Typologie et activité des populations microbiennes nitrifiantes issues des procédés de traitement biologique des effluents agricoles et industriels

Abstract

Ces travaux concernent la caractérisation des communautés microbiennes nitrifiantes de dix-neuf procédés de traitement des eaux usées urbaines et agroalimentaires. Les boues activées ont été analysées pour déterminer leurs activités maximales de nitritation et nitratation par respirométrie liquide. Tandis que les boues activées des STEP urbaines et d élevage présentent une activite semblable au sein de chaque groupe, les autres stations ont des activités très variables. La diversité et la quantité des communautés nitritantes et nitratantes ont été étudiées par T-RFLP et par PCR quantitative en temps réel. Entre les sites étudiés des différences de structure des communautés sont montrées. La biomasse nitritante est pour toutes les boues activées composée de bactéries et d archées, mais avec des différences de ratio entre les stations. La majorité des boues présente une communauté de bactéries nitritantes dominée par le genre Nitrosomonas. Les quelques stations présentant une dominance de Nitrosospira ont des activités de nitritation et de nitratation nulles ou très faibles. Cette corrélation entre la présence de Nitrosospira et un problème dans l activité potentielle de nitrification pourrait être vérifiée sur site afin de détecter rapidement des dysfonctionnements dans le traitement de l azote. Cette analyse montre également que la moitié des stations de cette étude présente une population nitrite-oxydante composée de Nitrospira et de Nitrobacter. Parmi toutes ces populations quantifiées, seul le nombre de bactéries nitritantes est corrélé à l'activité de nitrification. Les bactéries nitritantes représentent par conséquent la communauté responsable de la nitritation.This work describes the characterization of the nitrifying microbial community of nineteen treatment plants treating municipal or industrial food processing wastewaters. Activated sludges were analyzed for their maximal activities of nitritation and nitratation by liquid respirometry. While the activated sludge from municipal and livestock WWTPs exhibit similar activities within each group, the other treatment plants have very different activities. The diversity and quantity of nitrite and nitrate oxidizing communities were studied by T-RFLP and real-time quantitative PCR. Between the sites studied, differences in community structure are shown. The nitrite oxidizing biomass is, for all activated sludges, composed of bacteria and archaea, but with different ratios from one plant to another. The majority of the sludges shows a community of nitrite oxidizing bacteria dominated by the genus Nitrosomonas. The few stations with a dominance of Nitrosospira have activities of nitrite and nitrate oxidation close to zero or very low. This correlation between the presence of Nitrosospira and a potential problem in nitrification activity should be verified on site to quickly detect problems in the treatment of nitrogen. This analysis also shows that half of the stations of this study present a community of nitrite-oxidizing bacteria composed of Nitrospira and Nitrobacter. Among all the quantified populations, only the number of nitrite oxidizing bacteria correlates with the activity of nitrification. These bacteria therefore represent the community responsible for nitrification.RENNES1-BU Sciences Philo (352382102) / SudocSudocFranceF