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Kow (HU) : Différence entre versions

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(Importance de l'indice Kow en traitement des eaux)
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Cet indice est également important en assainissement car il permet d'estimer la [[Traitabilité (HU)|traitabilité]] d'un polluant.  
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Cet indice est également important en traitement des eaux et en épuration. Pour un polluant donné, il contribue à estimer l’efficacité d’un procédé de traitement de l’effluent qui le contient. La connaissance du [[PH (HU)|pH]], de la concentration en [[Matières en suspension / MES (HU)|matières en suspension]] et de la teneur en graisses (appréciée par la détermination des substances extractibles à l’hexane – SEH-) de l’effluent, ainsi que de la volatilité, de la polarité et du poids moléculaire de la substance concernée influent aussi sur cette efficacité (en matière par exemple d’adsorbabilité sur des sédiments ou du [[Charbon actif (HU)|charbon actif]]).
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D’une façon générale, les micropolluants caractérisés par un log Kow élevé auront plutôt tendance à s’adsorber sur les boues d’un traitement biologique des eaux usées. Ceux caractérisés par un log Kow faible pourront être davantage éliminés par biodégradation dans la filière eau.
  
 
Il existe en effet différentes voies possibles de fixation, de dégradation ou d’inactivation des molécules organiques. Certaines de ces voies peuvent être utilisées pour mettre en œuvre des stratégies de traitement, en particulier dans les stations d'épuration. La valeur de log(Kow) constitue l'un des éléments principaux conditionnant la mise en œuvre de ces possibilités (voir la figure 3, extraite de Briand ''et al.'', 2018).
 
Il existe en effet différentes voies possibles de fixation, de dégradation ou d’inactivation des molécules organiques. Certaines de ces voies peuvent être utilisées pour mettre en œuvre des stratégies de traitement, en particulier dans les stations d'épuration. La valeur de log(Kow) constitue l'un des éléments principaux conditionnant la mise en œuvre de ces possibilités (voir la figure 3, extraite de Briand ''et al.'', 2018).

Version du 16 avril 2021 à 08:09

Traduction anglaise : Kow (Octanol/Water Partition Coefficient)

Dernière mise à jour : 09/04/2021

Coefficient de partage octanol-eau d'un composé organique ; on parle parfois de Pow, de K ou simplement de P (ces deux dernières notations sont ambiguës car la notion de coefficient de partage est plus large en chimie). En pratique on utilise plutôt son logarithme : log(Kow) dont l'échelle de valeurs est plus facile à manipuler.

Ce coefficient représente le rapport à l'équilibre entre la concentration d'une substance chimique dans l'octanol et la concentration de cette même substance dans l'eau. Il permet d'évaluer le caractère plus ou moins hydrophobe (et/ou lipophile) ou hydrophile (et/ou lipophobe) d'une molécule.

Kow serait le sigle de Koefficient Octanol Water.

Détermination de l'indice Kow

La détermination de Kow se fait en mettant la substance à étudier en présence d'un mélange hétérogène (non miscible) d’eau et d’octanol (voir figure 1). La mesure des concentrations respectives de la substance dans l'eau et dans l'octanol une fois l'équilibre atteint permet la détermination directe du Kow.


figure 1 : Principe de la détermination de Kow ; Source : chimactiv-agroparistech

Kow est directement lié à la solubilité de la substance mais son caractère adimensionnel rend son utilisation plus simple. Il est par exemple possible de construire une échelle d'hydrophobie en fonction de log(Kow) (voir figure 2).


figure 2 : Évaluation du caractère plus ou moins hydrophobe/hydrophile d'une substance à partir de Kow ; Source : chimactiv-agroparistech

Importance de l'indice Kow en écologie des milieux aquatiques

Cet indice est important en écologie aquatique car il permet d'estimer les risques écotoxicologiques potentiels d'un micropolluant. En effet, il existe une corrélation entre la liposolubilité d'une molécule et ses aptitudes à sa bioconcentration et à sa bioaccumulation. Les composés hydrophobes (Kow > 4) vont pénétrer facilement dans les tissus graisseux des organismes et s'y fixer du fait de leur liposolubilité.

La directive Européenne 79/381 impose par exemple de fournir la valeur du Kow avant la mise sur le marché de tout produit.

Importance de l'indice Kow en traitement des eaux

Cet indice est également important en traitement des eaux et en épuration. Pour un polluant donné, il contribue à estimer l’efficacité d’un procédé de traitement de l’effluent qui le contient. La connaissance du pH, de la concentration en matières en suspension et de la teneur en graisses (appréciée par la détermination des substances extractibles à l’hexane – SEH-) de l’effluent, ainsi que de la volatilité, de la polarité et du poids moléculaire de la substance concernée influent aussi sur cette efficacité (en matière par exemple d’adsorbabilité sur des sédiments ou du charbon actif).

D’une façon générale, les micropolluants caractérisés par un log Kow élevé auront plutôt tendance à s’adsorber sur les boues d’un traitement biologique des eaux usées. Ceux caractérisés par un log Kow faible pourront être davantage éliminés par biodégradation dans la filière eau.

Il existe en effet différentes voies possibles de fixation, de dégradation ou d’inactivation des molécules organiques. Certaines de ces voies peuvent être utilisées pour mettre en œuvre des stratégies de traitement, en particulier dans les stations d'épuration. La valeur de log(Kow) constitue l'un des éléments principaux conditionnant la mise en œuvre de ces possibilités (voir la figure 3, extraite de Briand et al., 2018).


figure 3 : Exemple de différents devenirs de micropolluants en STEU en fonction des propriétés des molécules (modifiée d’après Mailler, 2015). ; Source : Briand et al., 2018.

La figure 4 produite par le dispositif OPUR (référence à mettre) montre de façon claire le lien entre la traitabilité et la valeur de Kow.


figure 4 : Lien entre la traitabilité de certains micropolluants et leur hydrophobicité évaluée par la valeur de log(Kow) ; Source : OPUR.

Bibliographie :

  • Briand, C., Bressy, A., Chebbo, G., Deroubaix, J.-F., Deshayes, S. et al. (2018) : Que sait-on des micropolluants dans les eaux urbaines? ; ARCEAU IdF ; AFB - Agence française pour la biodiversité ; 978-2-490463-00-8. Disponible sur : Hal
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