Développement d’échantillonneurs passifs (EP) pour la quantification et la spéciation des contaminants
Equipe du thème
Personnels permanents
Gilles Guibaud – Pr
Rémy Buzier – MCF HDR
Robin Guibal – MCF
Thibaud Le Guet – MCF
Stéphane Simon – MCF
Sophie Lissalde – IGR
Rachel Martins-de-Barros – IGE
Personnels contractuels
Hassan Ba-Haddou – Post Doc
Juliette Rougerie – Post Doc
Doctorant(e)s
Lucas Géraud
Noémie Leguédois
Mots clés
Start-Up Ecométrique
Ecométrique est une start-up dans le domaine de la métrologie environnementale appliquée à la qualité de l’eau, proposant des outils innovants permettant de mesurer les micropolluants dans les eaux : pesticides, résidus pharmaceutiques, hormones, métaux/métalloïdes.
Vous pouvez charger la plaquette de présentation ici et visiter leur site internet.
Trois axes principaux de travail guident les travaux de ce thème : (1) développer ou améliorer les EP (2) évaluer la robustesse et l’apport des EP pour la quantification ou la spéciation de micropolluants dans les systèmes naturels ou dans des matrices complexes et (3) Combiner l’utilisation de ces échantillonneurs aux techniques de spectrométrie haute résolution pour améliorer l’étude globale des contaminations environnementales.
- Les échantillonneurs passifs utilisés actuellement sont souvent restés dans leur design et leurs matériaux d’origine. En modifiant l’un ou l’autre, il est possible de les rendre plus faciles à manipuler, plus robustes en environnement agressif ou complexe, comme par exemple en les affranchissant de certains biais identifiés depuis leurs créations (e.g. fouling des surfaces, capacité de fixation limitée ou réversible de certaines phases, relargage des phases commerciales générant de trop fortes interférences lors du dosage des composés cibles).
- Ces échantillonneurs présentent un réel intérêt pour leur aspect intégratif, permettant de suivre des composés dans le temps et/ou de les concentrer, mais aussi d’approcher leur distribution ou spéciation dans un environnement. Si de nombreux échantillonneurs passifs sont devenus rapidement des produits commerciaux, des retours d’expérience sur des déploiements dans des conditions autres que celle initialement définies incitent à se questionner sur la validité de l’information obtenue. Il convient donc de clairement définir l’information quantitative apportée par l’EP.
- La combinaison des capacités d’échantillonnage des EP, i.e. capter tout ce qu’ils peuvent fixer pendant la durée d’exposition, aux capacités offertes aujourd’hui par les technologies d’analyses en spectrométrie de masse haute résolution (HRMS) ouvrent de nouvelles perspectives. Devant la multitude de composés potentiellement présents dans une matrice environnementale, la recherche exhaustive de composés ciblés présente rapidement des limites techniques et financières. L’interprétation de la signature obtenue en HRMS d’un échantillon peut par contre permettre d’évaluer directement la pression anthropique que subi un milieu et donc indirectement le risque de dégradation de qualité.
De manière plus globale, des membres de l’équipe participent au groupe de réflexion national et à deux groupes du réseau européen Norman sur les échantillonneurs passifs et le non-target screening.
Projets en cours
Le projet H2020 ITN-EJD M2ex doit tester l’apport des échantillonneurs passifs de type DGT à la détermination de la distribution des métaux/métalloïdes dans différentes matrices complexes (réacteurs biologiques, boues biologiques, mais aussi sols et sédiments). Ce projet en cours de lancement permettra de mettre en œuvre différentes approches comme la comparaison entre les valeurs obtenues par EP et une réponse biologique ou encore des grandeurs obtenues par d’autres méthodes chimiques.
Démonstrateur AMI Territoriaux des Transitions Agricoles et Alimentaires
Alliance Bretonne pour une Réduction Massive de l’Usage des Produits Phytosanitaires de Synthèse en Agriculture, et un Déploiement Accéléré de l’Agroécologie
Coordinateurs : Sophie Lissalde
ENVEZH est un projet PIA4 « Démonstrateurs des Transitions Agricoles et Alimentaires ». Porté par le CNRS, son budget total est de 19 M€. Il est actuellement en phase de maturation.
Malgré la mise en place successive en France des plans Ecophytos et le développement de l’agriculture biologique, la réduction rapide et massive de l’usage des produits phytosanitaires de synthèse (PPS) par l’agriculture n’est toujours pas au rendez-vous. L’ambition du Démonstrateur ENVEZH déployé en Bretagne est de rendre possible cette réduction massive de l’usage des PPS par l’agriculture, et d’aller aussi vers une agriculture plus agroécologique en :
– s’appuyant sur les initiatives de réduction d’usage des PPS portées en Bretagne par les opérateurs des filières agro industrielles ; sans les opposer aux initiatives portées par lapuissance publique, il s’agit de muscler et de massifier ces initiatives qui ont l’avantage d’être éprouvées agronomiquement et économiquement ;
– poussant ces mêmes acteurs privés de l’agriculture et des filières à innover encore plus, pour accélérer et amplifier les réductions déjà engagées d’usage des PPS en agriculture, avec l’appui des instituts techniques et de recherche publics et/ou privés ;
– évaluant quantitativement l’impact de cette accélération sur les principaux compartiments de l’environnement (sol, eau, biodiversité), avec un focus sur la ressource en eau.
