Academic literature on the topic 'Matière organique dissoute – Réactivité (chimie)'

Les sous-produits de désinfection (SPDs) se forment lorsque la matière organique dissoute (MOD) réagit avec des désinfectants, générant des composés réglementés comme les trihalométhanes (THMs) et les acides haloacétiques (HAAs). Cependant, les SPDs non réglementés, tels que les THMs/HAAs iodés et les sous-produits azotés comme les haloacétonitriles (HANs) et haloacétamides (HAMs), présentent des risques sanitaires plus élevé, comme l'ont montré des études sur des cellules d'ovaire de hamster chinois. De nombreuses études fractionnent la MOD avec des membranes ou des résines pour identifier quelles fractions réagissent à la chloration, mais les résultats restent variables. Cette thèse présente une méta-analyse comparant la réactivité des fractions de MOD vis-à-vis des SPDs (non)réglementés. La méta-analyse montre que les composés hydrophobes sont 10-20% plus réactifs que les hydrophiles pour la formation de THMs et HAAs dans les eaux à forte absorption UV à 254nm (>2). Dans les eaux à faible SUVA254, les réactivités sont similaires. Cependant, les composés hydrophiles sont 20-80% plus réactifs vis-à-vis des SPDs non réglementés. Ni la durée de la chloration ni la dose ne modifient ce ratio, mais une augmentation du facteur de capacité de la colonne le fait. Les fractionnements membranaire d'ultrafiltration ne peuvent pas toujours séparer clairement les fractions, entraînant des résultats incohérents pour les différents groupes de SPDs. Pour résoudre cela, une nouvelle méthode de fractionnement par membrane a été développée, validée par chromatographie d'exclusion de taille (HPSEC-TOC). Le HPSEC-TOC montre une fiabilité accrue avec des limites de détection de 19.0 µgC L-1 et une conservation des échantillons optimisée (maximum deux semaines à 4°C). La méthode HPSEC-TOC s'est avérée fiable pour analyser les fractions de MOD dans des eaux (non) traitées. La MOD a été fractionnée en trois poids moléculaires (PM) : élevé (>20kDa), moyen (0.3-20kDa) et faible (<0.3kDa). Un outil mathématique a été développé pour optimiser le protocole membranaire et garantir des résultats constants. Appliqué à des eaux de surface sur trois saisons, le fractionnement a produit des fractions contenant jusqu'à 50% de composés à PM élevé, plus de 80% de PM moyen et des composés à PM faible. Des tests de chloration et chloramination (24h, 1mgCl2 L-1) ont été effectués pour évaluer la formation de THMs, HAAs, HANs, HAMs et nitrosamines. Les résultats montrent que la fraction de PM moyen est globalement la plus réactive. Cependant, la fraction de PM faible est très réactive vis-à-vis des THMs di-iodés et voit sa réactivité augmenter avec le degré de chloration dans les familles HAAs, HANs et HAMs. La fraction à PM élevé est la moins réactive, sauf pour l'acide iodoacétique et le chloroacétonitrile. La spectroscopie de fluorescence a révélé que les propriétés chimiques des précurseurs varient selon les fractions et les méthodes de désinfection, suggérant des mécanismes complexes. Une approche spécifique à chaque site est recommandée pour identifier les SPDs les plus préoccupants selon leur toxicité et concentration. Enfin, cette thèse explore l'impact des espèces réactives de l'oxygène sur les voies de l'inflammation et du stress oxydatif induites par les HAAs et HAMs. Dans les cellules d'adénocarcinome colorectal humain (Caco-2), les concentrations létales varient de 12µM pour l'iodoacétamide et l'acide iodoacétique à 47mM pour le dichloroacétamide. Des cellules intestinales de patients atteints de cancer colorectal, de Crohn et de témoins sains ont aussi été exposées. Les HAAs ont induit des réponses inflammatoires et du stress oxydatif dans les cellules proches des tissus cancéreux, tandis que les HAMs ont induit ces effets dans tous les types de cellules. Ces résultats suggèrent un lien potentiel entre les SPDs et le développement de maladies inflammatoires de l'intestin, bien que des validations supplémentaires via le séquençage ARN soient nécessaires
