Etude de la capacité des souches fongiques isolées des ... · Dégradation anaérobie des...

Université KASDI MERBAH Ouargla

FACULTE DES SCIENCES DE LA NATURE ET DE LA VIE

DEPARTEMENT DES SCIENCES BIOLOGIQUES

Mémoire

MASTER ACADEMIQUE

Domaine : Sciences de la nature et de la vie

Filière : Biologie

Spécialité : Microbiologie Appliquée

Présenté par : BENLAMOUDI Hadjar

Thème

Soutenu publiquement

Le : 10/06/2014

Devant le jury :

Mme OULD EL HADJ-KHELIL. A Pr Président UKM Ouargla

M me HASSAINE.A MA(A) Encadreur UKM Ouargla

M r BENSACI. M MA(A) Examinateur UKM Ouargla

M me BAYOUSSEF.Z MC(B) Examinatrice UKM Ouargla

Année universitaire : 2013/2014

Etude de la capacité des souches fongiques isoléesdes eaux usées de Hassi Messaoud à tolérer les

hydrocarbures : cas du pétrole brut et du kérosène.

Avant tout, je remercie Dieu le tout puissant pour m’avoir donné la force,

le courage et la chance d’étudier et de suivre le chemin de la science.

Je tiens à exprimer mes vifs remerciements à :

M me HASSAINE.A., pour avoir dirigé cet ouvrage. Sa méthode de travail, sa

disponibilité, ses orientations, ses nombreux conseils ainsi que la confiance qu’elle m’a

témoignée m’ont été d’un grand apport dans la réalisation de ce modeste travail.

Mme OULD EL HADJ-KHELIL A., professeur à l’université Kasdi Merbah

d’Ouargla., d’avoir accepté de présider le jury de ma soutenance ;

Mme BAYOUSSEF. Z ., MC(B) a l’ U.K.M.O qui a bien voulu examiner

Ce modeste travail ;

Mr BENSASSI. M MA(A) à l’U.K.M.O, qui a pris part de mon jury afin d’examiner

cette étude et a contribué à l’identification des souches fongiques. .

Je remercie tout les enseignants qui ont contribué à ma formation universitaire.

Mes vifs remerciements vont aussi à :

Mr. Begari et Mesdemoiselles : Amina, Houda, Imène et Hassina du laboratoire de

microbiologie de l’université Kasdi Merbah d’Ouargla, ainsi que tout le personnel pour leur

précieuse disponibilité à mon égard, leur aide si précieuse et leur patience.

Je voudrais témoigner ma reconnaissance à toutes les personnes qui m’ont également fait

bénéficier de leurs conseils et de leurs expériences au sein de ce laboratoire.

J’exprime ma profonde gratitude à tous les enseignants et travailleurs du département de

Biologie pour leur disponibilité et leurs conseils.

Je tiens à exprimer ma gratitude à tous ceux qui m’ont permis de mener à bien cette étude.

BENLAMOUDI Hadjar

TABLE DES MATIERES

Pages

Remerciements

Liste des tableaux

Liste des figures

Liste des photos

Liste des abréviations

Résumé

الملخص

Abstract

Introduction 01

PARTIE I: SYNTHESE BIBLIOGRAPHIQUE

CHAPITRE.I. Généralités sur les hydrocarbures

1. Définition 03

2. Sources d’hydrocarbures 03

2.1. Sources naturelles 03

2.2. Sources anthropiques 04

3. Classification des hydrocarbures 04

3.1 Les hydrocarbures aliphatiques 04

3.1.1. Les alcanes ou paraffines 05

3.1.2. Les alcènes ou « oléfine » 05

3.1.3. Les alcynes 05

3.2 Les hydrocarbures alicycliques 06

3.2.1. Cyclanes ou cyclo-alcanes 06

3.2.2 Les cyclènes ou cyclo-alcènes 06

3.2.3.Cyclynes 06

3.2.4. Les hétérocycles 06

3.3 Les hydrocarbures aromatiques 06

4. Les propriétés physico-chimiques des hydrocarbures 07

4.1. Les propriétés physiques 07

4.1.1. Densité 07

4.1.2. Viscosité 07

4.1.3. Le point d’ébullition ou la température d’ébullition 09

4.1.4. Le point d’écoulement 09

4.1.5. La solubilité 09

4.1.6. Pouvoir calorique 09

4.1.7. La pression de vapeur 10

4.2. Les propriétés chimiques des hydrocarbures 10

4.2.1. Les propriétés de liaison 10

4.2.2. Les propriétés d’oxydation 10

4.2.3. La combustion 11

4.2.4. Le craquage 11

CHAPITRE.II. La pollution par les hydrocarbures

1. La pollution atmosphérique 12

2. Pollution marine 12

3. Pollutions des sols et des eaux souterraines 15

4. Effets éco toxicologiques des hydrocarbures 16

4.1 Effets sur la santé publique 16

4.2 Effets sur la faune 17

4.2.1. Effet sur les oiseaux 17

4.2.2. Effet sur les mammifères 18

4.2.3. Effet sur les pêcheries 19

4.3. Effets sur la flore 19

4.4. Effet sur les algues 19

4.5. Impact sur l’environnement 20

CHAPITRE .III. Devenir des hydrocarbures dans l’environnement

1. L’élimination des hydrocarbures 21

1.1.Évaporation 21

1.2. Dispersion 21

1.3. Dissolution 22

1.4. Solubilisation 22

1.5. Sédimentation 22

1.6. Photo-oxydation 22

1.7. Biodégradation 22

2. Pénétration des hydrocarbures dans la chaîne alimentaire 23

CHAPITRE .IV. La biodégradation des hydrocarbures

1. Définition 24

2. Mécanismes de biodégradation 24

2.1. Biodégradation gratuite 24

2.2. Cométabolisme 25

3. Différents types de biodégradation 26

3.1 Biodégradation aérobie 26

3.1.1. Dégradation aérobie des hydrocarbures aromatiques 26

3.2 Biodégradation anaérobies 26

3.2.1. Dégradation anaérobie des hydrocarbures monoaromatiques 27

3.2.2. Dégradation anaérobie des hydrocarbures aromatiques polycycliques 27

4. Synthése sur les tendances de la biodadation des hydrocarbures 28

5. Les facteurs affectant la biodégradation 28

5.1. Facteurs microbiologiques 28

5.2. Composition chimique des hydrocarbures 29

5.3. Etat physique et concentration des hydrocarbures ou du pétrole 29

5.4. Facteurs environnementaux 29

5.4.1. Influence de la température 29

5.4.2. Effet de la salinité 30

5.4.3. L’influence du PH 30

5.4.4. Influence de l’oxygène 30

5.4.5. Influences des éléments nutritifs 30

5.4.6. Influence de l’humidité 30

5.4.7. Effet de la pression 31

5.4.8 Influence de métaux 31

6. Microorganismes aptes à biodégrader les hydrocarbures 31

6.1. Les bactéries 31

6.2. Les cyanobactéries 31

6.3. Les algues 32

6.4. Les micros algues 33

6.5. Les champignons 33

2.1.1. 6.5.1. 1er cas des champignons non lignolytiques 34

2.1.2. 6.5.2. 2ème cas des champignons lignolytiques 35

PARTIE.II. ETUDE EXPERIMENTALE

CHAPITRE.I. Matériel et Méthodes

1. Le matériel utilisé 36

2. Stratégie d’échantillonnage 36

2.1. Choix des sites d’échantillonnage 36

2.1.1. Prélèvement des échantillons 36

2.1.2. La Conservation 36

3. Les produits chimiques utilisés 37

3.1. Le pétrole brut 37

3.2. Le kérosène 38

CHAPITRE .II. Méthodes d’analyse

1. Les analyses physico chimiques 39

1.1. La température 39

1.2. Le pH 39

1.3. Demande Chimique en Oxygène (DCO) 40

1.4. Demande Biochimique en Oxygène (DBO5) 40

1.5. Les Matières en suspension (MES) 40

2. Analyses microbiologiques 40

2.1. Evaluation de la microflore totale 40

2.1.1. Préparation des dilutions 40

2.1.2. Milieux de culture utilisés 40

2.1.3. Ensemencement et incubation 41

2.1.4. La Lecture 41

2.1.5 Identification de la microflore totale isolée 41

2.1.6. Identification et classification des moisissures 41

3. Essaies de tolérance aux hydrocarbures 45

3.1. Le milieu de culture 45

3.2. Le protocole expérimental 45

3.3 Les paramètres mesurés 45

3.3.1. La densité optique 45

3.3.2. Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO) 46

3.3.3. Le PH 46

CHAPITE.III. Résultats et Discussions

1. Résultats des analyses physico- chimiques 47

1.1. La température 47

1.2. Le PH 48

1.3. Les Matières en suspension (MES) 49

1.4. La demande chimique en oxygène (DCO) 49

1.5. La demande biologique en oxygène (DBO5) 50

1.6. Evaluation de la biodégradabilité 51

2. Résultats des analyses microbiologiques 51

2.1. Identification de la microflore isolée 51

3. Résultats de tolérance aux hydrocarbures 55

3.1. Evolution du pH du milieu de culture 55

3.2. Evolution de la DCO 56

3.3. La densité optique 58

4. Discussion des résultats 61

Conclusion 65

Perspectives 66

Références Bibliographiques 67

Annexes

LISTE DES TABLEAUX

N° TITRE PAGE

01 Propriétés des différentes classes de produits pétroliers 08

02 Température d’ébullition de différent mélange d’hydrocarbures 09

03 Quelques propriétés physiques des hydrocarbures 10

04 Les accidents pétroliers les plus importants de 2001 au 2010 14

05 Effets toxiques du benzène chez divers organismes Annexe I

06 Effets toxiques du toluène chez divers organismes Annexe I

07 Effets toxiques de l’éthylbenzène chez divers organismes Annexe I

08 Effets toxiques du xylène chez divers organismes Annexe I

09 Biodégradabilité des produits pétroliers 28

10 Conditions optimales pour la croissance microbienne et la

biodégradation des hydrocarbures

31

11 Principales souches bactériennes (aérobies) qui participent à la

dégradation des HAPs

Annexe II

12 Composition élémentaire d’un pétrole brut 37

13 Quelques propriétés physiques du kérosène 38

14 Les paramètres physico chimiques des eaux 39

15 Résultats des analyses physico-chimiques 47

16 Estimation de la biodégradabilité 51

17 La liste des souches identifiées, développées à 37°C 52

18 L’inventaire des espèces dans les différents sites échantillonnés 54

LISTE DES FIGURES

N° TITRE Page

01 La série aliphatique des hydrocarbures 05

02 Le devenir des hydrocarbures dans l’environnement 23

03 Métabolisme du phénanthène par différents espèces de champignons 34

04 Voies de dégradation des HAP chez les champignons et les bactéries 35

05 protocole expérimental des analyses microbiologiques de l’eau 43

06 protocole expérimental de la tolérance des souches fongiques auxhydrocarbures

46

07 Valeurs de la température calculées des deux sites le 20/05/2012 48

08 Valeurs du pH enregistrées dans les différents sites le 20/05/2012 48

09 DCO enregistré des deux sites 49

10 Résultats de la DBO5 50

11 Changement du pH du milieu de culture additionné de pétrole brut 55

12 Changement du pH du milieu de culture additionné de kérosène 56

13 Evolution de la DCO du milieu en présence du pétrole brut 57

14 Evolution de la DCO du milieu de culture en présence du kérosène 58

15 Concentration microbienne des souches fongiques en présence dupétrole brut

59

16 Concentration microbienne des souches fongiques en présence dukérosène

60

LISTE DES PHOTOS

N° Titre Page

01 Essay de tolérence des souches fongiques Annexe V

LISTE DES ABREVIATIONS

AFNOR : Association française de normalisation.

BTEX : Benzène, toluène, éthylbenzène et xylène.

BTX : Benzène, Toluène, Xylène.

CE25 : Concentration avec effet chez 25 % des individus testé.

CE50 : Concentration avec effet chez 50 % des individus testés.

CI50 : Concentration inhibitrice chez 50 % des individus testés.

CIRC : Centre International de Recherche sur le Cancer.

CL50 : Concentration létal causant la mortalité de 50 % des individus testés.

CMA : Concentration maximale acceptable.

CMEO : Concentration minimale avec effet observé.

COV : Composés Organiques Volatils.

CPPIC : Canadian Pollution Préventions Information Clearinghouse .

CSEO : Concentration sans effet observé.

CSST : Commission de la Santé et de la Sécurité du Travail du Québec .

DBO : Demande biologique en oxygène.

DCE : Dichloroéthylène.

DCO : Demande chimique en oxygène.

DIS : Déchets industriels spéciaux.

DL50 : Dose létale causant la mortalité de 50 % des individus testés.

DO : Densité optique.

ENTP : Entreprise Nationale des Travaux aux puits.

GNL: gaz naturel liquéfié.

HA : Hydrocarbures aliphatiques.

HAP : Hydrocarbures aromatiques polycycliques.

HCP : Hydrocarbure pétrolier.

INERIS : Institut national de l'Environnement industriel et des Risques (France).

INRP : Inventaire national des rejets de polluants.

INRS : Institut national de la Recherche et de la Sécurité (France).

KPa: kilopascal.

LiP : Lignines péroxydases.

Mb/j: Millions de barils par jour.

MEA : Milieu extrait de malt agar.

MEA : Mono éthanol amine.

MES : Matière en suspension.

MMO : Méthane Monooxygénase.

MnP : Manganèse Péroxydases.

Mt/an : Millions de tonnes par an.

Mt/j: Millions de tonnes par jour.

MW : Méga Watt.

SONATRACH : Société Nationale pour la Recherche, la Production, le Transport, la

Transformation, et la Commercialisation des Hydrocarbures.

TCE : Trichloroéthylène.

Etude de la capacité des souches fongiques isolées des eaux usées de HassiMessaoud à tolérer les hydrocarbures : cas du pétrole brut et du kérosène.

Résumé

L’objectif de notre étude est de démontrer la capacité de souches fongiques isolées et

identifiées à partir des eaux usées industrielles de Hassi Messaoud à tolérer le pétrole brut et

le kérosène.

Les différents espèces isolées appartiennent aux genres Aspergillus, Fusarium,

Altenaria et Penicillium ; avec une dominance d’Aspergillus fumigatus rencontré dans 2 sites

(pollué et non pollué par les hydrocarbures).

Notre étude a révélée une tolérance de la plus part des souches testées envers les deux

composés d’hydrocarbures au 6ème jour par rapport au 1er jour d’addition du produit ; avec

une bonne tolérance envers le pétrole brut pour A. fumigatus dont la biomasse est entre

(52,43×108 colonies/ml à 81.09×108 colonies/ml) et A. niger d’environ (32,83×108

colonies/ml et 68.07×108 colonies/ml) ; par contre, la biomasse d’A. ochraceus est de

(34,12×108 colonies/ml à 107,22×108 colonies/ml) et A flavus entre (62,87×108 colonies/ml

à 105,15×108 colonies/ml). Ces deux espèces tolèrent le plus le kérosène. Cette dernière est

appuyée par les facteurs abiotiques (température et lumière).

En fin, ces souches peuvent être utilisées dans les processus de bioremédiation des

hydrocarbures.

Les mots clés : souches fongiques, tolérance, hydrocarbures, bioremédiation.

عودمسحاسيمنالصناعيالصرفمیاهمنعزلھاتمالتيالمعزولة والفطریةالسالالتدراسة قدرة)الكیروسینوالخامالنفط( الھیدروكربوناتتحملعلى

الملخص

مسعوديحاسمنالصناعيالصرفمیاهمناعزلھتمالتيوالمعزولةالفطریةالسالالتقدرةعلىللتدلیلھودراستنامنالھدف)الكیروسینوالخامالنفط( الھیدروكربوناتتحملعلى

مع تواجد Aspergillus, Fusarium, Altenaria et Penicillium مختلف السالالت المعزولة تنتمي الى األجناس

Aspergillus fumigatus(الملوث و الغیر ملوث بالھیدروكربونات) في الموقعین.

؛1یومالبالنسبة الى 6الیومفيالھیدروكربونیةن المركبتیكان نحو السالالت المختارة معظمان قدرة التحمل لدراستناكشفت.الحیویةللكتلةالخامالنفطمنجیدتحمل مع A. fumigatus108× 81.09إلىمل/ مستعمرة108× 52.43(بینما(

الحیویةالكتلةفي الحین ؛)مل/ مستعمرة108× 68.07ومل/ مستعمرة108× 32.83(حوالي.A. nigerو) مل/ مستعمرةA. ochraceusوبین) مل/ مستعمرة108× 107.22إلىمل/ مستعمرة108× 34.12(ھواA flavus)62.87 ×108

غیرالعواملبواسطةاألخیرھذاویدعم. الكیروسینأكثرتحملالنوعینكال). مل/ مستعمرة108× 105.15إلىمل/ مستعمرةوالضوءالحرارةدرجة(الحیویة

ات الھیدروكربونالبیولوجیةالمعالجةوالتطھیر،عملیاتفيالسالالتھذهیمكن استعمال النھایة،في

،البیولوجیةالمعالجة،والھیدروكربونات،التحمل،الفطریةالسالالت:الرئیسیةالكلمات

Study of the capacity of fungal strains isolated from wastewater from HassiMessaoud to tolerate hydrocarbons: the case of crude oil and kerosene

Abstract

The aim of our study is to demonstrate the ability of fungal strains isolated and

identified from industrial wastewater from Hassi Messaoud to tolerate hydrocarbons (crude

oil and kerosene).

The isolated species belong to different genera Aspergillus, Fusarium, Alternaria and

Penicillium; with a dominance of Aspergillus fumigatus met in 2 sites (polluted and

unpolluted by oil).

Our study revealed a tolerance of most of the tested against two hydrocarbon

compounds on the 6th day from the 1st day with a good tolerance for crude A. fumigatus

Revenue Is (52.43 × 108 colonies stem / ml to 81.09 × 108 CFU / ml) and of A. Niger (32.83

× 108 CFU / ml and 68.07 × 108 CFU / ml), by cons, A. ochraceus (34.12 × 108 CFU / ml to

107 22 × 108 CFU / ml) and A. flavus (62.87 × 108 CFU / ml to 105.15 × 108 colonies / ml)

tolerate more kerosene. This tolerance is supported by abiotic factors (temperature and light).

In the end, these strains can be used in the processes of decontamination and bioremediation

of the environment polluted by hydrocarbons.

Keywords: fungal strains, tolerance, hydrocarbons, bioremediation.

Introduction

Introduction

1

INTRODUCTION

L’exploitation humaine des gisements de pétrole n’a cessé d’augmenter depuis

le début du siècle dernier. L’extraction, le transport et l’utilisation de cette source d’énergie

entraînent des risques de pollution (accidentelle et chronique) pour l’environnement pouvant

influencer l’équilibre écologique et parfois entraîner la destruction de l’écosystème,

(SOLTANI, 2004).

