Development of analytical methods of the contamination of water by PAHs and pesticides along the Basin of "Abou Ali" River in North Lebanon

par Yasmine Jabali

Thèse de doctorat en Chimie analytique

Sous la direction de Maurice Millet et de Mervat El Hoz.

Le président du jury était Fawaz El Omar.

Le jury était composé de Ramia Al Bakain.

Les rapporteurs étaient Salem Hayar, Johnny Gasperi.

  • Titre traduit

    Développement des méthodes analytiques pour l'évaluation de la contamination des eaux en HAPs et pesticides le long du bassin versant du fleuve "Abou Ali" du Liban nord


  • Résumé

    La pollution de l'eau est l'une des menaces écologiques les plus sérieuses au niveau des pays industrialisés et des pays en cours de développement. Les polluants sont rejetés directement ou indirectement dans les ressources en eau telles que les rivières, les lacs, les aquifères et les eaux côtières sans prétraitement approprié ; transformant ainsi nos systèmes aquatiques en un dépotoir fortement pollué par des contaminants toxiques et persistants tels que les contaminants organiques. Les hydrocarbures Aromatiques Polycycliques (HAPs) et les pesticides sont parmi les polluants organiques les plus périlleux que l'on retrouve à l’état de traces dans les milieux aquatiques. Pour cette raison, leur analyse nécessite une procédure d'extraction suivie de méthodes analytiques très sensibles et spécifiques. Dans ce contexte, le travail de cette thèse a porté en premier lieu sur le développement de deux méthodes analytiques distinctes. La première a été consacrée à l'extraction et à l'analyse des 16 HAPs prioritaires classés par l’agence de protection de l’environnement (EPA) dans. Dans cette méthode, nous nous sommes concentrés sur l'optimisation et la validation des paramètres de la spectrométrie de masse en tandem (MS / MS) afin de réduire le bruit de fond. La deuxième méthode était dédiée à l'analyse de quarante-huit pesticides dans l'eau. Dans cette méthode, les paramètres de la micro-extraction sur phase solide (SPME) et de la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse en tandem GC-MS / MS ont été optimisés et validés. Les deux méthodes se sont révélées très sensibles, précises et sélectives pour l'analyse de ces deux familles de contaminants organiques. La deuxième partie de cette thèse était dirigée sur l'évaluation de la qualité de l'eau le long du bassin versant de la rivière Abou Ali en termes de contamination par les HAPs et les pesticides. Pour ce faire, les méthodes précédemment développées et optimisées ont été utilisées pour l'analyse. Les résultats obtenus pour les échantillons d'eau de surface ont révélés une contamination considérable par les HAPs et les pesticides à différents endroits le long du bassin versant. Cependant, pour les échantillons d'eau souterraine, aucune ou très faible concentration de HAPs et de pesticides n'a été détectée. Cette étude est la première de son genre concernant l'analyse des HAPs et des pesticides dans la zone étudiée. Elle donne un aperçu global de la qualité de l'eau le long du bassin versant et insiste sur l'importance de réaliser des mesures continues afin d'avoir une base de données complète non seulement pour la zone d'étude ou le Liban nord mais pour toutes les régions du territoire libanais.


  • Résumé

    Water pollution is one of the most thoughtful ecological threat imperiling the industrial and developing countries. Pollutants are released directly or indirectly into water resources such as rivers, lakes, aquifers and coastline waters without any suitable pre-treatment; thus transforming our aquatic systems into a dumpsite heavily polluted with toxic and persistent contaminants such as organic contaminants. Polycyclic Aromatics Hydrocarbons (PAHs) and pesticides are among the most perilous organic pollutants that are found in trace levels in aquatic environments. For this reason, their analysis requires an extraction procedure followed by highly sensitive and specific analytical methods. In this context, this work has focused, as a first step, on the development of two separate analytical methods. The first one was dedicated to the extraction and analysis of the 16 priority PAHs in water, listed by the environmental protection agency (EPA). In this method, we have focused on the optimization and validation of tandem mass spectrometry (MS/MS) parameters in order to reduce background noise. The second method was for the analysis of 48 pesticides in water where the solid-phase micro-extraction (SPME) and gas chromatography tandem mass-spectrometry GC-MS/MS parameters were optimized and validated. Both methods were found to be highly sensitive, precise and selective for the analysis of these two families of organic contaminants. As for the second part of this work, the assessment of the water quality along the watershed of Abou Ali River, in terms of its contamination by PAHs and pesticides, was performed. For this aim, the previously developed and optimized methods were used for the analysis. The results obtained for surface water samples revealed a considerable contamination by PAHs and pesticides in different locations along the watershed. However, for groundwater samples no or very low concentrations of PAHs and pesticides were detected. This study is the first of its kind concerning the analysis of PAHs and pesticides in the studied area. It provided an overview of the water quality along the watershed and stressed on the importance to do ongoing measurements in order to have a complete database not only for the studied area or the North of Lebanon, but for all the regions in the Lebanese territory.


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