Disinfection by-products (DBPs) form when dissolved organic matter (DOM) in water reacts with disinfectants, leading to regulated compounds such as trihalomethanes (THMs) and haloacetic acids (HAAs). However, unregulated DBPs like iodinated THMs/HAAs, and nitrogenous DBPs, such as haloacetonitriles (HANs) and haloacetamides (HAMs), pose higher health risks, as studies with Chinese Hamster Ovary cells have shown. To control DBP formation in tap water, researchers focus on identifying DBP precursors by fractionating DOM using resins or membranes, though results vary widely. In this thesis, a meta-analysis compares the reactivity of DOM fractions towards (un)regulated DBPs. The meta-analysis reveals that hydrophobic compounds exhibit 10-20% higher reactivity to both THM and HAA formation compared to hydrophilic compounds in waters with high specific ultraviolet absorbance at 254nm (SUVA254 >2). In waters with low SUVA254, both hydrophobic and hydrophilic compounds have equal reactivity. However, hydrophilic compounds are 20-80% more reactive towards unregulated DBPs. Neither chlorination time nor dose alters this reactivity ratio, but an increase in column capacity factor does. Additionally, dead-end ultrafiltration membranes may not always separate fractions sharply, leading to inconsistent results for DBP formation across groups. To address this, a novel membrane fractionation method was developed. This method was first validated using a size exclusion chromatographic approach (HPSEC) to ensure reliability, considering key factors such as detection limits (19.0µgC dm-3) and the importance of preserving samples for a maximum of two weeks at 4°C. Inorganic carbon removal was achieved by acidifying the sample to pH 6 and purging it with N2. The HPSEC-TOC method proved reliable for DOM fraction analysis in both treated and untreated water sources. Using this method, DOM was separated into three molecular weight (MW) fractions: high (>20kDa), medium (0.3-20kDa), and low (<0.3kDa). A mathematical tool was developed to optimize the protocol and predict the diafiltration factor for each fraction, ensuring consistent results. The method was applied to surface water across three seasons, yielding a fraction up to 50% high MW compounds, a fraction over 80% medium MW compounds, and a fraction containing only low MW compounds. Chlorination and chloramination tests (24h, 1mgCl2 L-1 residual) on these fractions assessed the formation of THMs, HAAs, HANs, HAMs, and nitrosamines. Results showed that the medium MW fraction had the highest overall reactivity. However, the low MW fraction was highly reactive toward di-iodinated THMs, and its reactivity increased with increasing chlorine atoms in the HAA, HAN, and HAM families. The high MW fraction showed the lowest reactivity towards most DBPs, except iodoacetic acid and chloroacetonitrile. Fluorescence spectroscopy further revealed that DBP precursors' chemical properties vary by fraction and disinfection method, suggesting complex reaction mechanisms. A site-specific strategy is recommended to identify the most concerning DBPs, considering both their toxicity and concentration. Finally, the thesis explores the impact of reactive oxygen species on inflammation and oxidative stress pathways induced by HAAs and HAMs. In human colorectal adenocarcinoma (Caco-2) cells, lethal concentrations ranged from 12µM for iodoacetamide and iodoacetic acid to 47mM for dichloroacetamide. Primary intestinal epithelial cells from donors with colorectal cancer, Crohn's disease, and healthy controls were also exposed to HAAs and HAMs. HAAs triggered oxidative stress and inflammatory responses in cells adjacent to cancerous tissue, while HAMs induced these effects across all cell types. These findings suggest a potential link between DBP exposure and inflammatory bowel disease development, although further validation through RNA sequencing is needed

