Phototransformation des polluants organiques émergents (hormones, anti-inflammatoires) en solution aqueuse diluée

Phototransformation of emerging organic pollutants (hormones, anti-inflammatories) in diluted aqueous solution

• Auteur / Autrice : Ladji Meite
• Direction : Joseph De Laat, Patrick Mazellier
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Chimie et microbiologie de l'eau
• Date : Soutenance en 2007
• Etablissement(s) : Poitiers
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Ingénierie chimique, biologique et géologique (Poitiers2000-2008)
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Poitiers. UFR des sciences fondamentales et appliquées (1896-....) - École nationale supérieure d'ingénieurs (Poitiers ; 1984-....)

Mots clés

Mots clés contrôlés

Cinétique chimique

Photochimie

Hormones stéroïdes

Médicaments

Résumé

La contamination du compartiment aquatique naturel par de nombreux xénobiotiques est une réalité à laquelle l’opinion publique est de plus en plus sensible. Parmi les composés qui intéressent actuellement la communauté scientifique se trouve en bonne place une catégorie de polluants souvent qualifiés de polluants émergents. Dans cette catégorie de composés figurent notamment les substances de type hormones, naturelles ou synthétiques, et les composés à usage pharmaceutiques humain ou animal. Dans le cadre de ce travail, nous proposons une contribution à l’étude de la phototransformation de : deux hormones de type oestrogéniques : l�������estradiol, hormone naturelle et l’éthinylestradiol, hormone synthétique, deux autres hormones qui sont la progestérone et la testostérone, deux anti-inflammatoires non stéroïdiens parmi les plus utilisés : le diclofenac et le naproxen. La démarche a consisté tout d’abord à étudier les cinétiques de phototransformation des différents composés sous irradiation monochromatique (par exemple 253,7 nm) ou polychromatique (λ > 290 nm). Sous irradiation monochromatique, les rendements quantiques ont été déterminés et les effets de la longueur d’irradiation d’une part et de l’oxygène d’autre part ont été étudiés. Dans un second temps, nous nous sommes attachés à la détermination des principaux photoproduits de dégradation lors des irradiations à 253,7 nm ou à >290 nm en solution aqueuse diluée. Des structures de photoproduits ont ainsi été déterminées par l’analyse des spectres de masse obtenus par couplage chromatographie (liquide ou gaz)-spectrométrie de masse. Par ailleurs, des informations importantes ont également été obtenues par analyse des spectres d’absorption UV des photoproduits.

The contamination of the natural waters by xenobiotics is of growing concerns. Numerous xenobiotics compounds related to human activities are generally detected in various aquatic compartments. For about 10 years, there is an increasing number of investigations related to “emerging contaminants”. In this category are included hormones like compounds and the most popular pharmaceuticals. In this study, we investigated the phototransformation of :- two estrogenic hormones: the natural hormone, 17β-estradiol (E2) and the synthetic estrogen 17α-ethynylestradiol (EE2), - two other hormones: progesterone and testosterone, - two non-steroidal anti-inflammatory drugs among the most used: diclofenac (DF) and naproxen (NAP). In a first step, we studied the kinetics of phototransformation of the various compounds under monochromatic (for example 253,7 nm) and polychromatic (λ > 290 nm) irradiation. Under monochromatic irradiation, quantum yields were determined and the effect of the irradiation wavelength and oxygen concentration were investigated. In the second time, we identified the main photoproducts of degradation during the irradiations with 253,7 nm and λ > 290 nm in diluted aqueous solution. Structures of photoproducts were thus determined by the analysis of the spectra of mass obtained by coupling chromatography (liquid or gas)-spectrometry of mass. In addition, from significant information were also obtained by analysis of the absorption spectra UV of the photoproduits.