LU500009B1 - WATER TOXIC SUBSTANCES MONITORING DEVICE AND SYSTEM INCLUDING THIS - Google Patents

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LU500009B1
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E Vazquez Vilamajo Lluis
CARAFA Roberta
Sierra Llopart Jordi
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Luxembourg Inst Science & Tech List
Univ Rovira I Virgili
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Abstract

Dispositif (30) de surveillance de substances toxiques dans l'eau et système comprenant celui-ci. Le dispositif comprend une chambre de référence (1) avec un filtre d'épuration (8) et une chambre de surveillance (2) avec un filtre inerte (9). Les deux chambres (1, 2) comprennent chacune en outre une entrée et une sortie pour l'écoulement de l'eau et logent un biofilm (5) et un fluorimètre (6) pour mesurer la fluorescence. Une unité d'acquisition de données (18) acquiert des mesures du fluorimètre (6) de chaque chambre (1, 2) qui peuvent être comparées pour identifier des changements dans l'environnement aquatique. Dans les deux chambres peuvent être incorporés des capteurs passifs pour des polluants organiques (3) et inorganiques (4) qui, une fois analysées en laboratoire, permettent de compléter les résultats obtenus à partir du biofilm. Le système comprend un ordinateur distant (21) pour transmettre des alarmes aux terminaux (22). FIG. 1A device (30) for monitoring toxic substances in water and a system comprising the same. The device comprises a reference chamber (1) with a purification filter (8) and a monitoring chamber (2) with an inert filter (9). The two chambers (1, 2) each further include an inlet and an outlet for the flow of water and houses a biofilm (5) and a fluorimeter (6) for measuring fluorescence. A data acquisition unit (18) acquires measurements from the fluorimeter (6) of each chamber (1, 2) which can be compared to identify changes in the aquatic environment. In both chambers can be incorporated passive sensors for organic (3) and inorganic (4) pollutants which, once analyzed in the laboratory, make it possible to supplement the results obtained from the biofilm. The system includes a remote computer (21) for transmitting alarms to the terminals (22). FIG. 1

Description

BL-5222 LU500009 DISPOSITIF DE SURVEILLANCE DE SUBSTANCES TOXIQUES DANS L’EAU ET SYSTÈME COMPRENANT CELUI-CI Domaine technique de l’inventionBL-5222 LU500009 DEVICE FOR MONITORING TOXIC SUBSTANCES IN WATER AND SYSTEM INCLUDING THIS Technical field of the invention

L’invention appartient au domaine de la surveillance de la qualité et de la sécurité de l’eau.The invention belongs to the field of water quality and safety monitoring.

Plus spécifiquement, elle concerne des systèmes et des procédés de détection précoce des micropolluants dans des eaux de surface.More specifically, it relates to systems and methods for the early detection of micropollutants in surface waters.

Etat de l’art Traditionnellement, l’évaluation des substances toxiques dans l’eau se base sur l’échantillonnage de l’eau et l’extraction et l’analyse des polluants par chromatographie et spectrométrie de masse, mais l’analyse chimique est coûteuse et prend beaucoup de temps.STATE OF THE ART Traditionally, the evaluation of toxic substances in water is based on the sampling of water and the extraction and analysis of pollutants by chromatography and mass spectrometry, but chemical analysis is expensive and time consuming.

Des techniciens spécialisés sont nécessaires pour I'échantillonnage et l'analyse.Specialized technicians are needed for sampling and analysis.

Les composés ne peuvent être détectés que dans des instruments de détection préalablement étalonnés.Compounds can only be detected in previously calibrated detection instruments.

En raison des informations limitées sur les effets toxiques des mélanges, il y a des difficultés dans l’évaluation de l'impact.Due to the limited information on the toxic effects of the mixtures, there are difficulties in assessing the impact.

Des sondes in situ sont actuellement disponibles pour des écosystèmes aquatiques — capables de transmettre des signaux et des alertes, bien qu’elles ne mesurent que des paramètres hydrauliques (par exemple, le niveau d’eau, le débit) et des composants chimiques inorganiques (par exemple, l'oxygène, le pH, les solides en suspension, etc.). En général, ces sondes présentent plusieurs inconvénients : elles sont destinées à des substances spécifiques et/ou elles sont conçues pour un usage au laboratoire et/ou elles sont coûteuses et/ou elles requièrent une maintenance exigeante et/ou l'interprétation des résultats est difficile.In situ probes are currently available for aquatic ecosystems - capable of transmitting signals and alerts, although they only measure hydraulic parameters (e.g. water level, flow) and inorganic chemical components ( e.g. oxygen, pH, suspended solids, etc.). In general, these probes have several drawbacks: they are intended for specific substances and / or they are designed for laboratory use and / or they are expensive and / or they require extensive maintenance and / or the interpretation of the results is difficult. hard.

Certaines techniques d'analyse utilisent des biofilms (également appelés tapis bactériens ou tapis microbiens) comme bio-indicateur de la qualité et de la sécurité de l’eau.Some analytical techniques use biofilms (also called bacterial mats or microbial mats) as a bioindicator of water quality and safety.

Par biofilm, on entend une pellicule formée par des microalgues, des diatomées et des bactéries.By biofilm is meant a film formed by microalgae, diatoms and bacteria.

En général, ces techniques d’analyse doivent être effectuées in situ et fournissent des résultats peu fiables.In general, these analytical techniques must be performed in situ and provide unreliable results.

Elles présentent une haute variabilité et sont sujets à interprétation, elles sont donc souvent peu pratiques.They exhibit high variability and are subject to interpretation, so they are often impractical.

BL-5222 LU500009 D’une part, les indicateurs basés sur biofilm sont influencés par une multitude de variables pas forcément liées à la pollution de l’eau, telles que l’intensité lumineuse, les solides en suspension, les nutriments de nitrates, nitrites, phosphore, la température, le débit d’eau, etc, qui affectent la validité des résultats.BL-5222 LU500009 On the one hand, indicators based on biofilm are influenced by a multitude of variables not necessarily linked to water pollution, such as light intensity, suspended solids, nutrients, nitrates, nitrites , phosphorus, temperature, water flow, etc., which affect the validity of the results.

D'autre part, le biofilm peut s'adapter aux conditions de l’eau et développer des résistances spécifiques qui affectent sa sensibilité. Par conséquent, les résultats des indicateurs basés sur biofilm peuvent être biaisés.On the other hand, the biofilm can adapt to water conditions and develop specific resistances that affect its sensitivity. Therefore, the results of indicators based on biofilm may be biased.

Brève description de l’invention Au vu des limitations observées dans l’état de la technique, on a constaté la nécessité d'améliorer le diagnostic des eaux.Brief description of the invention In view of the limitations observed in the state of the art, the need to improve the diagnosis of water has been observed.