Le principal objectif de cette etude visait a une meilleure connaissance de la matiere organique aquatique naturelle pour une optimisation des conditions de traitement en usine. Ces travaux se sont appuyes sur le developpement des protocoles de fractionnement et d'extraction, bases sur la filtration sur resines xad-8 et xad-4, procedures permettant d'extraire les acides humiques et fulviques (substances humiques) et les acides hydrophiles, ou de fractionner la matiere organique dissoute en substances hydrophobes, acides hydrophiles et hydrophiles non retenues. La methode d'extraction permet d'isoler trois fractions de proprietes structurales differentes. En accord avec sa denomination, les acides hydrophiles ont presente une structure plus hydrophile que les substances humiques. En effet, cette fraction est moins aromatique, de plus faible masse moleculaire et contient moins de carbone (42%) et plus d'oxygene (44%) que les substances humiques. Leur teneur en azote est comparable a celle des acides humiques et inferieure a celle des acides fulviques en accord avec la proportion en acides amines. L'analyse rmn#1#3c et la pyrolyse soulignent que les acides hydrophiles proviennent principalement des sucres. Le protocole de fractionnement a montre que la fraction hydrophobe etait equivalente a celle hydrophile. Le traitement de coagulation diminue tres legerement la fraction hydrophobe et significativement le cod et le codb (50%), l'absorbance uv (70%), les masses moleculaires et la reactivite avec les oxydants. Ces resultats sont en accord avec ceux obtenus sur les fractions, a savoir que la coagulation reduit dans les memes proportions les acides hydrophiles et fulviques. La matiere organique refractaire a la coagulation des fractions ou des eaux presente des pftox de 11630 g cl/mg c pour une absorbance uv relative de 0,0180,004 cm#-#1 1 mg#-#1 c. Les eaux clarifie ou brutes, presentent des correlations entre la reactivite avec les oxydants, l'absorbance uv et le cod. Seule une correlation entre le codb et la fraction hydrophile est obtenue pour des doses differentes. Notons que la saison et l'origine a une influence notable sur pratiquement tous les parametres mesures

Dans une premiere etape, des mesures de fluorescence, avec un spectrofluorimetre de haute sensibilite, ont ete realisees sur des echantillons d'eaux provenant de differents estuaires et oceans du monde. Des parametres qualitatifs et quantitatifs ont ete ainsi determines sur des spectres corriges d'emission, d'excitation et synchrones. Les problemes concernant la correction des spectres et la standardisation des resultats ainsi que ceux du choix des longueurs d'onde d'excitation ont ete discutes. Le role des parametres abiotiques (force ionique, ph, concentration et photochimie) sur les proprietes spectrales de la matiere fluorescente dissoute (mfd) ont ete evalues par des experiences de simulation du laboratoire. L'analyse detaille d'environ 1200 spectres d'emission, d'excitation et synchrones nous a permis de mettre en evidence des differences qualitatives entre le materiel fluorescent d'origine continentale et marine ainsi que l'intervention de deux systemes fluorophoriques principaux qui seraient presents dans toutes les eaux naturelles. Dans une deuxieme etape, la reactivite de la mfd vis-a-vis les metaux a ete egalement evaluee. Des titrages d'un acide fulvique etalon, ainsi que des eaux interstitielles, avec le cu+2 ont ete realisees dans des conditions estuariennes et marines simulees. Les resultats montrent que les parametres tels que la force ionique, le ph et la concentration de ca+2 et mg+2 peuvent affecter sensiblement le pouvoir complexant de ce materiel

Les colles thermofusibles formulées à partir de constituants thermoplastiques ont comme principal défaut d'être instables thermiquement. L'incorporation de composés thermodurcissables permet de pallier cet inconvénient. La réactivité et la cinétique de réticulation de polyesters insaturés et d'époxydes sont envisagées en matrice thermoplastique: EVA-resine tackifiante. Les caractéristiques physico-chimiques des adhésifs ainsi formulés sont étudiées et leurs performances mécaniques évaluées

L'étude des interactions métaux traces – matière organique naturelle marine est rendue difficile par leurs faibles concentrations en milieux marins et côtiers. Ce travail propose un protocole d'analyse permettant la détermination des propriétés de complexation de la matière organique naturelle dissoute (MOND), et plus spécifiquement la MOND marine, vis-à-vis de contaminants métalliques comme le cuivre. L'approche par concentration de la MOND est habituellement utilisée, mais il est possible de travailler directement sur l'échantillon naturel, sans lui faire subir d'étapes de pré-concentration ou de traitements physico-chimiques susceptibles d'altérer