Efficiency of AZ compound as a bio-desalination and a bio- treatment of saline wastewater and applied for irrigation

L'eau trop salée pour être bue ou pour cultiver des récoltes est un problème croissant dans de nombreuses parties du monde. Lorsque les eaux usées provenant des foyers et des usines se mélangent au sel, elles deviennent une soupe toxique qui ne peut pas être facilement nettoyée par les méthodes traditionnelles. Le défi est double : l'eau contient des niveaux élevés de sels dissous qui tuent les plantes, et elle est chargée de déchets organiques et de métaux lourds qui empoisonnent le sol. Les scientifiques cherchent depuis longtemps des moyens d'utiliser la nature elle-même pour résoudre ce problème, en se tournant vers des micro-organismes capables de consommer les déchets ou de survivre dans des conditions salines. L'objectif est de trouver une méthode biologique capable d'extraire le sel de cette eau tout en la purifiant simultanément de ses polluants nocifs, transformant ainsi un déchet en une ressource pour l'agriculture.

Dans une étude récente, un chercheur de l'Université d'Al-Azhar en Égypte a testé un mélange biologique spécifique appelé composé AZ pour voir s'il pouvait accomplir cette double tâche. Le composé AZ est un mélange de différents types de bactéries, cultivées en laboratoire et mélangées pour créer une équipe de nettoyage puissante. Le chercheur a prélevé des échantillons d'eaux usées hautement salines, qui avaient été collectées dans une station de recherche à Ras-sudr, et les a placés dans un réacteur contrôlé. Ce réacteur était maintenu à une température chaude et constante et alimenté en air, imitant un environnement naturel où les bactéries pourraient prospérer. L'équipe a ajouté le mélange bactérien à l'eau salée et a observé ce qui se passait sur une période de deux jours, en prélevant des échantillons à intervalles réguliers pour mesurer les changements.

Les résultats ont montré que les bactéries ont fonctionné rapidement et efficacement. En vingt-quatre heures, le composé AZ avait réduit la quantité de solides dissous totaux — la mesure de tout le sel et des minéraux présents dans l'eau — de près de soixante-dix pour cent. L'eau présentait initialement une teneur en sel très élevée de plus de vingt et un mille parties par million et est descendue à un peu plus de six mille parties par million. Il s'agissait d'une baisse significative, transformant une eau bien trop salée pour la plupart des usages en quelque chose de beaucoup plus proche d'une eau utilisable. Parallèlement, les bactéries ont nettoyé l'eau de ses déchets organiques. Elles ont éliminé plus de quatre-vingts pour cent de la demande biologique en oxygène et de la demande chimique en oxygène, qui sont des mesures standards de la pollution de l'eau. Elles ont également éliminé la quasi-totalité du phosphate et une grande partie de l'azote ammoniacal, qui sont des nutriments pouvant provoquer des proliférations d'algues nocives si ils sont rejetés dans l'environnement.

Au-delà du simple nettoyage de l'eau, le composé AZ a agi comme un filtre pour les métaux lourds. L'étude a révélé que les bactéries ont éliminé des quantités significatives d'éléments toxiques tels que l'aluminium, le fer, le manganèse, le bore, le vanadium et le zinc. Par exemple, le traitement a éliminé plus de quatre-vingts pour cent de l'aluminium et du vanadium, et plus de soixante-dix pour cent du fer. Le processus n'a pas modifié l'acidité de l'eau, qui est restée stable tout au long de l'expérience. Cela suggère que les bactéries ne se contentaient pas de masquer le problème, mais qu'elles décomposaient ou absorbaient activement les contaminants sans créer de nouveaux déséquilibres chimiques.

Pour vérifier si cette eau nettoyée était réellement sûre et utile pour l'agriculture, le chercheur a mené une seconde expérience utilisant des plants de riz. Le riz est une culture sensible au sel, et la variété spécifique utilisée dans l'étude, connue sous le nom de Giza 179, est réputée pour sa capacité à tolérer une certaine sécheresse et salinité. Le chercheur a fait pousser le riz dans des pots à l'intérieur d'une serre, en divisant les plants en trois groupes. Un groupe a été arrosé avec de l'eau du robinet fraîche, un autre avec les eaux usées salées non traitées, et le troisième avec l'eau traitée par le composé AZ. Les plants arrosés avec les eaux usées salées non traitées n'ont montré aucune croissance et ont produit un rendement nul. En revanche, les plants de riz arrosés avec l'eau traitée ont poussé vigoureusement. Ils ont atteint une hauteur de près de cinquante-huit centimètres, ont produit trente épis de grains et ont développé des racines et des tiges saines. Bien qu'ils ne soient pas aussi grands que les plants arrosés avec l'eau fraîche du robinet, ils étaient bien supérieurs aux plants qui n'avaient reçu aucun traitement.

L'étude conclut que le composé AZ est une méthode viable pour transformer les eaux usées salines en une ressource pour l'irrigation. En utilisant un mélange de bactéries, l'eau peut être dessalée et nettoyée de ses déchets organiques et de ses métaux lourds en un seul processus. Il a été démontré que l'eau traitée permettait la croissance du riz, une culture vivrière majeure, dans des conditions de serre. Cela suggère qu'une telle approche biologique pourrait offrir une solution pratique pour les régions où l'eau douce est rare et les eaux usées salines abondantes, à condition que la méthode puisse être mise à l'échelle et testée en plein champ. La recherche souligne que les travailleurs microscopiques de la nature peuvent être exploités pour résoudre des problèmes environnementaux complexes, transformant un flux de déchets dangereux en une eau capable d'aider à nourrir une population.