Perturbateurs endocriniens dans une station de traitement biologique de lixiviat d'un site d'enfouissement sanitaire : cas du bisphénol-A

Abstract

Les lixiviats des sites d’enfouissement, formés des eaux de pluie et de fonte de neige percolées à travers les cellules d’enfouissement, constituent un défi pour les filières conventionnelles de traitement des eaux. Ceci est dû à la complexité de ce type d’eaux polluées, mais aussi à la panoplie de contaminants émergents qu’elles peuvent contenir. Par ailleurs, l’évolution des exigences réglementaires en matière de l’environnement requiert un traitement séparé et distinct de eaux de lixiviats par rapport aux stations de traitement des eaux usées urbaines. L’un des produits ubiquitaire au lixiviat est le bisphénol A (BPA) qui est considéré comme un perturbateur endocrinien dû à sa capacité de mimer certaines hormones endocriniennes. Il conduit, entre autre, à la féminisation de certaines espèces aquatiques suite à une réduction d’hormones masculines lors de la différenciation embryonnaire. La destruction de cellules testiculaires, la diminution de production de spermatozoïdes et des oeufs sont également reportés lors de tests au laboratoire. La majorité des études conduites à ce niveau sont par rapport à la présence de BPA dans les eaux usées urbaines. Le présent projet vise l’investigation de la présence et de l’élimination du BPA au niveau d’une station de traitement biologique de lixiviats d’un site d’enfouissement technique au Centre-du-Québec (Canada). Cette installation consiste principalement en un traitement biologique comprenant un réacteur biologique séquentiel précédé par un étang d’accumulation et de régulation. Les résultats de quantification des échantillons prélevés montrent une concentration élevé en BPA de l’ordre de 5 823 ± 575 μg /L à l’entrée de la station et de 256 ± 9 μg/L à la sortie. Le rendement global d’élimination de la station affiche une valeur de 98%. L’adsorption du BPA sur les biosolides semble être un mécanisme d’élimination qui doit être pris en considération. Les tests menés au laboratoire montrent que le BPA s’adsorbe sur les biosolides selon le modèle de Freundlich avec un coefficient de corrélation de 0,986 contrairement au modèle de Langmuir (0,766) ou encore de Dubinin-Radushkevich (0,811). La cinétique réactionnelle de l’adsorption suit une réaction de pseudo deuxième ordre avec une vitesse d’adsorption de 0,0043 g/μg.min et est contrôlée par la diffusion intraparticulaire et la couche limite. D’un point de vue thermodynamique, la réaction est spontanée et exothermique avec des liaisons faibles de type van der Waals et électrostatiques.