significativement sa structure. La mise en place de ce protocole analytique fournit des paramètres de complexation directement utilisables dans des logiciels de spéciation chimique, ou de transports de polluants, pour prédire la biodisponibilité des métaux traces. Les principaux obstacles au développement de ce protocole ont été d'adapter la manière de travailler aux très faibles concentrations de métaux et de carbone, en milieu principalement marin. La technique électrochimique de DPASV permet d'atteindre une limite de détection suffisamment basse pour étudier les échantillons directement dans les conditions naturelles. L'utilisation d'une titration métallique, en mode logarithmique, permet de balayer une gamme de concentration métallique suffisamment large pour déterminer les paramètres de complexation de la MOND pour des concentrations en carbone aussi basses que celles pouvant être rencontrées dans le milieu naturel. Des résultats identiques sont obtenus en traitant la cinétique de complexation des échantillons analysés. Ce protocole, appliqué à des MOND concentrées et non concentrées, et testé sur différents échantillons de MOND marines et estuariennes, montre qu'une approche rapide sans concentration de la MOND est possible. Toutefois, la concentration de la MOND a aussi été utilisée afin de déterminer les paramètres de complexation d'une MOND marine modèle tenant compte du calcium, du cuivre et du proton.

Dans l'atmosphère, la matière organique est omniprésente et joue un rôle important par son action sur le bilan radiatif de la Terre et par son impact sur la santé publique notamment dans les zones fortement polluées. A ce jour plus de 10000 Composés Organiques Volatils différents ont été identifiés dans l'atmosphère. Leurs propriétés physico-chimiques (solubilité, volatilité, réactivité, ...) sont variées et mal documentées. Leur distribution est perturbée par la présence de nuage qui représente un milieu réactif. L'objectif de cette thèse est d'évaluer la contribution des processus physico-chimiques sur la redistribution des COV à partir d'études numériques via le modèle de processus M2C2 (Model of Multiphase Cloud Chemistry). Les résultats sur les processus microphysiques en phase mixte ont montré que la rétention des composés chimiques dans les cristaux de glace qui grossissent principalement par givrage des gouttelettes de nuage, est un processus important dans la redistribution des espèces en phase gazeuse, comme la forme des cristaux (complexe ou sphérique). Par ailleurs, une intensité du givrage plus élevée entraîne un dégazage des composés chimiques dissous dans l'eau liquide nuageuse plus important et réparti sur une gamme de températures plus faibles dans le cas des cristaux complexes. La chimie en phase aqueuse du modèle M2C2 a été confrontée et calibrée avec des mesures effectuées lors d'expériences d'irradiations d'échantillons d'eau synthétique (i.e. de composition chimique connue). Ce travail a mis en évidence la complexité du système HxOy/fer et les incertitudes associées, notamment en présence de matière organique. Ces premières études ont montré la nécessité, dans le cas considéré, de prendre en compte la photolyse du complexe fer/oxalate à un seul ligand Fe(C2O4)+ et d'étudier expérimentalement la formation de complexes fer - acide formique en détail. Cette thèse aborde le développement de la chimie en phase aqueuse dans M2C2 en ajoutant les voies d'oxydation des composés organiques à deux atomes de carbone à partir de données expérimentales et d'analogie mécanistiques. Ce nouveau mécanisme a été testé sur un ensemble de scénarios académiques (urbain, rural et marin). Les résultats montrent, dans le cas d'un scénario urbain, que les COV influent sur l'évolution temporelle du radical hydroxyle en phase aqueuse à travers une modification importante de ses sources et de ses puits ; notamment par la présence de nouveaux complexes organiques avec le fer. Les alcools, transférés en phase aqueuse ne contribuent que très faiblement, par oxydation, aux aldéhydes dissous. Les aldéhydes sont issus principalement de la phase gazeuse. Enfin, les acides carboxyliques en phase aqueuse sont produits par oxydation des aldéhydes à un taux du même ordre de grandeur que celui de leur transfert de masse.

