Manuscrit_these_Mathieu _Cladiere_VF - LEESU

Chapitre I : Contexte bibliographiqueLes travaux de Lu et al. (2009), réalisés sur des sédiments, ont mis en évidence destemps de demi-vie des NPnEO dans ce milieu de 2,1 jours à 4,5 jours en milieu aérobie et de3,6 jours à 7,5 jours en milieu anaérobie. Chang et al. (2004 et 2008) révèlent que les 4-NP etNP 1 EO, produits de biodégradation des NPnEO, sont bien plus persistants dans les sédimentsavec des temps de demi-vie allant de 46,2 jours à 99,3 jours. Selon les temps de demi-vie deces composés, il est probable que le NP 1 EO et le 4-NP sont prédominants dans les sédimentsdu fait de leur production par biodégradation des NPnEO et de leur persistance dans cettematrice.Tableau I-10 : Constantes de biodégradation de nonylphénols éthoxylés dans différents milieuxMilieux Molécules Aérobie/anaérobieCtes cinétiques(j -1 )t 1/2 (j)RéférencesSédiment 4-NP Aérobie 0,039 - 0,139 17,9 - 5,0 (Chang et al. 2008)Sédiment NP 1EO Anaérobie 0,009 - 0,014 77,0 - 49,5 (Chang et al. 2004)Sédiment 4-NP Anaérobie 0,007- 0,015 99,3 - 46,2 (Chang et al. 2004)Sédiment NPnEO Anaérobie 0,093 - 0,194 7,5 - 3,6 (Lu et al. 2009)Sédiment NPnEO Aérobie 0,154 - 0,333 4,5 - 2,1 (Lu et al. 2009)Aqueux 1 NPnEO Aérobie 1,30 0,53 (Karahan et al. 2010)Aqueux 2 NPnEO Aérobie 1,13 0,63 (Karahan et al. 2010)Aqueux NPnEO Aérobie 1,66 0,41 (Jonkers et al. 2001)Estuaire 4-NP Aérobie 0,024 - 0,043 28,9 - 16,1 (Jonkers et al. 2005)1: Réalisé en réacteur avec microorganismes acclimatés à la présence de NPnEO2: Réalisé en réacteur avec microorganismes non-acclimatésIl est intéressant de souligner que ces études ont été réalisées en réacteur au laboratoire(avec ajout de substrat) et ne sont pas directement applicables dans un contexteenvironnemental. Des travaux sur des archives sédimentaires ont observé la persistance du4-NP sur plusieurs dizaines d’années soulignant une persistance bien plus importante (Ayraultet al. 2009; Isobe et al. 2001).Dans la colonne d’eau, la biodégradation des NPnEO semble bien plus rapide que dansles sédiments. Effectivement, selon les travaux de Jonkers et al. (2001) et Karahan et al.(2010), les temps de demi-vie de ces composés dans ce compartiment varient de 0,41 jours à0,63 jours soit 10 fois moins que dans les sédiments. Pour le 4-NP, Jonkers et al. (2005)trouvent des temps de demi-vie dans l’estuaire du Rhin plus élevés que pour les NPnEO etvariant de 16 jours à 29 jours soit environ 3 fois moins que dans les sédiments.In fine, ces travaux montrent que les NPnEO sont plus facilement biodégradés encondition aérobie qu’en condition anaérobie (Chang et al. 2004; Chang et al. 2008) et dans lacolonne d’eau que dans les sédiments (Lu et al. 2009; Karahan et al. 2010).3.2 Biodégradation du para-nonylphénolDans les premières études concernant la biodégradation des NPnEO, le 4-NP étaitconsidéré comme le produit final de biodégradation (Ahel et al. 1994a). Toutefois, des étudesplus récentes ont montré que le 4-NP était également biodégradable dans l’environnement(Gabriel et al. 2005; Corvini et al. 2006). Gabriel et al. (2005) observent la capacité deSphingomonas xenophaga Bayram (isolée depuis des bassins de boues activées) à réaliser unclivage entre le cycle phénol et la chaîne alkyle permettant la libération d’un alcoolgénéralement ramifié. Gabriel et al. (2008) ont mis en évidence tous les mécanismes debiotransformation du 4-NP par Sphingomonas xenophaga Bayram (Figure I-11).D’après la Figure I-11, il existe deux voies de biotransformation du 4-NP selon lasubstitution du carbone en α du cycle. Dans le cas A, la chaîne alkyle possède un carbone43