Devenir environnemental et traitement de résidus de pesticides en milieu aqueux

par Lara Jamal El Dine

Projet de thèse en Chimie Analytique et Environnementale

Sous la direction de Patrick Mazellier.

Thèses en préparation à Bordeaux , dans le cadre de École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde) , en partenariat avec Environnements et Paléoenvironnements Océaniques (Talence) (laboratoire) et de LPTC - Physico et Toxico Chimie de l'environnement (equipe de recherche) depuis le 16-05-2019 .


  • Résumé

    La pollution des eaux par des micropolluants organiques et notamment par des pesticides n'est pas un phénomène récent. Abondamment utilisés pour améliorer les rendements des cultures agricoles, les produits phytosanitaires sont de nos jours régulièrement détectés dans les eaux superficielles et dans certaines nappes phréatiques, grâce à l'amélioration des techniques analytiques et notamment des sensibilités de détection. L'élimination des pollutions organiques est réalisée au sein de filières comportant une succession de traitements. De très nombreux procédés d'oxydation avancée (POA) ont été étudiés à l'échelle du laboratoire (mécanismes réactionnels, cinétiques,…) ou d'unités pilotes. Les POA sont des procédés de traitement qui conduisent à la génération de radicaux hydroxyle (°OH). Ces procédés sont utilisés pour la dépollution des eaux de stations d'épuration en particulier le procédé O3/UV qui semble être prometteur. D'autres procédés physiques et innovants ont également vu le jour notamment, les ultrasons. Les derniers sont des ondes sonores caractérisées par leur fréquence (15 kHz-500 MHz) qui génèrent des vibrations mécaniques dans un solide, un liquide ou un gaz. Cette étude s'intéresse à l'application des ultrasons dans un milieu liquide. Les ondes produites se propagent au niveau de la phase liquide induisant des cycles de compression et de dépression. Des phénomènes de cisaillements induits par les ultrasons peuvent impacter les molécules traitées et engendrer un effet mécanique induisant la dégradation de ces dernières. Donc le travail s'intéressera aux processus de transformation et d'élimination des pesticides en milieu aqueux. Concernant l'aspect qualité environnementale, les processus photochimique environnementaux de transformation des pesticides sélectionnés pour leur pertinence en raison de leur utilisation en Nouvelle Aquitaine en viticulture et au Liban seront étudiés. Pour chacun des pesticides, les processus de photolyse, seront étudiés. Des études cinétiques et l'identification des premiers sous-produits de dégradation seront effectuées. De plus, pour le traitement des effluents, deux POA seront étudiés : H2O2 / UV et O3 / UV afin d'obtenir des informations sur la cinétique de dégradation et les structures des produits obtenus à partir d'échantillons d'eau purifiée enrichis et d'effluents enrichis. De plus le procédé des ultrasons sera mis en place pour la dégradation des résidus de pesticide grâce au phénomène de cavitation.

  • Titre traduit

    Becoming environmental and treating pesticide residues in aqueous media


  • Résumé

    Water pollution by organic micropollutants and especially pesticides is not a recent phenomenon. Abundantly used to improve yields of agricultural crops, plant protection products are nowadays regularly detected in the surface waters and in certain groundwater, thanks to the improvement of the analytical techniques and in particular sensitivities of detection. The elimination of organic pollutants is carried out within sectors comprising a succession of treatments. Many advanced oxidation processes (POA) have been studied at the laboratory scale (reaction mechanisms, kinetics, ...) or pilot units. POAs are treatment processes that lead to the generation of hydroxyl radicals (°OH). These processes are used for the depollution of sewage treatment water, in particular the O3 / UV process, which seems to be promising. Other physical and innovative processes have also emerged, including ultrasound. Ultrasounds are characterized by their frequency (15 kHz-500 MHz) which generate mechanical vibrations in a solid, a liquid or a gas. This study focuses on the application of ultrasound in a liquid medium. The waves produced propagate at the level of the liquid phase inducing cycles of compression and depression. Ultrasound-induced shear phenomena can impact the treated molecules and generate a mechanical effect inducing their degradation. So the work will focus on the processes of transformation and elimination of pesticides in aqueous media. Regarding the environmental quality aspect, the environmental photochemical processes of transformation of pesticides selected for their relevance because of their use in New Aquitaine in viticulture and in Lebanon will be studied. For each of the pesticides, the photolysis processes will be studied. Kinetic studies and the identification of the first degradation by-products will be carried out. In addition, for the treatment of effluents, two POAs will be studied: H2O2 / UV and O3 / UV in order to obtain information on the kinetics of degradation and the structures of the products obtained from enriched purified water samples. enriched effluents. In addition, the ultrasound process will be implemented for the degradation of pesticide residues thanks to the cavitation phenomenon.