Les halobenzoquinones (HBQ), en tant que nouveaux sous-produits de désinfection émergents (SPD), sont fréquemment détectés dans les eaux potables et de piscine. En fait, les HBQ sont également des précurseurs d’autres SPD tels que les trihalométhanes (THM) actuellement réglementés, qui présentent un risque élevé pour la santé publique et l’environnement. Lorsque des UV sont appliqués pendant le processus de chloration, la formation de SPD peut être assez différente de celle sous le chlore seul ou les UV seuls. Cependant, il reste de nombreuses questions qui nécessitent une enquête plus approfondie. Par exemple, la désinfection combinée UV/chlore favorise-t-elle ou limite-t-elle la transformation des HBQ en SPD par rapport à la désinfection au chlore seul ? En particulier, les UV jouent-ils un rôle significatif dans la transformation des précurseurs organiques et la formation des SPD lors de la désinfection au chlore ?
Pour répondre à ces questions, le professeur Ching-Hua Huang du Georgia Institute of Technology, le Dr He Zhao de l’Institut de génie des procédés de l’Académie chinoise des sciences et les membres de leur équipe ont travaillé conjointement et ont révélé systématiquement le mécanisme moléculaire des THM produits à partir de HBQ. en chloration ou combiné UV/chlore. Leurs travaux ont identifié l’effet promoteur des UV sur les HBQ dans la formation des THM, ce qui a fourni des informations précieuses sur le risque potentiel lors de l’application d’UV/chlore combinés dans le traitement de l’eau. L’étude a été publiée dans Frontières des sciences et de l’ingénierie de l’environnement.
Dans cette étude, l’équipe de recherche a découvert que les UV augmentaient de près de 10 fois le rendement de formation de CHCl3 de la 2,6-dichloro-1,4-benzoquinone (2,6-DCBQ, l’un des HBQ les plus fréquemment détectés dans l’eau potable). Ils ont également mené une enquête approfondie sur le mécanisme de réaction à l’aide de mesures expérimentales complémentaires et de calculs de la théorie fonctionnelle de la densité (DFT), et ont révélé différents schémas de formation de THM à partir de quatre espèces de HBQ au cours des procédés au chlore uniquement et UV/chlore. Leur enquête a montré que les UV avaient une grande influence en fonction de la structure chimique des HBQ, affectant directement le taux d’hydrolyse, les voies de transformation, les intermédiaires et la production ultérieure de THM. Leurs résultats ont également révélé que l’hydroxylation de HBQ était une voie intermédiaire clé dans la promotion de la formation de THM.
Cette étude a examiné de manière exhaustive et systématique la formation de THM à partir de HBQ pendant la chloration ou les procédés combinés UV/chlore pour la première fois, ce qui devrait être pris en compte dans l’application des procédés combinés UV et chlore dans le traitement de l’eau. Il a approfondi notre compréhension des rôles promoteurs de l’irradiation UV et de l’hydroxylation des HBQ dans la formation des THM, ce qui fournit un nouvel aperçu des risques potentiels pour la désinfection UV du traitement de l’eau potable.
He Zhao et al, Formation améliorée de sous-produits de désinfection au trihalométhane à partir d’halobenzoquinones dans des conditions combinées UV/chlore, Frontières des sciences et de l’ingénierie de l’environnement (2021). DOI : 10.1007/s11783-021-1510-7
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