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RÉSUMÉ
L’amélioration de l’état des milieux aquatiques passe évidemment par une connaissance parfaite de la qualité des eaux naturelles et usées, mais également par la mise en place de nombreuses méthodes normalisées de laboratoire. Seulement, les contrôles réglementaires ne suffisent pas et c’est là que la mesure sur site entre en jeu. Elle permet notamment une gestion globale et rapide des mesures. Cet article s’attache à décrire les avancées apportées par les mesures sur site, par une description des besoins et des propositions de solutions existantes. Mais l’absence de réglementation vient compliquer la mise en route de ces démarches. Pour terminer, sont donc présentées quelques méthodes et autres nouvelles tendances.
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Benoît ROIG : Docteur ès sciences (HDR) Chimie Environnement et Santé - Responsable de l’équipe de recherche Biodiagnostic et Métrologie du centre LGEI de l’école des Mines d’Alès
INTRODUCTION
Dans le cadre de la prise en compte systématique des problèmes environnementaux concrétisée par l’évolution de la réglementation, et notamment la directive cadre « Eau » de décembre 2000, l’amélioration des milieux aquatiques devient une priorité qui implique une meilleure connaissance de la qualité des eaux naturelles et usées. Même si les méthodes normalisées de laboratoire sont incontournables pour satisfaire les contrôles réglementaires, elles sont par contre mal adaptées au contrôle en continu et en temps réel permettant un meilleur management des flux polluants. La mesure sur site devient alors indispensable pour assurer une bonne fréquence des mesures et permettre une gestion globale et rapide des masses d’eau. Cependant, à cause d’une réglementation non favorable et en l’absence de procédure d’assurance qualité, les méthodes rapides sur site sont peu utilisées. Ce dossier a pour but de décrire objectivement les avancées qu’apportent les méthodes de mesure sur site dans le cadre de la mise en place de programme de surveillance, en décrivant les différents types de méthodes, leur gamme d’utilisation et les verrous actuels liés à leur utilisation.
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Principaux verrous à l’utilisation des méthodes sur site
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3. Solutions existantes
3.1 Différents principes de mesure
Les différents types d’analyseurs qui seront décrits par la suite peuvent être basés sur des principes de mesure chimique, optique, électrochimique ou biologique.
Quels que soient les principes, la mesure est basée sur un système de reconnaissance de la molécule d’intérêt.
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Dans le cas des méthodes chimiques, des réactions de complexation sont à l’origine de la plupart des mesures et sont caractérisées généralement par l’apparition d’une couleur.
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Les méthodes optiques sont basées sur une interaction lumière/matière, mise en évidence par la modification d’un faisceau électromagnétique et donnant un spectre. Ce spectre peut caractériser une modification due à l’absorbance d’une partie du faisceau (spectrophotométrie UV, visible, infrarouge) ou à l’émission d’un faisceau lumineux (luminescence, phosphorescence).
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Dans le cas des mesures électrochimiques, il s’agit généralement d’une mesure de différence de potentiel (ou de courant) entre deux électrodes placées dans la solution à analyser. Cette réaction peut être directement reliée au paramètre à mesurer (pH, métaux par exemple) ou bien indirectement par l’intermédiaire de substrats (molécules organiques).
-
Les méthodes biologiques sont basées sur un système de reconnaissance biologique interagissant avec la molécule d’intérêt. Selon les techniques, les interactions peuvent être observées directement (bio-indicateur) ou bien indirectement par l’intermédiaire d’un transducteur (biomarqueur, bioessais).
Dans tous les cas, les méthodes d’analyse sur site permettent des mesures quantitative (mesure de concentration) et qualitative (évolution) de la qualité des eaux. Leur complémentarité est évidente lorsqu’il s’agit de relier la présence d’un composé cible à l’effet qu’il est susceptible de provoquer au niveau des écosystèmes aquatiques.
3.2 Différentes méthodes sur site (analyseurs in situ, en ligne, hors ligne)
La...
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BIBLIOGRAPHIE
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(1) - KOLPIN (D.W.), FURLONG (E.T.), MEYER (M.T.), THURMAN (E.M.), ZAUGG (S.D.), BARBER (L.B.), BUXTON (H.T.) - Pharmaceuticals, hormones, and other organic wastewater contaminants in US streams 1999-2000 : A national reconnaissance. - Environ. Sci. Technol., 36, p. 1202 (2002).
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(2) - NIYOGI (S.), WOOD (C.M.) - Biotic ligand model, a flexible tool table for developing site-specific water quality guidelines. - Environ. Sci. Technol., 38, p. 6177 (2004).
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(3) - EGGLETON (J.), THOMAS (K.V.) - A review of the factor affecting the release and bioavailability of contaminants during sediment disturbance events. - Environ. Int., 30, p. 973 (2004).
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DANS NOS BASES DOCUMENTAIRES
NORMES
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Qualité de l’eau – Protocole d’évaluation d’une méthode alternative d’analyse physico-chimique quantitative par rapport à une méthode de référence (qualité de l’eau – tome 1 et 2, avril 2005). - XP T90-210 - 12-99
-
Mesure en continu pour l’eau – Spécifications pour l’étude, la mise en œuvre et l’exploitation (qualité de l’eau – tome 1 et 2, avril 2005). - NF T90-552 - 12-04
-
Qualité de l’eau – Matériel d’analyse/capteurs directs pour l’eau – Spécifications et essais de performance (qualité de l’eau – tome 1 et 2, avril 2005). - NF ISO 15839 - 12-04
-
Qualité de l’eau – Détermination de l’effet inhibiteur d’échantillons d’eau sur la luminescence de Vibrio fischeri (Essai de bactéries luminescentes) – Partie 1 : méthode utilisant des bactéries fraîchement préparées – Partie 2 : méthode utilisant des bactéries déshydratées – Partie 3 : méthode utilisant des bactéries lyophilisées (qualité de l’eau – tome 1 et 2, avril 2005). - NF EN ISO 11348-1, 2 et 3 - 02-99
-
Application de la statistique – Étude de la normalité d’une distrubution. - ...
Directive 2000/60/CE du parlement européen et du conseil du 23 octobre 2000 établissant un cadre pour une politique communautaire dans le domaine de l’eau.
Convention de Barcelone pour la protection de la mer Mediterranée
http://europa.eu/scadplus/leg/fr/lvb/128084.htm
Convention pour la protection du Rhin
Convention sur la protection et l’utilisation durable du Danube
https://op.europa.eu/fr/publication-detail/-/publication/1deb7f5f-66de-4bd4-8461-856facf364b5
OSPAR Commissions d’Oslo et de Paris pour la protection du milieu marin de l’Atlantique du nord-est
https://eur-lex.europa.eu/legal-content/FR/TXT/?uri=LEGISSUM%3Al28061
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(Liste non exhaustive)
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YSI Hydrodata
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