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La biotechnologie au secours de l'environnement! |
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La biotechnologie au secours de l'environnement! |
Malgré que la pollution de l'environnement fasse partie intégrante du lourd bilan de l'ère de l'industrialisation, les percées récentes en biotechnologie sont porteuses d'espoir. Qu'est-ce que la biotechnologie? Comment la biotechnologie nous vient-elle en aide dans nos efforts de décontamination de l'air, de l'eau et du sol?
Les sérieux problèmes
environnementaux que nous connaissons aujourd'hui viennent du fait que certains
produits ou composés chimiques se retrouvent au mauvais endroit et en trop
grande quantité pour permettre au cycle naturel de se maintenir. Au départ,
ces produits n'étaient pas des polluants. Ils le deviennent lorsqu'ils
ne sont plus à leur place dans la nature : des composés toxiques
dans l'air, des métaux lourds dans l'eau ou du pétrole dans la terre
à jardin!
Dans un premier temps, il faut s'assurer que nos méthodes de production
et de consommation ne continuent pas à contribuer au problème.
C'est d'ailleurs pour ce faire que le Québec s'est doté d'un «chien
de garde»: le ministère de
l'Environnement et de la Faune (MEF). C'est en voyant à l'application
de la Loi sur la qualité de l'environnement que les inspecteurs du MEF
surveillent comment chaque produit ou composé chimique est utilisé,
transporté et éliminé.
Mais, si le mal est déjà fait, il faut décontaminer.
Et on commence de plus en plus à croire que c'est peut-être la
nature qui va sauver la nature! En effet, les biotechnologies environnementales,
par l'utilisation de bactéries dévoreuses de contaminants, font
naître de nouveaux espoirs. Et si les p'tites bibittes étaient
capables de manger les grosses?
Que faire avec ces contaminants?
| Matière première | Microorganisme responsable de la transformation | Produit final |
| farine | levure | pain |
| raisin | levure (Saccharomyces) | vin |
| lait | bactérie (Streptococcus lactis) | fromage |
Aujourd'hui, on entend par biotechnologie toutes les utilisations industrielles d'organismes vivants. Il s'agit d'une science qui se situe au carrefour de la chimie, de la biologie et du génie génétique. C'est d'ailleurs grâce aux découvertes en génie génétique que les microorganismes ne font plus seulement leur travail habituel : ils sont maintenant modifiés génétiquement pour faire le travail que nous souhaitons leur voir accomplir.
Une bactérie qui se nourrit de pétrole ou de composés toxiques? Eh oui!
Les microorganismes ont au départ une alimentation composée d'éléments chimiques simples tels le carbone, l'azote et certains métaux. Donc, lorsqu'ils rencontrent des composés complexes dans la nature, ils doivent d'abord les décomposer en éléments simples pour pouvoir les gober. Ce qui est tellement important comme découverte c'est qu'ils font de même lorsqu'ils rencontrent des contaminants! Les microorganismes décomposent donc un composé toxique en éléments simples non toxiques pour l'environnement. Et en plus, les bactéries peuvent devenir très gloutonnes après certaines modifications génétiques!
En jetant un coup d'oeil au tableau suivant, tu découvriras quelques exemples de bactéries avec les contaminants qu'elles préfèrent dévorer!
| Bactéries | Contaminants |
| Pseudomonas | vapeurs toxiques dans l'air |
| Streptothrix hyalina | matières organiques dans l'eau des égouts |
| Micrococcus | essence dans le sol |
Les techniques classiques de décontamination sont encore largement utilisées et regroupent un ensemble de méthodes qu'on appelle physico-chimiques. On dit physico parce que des outils mécaniques sont utilisés (filtre, tamis, membrane d'encapsulation) et chimique parce que certains produits chimiques sont utilisés pour retirer un contaminant en formant un composé recyclable.
| Méthodes physico-chimiques | Contaminants |
| Filtre ou colonne de rinçage | vapeurs toxiques dans l'air |
| Précipitation avec chlorure ferrique | matières organiques dans l'eau des égouts |
| Membrane d'encapsulation souterraine | essence dans le sol |
Dans le cas des méthodes biologiques, l'attaque gloutonne des bactéries permet une ÉLIMINATION complète du contaminant. En effet, lorsque des bactéries consomment de l'essence (C8H18) qui s'est infiltrée dans le sol, elles digèrent complètement l'essence et la dégradent en carbone (C), inoffensif pour l'environnement. Pour maximiser la performance des bactéries, il suffit de leur fournir de l'oxygène et de l'eau à l'endroit où l'on veut décontaminer. Et le tour est joué! Il n'y a pas eu transfert de contaminant d'un milieu à un autre mais bien élimination.
