Use of a passive bioreactor to reduce water-borne plant pathogens, nitrate, and sulfate in greenhouse effluent.

Gruyer, N., Dorais, M., Alsanius, B.W., et Zagury, G.J. (2013). « Use of a passive bioreactor to reduce water-borne plant pathogens, nitrate, and sulfate in greenhouse effluent. », Journal of Environmental Science and Health, Part A: Toxic - Hazardous Substances & Environmental Engineering, 48(13), p. 1740-1747. doi : 10.1080/10934529.2013.815569  Accès au texte intégral (en anglais seulement)

Résumé

Dans la présente étude, nous voulions évaluer l’utilisation de bioréacteurs passifs pour réduire la quantité de phytopathogènes d’origine hydrique (Pythium ultimum et Fusarium oxysporum) ainsi que la charge en éléments nutritifs (NO3- et SO42-) dans les effluents de serre. Nous avons utilisé des bioréacteurs passifs stérilisés et non stérilisés remplis d’un mélange réactif de matière organique carbonée, à raison de trois répétitions. Après une période de démarrage de 2 semaines (bioréacteur stérilisé) ou de 5 semaines (bioréacteur non stérilisé), les bioréacteurs ont reçu pendant 14 semaines un effluent de serre commercial reconstitué composé de 500 mg L-1 de SO42- et de 300 mg L-1 de NO3- et ils ont été inoculés à trois reprises avec P. ultimum et F. oxysporum (106 UFC mL-1). L’efficacité de l’élimination des phytopathogènes d’origine hydrique et du nitrate a atteint 99,9 % pour les bioréacteurs stérilisés et non stérilisés. Cependant, pour les bioréacteurs non stérilisés, l’efficacité de réduction de la charge en SO42- a baissé brusquement, passant de 89 % à 29 % après 2 semaines d’apport de NO3-. Même si l’efficacité d’élimination du SO42- pour les bioréacteurs stérilisés ne s’est pas rétablie après 4 semaines d’apport de NO3-, le bioréacteur non stérilisé a presque atteint un niveau d’élimination du SO42- similaire après 4 semaines d’apport de NO3-, comparativement à l’affluent chargé uniquement de SO42-, où il n’y avait pas de compétition pour la source d’hydrates de carbone entre le processus de dénitrification et l’activité des bactéries réductrices de sulfate. Les différences de performance entre les bioréacteurs stérilisés et non stérilisés montrent clairement l’importance prédominante des bactéries réductrices de sulfate. Par conséquent, lorsque les bactéries réductrices de sulfate atteignent leur activité optimale, les bioréacteurs passifs pourraient constituer une méthode de traitement peu coûteuse nécessitant peu d’entretien pour les effluents de serre en vue du recyclage des eaux usées et de l’élimination de l’écoulement des éléments nutritifs, ce qui a d’importants effets sur l’environnement.

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