De nombreuses friches héritées d’activités industrielles révolues présentent des pollutions organiques persistantes (charbon, goudron…). Alors que la réglementation impose un une évaluation du degré de contamination de ces sites, elle ne prend pas en compte les sous-produits de transformation tels que les composés polaires, peu considérés. Pourtant ils se solubilisent dans la phase aqueuse par percolation des eaux météoriques à travers ces surfaces contaminées. Bien que la littérature ciblant la matière organique dissoute (MOD) d’origine naturelle soit abondante, elle n’est pas directement transposable à la MOD issues des friches contaminées, qui reste à définir pour une meilleure compréhension du devenir de la pollution dans ces sites anthropisés. Une approche multi-techniques a été appliquée pour appréhender le plus précisément possible la MOD issue de terres d’anciennes cokeries et usines à gaz, par le biais d’expériences en laboratoire et des dispositifs de terrain (lysimètres). L’étude de ces derniers montre qu’ils contiennent une forte teneur en MOD aromatique, dont les composés aromatiques polycycliques ne représentent qu’une faible proportion de la MOD totale. Des expériences complémentaires ciblant l’influence de certains paramètres (pH et hydrophobicité) suggèrent un lien fort entre le pH et l’organisation spatiale de la MOD, ainsi qu’une diminution de la masse moléculaire apparente avec l’augmentation de l’hydrophobicité. Des expériences de vieillissement artificiel ont montré un enrichissement en produits polaires condensés entraînant leur forte mobilisation par l’eau
A large amount of wastelands inherited from former industrial activities contains persistent organic contamination (coal, coal tar…). While the regulation requires an evaluation of the contamination degree of these soils, it doesn’t take into account the transformation by-products such as polar compounds, poorly studied. Yet they solubilize in aqueous phase by percolation of meteoric waters through these contaminated sites. Despite the fact that literature targeting the fresh DOM is abundant, it is not directly transposable to the anthropogenic DOM coming from wastelands, which still need to be more precisely defined to improve our knowledge of this specific DOM and its evolution over time. A multi-technical approach was developed to comprehend the anthropogenic DOM coming from former coking and gas plant soils, thanks to a combination of laboratory experiments (under controlled conditions) and on field devices (lysimeters). Their study show that they contained high polycyclic aromatic compound (PAC) contents, whose proportions in polar PACs exceed the ones in soil measurements. However, these PACs only consist of a low proportion of the total DOM. Complementary experiences targeting the influence of some parameters (pH, hydrophobicity) show a major hydrophobic characteristic and suggest a strong link between the pH and the spatial DOM organization. Artificial aging experiences show an enrichment in polar compounds leading to their water mobilization

Les observations astrophysiques ont mené à l’identification de nombreuses molécules organiques dans le milieu interstellaire (MIS). Bien que la majeure partie de ces molécules soient des molécules simples,certaines comportent un nombre important d’atomes et sont appelées molécules organiques complexes (MOCs). Pour ces molécules, plusieurs mécanismes de formation ont été proposés, que ce soit en phase gazeuse ou en phase solide, chacun d’entre eux utilisant différents types de réactivité. Nous nous concentrons ici sur la réactivité radicalaire dans des conditions astrophysiques. Des analogues de glaces interstellaires sont réalisés en laboratoire et soumis à des processus tels que des hydrogénations, irradiations VUV ou effets thermiques et la composition chimique des analogues est analysée par des techniques spectroscopiques – IR, MS, GC-MS. Pour caractériser les radicaux formés et étudier leur réactivité, nous utilisons la technique d’isolation en matrice cryogénique ainsi que la RPE. Notre travail concerne