Sols contaminés:
On estime qu'il y a plus de 50 000 réservoirs enfouis au Québec
et que très certainement, 20 000 d'entre eux laissent échapper des
hydrocarbures dans le sol. Le nombre de mètres cubes de sol ainsi contaminés
est astronomique. C'est d'ailleurs pourquoi le ministère des Ressources
naturelles exige le remplacement, d'ici l'an 2001, de tous les réservoirs
souterrains en acier non protégés contre la corrosion. À
ce bilan, il faut ajouter tous les terrains contaminés par des résidus
toxiques industriels. Dans plusieurs cas, la décontamination a été
prise en main par des entreprises spécialisées dans l'application
des méthodes biotechnologiques.
GSI Environnement, une entreprise installée dans le parc industriel de Sherbrooke, rue Pépin, reçoit sur place des sols fortement contaminés qu'elle soumet à un traitement biologique intensif. On peut donc voir d'immenses piles de sol contaminé recouvertes d'une toile où sont introduits de nombreux tuyaux d'aération. Les piles ont été ensemencées de bactéries gloutonnes, c'est pourquoi il faut maintenir une bonne humidité (toile et arrosage) et beaucoup d'oxygène (tuyau d'aération). Après quelques semaines, les piles de sol peuvent être retournées dans la nature!
La station d'épuration de la région, située sur le boulevard Queen à Sherbrooke, traite quotidiennement les 82 000 mètres cubes d'eau usées qui lui sont acheminés par 30 kilomètres de tuyaux d'interception. Il s'agit d'une des plus grosses unités de biofiltration au Canada. Il faut le voir pour le croire! (Image du plan de la station de la Régie d'assainissement des eaux des la région sherbrookoise, 1578 X 885 pixels)
À Montréal (Québec), la station d'épuration n'utilise
pas de traitement biologique à cause du trop grand volume d'eau à
traiter. Les biofiltres requis seraient démesurés! La quantité
importante de contaminants de source industrielle rend également la biofiltration
plus problématique. À Québec, puisqu'il s'agit principalement
d'une ville de service, on a pu installer des biofiltres.
Air contaminé:
La décontamination de l'air est malheureusement en retard par rapport
aux efforts qui ont été mis dans la décontamination des sols
ou de l'eau. Pourquoi? Tout simplement parce qu'il est tellement facile d'oublier
un problème que l'on ne voit pas! Les méthodes biologiques en sont
donc à leur tout début, mais les performances des premiers biofiltres
sont très encourageantes. Ils sont actuellement testés sur des vapeurs
toxiques et sur certains composés volatils qui sont à la source
d'odeur problématique (porcherie, ateliers de peinture, etc.). Le
Département de génie chimique de l'Université de Sherbrooke
compte une équipe de chercheurs très avant-gardiste dans ce domaine.
Livres
MEUNIER, Pierre. Droit de l'Environnement, Lois et Règlements, Cowansville, Éditions Yvon Blais inc.,1993, 439 p.
SAMSON, Réjean. Biorestauration des sites contaminés - Cahier technique, Sainte-Foy, Centre Québécois de valorisation de la biomasse (CQVB), 1994, 16 p.
SCRIBAN, Rémi. Biotechnologie, Paris, Éd. Technique et Documentation - Lavoisier, 1993, 910 p.
RAMADE, François. Élément d'écologie appliquée - Action de l'homme sur la biosphère, Paris, Édiscience International, 5e édition, 1995, 631 p.
Revues
GAGNÉ, Stéphane. «Les applications des biotechnologies environnementales», Envirotech, vol. 3, avril 1996, pp. 15-17.
BORDE, Valérie. «La nouvelle arme de la dépollution», Supplément au magazine Québec Science, automne 1997, pp. 37-41.
DE SMET, Michel. «Biotechnologies», Dossier spécial, Les Affaires, 11 avril 1998, pp. 39-57.
EN COLLABORATION, La biotechnologie aujourd'hui, Vidéo et guide accompagnateur, MICST, 1996, Distribué par Périodica-Vidéo 1-800-361-1431
Documents dans W3
Biopro. (Page consultée le 5 mai 1998). Centre de recherche en génie des procédés de l'environnement et des biotechnologies, [En ligne]. Adresse URL: http://www.biopro.polymtl.ca/Biopro/Francais/711actif.htm
Institut de Recherche en Biotechnologie (CNRC). (Page consultée le 5 mai 1998). Le Secteur des biotechnologies environnementales, [En ligne]. Adresse URL: http://www.bri.nrc.ca/environ/sbef.htm
Québec Science. (Page consultée le 5 mai 1998). Les Grands Dossiers - La biotechnologie, [En ligne]. Adresse URL: http://www.cybersciences.com
Ministère de l'Environnement et de la Faune du Québec. (Page consultée le 5 mai 1998). Environnement, [En ligne]. Adresse URL: http://www.menv.gouv.qc.ca/
Régie de l'assainissement des eaux de la région sherbrookoise. (Page consultée le 5 mai 1998). Chaîne d'assainissement, [En ligne]. Adresse URL: http://www.raers.qc.ca/technique/frames/chaine.html
Activité pédagogique : La biotechnologie en action
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