III. LA DENITRIFICATION
BIOLOGIQUE
1. Définition
Il s'agit d'un procédé biologique qui consiste
à la réduction du nitrate en azote gazeux
via la formation des composés intermédiaires tels
que le nitrite, l'oxyde nitrique et l'oxyde
nitreux en conditions anoxies.
La dénitrification est d'une grande importance
écologique, puisqu'il s'agit de la voie
majeure de la perte d'azote fixé dans l'environnement.
Elle occupe donc une place importante
dans le bilan de l'écosystème à
l'échelle globale. La dénitrification est aussi un mode
respiratoire qui permet aux bactéries anaérobies
facultatives de continuer à minéraliser du
carbone organique en l'absence d'oxygène
moléculaire. Dans cette respiration, les oxydes
d'azote sont réduits depuis la forme nitrate jusqu'aux
formes gazeuses de l'azote : N2, NO2, NO,
via le nitrite. Les bactéries dénitrifiantes
influencent donc à la fois le cycle du carbone et celui
de l'azote, et leur impact varient en fonction de la tension
locale en oxygène.
2. Métabolisme dénitrifiant
La dénitrification est un processus biologique au cours
duquel les micro-organismes
impliqués utilisent les formes oxydées de l'azote
comme accepteur finaux d'électrons dans
leur chaîne respiratoire, conduisant ainsi à la
réduction du nitrate en azote gazeux via la
formation de composés intermédiaires qui sont le
nitrite, l'oxyde nitrique et l'oxyde nitreux
(ou protoxyde d'azote). Comme illustre la figure suivante cette
réaction est catalysée par
différentes enzymes spécifiques appelées `
réductase'.
Figure 4 : Réaction de la
dénitrification
Chaque étape est catalysée par une enzyme
particulière : nitrate réductase (NAR),
nitrite réductase (NIR), oxyde nitrique réductase
(NOR) et enfin oxyde nitreux réductase
(N2OR). Les micro-organismes dénitrifiants ont besoin
d'une source de carbone externe pour
la biosynthèse et pour la génération
d'énergie (Dinçer et Kargi 2000). Cette
présence
nécessaire d'un donneur d'électrons peut se
traduire dans les procédés conventionnels de
dénitrification par un apport coûteux de
matière carbonée.
3. Types de DenitrifiCatiOn
Deux types des bactéries dénitrifiantes
doivent être distingués : Les Bactéries
dénitrifiantes Hétérotrophe :
Les bactéries dénitrifiantes
Hétérotrophe sont des micro-organismes
aérobies-
anérobie facultatives capables de réduire le
nitrate et le nitrite en azote gazeux dans des
conditions anaérobies. La particularité de ces
micro-organismes réside dans leur faculté à
utiliser soit l'oxygène, soit les formes oxydées
de l'azote comme accepteur final d'électrons
dans la chaîne respiratoire. Ces bactéries sont
donc dites : aérobie-anoxie facultatives. Ces
micro-organismes utilisent ainsi du carbone d'origine organique
comme source de carbone
(Robertson et Kuenen 1990).
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Les Bactéries dénitrifiantes Autotrophe
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Les Bactéries dénitrifiantes
Autotrophe sont des micro-organismes capables de
réduire les formes oxydées de l'azote, en utilisant
du dioxyde de carbone ou des
bicarbonates. Les bactéries du genre Paracoccus
ou encore Thiobacillus, utilisent
respectivement le dihydrogène et des composés
sulfurés réduits comme donneurs
d'électrons.
Il existe donc une très grande diversité de genres
bactériens capables de réaliser la
dénitrification. Mais dans cette étude, seules
seront considérées les bactéries
hétérotrophes aérobie-anaérobie
facultatives .
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