De plus, une détection rapide serait souhaitable, notamment dans des lieux d'intérêt. Par exemple, à la sortie des stations d'épuration des eaux usées (STEP) ou aux points de distribution d’eau potable.In addition, rapid detection would be desirable, especially in places of interest. For example, at the outlet of wastewater treatment plants (STEP) or at drinking water distribution points.

La présente invention est congue pour faire face à ces problèmes et d’autres. Il est proposé un dispositif ayant les caractéristiques techniques de la revendication indépendante. Des modes de réalisation particuliers et avantageux sont définis dans les revendications dépendantes.The present invention is designed to address these and other problems. A device is proposed having the technical characteristics of the independent claim. Particular and advantageous embodiments are defined in the dependent claims.

De manière générale, il est proposé un dispositif pour la surveillance de substances toxiques dans l’eau qui comprend une première chambre de référence avec un filtre d'épuration et une seconde chambre de surveillance avec un filtre inerte. Les deux chambres sont submersibles et comportent chacune : une entrée et une sortie pour l'écoulement de l’eau, un module de logement pour loger au moins un biofilm, et un fluorimètre pour mesurer la fluorescence dans le biofilm. Pendant l’utilisation, le module de logement doit recevoir de la lumière extérieure pour le biofilm. Le dispositif comprend en outre une unité d'acquisition de données pour collecter la mesure de la fluorescence du biofilm dans chaque chambre. Ainsi, une comparaison locale peut être établie entre un biofilm avec de l’eau épurée de substances toxiques et un autre biofilm avec de l’eau non épurée et, par la même, discriminer des changements dus aux polluants. Cette spécificité permet d’exclure des changements dans le biofilm causés par d’autres facteurs. Par exemple, il existe des variations dans les conditions climatiques qui ne sont pas liées à la pollution, mais qui provoquent des changementsIn general, there is provided a device for monitoring toxic substances in water which comprises a first reference chamber with a purification filter and a second monitoring chamber with an inert filter. The two chambers are submersible and each include: an inlet and outlet for water flow, a housing module to house at least one biofilm, and a fluorimeter to measure fluorescence in the biofilm. During use, the housing module must receive exterior light for the biofilm. The device further comprises a data acquisition unit for collecting the measurement of the fluorescence of the biofilm in each chamber. Thus, a local comparison can be made between a biofilm with water purified of toxic substances and another biofilm with untreated water and, at the same time, discriminate changes due to pollutants. This specificity makes it possible to exclude changes in the biofilm caused by other factors. For example, there are variations in climatic conditions which are not related to pollution, but which cause changes

BL-5222 ’ LU500009 dans le biofilm et qui, par conséquent, pourraient générer des faux positifs pour la pollution.BL-5222 ’LU500009 in the biofilm and which, therefore, could generate false positives for pollution.

Un autre avantage du dispositif est qu’il peut être conçu de manière polyvalente en fonction de l’environnement de travail. Par exemple, le matériau du filtre peut être choisi en fonction du type de polluants à retenir.Another advantage of the device is that it can be designed in a versatile way depending on the working environment. For example, the filter material can be chosen depending on the type of pollutants to be retained.

Optionnellement, le dispositif peut intégrer des capteurs passifs pour des polluants organiques et des métaux. Par le biais de l’extraction de l’échantillon contenu dans le capteur passif et son analyse, qui peut être analysé ultérieurement en laboratoire, l’utilisation de ces capteurs passifs dans le dispositif fournit des informations supplémentaires. Lesdites informations supplémentaires servent à confirmer que les changements dans le biofilm sont en fait dus à des polluants. De même, il sert également à reconnaître si les filtres fonctionnent correctement.Optionally, the device can integrate passive sensors for organic pollutants and metals. Through the extraction of the sample contained in the passive sensor and its analysis, which can be analyzed later in the laboratory, the use of these passive sensors in the device provides additional information. Said additional information serves to confirm that the changes in the biofilm are in fact due to pollutants. Likewise, it is also used to recognize if the filters are working correctly.

Optionnellement, le dispositif peut avoir un système de transmission de données. Le système de transmission de données peut communiquer avec d’autres systèmes distants chargés d’examiner les informations et d’agir en conséquence. Par exemple, il peut prendre des mesures telles que générer des alarmes pour le type de pollution, des avertissements de maintenance, etc. Il est également compatible avec d’autres outils et accessoires qui peuvent être intégrés pour répondre à des exigences spécifiques.Optionally, the device can have a data transmission system. The data transmission system can communicate with other remote systems responsible for examining the information and acting on it. For example, it can take actions such as generating alarms for pollution type, maintenance warnings, etc. It is also compatible with other tools and accessories that can be integrated to meet specific requirements.

L'invention propose également un système qui incorpore un ou plusieurs dispositifs de surveillance de substances toxiques dans l’eau et, en outre, un ordinateur distant en communication avec chaque dispositif de surveillance. L'ordinateur est programmé pour comparer les mesures acquises dans les deux chambres de chaque dispositif et également pour envoyer une alarme à un ou plusieurs terminaux de surveillance en fonction du résultat de la comparaison. Ces terminaux sont des dispositifs électroniques tels que des téléphones mobiles, des tablettes, des ordinateurs, etc. Brève description des figures Pour compléter la description qui est en cours et afin d'aider à une meilleure compréhension des caractéristiques de l'invention, un jeu de dessins est joint en tant que partie intégrante de ladite description, où ce qui suit a été représenté à titre illustratif et non limitatif :The invention also provides a system that incorporates one or more monitoring devices for toxic substances in water and, further, a remote computer in communication with each monitoring device. The computer is programmed to compare the measurements acquired in the two chambers of each device and also to send an alarm to one or more monitoring terminals depending on the result of the comparison. These terminals are electronic devices such as mobile phones, tablets, computers, etc. Brief description of the figures To complete the description which is in progress and in order to aid a better understanding of the features of the invention, a set of drawings is attached as an integral part of said description, where the following has been shown by way of illustration and not limitation:

BL-5222 LU500009 Figure 1.- Diagramme de blocs schématique selon un mode de réalisation du dispositif. Figure 2.- Schéma des chambres selon un mode de réalisation du dispositif. Figure 3.- Vue éclatée schématique de l’une des chambres selon un mode de réalisation du dispositif.BL-5222 LU500009 Figure 1.- Schematic block diagram according to one embodiment of the device. Figure 2.- Diagram of the chambers according to one embodiment of the device. Figure 3.- Schematic exploded view of one of the chambers according to one embodiment of the device.

Références numériques 1 Chambre de référence. 2 Chambre de surveillance. 3 Capteur passif pour des polluants organiques.Numerical references 1 Reference chamber. 2 Surveillance room. 3 Passive sensor for organic pollutants.

4 Capteur passif pour des polluants inorganiques. 5 Biofilm. 6 Fluorimètre. 7 Membrane de passage. 8 Filtre d'épuration.4 Passive sensor for inorganic pollutants. 5 Biofilm. 6 Fluorimeter. 7 Passage membrane. 8 Purifying filter.

