conversion d'une substance organique en dérivés ultimes organiques et inorganiques chimiquement distincts de la substance initiale. les hydrocarbures est une appelation génerique qui désigne le pétrole sous toutes ses formes(petrole brute,le fuel oil,les résidus d'hydrocarbures...),elles ont pour formule brute CnHm. La biodégradation d’un matériau résulte d’une ensemble de phénomènes physiques,chimiques et biologiques successifs ou concomitants aboutissant dans tous les cas à une réorganisation de la biomasse et à un dégagement de CO2 (et/ou de CH4), d’H2O, d’énergie(sous forme de chaleur), d’une éventuelle production de nouvelles molécules organiques et de possibles résidus minéraux » La biodégradation, ou décomposition biologique, résulte de l'action d'un produit biodégradable qui, laissé à l'abandon, est détruit par les bactéries ou d'autres agents biologiques. Elle est unebio-transformation d'un produit biodégradable avec une série de processus par lesquels les systèmes vivants rendent les produits chimiques moins nocifs pour l'environnement. Le terme biodégradation désigne « tout processus à médiation biologique, qui entraîne la conversion d’une substance organique en dérivés ultimes organiques et inorganiques chimiquement distincts de la substance initiale. Cependant, lorsqu’on dit qu’un composé est biodégradable, cela signifie habituellement qu’il peut être minéralisé (conversion en dioxyde de carbone, eau et différentes formes inorganiques) . La biodégradation primaire ou bio transformation a été définie comme « la perte de l’identité chimique du produit initial » et la biodégradation ultime (minéralisation) comme « la formation de biomasse microbienne et de produits finaux inorganiques à partir d’une substance chimique Le principe de la biodégradation se réfère au processus de dégradation des composés à base de carbone effectué par des micro-organismes, dont la croissance s’effectue par l’oxydation du carbone qui est utilisé comme source d’énergie .Ces organismes peuvent être indigènes (déjà présents dans la zone polluée), ou exogènes (ajoutées au milieu), ou encore être prélevés sur le site contaminé, cultivées au laboratoire puis réintroduits dans un écosystème pollué (bio-augmentation). L’attaque initiale intracellulaire est un processus oxydatif et l’activation ainsi que l’incorporation d’oxygène est la clé de la réaction enzymatique catalysée par les oxygénases et les peroxydases. Les voies périphériques de dégradation convertissent les hydrocarbures étape par étape en intermédiaires du catabolisme, à l’aide par exemple du cycle des acides tricarboxyliques (TCA ou cycle de Krebs). La biosynthèse de molécules pour la biomasse de la cellule se fait à partir de métabolites précurseurs comme l’acétyl-CoA, le succinate ou le pyruvate. Les principaux processus de bio-transformation sont la minéralisation, le cométabolisme, la polymérisation, l'accumulation et les effets secondaires de l'activité microbienne.

Biodégradation des hydrocarbures - Historique (+)

Définition graphique

Carte conceptuelle : biodégradation des hydrocarbures

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  Bioremédiation

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  biodétérioration

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  Biodégradation des Hydrocarbures en milieu marin

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Concepts ou notions associés

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Biologie / Charbon / Essences / Pollution / Ecologie / Minéralisation / Environnement / Combustible / Pétrole brute / Matière organique /

Biodégradation des hydrocarbures - Glossaire / (+)

