Influence des conditions de préparation et d’analyse sur les teneurs en chlore

Dans les parties suivantes, les différentes formes de chlore obtenues avec le protocole d’extraction de Bastviken et al., (2007) ont été regroupées en une seule forme qui correspond au ClO. Comme les trois protocoles d’extraction conduisaient à des résultats non statistiquement différents (paragraphe 2.1), cette partie regroupe des résultats obtenus avec différents protocoles d’extraction, sans que ceux-ci soient distingués.

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3.2.3.1 Influence de la prise d’essai et du mode de combustion des échantillons sur la mesure du chlore par analyseur d’AOX

Les teneurs en ClTOT obtenues pour l’échantillon de sol VF2012 pour différentes prises d’essai sont présentées sur la Figure 3. 9.

Figure 3.9. Teneurs en ClTOT obtenues pour VF2012 en fonction de la prise d’essai. Moyenne ± écart-type (n = 3). Test statistique : ANOVA à un facteur (prise d’essai). Les barres ayant les

mêmes lettres ne sont pas significativement différentes (P<0,05)

Les teneurs en ClTOT mesurées pour des prises d’essai de 50, 100 et 200 mg sont respectivement d’environ 70, 105 et 130 mg.kg-1. La teneur en ClTOT augmente donc avec la prise d’essai, mais elle n’est pas proportionnelle à la taille de la prise d’essai. Comme la prise d’essai d’un échantillon ne peut pas excéder 200 mg (car le fritté de l’analyseur d’AOX est trop petit pour contenir une plus grosse quantité d’échantillon), alors cette prise d’essai « maximale » a été retenue pour les analyses de ClTOT, mais également pour les analyses de CLONE.

3.2.3.2 Influence du pH de la solution d’extraction et du charbon actif sur la teneur en chlore organique mesurée par analyseur d’AOX.

Les conditions d’extraction du sol, étape préliminaire nécessaire à la mesure des teneurs en ClO, peuvent avoir une influence sur le résultat obtenu. Plus précisément, le

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paramètre pH de la solution d’extraction et l’effet de l’ajout de charbon actif à la solution d’extraction ont été testés. Les teneurs en ClO obtenues pour l’horizon de sol VF2012 après application du premier protocole d’extraction (protocole simplifié), utilisant une solution d’extraction acidifiée ou non et du charbon actif ou non sont présentées dans la Figure 3. 10.

Figure 3.10. Teneur en ClO obtenue pour VF2012 selon 3 modalités. Modalité 1 : acidification de la solution d’extraction (pH2) et utilisation de charbon actif (CA) pour le piégeage du ClO. Modalité 2 : pas d’acidification de la solution d’extraction (pH7) et utilisation de charbon actif (CA) pour le piégeage du ClO. Modalité 3 : acidification de la solution d’extraction (pH2) et pas d’utilisation de charbon actif (SCA) pour le piégeage du ClO (prise d’essai : 50mg). Moyenne ± écart-type (n = 3). Test statistique : ANOVA à deux facteurs (acidification – ajout de charbon). Les barres ayant les

mêmes lettres ne sont pas significativement différentes (P<0,05)

La teneur en ClO mesurée pour l’échantillon de sol, d’environ 130 mg.kg-1, est identique lorsqu’elle est mesurée suite à l’application d’un protocole d’extraction incluant l’utilisation ou non d’une solution d’extraction acidifiée et incluant toujours l‘utilisation de charbon actif. L’ANOVA indique ainsi qu’il n’y a pas d’effet significatif de l’acidification de la solution sur les résultats obtenus. A l’inverse, la teneur en ClO est significativement plus faible (environ 70 mg.kg-1) lorsqu’elle est mesurée après extraction avec une solution d’extraction acidifiée (pH 2) mais sans utilisation de charbon actif. Le pH de la solution d’extraction ne semble donc pas avoir d’influence sur la mesure de la teneur en ClTOT. L’utilisation de charbon actif permet le piégeage du ClO dans sa porosité. Il est donc nécessaire à la récupération de la totalité du ClO.

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Cependant, si la porosité du charbon actif piège les molécules de ClO de l’échantillon, elle peut alors également piéger du chlore atmosphérique. Il y a un risque de contamination du charbon actif au cours du temps. La Figure 3. 11, présente la teneur en ClTOT contenue dans un échantillon de charbon actif exposé à l’air ambiant et permet d’estimer la contamination de ce charbon actif sur une durée courte.

Figure 3.11. Contamination d’un échantillon de charbon actif en ClTOT au cours du temps.

La teneur en ClTOT contenue dans l’échantillon de charbon actif augmente graduellement avec le temps (de 5 mg.kg-1 en début d’expérience à 40 mg.kg-1 après 32 heures d’exposition). Le charbon actif piège donc bien des molécules de chlore présentes dans l’atmosphère et peut de ce fait être rapidement contaminé.

Par ailleurs, au début de l’expérience, le charbon actif présentait déjà une concentration de 5 mg.kg-1 de chlore total. Le charbon actif utilisé pour cette expérience avait donc déjà subi une précédente contamination. Pour limiter ces risques de contamination, il est indispensable d’utiliser un charbon actif neuf ou peu exposé à l’air libre lors de chaque série d’extractions du sol nécessaire au piégeage du ClO pour analyse.

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3.2.3.3 Influence du type de combustion sur les teneurs en chlore mesurées

Les résultats issus des tests d’optimisation de la combustion de l’échantillon par le four de l’analyseur d’AOX sont présentés dans la Figure 3. 12.

Figure 3.12. Teneurs en ClTOT obtenues pour VF2012 avec et sans humidification des gaz de combustion et avec ou sans ajout d’un catalyseur V2O5 (prise d’essai : 50 mg). Témoin : mesure

réalisée sans ajout de catalyseur et sans humidification des gaz de combustion. Moyenne ± écart-type (n = 3). Test statistique : ANOVA à deux facteurs (humidification – ajout de V205). Les

barres ayant les mêmes lettres ne sont pas significativement différentes (P<0,05)

La teneur en ClTOT mesurée pour l’échantillon de sol ne varie pas significativement lorsque l’échantillon subit une minéralisation avec ou sans humidification du gaz O2 de combustion (sans ajout de catalyseur V2O5). Les résultats sont identiques lorsque la combustion est réalisée avec ajout d’un catalyseur V2O5 pour augmenter la température de combustion dans le four. Enfin, la teneur en ClTOT obtenue en combinant l’ajout d’un catalyseur et l’humidification des gaz de combustion n’est pas significativement différente de la teneur en chlore obtenue suite à une combustion « classique » (sans humidification des gaz de combustion et sans ajout de catalyseur). Les paramètres humidité des gaz de combustion et température de combustion de l’échantillon n’influencent donc pas les teneurs en chlore mesurées.

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