9 Filtre inerte. 10 Module de logement. 14 Trou de sortie pour le câblage. 16 Câble sous-marin. 17 Fermeture.9 Inert filter. 10 Housing module. 14 Exit hole for wiring. 16 Submarine cable. 17 Closure.

18 Unité d’acquisition de données. 20 Serveur dans le nuage. 21 Ordinateur distant. 22 Terminal de surveillance 23 Unité de communication de données.18 Data acquisition unit. 20 Server in the cloud. 21 Remote computer. 22 Monitoring terminal 23 Data communication unit.

24 Signal d’avertissement. 26 Système de production d’énergie renouvelable. 27 Vis. Dispositif de surveillance de substances toxiques.24 Warning sign. 26 Renewable energy production system. 27 Screw. Device for monitoring toxic substances.

BL-5222 ) LU500009 Description détaillée de l’invention Dans la figure 1 il est montré schématiquement un diagramme de blocs selon un mode de réalisation, le dispositif de surveillance 30 permet, de manière continue, une détection précoce de la présence de pollution dans l’eau.BL-5222) LU500009 Detailed description of the invention In Figure 1 there is shown schematically a block diagram according to one embodiment, the monitoring device 30 allows, continuously, early detection of the presence of pollution in the 'water.

Le dispositif 30 utilise du biofilm 5. Le biofilm 5 est une communauté vivante très sensible et sert d’élément de détection principal.Device 30 uses biofilm 5. Biofilm 5 is a very sensitive living community and serves as the primary sensing element.

Le dispositif 30 présente une configuration qui évite des erreurs d'interprétation générées par des facteurs externes non liés à la présence de polluants àdétecter.The device 30 has a configuration which avoids interpretation errors generated by external factors unrelated to the presence of pollutants to be detected.

En fonctionnement, le dispositif 30 détecte les changements au moyen de mesures de fluorescence du biofilm 5 effectuées dans deux espaces différents, immergés dans le milieu aquatique, par le biais de son fluorimètre 6 correspondant.In operation, the device 30 detects the changes by means of measurements of fluorescence of the biofilm 5 carried out in two different spaces, immersed in the aquatic environment, by means of its corresponding fluorimeter 6.

Un premier espace sert de référence locale pour avoir les conditions de l’environnement sans substances toxiques.A first space serves as a local reference to have the environmental conditions without toxic substances.

Sur un second espace, les évolutions de l’environnement dues à la présence de substances toxiques sont surveillées.In a second space, changes in the environment due to the presence of toxic substances are monitored.

Pour créer ces deux espaces en contact avec le milieu aquatique, des chambres 1, 2 sont conçues.To create these two spaces in contact with the aquatic environment, bedrooms 1, 2 are designed.

Entre autres propriétés spécifiques, les deux chambres 1, 2 doivent permettre le développement du biofilm 5 approprié.Among other specific properties, the two chambers 1, 2 must allow the development of the appropriate biofilm 5.

En cas de pollution, l’une d’elles, la chambre de référence 1, doit conserver le biofilm 5 dans de l’eau épurée de polluants, pour pouvoir identifier de la sorte le changement subi par l’autre biofilm 5 qui se trouve dans la chambre de surveillance 2 exposé aux polluants existants dans le milieu.In the event of pollution, one of them, the reference chamber 1, must keep the biofilm 5 in water purified of pollutants, in order to be able to identify in this way the change undergone by the other biofilm 5 which is found in monitoring chamber 2 exposed to existing pollutants in the environment.

Dans la chambre de référence 1, l’eau entrante est purifiée des polluants, mais conserve d’autres caractéristiques (température, pH, nutriments, etc.). Les mesures du biofilm 5 de chaque chambre 1, 2 sont comparées.In the reference chamber 1, the incoming water is purified from pollutants, but retains other characteristics (temperature, pH, nutrients, etc.). The measurements of the biofilm 5 of each chamber 1, 2 are compared.

Sur la base de cette comparaison, s’il y a une différence significative, le dispositif de surveillance 30 est capable de générer un signal d'avertissement.Based on this comparison, if there is a significant difference, the monitoring device 30 is able to generate a warning signal.

Avec ce signal d’avertissement, une alerte peut être émise.With this warning signal, an alert can be issued.

Par exemple, le signal d’avertissement peut être facilement transmis à l’aide d’une technologie sans fil telle que le WiFi.For example, the warning signal can be easily transmitted using wireless technology such as WiFi.

Le dispositif de surveillance 30 permet ainsi de vérifier en continu la qualité de l’eau.The monitoring device 30 thus makes it possible to continuously check the quality of the water.

La conception admet également l’utilisation de capteurs passifs pour détecter la pollution par des composés pharmaceutiques et des métaux lourds, entre autres.The design also allows for the use of passive sensors to detect pollution by pharmaceutical compounds and heavy metals, among others.

Pour cela, il peut intégrer, en plus d’un biofilm 5, un capteur passif pour des polluants inorganiques 4 (DGT, par ses initiales en anglais) et un capteur passif pour des polluants organiquesFor this, it can integrate, in addition to a biofilm 5, a passive sensor for inorganic pollutants 4 (DGT, by its initials in English) and a passive sensor for organic pollutants

