De : Services publics et Approvisionnement Canada
L’utilisation de champignons (ou moisissure ligninolytique) telle que phanerochaete chrysosporium ou tramète versicolore par exemple est une technique de bioremédiation aérobie ex situ ou in situ utilisée pour le traitement de la contamination résiduelle des composés organiques. Ces champignons produisent des enzymes extracellulaires, de type peroxydase et lactase, impliquées dans la dégradation de la lignine. Ces enzymes sont reconnues pour leur efficacité à dégrader plusieurs contaminants organiques comme les explosifs conventionnels, les pesticides, les composés organiques semi-volatils et certains contaminants récalcitrants comme les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAPs), les biphényles polychlorés (BPCs), le dichlorodiphényltrichloréthane (DDT) et le pentachlorophénol (PCP). Les métaux, sans être dégradés par les enzymes, sont accumulés dans le corps fructifère des champignons.
Cette technique consiste à mélanger les sols, le champignon et un substrat adéquat (e.i. copeaux de bois) afin de stimuler la croissance du champignon et de maintenir une bonne aération. La mycoremédiation peut être utilisée avec des biopiles, la phytoremédiation, le co-compostage ou l’épandage contrôlé (landfarming). Plusieurs facteurs affectent l'efficacité du procédé : la concentration en azote, la concentration en oxygène, le pH, l'humidité et la température.
Mycoremediation n’est pas une technique de bioremédiation autonome, mais plutôt une variante de la bioremédiation aérobie. La moisissure ligninolytique peut être utilisée comme inoculum, par exemple, dans des biopiles ex situ ou avec d'autres technologies de bioremédiation, tel que la bioventilation. Bien que l’utilisation de champignons avec des biopiles soit documentée, l’application in situ n’est pas largement utilisée commercialement et est à l’étude dans de nombreuses universités et centres de recherche.
La moisissure ligninolytique est souvent présente naturellement dans les sols et sa croissance peut être simplement stimulée en apportant les conditions de croissance appropriées. L’ajout d’une souche de moisissure non indigène au sol (bioaugmentation) est aussi une autre alternative. Il est important de noter qu'au Canada, l'injection de souches fongiques est soumise au Règlement sur les renseignements concernant les substances nouvelles, de la Loi canadienne sur la protection de l'environnement (1999). Les champignons utilisés doivent être inscrits dans la liste intérieure des substances (LIS) d'Environnement Canada.
La mycoremédiation n'est pas une technologie commercialement répandue qui est principalement à l’échelle laboratoire ou pilote et peu de spécialistes peuvent commenter la mise en œuvre de la mycoremédiation sur site. La mise en œuvre de la mycoremédiation dépendra de l’application de la technique de bioremédiation avec laquelle elle est couplée. Cette technologie complémentaire peut être ex situ (biopiles, compostage, phytoremédiation, etc.) ou in situ (bioremédiation aérobie). Consultez les fiches d'information individuelles pour plus de détails sur la mise en œuvre de ces technologies.
Des essais préliminaires en laboratoire et/ou à échelle pilote peuvent être nécessaires. La moisissure ligninolytique est généralement extraite des sols contaminés et multipliée en laboratoire, afin de produire un inoculum pouvant être réinjecté, idéalement dans des conditions spécifiques au site et en présence de la contamination spécifique au site.
L’ajout de nutriments, l’ajustement du pH et l’addition d’amendements pour modifier les propriétés physiques du sol sont souvent requis. Comme tout procédé de biorémédiation, les équipements influeront des systèmes de contrôle de l’aération, des nutriments, de l’humidité et parfois de la température. Toutefois, comparativement aux autres procédés de biorémédiation, le contrôle de l’humidité est plus important et peut inclure de mesures ou équipement supplémentaires à cet effet. Des contrôles de vapeurs et d'effluents gazeux pourraient être requis si les contaminants du sol comprennent des composés volatils. Selon l’humidité des sols et les caractéristiques des contaminants, il pourrait également être nécessaire de procéder à la collecte et au traitement de lixiviat.
