Chimie environnementale

Un contaminant est une substance présente dans la nature à un niveau supérieur aux niveaux typiques ou qui n'existerait pas autrement. Cela peut être dû à l'activité humaine. Le terme de contaminant est souvent utilisé de manière interchangeable avec celui de polluant, qui est une substance qui nuit au milieu environnant. Si un contaminant est parfois défini comme une substance présente dans l'environnement à la suite d'une activité humaine, mais sans effets nocifs, il arrive parfois que les effets toxiques ou nocifs d'une contamination ne se manifestent que plus tard.

Le "milieu" (par exemple, le sol) ou l'organisme (par exemple, le poisson) affecté par le polluant ou le contaminant est appelé un récepteur. Un récepteur est un milieu chimique ou une espèce qui retient le polluant et interagit avec lui.

Les mesures chimiques de la qualité de l'eau comprennent l'oxygène dissous (OD), la demande chimique en oxygène (DCO), la demande biochimique en oxygène (DBO), le total des solides dissous (TDS), le pH, les nutriments, les nitrates et le phosphore, les métaux lourds (dont le cuivre, le zinc, le cadmium, le plomb et le mercure) et les pesticides.

La chimie de l'environnement est utilisée par l'Agence de l'environnement (en Angleterre et au Pays de Galles), l'Agence de protection de l'environnement (aux États-Unis), l'Association des analystes publics, et d'autres agences environnementales et organismes de recherche dans le monde entier pour détecter et identifier la nature et la source des polluants. Il peut s'agir de

• Contamination des terres par les métaux lourds provenant de l'industrie. Ceux-ci peuvent ensuite être transportés dans les masses d'eau et être absorbés par les organismes vivants.
• Le lessivage des nutriments des terres agricoles vers les cours d'eau, ce qui peut entraîner la prolifération d'algues et l'eutrophisation.
• Ruissellement urbain de polluants emportant les surfaces imperméables (routes, parkings et toits) pendant les tempêtes de pluie. Les polluants typiques sont l'essence, l'huile de moteur et autres composés d'hydrocarbures, les métaux, les nutriments et les sédiments (sol).
• Composés organométalliques.

L'analyse chimique quantitative est un élément clé de la chimie environnementale, car elle fournit les données qui encadrent la plupart des études environnementales.

Les techniques analytiques courantes utilisées pour les déterminations quantitatives en chimie environnementale comprennent la chimie humide classique, comme les méthodes gravimétriques, titrimétriques et électrochimiques. Des approches plus sophistiquées sont utilisées pour la détermination des métaux à l'état de traces et des composés organiques. Les métaux sont généralement mesurés par spectroscopie atomique et spectrométrie de masse : La spectrophotométrie d'absorption atomique (AAS) et les techniques d'émission atomique de plasma à couplage inductif (ICP-AES) ou de spectrométrie de masse à plasma à couplage inductif (ICP-MS). Les composés organiques sont couramment mesurés en utilisant également des méthodes de spectrométrie de masse, telles que la chromatographie en phase gazeuse - spectrométrie de masse (GC-MS) et la chromatographie en phase liquide - spectrométrie de masse (LC/MS). Les méthodes non-MS utilisant la GC et la LC avec des détecteurs universels ou spécifiques sont toujours des éléments de base dans l'arsenal des outils analytiques disponibles.

D'autres paramètres souvent mesurés dans la chimie de l'environnement sont les produits radiochimiques. Ce sont des polluants qui émettent des matières radioactives, telles que des particules alpha et bêta, présentant un danger pour la santé humaine et l'environnement. Les compteurs de particules et les compteurs à scintillation sont les plus couramment utilisés pour ces mesures. Les bio-essais et les immuno-essais sont utilisés pour évaluer la toxicité des effets chimiques sur divers organismes.

Des méthodes de test évaluées par des pairs ont été publiées par des agences gouvernementales et des organismes de recherche privés. Les méthodes publiées et approuvées doivent être utilisées lors des tests pour démontrer la conformité aux exigences réglementaires.

• Chimie verte