BL-5222 LU500009 3 (POCIS, par ses initiales en anglais). Ces capteurs passifs 3, 4 peuvent être utilisés comme support pour l’analyse chimique et l’identification des polluants. Le type de fluorimètre 6 utilisé est de préférence des impulsions modulées en amplitude pour une évaluation rapide des changements d'indicateurs structurels et fonctionnels. Pour établir si les différences de mesure du fluorimètre 6 dans la chambre de référence 1 et du fluorimètre 6 dans la chambre de surveillance 2 sont significatives, ils sont étalonnés sur le terrain et en laboratoire. Il convient de noter que le biofilm 5 est généralement cultivé dans des conditions d’eau propre. Le biofilm 5 réagit à l’exposition aux polluants avec des changements dans des paramètres fonctionnels (par exemple, efficacité de la photosynthèse, fluorescence basale, etc.) Ces changements sont détectables par le fluorimètre 6. Avantageusement, la présence d’une référence locale évite des faux positifs. Souvent, des facteurs externes non liés à la toxicité peuvent affecter les valeurs mesurées dans le biofilm. Par exemple, ces paramètres sont influencés par la température, la turbidité ou les nutriments. Auparavant, un étalonnage approprié est effectué en laboratoire. Avec les mesures, différents paramètres peuvent être obtenus, parmi lesquels on peut citer principalement : - YII, efficacité photosynthétique (photosynthetic yield, en anglais), avec une plage théorique de 0 à 100%, et avec des valeurs normales pour un biofilm en bonnes conditions entre 60% et 70% ; - Fluorescence basale : elle représente une mesure indirecte de la biomasse et peut augmenter ou croître ou rester constante pendant l’exposition (la plage dépend de I'étalonnage du capteur effectué avant l'installation) ; - Y(NPQ), atténuation non photochimique régulée (en anglais : yield of regulated non- photochemical fluorescence quenching), qui représente l’énergie émise par les cellules sous forme de chaleur, c’est un mécanisme de protection et un indicateur de stress ; - Y(NO), atténuation non photochimique non régulée (en anglais: yield of non regulated non-photochemical fluorescence quenching), ce paramètre indique un dysfonctionnement des mécanismes de photosynthèse et/ou de protection.BL-5222 LU500009 3 (POCIS, by its initials in English). These passive sensors 3, 4 can be used as a support for chemical analysis and the identification of pollutants. The type of fluorimeter 6 used is preferably amplitude modulated pulses for rapid assessment of changes in structural and functional indicators. To establish whether the measurement differences of the fluorimeter 6 in the reference chamber 1 and the fluorimeter 6 in the monitoring chamber 2 are significant, they are calibrated in the field and in the laboratory. It should be noted that Biofilm 5 is generally grown under clean water conditions. The biofilm 5 reacts to exposure to pollutants with changes in functional parameters (for example, efficiency of photosynthesis, basal fluorescence, etc.) These changes are detectable by the fluorimeter 6. Advantageously, the presence of a local reference avoids false positives. Often, external factors unrelated to toxicity can affect the values measured in the biofilm. For example, these parameters are influenced by temperature, turbidity or nutrients. Previously, appropriate calibration is performed in the laboratory. With the measurements, different parameters can be obtained, among which we can mention mainly: - YII, photosynthetic efficiency (photosynthetic yield, in English), with a theoretical range of 0 to 100%, and with normal values for a biofilm in good condition. conditions between 60% and 70%; - Basal fluorescence: it represents an indirect measure of biomass and can increase or increase or remain constant during exposure (the range depends on the calibration of the sensor carried out before installation); - Y (NPQ), regulated non-photochemical attenuation (in English: yield of regulated non-photochemical fluorescence quenching), which represents the energy emitted by cells in the form of heat, it is a mechanism of protection and an indicator of stress ; - Y (NO), unregulated non-photochemical attenuation (in English: yield of non-regulated non-photochemical fluorescence quenching), this parameter indicates a dysfunction of the photosynthetic and / or protection mechanisms.

En fait: YII + Y(NPQ) + Y(NO) = 100%, si les cellules abaissent leur énergie par photosynthèse, l’énergie dépensée en chaleur ou utilisée, par exemple, pour la désintoxication, va croître. Les tests de laboratoire indiquent la relation entre l’effet et leIn fact: YII + Y (NPQ) + Y (NO) = 100%, if cells lower their energy through photosynthesis, the energy expended as heat or used, for example, for detoxification, will increase. Laboratory tests indicate the relationship between effect and

BL-5222 LU500009 mélange toxique. La référence locale permet d'apprécier également des petites variations qui seraient confondues avec des effets par des facteurs non toxiques. Le dispositif de surveillance 30 peut être couplé à une unité d’acquisition de données 18 (qui peut être submersible) câblée à un équipement de surface 19, situé hors de l'eau et alimenté par un système de production d'énergie 26, par exemple, énergie renouvelable pour une plus grande autonomie. Dans ledit équipement de surface 19, une unité de communication permet la possibilité d’envoyer les informations acquises pour leur traitement, par exemple, à un ordinateur distant 21 qui, entre autres actions, est chargé d’émettre une alerte en fonction des données reçues. Différents types d'alertes peuvent être établis en fonction du degré de toxicité estimé. En référence aux figures 2 et 3, le fonctionnement et des détails constructifs additionnels de modes de réalisation particuliers du dispositif de surveillance de substances toxiques 30 sont expliqués pour une compréhension plus complète.BL-5222 LU500009 toxic mixture. The local reference also makes it possible to appreciate small variations which would be confused with effects by non-toxic factors. The monitoring device 30 can be coupled to a data acquisition unit 18 (which can be submersible) wired to a surface equipment 19, located out of the water and powered by an energy production system 26, by example, renewable energy for greater autonomy. In said surface equipment 19, a communication unit makes it possible to send the information acquired for processing, for example, to a remote computer 21 which, among other actions, is responsible for issuing an alert based on the data received. . Different types of alerts can be established depending on the estimated degree of toxicity. Referring to Figures 2 and 3, the operation and additional constructive details of particular embodiments of the toxic substance monitoring device 30 are explained for a more complete understanding.

Dans la figure 2 sont représentes divers détails de l’utilisation et de la configuration d’un mode de réalisation du dispositif de surveillance 30. La chambre de surveillance 1 et la chambre de référence 2 sont installées dans le sens de l’écoulement de l’eau de sorte que le courant transporte les éventuels polluants vers les capteurs. Les deux chambres peuvent être fabriquées avec une forme cylindrique en méthacrylate (PMMA), parfois communément appelé Plexiglas (marque sous laquelle il est commercialisé) avec une épaisseur d’environ 3 mm et une capacité de plusieurs litres. Dans la chambre de référence 1, l’eau traverse une membrane de passage 7 et atteint un filtre purificateur 8 en charbon actif. Lorsque le charbon actif se présente sous la forme de grains, le filtre purificateur 8 comprend des éléments, par exemple, un logement également en matériau de PMMA, ou un autre matériau inerte (ou un autre matériau avec des caractéristiques similaires), avec une base perforée pour permettre la sortie de l’eau, mais pas celle du charbon, cette base perforée possède des trous — réguliers de 1-2 mm de diamètre. Pour éviter la sortie accidentelle du charbon actif granulaire, on peut ajouter en outre dans la base du filtre une couche supplémentaire de 5 mm d’épaisseur en laine de verre ou une autre membrane semi-perméable inerte. De cette manière, l’eau atteint le biofilm 5 propre et sans matière provenant du filtre lui- même.In Fig. 2 are shown various details of the use and configuration of one embodiment of the monitoring device 30. The monitoring chamber 1 and the reference chamber 2 are installed in the direction of the flow of water. water so that the current carries any pollutants to the sensors. Both chambers can be made with a cylindrical shape of methacrylate (PMMA), sometimes commonly referred to as Plexiglas (the brand under which it is marketed) with a thickness of around 3mm and a capacity of several liters. In the reference chamber 1, the water passes through a passage membrane 7 and reaches a purifying filter 8 made of activated carbon. When the activated carbon is in the form of grains, the purifying filter 8 comprises elements, for example, a housing also made of PMMA material, or another inert material (or another material with similar characteristics), with a base perforated to allow the exit of water, but not that of charcoal, this perforated base has holes - regular of 1-2 mm in diameter. To prevent the accidental release of granular activated carbon, an additional 5 mm thick layer of glass wool or other inert semi-permeable membrane can be added to the base of the filter. In this way, the water reaches the clean, material-free biofilm 5 from the filter itself.