Exemples, applications, utilisations

L'ère industrielle a engendré une pollution importante des sols et sous-sols par de s mélanges complexes de substances organiques et inorganiques parmi lesquelles on retrouv e les hydrocarbures, les solvants chlorés, les métaux, etc . . . Ces pollutions issues pour la plupart de déversements accidentels ou ponctuels résultant de comportements délibérés ou non, d e fuites de réservoirs de stockage constituent un problème environnemental majeur notammen t en terme de risque de transfert d'hydrocarbures vers les nappes phréatiques, mais égalemen t un risque humain non négligeable. Lors d'une contamination d'un sol, les polluants vont pénétrer en premier lieu dans l a zone vadose ou zone insaturée . Cette zone dynamique, constitue la matrice lithologique situé e entre la surface du sol et la nappe phréatique . Les composés organiques évoluant dans cette zone sont soumis à une multitude de mécanismes incluant aussi bien des mécanismes d e transfert de phase (solubilisation des polluants dans l'eau, évaporation, dispersion) que de s processus biologiques (biodégradation des composés organiques liée à la présence d e microorganismes) . La plupart des polluants peuvent également interagir directement avec la matrice solide (adsorption favorisée par la présence d'argile, ou de matière organique pa r exemple). Des facteurs environnementaux comme la pression atmosphérique, le s précipitations, la température viennent influencer fortement le comportement des polluant s dans la zone vadose . La variabilité des composantes de la zone insaturée (solide, liquide, gaz ) d'un point donné de cette zone à un autre ajoute une difficulté supplémentaire . On comprend ainsi pourquoi cette zone complexe joue un rôle important dans le comportement de certain s polluants dans le sol, et comment la compréhension des phénomènes qui s'y déroulent perme t de déterminer en grande partie leur devenir, et donc les possibilités de restauration d'un sit e contaminé. Dans le cas particulier d'une pollution hydrocarbonée, le comportement de cett e pollution se traduit par la mise en place d'un corps d'imprégnation qui va évoluer non seulement en fonction des forces gravitaires et de capillarité, mais également en fonction d u niveau de la nappe phréatique et de ses battements. Les caractéristiques du sol (porosité , perméabilité) ainsi que les propriétés physico-chimiques (densité, viscosité) de la coupe polluante vont fortement influencer la migration du corps d'imprégnation en profondeur (+)

Erreurs ou confusions éventuelles

• Confusion entre Biodégradation - Transformation total en produits biologiques
• Confusion entre Biodégradation - Transformation en éléments microscopiques
• Erreur fréquente: Biodégradation est une manipulation marketing

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Questions possibles

• Quells sont les produits à base d'hydrocarbures??
• la dégradation biologique des hydrocarbures est elle lente??
• Y aT-il d'autres moyens pour dégrader les hydrocarbures??

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Liaisons enseignements et programmes

Idées ou Réflexions liées à son enseignement

. Longtemps considéré comme une filière secondaire au traitement de l’eau, le traitement des boues représente depuis quelques années un réel enjeu environnemental,économique et socia les boues urbaines posent de réels problèmes de gestion pour les exploitants de stations et les collectivités locales. Actuellement, plusieurs filières d’élimination sont à la disposition du producteur de boues en fonction des caractéristiques et des quantités de boues produites Ainsi, le développement durable de l’épandage agricole des boues urbaines passe obligatoirement par une qualité connue et constante des boues. A cette fin, il s’avère nécessaire de réduire leur pouvoir fermentescible, leur volume et, d’une manière générale, leur teneur en polluants organiques. Plusieurs procédés de stabilisation peuvent alors être mis en œuvre comme le compostage, la digestion anaérobie mésophile, la digestion aérobie thermophile et la stabilisation physico-chimique par addition de chaux. En dépit du fait que le compostage soit le procédé le plus approprié pour le traitement de boues avant épandage agricole, la digestion anaérobie de boues urbaines présente certains avantages non négligeables comme ceux de posséder de forts rendements de dégradation de la pollution organique tout en produisant une énergie valorisable (biogaz) et en ne nécessitant que de faibles apports énergétiques. Le taux de réduction en micro-organismes pathogènes reste cependant moyen et il est parfois préférable d’utiliser d’autres procédés comme la digestion aérobie thermophile, plus coûteux en terme énergétique mais plus performant d'un point de vue hygiénisation totale.

