Résultats des fractionnements sur résines

La Figure 4-9 présente les résultats en concentrations et en % du carbone organique dissous. Les teneurs en COD sont plus élevées pour l’échantillon Col-NM que pour Col-H. Corrélativement, Col-NM contient une plus forte proportion de matière organique hydrophile et Col-H est plus riche en matières organiques hydrophobes. Dans les deux échantillons, la fraction transphilique reste minoritaire.

Figure 4-9 : a) Concentrations et b) pourcentages massiques des fractions hydrophobes (HPO), hydrophiles (HPI) et transphiliques (TPI) mesurées sur les échantillons Col-H et Col-NM.

La Figure 4-10 présente les données de chromatographie d’exclusion stérique des fractions obtenues à chaque étape de traitement des échantillons. Les gammes de masses moléculaires apparentes entre les différentes fractions de chaque échantillon sont identiques et s’étendent de 100 Da à 5000 Da. Pour l’échantillon Col-H, le retrait des fractions hydrophobe puis transphilique ne modifie pas la position des pics remarquables à 270 Da, 1400 Da et 2550 Da. Seule la valeur haute des gammes de masses est réduite de 5000 Da (fraction totale) à environ 3500 Da pour la fraction hydrophile+transphilique, puis 2500 Da pour la fraction hydrophile. Pour l’échantillon Col-NM, les pics remarquables sont 270 Da, 1360 Da et 2290 Da. L’étendue des gammes de masses n’est pas significativement affectée par le traitement en sous-fractions.

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Figure 4-10 : Chromatographie d’exclusion stérique des sous-fractions séparées sur résines DAX-8 et XAD-4 d’après le protocole de la Figure 4-8 pour l’échantillon a) Col-H et b) Col-NM.

Les spectres d’analyse UV-Visible (Figure 4-11) ne changent pas d’allure selon les sous-fractions séparées par polarité pour un échantillon donné. Cependant, les échantillons Col-H et Col-NM présentent des spectres aux allures différentes, avec l’absence de pics d’absorbance remarquables pour Col-H. Les intensités de réponses spectroscopiques UV-Visible ont été normalisées aux teneurs en carbone organique dissous (COD) pour calculer l’indice SUVA (Chapitre 2). Ce dernier est interprété en termes de pourcentages d’aromaticité (Tableau 4-2). Les deux échantillons Col-NM et Col-H présentent des résultats contrastés. Notamment, les évolutions de l’aromaticité UV-Visible lors des retraits successifs de sous-fractions sont différentes : elle diminue après chaque passage sur résine pour Col-H tandis qu’elle est plus importante dans les fractions totale et hydrophile pour Col-NM.

Les matrices d’excitation-émission (MEE) obtenues par spectrofluorimétrie des échantillons totaux et des sous-fractions sont présentées dans la Figure 4-12. Deux pics de fluorescence 1 et 2 se distinguent et sont présents dans les deux échantillons Col-H et Col-NM ainsi que les sous-fractions obtenues. L’isolation de sous-fractions semble modifier les intensités relatives des deux pics.

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Figure 4-11 : Analyse par spectrophotométrie des sous-fractions séparées sur résines DAX-8 et XAD-4 d’après le protocole de la Figure 4-8 pour l’échantillon a) Col-NM et b) Col-H.

Tableau 4-2 : Aromaticité UV-vis calculée pour les sous-fractions séparées sur résines DAX-8 et XAD-4 d’après le protocole de la Figure 4-8 pour l’échantillon Col-H et Col-NM. A254 : absorbance à 254 nm, COD : teneur en carbone organique dissous des

sous-fractions, indices SUVA et aromaticité (en pourcentage de réponse totale – cf. Chapitre 3).

