Désinfection des rejets de stations d'épuration par l'acide performique et suivi des communautés microbiennes du milieu récepteur en agglomération parisienne

Les travaux de cette thèse se sont inscrits dans deux projets de recherche : MeSeine Innovation, piloté par la Direction Innovation du SIAAP, et NOROVIRUS porté par le SMBT. Les objectifs étaient de caractériser les communautés microbiennes de la Seine de l’amont à l’aval de l’agglomération parisienne afin d’établir un état de référence de ces communautés avant la mise en place de la désinfection à l’acide performique (PFA) des rejets de la station d’épuration (STEP) de Seine Valenton et de regarder les effets potentiels de rejets de STEP traités au PFA sur les communautés microbiennes du milieu récepteur. Deux approches ont été suivies : l’une en microcosme (conditions opératoires contrôlées), l’autre in situ (sur la lagune recevant les rejets traités au PFA de la STEP de Mèze (34)). L’étude des variabilités spatiales et temporelles des communautés microbiennes de la Seine a mis en évidence les principaux phyla suivants : Proteobacteria, Actinobacteriota, Firmicutes et Bacteroidota. De plus, il est ressorti de nos observations une forte variabilité temporelle et une faible variabilité spatiale de la structure de la communauté bactérienne. Une base de données de référence sur la diversité microbienne de la Seine pour l’agglomération parisienne avant la mise en œuvre de la désinfection au PFA a été établie. Certains genres bactériens présents dans le rejet de la STEP Seine centre ont montré une sensibilité au PFA, notamment Flavobacterium, Pedobacter, Massilia, Exiguobacterium et Sphingorhabdus, alors que d'autres ont résisté au PFA Acinetobacter, Leucobacter, Thiothrix, Paracoccus, Cloacibacterium et Hydrogenophaga au regard de leur structure membranaire Gram positive ou Gram négative. Nos résultats ont souligné l'efficacité du PFA dans la réduction de l'abondance microbienne et la modification des communautés bactériennes à de faibles concentrations et à des temps de contact courts, à savoir un CT (concentration x temps) de 8 mg/l•min. Les résultats obtenus sur la lagune de Thau ont montré une stabilité de l’abondance bactérienne dans ses sédiments pendant ou en l’absence de traitement au PFA. Des variations ont été observées dans la colonne d’eau, notamment après la fin du traitement au PFA. Ces variations semblaient être plus influencées par des facteurs environnementaux tels que la température et la pluviométrie que par l’action du PFA lui-même. Ces travaux soulignent donc l'importance des facteurs environnementaux comme la température dans la dynamique des communautés bactériennes, ainsi que la variabilité de la réponse des différentes communautés à un traitement spécifique comme celui à l'acide performique.