Dégradation microbienne du toluène en conditions sulfato-réductrices et influence du fer sur le processus

La dégradation du toluène s'est produite de manière concomitante avec la réduction des sulfates dans des microcosmes anaérobies inoculés avec du sol de subsurface contaminé provenant d'un site de stockage de carburant d'aviation près de la Patuxent River (Md.). Des résultats similaires ont été obtenus pour des cultures d'enrichissement dans lesquelles le toluène était la seule source de carbone. Plusieurs éléments de preuve suggèrent que la dégradation du toluène était directement couplée à la réduction des sulfates dans les microcosmes et les cultures d'enrichissement de la Patuxent River : (i) les deux processus étaient synchrones et fortement corrélés, (ii) les rapports stœchiométriques observés de moles de sulfate consommées par mole de toluène consommée étaient cohérents avec le rapport théorique pour l'oxydation du toluène en CO2 couplée à la réduction du sulfate en sulfure d'hydrogène, et (iii) la dégradation du toluène a cessé lorsque le sulfate a été épuisé, et inversement, la réduction du sulfate a cessé lorsque le toluène a été épuisé. La minéralisation du toluène a été confirmée dans des expériences avec du ring-U-14Ctoluene. L'ajout de concentrations millimolaires de Fe(OH)3 amorphe aux microcosmes et aux cultures d'enrichissement de la Patuxent River a soit grandement facilité le début de la dégradation du toluène, soit accéléré sa vitesse une fois la dégradation amorcée. Dans les microcosmes et les cultures d'enrichissement amendés en fer, la réduction du fer ferrique s'est déroulée simultanément à la dégradation du toluène et à la réduction des sulfates. Les données stœchiométriques et d'autres observations indiquent que la réduction du fer ferrique n'était pas directement couplée à l'oxydation du toluène mais constituait une réaction secondaire, probablement abiotique, entre le fer ferrique et le sulfure d'hydrogène biogène.