BL-5222 ; LU500009 Dans la chambre de surveillance 2, l’eau passe à travers une membrane de passage 7 jusqu’au filtre inerte 9 en laine de verre où elle atteint le biofilm 5 non épurée. Le filtre inerte 9 comprend les mêmes éléments du filtre purificateur 8 à la différence qu'il est rempli de laine de verre au lieu de charbon actif.BL-5222; LU500009 In the monitoring chamber 2, the water passes through a passage membrane 7 to the inert glass wool filter 9 where it reaches the uncleaned biofilm 5. The inert filter 9 comprises the same elements of the purifying filter 8 except that it is filled with glass wool instead of activated carbon.

Les chambres 1, 2 sont conçues spécialement pour assurer que le biofilm 5 dispose d’un écoulement d’eau, de lumière et de nutriments spécifiques pour survivre. Entre autres considérations, il doit permettre le passage de la lumière, être suffisamment résistant pour résister aux conditions de travail, et être inerte par rapport aux substances à analyser. Par exemple, le PET ne convient pas car il peut adsorber des polluants. De préférence, il doit s’agir d’un matériau à faible coût résistant aux acides et aux solvants dilués afin qu’il soit facile à nettoyer. || faut tenir compte du fait que les autres composants de chaque chambre 1, 2, tels que des vis ou des rivets, par exemple, doivent également être faits en matériaux inertes. Pour ces pièces, l’acier inoxydable ou le polytétrafluoroéthylène (PTFE), également appelé téflon, sont des … matériaux appropriés.Chambers 1, 2 are specially designed to ensure that biofilm 5 has the flow of water, light and specific nutrients to survive. Among other considerations, it must allow the passage of light, be strong enough to withstand working conditions, and be inert to the substances to be analyzed. For example, PET is not suitable because it can adsorb pollutants. Preferably, it should be a low cost material resistant to acids and dilute solvents so that it is easy to clean. || It must be taken into account that the other components of each chamber 1, 2, such as screws or rivets, for example, must also be made of inert materials. For these parts, stainless steel or polytetrafluoroethylene (PTFE), also called Teflon, are… suitable materials.

Comme mentionné, à l’entrée et à la sortie de la chambre de référence 1, une membrane de passage 7 inerte et semi-perméable est placée qui permet le passage préférentiel de certaines substances par rapport à d’autres. La membrane peut être fabriquée, par exemple, en matériau de polyester de sulfurone (PES). La membrane 7 a plusieurs fonctions : - Retenir les solides en suspension en excès (ils peuvent interférer avec le fluorimetre). - Stabiliser l’écoulement d’eau pour qu'il soit le même dans les deux chambres.As mentioned, at the entrance and exit of the reference chamber 1, an inert and semi-permeable passage membrane 7 is placed which allows the preferential passage of certain substances over others. The membrane can be made, for example, of sulfurone polyester (PES) material. The membrane 7 has several functions: - Retain the suspended solids in excess (they can interfere with the fluorimeter). - Stabilize the water flow so that it is the same in both chambers.

- Éviter la colonisation rapide du biofilm par des espèces résistantes pour maintenir un biofilm sensible pendant plus longtemps.- Avoid rapid colonization of the biofilm by resistant species to maintain a sensitive biofilm for longer.

- Assurer un faible écoulement d’eau à travers le filtre purificateur 8 pour assurer l'efficacité d'élimination des polluants.- Ensure a low flow of water through the purifying filter 8 to ensure the efficiency of pollutant removal.

L’eau entrant dans la chambre de référence 1 est purifiée avec du charbon actif ou un matériau aux caractéristiques similaires. Les polluants organiques polaires, généralement avec un coefficient de partage d’octanol-eau, KOW <3, et les métaux lourds sont retenus.The water entering the reference chamber 1 is purified with activated carbon or a material with similar characteristics. Polar organic pollutants, generally with an octanol-water partition coefficient, KOW <3, and heavy metals are retained.

Le coefficient de partage d’octanol-eau d’une substance, également appelé coefficient de partage (POW), est le quotient ou rapport entre les concentrations de cette substance dans un mélange biphasique formé par deux solvants immiscibles enThe octanol-water partition coefficient of a substance, also called the partition coefficient (POW), is the quotient or ratio between the concentrations of this substance in a two-phase mixture formed by two immiscible solvents in

BL-5222 LU500009 équilibre : le n-octanol et l’eau. Ce coefficient mesure donc la solubilité différentielle d’un soluté dans ces deux solvants. Le n-octanol a été choisi car c’est un composé organique qui simule bien la matière lipidique du biote, ou dans des particules organiques et des sédiments organiques. Ce coefficient donne une idée du caractère hydrophobe d’une substance ou de l’affinité pour les lipides d’une substance dissoute dans l’eau.BL-5222 LU500009 balances: n-octanol and water. This coefficient therefore measures the differential solubility of a solute in these two solvents. N-octanol was chosen because it is an organic compound that simulates lipid material well in biota, or in organic particles and organic sediments. This coefficient gives an idea of the hydrophobic character of a substance or the lipid affinity of a substance dissolved in water.

II faut tenir compte du fait que le filtre purificateur 8 ne contienne pas de substances nocives pour le biofilm, par exemple, un filtre biologique avec des bactéries serait inapproprié car il pourrait altérer le biofilm. Il doit permettre l’écoulement de l’eau, par exemple, avec des membranes d'ultrafiltration il faudrait mettre en place une pompe pour permettre l'écoulement de l’eau. De préférence, il est peu coûteux, facilement remplaçable et réutilisable. Pour tout ce qui précède, le charbon actif est un bon choix, il est réactivable à la chaleur et réutilisable.It should be taken into account that the purifying filter 8 does not contain substances harmful to the biofilm, for example, a biological filter with bacteria would be inappropriate because it could alter the biofilm. It must allow the flow of water, for example, with ultrafiltration membranes it would be necessary to install a pump to allow the flow of water. Preferably, it is inexpensive, easily replaceable and reusable. For all of the above, activated carbon is a good choice, it is heat reactivatable and reusable.

De plus, il est souhaitable qu’il s’agisse d’un matériau homogène pour éviter les accumulations d’eau dans une zone du filtre, et qu’il atteigne de manière homogène tout le volume du filtre. Une possibilité est qu’il soit granuleux car il s'oppose moins à l'écoulement de l’eau.In addition, it is desirable that it be a homogeneous material to prevent water accumulation in one area of the filter, and that it reaches the entire volume of the filter homogeneously. One possibility is that it is grainy because it is less opposed to the flow of water.

