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Poster De Conférence Année : 2016

Traitement de rejets industriels par des cyclodextrines réticulées : abattement chimique et impact écotoxicologique

Résumé

Parmi les substances chimiques, plusieurs ont été listées comme substances dangereuses prioritaires (SDP) par l’Agence Européenne comme les métaux Cd et Hg, les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP) anthracène et benzo(a)pyrène, ou encore les alkylphénols (AP) nonylphénols. D’autres ont été classées comme substances prioritaires (SP) comme les métaux Ni et Pb (pour le bon état chimique des eaux), As, Cu, Cr et Zn (pour le bon état écologique), les HAP fluoranthène et naphtalène, les composés organiques volatils (COV) chloroforme et dichlorométhane, les AP octylphénols ou encore les chlorophénols comme le pentachlorophénol. Or, il est connu qu’il est difficile d’éliminer ces substances SP et SDP lorsqu’elles sont présentes dans des rejets industriels polycontaminés et variables. Dans cette étude, nous proposons d’utiliser un polymère de cyclodextrine comme matériau adsorbant pour traiter des effluents polycontaminés par ces substances par une technique d’adsorption en mode cuvée. Ce matériau est obtenu en deux étapes : 1) réticulation de la béta-cyclodextrine par l’épichlorohydrine1,2 et 2) fonctionnalisation par réaction de carboxyméthylation. Les résultats en termes d’abattement chimique montrent des taux d’enlèvement pour les substances organiques (HAP, COV, APs) compris entre 60 et 100 %, fonction de la composition chimique des rejets industriels.3 En outre, les concentrations des paramètres DCO (demande chimique en oxygène) et COT (carbone organique total) diminuent également fortement, respectivement de 70 et 58 % en moyenne. En revanche, aux concentrations rejets, les métaux présents sont totalement éliminés. Ces résultats montrent que le polymère de cyclodextrine est efficace pour éliminer à la fois la pollution métallique et la charge organique présente dans les rejets. Afin d’évaluer l’intérêt du procédé en matière d’efficacité environnementale, nous avons utilisé plusieurs bio-indicateurs (Daphnia magna, Limnaea stagnalis, Bractinococcus, Desmodesmus, Lactuca sativa) en tant qu’outils écotoxicologiques.4 Du fait de leur composition chimique, les rejets industriels ont un impact significatif sur ces bio-indicateurs : blocage du développement embryonnaire d’œufs de Limnées (mollusques aquatiques), forte inhibition de la germination de graines de Lactuca sativa (laitue) et de leur croissance, forte mortalité des micro-algues (Bractinococcus, Desmodesmus) à 50 % de rejet ou encore forte inhibition de la mobilité du micro-crustacé Daphnia magna. Par contre, la toxicité de ces mêmes rejets traités par le polymère de CD diminue fortement. La diminution des concentrations en substances dans les rejets adsorbés correspond en effet à une nette diminution de l’impact des rejets sur la germination et la croissance des laitues, sur la croissance des micro-algues, ainsi que sur la mortalité des organismes crustacés et escargots aquatiques. Les résultats montrent également qu’il y a un intérêt évident à coupler trois approches différentes mais complémentaires comme la synthèse de matériaux, la chimie environnementale et l’écotoxicologie. Remerciements : Ces recherches sont financées par l’Agence de l’Eau dans le cadre du programme de recherche NIRHOFEX (2013-2016) et également soutenues par le FEDER, la Région de Franche-Comté, les industriels Silac (Champlitte), VMC Pêche (Morvillars), Galvanoplast (Les Aynans) et Zindel (Seloncourt), et l’université de Franche-Comté dans le cadre d’un partenariat italo-franco-roumain.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-01664882 , version 1 (15-12-2017)

Identifiants

  • HAL Id : hal-01664882 , version 1

Citer

Euvrard Elise, Sonia Loiacono, Bradu Corina, Cesare Cosentino, Giangiacomo Torri, et al.. Traitement de rejets industriels par des cyclodextrines réticulées : abattement chimique et impact écotoxicologique. 17 journées cyclodextrines, Oct 2016, Nancy, France. , 2016. ⟨hal-01664882⟩
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