Chercheurs de l'Universitat Autònoma de Barcelona (UAB), aux côtés de LITOCLEAN et de l'Université de Barcelone (UB), ont réalisé la décontamination biologique d'un aquifère contenant une forte concentration du composé organochloré perchloréthylène.

Composés organochlorés, qui sont principalement toxiques, sont utilisés comme solvants et dégraissants, et selon l'Agence des déchets de Catalogne (ARC), ils représentent près de 9 pour cent des polluants trouvés dans les sols contaminés en Catalogne.

La décontamination a été réalisée grâce à la biostimulation des bactéries organohalogénées qui respirent trouvées dans l'aquifère à l'aide de lactate. Ces bactéries sont capables de « respirer » les composés organochlorés et de les transformer en un composé non toxique éthène.

Les conclusions de cette étude, Publié dans Recherche sur l'eau , sont le résultat d'une méthodologie multidisciplinaire pionnière qui permet de spécifier dans chaque cas la stratégie la plus adéquate pour détoxifier biologiquement les aquifères pollués par des organochlorés.

La méthodologie utilise différentes techniques dont l'identification des enzymes impliquées dans la dégradation des contaminants, les voies de dégradation, les changements dans la composition isotopique des organochlorés, ainsi que les caractéristiques hydrogéologiques de l'aquifère. L'ensemble de ces données fournit des informations pour décider quelle stratégie de bioremédiation est la plus efficace :biostimulation (ajout de nutriments aux bactéries déchlorantes autochtones) ou bioaugmentation (ajout de micro-organismes exogènes ayant une capacité de déchloration).

Dans l'étude publiée, les chercheurs ont d'abord appliqué cette méthodologie en laboratoire et observé que l'ajout d'un nutriment tel que le lactate augmentait l'activité de « nettoyage » des bactéries autochtones, fournissant plus d'énergie et des conditions plus optimales pour leur croissance. Les chercheurs ont ensuite mené avec succès un essai pilote dans l'un des puits de l'aquifère, dans lequel deux cents jours après la biostimulation, la majeure partie du composé a été transformée en éthène non toxique. Plus tard, les chercheurs ont procédé à la mise en œuvre du traitement dans toute la zone contaminée. Après une année, les analyses de surveillance ont révélé la transformation du perchloroéthylène en éthène dans la plupart des puits de l'aquifère, et remplissent actuellement les paramètres fixés par l'Agence catalane de l'eau.

Traitements de l'aquifère

Un bon état chimique des aquifères est une priorité, étant donné qu'elles constituent la principale source d'eau potable pour près de 75 pour cent des habitants de l'Europe. Son importance devient encore plus pertinente dans le contexte actuel du changement climatique, étant donné que l'augmentation de la fréquence des événements extrêmes tels que les sécheresses et les inondations entraînera une diminution de la fiabilité des sources d'eau de surface et une augmentation de la demande en eau souterraine.

« Pour décontaminer les aquifères, la majorité des entreprises et bureaux d'études espagnols choisissent d'utiliser des traitements physico-chimiques, dont l'efficacité dans le traitement de la source de contamination a été démontrée, mais sont actuellement considérées comme insuffisantes pour les concentrations fixées par les autorités compétentes, " explique Ernest Marco, chercheur au Département de Chimie de l'UAB, Génie Biologique et Environnemental et directeur de cet axe de recherche au sein du Groupe Biodégradation des Contaminants Industriels et Valorisation des Déchets (BioremUAB). Il ajoute :"Cela représente un changement de paradigme par rapport aux traitements actuels et nous espérons que cela servira à ne plus la considérer comme une technique 'immature' et à travailler à son utilisation."

« Notre étude donne une cohérence à l'application des traitements biologiques pour atteindre nos objectifs fixés. Ceux-ci sont efficaces et économiques, et actuellement il existe un large éventail de techniques pour effectuer un diagnostic et un suivi adéquats sans coûts supplémentaires notables, " souligne Monica Rosell, chercheur au groupe de recherche MAiMA de la Faculté des sciences de la Terre et à l'Institut de recherche sur l'eau (IdRA) de l'UB.

"L'un des aspects les plus positifs de ce projet est qu'il nous a permis de travailler en conditions réelles et d'appliquer nos conclusions de laboratoire à un cas existant sur le terrain, ", déclare Natàlia Blázquez Pallí, doctorante.