Spectrophotométrie UV : applications environnementales

Dimension: px

Commencer à balayer dès la page:

Download "Spectrophotométrie UV : applications environnementales"

Alexandre Martel
il y a 8 ans
Total affichages :

1 Absorbance (u.a.) Spectrophotométrie UV : applications environnementales Catherine Gonzalez Evelyne Touraud Guillaume Junqua Approche déterministe : signal spécifique d un composé Sulfures à nm Exploitation du signal Absorptiométrie C=f(A, λ) 5 5 Longueurs d'onde (nm) Exploitation du spectre A= f(λ) Méthode multicomposants Méthode PLS (utilisée en IR) Connaissance de la matrice ou grand nombre d acquisition préalable (calibration PLS) Information quantitative Autre approche : Méthode semi-déterministe déconvolution

2 Absorbance (A) Évolution du spectre UV le long d un système d assainissement station d'épuration entrée sortie Allure monotone, non spécifiques Forme du spectre /type d'eau? Signature spectrale/process? Longueurs d'onde ( nm ) A( ) Absorbance (u.a.) p α.a ( ) i i i q α j j.a ( ) e j Nitrates Détergents (DBS) Composés dissous Colloïdes Matières en suspension (MES) Méthode semi-déterministe Déconvolution déterministe spectres de composés purs Déconvolution semi-déterministe spectres de composés purs et/ou spectres agrégés de «pseudo-composés» Longueurs d'onde (nm) Paramètres physico-chimiques NO, Détergent, MES, DCO, DBO "UV-visible spectrophotometry of water and wastewater analysis" Thomas O. and Burges C., Ed. Elsevier, Amsterdam, 7

3 Application : HAP dans les sols contaminés Evelyne Touraud Estimation des HAP dans sols contaminés HAP légers HAP lourds Acénaphtène (ACE*) Fluoranthène (FLA*) Benzo [b] fluoranthène ( BbF *) Acénaphtylène (ACY*) Pyrène (PYR*) Benzo [k] fluoranthène ( BkF *) Benzo [g,h,i] pérylène (GHI*) Naphtalène (NAF*) Anthracène (ANT*) Phénanthrène (FEN*) Benzo [a]anthracène ( BaA*) Dibenzo [a,h]anthracène ( dba *) Indéno [,,-c,d] pyrène ( IdP *) Fluorène (FLE*) Chrysène (CRY*) Benzo [a] pyrène ( BaP *)

4 Absorbance (u.a.) Absorbance (u.a.) Absorbance (u.a.) HAP totaux (mg.l - ) Indice HAP (UV54nm) / HAP totaux HPLC HAP 54 nm sol sol.5. r =, Longueur d'onde (nm) Absorbance à 54nm (u.a.) Suivi de traitement par UV.. sol. j 5 j 5 j j j. sol t = j t = 4 j t = 8 j t = j t = j Abattement de 56% Abattement de 7%. 4 5 Longueur d'onde (nm). 4 5 Longueur d'onde (nm) HAP légers HAP lourds Sol 7 % 7 % Sol % 89 % Indice de maturité? 4

5 Indice de maturité..5 Evolution de l indice de maturité lors du traitement sol sol.,7. 4 temps (j) Application : Caractérisation de la MO dans des matrices solides Guillaume Junqua 5

6 Caractérisation de la MO dans matrices solides (sédiments, sols) () : Matière Organique Fraîche () : Matière Organique MOF () Naturelle SOLS ET SEDIMENTS MO () Evolution Lessivage Immobilisation Eaux naturelles EAU MO () Evolution EUU (), EUI (4) Qualité de l eau () : Eaux Usées Urbaines (4) : Eaux Usées Industrielles Polluants organiques Anthropique Caractérisation Globale de la MO Développement de l indice MOF, utilisation d indices d humification et d oxydation Accumulation de MOF (Extraits acétonitrile) Humification (Extraits soude) Oxydation (Extraits aqueux) 6

7 Méthodologie g d échantillon broyé et tamisé ml de solvant Ultrasons heure Acétonitrile : Extraction composés spécifiques Solution de soude : Extraction de substances humiques Eau distillée : Extraction de composés solubles Spectrophotométrique UV-Visible -7 nm Spectres : Extrait brut Extrait après ajout de base Tourbes d Ecosse et d Irlande Echantillons étudiés Sédiments,, 4, 5, 6 Sols de résineux Sols de feuillu Sols de prairie 7

8 Absorbance (u.a.) Absorbance (u.a.) Etude de l allure des spectres à l acétonitrile. Sol Sol. brut après ajout de base organique Longueur d'onde (nm) à nm Epaulement plus ou moins prononcé à 8 nm Longueur d'onde (nm) à 5 nm Matière organique fraîche (ou peu transformée) Indice A 8nm / A 4nm : rapport entre la proportion de MO à caractère aromatique et la proportion de MOF Indice MOF Comparaison indice MOF/ %MO 5 4 Profond Prairie surface Prairie profond Feuillus sols sédiments A 8nm / A 4nm R² =,8 R² =,87 et mousses Terreau Tourbe Irlande Tourbe Ecosse % Matière Organique Relation entre MOF et MO 8

9 Indice d Humification Extraits à la soude Absorbance à 465 nm : acides humiques et fulviques Absorbance à 665 nm : acides humiques Indice A 465nm / A 665nm : indice d humification Indice d humification Prairie profond Prairie Tourbe Ecosse profond Feuillu Terreau Tourbe Irlande et mousses 4 5 6,5 5 7,5,5 5 7,5 humification 9

10 Indice d humification Relation Indice d Humification/Indice MOF Tourbe Irlande 6 Tourbe Ecosse 5 et mousses 4 Terreau Prairie profond Feuillus Prairie surface Profond Indice d accumulation de la MOF Relation entre la MOF et l indice d humification Indice d oxydation Extraits aqueux Absorbance à 8 nm : caractérisation de l aromaticité de la matière organique Absorbance à nm : spécifique de petites molécules organiques ou ions minéraux, issus en particulier des processus de minéralisation Indice A nm / A 8nm : renseigne sur l évolution de la MO au cours des processus de minéralisation

11 Indice d oxydation Tourbe Ecosse Tourbe Irlande profond et mousses Feuillu Prairie profond Terreau Prairie,5,5,5,5 4 Minéralisation Aromaticité Conclusions Approche semi-déterministe : quantification de composés spécifiques, estimation de paramètres (NO,MES,COT, ) Approche qualitative : Indice de maturation (HAP, sols contaminés) Caractérisation de la matière organique Matière organique fraîche (accumulation) Humification minéralisation Compréhension de processus d évolution, de maturation, origine de la matière organique (naturelle, anthropique) Application possible à d autres matrices? Déchets solides?

Documents pareils

Décrets, arrêtés, circulaires

Décrets, arrêtés, circulaires TEXTES GÉNÉRAUX MINISTÈRE DE LA SANTÉ ET DES SOLIDARITÉS Arrêté du 11 janvier 2007 relatif aux limites et références de qualité des eaux brutes et des eaux destinées à la