Fiche Résumé 12-AEP-07

La présence de matière organique (MO) résiduelle dans l'eau réagit, en fin de filière, avec le chlore lors de l'étape de désinfection. Il en résulte de nombreux sous-produits responsables de l'apparition de goûts et odeurs qui sont pour certains dangereux pour la santé humaine. Parmi ces sous-produits, seuls les trihalométhanes (THMs) et les acides haloacétiques (HAAs) font l'objet de normes. En ce qui concerne les halophénols, ce sont des composés qui se transforment dans le réseau en haloanisoles responsables aussi de goûts et odeurs. Pourtant, il y a peu de publications dans la littérature et encore moins sur les halophénols iodés qui sont référencées comme étant largement plus dangereux pour la santé que les halophénols chlorés ou bromés.

L'objectif du projet est d'évaluer le risque “ressource” et le risque “consommateur” liés aux halophénols en :
- définissant les périodes à risque (fréquence et niveau d’apparition des précurseurs d'halophénols dans la ressource en fonction des saisons),
- déterminant en laboratoire leur devenir après chloration (formation de sous-produits chlorés, iodés et bromés),
- évaluant les performances en laboratoire et sur site de différents traitements (floculation/décantation, ozonation, filtration sur charbon actif en grains, filtration membranaire),
- délivrant des consignes d'exploitation adaptées.

Cinq ressources différentes utilisées pour la production d'eau potable (trois en Normandie soit La Sienne/rivière, La Vire/rivière et Saint-Lo/barrage et deux en Bretagne soit Rophémel/barrage et Les Gatineaux/barrage) ont été suivies pendant 9 mois afin d'évaluer la fréquence et le niveau d'apparition des précurseurs d'halophénols (MO).

Risque “ressource”
Les résultats ont montré, après chloration des échantillons, la présence systématique de sous-produits avec, par ordre de concentrations décroissantes les THMs, les acides haloacétiques et les halophénols. Les halophénols, dont les précurseurs sont essentiellement des molécules de grande taille (contrairement aux précurseurs de THMs et HAAs) potentiellement présentes toute l’année dans la ressource, peuvent être retrouvés à des concentrations très supérieures aux seuils gustatifs ou olfactifs, les concentrations atteignant pour certains composés les 500 ng/L. Parmi les halophénols, les phénols trihalogénés (chlorés et/ou chlorés et bromés) sont majoritaires. Ces composés, par bio-méthylation dans les réseaux, sont susceptibles de conduire à des haloanisoles dont les seuils de détection olfactifs sont extrêmement bas. Le risque “ressource” lié à la présence de précurseurs d’halophénols est donc bien réel.

Les résultats ont également permis de déterminer que l’estimation du risque “ressource” par des paramètres classiques de qualité d’eau de type COT et UV à 254 nm n’est pas suffisante. Une mesure UV plus spécifique a été évaluée mais s’est avérée non adaptée.

Risque “consommateur”
En terme de traitement, les résultats montrent que les précurseurs d’halophénols sont totalement éliminés par l’étape de coagulation-floculation/ décantation, cette étape éliminant bien les molécules de grande taille. La présence de précurseurs avant l’étape finale de chloration sera alors essentiellement liée à des conditions insuffisantes de traitement. Le risque “consommateur” est donc faible.

En terme d’analyse des sous-produits de chloration, une majorité des haloformes ne sont pas identifiés par les méthodes actuelles. La mesure des AOX donne une mesure globale quantitative des halogènes (chlore, brome, iode) contenus dans les composés organiques adsorbables sur charbon actif et parmi ces AOX, seuls environ 50 % de THMs et HAAs sont identifiés. Les résultats montrent toutefois que la filière de traitement de l’eau permet de diminuer cette fraction d’inconnus. Pour tenter d'identifier ces sous-produits inconnus, des essais de mise au point de complément analytique ont donc été menés. Les résultats acquis montrent la pertinence à utiliser le couplage de différentes méthodes complémentaires entre elles. Cette méthodologie permet en effet d’élargir le spectre analytique avec la mise en évidence d’une centaine de composés dont une soixantaine sont identifiés parmi les grandes familles suivantes : halométhanes, acétonitriles, acétamides et halophénols. Son application au suivi de la filière de traitement a mis en évidence des composés pouvant ne pas être éliminés (dichloroacétonitrile et dibromoacétamide). Ces résultats permettent donc d’envisager de compléter le suivi de l’évolution des précurseurs sur les filières de traitement et affiner ainsi l’optimisation des conditions de fonctionnement pour éviter que certains ne traversent la filière.

Une méthode d’analyse des iodophénols, basée sur une extraction par SBSE (microextraction sur barreau) suivie d’une détection CG/MS, a également été développée pour une vingtaine de composés. Sa sensibilité est bonne puisque la limite de détection est de 0,1 ng/L. L’application de cette méthode a permis de confirmer la possible formation de composés iodés par chloration de la matière organique en présence d’iode. Le 2,4-dichloro-6-iodophénol a été identifié comme étant le composé le plus fréquemment détecté. Cette méthode devrait permettre aux campagnes de terrain d’affiner le risque “ressource” et de mieux contrôler la qualité de l’eau produite.