Par contre, dans la chambre de surveillance 2, l’eau, après avoir traversé la membrane de passage 7, atteint un filtre inerte 9 en laine de verre ou aux caractéristiques — similaires. Dans ce cas, le filtre inerte 9 ne doit pas réagir avec des polluants organiques ou polaires (KOW <3) ni avec des métaux lourds, mais il doit réunir au reste des caractéristiques mentionnées ci-dessus pour le filtre purificateur 8.On the other hand, in the monitoring chamber 2, the water, after having passed through the passage membrane 7, reaches an inert filter 9 made of glass wool or of similar characteristics. In this case, the inert filter 9 must not react with organic or polar pollutants (KOW <3) or with heavy metals, but it must meet the rest of the characteristics mentioned above for the purifying filter 8.

La conception hydrodynamique des deux chambres 1, 2 doit assurer la rétention adéquate des polluants. Par exemple, une forme cylindrique assure une distribution uniforme de l’écoulement d’eau qui passe à travers les filtres. Puisque le biofilm 5 est une communauté microbienne vivante à capacité régénératrice, il nécessite peu d'entretien.The hydrodynamic design of the two chambers 1, 2 must ensure adequate retention of pollutants. For example, a cylindrical shape ensures a uniform distribution of the water flow that passes through the filters. Since biofilm 5 is a living microbial community with regenerative capacity, it requires little maintenance.

Pour améliorer l’efficacité du dispositif, il est recommandé que le biofilm 5 soit cultivé dans un endroit propre puis transféré vers le dispositif. De cette manière, il est facilité que les espèces les plus sensibles soient présentes.To improve the efficiency of the device, it is recommended that Biofilm 5 be grown in a clean location and then transferred to the device. In this way, it is easier for the most sensitive species to be present.

La conception du dispositif 30 doit permettre un isolement relatif du biofilm au sein de la chambre de référence 1 et de la chambre de surveillance 2, ce qui minimise la colonisation d’espèces résistantes par le biais de membranes de passage 7 à l’entrée et à la sortie des deux chambres. Un équilibre est recherché qui ralentit la colonisationThe design of the device 30 must allow relative isolation of the biofilm within the reference chamber 1 and the monitoring chamber 2, which minimizes the colonization of resistant species through passage membranes 7 at the entrance and at the exit of the two bedrooms. A balance is sought which slows down colonization

BL-5222 LU500009 par des espèces résistantes sans isoler complètement le biofim 5 pour maintenir l'écoulement d’eau. Les extraits des capteurs passifs 3, 4 peuvent être analysés pour une meilleure détermination de la qualité et des caractéristiques de l’eau. De cette manière, il est également possible d’assurer non seulement une meilleure identification des polluants mais également le bon fonctionnement des filtres 8, 9. De manière polyvalente, les propriétés des filtres 8, 9 peuvent être choisies pour s'adapter spécifiquement aux conditions locales de l’eau à analyser. En règle générale, la durée de vie d’un filtre varie de deux semaines à plusieurs mois, selon la qualité de l’eau.BL-5222 LU500009 by resistant species without completely isolating the biofim 5 to maintain water flow. The extracts from passive sensors 3, 4 can be analyzed for a better determination of the quality and characteristics of the water. In this way, it is also possible to ensure not only a better identification of the pollutants but also the correct functioning of the filters 8, 9. In a versatile manner, the properties of the filters 8, 9 can be chosen to specifically suit the conditions. of the water to be analyzed. Typically, the life of a filter varies from two weeks to several months, depending on the quality of the water.

La figure 3 est un exemple d’une vue éclatée d’une possible chambre de surveillance 2 couplée à des moyens électroniques pour acquérir, transmettre et traiter les informations provenant de ladite chambre de surveillance. Bien que non représentée sur cette figure, la chambre de référence serait également couplée auxdits moyens électroniques. Dans la chambre de surveillance 2, on peut voir comment plusieurs biofilms 5 sont logés dans un module de logement 10 qui est à l’intérieur de la chambre et est fabriqué en PMMA. Dans ce mode de réalisation, le filtre 9 présente une structure tubulaire (de confinement) associée qui définit une chambre intérieure plus petite en PMMA ou en un autre matériau avec des caractéristiques similaires. Le module de logement 10 est facilement amovible par une extrémité de la chambre 1, 2 et est réalisé en PMMA. Pour fixer les éléments, des vis 27 (rivets ou similaires) en PTFE sont utilisées sur une fermeture 17. Dans cet exemple, le module de logement 10 a la capacité d’accueillir jusqu’à cing biofilms 5. La construction garantit l’éclairage, indispensable à la croissance du biofim 5. Tous les matériaux utilisés dans l'assemblage du dispositif (PMMA, PTFE et acier inoxydable) sont résistants et inertes. Grâce au filtre inerte 9, les nutriments et éventuellement les micropolluants pénetrent. Pour assurer un éclairage correct du biofilm 5, il faut maintenir une orientation du module de logement 10 vers la surface. Pour cela, la répartition des masses est — réalisée dans la chambre 2, ou une structure supplémentaire qui garantit cette orientation peut être utilisée, telle qu’un lest, un contrepoids, des amarres, etc. Concernant l’élimination de la perturbation des sédiments en suspension de plus de 0,1-0,2 um et pour limiter la colonisation du biofilm 5 par des espèces résistantes, on met en place des membranes de passage 7, par exemple, qui sont semi-perméables etFigure 3 is an example of an exploded view of a possible monitoring chamber 2 coupled to electronic means for acquiring, transmitting and processing information from said monitoring chamber. Although not shown in this figure, the reference chamber would also be coupled to said electronic means. In the monitoring chamber 2, one can see how several biofilms 5 are housed in a housing module 10 which is inside the chamber and is made of PMMA. In this embodiment, the filter 9 has an associated tubular (containment) structure which defines a smaller interior chamber of PMMA or other material with similar characteristics. The housing module 10 is easily removable from one end of the chamber 1, 2 and is made of PMMA. To fix the elements, screws 27 (rivets or the like) made of PTFE are used on a closure 17. In this example, the housing module 10 has the capacity to accommodate up to five biofilms 5. The construction guarantees the lighting. , essential for the growth of biofim 5. All the materials used in the assembly of the device (PMMA, PTFE and stainless steel) are resistant and inert. Thanks to the inert filter 9, nutrients and possibly micropollutants penetrate. To ensure correct illumination of the biofilm 5, it is necessary to maintain an orientation of the housing module 10 towards the surface. For this, the distribution of masses is - carried out in chamber 2, or an additional structure which guarantees this orientation can be used, such as a ballast, a counterweight, moorings, etc. Regarding the elimination of the disturbance of suspended sediments of more than 0.1-0.2 μm and to limit the colonization of the biofilm 5 by resistant species, passage membranes 7 are put in place, for example, which are semi-permeable and

BL-5222 LU500009 microporeuses en polyéthersulfone (PES) hydrophile, avec une porosité de 0,1-0,2 um, sur des supports en PMMA 17 avec des vis 27 en acier inoxydable à l’entrée et à la sortie des chambres 1, 2.BL-5222 LU500009 hydrophilic polyethersulfone (PES) microporous, with porosity 0.1-0.2 um, on PMMA 17 supports with 27 stainless steel screws at the inlet and outlet of chambers 1, 2.

