Caractérisation de la Matière Organique NAturelle et prédiction de produits de transformation – NOMIC

Des développements analytiques pour la caractérisation de l’incorporation des halogènes (par chromatographie liquide couplée à un détecteur élémentaire) et pour mieux comprendre la réactivité des espèces azotées sont proposés (par dérivatisation et analyse chromatographique)
Une méthodologie d’évaluation de la toxicité des produits formés, plus réaliste vis-à-vis des modes d’exposition est également proposée. Enfin, un suivi en ligne de l’évolution de la matière organique sera réalisé sur une ressource d’eau clé de la métropole lilloise.

Une méthode de caractérisation des sous-produits halogénés inconnus est en cours de développement, celle-ci a déjà permis de caractériser l'incorporation des atomes d'iode et de brome à un extrait de matière organique (Suwanee River) montrant un comportement similaire des oxydants iodés et bromés.
Les données de toxicité des sous-produits de désinfection individuels obtenues sur des cellules humaines montrent vraisemblablement une altération des mécanismes cellulaires liés à l’inflammation apparait sur les cellules en présence de certains sous-produits, parfois à des concentrations très faibles.

La méthode de caractérisation de l'halogénation sera appliquée à des eaux réelles dans les prochains mois.
Un suivi de la matière organique est réalisé depuis le mois d’avril 2023 sur une usine de potabilisation et se poursuivra jusqu’à fin 2024. Les prélèvements mensuels de la ressource mais aussi des eaux à différentes étapes de traitement sont caractérisés au laboratoire. Les échantillons sont également prétraités pour les analyses qui seront réalisées par technique de chromatographie couplée à de la spectrométrie de masse haute résolution

Dejaeger, K., Criquet, J., Vanoppen, M., Vignal, C., Billon, G., Cornelissen, E.R., 2022. Identification of disinfection by-product precursors by natural organic matter fractionation and dedicated removal techniques: A critical review. Environmental Chemistry Letters 20, 3861-3882. doi.org/0.1007/s10311-022-01478-x
hal.archives-ouvertes.fr/hal-03800868

NOMIC propose de nouvelles méthodologies de caractérisation des matières organiques naturelles, de leur réactivité et de leur devenir au sein des filières de production d’eau potable. Les matières organiques naturelles sont omniprésentes dans les milieux aquatiques. Non toxiques, elles posent toutefois de nombreux problèmes dans les filières de production d’eau potable. Leur structure et leur réactivité reste mal connue. Lors des procédés d’oxydation, ces matières organiques consomment la majorité des réactifs introduits et forment de nombreux sous-produits, dont une grande partie ne sont pas identifiés. Les nouvelles techniques analytiques proposées pour caractériser l’incorporation des halogènes et la réactivité des espèces azotées seront appliquées à des eaux réelles. Ainsi les précurseurs et les produits de transformation seront identifiés et un modèle prédictif sera développé afin de mieux maîtriser la qualité des eaux produites. Une méthodologie d’évaluation de la toxicité des produits formés, plus réaliste vis-à-vis des modes d’exposition sera aussi mise en œuvre. Enfin, un suivi en ligne de l’évolution de la matière organique sera réalisé sur une ressource d’eau clé de la métropole lilloise.