Traitement de sol pollué par les hydrocarbures pétroliers par biostumilation (biochar _biosurfactant)

Abstract

Cette étude a évalué l’efficacité d’une stratégie de biostimulation et bio augmentation fondée sur l’action synergique du biochar, des biosurfactants et des micro-organismes autochtones pour la remédiation des sols contaminés par les hydrocarbures pétroliers issus des régions de Hassi Messaoud et de Haoud Berkaoui et Rhourd Nouss (Illizi). Dans cette optique, les souches bactériennes et fongiques hydrocarbonoclastes isolées ont été immobilisées sur des biochars synthétisés à partir de feuilles de palmier dattier et de marc de café ; les résultats expérimentaux ont mis en évidence la supériorité du biochar de feuilles de palmier en termes de capacité de rétention microbienne, confirmant ainsi son aptitude en tant que support biologique optimal. En outre, le traitement appliqué a permis une réduction significative des métaux lourds. L’évaluation du taux de dégradation des hydrocarbures totaux pétroliers (HTP) a montré que le procédé basé sur le biochar immobilisé associé aux biosurfactants a obtenu le rendement épuratoire le plus élevé, atteignant 22,9 %, contre 17,6 % pour le traitement biologique reposant uniquement sur les micro-organismes. Parallèlement, une diminution de la biodisponibilité des métaux lourds a été observée après traitement, avec des taux de réduction atteignant 37,25 % pour le mercure (Hg), 8,70 % pour le chrome (Cr) et 7,84 % pour le plomb (Pb). L’ensemble de ces résultats met en évidence que la combinaison biochar–biosurfactants–micro-organismes autochtones constitue une approche biotechnologique efficace, écologique et durable pour la bioremédiation des sols contaminés par les hydrocarbures pétroliers.

This study evaluated the efficacy of a biostimulation and bioaugmentation strategy based on the synergistic action of biochar, biosurfactants, and indigenous microorganisms for the remediation of soils contaminated with petroleum hydrocarbons in the Hassi Messaoud, Haoud Berkaoui, and Rhourd Nouss (Illizi) regions. Hydrocarbonoclastic bacterial and fungal strains were immobilized on biochars synthesized from date palm leaves and coffee grounds. Experimental results demonstrated the superiority of date palm leaf biochar in terms of microbial retention capacity, confirming its suitability as an optimal biological support . Furthermore, the applied treatment enabled a significant reduction in heavy metal content. The evaluation of total petroleum hydrocarbon (TPH) degradation rates showed that the process utilizing immobilized biochar combined with biosurfactants achieved the highest purification yield, reaching 22.9%, compared to 17.6% for biological treatment using only microorganisms. Concurrently, a decrease in heavy metal bioavailability was observed posttreatment, with reduction rates reaching 37.25% for mercury (Hg), 8.70% for chromium (Cr), and 7.84% for lead (Pb). These findings indicate that the combination of biochar, biosurfactants, and indigenous microorganisms constitutes an effective, ecological, and sustainable biotechnological approach for the bioremediation of petroleum-contaminated soils .

قيّمت هذه الدراسة فعالية استراتيجية التحفيز الحيوي والتعزيز الحيوي القائمة على العمل التآزري للفحم الحيوي، والمواد الخافضة للتوتر السطحي الحيوية، والكائنات الدقيقة المحلية لمعالجة التربة الملوثة بالهيدروكربونات النفطية في مناطق حاسي مسعود، وحوض بركاوي، ورورد النص (إيليزي). في هذا السياق، تم تثبيت السلالات البكتيرية والفطرية المستهلكة للهيدروكربونات على فحم حيوي تم تصنيعه من سعف نخيل التمر وتفل القهوة؛ حيث أظهرت النتائج التجريبية تفوق فحم سعف النخيل من حيث قدرته على الاحتفاظ بالميكروبات، مما يؤكد صلاحيته كدعم بيولوجي مثالي. علاوة على ذلك، أدت المعالجة المطبقة إلى انخفاض كبير في تركيز المعادن الثقيلة. أظهر تقييم معدل تحلل إجمالي الهيدروكربونات النفطية أن العملية القائمة على الفحم الحيوي المثبت المرتبط بالمواد الخافضة للتوتر السطحي الحيوية حققت أعلى كفاءة تنقية، حيث بلغت 22.9%، مقابل 17.6% للمعالجة البيولوجية التي تعتمد فقط على الكائنات الدقيقة. بالتوازي مع ذلك، لوحظ انخفاض في التوافر الحيوي للمعادن الثقيلة بعد المعالجة، مع معدلات انخفاض بلغت 37.25% للزئبق، و8.70% للكروم، و7.84% للرصاص. تشير هذه النتائج مجتمعة إلى أن الجمع بين الفحم الحيوي، والمواد الخافضة للتوتر السطحي الحيوية، والكائنات الدقيقة المحلية يشكل نهجاً تكنولوجياً حيوياً فعالاً، وصديقاً للبيئة، ومستداماً لمعالجة التربة الملوثة بالهيدروكربونات النفطية