Une méthode transportable pour l'analyse des polluants hydrocarbures dans les sols

Publié par Isabelle le 07/01/2021 à 13:00
Source: CNRS INC
Les méthodes de détection de pollution des sols par les hydrocarbures nécessitent des prélèvements, qui doivent ensuite être envoyés pour des analyses en laboratoire. Des chercheurs du LCE (CNRS/Aix-Marseille Université) et de l'ICR (CNRS/Aix-Marseille Université) ont développé une technique de précision qui peut être entièrement effectuée sur place en peu de temps (Le temps est un concept développé par l'être humain pour appréhender le...), à moindre coût financier et environnemental. Publiés dans Analytical Chemistry, ces travaux reposent sur une extraction des polluants par chauffage (Le chauffage est l'action de transmettre de l'énergie thermique à un objet, un...) des sols.


Matériel nécessaire à l'analyse tient sur une simple table de chantier.
© Louati et al.

Près de 350 000 sites aux sols contaminés sont recensés en Europe (L’Europe est une région terrestre qui peut être considérée comme un...), dont un tiers est touché par des hydrocarbures. Les stations-service et les fuites de réservoir en sont généralement les principales causes, tandis que le nombre réel (En mathématiques, un nombre réel est un objet construit à partir des nombres...) de zones polluées pourrait atteindre jusqu'à deux millions et demi. Les méthodes classiques pour repérer ces produits indésirables dans le sol demandent de prélever des échantillons par carottage, qui sont ensuite envoyés en laboratoire pour être analysés par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse (La spectrométrie de masse (mass spectrometry ou MS) est une technique physique d'analyse...).

Des scientifiques du Laboratoire de chimie (La chimie est une science de la nature divisée en plusieurs spécialités, à...) de l'environnement (L'environnement est tout ce qui nous entoure. C'est l'ensemble des éléments naturels et...) (LCE, CNRS/Aix-Marseille Université) et de l'Institut (Un institut est une organisation permanente créée dans un certain but. C'est...) de chimie radicalaire (ICR, CNRS/Aix-Marseille Université), épaulés par la société Environnement Investigations, proposent une nouvelle approche, plus rapide, plus verte, moins coûteuse et qui peut être déployée directement sur le terrain.

Les scientifiques prennent des échantillons de sols qu'ils placent dans un tube qu'ils chauffent jusqu'à 300 degrés, ce qui permet d'en extraire les hydrocarbures sans avoir à utiliser de solvants. Les composés évaporés sont concentrés sur un film de silicone (Les silicones, ou polysiloxanes, sont des composés inorganiques formés d'une chaine...) recouvrant une pastille métallique, maintenue au-dessus de la zone chauffée par des aimants. Cette pastille est détachée pour être analysée par un spectroscope infrarouge (Le rayonnement infrarouge (IR) est un rayonnement électromagnétique d'une longueur d'onde...) à transformée de Fourier (En analyse, la transformation de Fourier est un analogue de la théorie des séries de Fourier pour...), un appareil facilement transportable et qui tient sur une simple table de chantier. Le gain de temps est énorme puisque l'échantillon (De manière générale, un échantillon est une petite quantité d'une matière, d'information, ou...) peut être étudié sur place, ce qui facilite le travail des équipes. Le temps total ( Total est la qualité de ce qui est complet, sans exception. D'un point de vue comptable, un...) de l'analyse avoisine ainsi les trois quarts d'heure (L’heure est une unité de mesure du temps. Le mot désigne aussi la grandeur...), sachant que la majeure partie de cette durée est consacrée au chauffage du sol.

En plus de ces avantages, la détection d'hydrocarbures s'est révélée tout (Le tout compris comme ensemble de ce qui existe est souvent interprété comme le monde ou...) aussi efficace qu'avec un équipement plus lourd et plus coûteux. Elle s'opère d'ailleurs avec un seuil de détection qui répond aux exigences réglementaires, soit pouvoir détecter un minimum de 500 mg d'hydrocarbures par kilo de sol. Les chercheurs tentent d'appliquer leur méthode aux sols argileux, les seuls qui donnent actuellement de moins bons résultats.

Référence:
Houssein Louati, Sébastien Maria, Jean-François Rocci, and Pierre Doumenq.
Determination of Total Hydrocarbons in Contaminated Soil with “Thin Layer Sorptive Extraction Coupled with Attenuated Total Reflectance-Fourier Transform Infrared Spectroscopy”.
Anal. Chem. 2020.
https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c02493
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