Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) sont des polluants trs peu ractifs et cancrignes retrouvs dans les eaux de rejet des raffineries. Les traitements actuellement appliqus en raffineries permettent de rejeter dans l'environnement des eaux ne contenant que des traces de HAP. Nanmoins, une nouvelle directive cadre europenne sur l'eau veut que d'ici 2015 cette teneur soit divise par 100. Pour parvenir  cet objectif, les biotechnologies enzymatiques, de part leur efficacit et leur faible impact sur l'environnement, sont trs prometteuses. Au cours de cette thse, l'activit de type peroxydase de l'hmoglobine bovine (Hb) vis--vis de l'oxydation des HAP a t tudie. Aprs une optimisation du procd et une tude des mcanismes catalytiques, la protine a t immobilise sur des silices msoporeuses afin d'obtenir un biomatriau efficace pouvant tre utilis en industrie. Pour terminer, l'hmoglobine a t co-encapsule avec la glucose oxydase afin de produire in situ le peroxyde d'hydrogne  partir du glucose et de O2 dissout dans le milieu. Dans le meilleur des cas plus de 80 % des polluants ont pu tre limins.