Microplastiques et nanoplastiques dans les eaux : mise au point d’une caractérisation complète et évaluation des performances de rétention de différents procédés membranaires

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Contexte

Les microplastiques (1 μm - 5 mm) proviennent soit directement d'objets en plastique de petites tailles (source primaire), soit d'objets en plastique plus grossiers qui sont dégradés physiquement, chimiquement ou biologiquement dans l’environnement (source secondaire) (Frias and Nash, 2019). Des milliers de tonnes de microplastiques sont retrouvés dans les sols, les eaux et les airs (Lebreton et al., 2017; Nizzetto et al., 2016). Les quantités massives de microplastiques provoquent des effets de plus en plus néfastes sur l'homme et l'environnement puisque les microplastiques peuvent être ingérés par les organismes et transportés dans les chaînes alimentaires (bioaccumulation) même si les effets toxiques sur l’homme n’ont pas encore été démontrés. La toxicité des microplastiques proviendrait de trois origines : (i) leur structure chimique en particulier liée aux additifs (phtalates, bisphénol A...), (ii) leurs propriétés physiques (grand rapport surface/volume, formes diverses) et (iii) les microorganismes potentiellement pathogènes qu’ils pourraient transporter (Padervand et al., 2020). De plus, les microplastiques pourraient être dégradés en nanoplastiques (< 1 μm) potentiellement encore plus dangereux que les microplastiques (Ekvall et al., 2019; Zaki and Aris, 2022).
Cependant, la perception publique des risques induits par les microplastiques et nanoplastiques est assez faible, et peu de pays ou de régions ont émis des normes limitatives concernant cette pollution. Aujourd’hui, les principaux enjeux autour de cette pollution, outre l’étude des effets néfastes sur l’homme et l’environnement, concernent l’analyse fiable qualitative et quantitative des microplastiques et des nanoplastiques dans les compartiments environnementaux (eau, air, sol) et le développement de procédés de rétention ou d’élimination de ces polluants.

Objectifs

Les objectifs principaux du projet de thèse seront donc de proposer une méthode de caractérisation complète d’un échantillon d’eau en microplastiques et nanoplastiques (taille, type, concentration) et d’évaluer les performances de rétention de différents procédés membranaires en fonction du seuil de coupure, du matériau et de l’âge des membranes. Ces objectifs seront poursuivis d’abord dans des échantillons d’eaux modèles simples puis dans des échantillons réels d’eaux plus complexes.

Méthodologie

Un schéma global de la méthodologie de la thèse est proposé en Figure 1. Toutes les analyses et toutes les expériences seront réalisées au moins en triplicat et un soin particulier sera apporté à la caractérisation de la contamination potentielle aux microplastiques et nanoplastiques de l’air et des liquides de rinçage, à l’utilisation d’équipements en verre, de blouses en coton et de volumes d’échantillon suffisants.
La thèse pourrait être divisée en trois grandes parties interconnectées.

Encadrement :
  • Emilie CARRETIER, emilie.carretier@univ-amu.fr
  • Mathias MONNOT, mathias.monnot@univ-amu.fr

Laboratoire M2P2 / équipe EPM / technopôle de l'Arbois

Sujet détaillé de la thèse

Offre de thèse "Microplastiques et nanoplastiques dans les eaux..."