L’Algérie occupe la 12eme place mondiale en production de pétrole, représentée

essentiellement par le bassin de Hassi Messaoud (989 MT produit en 1980). Hassi Messaoud

(Wilaya de Ouargla, Sud-est d’Algérie) constitue une véritable métropole économique, grâce

aux activités d’exploration, de production et de transport des hydrocarbures.

Le phénomène de pollution hydrocarbonée a une importance de plus en plus grande

sur les plans environnemental, sanitaire et économique. Cette pollution peut avoir un impact

soit direct ou indirect, sur la santé humaine et l’équilibre des écosystèmes aussi bien marins

que continentaux, (MBONIGABA et al, 2009).

L’élimination des hydrocarbures des différents écosystèmes (air, sol, eau) constitue

une priorité et nécessite l’intervention de différents facteurs biotiques et abiotiques.

Les études réalisées jusqu’alors ont majoritairement porté sur la biodégradation par les

microorganismes. Cette dernière représente l’une des voies de dépollution les plus

économiques et les plus écologiques. Parmi les microorganismes capables de tolérer et

dégrader les hydrocarbures (bactéries, algues, champignons et levures), les champignons ont

la double particularité de posséder une grande capacité à se propager et des équipements

enzymatiques capables de dégrader un large spectre de molécules polluantes (SOLTANI,

2004).

Le but de notre étude est de déterminer la tolérance des souches fongiques envers

le pétrole brut et le kérosène. Afin d’atteindre ce but trois objectifs ont été formulés :

Isoler, identifier et conserver des souches fongiques à partir de milieu pollué par

les hydrocarbures.

Déterminer l’effet du pétrole brut et du kérosène sur la croissance de ces souches fongiques.

Retenir l’effet biotique dans nos tests.

Nous avons organisé notre travail en trois grandes parties :

Introduction

2

La partie I consiste une simple synthèse bibliographique sur les hydrocarbures,

la pollution qu’ils engendrent et le rôle que joue les microorganismes dits tolérants

dans leur élimination.

La partie II représente l’étude expérimentale et les méthodes analytiques de notre

travail avec les protocoles utilisés.

La troisième partie est consacrée à la présentation des résultats obtenus et leur

discussion.

Enfin, notre travail est clôturé par une conclusion générale, suivis des références

bibliographiques, perspectives et des annexes.

Partie ISynthèse

bibliographique

Chapitre I :

Généralités sur leshydrocarbures

Généralités sur les hydrocarburesCHAPITRE I

3

1. Définition

Les hydrocarbures sont des composés organiques dont la formule chimique comprend

uniquement des atomes de carbone (C) et d'hydrogène (H), (FRANENNEC et al., 1998),

ils peuvent aussi comprendre des atomes d’oxygène, d’azote et de souffre, (GUILLMOT,

1970). Les hydrocarbures ont pour formule brute CnHm où n et m sont deux entiers naturels.

(FRANENNEC et al., 1998).

D'après STANDARDS et PANCANADIENS, (2008), le terme « hydrocarbure

pétrolier » (HCP) est un terme générique qui désigne les mélanges de composés organiques

présents dans des matières géologiques comme l’huile, le bitume et le charbon ou dérivés de

ces matières. Les hydrocarbures sont solides, liquides ou gazeux selon leur teneur en

carbone ; (solide : le goudron, liquide : l’essence et les huiles de graissage).

2. Sources d’hydrocarbures

Les bilans d’émissions des hydrocarbures posent le problème de l’exhaustivité des

sources de pollutions. Nous pouvons distinguer deux sources principales d’hydrocarbures:

les sources naturelles et les sources anthropiques.

2.1. Sources naturelles

Il s’agit des sources induisant des rejets de substances polluantes mais qui ne sont pas

liées à l’activité humaine. Parmi ces sources, on peut distinguer les sources biogéniques (liées

à la présence d’organismes vivants) des autres sources. Elles correspondent aux hydrocarbures

naturellement produits. On les retrouve en effet dans les cires des végétaux supérieurs et en

quantité moindre dans les résines et les déchets microbiens, (COLOMBO et al., 1989).

Les hydrocarbures issus des végétaux terrestres et marins restent cependant à l’état de traces,

(ABOUL-KASSIM et SIMONEIT, 1995). Les végétaux produisent essentiellement des

hydrocarbures aliphatiques. Les feux de forêt et de prairie sont considérés comme l’apport

naturel le plus important, avec les éruptions volcaniques. L’érosion des roches contribue

également mais à moindre hauteur, à l’apport naturel total biologique, (HAHN et

RUDIGER, 1994).


4

2.2. Sources anthropiques

L’utilisation des combustibles fossiles (pétrole, gaz naturel et charbon) constitue

la principale source des polluants d’origine anthropique. En effet ces combustibles à eux

seuls, comblent environ 80% des besoins énergétiques mondiaux et se concentrent, en

majorité, en milieu urbain. Parmi les sources anthropiques, on oppose souvent les sources

fixes aux sources mobiles liées aux transports. Une autre notion également importante pour

la caractérisation des sources et leur distribution géographique est la notion de source

ponctuelle ou diffuse. Les sources ponctuelles caractérisent les grands sites industriels et sont

étudiées en conjonction avec des données concernant leur localisation, leur capacité, leur

activité...etc. Les sources ponctuelles, définies par la nomenclature Corinair, sont : les usines

de production ayant une capacité thermique supérieure à 300 MW, les raffineries, les

fabriques d’acide sulfurique, d’acide nitrique, les unités de production de fer ou d’acier

supérieures à 3 Mt/an.

Deux sources anthropiques sont généralement distinguées: d’une part les sources

pétrolières, correspondant à une pétrogenèse à basse température, et d’autre part les sources

pyrolytiques correspondant à des processus de combustion à haute température.

La circulation automobile constitue l’une des principales sources d’hydrocarbures

puisqu’elle combine les deux processus. Les véhicules émettent des gaz d’échappement

provenant de la combustion incomplète des carburants, (FRASER et al., 1997 et 1998) et

sont aussi à l’origine de déversements de produits variés tels que les carburants, les huiles

lubrifiantes ou les débris de pneumatiques, (BOMBOI et HERNANDEZ, 1991).

Le chauffage urbain et les diverses industries employant des processus pyrolytiques

(production de coke, craquage catalytique, etc...) constituent aussi des sources importantes

d’hydrocarbures en milieu urbain, (ABOUL-KASSIM et SIMONEIT, 1995).

3. Classification des hydrocarbures

On distingue trois séries distinctes des hydrocarbures: la série aliphatique, la série

alicyclique et la série aromatique, (ARNAUD, 1983).

3.1. Les hydrocarbures aliphatiques

Les hydrocarbures aliphatiques (HA) sont constitués de chaînes carbonées linéaires qui

peuvent être saturées ou posséder une ou plusieurs doubles ou triples liaisons,


5

Figure.1. La série aliphatique des hydrocarbures

(ARNAUD, 1983). Selon la nature des liaisons carbone_ carbone, on distingue trois types

principaux d’hydrocarbures aliphatiques :

Les alcanes (CnH2n+2) ;

Les alcènes (CnH2n) ;

Les alcynes (CnH2n-2).

3.1.1. Les alcanes ou paraffines

Ce sont des hydrocarbures aliphatiques saturés. Les alcanes sont constitués d’un

enchainement d’atomes de carbone portant chacun de 0 à 3 atomes d’hydrogène (sauf le

méthane: CH4). Toutes les liaisons carbone-carbone (C-C) sont simples et tous les atomes de

carbone sont tétragonaux, (CORTIAL N, 2006). Les alcanes représentent environ 30% du

poids des pétroles bruts, (FATTALE, 2008).

3.1.2. Les alcènes ou « oléfine »

Ce sont des hydrocarbures insaturés linéaires ou ramifiés, cycliques ou non; leur

formule générale est CnH2n, (CORTIAL N, 2006), qui est caractérisée par la présence d'au

moins une double liaison covalente entre deux atomes de carbone.

3.1.3. Les alcynes

Ce sont des hydrocarbures insaturés et aliphatiques linéaires comportant une seule

liaison triple carbone-carbone. Les deux atomes de carbone triplement liés sont dits

diagonaux, (CORTIAL N, 2006).

Hydrocarbures

Saturés Insaturés

Alcanes (liaisonsC- C simples)

Alcènes(liaisons C= C double)

Alcynes (liaisonsC≡C triples)


6

Selon qu’il existe un ou deux groupes alkyles, on classe les alcynes en deux groupes :

- les alcynes monosubstitués (ou vrais) de formule R–C≡C–H ;

- les alcynes di substitués de formule R–C≡C–R′ (les radicaux R et R′ pouvant être

identiques ou différents), (LAROUSSE, 1976).

3.2. Les hydrocarbures alicycliques

Les hydrocarbures alicycliques peuvent également être saturés ou posséder une ou

plusieurs doubles liaisons, on parle alors respectivement de cyclanes et de cyclènes,

(ARNAUD, 1983).

3.2.1. Cyclanes ou cyclo-alcanes

Appelés communément les naphtènes, leur formule générale est (CH2)n ou CnH2n, ,

(LEFEBURE, 1978). Ce sont des hydrocarbures entièrement saturés, c’est-à-dire ne

comportant que des carbones tétras coordonnés, mais renfermant au moins un cycle carboné,

(LAROUSSE, 1976).

3.2.2. Les cyclènes ou cyclo-alcènes

Ce sont des hydrocarbures du même type que les cyclanes, mais ils comportent dans le cycle

une double liaison carbone-carbone, (LASSALLE A., ROBERT D., 2010).

Ce sont des hydrocarbures cycliques insaturés de formule CnH2n-2 (KHELIL, 2004).

Les cycles moyens possédant 5 ou 6 atomes de carbone possèdent une réactivité comparable à

celle des alcènes, (GERARD DUPUIS, 2014).

3.2.3. Cyclynes

Ce sont des hydrocarbures cycliques insaturés de formule CnH2n-4 avec n > 8.

Ils comportent une triple liaison : ce sont des composés très instables, (KHELIL, 2004).

3.2.4. Les hétérocycles

Le cycle d’une molécule peut contenir des atomes différents du carbone, appelés alors

hétéroatomes. Les hétéroatomes le plus courant sont le soufre, l’azote et l’oxygène. On peut

également rencontrer le bore, le phosphore et le sélénium, (M EL ATYQY, 2013).

3.3. Les hydrocarbures aromatiques

La série aromatique ne comprend que des hydrocarbures insaturés. Elle rassemble tous

les composés renfermant un ou plusieurs noyaux aromatiques.

Les hydrocarbures aromatiques contenant plusieurs noyaux aromatiques accolés sont

appelés hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP), (ARNAUD, 1983).


7

En générale les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) forment généralement

(entre 15 et 40%) des pétroles bruts, (FATTAL, 2008).

4. Les propriétés physico-chimiques des hydrocarbures

4.1. Les propriétés physiques

Les propriétés physiques des pétroles et produits pétroliers sont décrits avec

les paramètres suivants: densité, viscosité, tension de vapeur, point éclair et point

d’écoulement, (ERICLE GENTIL, 2009).

4.1.1. Densité

Elle détermine la flottabilité des hydrocarbures. Les paraffiniques au poids moléculaire

faible ont tendance à rester en surface, alors que les naphtènes ou asphaltées plus lourds

peuvent couler. Outre le poids moléculaire plusieurs autres facteurs contribuent à modifier et

augmenter la densité, il s’agit de la température, de l’évaporation ou encore de l’association

avec d’autre particules, (FATTAL, 2008).

4.1.2. Viscosité

La viscosité d’un hydrocarbure définit sa résistance à l’écoulement. Les hydrocarbures à

forte viscosité s’écoulent moins facilement que ceux à plus faible viscosité. Tous les

hydrocarbures deviennent plus visqueux (c’est-à-dire s’écoulent moins facilement) au fur et

à mesure que la température baisse, (ITOPF a, 2013). Elle diminue lorsque la température

augmente, (FATTAL, 2008).

Les hydrocarbures à faible densité ont une faible viscosité et renferment une forte

proportion d’éléments volatils (JENDI, 2006). Presque tous les hydrocarbures liquides sont

plus légers que l’eau. Pour les produits plus courbatus, la densité varie entre 0.7 à 0.9

(FLAHERTY, 2007 et SIMON, 2009).


8

Tableau. 1. Propriétés des différentes classes de produits pétroliers

(COMPILATION d’après MORALES-CASELLES, C. et al., 2008).

Produits à faibleviscosité

Produits àviscositémoyenne

Produits à hauteviscosité

Produitssolides/semi-Solides

Produit -Essence-Kérosène-Diesel-Huile à chauffage

-Bruts légers-Mazoutintermédiaire

-Bruts lourds-Mazout lourd(Bunker C)-Produits à plusfaible viscositéayant vieilli

-Produits à plusfaibleviscosité ayantbeaucoup vieilli-Produits ayantatteintleur pointd’écoulement

Caractéristiques -Faible viscosité(semblable àl’eau)-Très volatils

Viscositémoyenne(du lait à lapeinture)Volatilitémoyenne

Haute viscosité(semblable à lamélasse)Peu ou pasvolatils

-Semi-solides

Comportement -Évaporation trèsrapide-Étalement rapide-Biodégradationrapide

-Évaporationpartielle rapide(jusqu’à 40 %)-Fractionslourdes formantune émulsion-Infiltration dansles sédiments(diminuant avecl’émulsion)

-Très peud’évaporation-Formant uneémulsion-Faiblepénétration dansles sédiments

-Étalementpresque nul-Pénétration nulledansles sédiments

Toxicité -Fractions légèresToxiques

-Toxicité plusfaible que lesproduits à faibleviscosité

-Faible toxicité -Toxicité trèsfaible

Contaminants Certains métaux peuvent être présents surtout dans les pétroles lourds (ex : lezinc, le plomb, le cuivre, le nickel, le vanadium, le mercure, etc.).


9

4.1.3. Le point d’ébullition ou la température d’ébullition

Chaque fraction d’hydrocarbures a une température d’évaporation. Les fractions légères

s’évaporent à des températures relativement basses, inférieures à 20°C. Il faut des

températures de plus de 100°C pour évaporer les hydrocarbures lourds. Avec l’évaporation,

les hydrocarbures, restant devient plus visqueux et plus denses, (FATTAL, 2008).

La température d’ébullition augmente avec la longueur de la chaîne. On en déduit que

les forces intermoléculaires de Van der Waals, attractives, augmentent avec la longueur de la

chaîne, (tableau 2).

Tableau.2. Température d’ébullition de différent mélange d’hydrocarbures,(SARAIS M, 2008)

Produit Longueur de chainecarbonée (en nombred’atome de carbone)

Températured’ébullition (°C)

Gaz pétrolier 1 à 4 40

Essence 5 à 12 40 à 205

Kérosène 10 à 18 175 à 325

Diesel 12 et plus 250 à 350

Fioul 20 à 70 370 à 600

4.1.4. Le point d’écoulement

Le point d’écoulement est la plus basse température à laquelle le pétrole continu de

couler. La majorité des hydrocarbures a un point d’écoulement inférieur à 0°C. Il est lié

corrélativement à la teneur en alcanes et le pourcentage en paraffine augmente, plus la

température du point d’écoulement augmente (<5% pour des températures <5°C ;<15% pour

des températures <20°C), (FATTAL, 2008).

4.1.5. La solubilité

Les hydrocarbures totaux ont une solubilité variable dans l’eau, (POINTARD, 2008).

La solubilité des hydrocarbures est souvent faible à l’exception des hydrocarbures

aromatiques qui sont les plus solubles, (AMMARI, 2004).

4.1.6. Pouvoir calorique

La quantité de la chaleur libérée par combustion de l’unité de volume ou de poids de la

combustion est appelée le pouvoir calorifique, (WUITHIER, 1994).


10

4.1.7. La pression de vapeur

La pression de vapeur donne une autre indication de la volatilité d’un hydrocarbure,

généralement citée en pression de vapeur Reid mesurée à 37,8 °C. Dans la plupart des

conditions, une pression de vapeur supérieure à 3 kPa (23 mm Hg) est requise pour que

l’évaporation se produise.

La pression de vapeur de l’essence, par exemple, est de l’ordre de 40 à 80 kPa (300 à

600 mm Hg). Le pétrole brut Cossack a une pression de vapeur Reid de 44 kPa et est très

volatil, avec une forte proportion de composants atteignant leur point d’ébullition à basse

température, (ITOPF, 2013a).

Tableau.3. Quelques propriétés physiques des hydrocarbures, (ITOPF, 2013a).

4.2. Les propriétés chimiques des hydrocarbures

Les propriétés chimiques des hydrocarbures sont innombrables. Cependant deux

grandes familles de propriétés chimiques sont intéressantes, (LESCOLE, 2002) :

Les propriétés de liaison et les propriétés d’oxydation.

4.2.1. Les propriétés de liaison

L’atome de carbone peut non seulement être associé à des atomes d’hydrogènes, mais

encore être lié à un autre carbone qui sera lui – même lié à d’autres atomes d’hydrogènes.

Cette aptitude permet la formation de chaines linéaires ou fermées, (LESCOLE, 2002).

4.2.2. Les propriétés d’oxydation

L’action brutale de l’oxygène sur les hydrocarbures conduit à une oxydation rapide qui

détruit l’édifice en formant du gaz carbonique et de l’eau en libérant une grande quantité de

calories, (LESCOLE, 2002).

Produits Densitérelative

Viscosité à20°C

Point d’écoulement(°C)

Pointéclair(°C)

BrutsEssenceKérosèneDiesel

0.80 - 0.950 .65- 0.75

0.800.80

3- 30000.5 - 1

215

35 à +30-

>-53- 40

Variable_

> - 38+ 55


11

4.2.3. La combustion

La combustion est une réaction rapide ente un combustible et l’oxygène à haute

température pour donner du gaz carbonique et de la vapeur d’eau dans le cas d’une

combustion complète (JENDI, 2006).

Le but de la combustion est de produire la chaleur indispensable à la plupart des

opérations de raffinage du pétrole (JENDI, 2006).

4.2.4. Le craquage

Le craquage est une opération industrielle qui consiste à casser les molécules des

alcanes lourds (par pyrolyse ou par voie catalytique) pour obtenir des alcanes et alcanes plus

légers, (WUITHIER, 1994).

Chapitre II:

La pollution parles hydrocarbures

La pollution par les hydrocarburesCHAPITRE II

12

La pollution est une dégradation de l’environnement par l’introduction dans l’air, l’eau, ou

le sol de matières n’étant pas présentes naturellement dans le milieu. Elle entraine

une perturbation de l’écosystème dont les conséquences peuvent aller jusqu'à la migration ou

l’extinction d’espèces incapables de s’adapter au changement.

1. La pollution atmosphérique

La pollution par les hydrocarbures est une contamination atmosphérique par les

hydrocarbures gazeux qui sont d’origine anthropique ou naturelle, engendrant des

phénomènes perturbateurs de l’équilibre des écosystèmes terrestres, (BOURNELLE et

GUIDICELLI, 1993). Ils peuvent intervenir isolement ou en synergie ; c’est le cas des

Composés Organiques Volatils (COV).

