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Carbone organique dissous / COD (HU)

De Wikigeotech

Traduction anglaise : Dissolved Organic Carbon / DOC

Dernière mise à jour : 25/11/2022

Fraction du carbone organique total capable de traverser un filtre de taille de pore de 0,45 μm. Le complément est le carbone organique particulaire (COP).

Composition du carbone organique dissous

La taille des particules colloïdales allant de 0,001 à 1 μm, le COD inclut donc une certaine quantité de matière organique colloïdale non dissoute (voir figure 1). Le carbone organique dissous peut être subdivisé en deux fractions selon leur résistance à la dégradation chimique et biologique : fraction labile et fraction inerte (ou résiduelle).

  • Le COD labile est mieux caractérisé et inclut des acides aminés, des sucres et des dérivés de ces deux constituants (par exemple des protéines et des hydrates de carbone).
  • La fraction résiduelle constitue la majeure partie du COD dans le ruissellement urbain et se compose des substances humiques naturelles ainsi que de produits organiques synthétiques tels que des produits solubles issus de l'utilisation et de la combustion des hydrocarbures dans l'environnement urbain. Cependant, la basse polarité de la plupart des produits issus des hydrocarbures a comme conséquence une affinité forte avec les matières en suspension. On retrouve ainsi 70 à 75% des hydrocarbures fixés sur les matières en suspension dans les eaux de chaussée.


Figure 1 : Principaux constituants de la matière organique contenue dans les eaux naturelles (CS se rapporte aux composés simples comme les carbohydrates, les glucides et les lipides) : Source : Petitjean et al (2004).

Pourquoi doser le carbone organique dissous ?

L'intérêt de doser séparément le Carbone organique dissous peut se justifier par différentes raisons :

  • les molécules organiques dissoutes contrôlent pour une grande part la productivité des écosystèmes aquatiques ;
  • la matière organique dissoute joue un rôle majeur sur la régulation de la teneur en $ CO_2 $ de l'atmosphère terrestre ;
  • certaines molécules organiques dissoutes peuvent jouer un rôle de ligands en particulier pour certains métaux lourds ;
  • certaines molécules organiques sont toxiques pour les êtres vivants, soit du fait de la molécule elle-même (pesticides par exemple), soit parce qu'elles sont liées à une substance inorganique toxique (métaux lourds par exemple, voir point précédent) ; dans les deux cas, le dosage du carbone organique dissous peut jouer un rôle d'alerte.

Comment doser le carbone organique dissous ?

Le dosage s'effectue sur l'échantillon filtré. Les méthodes utilisées sont les mêmes que pour le carbone organique total (voir cet article pour en savoir plus). Elles consistent à oxyder les matières organiques et à doser soit la quantité de $ CO_2 $ produite, soit la quantité d'$ O_2 $ consommée.

Trois méthodes d'oxydation sont possibles (souvent en les combinant) :

  • photo-oxydation : dans cette méthode, la matière organique est oxydée par un rayonnement UV (éventuellement couplée à une oxydation chimique) ;
  • oxydation chimique : par exemple avec du persulfate de sodium ($ Na_2S_2O_8 $) ou du permanganate de potassium ($ KMnO_4 $) ; éventuellement effectuée en augmentant la température pour accélérer la réaction (oxydation chimique à chaud) ;
  • oxydation thermique : cette méthode consiste à oxyder le carbone organique dans un four à haute température en présence ou non d'un catalyseur.

Pour en savoir plus :

  • Petitjean, P., Henin, O., Gruau, G. (2004) : Dosage du carbone organique dissous dans les eaux douces naturelles : Intérêt, Principe, Mise en Œuvre et Précautions Opératoires ; Cahiers Techniques de Géosciences-Rennes, 2-914375-18-2 ; 64 p. disponible sur hal-insu.archives-ouvertes.
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