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Aides et astuces

• La notion de site pollué recouvre des situations bien différentes tant par la nature de la pollution que par le volume des déchets ou des terres à traiter . On peut citer par exemple :

- d'anciens sites industriels dont il reste à dépolluer les sols et éventuellement des locaux subsistant ; - des locaux fermés ayant abrité des activités de synthèse chimique, de traitements de surfaces, etc. ; - des dépôts à risques dans lesquels ont été stockés,enfouis ou déversés des déchets dans des conditions pouvant conduire à plus ou moins long terme à une pollution des terres et des eaux souterraines et superficielles ; - des décharges ; - d'anciennes usines à gaz où peuvent subsister,outre des terres polluées par les hydrocarbures (benzène, toluène, etc.) ou des ferro-ferricyanures, des stockages de goudrons ou de dérivés azotés ; - des stations service dont les cuves en fuyant ont entrainé une pollution du sol par des hydrocarbures. Afin d'éviter que la pollution ne s'étende ou avant d'affecter le site pollué à une autre activité, il est indispensable de procéder à sa réhabilitation. Ces chantiers de réhabilitation peuvent être complexes : ils comprennent généralement une part de travaux publics nécessaire pour procéder aux opérations d'extraction des déchets. Ceux-ci sont généralement ensuite analysés sommairement (caractérisation), reconditionnés et regroupés par familles d'élimination. Dans certains cas des opérations de traitement sont effectuées sur le site même. Ces retraitements peuvent alors nécessiter l'installation d'unités de type industriel pour l'extraction de solvants ou l'incinération de déchets. Ces opérations font donc intervenir des entreprises de cultures différentes : professionnels de la réhabilitation des sites pollués, entreprises spécialisées dans l'élimination des déchets, entreprises de travaux publics et de transport,etc. L'hygiéniste industriel est donc confronté sur un même site à la prévention simultanée de risques multiples auxquels sont exposées des populations qui n'y sont pas habituellement confrontées (risque chimique pour les salariés des entreprises de travaux publics, par exemple)..................

Education: Autres liens, sites ou portails

• Dégradation d’hydrocarbures d’origine pétrolière par des bactéries isolées de

l’eau des ports de la Ville de MorgesMarie Gerber1,, Bastien Genet2,* Patrik Castiglioni3 Tanya Dubois3Valérie Devaud3

• Biodégradation des hydrocarbures aromatiques polycycliques: Cinétiques de dégradation en milieux synthétiques et en bioréacteurs semi-solides Broché – 2 mars 2014 de Philippe Thibaud Demarche

• Biodégradation des hydrocarbures pétroliers par des bactéries marines: Application en traitement des eaux de mer contaminées par le pétrole

Billal Zenati

Bibliographie

Pour citer cette page: (des hydrocarbures)

ABROUGUI, M & al, 2022. Biodégradation des hydrocarbures. In Didaquest [en ligne]. <http:www.didaquest.org/wiki/Biod%C3%A9gradation_des_hydrocarbures>, consulté le 3, juin, 2024

• Origines, devenir et effets des hydrocarbures dans les sédiments marins »

Présentation des travaux du GDR Hycar Pierre Doumenq, Michel Guiliano, Jacques-Louis de Beaulieu, Jean-Claude Bertrand

• Dégradation d’HYdrocarbures dans les VAsières (DHYVA) : Rôle des mécanismes bactériens et effet de

la bioturbation dans la biodisponibilité des polluants organiques 1 Equipe Environnement et Microbiologie, Université de Pau et des Pays de l’Adour

• Contribution à l’étude de la biodégradation des hydrocarbures dans

les boues de forage par des bactéries productrices de biosurfactants these;Jury d’évaluation : Président du jury : M. Benhizia Yacine Professeur à UFC Rapporteur : Mme Guergouri Ibtissem Maitre-Assistante « A » à UFC Examinateurs : M. Chaabi Rabah Maitre-Assistant « A » à UFC

• utilisation des hydrocarbures par la microflore bactérienne du site hydrothermal du bassin du guaymas(golf du californie) Michel Marchand

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