l’hydrogénation de CO et la photolyse de CH3OH. Pour se faire, nous réalisons des analogues de glace de H2CO ou de CH3OH qui seront irradiés par un rayonnement VUV et chauffés. Les radicaux produits, tels que CH2OH, HCO, CH3O et HOCO, sont les précurseurs des MOCs détectées par la suite (glycolaldéhyde GA, éthylène glycol EG, formiate de méthyle MF ou encore des acides carboxyliques) mais nous avons également montré que la réactivité radicalaire peut mener à des polymérisations, notamment celle de H2CO, mais ne mène pas obligatoirement à une augmentation de la complexité moléculaire, comme lors de la dimérisation de HCO
Astrophysical observations led to the identification of numerous organic molecules in the interstellar medium (ISM). Although the main part of these molecules are simple molecules, some of them holds a lot of atoms and are called complex organic molecules (COMs). For these molecules, several formation mechanisms were proposed, either in gas phase or in solid state, that depend on a particular kind of reactivity. Our focus here is on radical reactivity in astrophysical conditions. Interstellar ice analogues are made in laboratory and submitted to processus such as hydrogenation, VUV irradiation or thermic effect and their chemical composition are monitored by spectrometric techniques - IR, MS, GC-MS. To analyze radical species and observe their reactivity, we use cryogenic matrix isolation technique and EPR spectrometry.Our work deals with CO hydrogenation and CH3OH VUV photolysis. To do so, we perform VUV photolysis of ice analogues of H2CO or CH3OH followed by heating. Produced radical species, such as CH2OH, HCO, CH3O and HOCO, are precursors of COMs detected at the end of the experiment (glycolaldehyde GA, ehtylene glycol EG, methyl formate MF, or even carboxylic acids). We also showed that radical reactivity can perform polymerisations (in our case, that of H2CO) and does not lead compulsorily ot an increase in molecular complexity, as seen in HCO dimerisation reaction

Les observations astrophysiques ont mené à l’identification de nombreuses molécules organiques dans le milieu interstellaire (MIS). Bien que la majeure partie de ces molécules soient des molécules simples,certaines comportent un nombre important d’atomes et sont appelées molécules organiques complexes (MOCs). Pour ces molécules, plusieurs mécanismes de formation ont été proposés, que ce soit en phase gazeuse ou en phase solide, chacun d’entre eux utilisant différents types de réactivité. Nous nous concentrons ici sur la réactivité radicalaire dans des conditions astrophysiques. Des analogues de glaces interstellaires sont réalisés en laboratoire et soumis à des processus tels que des hydrogénations, irradiations VUV ou effets thermiques et la composition chimique des analogues est analysée par des techniques spectroscopiques – IR, MS, GC-MS. Pour caractériser les radicaux formés et étudier leur réactivité, nous utilisons la technique d’isolation en matrice cryogénique ainsi que la RPE. Notre travail concerne l’hydrogénation de CO et la photolyse de CH3OH. Pour se faire, nous réalisons des analogues de glace de H2CO ou de CH3OH qui seront irradiés par un rayonnement VUV et chauffés. Les radicaux produits, tels que CH2OH, HCO, CH3O et HOCO, sont les précurseurs des MOCs détectées par la suite (glycolaldéhyde GA, éthylène glycol EG, formiate de méthyle MF ou encore des acides carboxyliques) mais nous avons également montré que la réactivité radicalaire peut mener à des polymérisations, notamment celle de H2CO, mais ne mène pas obligatoirement à une augmentation de la complexité moléculaire, comme lors de la dimérisation de HCO