Col-H Col-NM

^{(HPO+TPI+HPI) (TPI+HPI) (HPI) (HPO+TPI+HPI) (TPI+HPI) (HPI)}

A254 1,93 0,27 0,05 3,19 1,15 1,74

COD (mgC/L) 52 12 8 143 76 67

SUVA 3,7 2,2 0,6 2,2 1,5 2,6

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Figure 4-12 : Matrices d’excitation-émission des sous-fractions séparées sur résines DAX-8 et XAD-4 d’après le protocole de la Figure 4-8 pour l’échantillon Col-H (matrices a,b,c) et Col-NM (matrices d,e,f).

La Figure 4-13 présente les spectres de fluorescence synchrone (SFS) issus des MEE. Les caractéristiques d’acquisition sont présentées dans le chapitre 2. Les spectres ont été subdivisés en trois domaines dont les réponses sont considérées en première interprétation comme liées au degré de condensation de la MOD (cf. Chapitre 3 §3.2.3 et Annexe 3) (Kister and Dou 1986; Mille

et al. 1988; Kister et al. 1996). Ainsi, il est admis que le degré de condensation augmente avec la

longueur d’onde. Le domaine de fluorescence D1 correspond donc à une MOD présentant un degré de condensation moindre que celle fluoresçant dans le domaine D2, lui-même lié à un degré de condensation inférieur à celui des fluorophores du domaine D3. Les bandes spectrales obtenues ne montrent pas de réponses significatives attribuables à des fluorophores fortement condensés (D3 – Tableau 4-3). Ainsi, seules les proportions des domaines D1 et D2 de fluorescence ont été comparées (Tableau 4-3, Figure 4-13 et Figure 4-14).

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Figure 4-13 : Spectres de fluorescence synchrone (SFS) obtenus pour les sous-fractions séparées sur résines DAX-8 et XAD-4 d’après le protocole de la Figure 4-8. Les spectres ont été subdivisés en trois domaines de réponse de fluorescence correspondant aux structures de degré de condensation croissant (D1<D2<D3). HPO : hydrophobe HPI : hydrophile TPI :

transphilique.

Pour l’échantillon Col-H, le retrait de la fraction hydrophobe après passage sur la colonne de résine DAX-8 conduit à une réponse spectrale plus faible dans le domaine D1 (faible degré de condensation) (spectres des fractions transphilique+hydrophile, puis hydrophile) (Tableau 4-3 et Figure 4-14). Des changements dans les intensités des épaulements de la bande attribuée à la MOD avec un degré de condensation intermédiaire (D2) sont également observés. Un résultat similaire est obtenu pour l’échantillon Col-NM. En outre, le rapport d’aires D2/D1 (Tableau 4-3), qui évalue la proportion de composés légèrement condensés sur ceux présentant un faible degré de condensation, augmente après soustraction des constituants hydrophobes, puis transphiliques, et ce quel que soit l’échantillon considéré (Col-H ou Col-NM).

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Tableau 4-3 : Valeurs des aires (en pourcentage de l’aire totale) des trois domaines D1, D2 et D3 mesurées sur les spectres d’excitation – émission synchrone des différentes fractions séparées sur résines DAX-8 et XAD-4 d’après le protocole de la

Figure 4-8.

Col-NM Col-H

HPO+TPI+HPI TPI+HPI HPI HPO+TPI+HPI TPI+HPI HPI

D1 30% 30% 20% 28% 29% 28%

D2 64% 66% 74% 63% 66% 69%

D3 6% 5% 6% 9% 5% 2%

D2/D1 2,12 2,21 3,77 2,22 2,26 2,45

Figure 4-14 : Proportions relatives des contributions de réponses de fluorescence d’émission-excitation synchrone des sous-fractions séparées sur résines DAX-8 et XAD-4 d’après le protocole de la Figure 4-8 pour les échantillons Col-H et Col-NM. Les

spectres ont été subdivisés en trois domaines de réponse de fluorescence correspondant aux structures de degré de condensation croissant (D1<D2<D3). HPO : hydrophobe HPI : hydrophile TPI : transphilique.