Une grande partie des COV est d’origine naturelle ; ce sont des isoprènes et terpènes de

faible masse moléculaire émis par la végétation. La part due aux activités humaines (1600000

tonnes en 2002) est composée principalement d’hydrocarbures saturés (éthane, propane,

butanes, etc. ...), d’hydrocarbures insaturés (éthylène, propylène, acétylène, etc...) et

hydrocarbures aromatiques (benzène, toluène, etc.…).

Les sources de la pollution de l’air par les hydrocarbures sont nombreuses : évaporation

des bacs de stockage pétroliers, remplissage des réservoirs des véhicules, combustion

incomplète des combustibles, certains procédés industriels notamment en raffinerie et

pétroléochimie, utilisation de solvants (application des peintures, des encres, nettoyage des

surfaces métalliques), composés émis par les activités agricoles, etc... Les COV interviennent

dans le processus de formation d’ozone dans la basse atmosphère. A chaque plein de réservoir

d’une voiture à essence, on respire des hydrocarbures sous forme de gaz, dont le redoutable

benzène, (AUGIER, 2008).

2. Pollution marine

La pollution marine par les hydrocarbures consiste en une contamination de

l’environnement marin par les hydrocarbures liquides. Elle constitue l'essentiel des pollutions

pélagiques qui fait suite aux rejets d'hydrocarbures effectués par les navires hors des eaux

territoriales et qui se traduit par des plages souillées, des oiseaux englués et des mollusques et

bivalves immangeables. Les hydrocarbures peuvent s’échapper des bateaux de deux façons :

par les collisions et les échouages accidentels ou par le déversement délibéré. Cependant, de

nombreux navires déversent l’huile usée de la cale de leur salle des machines plutôt que de

payer les frais de vidange qui leur seraient imposés une fois arrivés au port. Ce genre de


13

déversement est appelé « pollution chronique par les hydrocarbures » parce qu’il est commis

quotidiennement dans certaines parties du monde.

Les hydrocarbures déversés dans les océans de façon délibérée par les navires s’avèrent

beaucoup plus néfastes que les collisions et les échouages largement médiatisés, cette forme

de pollution représente à elle seule 22% de la pollution pétrolière (nettoyage des citernes des

tankers et déversement d’eau de ballast pollué).

La pollution pétrolière est très dangereuse sur le milieu marin, elle perturbe l'équilibre

environnemental de la mer, comme la vie des poissons et les autres êtres vivants, les plages et

les établissements récréatifs et économiques.

Environ 50 % du transport maritime sert à acheminer des combustibles fossiles, soit

30% pour le pétrole brut (1.6 Gt en 2000), 11% pour les produits pétroliers et 9 % pour le

charbon. On estime que 4 à 6 millions de pétrole arrivent ou sont déversés chaque année dans

les océans, (NGO et REGENT, 2004).

Le tableau.4. qui suit, montre les catastrophes pétrolières les plus importantes dans

le monde ainsi que les quantités de pétrole déversées et les zones affectées.


14

Tableau.4. Les accidents pétroliers les plus importants de 2001 au 2010, (Web site 1)

Date Navire /Infrastructure

Lieu Tonnage déversé/Conséquences

16 juillet au 18juillet 2010

2 oléoducs Dalian 1 500 t, deux nappes de 50 km2

et 183 km observées au 19juillet en Mer Jaune

25 mai 2010 pétrolierBunga Kelana3vraquier Waily

Détroit deSingapour

2 500 t, 7 km de côtes souillés àSingapour

20 avril - mi-juillet 2010

plate-formepétrolièreDeepwaterHorizon

Golfe duMexique,80 km aularge de laLouisiane(États-Unis)

4 900 000 barils (environ678 000 t), 11 personnes portéesdisparues, 17 blessés, littorauxde la Louisiane, du Mississippi,de l'Alabama et de la Floridepollués

7 décembre 2007 Hebei Spiritbarge Samsung1

devantIncheon(Corée duSud)

10 500 t, 160 km de côtespolluées jusqu'à 375 km du sitede l'incident

11 novembre2007

Volgoneft-139 détroit deKertch(Ukraine)

1 300 t, côtes du détroitsouillées

11 août 2006 M/T Solar 1 large de l’îlede Guimaras(Philippines)

800 t, 1 mort, 1 disparu, gravepollution environnementale de235 km de côtes de l'île enpartie composées de mangrove

13 - 15 juillet2006

réservesnationales depétrole

Jiyyeh,30 km ausud deBeyrouth(Liban)

10 à 15 000 t, 150 km de côtessouillées

27 juillet 2003 Tasman Spirit large deKarâchi(Pakistan)

27 à 30 000 t, quelques plagespolluées

13 novembre2002

Prestige large du capFinisterre(Espagne)

63 000 t, environ 1 900 km decôtes portugaises, espagnoles etfrançaises sont touchées

15 - 20 mars2001

plate-formepétrolière P-36

Bacia deCampos aularge de Riode Janeiro,Brésil

300 000 l + 1 200 000 L degazole, 11 morts


15

3. Pollutions des sols et des eaux souterraines

La pollution des sols par les hydrocarbures résulte généralement de l’infiltration, à

partir de la surface et/ou de l’enfouissement, de produits pétroliers ou de résidus

hydrocarbonés. La pollution de la ressource en eau par les hydrocarbures solubles résulte

d’un contact de la nappe d’eau avec un produit infiltré ou enfouis ou parfois provient d’une

rivière polluée en charge par rapport à la nappe alluviale. En pénétrant dans les sols poreux,

les produits pétroliers se déplacent d’abord verticalement, sous l’effet de la pesanteur, en

laissant dans leur sillage des terrains imprégnés. Au contact du toit de la nappe d’eau

souterraine, la phase huileuse s’étale sous l’effet de la gravité. La zone de l’étalement, alors

horizontal, est directement influencée par le sens d’écoulement de la nappe. Il faut remarquer

que l’épaisseur de la couche d’huile mesurée dans un piézomètre situé au milieu d’une galette

est inférieure, d’un coefficient : 5 environ, à l’épaisseur de la galette dans le sol, (OLIVIER,

2005).

Afin de décrire plus précisément le comportement de la phase huileuse, il convient de

prendre en considération le phénomène de battement de la nappe lié à la pluviométrie ou aux

fluctuations du niveau de la rivière dans le cas d’une nappe alluviale. En effet, le mouvement

d’abaissement puis d’élévation du niveau de la nappe est susceptible de remobiliser

verticalement une partie des composés qui ont percolés et d’accroître l’extension de

la pollution dans le sol. Une conséquence de ces mouvements est de favoriser le transfert des

hydrocarbures solubles dans la nappe et donc d’accentuer sa contamination. Les terres

polluées par les solvants halogénés sont assimilés à des déchets industriels spéciaux (DIS ou

déchets dangereux). Ils peuvent être régénérés par distillation ou, lorsqu’ils sont trop pollués

ou dégradés, détruits par incinération dans des centres de traitement adaptés. Il apparaît

qu’une partie de la pollution aux Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAP) dans

les sols est due aux retombées atmosphériques de ces composés alors contenus dans

des aérosols, (OLIVIER, 2005).

La région de Skikda, selon nos média ; reste fidèle à sa réputation de source de risque

écologique, (Web site 1)

C’était le 27 novembre 2006, le déraillement du train, à un endroit où la voie est

surélevée, a entraîné le déversement dans la nature de 420 m³ d’hydrocarbures.

6 décembre 2006 : un train déraille au centre-ville d’Azzaba : 300.000 litres de gasoil

et d’essence sont déversés.


16

27 février 2007 : un navire battant pavillon iranien déverse des quantités de fuel près

des bouées de chargement en offshore de Skikda. la quantité d'hydrocarbures, qui s'est

déversée, a été officiellement estimée à 500 m3.

29 juillet 2008 : des hydrocarbures fuient dans la mer près des bouées offshore lors du

chargement d’un tanker chypriote. La plage Ben M’hidi est interdite à la baignade.

2 décembre 2009 : un camion-citerne de Naftal se renverse sur la RN03 près de Aïn

Bouziane en déversant 16 000 litres de gasoil.

30 août 2010 : un train d’hydrocarbures déraille à Ramdane Djamel : 60.000 litres de

gasoil sont déversés.

13 décembre 2012 : un train de transport d’hydrocarbures se renverse et déverse

120.000 litres de gasoil à Aïn Bouziane.

2 février 2013 : une brèche dans un sea-line laisse s’échapper des hydrocarbures dans

la baie de Skikda. La nappe fait plus d’un kilomètre de long.

24 février 2013. : un camion-citerne chargé de 27.000 litres de gasoil se renverse près

de Bouchtata sur la RN43 reliant Skikda à Jijel

25 juillet 2013 : dix wagons-citernes d’un train d’hydrocarbures déraillent dans la

commune d’Azzaba: 600.000 litres de gasoil sont déversés dans la nature.

4. Effets éco toxicologiques des hydrocarbures

4.1. Effets sur la santé publiqueLes hydrocarbures aliphatiques à faible doses provoquent des excitations nerveuses

des céphalées, des vertiges et des nausées.

Les hydrocarbures aromatiques polycycliques provoquent des irritations des yeux,

(LACOUR, 2006) et ils sont responsables aussi d’irritation de la peau et des voies

respiratoires, de fatigue, de vertiges et de troubles du sommeil, (FRANCK, 2008).

Des effets aigus on été observés à la suite de l’inhalation ou l’ingestion de benzène, soit

des troubles digestifs (douleurs abdominales, nausées et vomissements), des troubles

neurologiques (troubles de conscience, ivresse puis somnolence pouvant aller jusqu’au coma

et convulsions à très hautes doses) et une pneumopathie d’inhalation (due à l’inondation des

voies respiratoires par le produit et aggravée par les vomissements éventuels), (LAN Q et

al., 2004).

Les troubles du système nerveux central peuvent s’accompagner de convulsions et la

mort résulte d’une dépression respiratoire, (INERIS, 2006). L’exposition à 64 980 mg/m³

pendant cinq à dix minutes est fatale, (INERIS, 2006).


17

Le toluène a une faible toxicité aiguë; sa cible principale est le système nerveux central.

Des expositions à des concentrations comprises entre 281 et 562 mg/m³ induisent des maux

de tête, des vertiges, des muqueuses irritées et une somnolence, (INERIS, 2005). Chez

l’humain comme chez l’animal, les troubles sont généralement réversibles en quelques heures

après l’arrêt de l’exposition, (INERIS, 2005). L’inhalation de fortes concentrations peut

entraîner la stupeur, la parésie et l’amnésie et, à de très fortes concentrations, peut provoquer

la perte de conscience et la mort, (CSST, 2004). Le toluène est irritant pour la peau, les yeux

et le système respiratoire, (INRS, 2008). Il est rapidement absorbé par la voie respiratoire;

environ 50 % de la dose inhalée sont retenus dans les poumons à la suite d’une exposition à

100 x 10³ mg/m³ pendant trois heures, (CSST, 2004).

Selon MARTIN (1988), les nombreuses études épidémiologiques et expérimentales ont

montrés que les effets d’une atmosphère polluée par les hydrocarbures sur la santé sont:

Irritation des yeux et des vois respiratoires ;

Altération de la fonction pulmonaire ;

Troubles du système nerveux central et altération enzymatique ;

Elévation du risque du cancer de poumon et d’autres organes;

Elévation du risque de maladies cardio-vasculaire.

Les sols contaminés par les hydrocarbures présentent un danger lors d'un contact

direct avec l'homme ou lors de leur transfert dans la chaîne alimentaire par le phénomène de

bioaccumulation. La toxicité des hydrocarbures vis-à-vis des personnes et de l'environnement

dépend de leur structure et de leur concentration. Par exemple, le benzène et ses dérivés

présentent à faible dose des effets neurotropes et cancérigènes ; à des doses plus élevées, ils

provoquent des tremblements musculaires et des convulsions, et une concentration de

65 mg/l dans l'atmosphère est rapidement mortelle.

4.2. Effets sur la faune

4.2.1. Effet sur les oiseaux

Les oiseaux sont généralement susceptibles à la pollution par les hydrocarbures et toute

mortalité importante d'oiseaux marins fait l'objet d'une publicité considérable. La mort des

oiseaux des suites d'une marée noire suscite des réactions négatives de la part des défenseurs.

On peut résumer ainsi les effets directs des hydrocarbures sur les oiseaux de mer, par :

Encrassement de la fine structure des plumes, conduisant à la perte de leurs propriétés

d'isolation et d'imperméabilité;


18

Perte de flottabilité et de chaleur corporelle, amenant la mort de l'oiseau par noyade

ou hypothermie;

Epuisement des graisses et de l'énergie musculaire, résultant de l'accélération du

métabolisme pour essayer de maintenir la chaleur corporelle;

Ingestion d'hydrocarbures lorsque l'oiseau lisse ses plumes mazoutées.

Les hydrocarbures pénètrent dans le tube digestif ou ils provoquent des inflammations

et graves lésions intestinales et hépatiques, avec hémorragie. L’accident du Torrey Canon

(1967) provoqua la mort de 40000 à 100000 oiseaux selon diverses sources, (JAUBERT,

1978).

Dans l’Atlantique et en mer du Nord, 150000 à 450000 oiseaux meurent chaque année à

cause de la pollution par les hydrocarbures, (TANIS, 1969).

4.2.2. Effet sur les mammifères

Sur les animaux, les effets des hydrocarbures montrent une diminution du taux

d'hémoglobine et un dysfonctionnement du foie (effets hépatotoxiques). Par ailleurs, des

essais d'écotoxicité de certains fluides de forages à base d'eau et d'huile, sur des mollusques

bivalves montrent que les fluides de forage peuvent affecter les tissus somatique et

reproductif de ces animaux. Donc, plusieurs effets sur la santé peuvent être associés aux

fluides de forage, à savoir des irritations dermiques, respiratoires et même des effets

cancérigènes, notamment dus aux hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP).

Chez les mammifères, le benzène ralentit la transmission nerveuse, affaiblit le système

nerveux central, abaisse la capacité de l’hémoglobine sanguine à retenir l’oxygène et réduit la

capacité des récepteurs cellulaires à lier les hormones, (ENVIRONNEMENT CANADA,

2004c).

Les mammifères marins comprennent les phoques, les loutres de mer, les baleines, les

dauphins, les marsouins, les lions de mer, les morses, les ours polaires et les lamantins. Les

hydrocarbures les affectent par le biais des mécanismes suivants: (O'SULLIVAN. A.J.et

T.G.JACQUES., 2003).

perte de la chaleur corporelle à la suite du mazoutage de leur pelage;

lésions cutanées et dommage aux yeux causés par le contact direct avec les

hydrocarbures;

pathologie des organes internes provoquée par l'ingestion d'hydrocarbures

(exposition à long terme) (O'SULLIVAN. A.J. et T.G.JACQUES, 2003)

.


19

4.2.3. Effet sur les pêcheries

Les déversements d’hydrocarbures peuvent impacter les lieux de pêche directement et

indirectement de plusieurs façons: (O'SULLIVAN. A.J. et T.G.JACQUES, 2003)

en entraînant une mortalité des poissons adultes et des coquillages;

en entraînant la mortalité des œufs, des larves ou des jeunes individus des

espèces de poissons commerciales;

en réduisant la nourriture disponible pour les poissons et les coquillages;

en provoquant leur altération;

en souillant les engins et les bateaux de pêche;

en interdisant la pêche dans certaines zones de pêche, (O'SULLIVAN. A.J.

and T.G.JACQUES., 2003).

4.3. Effets sur la flore

Les effets de la pollution atmosphérique sur la végétation sont multiples. Le degré

de sensibilité est tel que dans certains groupes systématiques, comme les lichens ou les

conifères, sont utilisés comme indicateurs biologiques de pollution.

Les effets peuvent se présenter sous forme de lésions caractéristiques, de

ralentissement de la croissance, d'une baisse de productivité des cultures agricoles,

du dépérissement de certaines forêts.

L'ozone agit sur le fonctionnement des stomates par effet de blocage.

En pénétrant dans les stomates des végétaux, I ‘ozone forme avec I ‘eau cellulaire

des radicaux hydroxydes qui endommagent les thylakoides des chloroplastes,

(KHALILE, 2004).

4.4. Effet sur les algues

Les déversements d'hydrocarbures peuvent influer sur la récolte des algues de diverses

façons:

en provoquant directement la mort des algues;

en souillant les algues, détruisant ainsi leur valeur commerciale;

en polluant ou corrompant les algues;

en tuant les éléments reproducteurs;

en favorisant, sur les substrats dénudés, le remplacement des algues de grande

valeur par des algues à croissance rapide, (OPOCE, 2003).

Les tableaux (5, 6, 7 et 8) dans l’annexe I ; montrent les effets toxiques du benzène,

toluène, éthylbenzène et xylènes (BTEX) chez divers organismes.


20

4.5. Impact sur l’environnementLes mécanismes d’impact sur l’environnement qui interviennent en cas de

déversement d’hydrocarbures sont les suivants :

l’engluement physique avec impact sur les fonctions physiologiques ;

la toxicité chimique avec effets létaux ou sublétaux ou détérioration des fonctions

cellulaires ;

les altérations écologiques, principalement la perte d’organismes clés d’une

communauté et la prolifération d’espèces opportunistes au sein des habitats affectés;

les effets indirects, tels que la perte d’habitat ou d’abri entraînant l’élimination

d’espèces d’importance écologique, (ITOPF, 2013b).

Chapitre III :Le devenir des

hydrocarbures dansl’environnement

Le devenir des hydrocarbures dans l’environnementCHAPITRE III

21

Selon, (SOLTANI, 2004) le devenir des hydrocarbures dans l’environnement est soit

l’élimination ou la pénétration dans la chaîne alimentaire.

1. L’élimination des hydrocarburesLorsque des hydrocarbures sont déversés en mer, ils subissent un grand nombre

de processus de transformation et de transport: évaporation, étalement, dérive, dispersion,

émulsifiassions, dissolution, biodégradation, sédimentation et échouage. Certains d’entre eux

agissent directement sur les propriétés du produit, lesquelles modifient à leur tour le

comportement hydrodynamique du polluant, (Figure.2).

1.1. Évaporation

Les composants les plus volatils d’un hydrocarbure s’évaporent dans l’atmosphère à

un taux dépendant des températures ambiantes et de la vitesse du vent. En règle générale, les

composants de l’hydrocarbure dont le point d’ébullition est inférieur à 200 °C s’évaporent

dans les 24 heures par conditions modérées. Le degré d’étalement initial de l’hydrocarbure

affecte également le taux d’évaporation. En effet, plus la superficie de la nappe est

importante, plus les composants légers s’évaporent vite. Les mers agitées, les vents forts et

les températures élevées accélèrent également l’évaporation, (ITOPF, 2013b).

