Contribution de la fraction minérale des eaux au développement et à la structure des biofilms : apport des méthodes microscopiques et spectroscopiques

Les parois internes des reseaux et circuits en milieu urbain ou industriel sont rapidement colonisees par des bacteries entrainant ainsi de maniere recurrente une degradation de la qualite des eaux circulantes et de problemes de contamination bacteriologique. Or, la mise au point de strategies de desinfection efficaces necessite une meilleure comprehension des biofilms. Les objectifs de ce travail etaient de caracteriser la composition des biofilms, plus particulierement la fraction minerale, et d'etudier les etapes principales du developpement des biomasses fixees en portant une attention particuliere au role des mineraux des les premiers instants de la formation. Les resultats obtenus au cours de ce travail n'ont ete possibles que par l'utilisation combinee de techniques spectroscopiques (spectrometrie de photoelectrons, spectroscopie infrarouge, microspectrometrie Raman) et microscopiques (microscopie confocale a balayage laser, microscopie electronique a balayage) et par l'alternance d'analyses de surface et d'analyses globales. La composition minerale des biofilms d'eau naturelle peut atteindre des proportions importantes, comme dans le biofilm du Clain ou le calcium, presque en totalite sous forme de calcite represente 80% de la masse elementaire totale. Les principaux mineraux sont la calcite, des oxydes et oxy-hydroxydes de fer, de manganese et d'aluminium, ainsi que des silicates. La mineralisation est essentiellement due a une precipitation in situ et a une croissance au sein de la matrice organique ou en surface de l'amas (carbonates, oxydes metalliques), mais peut egalement dependre de mecanismes de depot, particulierement importants pour les silicates. Les mineraux sont presents des les premiers instants de la formation du biofilm (1 heure), le plus souvent associes a la matrice organique. Les concentrations analysees dans les biofilms ne presentent pas de relation apparente avec celles detectees dans les eaux, l'incorporation des mineraux dans la matrice dependant plutot des conditions physico-chimiques regnant aux interfaces biofilm/solution ou encore de la presence de microorganismes. Le developpement de procedures specifiques destinees a reduire la phase minerale devrait etre d'un effet benefique pour l'elimination des biofilms et la maitrise des risques bacteriologiques associes.