Une méthode transportable pour l’analyse des polluants hydrocarbures dans les sols

Résultats scientifiques

Les méthodes de détection de pollution des sols par les hydrocarbures nécessitent des prélèvements, qui doivent ensuite être envoyés pour des analyses en laboratoire. Des chercheurs du LCE (CNRS/Aix-Marseille Université) et de l’ICR (CNRS/Aix-Marseille Université) ont développé une technique de précision qui peut être entièrement effectuée sur place en peu de temps, à moindre coût financier et environnemental. Publiés dans Analytical Chemistry, ces travaux reposent sur une extraction des polluants par chauffage des sols.

Près de 350 000 sites aux sols contaminés sont recensés en Europe, dont un tiers est touché par des hydrocarbures. Les stations-service et les fuites de réservoir en sont généralement les principales causes, tandis que le nombre réel de zones polluées pourrait atteindre jusqu’à deux millions et demi. Les méthodes classiques pour repérer ces produits indésirables dans le sol demandent de prélever des échantillons par carottage, qui sont ensuite envoyés en laboratoire pour être analysés par chromatographie gazeuse couplée à la spectrométrie de masse. Des scientifiques du Laboratoire de chimie de l’environnement (LCE, CNRS/Aix-Marseille Université) et de l’Institut de chimie radicalaire (ICR, CNRS/Aix-Marseille Université), épaulés par la société Environnement Investigations, proposent une nouvelle approche, plus rapide, plus verte, moins coûteuse et qui peut être déployée directement sur le terrain.

Les scientifiques prennent des échantillons de sols qu’ils placent dans un tube qu’ils chauffent jusqu’à 300 degrés, ce qui permet d’en extraire les hydrocarbures sans avoir à utiliser de solvants. Les composés évaporés sont concentrés sur un film de silicone recouvrant une pastille métallique, maintenue au-dessus de la zone chauffée par des aimants. Cette pastille est détachée pour être analysée par un spectroscope infrarouge à transformée de Fourier, un appareil facilement transportable et qui tient sur une simple table de chantier. Le gain de temps est énorme puisque l’échantillon peut être étudié sur place, ce qui facilite le travail des équipes. Le temps total de l’analyse avoisine ainsi les trois quarts d’heure, sachant que la majeure partie de cette durée est consacrée au chauffage du sol. En plus de ces avantages, la détection d’hydrocarbures s’est révélée tout aussi efficace qu’avec un équipement plus lourd et plus coûteux. Elle s’opère d’ailleurs avec un seuil de détection qui répond aux exigences réglementaires, soit pouvoir détecter un minimum de 500 mg d’hydrocarbures par kilo de sol. Les chercheurs tentent d’appliquer leur méthode aux sols argileux, les seuls qui donnent actuellement de moins bons résultats.

Matériel nécessaire à l’analyse tient sur une simple table de chantier © Louati et al.

Référence

Houssein Louati, Sébastien Maria, Jean-François Rocci, and Pierre Doumenq. Determination of Total Hydrocarbons in Contaminated Soil with “Thin Layer Sorptive Extraction Coupled with Attenuated Total Reflectance–Fourier Transform Infrared Spectroscopy”. Anal. Chem. 2020.

https://pubs.acs.org/doi/10.1021/acs.analchem.0c02493

Contact

Sébastien Maria
Enseignant-chercheur, Institut de chimie radicalaire (CNRS/Aix-Marseille Université)
Pierre Doumenq
Enseignant-chercheur, Laboratoire de chimie de l'environnement (CNRS/Aix-Marseille Université)
Stéphanie Younès
Responsable Communication - Institut de chimie du CNRS
Anne-Valérie Ruzette
Chargée scientifique pour la communication - Institut de chimie du CNRS
Christophe Cartier dit Moulin
Chercheur à l'Institut parisien de chimie moléculaire & Chargé de mission pour la communication scientifique de l'INC