Pollution par les microplastiques dans l’eau et rôle de l’ozone dans leur traitement
Depuis quelques décennies, la pollution par les microplastiques est devenue un enjeu environnemental majeur. Ces particules de plastique inférieures à 5 mm sont aujourd’hui détectées dans les océans, les rivières, les lacs, mais aussi dans l’eau potable et les eaux usées. Leur persistance et leur capacité à accumuler des polluants en font une menace pour les écosystèmes aquatiques et la santé humaine.
Origine et caractéristiques des microplastiques
Les microplastiques proviennent de deux grandes sources :
- Sources primaires : particules déjà de petite taille lors de leur émission (microbilles dans les cosmétiques, fibres textiles synthétiques issues du lavage, granules industriels).
- Sources secondaires : fragmentation de plastiques plus gros sous l’effet des rayons UV, des frottements mécaniques ou de la dégradation chimique.
Ces particules sont hydrophobes, résistantes à la biodégradation et capables d’adsorber des contaminants chimiques (métaux lourds, pesticides, hydrocarbures).
Impacts environnementaux et sanitaires
- Faune aquatique : ingestion par le plancton, les poissons et les mollusques, entraînant des blocages digestifs, des fausses satiétés et une diminution de la croissance.
- Chaîne alimentaire : bioaccumulation et biomagnification, pouvant atteindre l’être humain via la consommation de fruits de mer ou d’eau contaminée.
- Santé humaine : présence détectée dans le sang, les poumons et le système digestif ; effets potentiels encore en étude (inflammation, perturbations endocriniennes).
Traitement des microplastiques : limites des méthodes conventionnelles
Les procédés classiques de traitement de l’eau (décantation, filtration, coagulation-floculation) captent une partie des microplastiques, mais restent inefficaces pour les particules les plus fines (< 1 µm) ou pour celles en suspension colloïdale. De plus, les microplastiques peuvent se fragmenter davantage durant le traitement.
L’ozone : un outil innovant pour la réduction des microplastiques
L’ozone (O₃) est un oxydant puissant utilisé depuis longtemps pour la désinfection de l’eau. Son rôle potentiel face aux microplastiques repose sur plusieurs mécanismes :
Oxydation et fragilisation
L’ozone attaque les liaisons chimiques des polymères, provoquant :
- Une fragmentation plus rapide des particules en surface.
- La création de groupements oxygénés (carbonyles, hydroxyles) rendant les microplastiques plus hydrophiles, facilitant leur agrégation et leur capture par filtration.
Dégradation chimique partielle
Pour certains polymères (ex. polyéthylène, polypropylène), l’ozone peut réduire la masse moléculaire, préparant la biodégradation par des micro-organismes spécifiques.
Synergie avec d’autres procédés
L’ozone est souvent combiné à :
- La filtration membranaire (nanofiltration, osmose inverse) pour retenir les particules fragilisées.
- Le peroxyde d’hydrogène (procédé d’oxydation avancée O₃/H₂O₂) pour générer des radicaux hydroxyles encore plus réactifs.
- La coagulation-floculation post-ozonation pour agglomérer les microplastiques oxydés.
Avantages de l’ozone
Avantages :
- Action rapide et puissante.
- Pas de résidus chimiques persistants (l’ozone se décompose en oxygène).
- Amélioration de l’efficacité des étapes de filtration.
La pollution par les microplastiques dans l’eau est un défi complexe nécessitant une combinaison de solutions. L’ozonation, grâce à son fort pouvoir oxydant et à sa capacité de fragiliser les polymères, offre une voie prometteuse pour réduire la charge en microplastiques, surtout lorsqu’il est intégré dans une chaîne de traitement avancée. Toutefois, il ne constitue pas une solution unique et doit être accompagné de politiques de réduction à la source et d’innovations en traitement des eaux.