Des quantités modestes d'engrais peuvent être maintenues sur place, par exemple, à ajouter à l'eau d'irrigation au fil du temps. Des agents structurants ou pour améliorer les propriétés physique des sols, comme par exemple l’ajout de tourbe ou de compost peut requérir un peu d’entreposage de ces matières. Le stockage dépend de la technique de bioremédiation complémentaire avec laquelle il est couplé.
Pour le traitement ex situ avec des biopiles, de l’épandage contrôlé ou du compostage, les cellules de traitement sont aérées par labourage / mélange ou par des conduites de ventilation. Ils peuvent se réchauffer en fonction des réactions exothermiques ou peuvent être chauffés par d'autres méthodes intensives et, par conséquent, des effluents gazeux peuvent être à prévoir. Si les contaminants posent un risque inacceptable, le système de traitement comprend normalement la collecte des vapeurs avec un traitement avant d'être rejetés dans l'environnement.
Si le traitement est efficace, le résidu primaire est la biomasse fongique (qui se désintègre avec le temps). L'excès de réactif ne peut typiquement pas être récupéré, et est généralement consommé in situ.
Les sites éloignés sont habituellement caractérisés par une mobilisation importante, à des coûts de suivi environnemental élevés, à une disponibilité de l'équipement limitée et à des courtes plages de travail. Les difficultés associés à l’obtention des résultats analytiques en temps voulu peuvent nécessiter le recours au analyses sur le terrain, aux interventions par étapes et / ou à la gestion des risques.
Les traitements biologiques sont des options populaires en régions éloignées, mais doivent être conçues pour fonctionner sans intervention d’un opérateur pendant de longues périodes.
Les basses températures (sous 10 °C) ralentissent considérablement la biodégradation. Les sols peuvent être chauffés et/ou isolés, par exemple, en utilisant des panneaux électriques de chauffage et/ou des panneaux de polystyrène expansé (EPS).
Remarques:
Les métaux ne sont pas dégradés par cette technologie mais s'accumulent dans les fructifications et doivent être collectés régulièrement.
Remarques :
Aucun suivi à long terme n'est requis pour un traitement ex situ ou in situ, car cette technologie n'affecte pas les propriétés ni la structure du sol.
La biodégradation de certains hydrocarbures aliphatiques chlorés peut générer des métabolites plus toxiques que le composé d'origine. Ce paramètre devra être surveillé pour s'assurer qu'aucun produit secondaire ou métabolite plus toxique que les composés d'origine ne sont produits lors du traitement.
La mycorémédiation faisant partie d’un procédé de biorémédiation ne nécessite aucun traitement secondaire. Toutefois, certaines conditions de traitements et certains contaminants peuvent nécessiter l’ajout d’un système de traitement de vapeurs organiques.
Les sites suivants fournissent des exemples d'application:
La littérature fournit beaucoup de résultats différents sur les performances de la moisissure ligninolytique. L’efficacité dépend largement du type de sol, de contamination et de la technologie complémentaire.
Il est important de s'assurer qu'il est possible d'atteindre les objectifs de restauration fixés avant de mettre en place cette technologie à grande échelle.
La mycrorémédiation est une variante de la biorémédiation. La mise en œuvre de la mycorémédiation dépendra de l’application de la technique de biorémédiation avec laquelle elle est couplée, tel que les biopiles, le compostage, la phytorémédiation, ou la biorémédiation aérobie. Voir les fiches individuelles de ces technologies pour les détails sur les moyens d’améliorer la durabilité de la technologie.
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Fiche rédigée par : Magalie Turgeon, Conseil national de recherches
Mise à jour par : Jennifer Holdner, M.Sc., Travaux publics et Services gouvernementaux Canada
Date de mise à jour : 1 mars 2015
Dernière mise à jour par : Marianne Brien, P.Eng., Christian Gosselin, P.Eng., M.Eng., Golder Associés Ltée
Date de mise à jour : 31 mars 2018
