Des scientifiques de l’Université de Californie à Riverside ont identifié deux espèces de bactéries capables de dégrader un groupe tenace de polluants, connus sous le nom de «produits chimiques éternels» ou PFAS. Ces bactéries d’origine naturelle peuvent rompre les liaisons chimiques de ces polluants, les rendant inoffensifs et offrant une approche biologique rentable pour nettoyer les contaminants industriels.
Des chercheurs ont récemment découvert deux bactéries naturelles capables de décomposer les «produits chimiques éternels» chlorés, également connus sous le nom de PFAS.
Des scientifiques spécialisés en génie chimique et environnemental de l’Université de Californie à Riverside ont découvert deux types de bactéries dans le sol capables de décomposer une classe de «produits chimiques éternels» tenaces, donnant l’espoir d’un nettoyage biologique à faible coût des polluants industriels.
La professeure adjointe Yujie Men et son équipe du Bourns College of Engineering ont découvert que ces bactéries sont capables d’éradiquer un sous-groupe spécifique de substances per- et poly-fluoroalkyles, connues sous le nom de PFAS, en particulier celles qui contiennent un ou plusieurs atomes de chlore dans leur composition chimique. structure. Leurs conclusions ont été publiées dans la revue scientifique, Eau Naturelle.
Des produits chimiques nocifs pour la santé persistent dans l’environnement pendant des décennies ou bien plus longtemps en raison de leurs liaisons carbone-fluor inhabituellement fortes. Remarquablement, l’équipe de l’UCR a découvert que les bactéries clivent les liaisons chlore-carbone du polluant, ce qui déclenche une chaîne de réactions qui détruisent à jamais les structures chimiques, les rendant inoffensives.
Université de Californie, Riverside, professeur adjoint Yulie Men et étudiant diplômé Josen Jin. Crédit : photo UCR par Sizhuo Zhang
« Ce que nous avons découvert, c’est que les bactéries peuvent d’abord effectuer le clivage de la liaison carbone-chlore, générant des intermédiaires instables », a déclaré Men. « Et puis ces intermédiaires instables subissent une défluoration spontanée, qui est le clivage de la liaison carbone-fluor. »
Les PFAS chlorés sont un groupe important dans la famille chimique éternelle de milliers de composés. Ils comprennent une variété de fluides hydrauliques ininflammables utilisés dans l’industrie et des composés utilisés pour fabriquer des films chimiquement stables qui servent de barrières contre l’humidité dans diverses applications industrielles, d’emballage et électroniques.
Les deux bactéries espèces – Désulfovibrio aminophilus et Sporomusa sphaeroides – identifiés par le groupe Men’s sont d’origine naturelle et sont connus pour vivre dans les microbiomes souterrains où les eaux souterraines peuvent être contaminées par des PFAS. Pour des nettoyages accélérés, un nutriment peu coûteux, comme le méthanol, pourrait être injecté dans les eaux souterraines pour favoriser la croissance bactérienne. Cela augmenterait considérablement la présence des bactéries pour détruire les polluants plus efficacement, a déclaré Men. Si les bactéries ne sont pas déjà présentes, l’eau contaminée pourrait être inoculée avec l’une des espèces de bactéries.
Une image conceptuelle du processus de nettoyage biologique. Crédit : graphique UCR par Evan Fields
Men est l’auteur correspondant de l’article et Bosen Jin, un étudiant diplômé en génie chimique et environnemental de l’UCR, est l’auteur principal. Les autres co-auteurs de l’UCR sont le postdoc Jinyu Gao; l’ancien post-doctorant Huaqing Liu ; les anciens étudiants diplômés Shun Che et Yaochun Yu ; et professeur agrégé Jinyong Liu.
L’étude s’appuie sur des travaux antérieurs de Men, dans lesquels elle a démontré que les microbes peuvent décomposer une classe tenace de PFAS appelée acides carboxyliques fluorés.
Les microbes sont utilisés depuis longtemps pour le nettoyage biologique des déversements d’hydrocarbures et d’autres polluants industriels, y compris le solvant industriel trichloroéthylène ou TCE, que Men a étudié.
Mais ce que l’on sait sur l’utilisation de micro-organismes pour nettoyer les PFAS en est encore à ses balbutiements, a déclaré Men. Sa découverte est très prometteuse car les traitements biologiques, s’il existe des microbes mangeurs de polluants efficaces, sont généralement moins coûteux et plus respectueux de l’environnement que les traitements chimiques. Des microbes mangeurs de polluants peuvent également être injectés dans des endroits souterrains difficiles d’accès.
La dernière étude sur les PFAS des hommes intervient alors que l’Agence américaine de protection de l’environnement promulgue de nouvelles réglementations pour stimuler le nettoyage des sites d’eaux souterraines contaminées par les PFAS dans tout le pays, car ces produits chimiques ont été liés à une multitude d’effets néfastes sur la santé, notamment le cancer, les maladies rénales et les perturbations hormonales. .
L’étude a été financée par des subventions du programme de recherche et de développement environnementaux stratégiques du département américain de la Défense et de l’Institut national des sciences de la santé environnementale.
