Développement d’une méthode analytique pour l’analyse des microplastiques par Pyr-CG-SM et application environnementale (titre provisoire)
Thèse de Nadia Bouzid (octobre 2020 - ...)
Directeurs de thèse : Sylvie Derenne et Bruno Tassin
Équipe encadrante : Johnny Gasperi, Christelle Anquetil
Contexte
La pollution de l’environnement par les matières plastiques est devenue un enjeu mondial. La communauté scientifique est mobilisée pour produire des connaissances sur la question, et en particulier estimer des concentrations de plastiques dans les différents milieux air-eau-sol. La question est d’autant plus aiguë lorsque l’on s’intéresse aux petits fragments de plastiques, d’une taille inférieure à 5 mm, les microplastiques (MP). Les méthodes les plus couramment utilisées, (méthodes spectrométriques –infra-rouge (IRTF), Raman), sont très consommatrices de temps, et ne permettent que d’estimer, au-dessus d’une taille minimale, des nombres de particules et leur composition chimique. En particulier, elles ne permettent pas d’estimer de masses de polymères, donc de concentration, ce qui est très pénalisant pour progresser dans la connaissance de l’imprégnation en MP de l’environnement.
Il a été récemment proposé d’utiliser la pyrolyse couplée à la chromatographie gazeuse et à la spectrométrie de masse (Pyr-CG-SM) pour la caractérisation et la quantification des MP, ce qui permettrait d’accéder à des masses de chaque type de polymère sans limitation de taille, sans toutefois avoir accès aux informations sur la morphologie des MP. Cette technique bien validée qualitativement doit encore être développée pour pouvoir dériver des résultats quantitatifs sur des échantillons naturels.
Le développement de cette méthode et son utilisation pour l’estimation des concentrations de MP dans des échantillons de sédiments de rivières sont au coeur du projet Sedi-PLAST (Microplastiques dans les sédiments continentaux et les archives sédimentaires) financé par l’Agence Nationale de la Recherche dans lequel s’inscrit cette thèse.
Objectifs
Le projet de thèse vise deux objectifs principaux :
• Un objectif méthodologique : mise au point de la méthode quantitative d’analyse des MP par Pyr-CG-SM et comparaison avec les autres méthodes spectroscopiques (IRTF et Raman)
• Un objectif environnemental : analyse des concentrations en MP dans des échantillons de sédiment de deux fleuves français (Seine, Loire), de manière à caractériser leur contamination et leur hétérogénéité en liaison avec l’hydrologie et l’hydromorphologie.