Rapp. Comm. int. Mer Médit., 37,2004
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OPTIMISATION DE L’EFFICACITÉ DE LA BIODÉGRADATION D’UN PÉTROLE BRUT
DE TYPE ZARZATINE PAR UNE BIOMASSE MIXTE ACCLIMATÉE
I. Zrafi
1
, Z. Khedir
1
, M. Hammami
2
, A. Bakhrouf
1
, D. Saidane-Mosbahi
1*
1
Laboratoire d’Analyse et de Contrôle des Polluants Chimiques et Microbiologique de l’Environnement,
Faculté de Pharmacie de Monastir, Tunisie - * Dalila. Saidane@fphm.rnu.tn
2
Laboratoire de Biochimie, Faculté de Médecine de Monastir, Tunisie
Résumé
Le but de cette étude est l’optimisation du rendement d’une biomasse marine naturelle existante dans le lieu de rejet de la raffinerie (STIR)
à Bizerte, Tunisie. Une acclimatation de cette biomasse à des doses élevées de pétrole a été réalisée. Les paramètres physico-chimiques
optimaux de biodégradation seront déterminés et utilisés pour l’amélioration de son rendement. Suite à une extraction le pétrole résiduel
sera fractionné par CPL et analysé par CPG. Cette étude a montré que l’acclimatation associée aux paramètres physico-chimiques
optimaux permettent une dégradation totale arrivant à 77,8%.
Mots clés: biodégradation, pétrole, biomasse marine.
Introduction
Le devenir des pétroles rejetés en milieu marin est conditionné par
les processus de biodégradation (1). Le rendement dépend des
capacités dégradantes des bactéries présentes et de l’in?uence des
paramètre physico-chimiques (2). L’objet de cette étude est de réaliser
une bioaugmentation associée à une biostimulation in vitropour
déterminer les conditions optimales d’une bioremédiation in situ.
Matériel et Méthodes
Un échantillonnage d’eau de mer, du lieu de rejet de la raffinerie de
Bizerte, Tunisie a été réalisé. Les germes hydrocarbonoclastes ont été
isolés et identifiés. La biomasse mixte obtenue est acclimatée à des
doses croissantes en pétrole et utilisée pour l’étude de l’in?uence des
paramètres physico-chimiques (température, concentration du pétrole,
pH, agitation, composition du milieu d’incubation, aération).
Les échantillons ont été incubés en présence de la biomasse avant
de subir l’extraction des quantités résiduelles du pétrole et leur
fractionnement par CPL en hydrocarbures non aromatiques (HCS),
hydrocarbures aromatiques (HCA) et composés lourds (NSO). Les
HCS et les HCA seront analysés qualitativement par CPG.
Résultats et Discussion
L’identification de la ?ore a montré la prédominance de la famille
de pseudomonadacea à côté des genresAcinetobacter, Sphingo-
bacteruims etChryseobacterium.
L’acclimatation de la biomasse bactérienne à des fortes doses de
pétrole a montré qu’aucune dose ne limite son activité, ce qui suggère
son adaptation à la présence de ce polluant. L’acclimatation a permis
la réduction du temps de latence de l’attaque du pétrole par les
bactéries.
La variation de la concentration du pétrole montre que la
biodégradation évolue en fonction de la charge pétrolière. La vitesse
de biodégradation dépend de la quantité du pétrole. Les pourcentages
de biodégradation montrent que l’efficacité des bactéries est
importante à toutes les concentrations.
L’eau de mer donne des résultats très satisfaisants par rapport à un
milieu minéral (3) et un milieu enrichi en azote et en phosphore.
La variation de la température d’incubation révèle que notre
biomasse est active à basse température (4°C) avec dégradation non
négligeable touchant même les n-alcanes à nombres de carbone
élevés. A 25°C une nette amélioration de la biodégradation est
enregistrée (dégradation maximale des n-alcanes). A 37°C la
biodégradation est moins favorable, touchant surtout les plus légers.
Les pH basiques sont les mieux tolérés par la biomasse bactérienne,
le pH8 qui est celui du milieu naturel donne le maximum de
biodégradation.
L’agitation a augmenté énormément le rendement de la
biodégradation, elle a permis une émulsification du pétrole et un
contact pétrole/ bactéries plus important.
D’après nos résultats, la biodégradation a touché simultanément les
HCS et les HCA, avec des pourcentages de biodégradation plus
importants pour les HCS. Les chromatogrammes montrent que les n-
alcanes sont les plus dégradés en commençant par ceux à nombre de
carbone faible (Fig. 1).
La détermination des paramètres physico-chimiques optimaux de la
biodégradation a optimisé la durée du traitement tout en augmentant
son potentiel et sa qualité. En effet la durée est passé de trois mois
avec un rendement plus ou mois important à un mois avec une
biodégradation maximale des HCS et importante pour les HCA. Cette
biodégradation a touché même les iso-alcanes et les cyclo-alcanes
(Fig. 2).
La bioaugmentation associée à la biostimulation peuvent
représenter un traitement secondaire efficace pour les rejets de la
raffinerie permettant une décontamination importante des rejets; d’ou
l’intérêt des germes psychrotrophes dans un traitement in situd’eau
de mer (4).
Fig. 1. Exemples de chromatogrammes issus d’un échantillon biodé-
gradé avant optimisation (a) et d’un autre après optimisation de la
dégradation (b).
Fig. 2. Evolution des pourcentages pondéraux des HTC après biodégra-
dation par la biomasse bactérienne acclimatée dans les conditions opti-
males déterminées.
Références
1-Harayama S., Kishira. H., Kasai. Y, Shutsubo K., 1999. Petroleum
biodegradation in marine environments. J. Mol. Microbiol. Biotechnol. N°
1(1): 63-70.
2-Atlas R.M., 1981. Microbiol degradation of petroleum hydrocarbon: an
environmental perspective. Microbiol. Rev. N°45: 180-209.
3-Chaîneau C.H., Moral J., Dupont J., Bury E. Oudot J., 1999.
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4-Wyhte L.G., Bourbonniere L., Greer C.W., 1996. Biodegradation
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