1.2. Dispersion

Le taux de dispersion dépend largement de la nature de l’hydrocarbure et de l’état de

la mer ; il est le plus élevé avec les hydrocarbures de faible viscosité, en présence de vagues

déferlantes. Les vagues et les turbulences à la surface de la mer peuvent causer la

fragmentation de tout ou une partie d’une nappe en gouttelettes de tailles diverses qui

s’intègrent dans les couches supérieures de la colonne d’eau. Les plus petites gouttelettes

restent en suspension, tandis que les plus grosses remontent à la surface et soit reforment une

nappe par fusion avec d’autres gouttelettes, soit s’étalent en une très fine couche.

Les hydrocarbures qui restent fluides et s’étalent sans être altérés par d’autres processus de

vieillissement peuvent se disperser entièrement en quelques jours par mer modérée, (ITOPF,

2013 b).

1.3. Dissolution

La vitesse et le degré auxquels un hydrocarbure se dissout dépendent de sa

composition, de son étalement, de la température de l’eau, des turbulences et du degré de

dispersion. Les composants lourds du pétrole brut sont pratiquement insolubles dans l’eau de

mer tandis que les composants plus légers, et plus particulièrement les hydrocarbures

aromatiques comme le benzène et le toluène, sont légèrement solubles. Or, ces composés


22

sont également les plus volatils et se perdent très rapidement par évaporation, soit

généralement 10 à 1 000 fois plus vite qu’ils ne se dissolvent. Par conséquent, les

concentrations d’hydrocarbures dissouts dans l’eau de mer dépassent rarement 1 ppm et la

dissolution ne contribue pas de manière significative à l’élimination de l’hydrocarbure de la

surface de la mer, (ITOPF, 2013b).

1.4. Solubilisation

La solubilité des hydrocarbures dans l’eau est très faible. Un hydrocarbure est

d’autant plus soluble que sa masse moléculaire est faible et que sa polarité est élevée. Il est

important de noter que les hydrocarbures solubles sont parmi les plus dangereux pour

l’environnement. Ils sont difficiles à éliminer et sont adsorbés par la faune et la flore,

(GOSWAMI et SINGH, 1991; BOUCHEZ et al ,1995).

1.5. Sédimentation

La sédimentation est le passage du pétrole de la surface vers le fond. Ce phénomène

concerne les résidus goudronneux constitués de la fraction pétrolière la plus lourde et dont la

densité est supérieure à celle de l’eau de mer. La sédimentation conduit à la constitution

d’agrégats de haute densité difficilement dégradable par voie naturelle,

(VANDECASTEELE, 2005).

1.6. Photo-oxydation

Les hydrocarbures peuvent réagir avec l’oxygène, entraînant ainsi la formation soit de

produits solubles, soit de goudrons persistants. L’oxydation est favorisée par la lumière

solaire ; bien qu’elle se produise sur toute la durée du déversement, son effet global sur la

dissipation est minime par rapport à celui d’autres processus de vieillissement. Même sous

une lumière solaire intense, les films d’hydrocarbure minces ne se décomposent que

lentement, soit à raison de moins de 0,1 % par jour dans la plupart des cas.

L’efficacité de ce phénomène dépend de la nature des hydrocarbures et de la présence

de composés non hydrocarbonés, (BERTRAND et MILLE, 1989). Ainsi, la photo oxydation

touche plus particulièrement les composés aromatiques qui sont plus photosensibles que les

composés aliphatiques. Parmi ces derniers, les composés ramifiés sont plus facilement photo-

oxydés que les n-alcanes, (RONTANI et GIUSTI, 1987).

1.7. Biodégradation

La biodégradation est le processus naturel le plus important dans la dépollution de

l’environnement, où l’aspect qualitatif et quantitatif dépend de la nature des hydrocarbures

présents dans le milieu, des conditions environnementaux ambiants ou saisonniers et la


23

composition de la communauté microbienne autochtone, (BERTRAND et al., 1993).

L’importance de la biodégradation dans l’élimination du pétrole, les voies métaboliques

d’oxydation des hydrocarbures et les paramètres qui peuvent influencer la biodégradation

seront traités dans le chapitre suivant

2. Pénétration des hydrocarbures dans la chaîne alimentaire :

Les produits pétroliers rejetés dans l’environnement ont des répercussions sur la flore,

la faune et êtres humains. Les conséquences de la contamination dépendent des organismes

eux-mêmes et de la structure chimique des hydrocarbures. Certaines espèces éprouvent des

changements de comportement à peine perceptibles ou des problèmes de santé à court terme.

Certaines d’entre elles éprouvent des effets toxiques instantanés et aigus parfois mortels,

tandis que chez d’autres espèces, les répercussions se manifestent lentement à long terme

(SOLTANI, 2004).

Figure.2. Le devenir des hydrocarbures dans l’environnement, (ITOPF, 2003a).

Chapitre IV :

La biodégradationdes hydrocarbures

La biodégradation des hydrocarburesCHAPITRE IV

24

1. Définition

La biodégradation (ou dégradation biologique) est un phénomène naturel. Elle est le

résultat de la dégradation de molécules organiques par les microorganismes (bactéries,

champignons…etc.), dont la croissance s’effectue par l’oxydation du carbone qui est utilisé

comme source d’énergie, (JOSE, 1999).

Le terme de biodégradation sous-entend l'élimination complète d'un composé avec

comme seuls rejets des produits simples tels que H2O, CO2, CH4, H2, chlorure (pour un

organochloré), ou encore de l'acétate et des produits de fermentation.

La biodégradation des hydrocarbures est l’un des premiers mécanismes conduisant à

l’élimination des hydrocarbures de l’environnement, (HUSAIN et al., 1997). C’est

l’ensemble des mécanismes de transformation chimique des hydrocarbures en dioxyde de

carbone (CO2) et en eau (H2O) par l’action des microorganismes (FATTAL, 2008). Ce

phénomène peut s’effectuer à n’importe quel milieu (sol, eau) ainsi que dans différentes

phases du polluant (liquide, solide ou gazeuse), (LECOMTE, 1995).

2. Mécanismes de biodégradation

Les microorganismes peuvent seulement faire les choses pour lesquelles, ils ont une

programmation génétique (LABREQUE M.H, 2003). De plus, les microorganismes ne

peuvent pas tout faire et l’environnement demeure un facteur déterminant dans la réaction

pouvant être effectuée par un organisme apte à le faire. Par conséquence, il n’est pas garanti

qu’un composé soit dégradé dans un environnement particulier. D’ abord, un organisme

susceptible à dégrader doit être présent ; ensuite une opportunité doit exister pour que les

enzymes nécessaires soient synthétisées ; enfin, les conditions environnementales doivent être

appropriées pour que les réactions enzymatiques s’effectuent à une vitesse significative,

(GRADY, 1985). Ils existent deux types de mécanismes ou métabolismes de dégradation : la

biodégradation gratuite « gratuitous biodégradation » et le cométabolisme.

2.2. Biodégradation gratuite

De façon générale, le composé chimique supporte la croissance et sert comme source

de carbone et d’énergie aux microorganismes, (SYMPOSIUM, 1980). Le succès de ce type

de métabolisme dépend entre autre de la capacité du composé à induire la synthèse de

l’enzyme requise. On met souvent l’emphase sur la spécificité des enzymes comme

catalyseurs. Cependant, il n’est pas rare pour les enzymes de se lier à des substrats contenant

des groupements fonctionnels xénobiotiques analogues aux substrats naturels. Cela dépend du

degré de similarité de la structure entre le composé xénobiotique et le substrat


25

naturel, (ALEXANDER, 2000). Si ce dernier est incapable d’induire l’enzyme nécessaire,

alors la biodégradation se produira seulement en présence de l’inducteur naturel. Cela peut

sévèrement limiter les applications de la capacité enzymatique. Pour que les microorganismes

d’une seule espèce effectuent continuellement la dégradation gratuite du composé organique

en tant que seule source de carbone et d’énergie, ils doivent être absolument en mesure de

soutirer cette énergie (GRADY, 1985).

2.3. Cométabolisme

Le cométabolisme est défini comme la transformation d’un substrat ne servant pas à

la division cellulaire en présence obligatoire d’un substrat de croissance ou d’un autre

composé assimilable, (DALTON et STIRLING, 1982).

Cet aspect : présence obligatoire « d’un substrat pour la croissance a été ajouté par

DALTON et STIRLING, (1982) pour faire une distinction entre le cométabolisme et la

biodégradation gratuite. Bref, le composé chimique, bien que métabolisé ne sert pas de source

de nutriments pour les microorganismes. SYMPOSIUM (1980) suggère que la présence

d’un substrat facilement assimilable peut permettre à un organisme de dégrader un composé

récalcitrant en fournissant l’énergie ou en réduisant l’activité enzymatique. Le cométabolisme

demeure toutefois un phénomène complexe. En effet cette complexité a été soulignée par

GOLOVLEVA et al. (SYMPOSIUM, 1980) qui ont trouvé que différents Co substrats

(glucose, xylose, glycérol, acétate) avaient des effets différents sur la transformation du

xylène par Pseudomonas aeruginosa.

La littérature concernant l’oxydation des hydrocarbures par les microorganismes

indique que la croissance cellulaire dépend des processus de transport des hydrocarbures à la

surface cellulaire et de passage à travers l’enveloppe cellulaire jusqu’au cytoplasme.

Trois modes de transport des hydrocarbures sont généralement, (GOSWANI et

SINGH., 1991; HUSAIN et al., 1997).

1- L’interaction des cellules avec les hydrocarbures dissous dans la phase aqueuse par les

facteurs de solubilisation extracellulaires ;

2- L’interaction des cellules avec les hydrocarbures émulsifiés par les agents actifs de surface

appelés bio surfactants ;

3- Le contact direct des cellules avec les hydrocarbures.


26

3. Différents types de biodégradation

3.1. Biodégradation aérobie

Selon ZHENPENG et al.,(2002), la biodégradation aérobie d'une substance

organique est le degré de modification physique et chimique que subit cette matière

organique par les microorganismes. Celle-ci peut être affectée par la modification de l'un des

facteurs suivants :

• Vitesse de dégradation des composés organiques ;

• Quantité de l'oxygène consommée ;

• Produits résultant de la dégradation ;

• Activité microbienne.

3.1.2. Dégradation aérobie des hydrocarbures aromatiques :

En aérobiose, la plupart des voies cataboliques des hydrocarbures aromatiques

convergent vers des intermédiaires hydroxylés tels que les catéchols ou leurs dérivés

(protocatéchuate, gentisate). Les enzymes qui catalysent ces transformations sont des

monooxygénases et des dioxygénases. D’autres dioxygénases vont agir ensuite pour

réaliser l’ouverture du cycle aromatique de ces intermédiaires selon un clivage en

position ortho ou méta. Ainsi, les enzymes de dioxygénase impliquées dans le catabolisme

des hydrocarbures aromatiques par des microorganismes du sol illustrent bien leur nature,

leur capacité à s’adapter à différentes sources de carbone, (MESARCH et al., 2000;

TRUFFAUT et al., 2001).

3.2. Biodégradation anaérobies

La biodégradation anaérobies d’une substance organique est le degré de modification

physique et chimique que subit cette matière organique par les microorganismes en conditions

d’anaérobiose, (HONGWIE et al., 2003). Différentes souches de bactéries anaérobies

capables de dégrader les hydrocarbures ont été isolés de sites contaminés. Ces bactéries

utilisent le nitrate, le fer (III) ou le sulfate comme accepteurs d'électrons.

L'absence de l'oxygène moléculaire dans les environnements anoxiques nécessite un

nouveau mode d'activation biochimique pour convertir les hydrocarbures apolaires en des

composés comportant des groupements fonctionnels (hydroxyle, carbonyle ou carboxyle) et

leur présence dans les composés organiques est indispensable pour toute réaction d'oxydation

ultérieure, (WIDDEL et RABUS, 2001).


27

3.2.2. Dégradation anaérobie des hydrocarbures mono aromatiques

La dégradation anaérobie des hydrocarbures aromatiques a été plus récemment

mise en évidence. C’est surtout dans les conditions dénitrifiâtes que la dégradation des

BTEX a été observée. Dans l’ordre, il y a le toluène, le para-et méta-xylène, l’éthylbenzène et

l’ οrtho-xylène. Le bilan correspond à une minéralisation de l’hydrocarbure selon la réaction :

H8C7 + 7,2 H+ + 7,2 NO3- 3,6 N2 + 7,6 H2O + 7CO2

La dénitrification apparaît comme le système le plus efficace mais d’autres

accepteurs d’électrons fonctionnant à des potentiels plus bas peuvent également

dégrader certains hydrocarbures monoaromatiques. C’est le cas des bactéries sulfato-

reductrices, des bactéries utilisant Fe3+ . Et enfin des consortiums dans les conditions

méthanogènes peuvent minéraliser le toluène (avec production de CO2 et de CH4).

Concernant le benzène, des résultats positifs et d’autres négatifs, ont été rapportés avec

divers accepteurs d’électrons. Il apparaît que le benzène est dégradé dans certains milieux

possédant les microflores adéquates mettant en œuvre la réduction des sulfates ou de

Fe2+ ou la méthanogenèse. Les voies métaboliques de dégradation anaérobie sont encore

mal connues, mais elles sont supposées analogues à celles des composés comme le

benzoate, (BALLERINI et VANDECASTEELE, 1999).

3.2.3. Dégradation anaérobie des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)

La dégradation anaérobie des HAP a été démontrée à travers plusieurs études de

microorganisme avec comme accepteurs finals d'électrons le nitrate, le fer ferrique, le Sulfate,

(MECKENSTOCK et al., 2004). Les résultats obtenus par CHANG et al., (2001) ont

prouvé que des bactéries sulfato- réductrices, méthanogènes et les eubactéries sont

impliquées dans la dégradation des HAP. Toutefois, les bactéries sulfato-réductrices

occupent une place importante des consortiums adaptés aux HAP.

Les voies biochimiques de dégradation ont été étudiées sur des espèces

dégradants le naphtalène, et ceci soit en cultures pure, ou soit en cultures enrichies. Ces voies

convergent toutes vers un métabolite principal qui est l'acide 2-naphthoique. Ce dernier est

obtenu soit par l’addition d’une molécule de dioxyde de carbone au naphtalène, soit

par l’addition du fumarate au groupe méthylique du méthylnaphtalène.

La dégradation anaérobie des HAP a été également démontrée in situ dans des

couches aquifères contaminées par identification des métabolites spécifiques (naphthyl -

2- methylsuccinate, l'acide 2-naphthoique). D'autres métabolites spécifiques, tels que les

acides carboxyliques ont été détectés dans les eaux souterraines, indiquant ainsi


28

la dégradation anaérobie des HAP et des composés hétérocycliques, (MECKENSTOCK et

al., 2004).

4. Synthése sur les tendances de la biodégradation des hydrocarbures

La biodégradation des hydrocarbures diffère selon ces différentes fractions (Tableau.9).

Les alcanes qui sont légères, aliphatiques, saturé ont une biodégradabilité rapide, surtout

lorsque les chaines sont droites. Les cycloalcanes sont aussi saturés avec des cycles constitués

de six atomes de carbone formant une chaine carbonée fermée, (FATTAL, 2008).

Tableau.9. Biodégradabilité des produits pétroliers, (FATTAL ,2008)

Produits pétroliers Biodégradabilité

Essence 90-100%

Kérosène 80-100%

Gasoil 60-85%

Fioul lourd 10-20%

Lubrifiants Moins 50%

Asphaltes et bitumes Négligeable

Pétrole brut 30-70%

5. Les facteurs affectant la biodégradation

Les travaux de recherche sur l’oxydation des hydrocarbures par les microorganismes ont

montré que ce processus dépend de la structure chimique des hydrocarbures et des conditions

environnementales. Les facteurs physico chimiques influant sur la vitesse de biodégradation

microbienne sont: la température, l’oxygène disponible, le pH, la salinité, les éléments

nutritifs, l’osmose et la pression hydrostatique, (LEAHY et COLWELL, 1990).

5.1. Facteurs microbiologiques

Dans un habitat bien défini, il est reconnu que les différentes communautés

microbiennes autochtones ont eu la possibilité de développer des interactions :

• Positives : le concept de commensalisme implique l’action normale d’une population

qui modifie l’environnement de telle façon que ces modifications permettent

le développement d’une espèce, (VOGEL et BALLERINI, 2001).

• Négatives : parmi ces interactions, le phénomène dénommé amensalisme ou

« antagonisme » qui implique la production par une espèce donnée de métabolites


29

inhibiteurs pour d’autre population qui ne pourront ainsi venir coloniser l’habitat,

(VOGEL et BALLERINI, 2001).

5.2. Composition chimique des hydrocarbures

Les composés pétroliers diffèrent par leur susceptibilité à l’attaque microbienne. Ainsi,

la vitesse de biodégradation est plus élevée pour les hydrocarbures saturés, viennent ensuite

les hydrocarbures aromatiques légers, les hydrocarbures aromatiques à haut poids moléculaire

et les composés polaires ayant la vitesse de dégradation la plus faible, (SOLTANI, 2004).

La biodégradabilité des pétroles bruts est très fortement dépendante de leur

composition ; à une température déterminée, un pétrole léger est plus susceptible d’être

biodégradé qu’un pétrole lourd, (SOLTANI, 2004).

5.3. Etat physique et concentration des hydrocarbures ou du pétrole

Les hydrocarbures tendent à se dissiper dans l’eau formant ainsi des marées noires.

Sous l’action du vent et des vagues, le pétrole dans l’eau et l’eau dans le pétrole peuvent

former des émulsions, ce qui augmente la surface du pétrole et par conséquent de favoriser

l’attaque microbienne. Par contre les grandes masses ou les nappes de mousse pétrolière de

viscosité très importante et qui ont un rapport surface / volume faible inhibent la croissance.

Les hydrocarbures à faibles poids moléculaires sont considérés comme des composés

toxiques pour les microorganismes à cause de leur grande solubilité et par conséquent leur

concentration très élevée dans les phases aqueuses, (RATLEDGE, 1978) rapporte que les n-

alcanes de courtes chaînes (< C9) sont très toxiques pour les micro-organismes alors que

ceux plus longs que le n-nonane, les alcènes > C12, les alkyle-bromides > C10, et les

alcanols > C14 ne sont toxiques pour aucun microorganisme.

5.4. Facteurs environnementaux

5.4.2. Influence de la température

La température est un paramètre pouvant influencer la biodégradation d’un

mélange d’hydrocarbures en modifiant son état physique, sa composition chimique,

l’activité physiologique des microorganismes et par conséquent la vitesse de dégradation ,

ainsi que la nature et la concentration des espèces microbiennes présentes, (BATTAZ,

2009).

Une diminution de la température est généralement accompagnée par une diminution

de la vitesse de biodégradation qui peut être expliquée par une décroissance de

l’activité enzymatique, (BATTAZ, 2009). Au delà de la température optimale de croissance

et de biodégradation on assiste à une augmentation de la toxicité des hydrocarbures


30

et une diminution de l’activité métabolique, (RÖLING et al., 2003), mentionnent une

inhibition totale de la biodégradation au delà de 80 à 90°C et dans des puits de pétrole où la

température peut atteindre 100°C.

