Caractérisation des eaux grises (II). Cas des alkylphénols et des phtalates
Résumé
Alkylphenols (AP) and phthalates (Phthalic Acid Esters -PAE) are classified as endocrine-disrupting compounds.Despite a small number of studies, some data suggests, that phthalates could have a negative effect on human reproduction [BOCKEN, 2001]. These two families of organic compounds are present in everyday life products. Indeed, phthalates are widely used in many industrial and household application products such as adhesives, paints, inks and rubbers, surface treatment products, and so on [FU et al., 2007]. Alkylphenols are non-ionic surfactants extensively used as additives in detergents and in the production of alkylphenol ethoxylates. These substances have been used in a wide range of applications such as cosmetics, hair and body-care products, paints, solubilisers, etc. Globally, their productions are about 6 millions tons for phthalates [PEIJNENBURG and STRUIJS, 2006] and about 500,000 tons for alkylphenols [BERRYMAN et al., 2003].
Recently, BERGÉ et al. [2013] monitored alkylphenols and phthalates in industrial and domestic wastewaters at the scale of Paris conurbation : a heavily urbanized but weakly industrialized catchment. Such type of catchment, with 8.5 million inhabitants and less than 2 % of wastewater from industries, may therefore be used to model the fate of these contaminants for major cities located in industrialized countries. It has been shown that alkylphenols and phthalates were not rejected by the industry but originated from domestic wastewater. Indeed, more than 95 % of the load derived from domestic wastewater [BERGÉ et al., 2013]. These findings were in agreement with ERIKSSON et al. [2003]. However, the contribution of the different types of greywater to the alkylphenol and phthalate pollution has not been addressed yet. Therefore, little is still known concerning the detailed production patterns and characteristics of greywater. This work aims at filling this gap. Concentrations of four phthalates (DEP, DnBP, BBP and DEHP) and two alkylphenols (nonylphenol isomers and octylphenol), among the most commonly studied congeners were quantified in six greywater from showers and baths; washing machine; dishwashing (wash water and rinse water); dishwasher; sink and water used to clean the floors.
This article presents the methodology used to characterize the greywater and to identify the main sources of alkylphenols and phthalates among the greywater. In addition, solutions to reduce the introduction of these molecules in wastewater are presented; our findings provide clues to choose the most suitable greywater as alternative water resources.
Les alkylphénols et les phtalates (ou esters d’acide phtalique) sont classés comme perturbateurs endocriniens. En effet, malgré un nombre relati vement faible d’études, certaines informations laissent supposer que les phtalates pourraient avoir un effet négatif sur la reproduction chez l’homme [BOCKEN, 2001]. Ces deux familles de composés organiques sont présentes dans les produits de la vie courante. Les phtalates sont fréquemment utilisés dans l’industrie et entrent dans la composition des produits ménagers comme les adhésifs, les peintures, les encres, le caoutchouc, le traitement de surface, etc. [FU et al., 2007]. Les alkylphénols sont des agents surfactant non ioniques couramment utilisés comme additifs dans les détergents et pour la production d’alkylphénols éthoxylates. Ces substances sont habituellement rencontrées dans les cosmétiques, les produits de soins corporels, les peintures, comme solubilisant, etc. Leur production mondiale atteint un total de 6 millions de tonnes pour les phtalates [PEIJNENBURGet STRUIJS, 2006] et d’environ 500 000 tonnes pour les alkylphénols [BERRYMAN et al., 2003].
Récemment, BERGÉ et coll. [2013] ont étudié les concentrations des alkylphénols et des phtalates dans les eaux usées à l’échelle de l’agglomération parisienne : un bassin fortement urbanisé, mais faiblement industrialisé. Ce type de bassin, avec 8,5 millions d’habitants et moins de 2% des eaux usées provenant des industries, pourrait être utilisé pour modéliser le devenir de ces deux familles de composés dans les grandes villes situées dans les pays industrialisés. Il a été démontré qu’en matière de flux, les alkylphénols et les phtalates proviennent essentiellement des eaux usées domestiques et non des rejets industriels. En effet, plus de 95% de la charge de ces polluants est issue des eaux usées domestiques [BERGÉ et al.,2013]. Ce résultat est en accord avec celui d’ERIKSSON et coll. [2003]. La contribution des différents types d’eaux grises à la pollution par les alkylphénols et phtalates n’est pas encore connue. Le détail des rejets de phtalates et d’alkylphénols et les caractéristiques des eaux grises sont encore peu étudiées, ce travail vise à combler ce manque. Les concentrations de quatre phtalates (DEP, DnBP, BBP et DEHP) et de deux types d’alkylphénols (isomères du nonylphénol et de l’octylphénol), parmi les congénères les plus couramment étudiés, sont quantifiées dans six eaux grises issues de : douches et bains; lave-linge; vaisselle manuelle (eau de lavage et eau de rinçage), lave-vaisselle; eaux de salle de bains (lavabo) et eaux servant au nettoyage des sols. Cet article présente la méthodologie utilisée pour caractériser les eaux grises et identifie les principales sources d’alkylphénols et phtalates parmi ces eaux grises. En plus de proposer des solutions pour réduire l’introduction de ces molécules dans les eaux usées, nos conclusions apportent des éléments dans le choix des eaux grises pouvant être des ressources alternatives en eau.