5.1.1 Les différentes familles de composés organiques
On distingue différentes familles de composés organiques : (Lemière, 2001)
Les hydrocarbures ou huiles minérales
Les hydrocarbures regroupent différents produits pétroliers (pétrole brut, pétrole raffiné, kérosène, essences, fuel, lubrifiants, huiles à moteurs). Cette famille inclut :
- les alcanes (hydrocarbures aliphatiques) constitués de chaînes linéaires ou ramifiées comprenant au minimum cinq atomes de carbone, caractérisés par un point d'ébullition compris dans l'intervalle 35 °C – 490 °C
- les hydrocarbures aromatiques monocycliques (benzène, toluène, xylènes,...) ou polycycliques (Benzo(a)pyrène).
Les hydrocarbures aromatiques volatils et les hydrocarbures halogénés volatils
Les hydrocarbures halogénés volatils (COV), les chlorofluorocarbones (CFC) et les hydrocarbures aromatiques volatils (CAV ou BTEX) constituent une famille de composés dont les propriétés physico-chimiques sont très hétérogènes. Ils possèdent tous un point d'ébullition inférieur à 300 °C et une tension de vapeur supérieure à 0.2 kPa à 20 °C.
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques (HAP)
Les hydrocarbures aromatiques polycycliques sont généralement définis comme un groupe de composés comportant au moins deux noyaux benzéniques fusionnés entre eux et renfermant seulement des atomes d'hydrogène et de carbone. Seize composés de cette famille sont considérés leplus souvent (par exemple, liste US-EPA) comme représentatifs de ces polluants prioritaires : le naphtalène, l'acénaphtalène, l'acénaphtylène, le fluorène, le phénanthrène, l'anthracène, le fluoranthène, le pyrène, le benzo (a) anthracène, le chrysène, le benzo (b)fluoranthène, le benzo (k) fluoranthène, le benzo (a)pyrène, le benzo (ghi) pyrène, le dibenzo (ah) anthracène et l'indéno (1, 2, 3, cd) pyrène. Il existe d'autres HAP comportant sur les noyaux aromatiques des groupements alkyles ou, dans la structure aromatique, des atomes de soufre, azote, oxygène.
Dioxine et furannes
Les polychlorodibenzo-para-dioxines (PCBB) et les polychlorodibenzofurannes (PCDF) constituent un groupe comprenant 210 composés organiques tricycliques chlorés comprenant 75 dioxines et 135 furannes qu'il est convenu de nommer sous le terme générique de dioxines. Ces composés ont en commun la propriété d'être stables à température élevée, d'être fortement lipophiles, entraînant leur bioaccumulation dans la chaîne alimentaire. Parmi les 210 dioxines et furannes, 17 congénères sont reconnus comme toxiques ( normes NF EN 1948-1à 3[1]).
Les polychlorobiphényles (PCB) et les polychloroterphényles (PCT)
Il existe 209 structures possibles de chlorobiphényles, appelés congénères, dans lesquelles de 1 à 10 atomes de chlore sont liés au groupement biphényle. 132 congénères ont été identifiés dans des spécialités industrielles. Les plus toxiques sont ceux non substitués en position ortho, ils sont qualifiés « planaires ». Leur teneur en chlore varie de 20 à 60 %. Ils sont présents à l'état de traces sous la forme de mélanges complexes renfermant plusieurs dizaines de congénères. Sur la base de données sur leur persistance, leur
et leur relative ubiquité dans l'environnement, le Bureau Communautaire de Référence a établi en 1982 une liste prioritaire de 7 congénères (PCB-28, PCB-52, PCB-101, PCB-118, PCB-138, PCB-153, PCB-180).
Les PCT sont formés de trois noyaux aromatiques (terphényle) sur lesquels sont fixés de 5 à 12 atomes de chlore.
Les phénols et les chlorophénols
Les phénols sont des composés aromatiques hydroxylés comprenant le phénol et ses substitués tels les chlorophénols (mono-, di-, tri-, tétra-, penta-), les nitrophénols, les crésols, les diméthylphénols ou xylols. Ils sont aussi présents dans les effluents de raffineries, de cokeries, de pétrochimie, ...
Les pesticides
Les « pesticides » ou substances phytosanitaires constituent une famille très hétérogène de substances utilisées contre les parasites animaux ou végétaux des cultures. Les pesticides sont dispersés dans l'environnement en présence d'agents de formulation. Traditionnellement, on distingue trois grandes classes de pesticides, les herbicides et deux groupes d'insecticides :
les herbicides, comprenant les groupes des amides, acides aryloxyalkanoiques, diphényl-éther, urées, sulfonylurées, triazines, carbamates ;
les insecticides organophosphorés, carbamates, pyréthroïdes ;
les insecticides organochlorés et les fongicides comprenant les groupes des azoles, des dithiocarbamates,...
Les herbicides représentent la classe économiquement et quantitativement la plus importante. De plus, les herbicides sont davantage persistants dans les sols que les insecticides et les fongicides et génèrent des produits de dégradation stables qui peuvent également présenter une activité biocide. Les composés, bien que non introduits tels quels dans le sol, n'en constituent pas moins des polluants potentiels. C'est le cas par exemple des produits de dégradation de l'atrazine : la déséthylatrazine (DEA) et déisopropylatrazine (DIA). Les pesticides sont la principale source de sources ponctuelles ou concentrées.
Les cyanures
Les cyanures correspondent chimiquement à l'ensemble des composés cyanés (ex. : cyanures alcalins, cyanures métalliques doubles tels les ferrocyanures et ferricyanures) qui, après traitement à chaud à l'acide sulfurique en présence de sulfate de cuivre (II) et de chlorure d'étain (II) libèrent de l'acide cyanhydrique (NF X 31-430).
On distingue, outre les cyanures totaux (CNT), les cyanures faiblement dissociables en milieu acide faible (WAD), les cyanures libres (CNL), les cyanures oxydables par le chlore et les thiocyanates (SCN).
Les phtalates ou esters phtaliques
Ces produits résultent de l'estérification d'alcools (éthanol, butanol-1, 2-éthyl-hexanol) par l'acide phtalique (acide benzène 1,4-dicarboxylique) ; on aboutit à des produits finaux tels le phtalate de di-nbutyle, le phtalate de diéthyle, le phtalate de di(2-éthylhexyl).
Les tensio-actifs
On distingue les agents de surface anioniques, non ioniques et cationiques. Les agents de surface anioniques comprennent des alkylbenzènes sulfonates à chaîne ramifiée résistants, peu biodégradables, des alkylsulfates et des alkylbenzènes sulfonates à chaîne linéaire (ABS) biodégradables. Les agents de surface non ioniques sont synthétisés par addition d'alcools à longues chaînes ou d'alkylphénols (ex. : le nonylphénol) sur un nombre variable de motifs d'oxyde d'éthylène ; ils sont biodégradables d'autant plus facilement que le nombre de molécules d'oxyde d'éthylène sur lesquelles s'est réalisée l'addition est plus élevé. Les agents de surface cationiques comprennent essentiellement des dérivés d'ammoniums quaternaires et des chlorhydrates d'hydroxylamine.