5.4.3. Effet de la salinité

WARD et BROCK (1978) ont montré que la vitesse de la biodégradation des

hydrocarbures décroit lorsque la salinité passe de 3,3 à 28,4%, et ils ont attribué ces résultats à

une réduction générale des vitesses métaboliques des microorganismes.

5.4.4. L’influence du pH

L’influence du pH a été très peu étudiée, mais il ne semble jouer qu’un rôle relativement

mineur en milieu marin. Contrairement à la plupart des écosystèmes aquatiques, les sols

peuvent avoir des valeurs de pH très variables, allant de 2,5 à 11,0. Des valeurs extrêmes de

pH, ce qui est le cas pour quelques types de sols, pourraient avoir une influence négative sur

la capacité des microorganismes à dégrader les hydrocarbures. La croissance des bactéries

hétérotrophes et des champignons étant favorisée par un pH proche de la neutralité.

LEAHY et COLWELL (1990), ont trouvé que la dégradation des hydrocarbures est

plus élevée dans des conditions légèrement basiques. Quel qu’il soit, le pH des milieux

marins n’atteint jamais des valeurs suffisamment extrêmes pour inhiber la biodégradation.

5.4.5. Influence de l’oxygène

La concentration en oxygène a été identifiée comme une variable limitant de la

vitesse de la biodégradation du pétrole dans les sols et les eaux souterraines. Les conditions

aérobies sont, par suite, nécessaires pour la voie d’oxydation microbienne des

hydrocarbures dans l’environnement.

5.4.6. Influence des éléments nutritifs

Les nutriments sont indispensables à l’activité et au développement des

microorganismes. Ce sont des corps simples qui peuvent être assimilés sans transformation

digestive par les organismes et favoriser la croissance des populations bactériennes. Les plus

importants sont l’azote et le phosphore (N, P), (BAROOAH et BORTHAKOR, 1999).

5.4.7. Influence de l’humidité

L’humidité est un paramètre important dans le processus de la biodégradation car

l’eau est un élément indispensable au développement des bactéries.

GABET (2004) a signalé que pour une meilleure activité de biodégradation,

l’humidité doit être de 25 à 90%.


31

5.4.8. Effet de la pression

La pression n’est considérée comme une variable dans la biodégradation

des hydrocarbures que dans les profondeurs des océans, (LEAHY et COLWELL, 1990;

BERTRAND et MILLE, 1989).

5.4.9. Influence de métaux

La présence de métaux peut réduire ou inhiber la biodégradation microbienne des

hydrocarbures pétroliers.

Tableau.10. Conditions optimales pour la croissance microbienne et la biodégradation des

hydrocarbures (KUTCHEROV, 2013).

Paramètre Croissance microbienne Biodégradation des HC

Capacité de rétention d’eau 25 – 28 40 – 80

pH 5.5 - 8.8 6.5 - 8.0

Température °C 10 – 45 20 – 30

Oxygène 10% 10 - 40%

C :N :P 100 :10 :1(0.5) 100 :10 :1(0.5)

Contaminants Non toxique HC 5 - 10% par poids sec

Métaux lourds Moins 2000 ppm Moins 700 ppm

6. Microorganismes aptes à biodégrader les hydrocarbures

L’existence d’organismes susceptibles de métaboliser les hydrocarbures a été signalée

dès le début du 20ème siècle par SOHGEN, (GATELLIER, 1970).

Les bactéries et les champignons sont des acteurs essentiels dans le recyclage des

composés organiques de toutes natures, contribuant ainsi à la biodégradation d’une foule de

substances utilisées comme source d’énergie ou comme source de carbone directement

assimilable par les cellules, (PELMONT, 1995).

6.1. Les bactéries

Selon CHAMPAGNAT et ADRIAN ( 1974), la dégradation des hydrocarbures dans

les milieux marins et terrestres est réalisée par les bactéries suivantes : Achromobacter,

Acinétobacter, Alcaligens, Arthrobacter, Bacillus, Flavobacterium, Nocardia, Pseudomonas

(P.putida 01G3, P.putida PaW1, P.pseudoalcaligens KF707, P.putida F1, P.mendocina

KR1), (CHABLAIN et al., 2001), ainsi que Micrococcus, Actinomycétes, Rhodococcus,

Corynebacterium et Mycobacterium. Le tableau 11 (Annexe II), illustre les principales

souches bactériennes (aérobies) qui participent à la dégradation des HAPs.


32

Selon PELMONT (1995), les caractéristiques des bactéries aptes à biodégrader les

hydrocarbures sont les suivantes :

• Génétiquement stables ;

• Aptes à se reproduire rapidement suite à un entreposage de longue durée ;

• Aptes à biodégrader une vaste étendue de polluants pétroliers ;

• Activité enzymatique et croissance des bactéries dans des conditions

environnementales optimales ;

• Aucun effet secondaire néfaste et produits finaux non toxiques.

6.2. Les cyanobactéries

Des travaux récents ont montré que les microorganismes photosynthétiques, en

particulier les cyanobactéries, peuvent jouer un rôle direct ou indirect dans le métabolisme et

la dégradation des hydrocarbures. En effet, les cyanobactéries comme Anabaena

cylindrica, Phormidium faveolarum de Oscillatoria JCM et Agmenellum quadruplicatum

peuvent dégrader différents composés aromatiques.

NARRO (1985) a démontré la capacité de A. quadruplicatum d’oxyder le

phénanthrène en trans-9,10-dihydroxy-9,10-dihydrophenanthrene et 1- methoxyphénanthrène

grâce au système de monooxygénase. Une autre étude réalisée par NARRO et al.

(1992) a confirmé la formation de1-methoxyphénanthrène à partir du phénanthrène par

Agmenellum quadruplicatum PR-6, (ABED et al., 2002).

Dans des systèmes de nappe phréatique, les cyanobactéries sont présentes en

association avec les bactéries dégradant le pétrole brut, en les immobilisant dans leur

mucilage. En outre, elles fournissent également aux bactéries l'oxygène produit par leur

photosynthèse et l'azote fixé requis pour leur activité dans le processus de dégradation.

Ce rôle indirect des cyanobactéries est très important pour le succès du processus global de la

biodégradation, (ABED et al., 2002).

6.3. Les algues

Les algues sont également des micro-organismes importants pour leur capacité à

dégrader les HAP. CERNIGLIA et al., (1980) ont suivi le métabolisme du naphtalène

chez des cultures algales différentes, parmi lesquelles 5 cyanobactéries, 5 algues vertes, une

algue rouge et une algue brune: ces organismes oxydaient le naphtalène de 0,1 à 2,4%.

WARSHAWSKY et al., (1995) ont étudié la biotransformation du benzo(a)pyrène,

de l'anthracène et du pyrène par des algues vertes et d'autres espèces sous différentes


33

lumières. Ils ont montré que la dégradation dépend de la quantité d'énergie lumineuse

absorbée et émise, de la quantité de HAP à laquelle les algues sont exposées, de la

phototoxicité des HAP, de leurs métabolites et des espèces et souches d'algues concernées.

6.4. Les micro algues

Plusieurs études ont rapporté l’implication des micro algues procaryotes et eucaryotes

dans la dégradation des HAP, (TAM et al., 2007). Ces microorganismes présentent

plusieurs voies d’attaque des cycles aromatiques notamment via des mono-oxygénases,

suivant une voie similaire à celle des champignons, ou via des dioxygénases comme le

rapportent les travaux de Warshawsk, (WARSHAWSKY et al., 1995).

Ces microorganismes, principalement photo autotrophes, dégradent les composés

aromatiques pour produire des intermédiaires utilisables pour la biosynthèse de

macromolécules, (GIBSON et SUBRAMANIA, 1984). De même, les micro algues et

les bactéries s’associent au sein de consortiums dans lesquels, les unes produisent de

l’oxygène par la photosynthèse et les autres dégradent les HAP pour produire du CO2. Cette

synergie renforce le potentiel de dégradation, (BORDE et al., 2003).

Signalons enfin que certaines micro-algues sont capables d’attaquer les hydrocarbures,

citons l’exemple de Protatheca zopfii qui dégrade 40 % du pétrole brut, (WALKER et al.,

1975).

6.5. Les champignons

Selon des auteurs, les champignons aussi peuvent dégradées les hydrocarbures. La

majorité des champignons est capable d’attaquer les HAP de haut poids moléculaire

produisant des intermédiaires plus solubles et plus réactifs, qui sont potentiellement

métabolisables par certaines bactéries aérobies, (BOONCHAN et al., 2000).

Contrairement aux bactéries, et en général, les champignons n'utilisent pas les HAP

comme leur source unique de carbone et d'énergie, mais ils transforment ces composés en

métabolites détoxifiés par cométabolisme, (BOONCHAN et al., 2000). Chez les

champignons, parmi les voies d'attaque des HAP, il faut distinguer entre celles existant chez

les champignons lignolytiques de celles existant chez les autres champignons. Cette

différence a fait l’objet de nombreux travaux, mais deux cas sont à considérer,

(BOUCHEZ, 1995).


34

6.5.2. 1er cas des champignons non lignolytiques

Les champignons non lignolytiques tels que Cunninghamella elegans, Aspergillus

ochraceus, Aspergillus niger, Penicillium janthinellum, Syncephalastrum sp et

Saccharomyces cerevisiae peuvent transformer une variété de HAP ; y compris le

pyrène, le chrysene, et le benzo[a]pyrene en métabolites polaires. En effet, une étude a

montré la capacité de la souche Aspergillus niger à transformer le pyrène et le

phénanthrène en 1-methoxypyrène et 1-methoxyphénanthrène. L'attaque initiale des HAP

est catalysée par le biais d’une monooxygénase. Un atome d'une molécule d'oxygène est

incorporé dans un cycle aromatique des hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)

impliqués formant alors une arène oxyde pouvant évoluer en phénol ou en trans-dihydrodiol.

L'autre atome de la molécule d'oxygène est réduit en eau. L'attaque initiale des HAP

pouvant se faire en différentes positions, et à partir d'un même HAP, de très nombreux

isomères peuvent ainsi être formés (Figure3). La monooxygénase responsable de cette

dégradation est le cytochrome P-450 (enzyme membranaire inductible), (BOONCHAN et al.,

2000).

Figure.3. Métabolisme du phénanthrène par différents espèces de champignons

(SUTHERLAND et al., 1995).


35

6.5.3. 2ème cas des champignons lignolytiques

Le mécanisme d’attaque des HAP est dans ce cas complètement différent des

précédents. Lorsqu’ils sont cultivés en conditions limitées en carbone, en azote ou en

soufre, les champignons lignolytiques produisent des enzymes extracellulaires. Parmi

elles, il y a des lignines péroxydases [LiP] qui permettent l’attaque de la structure

aromatique de la lignine et également le manganèse péroxydases [MnP]. Ces enzymes sont

présumées être impliquées dans le processus de dégradation des HAP. En fait, il s’agit de

cométabolisme, puisque les composés libérés ne peuvent pas servir de substrats de

croissance aux champignons qui les produisent.

Les lignines péroxydases sont peu spécifiques. Elles agissent sous forme oxydée

en soustrayant un électron à la structure aromatique attaquée. Les HAP tels que l’anthracène

et le pyrène, sont oxydés mais l’attaque reste très limitée. Des structures quinoniques (pyrène

1,6- dione dans le cas du pyrène) et des composés aromatiques hydroxylés sont obtenues.

Dans la plupart des cas, le métabolisme de ces produits ne va pas plus loin.

Les champignons lignolytiques excrètent trois types d’enzymes solubles, les

lignine- peroxydases, les manganèse-peroxydases, ou les phénol-oxydases, ainsi que des

enzymes produisant du peroxyde d’hydrogène. Ces enzymes sont impliquées dans la

dégradation de la lignine, un polymère constitué de structures phénoliques, (HARITASH et

KAUSHIK, 2009) (Figure.4.).

Certains champignons dits de la pourriture blanche (Pycnoporus cinnabarinus,

Bjerkandera adusta et Pleurotus ostreatus) produisent, les laccases, (MERCIER, 1998 ;

RAMA et al., 1998).

Sous l’action de l’ensemble de ces enzymes, la transformation initiale des HAPs

augmente significativement leur biodégradabilité, l’attaque du cycle par les systèmes

enzymatiques bactériens étant facilitée par la présence d’un groupe réactif (quinone),

(GRAMMS et al., 1999 ; KOTTERMAN et al., 1999).

Il existe aussi d’autres champignons de la pourriture blanche. Le mieux et plus étudié

pour ses capacités de dégradation : est phanerochaete chrysosporium, (BOONCHAN et al.,

2000), car il possède un avantage par rapport aux bactéries est qu'à la fois les HAP et les

phénols peuvant être complètement éliminés, que la biodégradation a lieu par l'action

d'enzymes extracellulaires, ce qui est meilleur pour la biodégradation des HAP de

poids moléculaire élevé et les molécules faiblement hydrosolubles. Toutefois, la

biodégradation n'est pas complète et des intermédiaires sont détectés (KENNES et

LEMA, 1994), ce qui pose d'autres problèmes.


36

Toutefois, SALICIS et al., (1999) et RAVELET et al., (2000) ont récemment montré

la capacité de certains Deutéromycètes des genres Aspergillus sp., Penicillium sp.et Rhizopus

sp. à utiliser le fluoranthène et le pyrène comme seules sources de carbone et d’énergie.

Figure.4. Voies de dégradation des HAP chez les champignons et les bactéries,(CERNIGLIA, 1992).

Partie IIEtude

Expérimentale

Chapitre I:

Matériel etMéthodes

Matériel et MéthodesCHAPITRE I

36

1. Le matériel utilisé

On a utilisé deux échantillons d’eau, l’un pris d’une eau usée industrielle de l’enceinte

de la zone pétrochimique de Hassi Messaoud, et l’autre échantillon relevé d’une eau

de consommation loin de toute pollution par les hydrocarbures, considéré comme témoin.

2. Stratégie d’échantillonnage2.1. Choix des sites d’échantillonnage

Les sites de prélèvements sont choisis selon la charge en polluants hydrocarbonés. Deux

groupes apparaissent : le premier contient un effluent pollué par les hydrocarbures, l’autre

loin de toute pollution par les hydrocarbures, concerne le site témoin.

2.1.1. Prélèvement des échantillons

Les échantillons sont prélevés dans des conditions d’asepsie rigoureuse, pour éviter

toute contamination accidentelle durant la manipulation.

Nous avons effectué les prélèvements le 20/05/2012 du :

Site 1 : Entreprise Nationale des Travaux aux puits ENTP (SONATRACH)

Site 2 : Eau de consommation.

En effet Sonatrach est « la Société Nationale pour la Recherche, la Production,

le Transport, la Transformation, et la Commercialisation des Hydrocarbures». C’est une

entreprise publique Algérienne d’envergure internationale et un acteur majeur de l'industrie

pétrolière. C’est la clé de voûte de l’économie Algérienne.

L’échantillonnage a été réalisé comme suit:

1-Deux bouteilles, sont préalablement lavées, rincées soigneusement pour éliminer toute trace

d’un éventuel détergent.

2-Au moment du prélèvement, la bouteille est rincée avec de l’eau à examiner.

3-Le prélèvement manuel est effectué à la surface, au niveau d’une zone assez agitée par le

courant de l’effluent où le risque de sédimentation est très faible.

4- les bouteilles remplies complètement puis bouchées instantanément au téflon sont

recouvertes avec du papier aluminium pour assurer une double protection contre toute

contamination probable.

2.1.2. La Conservation

Les eaux industrielles sont rapidement modifiées sous l’action de divers

microorganismes qu’elles renferment. Pour limiter les possibilités d’évolution entre l’instant

de prélèvement et l’analyse, les bouteilles ont été hermétiquement fermées, soigneusement

étiquetées, conservées dans une glacière à basse température (4°C) et transportées au


37

laboratoire dans la même journée pour les analyses, sachant que la période de conservation ne

doit pas être supérieure à 3 mois, (AFNOR, 1999).

2. Les produits chimiques utilisés

Les molécules d’hydrocarbures utilisées sont le pétrole brut et le kérosène ; tout deux

nous sont fournis par Sonatrach de Hassi Messaoud.

2.1. Le pétrole brut

Le pétrole ( petroleum, du mot grec petra (roche) et du latin oleum (huile)

(LEFEBURE, 1978) : c’est le nom donné dans le langage courant à des composés chimiques

comportant essentiellement des atomes de carbone (C) et des atomes hydrogènes (H) que les

chimistes appellent les hydrocarbures. Il est repéré la première fois au Moyen-Orient à la

surface de la terre ; et constitue la première source d’énergie dans le monde dès les années

1950.

Le pétrole est généralement extrait du sous-sol (bassins sédimentaires » où il occupe

les vides de roches poreuses appelés « roches réservoirs »). On le trouve en grandes quantités

dans des gisements enfouis sous la surface des continents ou au fond des mers, (SALLES et

DEBYSER, 1976). Il contient de faibles quantités de soufre, ainsi que des traces d’azote,

d’oxygène et de métaux.

Le pétrole brut est un liquide dont la couleur va de l’ambre claire ou noire opaque

(bruts asphalté nique). Ils peuvent être d’un vert fluorescent (paraffiniques) ou bleus

(naphténiques). La présence de composés sulfureux leur donne une odeur déplaisante

Tableau.12. Composition élémentaire d’un pétrole brut, (BOCARD, 2006)

Composition Poids ( %)

Carbone 84 à 87

Hydrogène 11 à 14

Soufre 0 à 6

Azote 0 à 1

Oxygène 0 à 8


38

2.2. Le kérosène

Le kérosène est un mélange d’hydrocarbures contenant des alcanes (CnH2n+2), de formule

chimique allant de C10H22 à C14H30 (Fiches internationales de sécurité chimique dans

l’Annexe III).

Tableau.13. Quelques propriétés physiques du kérosène

Les paramètres Les propriétés physiques

T° de fusion - 48 à -26 °C

T°ébullition 150 à 300 °C

Solubilité Pratiquement insoluble (eau)

Masse volumique 0.8g .cm3 à 15°C

T° d’auto inflammation 220 °C

Point d’éclair 49 à 55 °C

Limites d’explosivité dans l’air 0.6-6.5% vol

Chapitre II:Méthodes d’Analyse

Méthodes d’AnalyseCHAPITRE II

39

1. Les analyses physico chimiques

L’estimation de la pollution d’une eau nécessite la connaissance de certains paramètres

physico chimiques : pH, température, conductivité, salinité…etc. Les paramètres étudiés

sont les suivants :

Tableau.14. Les paramètre physico chimiques des eaux

Paramètres Méthodes d’analyse Unités Sources

Température pH mètre de terrain de type(HORIBA L-PG7730) étalonné àpH : 4, 7 et 10.

°C RODIER et al.,(2009)

pH pH mètre de terrain de type(HORIBA L-PG7730) étalonné àpH : 4, 7,10.