La mise en place de capteurs passifs 3, 4 doit maximiser l'exposition de la surface du sorbant. Le biofilm 5 et le fluorimètre 6 sont placés immédiatement après les filtres 8, 9 assurant le contact du biofilm 5 avec des éventuels micropolluants présents dans le milieu aquatique. De plus, le biofilm 5, qui est exposé à la lumière, est placé à environ 2-3 mm du fluorimètre 6 assurant une lecture correcte des signaux de fluorescence. La conception de la chambre en forme de tube offre une bonne hydrodynamique et une bonne efficacité des filtres.The placement of passive sensors 3, 4 should maximize the exposure of the sorbent surface. The biofilm 5 and the fluorimeter 6 are placed immediately after the filters 8, 9 ensuring contact of the biofilm 5 with any micropollutants present in the aquatic environment. In addition, the biofilm 5, which is exposed to light, is placed about 2-3 mm from the fluorimeter 6 ensuring a correct reading of the fluorescence signals. The tube-shaped chamber design provides good hydrodynamics and filter efficiency.

Voir des valeurs obtenues expérimentalement : 2,8-7,4 ml/min/cm? à 0,7 bar, 10 ps avec une membrane de passage 7 semi-perméable en PES de 0,1 um ; 19,3-34,6 ml/min/cm? à 0,7 bar, 10 ps avec une membrane de passage 7 semi- perméable en PES de 0,2 um.See values obtained experimentally: 2.8-7.4 ml / min / cm? at 0.7 bar, 10 µs with a 0.1 µm semi-permeable PES passage membrane 7; 19.3-34.6 ml / min / cm? at 0.7 bar, 10 ps with a 0.2 µm semi-permeable PES passage membrane 7.

On a constaté que ces valeurs permettent la croissance ainsi que l’accumulation de micropolluants dans le biofilm 5, accumulation de polluants également dans les capteurs passifs 4, 5.It has been found that these values allow the growth as well as the accumulation of micropollutants in the biofilm 5, accumulation of pollutants also in the passive sensors 4, 5.

Bien que le matériau de fabrication soit très résistant, il peut être conseillé dans certains environnements de placer les deux chambres 1, 2 à l’intérieur d’une cage de protection en acier inoxydable. La cage peut être utilisée pour maintenir l’orientation appropriée afin que la lumière atteigne le biofilm 5. Aussi pour éviter le vol ou l'impact des pierres que le courant apporte.Although the material of construction is very strong, it may be advisable in some environments to place the two chambers 1, 2 inside a protective stainless steel cage. The cage can be used to maintain the proper orientation so that the light reaches the biofilm 5. Also to prevent theft or impact of stones that the current brings.

Concernant les moyens électroniques, il existe de multiples solutions pour collecter et traiter les données issues des mesures. Une possibilité pour transmettre des données des deux capteurs passifs 4, 5 est de le faire via un câble sous-marin 16 (RS-485 / S) qui sort du dispositif par un petit trou de sortie 14 dans chaque chambre 1, 2 jusqu’à une unité d’acquisition de données 18 avec revêtement imperméable. Les données peuvent être enregistrées dans une mémoire de stockage, par exemple un tampon en anneau interne et une carte microSD non amovible. L'unité d'acquisition de données 18 est reliée via un câble 16 résistant à l’eau (RS-485 / S) à l’équipement de surface 19, situé hors de l’eau et alimenté par un système de production d’énergie 26, de préférence renouvelable, constitué d’un ou deux panneaux solaires, ou, dans les endroits peu exposés à la lumière du soleil, par une turbine hydraulique immergée quiRegarding electronic means, there are many solutions for collecting and processing data from measurements. One possibility for transmitting data from the two passive sensors 4, 5 is to do so via a submarine cable 16 (RS-485 / S) which leaves the device through a small exit hole 14 in each chamber 1, 2 until to a data acquisition unit 18 with impermeable coating. The data can be saved in a storage memory, for example an internal ring buffer and a non-removable microSD card. The data acquisition unit 18 is connected via a water resistant cable 16 (RS-485 / S) to the surface equipment 19, located out of the water and powered by a production system. energy 26, preferably renewable, consisting of one or two solar panels, or, in places little exposed to sunlight, by a submerged hydraulic turbine which

BL-5222 LU500009 convertit l’énergie de l’eau en énergie mécanique plus un générateur hydroélectrique qui convertit cette énergie mécanique en électricité.BL-5222 LU500009 converts water energy into mechanical energy plus a hydroelectric generator that converts this mechanical energy into electricity.

Il est possible de définir un système de surveillance qui comprend un ou plusieurs dispositifs 30 pour une gestion intégrale de la surveillance de l'eau en différents endroits. Chaque équipement de surface 19 est chargé de transmettre des données vers une destination fixe, par exemple, virtuellement vers un serveur dans le nuage 20 au moyen d’une unité de transmission 23 qui peut être un modem téléphonique ou satellite à technologie Wi-Fi ou similaire. Les données stockées dans le nuage 20 peuvent être accessibles et analysées à son tour de rôle à partir d’un ordinateur distant 21 qui, en cas de différence significative de mesures entre les deux chambres 1, 2, peut programmer l’envoi automatique d’un signal d’avertissement 24 à un groupe de destinataires. Par exemple, l’alerte peut être transmise au personnel de surveillance via un ou plusieurs terminaux de surveillance 22. Le terminal de surveillance 22 peut être, par exemple, un smartphone avec une application mobile ou un ordinateur, une tablette, etc.It is possible to define a monitoring system which includes one or more devices 30 for an integral management of the water monitoring in different places. Each surface equipment 19 is responsible for transmitting data to a fixed destination, for example, virtually to a server in the cloud 20 by means of a transmission unit 23 which may be a telephone or satellite modem with Wi-Fi technology or similar. The data stored in the cloud 20 can be accessed and analyzed in turn from a remote computer 21 which, in the event of a significant difference in measurements between the two chambers 1, 2, can program the automatic sending of a warning signal 24 to a group of recipients. For example, the alert can be transmitted to the surveillance personnel via one or more surveillance terminals 22. The surveillance terminal 22 can be, for example, a smartphone with a mobile application or a computer, a tablet, etc.

