• Langue : Français
• Discipline : Chimie organique, minérale, industrielle
• Identifiant : 2025ULILR044
• Type de thèse : Doctorat
• Date de soutenance : 19/11/2025

Résumé en langue originale

La matière organique naturelle (MON) présente dans les ressources en eaux joue un rôle central dans la formation des sous-produits de désinfection (SPD) lors des traitements chimiques. Comprendre sa structure et sa réactivité est essentiel pour limiter ces composés, dont certains sont réglementés ou potentiellement toxiques. Cette thèse vise à développer deux approches analytiques innovantes, basées sur la chromatographie d'exclusion stérique à haute performance (HPSEC), pour caractériser la MON et mieux cerner son implication dans la formation des SPD.La première méthode, la chromatographie d'exclusion stérique couplée à la spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (HPSEC-ICP-MS), permet la séparation selon le poids moléculaire et la quantification sélective des halogènes (Br, I) dans les fractions organiques et inorganiques, offrant une vision directe de la spéciation élémentaire, en dépassant les limites de la méthode AOX.La seconde méthode, la chromatographie d'exclusion stérique à haute performance couplée à un détecteur à fluorescence (HPSEC-FLD) après dérivatisation chimique, cible spécifiquement les composés azotés impliqués dans la formation de SPD azotés. La dérivatisation augmente leur détectabilité par fluorescence, permettant une quantification plus précise.Ces deux techniques ont été appliquées à des échantillons représentatifs de différentes matrices et conditions de traitement, révélant la distribution des précurseurs les plus réactifs et la contribution des fractions organiques à la formation de SPD. Les résultats démontrent l'intérêt du couplage de méthodes séparatives et élémentaires pour dépasser les limites des indicateurs globaux comme le carbone organique total (COT) ou les halogénures organiques adsorbables (AOX), et ouvrent la voie à une meilleure gestion du risque lié aux SPD dans les filières de potabilisation.

Résumé traduit

Natural organic matter (NOM) in raw waters plays a key role in the formation of disinfection by-products (DBPs) during chemical treatments. Understanding its structure and reactivity is essential to reduce the occurrence of these compounds, some of which are regulated or potentially toxic. This PhD aimed to develop two innovative analytical approaches, based on high-performance size-exclusion chromatography (HPSEC), to characterize NOM and better assess its role in DBP formation.The first method, high-performance size-exclusion chromatography coupled with inductively coupled plasma mass spectrometry (HPSEC-ICP-MS), enables molecular weight-based separation and selective quantification of halogens (Br, I) in both organic and inorganic fractions, providing direct elemental speciation beyond the limitations of the conventional AOX method.The second method, high-performance size exclusion chromatography coupled with a fluorescence detector (HPSEC-FLD) after chemical derivatization of amines, specifically targets nitrogen-containing compounds involved in nitrogenous DBP formation. Derivatization increases their molecular weight and fluorescence detectability, enabling more accurate quantification.Both techniques were applied to representative samples from various matrices and treatment conditions, revealing the distribution of the most reactive precursors and the contribution of specific organic fractions to DBP formation. The results demonstrate the value of combining separative and elemental methods to overcome the limitations of global indicators such as total organic carbon (TOC) or adsorbable organic halides (AOX), and pave the way for improved DBP risk management in drinking water treatment processes.