Comment dégrader les polluants chimiques

Il existe près de 3 millions de sites contaminés en Europe par l'eau rejetée par des usines chimiques industrielles, et qui ont besoin d'être nettoyés. Les polluants courants des nappes phréatiques tels que le chloroforme, le tétrachlorure de carbone, le trichloréthylène et le tétrachloréthylène sont particulièrement difficiles à éliminer.

L'initiative IMOTEC-BOX (Isotopic and molecular techniques for determining the efficiency of in-situ bioremediation and chemical oxidation of chlorinated compounds), financée par l'UE, a évalué des méthodes biologiques et chimiques pour dégrader et supprimer des polluants chimiques dans les nappes phréatiques.

Le projet IMOTEC-BOX a poursuivi le travail d'un projet antérieur qui avait construit des tranchées d'interception dans un aquifère de roc fracturé fortement pollué à Odena, en Catalogne (Espagne). Des déchets de construction contenant du béton à base de calcaire avaient été placés dans ces tranchées pour dégrader le chloroforme en donnant un pH alcalin à l'eau.

Comme cette méthode n'avait permis de dégrader que 30 à 40 % du chloroforme, le projet IMOTEC-BOX a testé d'autres méthodes pour éliminer les polluants chlorés restants. Cela inclut l'ajout de produits chimiques qui détruisent les polluants par contact en formant des radicaux libres hautement réactifs ou des microbes pour décomposer les polluants.

Les traitements chimiques sont efficaces pour certains polluants chlorés mais ne permet pas de dégrader certains autres, tels que le tétrachlorure de carbone. Ce produit chimique était cependant naturellement dégradé dans les tranchées d'interception, probablement par déchloration par l'intermédiaire de fer.

Des microbes producteurs d'enzymes qui dégradent les produits chimiques constituent un autre moyen naturel d'éliminer les polluants des nappes phréatiques à l'aide d'un processus appelé bioremédiation. Comme pour le traitement chimique, certains polluants chlorés sont résistants à la dégradation microbienne tandis que d'autres, tels que les méthanes chlorés et le chloroforme, se décomposent.

Les tentatives pour stimuler ou améliorer la dégradation microbienne ont pour l'essentiel échoué, même si les chercheurs ont observé que l'ajout de vitamine B12 permettait d'accélérer la biodégradation des méthanes chlorés. Les chercheurs ont également identifié un gène bactérien impliqué dans la dégradation du chloroforme qu'ils prévoient d'utiliser comme indicateur de suivi de l'efficacité des stratégies de biostimulation futures.

Exploiter ou améliorer la dégradation qui survient naturellement dans les aquifères pollués permettra de rendre la gestion des sites contaminés plus économique, en lien avec les normes de sécurité européennes sur l'eau.