RODIER et al.,(2009)

DCO Méthode par oxydation avec duKMnO4 à N/40

mg/l O2 RODIER et al.,(2009), P.986

DBO5 Méthode instrumentale par OxiTop mg/l O2 RODIER et al.,(2009), P.978

MES Méthode par filtration sur fibre deverre

mg/l RODIER et al.,(2009), P.954

1.1. La température

Elle joue un rôle important dans la solubilité des gaz et des sels, dans la dissociation

des sels solubles et par conséquent, elle influence la conductivité électrique et le pH ; ainsi

que les phénomènes biologiques dans les milieux aquatiques (RODIER et al., 2009).

La température doit être mesurée in situ. Les appareils de mesure de la conductivité,

du pH et de la température sont généralement intégrés dans le pH-mètre du terrain.

1.2. Le pH

C’est un paramètre important pour définir le caractère agressif ou incrustant d’une eau.

Il intervient dans divers phénomènes et peut varier de 0 à 14 (RODIER et al., 2009).

Le pH (potentiel Hydrogène) mesure la concentration en ions H+ de l'eau. Il traduit

ainsi la balance entre acide et base sur une échelle de 0 à 14, 7 étant le pH de neutralité. Ce


40

paramètre caractérise un grand nombre d'équilibre physico-chimique et dépend de facteurs

multiples, dont l'origine de l'eau.

Le pH doit être impérativement mesuré sur le terrain à l'aide d'un pH-mètre ou par

colorimétrie.

1.3. Demande Chimique en Oxygène (DCO)

C'est la mesure de la quantité d'oxygène nécessaire qui correspond à la quantité des

matières oxydables par l’oxygène renfermées dans un effluent

1.4. Demande Biochimique en Oxygène (DBO5)

Ce paramètre donne une indication sur l’activité microbiologique dans une eau. Il est

utilisé pour les contrôles de pollution (GUIRAUD, 1998).

1.5 Les Matières en suspension (MES)

Ce paramètre exprimé en mg/l correspond à la pollution insoluble particulaire, c'est-à-dire

la totalité des particules solides véhiculées par les eaux usées. Elles se subdivisent en deux

groupes (ALIEM, 1999) :

2. Analyses microbiologiques

2.1. Evaluation de la microflore totale

2.1.1. Préparation des dilutions

La dilution décimale consiste à diminuer la densité de l’eau en microorganismes,

d’abords à 1/10 puis 1/100 et ainsi de suite jusqu’à réduire la concentration microbienne de

l’échantillon mère.

Ainsi l’eau est prête à l’analyse microbiologique, bien que la probabilité d’éliminer un

nombre considérable d’espèces microbienne et non nulle, (BOTTON et al., 1990).

La préparation des dilutions consiste à :

- Homogénéiser l’échantillon mère par agitation du flacon de prélèvement.

-Prélever à l’aide d’une pipette gradient stérile, 1ml d’échantillon mère, puis l’additionner à

9 ml d’eau physiologique stérile dans un tube à essai, permettant ainsi d’obtenir une

suspension microbienne diluée 10 fois moins dilué que l’échantillon mère.

Cette opération se fait dans des conditions aseptiques sous une haute à proximité d’un

bec bunsen

2.1.2. Milieux de culture utilisés

La microbiologie dépend en grande partie de la croissance et du maintien des

microorganismes au laboratoire. Un milieu de culture est une préparation solide, semi solide

ou liquides, utilisé pour l’identification et la mise en évidence d’une activité particulière

microbienne), (PRESCOTT et al., 2003).


41

Nous avons utilisé un milieu de culture systématiquement favorable au développement

de la microflore : le milieu Czapek. Sa composition contient quantitativement et

qualitativement les aliments exigés pour la croissance et l’entretient des microorganismes.

La composition chimique et le pH de ce milieu est citée dans l’Annexe IV.

2.1.3. Ensemencement et incubation

La méthode utilisée est celle de l’ensemencement en surface par étalement d’une

goutte de la suspension préparée sur le milieu de culture refroidi, (BOTTON et al, 1990)

décrite ci-dessous :

1-Tout en respectant les conditions d’asepsie et en manipulant toujours dans la zone stérile ;

2-Bien homogénéiser le contenu du tube à essai contenant la suspension diluée ;

3-Prélever à l’aide d’une pipette pasteur stérile, une goutte de cette suspension ;

4-Etaler la goutte à l’aide d’un étaloir à toute la surface de la boite de pétri;

5-Trois boites de pétri sont ensemencées pour chaque échantillon dans milieu de culture et

sont incubées pendant 5 jours à une température de 37°C

6-La même procédure est reprise pour les dilutions préparées, allant du moins dilué au plus

dilué jusqu’à ensemencement à partir de l’échantillon mère.

2.1.4. La Lecture

La lecture se fait après 5 jours d’incubation. Elle consiste à dénombrer

les microorganismes présents en comptant les colonies développées sur milieu de culture.

2.1.5. Identification de la microflore totale isolée

Avant d’entamer l’identification, on procède à la purification des souches isolées à

l’aide d’une séries de repiquage qui consiste à transférer aseptiquement un microorganisme

dans un milieu neuf et stérile pour le maintenir en culture pure, (BOTTON et al., 1990).

Pour les champignons, nous avons prélevé à l’aide d’une anse de platine stérile, au

bord de la colonie, un fragment du mycélium et le déposer au centre de la nouvelle boite de

pétrie contenant le même milieu de culture sur lequel elle a été récoltée.

L’incubation des cultures est effectuée en maintenant les mêmes conditions que

précédemment

2.1.6. Identification et classification des moisissures

L’identification des moisissures reste l’opération la plus difficile dans le domaine

de la mycologie, elle a pour but de classer les souches fongiques par genres et espèces selon

les critères d’identification des moisissures. Elle est basée sur les deux aspects :

microscopiques et macroscopiques, (BOTTON et al., 1990 ; ROBERT et al., 1999).


42

►Aspects macroscopiques

L’examen des boites s’effectue à l’œil nu et avec la loupe binoculaire. On observe

attentivement, dans un endroit bien éclairé, l’aspect du champignon, en vérifiant que toutes

les colonies soient identiques, il faut noter :

La consistance de la colonie : duveteuse, laineuse, cotonneuse, floconneuse,

poudreuse,…etc.

La couleur : du recto et du verso de la boite de pétrie.

La taille : en mesurant le diamètre de la colonie.

La pigmentation : présence ou absence d’un pigment diffusible dans le milieu.

La forme du contour : régulier, irrégulier, lobé, dentelé, filamenteux,…etc.

La surface : plane, plissée, cérébriforme.

L’exsudat : présence ou absence de gouttelettes

►Aspects microscopiques

L’examen microscopique est basé sur les caractères morphologiques, on note :

Les organes de fructifications, types de spores, aspect du thalle, aspect, taille, couleur et

disposition des spores.

Dans des conditions d’hygiène et d’asepsie, la préparation du matériel fongique pour

l’observation microscopique à l’état frais est réalisée comme suit :

1-Prélever un fragment du thalle de la colonie à l’aide d’une anse de platine, flambée à la

flamme du bec bunsen, puis le déposer dans une goutte d’eau physiologique sur une lame

stérile.

2-Dilacérer le fragment mycélien avec l’anse de platine pour le rendre moins dense et mieux

observable, sans autant l’abîmer complètement.

On a utilisé des colorants spécifiques tel que le bleu de méthylène pour une observation

meilleur.

3-Recouvrir la préparation à l’aide d’une lamelle et la faire passer légèrement par-dessus la

flamme pour éliminer les bulles d’air formées.

4-Les lames préparées sont conservées par la méthode de Riddel (BOTTON et al., 1990) qui

consiste à appliquer une couche de vernie à ongle tout autour de la lamelle sur une zone stérile

sèche dans le but de sceller la préparation et la protéger contre l’assèchement.

Les souches isolées ont été identifiées en se basant sur une bibliographie spécialisée à

l’identification des moisissures qui établit des clés de détermination complètes à partir des

caractères culturaux et morphologiques. On cite pour cela : (BOTTON et al., 1990),

(DOMCH et al., 1980).


43

Solutionmère

1ml 1 ml 1 ml 1 ml

10-5 10-4 10-3 10-2 10-1

9 ml d’eauphysiologiquestérile

1 ml de chaque dilution estuniformément étalé surune boite de pétri

3. Incubation à 37°C pendant 5jours avec 3répétitions par dilution

4. Purification etconservation des souches

Dénombrement et identification de lamicroflore totale isolée

Figure.5. protocole expérimental des analyses microbiologiques de l’eau

1ml

1. La dilution

2. L’ensemencement


44

3. Essaies de tolérance aux hydrocarbures

3.1. Le milieu de culture

Dans notre expérience nous avons utilisées le milieu de culture liquide de Galzy et

Slonimski (GS) (1957), dont la composition est citée dans l’annexe IV.

3.2. Le protocole expérimental

La méthodologie utilisée pour évaluer la tolérance des molécules par les champignons

isolées (population mixte ou souche individuelle pure), consiste à réaliser des incubations en

milieu liquide, ou les molécules choisies (pétrole brut et kérosène) consistent donc la seule et

l’unique source de carbone et d’énergie, (VANDECASTEELE et al., 2001).

L'essai de tolérance a été effectué dans des Erlenmeyers de 250 ml contenant 100 ml

de milieu GS liquide stérile. Les inocula sont préparés, à partir de cultures sur milieu gélosé,

en bouillon d’une suspension d’opacité correspondant à 0,5 sur l’échelle de McFarland, de

façon à obtenir un inoculum final de 108 UFC/ml.

Les flacons ont été incubés pendant deux jours à température de 25 ° C sous agitation

de 130 tours/min sur un agitateur rotatif dans un incubateur.

Ensuite, on ajoute 2% du pétrole brut ou du kérosène comme seule source de carbone

et d'énergie et laissez l'expérience pendant 6 jours. La croissance fongique a été surveillée par

le suivit de la densité optique (DO) à 550 nm pour chaque jours. L'oxygène a été estimé par la

demande chimique en oxygène (DCO), et le pH final du milieu a été calculé directement à

l'aide d'un pHmètre.

L'expérience a été réalisée pour étudier la tolérance (adaptation) du pétrole brut et du

kérosène par des souches fongiques individuelle et tout le consortium de champignons isolés.

Une fiole non inoculé a été inclus en tant que témoin pour mettre en évidence l’effet

abiotique. L'analyse a été effectuée en triplicatas.

La méthodologie adopté pour la réalisation des étapes de notre travail est représenté

dans la figure 6 .

3.3. Les paramètres mesurés

3.3.1. La densité optique

Afin de suivre le taux de biodégradation de nos molécules, l’évolution de la biomasse

fongique est quantifiée par mesure de la densité optique (DO) pendant 6 jours à une longueur

d’onde : λ = 550 nm.


45

3.3.2. Détermination de la demande chimique en oxygène (DCO)

Le test de la DCO selon la norme NFT 90-101 consiste en la mesure de l'oxygène

équivalent à la quantité des matières organiques oxydables présentes dans notre dispositif

expérimental; par le dichromate de potassium (K2Cr2O7).

3.3.3. Le pH final du milieu de culture

Le pH est l’un des facteurs les plus importants qui influe sur l’activité biologique des

micromycètes. La grande majorité se développe dans une zone de 4,5-8,0 et les optima se

situent entre 5,5 et 7,5, (BOTTON et al., 1990). On sait que chaque microorganisme exige un

pH déterminé entre 4 et 8 pour les bactéries poussant mieux vers un pH neutre à basique,

alors qu’au contraire les champignons préfèrent un pH acide. Il y a de nombreuses exceptions

(SIMON et MEUNIER, 1970).


46

Culture à 25°C avec agitation 130 tours /min 1200 lux (pendant 2 jours)

Incubation à 25°C en condition agitée sur plaque orbitale 130 tours /min pendant 6 jours

Ensemencement (Mycélium+spores) dans 150 ml de milieu GS liquide

En raison de 3 répétitions pour chaque essai : souche individuelle, la communauté fongique

Ajout de 2% de l’une des deux molécules (pétrole brut, kérosène)

Effectuer les différents calculs

Figure.6. protocole expérimental de la tolérance des souches fongiques aux hydrocarbures.

Les souches isolées entretenues sur milieu solide Czapek

Pré culture sur milieu GS solide de 5 à 15 jours d’incubation à 37°C

Chapitre III:Résultats etDiscussion

Résultats et DiscussionCHAPITRE III

47

1. Résultats des analyses physico- chimiques

Les résultats de l’estimation de la qualité de l’eau de nos échantillons est représentée

dans le tableau suivant :

Tableau.15. Résultats des analyses physico-chimiques

1.1. La température

Chaque microorganisme exige une température déterminée pour sa croissance. Elle est

de l’ordre de 37°C pour un grand nombre de bactéries et de 28°C pour les champignons

(SIMON et MEUNIER, 1970).

Nous remarquons que la température des eaux du site.1. est de l’ordre de 27.12 °C,

celle du site témoin est d’un degré moindre avec 25 °C (figure 7). Les températures sont de

valeur basse malgré que l’échantillonnage ait eu lieu au mois de Mai.

On remarque que la valeur enregistrée du site .1.est inférieur à celle fixée par la norme

Algérienne des eaux usées industrielles qui est 30°C, (JORA, 2006).

Sites Paramètres

T(°C)

pH MES(mg/l)

DCOmg/l

DBO5

mg/l

Site.1. 27.12 7.80 863.14 628 314

Site.2. 25 6.6 NonCalculé

125 40


48

1.2. Le pH

La connaissance du pH nous donne des indications sur le type du milieu dans lequel se

développent les microorganismes.

La figure 8 montre que selon les sites d’étude, le pH du témoin est plus proche de la

neutralité (pH=6,6) tandis que celui du site.1. est de 7,80. Cette dernière est visiblement

comprise parmi les valeurs limites maximales des eaux des installations industrielles ou le pH

est généralement compris entre 5,5 et 8,5, (JORA, 2006).

23

24

25

26

27

28

site 1 site 2

Tem

péra

ture

(°C

)

Les sites

6

6,5

7

7,5

8

site 1 site 2

pH

Les sites

Figure .08. Valeurs du pH enregistrées dans les différents sites le 20/05/2012

Figure.07. Valeurs de la température calculées des deux sites le 20/05/2012


49

1.3. Les Matières en suspension (MES)

L’évaluation de la pollution particulaire est déterminée à travers les matières en

suspension (MES), car elles sont responsables de la turbidité de l’eau. Les analyses des

différents échantillons ont montré une présence remarquable des MES au niveau du site 1;

elle est 1053 mg/l, en ce qui concerne le site 2 ; les MES ne sont pas calculé.

Les valeurs obtenues confirment que l’eau du rejet analysé est très chargée en matières

en suspension, et dépasse les normes Algériennes fixées à 30 mg/l, (JORA, 2006).

1.4. La demande chimique en oxygène (DCO)

D’après les résultats obtenus (Figure.10.), on remarque que la valeur de la DCO du

site.1 est très importante (628 mg /l), dépassant largement la limite des rejets industriels fixée

à 120 mg/l, (JORA, 2006). La valeur du Témoin est seulement 125 mg/l.


50

1.5. La demande biologique en oxygène (DBO5)

La valeur enregistrée de la DBO du site 1 est de 314 mg/l ; elle est nettement

supérieure aux normes Algériennes admissibles pour les rejets industriels limités à 40 mg/l ,

(JORA, 2006) . Celle du site témoin est de 40 mg/l (Figure.11.).

0

100

200

300

400

500

600

700

site 1site 2

DC

O (

mg/

l)

Les Sites

0

50

100

150

200

250

300

350

site 1site 2

DB

O (

mg/

l)

Les Sites

Figure.9. DCO enregistré des deux sites

Figure.10. Résultats de la DBO5


51

1.6. Evaluation de la biodégradabilité

Le rapport DCO/DBO5 donne une première estimation de la biodégradabilité de la

matière organique d’un effluent donné .Selon Rodier :

DCO/DBO5 < 2 : l’effluent est facilement biodégradable ;

2 < DCO/DBO5 < 3 : l’effluent est biodégradable avec des souches sélectionnées ;

DCO/DBO5 > 3 : l’effluent n’est pas biodégradable.

Le tableau suivant nous donne une estimation de la biodégradabilité

Tableau .16. Estimation de la biodégradabilité

Paramètre

Sites

DCO/DBO5 L’estimation de la

biodégradabilité

Site 1 2 Biodégradable

Site 2 3.125 Non Biodégradable

2. Résultats des analyses microbiologiques

2.1. Identification de la microflore isolée

L’évaluation de la microflore fongique des eaux échantillonnées, indique la présence

d’une population fongique variée, distribuée d’une manière hétérogène dans l’ensemble des

sites de prélèvement. Les genres les plus dominants sont Aspergillus et Fusarium.


52

Tableau. 17. La liste des souches identifiées, développées à 37 °C

Les caractères Identification

Macroscopiques Microscopiques

Aspergillus fumigates

Aspergillus ochraceus

Aspergillus terreus

Fusarium sp

Aspergillus Oryzae


53

Aspergillus niger

Aspergillus flavus

Fusarium solani

Altenaria sp

L’identification des espèces fongiques reste la tache la plus difficile, car elle repose

essentiellement sur des critères morphologiques (formes, spores, …etc.) par l’utilisation de

clés spécifiques de détermination.

Il faut noter, qu’on n’a pas réussit à identifier tous les isolats jusqu’au rang de

l’espèce.

Un inventaire est par la suite dressé comptant 11 espèces fongiques répartis dans les

sites d’échantillonnages (Tab.17.). Cependant trois grands groupes distincts apparaissent, il

s’agit de l’ensemble des souches vivant seulement dans le site contaminé par les

hydrocarbures, de ceux qui ne peuplent que le site Témoin et enfin l’Aspergillus fumigatus :

seule espèce qui se rencontre dans les deux sites marquant ainsi sa capacité à tolérer la

pollution hydrocarbonée.


54

Tableau.18. L’inventaire des espèces dans les différents sites échantillonnés

N° Souches Site 1 Témoin1 Aspergillus ochraceus + _

2 Aspergillus terreus + _

3 Fusarium solani + _

4 Aspergillus oryzae + _

5 Aspergillus niger + _

6 Aspergillus fumigatus + +

7 Aspergillus flavus + _

8 Altenaria sp + _

9 Fusarium sp + _

10 Aspergillus itaconicum _ +

11 Penicillium sp _ +


55

3. Résultats de tolérance aux hydrocarbures

3.1. Evolution du pH du milieu de culture

Au temps initial, le pH du milieu de culture était 4,1 dans toutes les cultures, soit en

présence du pétrole brut ou du kérosène. Ce paramètre évolue dans le temps, durant

l’incubation.

En général, après 6 jours d’incubation sous agitation orbitale, la valeur du pH diminue

pour toutes les souches fongiques testées.

