Capteurs à azurant optique : Surveillance de la qualité de l’eau

Pourquoi voudrais-je mesurer les azurants optiques ?

Les azurants optiques (OBA) ou les agents de blanchiment fluorescents (FWA) sont ajoutés à des produits tels que les savons de lessive, les détergents ou les agents de nettoyage. Les tissus ou les matériaux absorbent les OBA au cours du processus de lavage ou de nettoyage. Lorsqu’ils sont éclairés par une lumière ultraviolette, ils deviennent fluorescents et font paraître les produits et les tissus plus brillants.

Les eaux usées des blanchisseries sont le plus gros contributeur d’azurants dans les systèmes d’assainissement. Les contributions FWA ou OBA au volume total de la plupart des détergents de blanchisserie sont inférieures à 0,5 %, mais une grande partie (5-80 %) peut rester dans les eaux usées rejetées sous forme de composés dissous (moléculaires). La présence d’azurants dans les systèmes d’eau dans lesquels les eaux usées sont déversées peut signifier que les systèmes septiques sont défaillants, qu’il y a des fuites d’eaux usées ou qu’il n’y a pas de traitement de l’eau. Par conséquent, la détection d’azurants optiques dans les systèmes aquatiques peut aider les municipalités ou les chercheurs à corriger les défaillances des systèmes et à éviter une augmentation de l’apport anthropique susceptible d’avoir un impact considérable sur les écosystèmes.

Des études ont montré une corrélation entre la fluorescence des azurants et les niveaux de coliformes fécaux dans les environnements aquatiques. La qualité de l’eau est actuellement évaluée en fonction des normes relatives aux coliformes fécaux par les agences fédérales, étatiques et municipales. L’accès du public aux plans d’eau tels que les lacs, les rivières ou les plages qui ne répondent pas à ces normes peut être restreint, ce qui a un impact sur le tourisme et, en fin de compte, sur l’économie locale. Le principal problème dans la prévention de l’augmentation des niveaux de coliformes fécaux est l’incapacité à déterminer la source de la contamination (humaine/non humaine). Les eaux usées des blanchisseries sont généralement évacuées par les égouts domestiques ou les fosses septiques ; les azurants font donc partie des eaux usées. La corrélation entre les azurants et les niveaux de coliformes fécaux peut fournir des informations précieuses pour aider les chercheurs à déterminer si les sources de contamination sont attribuées aux déchets humains.

Les azurants sont très sensibles à l’adsorption. Ils sont éliminés des eaux de surface et des eaux souterraines par adsorption sur le sol et les matières organiques. Cela permet aux chercheurs d’évaluer l’efficacité de l’épuration naturelle des eaux usées en déterminant les concentrations d’azurants dans les eaux souterraines ou de surface.

Comment les azurants optiques sont-ils mesurés ?

Les azurants optiques, ou agents de blanchiment fluorescents (FWA dans l’industrie des détergents), sont des composés qui sont excités (activés) par des longueurs d’onde de lumière dans le proche ultraviolet (UV) (360 à 365 nm), et qui émettent ensuite de la lumière dans le bleu (400 à 440 nm). Les électrons des molécules fluorescentes sont excités dans un état d’énergie plus élevé par l’absorption de la lumière et émettent ensuite une petite quantité de chaleur et de fluorescence lorsque les électrons retournent à leur état fondamental. La fluorescence du second état excité est mesurée par le fluoromètre OBA d’Eureka et convertie en ppb d’OBA jusqu’à 2500 ppb.

Que dois-je savoir sur la mesure des azurants optiques sur le terrain ?

Le capteur d’azurant optique de Solinst Eureka possède une large plage dynamique (>5000 parties par million) qui lui permet de fonctionner dans la plupart des environnements aquatiques, et sa haute résolution augmente sa précision. Le MantaPlus avec capteur à azurant optique peut être utilisé dans le cadre d’études visant à localiser des sites spécifiques où des systèmes d’assainissement autonomes peuvent se déverser dans des rivières ou d’autres cours d’eau. Les sondes multiparamètres équipées de capteurs OBA peuvent être déployées pour une surveillance continue ou utilisées pour un échantillonnage discret. Les déterminations fluorométriques des concentrations d’azurants dans les échantillons d’eau naturelle ont été utiles pour trouver des sources d’eaux usées et des contaminations par des coliformes fécaux dans le cadre d’études menées par le département de la santé, ainsi que dans le cadre de recherches générales.

L’encrassement est le plus grand problème de terrain pour les capteurs de fluorescence. Tout matériau étranger qui s’accumule sur la surface active du capteur réduit la quantité de lumière émise ou reçue, ou les deux. Et parfois, le matériau étranger peut fournir un faux signal en produisant une fluorescence à la même longueur d’onde. L’encrassement ne pose généralement pas de problème lors de l’établissement de profils ou de contrôles ponctuels dans le cadre de relevés quotidiens, mais seulement lors d’un déploiement prolongé. Pour un déploiement continu, des accessoires anti-salissures peuvent être ajoutés, tels que le système de raclage universel d’Eureka et la protection du capteur en maille de cuivre.