Contribution à létude des interactions entre la matière organique dissoute (MOD) et les pesticides : Etude de lassociation MOD - trifluraline par microextraction en phase solide (SPME) couplée à la spectrométrie de masse La contamination des milieux aquatiques par les produits phytosanitaires est toujours dactualité. Après épandage, ces composés atteignent les eaux de surface et les eaux souterraines via les phénomènes de lessivage des sols, ruissellement et infiltration des eaux de pluie. La matière organique dissoute (MOD), présente dans les eaux interstitielles et les eaux de surface (Martin-Mousset et al., 1997), peut agir sur le devenir des pesticides et ainsi, sur leur biodisponibilité (Lundqvist et al., 2012) par la création dinteractions physico-chimiques. Linteraction (association) entre la MOD et les micropolluants est définie par sa constante dassociation K MOD et dépend de laffiinité entre ces deux entités (Kubicki et al., 1999). Dans ce travail, des constantes dassociation sont déterminées entre différents extraits de matière organique (extraits commercial et naturels) et la trifluraline (TFR), un pesticide classifié de substance prioritaire par la directive cadre européenne et retrouvé dans les eaux superficielles. Les analyses sont menées à laide de la SPME (microextraction en phase solide) en ligne avec la chromatographie en phase gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Dans un premier temps, un travail doptimisation de la SPME a été mené, puis des constantes ont été déterminées pour trois différents extraits : les acides humiques de chez Aldrich (AHA), les acides hydrophobes de la réserve du Pinail (PPHPOA) et du plateau South Platte sur la rivière Colorado (SPHPOA) A – Optimisation des paramètres dextraction Influence du temps dextraction : 10 s – 1h - Léquilibre entre TFR et la fibre est atteint au bout de 30 min. 10 et 30 sec dextraction - Signal de TFR, 10 sec ([TFR]=50 nM) >> LOQ Influence de la salinité : 0 – 100% salinité Lajout de sel diminue le rendement dextraction de TFR (de 1,5 à 8 fois) Courbe de calibration [0 ; 50 nM] : Ladsorption de TFR sur la fibre est linéaire (R²>0,95) ; une calibration externe est effectuée à chaque série danalyse et lors de chaque utilisation de nouvelle fibre Interaction MON-Fibre : 10 s ; sans ajout de sel ; [TFR] = 50 nM; 0 < [MOD] < 25 Protocole validé par la réalisation de 9 extractions de TFR (la fibre est plongée avant dans une solution de 10 mg C/L de PPHPOA (ET de 8,9 %). Pas de compétition dadsorption de la MOD pour 10 sec dextraction B – Association MOD-TFR Détermination de K MOD : P tot, la concentration totale du polluant (= SPME de la solution sans MOD) P libre, la concentration libre du polluant (= SPME de la solution avec MOD) m COD, la teneur en COD Les valeurs de log K MOD varient selon la nature de la MOD ; un ordre dintensité de linteraction a été observé : SPHPOA (log K MOD =3,2) < PPHPOAl (5,2) < AHA (5,9) AHA est lextrait le plus hydrophobe et le moins polaire, composé de molécules de haut poids moléculaire. Ainsi, lassociation avec cet extrait est la plus forte de par ces caractéristiques (tendance à créer des liaisons hydrophobiques) Une corrélation est observée entre les valeurs de log K MOD et les propriétés physico-chimiques de la MOD (R² = 0,96) Paramètres descriptifs de la MOD pris en compte - polarité : rapport atomique H/O - aromaticité : SUVA à 280 nm Emilie Caupos 1,2, Arnaud Touffet 1, Patrick Mazellier 3, Jean-Philippe Croué 1,4 1 Université de Poitiers, CNRS – UMR 6008, Laboratoire de Chimie et Microbiologie de lEau, ENSIP, Poitiers, 2 Université Paris-Est, Leesu (UMR-MA-102), UPEC, UPEMLV, ENPC, AgroParisTech, Créteil, adresse actuelle 3 Université de Bordeaux, CNRS, UB1, UB4, UMR 5255, ISM-Laboratoire de Physico et Toxico Chimie de lEnvironnement, Talence, 4 King Abdullah University of Science and Technology (KAUST), Water Desalination and Reuse Center, Arabie Saoudite, adresse actuelle Conclusions La SPME a été utilisée pour déterminer lassociation entre la MOD et un pesticide, la trifluraline. La méthode, optimisée notamment afin déviter ladsorption de MOD sur la fibre, a été validée. Le log K MOD, TFR a été calculé pour 3 extraits de MOD de natures très différentes (terrestre hydrophobe, tourbière, eau de montagne). Ces interactions semblent plus élevées pour des degrés daromaticité élevés (donnés par le SUVA) et une faible polarité (décrite par le rapport atomique H/O). Ces deux paramètres permettent de décrire les interactions entre la MOD et laTFR. Une telle corrélation pourrait être utilisée afin de mieux comprendre, voire de prédire les processus de transfert des pesticides dans les eaux interstitielles et leur transport dans les eaux de surface ResMO, Biarritz, janvier 2013 Références Martin-Mousset B. et al. Water Res., 31, (1997) Lundqvist A.. et al. Ecotoxicology, 21, (2012) Kubicki J. D. et al. Org. Geochem., 30, (1999) Remerciements Cette étude a été réalisée dans le cadre du projet EC2CO-Cytrix financé par le CNRS