D’après les résultats obtenus, on remarque que la diminution du pH en présence du

pétrole brut est moins importante par rapport à la présence du kérosène car elle atteint des

valeurs comprises entre 4,02 et 2,28 pour la première molécule et entre 2,91 et 2,37 pour la

seconde.

Pour le pétrole brut

L’évolution du pH des cultures est représentée dans la figure .12.

On remarque que le pH du milieu de culture des souches suivantes :Aspergillus

ochraceus, Fusarium sp et A.oryzae, est très proche du pH initial du milieu (4.1). Celle du

Témoin est égale à 4,01.

La valeur du pH d’ A. fumigatus est la plus basse valeur et à atteint 2.28. Celle

d’A .terreus et A.niger, oscille entre 3,72 et 3,57.

Le pH du milieu de la communauté fongique est 3.29.

0

1

2

3

4

5

pH

Souches

Figure .11. Changement du pH du milieu de culture additionné de pétrole brut


56

En présence du kérosène

Les valeurs du pH du milieu de culture des différents champignons additionné de

kérosène ont tous eu une tendance très acide et oscillent entre 2,91 pour Fusarium sp et de

2,37 pour Aspergillus ochraceus (Figure.13.).

Le pH perçu de la communauté fongique est de 3.29 et celui du Témoin n’a pas

changé par rapport au pH initial du milieu (4.1).

3.2. Evolution de la Demande Chimique en Oxygène

Après 6 jours d’incubation, on remarque une différence nette entre la DCO finale du

6ème jour et la DCO initiale du 1er jour (jour de l’incorporation de l’hydrocarbure).

En général, la DCO initiale du milieu additionné de pétrole brut est comprise entre

0.040 mg/l et 0.097 mg/l, par contre la DCO finale est entre 0.060 mg/l et 0.070 mg/l.

En présence du kérosène, elle est respectivement entre 0.070 mg/l et 0.100 mg/l pour

la DCO initiale et de 0.057 mg/l à 0.100 mg/l pour la DCO finale.

En présence du pétrole

On remarque dans la figure.14, une fluctuation des valeurs de la DCO. On peut

différencier deux groupes : le premier conserne les souches dont la DCO initiale est

importante par rapport à la finale. C’est le cas d’ Aspergillus terreus (0.068 mg/l-0.060 mg/l),

A niger (0,097 mg/l-0,065 mg/l), Alternaria sp (0,080 mg/l-0,070 mg/l) et le Témoin

0

1

2

3

4

5

pH

Souches

Figure.12. Changement du pH du milieu de culture additionné de kérosène


57

(0,070 mg/l-0,050 mg/l). Le second regroupe le restant des souches ou la DCO initiale est

moins importante que la finale. Seule la valeur d’A flavus est la meme (0,062 mg/l).


Les valeurs enregistrées de la DCO du milieu de culture sont mentionnées dans la

figure 15. Elles forment généralement deux groupes distincts. Le premier désigne l’ensemble

des valeurs obtenues ou la DCO initiale est importante par rapport à la finale. C’est le cas

marqué d’Aspergillus terreus (0,1 mg/l-0,09 mg/l) et Fusarium solani (0,076 mg/l-0,059

mg/l).Viens s’ajouter à ce groupe A oryzae, , A ochraceus et même le Témoin.

Le second groupe est marqué par l’inverse. C’est le cas intéressant d’A flavus

(0.080 mg/l -0.01 mg/l).

00,010,020,030,040,050,060,070,080,090,1

DC

O (m

g/l)

Souches

DCO initiale

DCO finale

Figure .13. Evolution de la DCO du milieu en présence du pétrole brut


58

3.3. La densité optique

D’après les résultats obtenus, on remarque que la croissance fongique en présence du

kérosène est plus favorisée que celle additionnée de pétrole brut. Elle est marquée par des

valeurs allant de 20.53×108 colonies /ml à 81.09×108 colonies/ml pour le pétrole brut et entre

13×108 colonies/ml à 109×108 colonies/ml pour le kérosène.

En présence du pétrole brut

La variation de la biomasse fongique en culture additionné par le pétrole brut est

présentée dans la figure16.

On remarque une croissance proportionnelle au temps, qui a atteint une valeur supérieur

à celle calculée au 6 ème jour. C’est le cas des espèces Aspergillus fumigatus (de 52,43×108

colonies/ml à 81.09×108 colonies/ml) suivie d’A. niger entre (32,83×108 colonies/ml et

68.07×108 colonies/ml) et d’Altenaria sp (de 36,91×108 colonies/ml à 58.97×108 colonies/ml).

La valeur obtenue du Témoin est de même, entre 62,55×108 colonies/ml et 18,73×108

colonies/ml.

La cinétique d’autres souches est marquée par une diminution proportionnelle de la DO

au temps et la valeur atteinte du 6ème jour est plus faible par rapport à celle enregistrée au 1er

jour. On cite : Fusarium sp (de 60.1×108 colonies/ml à 35.65×108 colonies/ml), A. ochraceus

(de 39.19×108 colonies/ml à 26.42×108 colonies/ml), A. terreus (de 40.56×108 colonies/ml à

34.34×108 colonies/ml) et même la DO de la communauté fongique, qui oscille de 38,07×108

colonies/ml à 27,84×108 colonies/ml.

0

0,02

0,04

0,06

0,08

0,1D

CO

(mg/

l)

Souches

DCO initiale

DCO finale

Figure .14. Evolution de la DCO du milieu de culture en présence du kérosène


59


La variation de la biomasse fongique en culture additionnée par le kérosène est exposée

dans la figure 17.

En général, une grande fluctuation des valeurs de la DO démontrant ainsi une

augmentation de la concentration fongique au 6ème jour par rapport au 1er jour. Ceci est

nettement visible pour Aspergillus ochraceus (de 34,12×108 colonies/ml à 107,22×108

colonies/ml) et A flavus (de 62,87×108 colonies/ml à 105,15×108 colonies/ml).

Seule la DO enregistrée de la communauté fongique a marqué une diminution (de 105.21

×108 colonies/ml à 82.16 ×108 colonies/ml) ; malgré qu’en a enregistré une très forte densité

optique 109×108 colonies/ml au 3ème jour.

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

J1 J2 J3 J4 J5 J6

Den

sité

Opt

ique

(UF

C×

108

/ml)

Jours

Aspergillus niger Altenaria sp A oryzae

Fusarium sp A ochraceus A terreus

A flavus A fumigatus F solani

Communauté fongique Témoin

Figure .15. Concentration microbienne des souches fongiques en présence du pétrole brut


60

0

20

40

60

80

100

120

J1 J2 J3 J4 J5 J6

Den

sité

Opt

ique

(UF

C×

108

/ml)

Jours

Aspergillus niger Altenaria sp A oryzae

Fusarium sp A ochraceus A terreus

A flavus A fumigatus F solani

Communauté fongique Témoin

Figure.16. Concentration microbienne des souches fongiques en présence du kérosène


61

4. Discussion des résultats

Nos résultats des analyses physico chimiques de l’eau des échantillons, révèlent que

les valeurs de la température sont basses et celles du pH sont très proches de la neutralité. Ces

paramètres sont appropriés pour la prolifération des microorganismes.

Plusieurs études ont montré que l’élimination des hydrocarbures dépend des

conditions environnementales comme le pH, la salinité et la température. Ces derniers

peuvent influencer par l’inhibition de la croissance microbienne (LIN et al, 2010).

Les résultats des analyses microbiologiques ont nécessité une grande asepsie pour le

bon déroulement des expérimentations. On a réussi alors à dresser un inventaire de 11 espèces

fongiques. Les espèces isolées et identifiées sont réparties d’une façon hétérogène sur tous les

sites avec une dominance du genre Aspergillus.

Les différentes espèces isolées sont regroupés en 3 groupes bien distincts: ceux

peuplant seulement les eaux du site témoin . Il s’agit de Penicillium sp et Aspergillus

itaconicum. Ceux qui ne se rencontrent que dans les eaux du site 1 : c’est le cas des restants

des espèces. Le troisième groupe est représenté par A. fumigatus, la seule souche qui cohabite

les deux sites étudiés (pollué et non pollué par les hydrocarbures). La distribution des

différentes espèces révèle une sélection et une adaptation aux conditions difficiles.

La tolérance est la capacité d'un organisme à accepter la présence de corps étrangers

dans son environnement. C’est un état d’adaptation. Nos résultats de tolérance aux deux

molécules choisies d’hydrocarbures (pétrole brut et kérosène) mettent en vigueur l’effet des

souches individuelles et du consortium fongique sur les molécules utilisées pour valoriser le

facteur biotique. En parallèle, l’effet abiotique (température et lumière) est traduit à travers les

résultats du Témoin.

L'utilisation de micro-organismes autochtones qui peuplent des niches polluées

d'hydrocarbures pour la biodégradation a été largement acceptée comme une formidable

approche en raison du succès enregistré par divers chercheurs : (LEAHY et al., 2003 ;

SARATALE et al.,2007 ; ADEKUNLE A.A. et ADEBAMBO, O.A., 2007).

Il est largement admis que les organismes individuels ne pourraient métaboliser qu’un

nombre limité de substrats d'hydrocarbures, (ADEBUSOYE et al, 2007). Cela conduit à

l'affirmation que la culture mixte manifeste une compétence dégradative supérieure que les

souches de cultures individuelles (LEAHY et COLWELL, 1990; ADEBUSOYE et al.,

2007 in SALAM et al., 2011).


62

La grande majorité des espèces fongiques tolèrent et dégradent les hydrocarbures.

La plupart des chercheurs ont concentré leurs études sur les champignons de « la pourriture

blanche » et en particulier Phanerochaete chrysosporium, (MOUGIN, 1990., MILESKI,

1988., LAMAR et DIETRICH, 1990). Les microorganismes peuvent seulement faire les

choses pour lesquelles ils ont une « programmation » génétique. (LABRECQUE M.H.,

2003).

Dans le milieu de culture, l’hydrocarbure est la seule source de carbone et d’énergie.

Une bonne croissance a été observée, accompagnée d’une acidification du milieu et une

consommation de l’oxygène; traduisant ainsi une activité fongique par utilisation du pétrole

brut et du kérosène. L’augmentation en biomasse qui est accompagnée par une diminution de

pH, est conforme à la présence d’une activité microbienne, (LEAHY et COTWELL, 1990).

Cette activité provoque le principe de la biodégradation basé sur l’utilisation des

hydrocarbures comme substrat de croissance ou le carbone est converti en CO2 et biomasse,

(SCRIBAN, 1999).

Tel fut le cas des valeurs du pH enregistrées, marquant une acidité chez toutes les

espèces testées et en présence du pétrole brut ou du kérosène. Elle a atteint un minimum de

2,28 chez Aspergillus niger. Le Témoin marquant les facteurs abiotiques n’a pas changé de

valeur.

La DCO est une mesure indirecte de la charge organique d’un milieu. Elle exprime la

quantité d’oxygène nécessaire pour oxyder la matière organique. Ce test a été effectué dans le

but de déterminer la charge organique du milieu de culture additionné d’hydrocarbures

comme seule source de carbone et d’énergie et déduire par la suite la quantité d’oxygène

utilisée par la mycoflore fongique ; en prenant compte la valeur de la DCO initiale du 1er jour

et celle enregistrée le 6ème jour d’incubation. L’oxygène est un élément clé de la

biodégradation.

Les résultats témoignent une oscillation marquée par une diminution importante de la

DCO d’A. niger en présence du pétrole brut. Une telle chute est une réponse d’une

consommation de l’oxygène au cours de son développement. Par addition du kérosène,

plusieurs souches ont montrées une baisse de la DCO ; c’est le cas d’A. terreus, A. fumigatus

,A. ochraceus et Fusarium solani. La communauté fongique a enregistrée une augmentation

en présence du pétrole brut et une légère baisse avec le kérosène.

Le résultat du Témoin indique une légère diminution de la DCO. Celle-ci témoigne

l’effet abiotique au cours de l’incubation. Selon WARSHAWSKY et al., (1995),

la tolérance (dégradation) dépend de la quantité d'énergie lumineuse absorbée et émise, de


63

la quantité et de la phototoxicité des HAP, de leurs métabolites et des espèces et souches

concernées. On note aussi qu’une diminution de la température est généralement

accompagnée par une diminution de la vitesse de biodégradation qui peut être expliquée

par une décroissance de l’activité enzymatique, (BATTAZ, 2009).

La tolérance des espèces peut se traduire via la viabilité et le développement

indifférencié en présence de pétrole brut ou du kérosène. D’abord pour A. fumigatus et en

présence de 2% de pétrole brut, la concentration initiale était de 52,43 x 108 UFC/ml. Après 6

jours d’incubation, elle a augmenté et a atteint 81,09 x108 UFC/ml. Alors qu’en présence du

kérosène, elle est plus importante.

L’augmentation de la concentration mycélienne est visiblement nette en présence du

kérosène ; pour les souches suivantes : A. ochraceus (de 34,12 x108 UFC/ml à 107,22 x108

UFC/ml) et A. flavus entre 62,87 x108 UFC/ml et 105,15 x108 UFC/ml.

La communauté fongique, quant à elle a montré une baisse de sa concentration très

marquée par la présence du kérosène (de 105,21 x108 UFC/ml à 82,16 x108 UFC/ml). Ceci

correspond à une irrésistance à cette molécule d’hydrocarbure.

La stabilisation de la concentration en biomasse, correspond de point de vue

biochimique à l’épuisement du milieu de culture du fait de la disparition d’un ou plusieurs

composé nécessaire à la croissance et dans beaucoup de cas à l’accumulation de produits

inhibiteurs résultant du métabolisme microbien; ce qui fait que le nombre de micro-

organismes atteint son niveau maximal et l’augmentation de la concentration cellulaire

s’arrête, (CHRISLIANS et al., 1998).

Cette étude a permis de faire un premier constat sur la tolérance des souches fongiques

envers le pétrole brut et le kérosène. L’élément majeur qui ressort de nos expériences est que

toute les souches utilisées sont en mesure de croître en présence des deux composés

d’hydrocarbures et deux espèces fongiques A. niger et A. fumigatus le font avec un degré de

tolérance important par rapport au pétrole brut et A. niger, A. ochraceus et A .flavus pour le

kérosène. Chose confirmée par les résultats d’IHSAN FLAYYIH HASAN, 2014 ; ou l’A.

niger est non seulement résistant à la pollution par le kérosène, mais l’utilise (dégrade)

comme seule source de carbone. Le champignon filamenteux Aspergillus ochraceus NCIM-

1146 est apte à tolérer et dégrader le kérosène (JUNG TAE KIM, 2014).

La réponse de la communauté fongique témoigne de l’existence de phénomènes

dépendant de leur tolérance et compétence, ainsi de la spécificité de l’hydrocarbure présent

dans le milieu. On a noté une viabilité importante en présence du kérosène ; molécule moins

complexe que le pétrole brut.


64

La part des facteurs abiotiques (température, photo oxydation) déduite à partir des

résultats du Témoin indique une contribution non négligeable de ces éléments dans

l’incorporation et l’élimination de l’hydrocarbure du milieu.

L’aptitude à métaboliser le pétrole est donnée à de nombreux types de microbes, mais

certains sont plus polyvalents que d’autre. Certains microbes préfèrent de loin les

hydrocarbures pétroliers à d’autres sources d’énergie et prolifèrent plus rapidement que

d’autre au sein de la communauté souillée par le pétrole, (NAWAZ, 2012).

Conclusion

Conclusion

65

Conclusion

Les paramètres physicochimiques sont adéquats pour le développement des

microorganismes. On a par la suite isolé et identifié une population très variée, distribuée

d’une manière hétérogène sur l’ensemble des échantillons étudiés. Il s’agit de 4 genres :

Penicillium, Aspergillus, Altenaria et Fusarium., avec une dominance du genre Aspergillus.

Nos résultats ont démontrés que la majorité des espèces fongiques testées sont

tolérantes, signalant une grande variabilité dans leur comportement vis-à-vis des deux

produits chimiques testés. Cette tolérance est plus marquée pour le kérosène que pour le

pétrole brut. Le facteur abiotique détient un rôle non négligeable dans le renforcement de

l’adaptation.

Nous avons noté une forte tolérance de la part des souches Aspergillus fumigatus et

Aspergillus niger vis à vis le pétrole brut. Le kérosène est bien toléré par A. ochraceus , A.

flavus et A. niger.

Il est à noter que A . niger est de loin l’espèce la plus adapté et tolère les deux

molécules à la fois (pétrole brut et kérosène).

De cela, les espèces fongiques testées, notamment l’A. niger, peuvent être utilisées

dans des processus de biodégradation, car elles possèdent des caractéristiques d’agents

biologiques de dépollution.

Perspectives

PERSPECTIVES

Dans notre travail, nous avons mis en évidence la tolérance naturelle de souches

fongiques envers le pétrole brut et le kérosène. Cette dernière suppose et traduit une activité

de biodégradation qui doit être réalisée.

Une population fongique élevée n'implique pas une biodégradation élevée, mais

l'absence de population active implique l'absence de biodégradation.

La mycoflore isolée, caractérisée et identifiée viendra constituer une collection de

microorganismes adaptés aux hydrocarbures. L’étape suivante consistera en l’utilisation de

ces microorganismes dans des procédés industriels de l’exploitation pétrolière (récupération

des pétroles, indicateurs biologiques utilisables en prospection pétrolière) et pour la

bioremédiation des eaux contaminés par les hydrocarbures.

Il est alors souhaitable de compléter cette étude par une approche plus approfondie, à

savoir :

L’optimisation des paramètres de traitements (l'humidité, l'acidité, la température, la

quantité et la nature d’hydrocarbure ajoutée) pour déterminer le milieu physico-

chimique et microbiologique adéquat à un bon résultat ;

Une analyse qualitative de la cinétique de l’hydrocarbure pour mieux comprendre le

mécanisme microbien impliqué ;

Une approche moléculaire sert à identifier avec précision l’affiliation des souches

fongiques utilisées ;

prouver l’existence d’une dégradation fongique naturelle et quantifier sa vitesse

(HPLC, CPG/MS).

Les

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Annexes

ANNEXE I

Tableau.5. Effets toxiques du benzène chez divers organismes,(ENVIRONNEMENT CANADA, 2004C).