Astrophysical observations led to the identification of numerous organic molecules in the interstellar medium (ISM). Although the main part of these molecules are simple molecules, some of them holds a lot of atoms and are called complex organic molecules (COMs). For these molecules, several formation mechanisms were proposed, either in gas phase or in solid state, that depend on a particular kind of reactivity. Our focus here is on radical reactivity in astrophysical conditions. Interstellar ice analogues are made in laboratory and submitted to processus such as hydrogenation, VUV irradiation or thermic effect and their chemical composition are monitored by spectrometric techniques - IR, MS, GC-MS. To analyze radical species and observe their reactivity, we use cryogenic matrix isolation technique and EPR spectrometry.Our work deals with CO hydrogenation and CH3OH VUV photolysis. To do so, we perform VUV photolysis of ice analogues of H2CO or CH3OH followed by heating. Produced radical species, such as CH2OH, HCO, CH3O and HOCO, are precursors of COMs detected at the end of the experiment (glycolaldehyde GA, ehtylene glycol EG, methyl formate MF, or even carboxylic acids). We also showed that radical reactivity can perform polymerisations (in our case, that of H2CO) and does not lead compulsorily ot an increase in molecular complexity, as seen in HCO dimerisation reaction

La matière organique (MO) des systèmes aquatiques est constituée d’un mélange complexe de macromolécules qui a une grande capacité d’interaction avec les métaux modifiant ainsi leur biodisponibilité. Il existe une grande variété de sites complexants susceptibles de fixer les ions métalliques. L’objectif de ce travail est de mieux appréhender le processus de complexation de certains cations par différents sites chélatants oxygénés et soufrés de la MO. Pour atteindre cet objectif, trois catégories de MO ont été étudiées : la MO disoute (MOD) issue de masse d’eau, la MOD fractionnée et des molécules modèles de la MO. Dans chacune de ces classes, des échantillons soufrés et oxygénés ont été comparés pour permettre d’évaluer l’influence de la présence de sites soufrés sur les propriétés complexantes des métaux par la MO. Les études ont été menées au moyen de méthodes de chimiométrie et de chimie quantique combinées à des techniques de spectroscopie électronique. Les résultats obtenus ont montré que la MOD, caractérisée dans un premier temps, voit ses capacités complexantes augmenter avec la concentration en soufre. Le soufre semble avoir un effet sur le pouvoir complexant, mais aucune information spectrale n’a pu prouver la présence de complexes obtenus à partir de sites soufrés. L’utilisation de molécules modèles a quant à elle mise en évidence, pour un grand nombre de cations et pour deux types de fonctions, le pouvoir complexant supérieur des sites soufrés par rapport aux sites oxygénés. Il a également été montré qu’une fonction dithiol a un pouvoir de fixation des métaux plus important qu’une fonction hydroxy-thiocétone
Organic matter (OM) of aquatic systems is a complex mixture of macromolecules which has a high capacity for interaction with metals and thus modifies their bioavailability. There is a wide variety of complexing sites available to bind metal ions. The objective of this work is to have a better understanding of the process of complexation of certain cations by different oxygenated and sulfur-containing chelating sites of OM. To achieve this objective, three categories of OM were studied: dissolved OM (DOM) from fresh water, fractionated DOM and model compounds of OM. In each of these classes, sulfur and oxygen samples were compared to evaluate the influence of the presence of sulfur-containing sites on the complexing properties of metals by OM. The studies were conducted using chemometric and quantum chemistry methods combined with electronic spectroscopy techniques. The results obtained showed that the MON, characterized initially, sees its complexing capacities increase with the concentration of sulfur. Sulfur appears to have an effect on the complexing power, but no spectral information has been able to prove the presence of complexes obtained from sulfur-containing sites. The use of model molecules has shown the higher complexing power of the sulfur-containing sites compared to the oxygenated one for a large number of cations and for two types of functions. It has also been shown that a dithiol function has a greater binding power of metals than a hydroxy-thioketone function