Formation d'un biofilm d'eau potable sur du PEHD : analyse par spectroscopies XPS et microscopie AFM

International audienceThe development of biofilms in drinking water distribution systems may cause various problems to microbiological water quality, promotes pathogen accumulation and disqualifies the direct use of these waters in many sectors. The modification of the surface properties of PEHD during a biofilm formation in water drinking systems was determined by XPS spectroscopy combined with AFM and epifluorescence microscopies. The effect of chlorination (10 et 50 mg L-1) on the biofilm adhesion was additionally evaluated.La colonisation des réseaux d’eau potable par les biofilms impacte les caractéristiques microbiologiques des eaux distribuées (nombre élevé de bactéries saprophytes indigènes), favorise le développement de certains pathogènes (Legionella), disqualifie l’usage direct de ces eaux dans de nombreux secteurs (agro-alimentaire, médicament, milieu hospitalier, industrie électronique, …), et impose souvent la nécessité d’un traitement supplémentaire au point d’usage. Il existe donc un réel besoin d’une part de caractériser la formation du biofilm et d’autre part d’évaluer les méthodes de traitement de nettoyage et/ou de désinfection des canalisations.Dans ce contexte, notre contribution a consisté à étudier la formation d’un biofilm sur des coupons de PEHD placés dans un pilote de type flow-cell alimenté en continu par de l’eau du réseau de distribution de la Métropole de Nancy. La formation du biofilm a été suivie sur une période de 2 mois. Les modifications des propriétés physicochimiques de surface des coupons de PEHD au cours de la colonisation ont été caractérisées par spectroscopie XPS et par microscopie AFM et le dénombrement des bactéries sur les coupons a quant à lui été effectué par microscopie à épifluorescence après marquage des acides nucléiques par des fluorochromes.L’analyse XPS de la surface des coupons met en évidence la formation du biofilm à t = 2 semaines de colonisation avec l’apparition d’un signal caractéristique de l’azote N1s et le spectre C1s met en évidence des contributions C-O, propres au biofilm. En outre, l’étude complémentaire réalisée par microscopie AFM montre d’une part que la présence du biofilm augmente la rugosité (x 3) et d’autre part que les forces d’interaction hydrophobes (5,5 nN pour le PEHD nu) ont tendance quant-à-elles à diminuer fortement (