Microorganismes et nanoparticules
20/05/15

NANOMICRO est un projet de bioremédiation des sols, soit l’injection dans les sols pollués de micro-organismes exogènes capables de se nourrir de la pollution présente dans le sol. En même temps que l’injection de ces micro-organismes exogènes, des substrats permettant un développement correct des micro-organismes exogènes mais aussi endogènes (c-à-d déjà présents dans les sols pollués) sont injectés. L’idée originale du projet NANOMICRO est d’utiliser des nanoparticules afin de stimuler la croissance et l’activité des micro-organismes exogènes.

Stations essence hydrocarbonesEvoquer les avancées en matière de dépollution des sols requiert de revenir sur leur pollution. Il s’agit là d’un problème majeur car les sols gardent en « mémoire » les produits chimiques : des polluants organiques comme les dioxines, les PCB (polychlorobiphényles) ou les HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques) ainsi que des taux importants de métaux lourds comme le plomb. Les engrais, les insecticides, les produits antifongiques ainsi que les désherbants marquent les sols. Or, ceux-ci sont un élément essentiel de la biodiversité puisque 80% de la biomasse occupent les sols. Forte de cette constatation et de la nécessité impérieuse de préserver ces espaces, la Commission européenne avait lancé une stratégie thématique de protection des sols, adoptée en 2007. D’autres initiatives, locales notamment, ont aussi vu le jour. Ainsi, en Région wallonne, il faut noter l’existence d’un décret sur l’assainissement des sols depuis 2004 (1) complété par un autre décret datant de fin 2008 relatif à la gestion des sols et met en place les bases pour un traitement harmonisé de tous les sols potentiellement pollués(2), alors qu’auparavant la législation s’intéressait à deux catégories de sites seulement : les dépotoirs et les stations-service. En outre, des moyens financiers renforcés ont été alloués, dans le cadre du Plan Marshall, à la remise en état de sites à réaménager (SAR)(3).C’est dans ce contexte que s’inscrit le projet NANOMICRO, financé conjointement par la Région wallonne et par deux sociétés industrielles que sont SANIFOX (Coordinateur du projet) et Artechno(4). Les partenaires académiques du projet sont le Centre wallon de biologie industrielle(5) et le Département de Génie chimique – Nanomatériaux, Catalyse, Electrochimie dont fait partie Stéphanie Lambert-Jamoulle, chercheur qualifié FNRS et chargé de cours adjoint. Ces deux laboratoires de recherche appartiennent à l’Université de Liège. Le projet NANOMICRO a été lancé en janvier 2013, pour une durée de 4 ans. Il vise à étudier et à tester les interactions de couples nanoparticules/microorganismes et leur impact sur la dépollution des hydrocarbures aromatiques dans les sols. Les premiers résultats commencent à être publiés (6).

Participer au perfectionnement des techniques de bioremédiation

« La base du projet est de faire ce que l’on appelle de la bioremédiation des sols, soit d’injecter dans les sols pollués des micro-organismes (appelés dans ce cas, micro-organismes exogènes) capables de se nourrir de la pollution présente dans le sol. En même temps que l’injection de ces micro-organismes exogènes, des substrats permettant un développement correct des micro-organismes exogènes mais aussi endogènes (c-à-d déjà présents dans les sols pollués) sont injectés. » explique Stéphanie Lambert-Jamoulle. L’idée originale du projet NANOMICRO est d’utiliser des nanoparticules afin de stimuler la croissance et l’activité des micro-organismes exogènes. La bioremédiation présente des avantages non négligeables : coûts réduits, efficacité totale sur les polluants volatils résiduels et les polluants non-chlorés comme les lubrifiants, huiles et un grand nombre d’hydrocarbures aromatiques mais également sur certains polluants chlorés. En outre, elle peut se réaliser in situ, ne nécessitant ni excavation des sols ni moyens logistiques lourds en termes de transport notamment. Il faut savoir que le choix des traitements utilisés est très orienté par la destination future des terrains concernés. S’il s’agit d’opérations immobilières, le temps nécessaire avant remise à disposition du terrain est un paramètre essentiel. Il n’y aura alors que peu de place pour des traitements sur le long terme. L’excavation et l’exportation des terres polluées sont par conséquent choisies dans la majorité des cas. Ceci règle la question localement mais pose la question du traitement des terres excavées. La bioremédiation apparaît en comparaison comme la solution idéale. L’inconvénient principal réside dans la durée du traitement que cela demande, estimée en Belgique à quatre ans pour les situations d’urgence et quinze ans dans les autres cas. Cet inconvénient n’est pas à prendre à la légère quand on connait les surfaces à traiter.

(1) Décret wallon relatif à « l’assainissement des sols pollués et aux sites d’activités économiques à réhabiliter » adopté le 1er avril 2004
(2) Décret wallon adopté le 3 décembre 2008 et entré en vigueur le 18 mai 2009.
(3) Ainsi, 243M€ ont été alloués à la remise en état de 37 SAR pollués prioritaires (515 ha) et 110 M€ à celle de 121 SAR non prioritaires ou peu pollués (258ha). A cela s’ajoute le Plan Marshall 2.vert qui prévoit 125M€ et 100M€ pour la remise en état de 13 SAR pollués et 70 SAR non ou peu pollués. (Source : http : //etat.environnement.wallonie.be, tableau de bord 2010, p.     192)
(4) Artechno, créée en 1999, est une entreprise de type « spin-off » issue des recherches du Centre wallon de biologie industrielle.
(5) Le Centre wallon de biologie industrielle développe des recherches en biotechnologie depuis le stade de la recherche fondamentale jusqu'au produit fini; il a été créé conjointement en 1988 par l’Université de Liège et la Faculté Universitaire des Sciences Agronomiques de Gembloux, aujourd’hui Gembloux Agro-Bio Tech/Université de Liège.
(6) Development by the sol–gel process of highly dispersed Ni–Cu/SiO2 xerogel catalysts for selective 1,2-dichloroethane hydrodechlorination into ethylene, Microporous and Mesoporous Materials, Pirard Sophie, Mahy Julien, Pirard Jean-Paul, Heinrichs Benoît, Raskinet Laurent, Lambert Stéphanie, ref. Orbi : http://hdl.handle.net/2268/172092
W. Wannoussa, T. Masy, S. D. Lambert, B. Heinrichs, L. Tasseroul, A. E. Al-Ahmad, F. Weekers, P. Thonart, S. Hiligsmann, Journal of Water Resource and Protection, 7 (2015) 264-277."Effect of iron nanoparticles synthesized by a sol-gel process on Rhodococcus erythropolis T902.1 for biphenyl degradation".
W. Wannoussa, S. Hiligsmann, T. Masy, S. D. Lambert, B. Heinrichs, A. E. Al-Ahmad, F. Weekers, P. Thonart, Journal of Sol-Gel Science and Technology, article sous presse. "Effect of metal ions and metal nanoparticles encapsulated in porous silica on biodegradation kinetics for biphenyl".

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