Substance Organismestestés

Toxicités Duréesdes tests

Effets observés Références

Benzène Chlorella vulgaris CI50 = 312mg/l

3 heures Inhibition de laphotosynthése

Hutchinson etal., 1980

Ischnura elegans CI50 = 10 mg/l 48 heures Mortalité Sloof, 1983Daphnia pulex CI50 = 15 mg/l 48 heures Mortalité Trucco et al.,

1983Daphnia magna CI50 = 31.2

mg/48 heures Mortalité Bobra et al.,

1983Oncorhynchusmykiss

CI50 = 5.3mg/l 96 heures Mortalité De Graeve etal., 1982

Oncorhynchuskisutch

CI50 = 9 mg/l 96 heures Mortalité Moles et al.,1979

Plantes terrestres Concentrationsatmosphériques> à 10 000mg/m

Nonspécifiée

Mortalité Miller et al.,1976

Rana pipiens (del’œuf à la larve)

CL50 = 3,7mg/

9 jour Mortalité Black et al.,1982

Ambystomagracile (del’œuf à la larve)

CL50 = 5,2mg/l

9.5 jour Mortalité Black et al.,1982

Rat (inhalation) CL50 = 44500mg/l

4 heures Mortalité INERIS,2006c

Rat (inhalation) CL50 = 32500mg/l

7 heures(inhalation)

Mortalité NIOSH,1987

Rat (inhalation) CE50 = 32mg/m³

Nonspécifiée

Effetimmunologiques

GouvernementduCanada, 1993a

Rat (inhalation) CE50 = 320mg/m³

Nonspécifiée

Effetneurologiques ettroubles decomportement

GouvernementduCanada, 1993a

Rat (voie orale) DL50 = entre 4080 et5 600 mg/kg(p.c.)

Nonspécifiée

Mortalité CSST, 2003

Souris (voie orale) DL50 = 4 700mg/kg (p.c.)

Nonspécifiée

Mortalité NIOSH, 1987

Tableau.6. Effets toxiques du toluène chez divers organismes, (NEGRAIA, 2010).

Substance Organismestesté

Toxicités Durées destests

Effetsobservés

Références

Toluène Selenastrumcapricornutum

CE50=9,4 mg/l 8 jours Effets sur lacroissance

Herman et al.,1990

Skeletonecostatum

CE50 si > 10mg/l

Non spécifié Diminutiondecroissance

Dunstan et al.,1975

Amphidiniumcarterae

CE50 si > 10mg/l

Non spécifié DiminutiondeCroissance

Dunstan et al.,1975

Daphniamagna

CL50 = 11,5mg/l

48 heures Mortalité Bobra et al.,1983

Palaemonetespugio

CL50 = 25,8mg/l (larves)CL50 = 17,2mg/l (adult)

24 heures Mortalité Potera, 1975

Oncorhynchusmykiss(juvénile)

CL50 = 5,8mg/l

96 heures Mortalité Galassi et al.,1988

Plantesterrestres

CMEO = 6000mg/m³ (air)CMEO = 500mg/l (eau)CMEO = 1000mg/kg (sol)

Non spécifié Chlorose etdiminutiondecroissance

Miller et al.,1976;SRC, 1983 etSlooff etBlokzijl, 1988

Rana pipiens(de l’œuf àla larve)

CL50 = 0,39mg/l

9 jours Mortalité Black et al.,1982

Ambystomagracile (del’œuf à lalarve)

CL50 = 0,85mg/l

9,5 jours Mortalité Black et al.,1982

Pimephalespromelas

CMEO = 6mg/l

32 jours Prise depoids

Devlin et al.,1982

Saumon coho(fretin)

CMEO = 2,8mg/lCSEO = 1,4mg/lCL50 = 5,5mg/l

40 jours

96 jours

DiminutiondecroissanceMortalité

Moles et al.,1981GouvernementduCanada, 1992

Cyprinodonvariegatus

CMEO = 7,7mg/lCSEO = 3,2mg/l

Fécondationjusqu’ à28 j. aprèséclosion

Succèsd’éclosionet survie

Ward et al.,1981

Eisenia foetida(ver de

CL50 = entre150 et 280 mg/

28 jours Mortalité Slooff etBlokzijl.,

terre) kg 1988Rat(inhalation)

CMEO = 375mg/m³

Non spécifié Diminutiondupoidscorporel

Gouvernementdu Canada,1992

Rat (voieorale)

DL50 = entre2,6 et 7,5 g/kgp.c.

Non spécifié Mortalité GouvernementduCanada, 1992

Rat (voiecutanée)

DL50 = 12g/kgp.c

Non spécifié Mortalité CSST, 2004

Lapin (voiecutanée)

DL50 = 12,4g/kg p.c.

Non spécifié Mortalité CSST, 2004

Tableau.7. Effets toxiques de l’éthylbenzène chez divers organismes, (NEGRAIA, 2010).



Effetsobservés

Références

Éthylbenzène Selanastrumcapricornutum

CE50 = 3,6mg/l

96 heures Non spécifié Masten etal., 1994

Selanastrumcapricornutum

CSEO = 1mg/l

8 jours Aucun effet Herman etal., 1990

Daphniamagna

CE50 = 2,1mg/l

48 heures Non spécifié Bobra et al.,1983

Ceriodaphniadubia

CE50 = 3,6mg/l

7 jours Non spécifié Neiderlehneret al., 1998

Ceriodaphniadubia

CSEO = 1mg/l

7 jours Aucun effet Neiderlehneret al., 1998

Mysidopsisbahia

CL50 = 2,6mg/l

96 heures Mortalité Masten etal., 1994

Oncorhynchusmykiss

CL50 = 4,2mg/l

96 heures Mortalité Galassi etal., 1988

Menidiamenidia

CL50 = 5,1mg/

96 heures Mortalité Boeri, 1987

Ceriodaphniadubia

CI50 = 3,2mg/l

7 jours Inhibition de lareproduction

Neiderlehneret al., 1998

Ceriodaphniadubia

CSEO = 1mg/l

7 jours Aucun effet Neiderlehneret al., 1998

Rat(indigestion)

DL50 =3500mg/kg p.c.

Non spécifié Mortalité Wolf et al.,1956

Rat Wistar(indigestion)

DMEO =408mg/kgp.c./jou

6 mois (5jours/semaine)

Augmentationdu poids dufoie et desreins etdégénérescencedes cellules

Wolf et al.,1956

Rat(inhalation)

CL50 = 17200mg/m³

4 heures Mortalité Smyth et al.,1962

Rat(inhalation)

CMEO =326mg/m³

104 semaines Gravité accruedesnéphropathiesetcancérogénicité

NTP, 1999

Souris(inhalation)

CMEO =326mg/m³

5 j ours Réduction del’activité desenzymes dansle foie et lespoumon

Stott et al.,2003

Lapin(inhalation)

CMEO =435mg/m³

Non spécifié Toxicité pourledéveloppement

Hardin et al.,1981

et/ou lareproduction


DL50 = 15354mg/kg p.c.

Non spécifié Mortalité Smyth et al.,1962

Tableau.8. Effets toxiques de des xylènes chez divers organismes, (NEGRAIA, 2010).



Effetsobservés

Références

Éthylbenzène Selanastrumcapricornutum

CE50 = 3.2à4.9 mg/l

72 heures Croissanceralentie

Galassi et al.,1988

Elodeapotamogeton

CE50 = 300mg/l

30 minutes Mortalité Frank et al.,1961

Daphniamagna

CE50 = 1,0 à4,7 mg/l

24 heures Mortalité Galassi et al.,1988

Crangofranciscorum

CE50 = 1,1à 3,2 mg/l

96 heures Non spécifié Benville etKorn, 1977

Oncorhynchusmykiss

CE50 =2,6 à8,4 mg/l

96 heures Aucun effet Galassi et al,1988

Oncorhynchusmykiss (del’œuf à la

larve)

CL50 = 3,77mg/l


Moronesaxatilis

CL50 = 1,7 à9,7 mg/l

96 heures Mortalité Benville etKorn, 1977

Rana pipiens(de l’œuf à la

larve

CL50 = 3,53mg/l


Rat(indigestion)

DL50 =3500 mg/kg

Nonspécifié

Mortalité Gouvernementdu Canada,

1993bRat

indigestionDMEO =

1000 mg/kgp.c./jour

Nonspécifié

Ralentissementde la

CroissanceNTP, 1986

Rat(inhalation)

CL50 = 27622 à 29

145 mg/m³

4 heures Mortalité Gouvernementdu

Canada,1993b

Rat(inhalation)

CMEO =1000 mg/m

Nonspécifié

Modificationscoronariennes

Morvai et al.,1987

Souris(inhalation)

CMEO =1000 mg/m³

Nonspécifié

MortalitéGouvernement

du Canada,1993b

Sourisindigestion

DL50 = 16995 à 22911

mg/m³

6 heur Mortalité Gouvernementdu Canada,

1993b


DL50 =14000mg/kg

p.c.

Nonspécifié

Mortalité INRS,2004

ANNEXE II

Tableau.11. Principales souches bactériennes (aérobies )qui participent à la dégradation des

HAPs .( BERNAL-MARTINEZ, 2005).

Compose Microorganismes ProduitNaphtalène Pseudomonas sp Acide salicylique, catéchol,

acide gentisiqueAcinetobacter

Calcoaceticus

Acide salicylique

Mycobacterium sp Acide salicylique, catécholRhodococcus sp Acide salicylique, acide

GentisiqueFluorène Pseudomonas sp 1,1a-dihydroxy-1-9

HydrofluorénoneRhodococcus sp et

Mycobacterium sp

9-fluorenol, 9-fluorénone,

1-indanoneStaphylococcus

Auriculans

4- et 1-hydroxy-9-

fluorénone.Anthracène Pseudomonas

aeruginosa

Acide salicylique et

Catécho

Phénanthrène Pseudomonas sp 1,2-dihydroxynaphtalènePseudomonas

paucimobilis et P.

fluorescens

CO2

Fluoranthène Pseudomonas

paucimobilis et

Alcaligenesdenitrificans

3-hydroxymethyl-4,5-

Benzocoumarique

Pyrène Mycobacterium spp. CO2

Benzo[a]anthracène Beijerinckia sp Cis-10,11-dihydrodiolBenzo[a]pyrène Beijerinckia sp Cis-7,8-et cis 9,10-

Dihydrodiols

ANNEXE III

Fiches internationales de sécurité chimique

KEROSENE ICSC: 0663

KEROSENEPétrole lampant

Pétrole légerN° CAS : 8008-20-6N° RTECS : OA5500000N° ICSC : 0663N° ONU : 1223N° CE : 649-404-00-4

TYPES DERISQUES/

EXPOSITIONS

RISQUES/SYMPTOMES

AIGUSPREVENTION

PREMIERSECOURS/AGENTS

D'EXTINCTION

INCENDIEInflammable. PAS de flammes nues, PAS

d'étincelles et interdiction defumer.

Poudre, AFFF, mousse,dioxyde de carbone.

EXPLOSION

Au-dessus de 37°C, desmélanges air/vapeurexplosifs peuvent se former.

Au-dessus de 37°C, systèmeen vase clos, ventilation etéquipement électriqueprotégés contre lesexplosions. Eviterl'accumulation de chargesélectrostatiques (par mise àla terre, par exemple).

En cas d'incendie: maintenirles fûts, etc., à bassetempérature en les arrosantd'eau.

CONTACTPHYSIQUE

EVITER LA FORMATIONDE BROUILLARDS!

INHALATIONConfusion. Vertiges. Mauxde tête.

Ventilation. Air frais, repos. Respirationartificielle si nécessaire.Consulter un médecin.

PEAU

PEUT ETRE ABSORBEE !Peau sèche. Peau rugueuse.(Suite, voir Inhalation).

Gants de protection. Retirer les vêtementscontaminés. Rincer et laverla peau abondamment à l'eauet au savon. Consulter unmédecin. Porter des gants deprotection pour administrerles premiers secours.

YEUX

Rougeur. Lunettes de protection. Rincer d'abordabondamment à l'eaupendant plusieurs minutes(retirer si possible les

lentilles de contact), puisconsulter un médecin.

INGESTION

Douleurs abdominales.Diarrhée. Nausées.Vomissements. (Suite, voirInhalation).

Ne pas manger, ne pas boireni fumer pendant le travail.

NE PAS faire vomir. Repos.Consulter un médecin.

DEVERSEMENTS &FUITES

STOCKAGE CONDITIONNEMENT &ETIQUETAGE

Recueillir le liquide répandu dansdes récipients hermétiques.Absorber le liquide restant avec dusable ou avec un absorbant inerte etemporter en lieu sûr. NE PASrejeter à l'égout. (protectionindividuelle spéciale: appareil deprotection respiratoire autonome).

A l'épreuve du feu. Séparer desoxydants forts. Conserver au froid. Symbole Xn

R: 65S: (2-)23-24-62Classe de danger ONU: 3Classe d'emballage ONU: III

VOIR IMPORTANTES INFORMATIONS AU DOS

ICSC: 0663 Préparé dans le cadre de la coopération entre le Programme International sur la Sécurité Chimique etla Commission Européenne (C) 1993

ANNEXE VI

Composition des milieux utilisés

Le milieu solide Czapek Dox, 1909.

- NaNO3………………………..………3,0g

- KH2PO4…………………..……..…… 1,0g

- MgSO4, 7H2O…………………………0,5g

- Kcl………………………………..…..0,5g

- FeSO4, 7H2O………………………….0,01g

- Sucre ( morceaux ) ………………..…30,0g

- Eau de robinetq.s.p…………………1000ml

pH: 6,8

Le milieu liquide de Galzy et Slonimski (GS) 1957

Solution de sels minéraux 100 mlSolution d’oligo éléments 1 mlSolution de FeCl3, 6H2O à 200 mg/l 1 mlSolution de vitamines 5 mlSolution de mesoinositol à 4 mg/l 5 mlGlucose 5 gEau distilléeq.s.p 1000 mlpH 4.1

1. Solution de sels minéraux

(NH4)H2PO4 60 g(NH4)H2SO4 20 gK2HPO4 10 gNaCl 1 gCaCl2 1 gMgSO4 , 7H2O 5 gEau distillée q.s.p 1000 ml

2. Solution d’oligo éléments

H3BO4 0,5 gMnSO4 0,4 gZnSO4 0,4 gNa2MoO4 0,2 gKI 0,1 gCuSO4 0,04 gEau distillée q.s.p 1000 ml

3. Solution de vitamines

Pantothénate de calcium 0,4 gThiamine chlorhydrate 0,4 gInositol 0,4 gPyridoxyne 0,4 gAcide nicotinique 0,1 gBiotine 0,004 gEau distillée q.s.p 1000 ml

ANNEXE V

Photo .1. La tolérence des souches fongiques

Etude de la capacité des souches fongiques isolées des eaux usées de Hassi Messaoud à tolérer les hydrocarbures,cas du pétrole brut et du kérosène.

Résumé

L’objectif de notre étude est de démontrer la capacité de souches fongiques isolées et identifiées à partir des eaux usées industrielles de Hassi Messaoud à

tolérer le pétrole brut et le kérosène.

Les différents espèces isolées appartiennent aux genres Aspergillus, Fusarium, Altenaria et Penicillium ; avec une dominance d’Aspergillus fumigatus

rencontré dans 2 sites (pollué et non pollué par les hydrocarbures).

Notre étude a révélée une tolérance de la plus part des souches testées envers les deux composés d’hydrocarbures au 6ème jour par rapport au 1er jour

d’addition du produit ; avec une bonne tolérance envers le pétrole brut pour A. fumigatus dont la biomasse est entre (52,43×108 colonies/ml à 81.09×108 colonies/ml)

et A. niger d’environ (32,83×108 colonies/ml et 68.07×108 colonies/ml) ; par contre, la biomasse d’A. ochraceus est de (34,12×108 colonies/ml à 107,22×108 colonies/ml)

et A flavus entre (62,87×108 colonies/ml à 105,15×108 colonies/ml). Ces deux espèces tolèrent le plus le kérosène. Cette dernière est appuyée par les facteurs abiotiques

(température et lumière).

En fin, ces souches peuvent être utilisées dans les processus de bioremédiation des hydrocarbures.

Les mots clés : souches fongiques, tolérance, hydrocarbures, bioremédiation.

)الكیروسینوالخامالنفط( الھیدروكربونات تحملعلىمسعودحاسيمنالصناعيالصرفمیاهمنعزلھاتمالتيالمعزولة والفطریةالسالالتدراسة قدرة

الملخص

)الكیروسینوالخامالنفط( الھیدروكربوناتتحملعلىمسعودحاسيمنالصناعيالصرفمیاهمنعزلھاتمالتيوالمعزولةالفطریةالسالالتقدرةعلىللتدلیلھودراستنامنالھدف

مع تواجد Aspergillus, Fusarium, Altenaria et Penicillium مختلف السالالت المعزولة تنتمي الى األجناس

Aspergillus fumigatus(الملوث و الغیر ملوث بالھیدروكربونات) في الموقعین.

.الحیویةللكتلةالخامالنفطمنجیدتحمل مع؛1الیومبالنسبة الى 6مالیوفيالھیدروكربونیةكان نحو المركبتین دراستنا ان قدرة التحمل لمعظم السالالت المختارة كشفت A. fumigatus108× 52.43(بینما.Aالحیویةالكتلةفي الحین ؛)مل/ مستعمرة108× 68.07ومل/ مستعمرة108× 32.83(حوالي.A. nigerو) مل/ مستعمرة)108× 81.09إلىمل/ مستعمرة ochraceusمستعمرة108× 34.12(ھوا /

الحیویةغیرالعواملبواسطةاألخیرھذاویدعم. الكیروسینأكثرتحملالنوعینكال). مل/ مستعمرة108× 105.15إلىمل/ مستعمرة62.87 ×108(A flavusوبین) مل/ مستعمرة108× 107.22إلىملوالضوءالحرارةدرجة(

الھیدروكربونات البیولوجیة المعالجةوالتطھیر،عملیاتفيالسالالتیمكن استعمال ھذهالنھایة،في

،البیولوجیةالمعالجة،والھیدروكربونات،التحمل،الفطریةالسالالت:الرئیسیةالكلمات

،البیولوجیةالمعالجة،والھیدروكربونات،التحمل،الفطریةالسالالت:الرئیسیةالكلماتStudy of the capacity of fungal strains isolated from wastewater from Hassi Messaoud to tolerate hydrocarbons:

the case of crude oil and kerosene

Abstract

The aim of our study is to demonstrate the ability of fungal strains isolated and identified from industrial wastewater from Hassi Messaoud to tolerate

hydrocarbons (crude oil and kerosene).

The isolated species belong to different genera Aspergillus, Fusarium, Alternaria and Penicillium; with a dominance of Aspergillus fumigatus met in 2 sites

(polluted and unpolluted by oil).

Our study revealed a tolerance of most of the tested against two hydrocarbon compounds on the 6th day from the 1st day with a good tolerance for crude A.

fumigatus Revenue Is (52.43 × 108 colonies stem / ml to 81.09 × 108 CFU / ml) and of A. Niger (32.83 × 108 CFU / ml and 68.07 × 108 CFU / ml), by cons, A.

ochraceus (34.12 × 108 CFU / ml to 107 22 × 108 CFU / ml) and A. flavus (62.87 × 108 CFU / ml to 105.15 × 108 colonies / ml) tolerate more kerosene. This

tolerance is supported by abiotic factors (temperature and light).

In the end, these strains can be used in the processes of decontamination and bioremediation of the environment polluted by hydrocarbons.

Keywords: fungal strains, tolerance, hydrocarbons, bioremediation.

Etude de la capacité des souches fongiques isolées des ... · Dégradation anaérobie des...

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