Diverses fonctionnalités utiles peuvent être ajoutées, par exemple le contrôle des capteurs ou la lecture enregistrée par ceux-ci. Par exemple, dans le cas du fluorimètre 6, un logiciel de contrôle peut être installé pour effectuer une analyse de saturation par impulsions et le calcul des paramètres de fluorescence standard. Il est possible de définir l'exécution de procédures expérimentales personnalisées facilement programmables en utilisant des fichiers par lots. L’exportation de données en format CSV (valeurs séparées par des virgules) peut également être mise en œuvre pour enregistrer des traces de fluorescence d’origine, les données d’impulsions saturées et les estimations des paramètres de courbes de réponse à la lumière.Various useful functionalities can be added, for example the control of the sensors or the reading recorded by them. For example, in the case of the fluorimeter 6, control software can be installed to perform pulse saturation analysis and the calculation of standard fluorescence parameters. It is possible to define the execution of easily programmable custom experimental procedures using batch files. Data export in CSV (Comma Separated Values) format can also be implemented to record original fluorescence traces, saturated pulse data, and parameter estimates from light response curves.

Des capteurs passifs intégrés 3, 4 capables d’accumuler des composés organiques tels que des pesticides, des produits pharmaceutiques et des métaux lourds peuvent être récupérés et les extraits peuvent être analysés en laboratoire, avec des techniques de chromatographie et de spectrophotométrie de masse, face à un changement significatif détecté dans le biofilm 5 . Ce serait le mode d'action dans un episode de pollution. Les adsorbants peuvent être extraits et analysés, fournissant des informations précieuses, par exemple, pour identifier les éventuels responsables des effets toxiques enregistrés dans le biofilm.Integrated passive sensors 3, 4 capable of accumulating organic compounds such as pesticides, pharmaceuticals and heavy metals can be recovered and the extracts can be analyzed in the laboratory, with techniques of chromatography and mass spectrophotometry, face to a significant change detected in the biofilm 5. This would be the mode of action in a pollution episode. The adsorbents can be extracted and analyzed, providing valuable information, for example, to identify the possible responsible for the toxic effects recorded in the biofilm.

Claims (13)

BL-5222 LU500009 REVENDICATIONSBL-5222 LU500009 CLAIMS 1. Dispositif (1) de surveillance de substances toxiques dans l’eau, caractérisé en ce qu'il comprend : une première chambre de référence (1) comprenant un filtre d’épuration (8) et une seconde chambre de surveillance (2) comprenant un filtre inerte (9), où les deux chambres (1, 2) sont submersibles et comprennent chacune en outre : une entrée et une sortie pour l’écoulement de l’eau ; un module de logement (10) configuré pour loger au moins un biofilm (5) ; un fluorimètre (6) configuré pour mesurer la fluorescence du biofilm (5) ; où les deux chambres (1, 2) sont configurées pour permettre, pendant l’utilisation, au module de logement (10) de recevoir de la lumière extérieure ; où le dispositif (1) comprend en outre une unité d’acquisition de données (18) configurée pour acquérir la mesure de la fluorescence du fluorimètre (6) de chaque chambre (1, 2).1. Device (1) for monitoring toxic substances in water, characterized in that it comprises: a first reference chamber (1) comprising a purification filter (8) and a second monitoring chamber (2) comprising an inert filter (9), wherein the two chambers (1, 2) are submersible and each further comprises: an inlet and an outlet for the flow of water; a housing module (10) configured to house at least one biofilm (5); a fluorimeter (6) configured to measure the fluorescence of the biofilm (5); where the two chambers (1, 2) are configured to allow, during use, the housing module (10) to receive external light; wherein the device (1) further comprises a data acquisition unit (18) configured to acquire the fluorescence measurement from the fluorimeter (6) of each chamber (1, 2). 2. Dispositif (1) selon la revendication 1, comprenant en outre un capteur passif pour des polluants organiques (3).2. Device (1) according to claim 1, further comprising a passive sensor for organic pollutants (3). 3. Dispositif (1) selon la revendication 1 ou 2, comprenant en outre un capteur passif pour des polluants inorganiques (4).3. Device (1) according to claim 1 or 2, further comprising a passive sensor for inorganic pollutants (4). 4. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant une membrane de passage (7) à l’entrée et à la sortie de la chambre (1, 2) pour l'écoulement de l’eau, où la membrane de passage (7) est inerte et semi- perméable.4. Device (1) according to any one of the preceding claims, comprising a passage membrane (7) at the inlet and at the outlet of the chamber (1, 2) for the flow of water, where the passage membrane (7) is inert and semi-permeable. 5. Dispositif (1) selon la revendication 4, où la membrane de passage (7) comprend du PES.5. Device (1) according to claim 4, wherein the passage membrane (7) comprises PES. BL-5222 LU500009BL-5222 LU500009 6. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où le filtre d’épuration (8) comprend du charbon actif.6. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the purification filter (8) comprises activated carbon. 7. Dispositif (1) selon la revendication 6, où le charbon actif est granulaire.7. Device (1) according to claim 6, wherein the activated carbon is granular. 8. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où le filtre inerte (9) comprend de la laine de verre.8. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the inert filter (9) comprises glass wool. 9. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où la mesure de la fluorescence comprend au moins l’un des paramètres suivants : - fluorescence basale : - efficacité photosynthétique, YII ; - atténuation non photochimique régulée, Y(NPQ) ; - atténuation non photochimique non régulée, Y(NO) ; - OU une combinaison des ceux-ci.9. Device (1) according to any one of the preceding claims, where the measurement of fluorescence comprises at least one of the following parameters: - basal fluorescence: - photosynthetic efficiency, YII; - regulated non-photochemical attenuation, Y (NPQ); - unregulated non-photochemical attenuation, Y (NO); - OR a combination of these. 10. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où le filtre d'épuration (8) et/ou le filtre inerte (9) sont installés à l’intérieur d’une chambre intérieure plus petite.10. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the purification filter (8) and / or the inert filter (9) are installed inside a smaller interior chamber. 11. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, comprenant en outre un équipement de surface (19) configuré pour collecter et transmettre les mesures acquises par l’unité d’acquisition de données (18).11. Device (1) according to any one of the preceding claims, further comprising surface equipment (19) configured to collect and transmit the measurements acquired by the data acquisition unit (18). 12. Dispositif (1) selon l’une quelconque des revendications précédentes, où l'équipement de surface (19) comprend une unité de communication sans fil (23).12. Device (1) according to any one of the preceding claims, wherein the surface equipment (19) comprises a wireless communication unit (23). 13. Système de surveillance de substances toxiques dans l’eau, caractérisé en ce qu’il comprend : un dispositif (30) selon la revendication 11 ou 12 ;13. System for monitoring toxic substances in water, characterized in that it comprises: a device (30) according to claim 11 or 12; BL-5222 LU500009 un ordinateur distant (21) configuré pour communiquer avec le dispositif (30) et pour comparer les mesures acquises dans les deux chambres (1, 2), où l’ordinateur distant (21) est configuré en outre pour envoyer une alarme à un ou plusieurs terminaux de surveillance (22) en fonction du résultat de la comparaison.BL-5222 LU500009 a remote computer (21) configured to communicate with the device (30) and to compare the measurements acquired in the two chambers (1, 2), where the remote computer (21) is further configured to send a alarm to one or more monitoring terminals (22) depending on the result of the comparison.
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