Transformation de résidus de médicaments par chloration ou photoréaction en solution aqueuse

Transformation of pharmaceuticals residues by chlorination or photoreaction in aqueous solution

• Auteur / Autrice : Rania Nassar
• Direction : Patrick Mazellier, Mohamad Al Iskandarani
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie analytique et environnementale
• Date : Soutenance le 15/12/2014
• Etablissement(s) : Bordeaux
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des sciences chimiques (Talence, Gironde ; 1991-....)
• Partenaire(s) de recherche : Etablissement d'accueil : Université Bordeaux-I (1971-2013)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Environnements et Paléoenvironnements Océaniques et Continentaux (Talence, Gironde ; 1999-....)
• Jury : Président / Présidente : Hervé Gallard
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Hervé Gallard, Pascal Wong-Wah-Chung

Mots clés

Mots clés contrôlés

Antibiotiques

Photochimie -- Technique

Clomipramine

Amitriptyline

Effets de la pollution de l'eau

Psychotropes

Peroxyde d'hydrogène

Oxydation

Eau -- Teneur en médicaments

Eau -- Épuration -- Chloration

Mots clés libres

Antibiotique

Psychotropes

Phototransformation

Oxydation

Antibiotics

Psychotropics

Phototransformation

Oxidation

Résumé

Les résidus d'antibiotiques et de psychotropes sont déversés dans l'environnement, en conséquence d'une utilisation massive et souvent inadaptée de ces substances dans les domaines médicaux et vétérinaires et d’une métabolisation incomplète dans l’organisme. Les eaux de surface et les eaux souterraines sont les réceptacles majeurs de ces polluants et représentent également les sources d'eau utilisées pour la consommation humaine. Notre recherche s’est focalisée sur la phototransformation et l’oxydation par le chlore et le peroxyde d’hydrogène de quatre composés : deux antibiotiques et deux psychotropes : sulfaméthazine, sulfaméthoxypyridazine, amitriptyline et clomipramine). Ces deux derniers processus sont utilisés fréquemment dans les filières de traitement de l’eau.D’abord, une étude cinétique nous a permis à déterminer des constantes cinétiques. Pour chaque composé, une dégradation plus ou moins rapide a été observée suivant le procédé de photolyse ou d’oxydation employé. L’étude cinétique a été appliquée également sur des eaux naturelles pour prévoir le devenir des composés pharmaceutiques et estimer leur dégradation après photoréaction et chloration. Puis, de nombreux sous produits de chloration et de photolyse ont été identifiés par LC/MS/MS et des mécanismes réactionnels ont été proposés.

Antibiotics and psychiatrics residues are dumped into the environment due to their massive and inappropriate use in human and veterinary medicine either to an incomplete metabolism into organism. Surface waters and ground waters are the major receptacles of these pollutants and also represent sources of water used for human consumption. This study was specifically focused on photolysis of four pharmaceuticals compounds: two antibiotics and two psychiatrics (sulfamethazine, sulfamethoxypyridazine, amitriptyline and clomipramine) also on their oxidation by chlorine and hydroxyl radicals, two processes mainly used in water treatment.First, kinetic studies were conducted and rate constants were determined. For each pharmaceutical, different rates of degradation were observed depending on photolysis or oxidation process. To better assess pharmaceutical removal under water treatment conditions, an estimation of pharmaceutical removal in natural water was undertaken. Secondly, several degradation products formed during chlorination and photolysis were identified by LC/MS/MS and degradation pathways were proposed