Biogenèse d'hydroxysels mixtes Fe(II-III) de type rouille verte en culture de Shewanella putrefaciens

par Georges Ona-Nguema

Thèse de doctorat en Pharmacie. Chimie et microbiologie de l'eau

Sous la direction de Jean-Claude Block.

Soutenue en 2003

à Nancy 1 , en partenariat avec Université de Nancy I. UFR Sciences pharmaceutiques et biologiques (autre partenaire) .


  • Résumé

    Les rouilles vertes sont des oxydes de fer à valence mixte Fe(II-III) dont l'existence formelle dans l'environnement naturel, bien que suspectée depuis longtemps, n'a été mise en évidence que depuis quelques années. Considérés comme étant au coeur des phénomènes de corrosion aqueuse du fer et des réactions d'oxydoréduction des espèces du fer dans les milieux anaérobies, ajouté au fait qu'ils présentent une forte réactivité vis-à-vis de nombreux polluants, l'étude de tels composés présente un intérêt majeur. Les mécanismes de formation des rouilles vertes dans l'environnement restent inconnus. Les microorganismes sont fortement suspectés d'être à l' origine de l' occurrence de ce minéral. Pour le montrer, nous avons cherché à produire des rouilles vertes au cours d'une culture microbienne et à mettre en évidence le rôle de certains paramètres physiques, chimiques et biologiques sur la formation de ces minéraux. Shewanella putrefaciens a été choisie comme modèle microbien afin de produire des rouilles vertes. Cette bactérie a l'avantage d'être facile à cultiver et fait partie des microorganismes rencontrés dans les environnements réducteurs tout en ayant la capacité à réduire les formes solides du Fe(III) (FeOOH et Fe2O3). La nature des phases présentes dans les cultures bactériennes a été identifiée sans ambigui͏̈té à l'aide de méthodes d'investigation du solide comme la diffraction par rayons X, la spectroscopie infrarouge par réflexion diffuse ou la spectrométrie Mossbauer. Ainsi, les rouilles vertes carbonatée ou sulfatée ont été obtenues au cours de la réduction bactérienne de la lépidocrocite y-FeOOH dans des conditions définies. Jusqu'à 90% du fer présent peut ainsi se trouver sous forme de rouille verte. Le rapport Fe(II)/Fe(III) varie de 1 à 2 pour la rouille verte carbonatée, la formule générale attribuée à cette rouille verte s'écrit alors : [FeII(1-x)FeIIIx(OH)2]x+. [(x/2)CO32-yH2O]x-, avec y >= [1-(3/2)x]. Selon l'activité microbienne, l'oxyhydroxyde ferrique de départ peut donner lieu soit à de la rouille verte, soit à de la magnétite. En particulier, les concentrations relatives en accepteur d'électrons (Iépidocrocite) et la cinétique de production de Fe(II) sont les facteurs essentiels qui gouvernent ces formations. La nature des espèces en solution et celle de l' oxyde ferrique de départ sont également des paramètres qui conditionnent la nature du minéral obtenu. En conclusion, ce travail permet de confirmer que l'activité microbienne ferriréductrice conduit à la formation de rouilles vertes sulfatée ou carbonatée à partir de formes cristallisées du Fe(III). Les microorganismes contribuent donc bien à la présence de ces minéraux dans les environnements anoxiques. Par ailleurs, l' activité biologique peut affecter directement la nature des minéraux ferreux-ferriques en modulant la cinétique de production de Fe(II).


  • Pas de résumé disponible.

Consulter en bibliothèque

La version de soutenance existe sous forme papier

Informations

  • Détails : 159 p.
  • Notes : Publication autorisée par le jury
  • Annexes : Bibliogr. p. 153-159

Où se trouve cette thèse ?

  • Bibliothèque : Université de Lorraine (Vandoeuvre-lès-Nancy, Meurthe-et-Moselle). Direction de la Documentation et de l'Edition - BU Santé.
  • Disponible pour le PEB
  • Cote : T/D/PH/N/2003/9
Voir dans le Sudoc, catalogue collectif des bibliothèques de l'enseignement supérieur et de la recherche.