La biodégradation des polluants est le processus naturel de décomposition des contaminants par l'action des micro-organismes et des végétaux.
Les activités humaines rejettent parfois des contaminants dans l'environnement. Puisqu'il est souvent impossible de simplement retirer l'eau ou les sols contaminés pour dépolluer un milieu, des solutions biotechnologiques ont été développées afin de permettre la décontamination. Certains polluants peuvent être dégradés, transformés ou accumulés par des micro-organismes ainsi que par certains végétaux. Cette capacité naturelle qu'ont certaines espèces de se nourrir des contaminants en les dégradant permet de remédier à de nombreux problèmes environnementaux. Deux technologies de décontamination environnementales ont été élaborées : la biorestauration et la phytoremédiation.
La biorestauration consiste à utiliser des micro-organismes (bactéries et champignons) pour dépolluer les sols et les eaux contaminés.
De nombreuses espèces de bactéries et de champignons sont capables de décomposer divers contaminants organiques comme des hydrocarbures, des pesticides, des solvants ou des matières plastiques. D'autres peuvent extraire du milieu des polluants inorganiques comme les métaux lourds (mercure, plomb, etc.). Ces contaminants sont alors accumulés dans l'organisme ou encore transformés en matière inoffensive pour l'environnement, comme le dioxyde de carbone et l'eau.
Les populations de ces micro-organismes sont généralement trop petites pour assurer une dégradation rapide et efficace des contaminants et ainsi éviter leur propagation dans l'environnement. On a donc recours à deux procédés afin d'accroître l'efficacité de la décontamination.
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La biostimulation consiste à favoriser la croissance et l'activité des bactéries déjà présentes dans le milieu. Pour ce faire, on peut ajouter des substances nutritives ou du dioxygène nécessaires à leur développement. On peut aussi remuer le sol pour y faire circuler l'air, l'humidifier et y ajouter des engrais afin de stimuler la prolifération bactérienne.
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La bioaugmentation consiste à introduire dans le milieu des micro-organismes capables de dégrader un type précis de polluant. Ces bactéries peuvent avoir été modifiées génétiquement dans le but d'augmenter leur efficacité de dépollution en conditions naturelles. Sinon, on peut transporter la matière contaminée dans un site procurant les conditions optimales de croissance pour les bactéries.
Ajout d'engrais pour accroître l'activité bactérienne (biostimulation) afin de dégrader le pétrole déversé accidentellement lors du naufrage de l'Exxon Valdez
La phytoremédiation utilise des plantes ou des algues pour éliminer les contaminants d'un milieu.
De nombreuses plantes sont capables d'absorber des contaminants présents dans leur milieu. Certaines dégradent ces contaminants, mais la majorité les accumulent dans leurs feuilles, leur tige et leurs racines. Les racines des plantes limitent ainsi le déplacement des métaux lourds vers les eaux souterraines. Parmi les plantes qui possèdent cette capacité, on trouve le chou, la citrouille, le tournesol, certaines fougères et des arbres comme les peupliers et les saules.
La phytoremédiation est une technique avantageuse puisqu'elle est naturelle et peu coûteuse. Aussi, elle favorise le reboisement et contribue à maintenir la stabilité des sols. L'efficacité de cette technique dépend du type de sol à décontaminer, des contaminants et de leur concentration ainsi que de la profondeur atteinte par les racines des plantes. On l'utilise souvent pour dépolluer des sites industriels, agricoles ou militaires. À la suite de l'application de cette technique, il est important de disposer des plantes de façon sécuritaire afin qu'elles ne soient pas consommées puisqu'elles contiennent des concentrations élevées de contaminants toxiques.