Une présentation succinte du projet est à charger ici.
Partenaires financiers :
Appel à projet, gré à gré
Exposition de la ressource en eau souterraine sur géologie de socle aux pollutions par micropolluants règlementés dans le cadre des eaux destinées à la consommation humaine : produits phytosanitaires et leurs métabolites, PFAS, et éléments métalliques.
Coordinateurs : Gilles Guibaud, Rachel Martins de Barros, Robin Guibal
Le projet a pour mission principale de soutenir par la production de données et de connaissances la réflexion locale mise en place récemment sur cette problématique émergente de pollution de la ressource en eau par les pesticides.
1/ Mieux connaitre les pesticides et métabolites présents dans la ressource de subsurface car la problématique n’est pas restreinte à la présence d’un métabolite, mais à l’usage des pesticides avec passage à l’autonomie alimentaire des exploitations de polyagriculture élevage
2/ Caractériser la trajectoire dans le temps des pesticides et métabolites dans la ressource pour définir les actions adaptées à la protection
3/ En deuxième partie de CT vérifier l’efficacité des actions et les adapter le cas échéant, notamment des actions basées sur la nature (haies, restauration ZH, ….)
4/ En accord avec les porteurs des CT, produire des documents simples d’information à partir de données locales à destination de différents publics non spécialistes
5/ Anticiper les évolutions règlementaires et la recherche de nouvelles molécules pesticides ou métabolites non encore caractérisées (ex métolachlore-NOA) et proposer des outils et méthodologie de surveillance (échantillonneurs passifs) plus efficaces.
Partenaires financiers :
Appel à projet, gré à gré
Etude de la contamination de la Vienne médiane par les micropolluants organiques et minéraux et du potentiel transfert des métaux/metalloïdes vers le biote.
Coordinateurs : Gilles Guibaud, Sophie Lissalde, Patrice Fondanèche
Les objectifs de l’étude sont présentés autour de 5 questions :
AXE 1 : De quels micropolluants parle t’on et quels sont les niveaux de contamination [c] ?
AXE 2 : Quelle localisation ? Quelles sont les origines potentielles de leur présence ?
AXE 3 : Est-ce qu’il existe des impacts potentiels sur les organismes vivants végétaux et animaux ?
AXE 4 : En plus d’une présence de micropolluants potentielle, quelle serait la trajectoire des organismes végétaux sur une dizaine d’année de fort forçage climatique ayant un impact sur l’hydrologie et les EEE ?
AXE 5 : Quelles seraient les pistes d’actions à conduire ?
Partenaires financiers :
Appel à projet Interreg Atlantic Area 2021-2027
Restauration des rivières pour réduire l’érosion et le transport de sédiments et de polluants vers l’Atlantique.
Coordinateurs : Gilles Guibaud, Juliette Rougerie, Stéphane Simon
RIVERS-REST répond à l’urgence de réduire la pollution et l’excès de sédiments fins que les fleuves charrient dans l’océan Atlantique, avec de graves conséquences sur l’environnement, le fonctionnement et la durabilité du système hydrique, et de nombreux secteurs de l’économie bleue. Ce problème trouve son origine dans la dénaturation des fleuves par des politiques urbaines et hydrauliques, conçues à l’encontre de la nature et désormais inadaptées au contexte du changement climatique, ainsi que par des pratiques agricoles et des politiques de l’eau obsolètes.
RIVERS-REST aborde ces problèmes à travers des projets pilotes visant à réduire le transfert des sédiments et des polluants chimiques (ex. pesticides, métaux) dans les rivières, les estuaires et l’Atlantique. Ces démonstrateurs testent de nouvelles approches techniques, et sont développés et évalués conjointement à des méthodes et des instruments de planification capables de corriger ces problèmes. Le projet transnational regroupe 10 partenaires académiques ou gestionnaires de la ressource en eau et des milieux aquatiques issus de France, d’Espagne, du Portugal et d’Irlande.
Le thème « Développement d’échantillonneurs passifs pour la spéciation et la quantification des contaminants » du laboratoire E2lim est récipiendaire du projet européen INTERREG Atlantic area RIVERS-REST (2025-28, https://www.atlanticarea.eu/discover-our-projects/approved-projects/rivers-rest ou https://rivers-rest.yuntas.eu/ ) et doit apporter son expertise en monitoring de la qualité des eaux sur plusieurs démonstrateurs, notamment dans le domaine des micropolluants organiques et minéraux dans plusieurs contextes géographiques ou d’aptitudes des eaux. Cette expertise se fera à travers des campagnes terrains de mesure, des analyses de chroniques de données et des propositions pour améliorer les suivis déjà en place.
Afin de limiter les rejets de polluants provenant des sédiments fluviaux dans les estuaires et l’océan, le projet est divisé en work package techniques et non techniques : WP1 « Réduire la dérive de la pollution vers l’océan », WP2 « Réduire l’érosion fluviale et le transport de sédiments vers l’océan Atlantique », WP3 « Estuaires de l’océan Atlantique : gestion des sédiments » et WP4 « Estuaires de l’océan Atlantique : gestion de la pollution ». Chaque work package comprend divers projets pilotes, basés sur des modèles techniques et/ou de nouveaux modèles de gestion.
Partenaires financiers :
