Analyse de substances prioritaires et emergentes dans les eaux

L’influence des matières en suspension (MES) sur le dosage d’une sélection d’organoétains (OTC), de composés perfluorés et de chloroalcanes à chaines courtes (SCCP) dans les eaux de rejet a été évaluée. La répartition de ces substances entre les phases particulaire et dissoute a également été étudiée.

Cette problématique s’intègre dans le cadre de l’étude de la compatibilité des méthodes d’analyse  des  substances  organiques  en  accord  avec  les  exigences  des  programmes  de surveillance de la DCE1.

Les études ont été menées à une concentration unique et testées sur 3 différents types d’eaux de sortie de STEP : soit en l’état (3,7 mg/L de MES), soit reconstituées à 30 et 300 mg/L de MES avec des boues de STEP.

En termes de partition, les OTC sont très majoritairement adsorbés sur la fraction particulaire et pratiquement exclusivement concentrés dans celle-ci pour des taux de MES à environ 300 mg/L.

L’étude de l’influence des matières en suspension sur l’analyse des OTC a montré que la méthode analytique employée, la fiche méthode Aquaref MA-33, devra cependant être adaptée pour permettre la mesure de ces composés dans des eaux résiduaires brutes. La formation d’émulsions, la présence de composés interférents qui peuvent perturber l’étape de dérivation, l’utilisation d‘étalons internes non marqués, donc partiellement représentatifs des composés étudiés, contribuent à une sous estimation de la concentration mesurée.

La filtration des eaux avant extraction et l’analyse séparée de la fraction dissoute et particulaire permet  d’obtenir  de  meilleur  résultat  notamment  pour  les  composés  di-  ou  tri-alkylés. Cependant pour les composés monosubstitués, un fort taux de MES empêche une dérivation correcte et donc une extraction quantitative de ces composés. La quantité de réactif de dérivation devrait être ainsi augmentée pour limiter   l’influence des interférents et les compétitions lors de la dérivation. La prise d’essai pourrait être également réduite (à 100 mL au lieu d’1 L) mais cela augmenterait les limites de quantification accessibles.

Pour les composés perfluorés, la méthode utilisée pour cette étude, méthode Aquaref MA-09, apparait adaptée dans des eaux résiduaires brutes. Des rendements d’extraction proches de 100% ont ainsi été obtenus pour toutes les matrices analysées lorsque les quantifications sont effectuées par étalonnage interne avec des composés isotopiquement marqués. L’analyse des fractions séparées a démontré que le PFOA est principalement retrouvé dans la fraction dissoute (15-28 % sur la fraction particulaire).

Entre 32 et 65 %  du PFOS est généralement fixé sur la  fraction particulaire. La méthode employée pour la mesure sur la fraction particulaire ne permet pas d’éliminer efficacement les interférents extraits de la matrice car un bruit de fond important est observé lors de l’analyse chromatographique. De ce fait, une grande variabilité est observée entre les résultats. La méthode d’analyse des boues (MA-28) pourrait être modifiée afin d’ajouter une étape de purification supplémentaire et réduire ces problèmes de dispersion.

D’après les expériences effectuées, le taux de récupération des chloroalcanes à chaine courtes (SCCP) est compris dans une gamme allant de 47 à 74 % pour les analyses d’eau brute (avec à peu prés 30 et 300 mg/l en MES) et de 24 à 94 % pour l’analyse de la fraction particulaire. Pour la partition entre les  différentes phases, les SCCP sont exclusivement retrouvés sur MES même à des teneurs de 30 mg/L. Dans cette étude, aucun SCCP n’a été retrouvé dans les fractions dissoutes. Les résultats indiquent ainsi que la méthode d’extraction devrait être optimisée afin d’améliorer les rendements pour une extraction de l’eau brute sans filtration