An integrated strategy for the characterization of dissolved organic matter in wastewaters

National audience; La MO des milieux aquatiques soumis à des pressions urbaines importantes possède des propriétés physico-chimiques différentes de la MO des eaux de surface pas ou peu impactées par les rejets anthropiques : plus faible proportion d'acides fulviques et humiques, molécules de tailles plus petites, plus faible aromaticité, enrichissement en azote (Imai et al., 2002 ; Pernet-Coudrier et al., 2011). De même, les caractéristiques de la MO d'origine anthropique peuvent varier en fonction de l'origine des eaux (e.g. domestique, industrielle, pluviale, ruissellement) et du type de traitement appliqué ou non (Michael-Kortadou et al., 2015). Les différences de nature entre MO naturelle et anthropique sont aussi observées au travers de leurs interactions avec certains métaux qui sont plus complexés par la MO d'origine anthropique (e.g. Louis et al., 2014 ; Matar et al., 2015). Cependant, les connaissances sur la nature et les propriétés physico-chimiques de la MO d'origine anthropique, ainsi que sa réactivité et son devenir sont limitées. En effet : - de nombreuses études sur la MO d'origine anthropique traitent des rendements épuratoires à partir d'analyses globales (type DCO ou DBO) qui sont limitées pour décrire la nature de la MO ; - la MO est souvent représentée par les substances humiques qui représentent en moyenne 40 à 60% de la MO naturelle mais qui sont peu représentatives de la MO anthropique (Pernet-Coudrier et al., 2008) ; - la MO est souvent analysée après des étapes d'extraction et de purification qui permettent de séparer la MO selon certaines propriétés mais qui sont longues à mettre en oeuvre et ne permettent pas l'analyse d'échantillons en grande quantité. Nous proposons d'initier une étude sur l'établissement de relations entre les différentes sources de MO anthropique et sa nature ou ses propriétés physico-chimiques. Le potentiel de la combinaison de différentes techniques analytiques complémentaires est étudié au travers du développement d'une stratégie de caractérisation intégrée de la MO basée sur la combinaison de descripteurs pertinents. Pour cela, des eaux usées brutes et traitées (n=26) ont été collectées en amont et aval de différentes stations de traitement d'eaux usées et de traitements tertiaires (traitements par boues activées, filtres plantés de roseaux, biofiltres, zones de rejets végétalisées...). La MO dissoute de ces échantillons a été caractérisée par des techniques permettant des analyses sans prétraitements de l'échantillon : spectrophotométrie UV-visible, fluorescence 3D, chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution, chromatographie d'exclusion stérique couplée à détection UV. La variabilité de la composition/nature de la MO anthropique et de ses propriétés physico-chimiques est mise en évidence. Ce travail préliminaire permettra de commencer la constitution d'une base de données inédite à partir d'un jeu d'échantillons couvrant une très large gamme de types de rejets urbains.