Caractérisation des mécanismes de transfert de polluants organiques (produits pharmaceutiques) dans les sols.

Laboratoire de rattachement : LTHE

Encadrants : Marie-Christine MOREL, Lorenzo SPADINI, Céline DUWIG,

Téléphone : 04.76.63.58.75
Mots clés : produits pharmaceutiques, transfert, sols, spéciation

Contexte et objectifs de la mission de stage :
La dissémination de composés organiques (composés pharmaceutiques) dans les milieux naturels constitue un problème sociétal désormais reconnu. De par le progrès constant des outils d’analyses on sait que ces composés pénètrent tous les compartiments de l’environnement, les eaux naturelles, les sols, l’atmosphère. Leur origine provient en partie des pratiques agricoles pour amender les sols (épandage des fumiers et des boues de station d’épuration). Ces composés organiques sont ainsi dispersés en surface du sol, puis vont être progressivement mélangés au sol par l’action de la pluie ou du labour. Leur présence soulève des questions sociétales inquiétantes concernant le risque d’ingestion pour l’être humain (inhalation de poussières, chaîne alimentaire), résistance bactérienne. Des études ont montré que le cuivre se fixe préférentiellement sur les 5 premiers centimètres du sol. Qu’en est t’il de ces composés organiques non volatils, sur quels type de particules peuvent ils se fixer ? Les mécanismes de transfert dans l’environnement demandent aujourd’hui à être mieux caractérisés et quantifiés pour développer des modèles prédictifs. Ces outils pourront être utilisés par les responsables économiques en vue de l’amélioration des pratiques agricoles. C’est dans ce contexte qu’est proposé ce stage. L’étude proposée se déroulera de la manière suivante :
1. Identification du rôle des différentes fractions du sol. Pour cela, des manipulations de sorption de polluants modèles (produits pharmaceutiques), en réacteur fermé seront réalisées. Les sols étudiés présenteront des propriétés contrastées de structures et texture (sols limoneux issus d’une région viticole à teneurs en MO variées, sol tropicaux (Brésil), sols d’origine volcanique (Bolivie).
2. Des études sur la distribution de ces polluants modèles dans les profils des sols précédents (expérience en colonne de sol de 10 cm) seront réalisées. Ces expériences permettront de valider les résultats acquis en « batch » en conditions proches de la réalité (matrice solide fixe par rapport au soluté en mouvement).
3. Au niveau interprétation on apportera un soin particulier à la comparaison des données statiques (réacteur fermé) et dynamiques (lixiviation sur colonne). Ces résultats permettront à court et moyen terme d’améliorer la modélisation couplée de la spéciation géochimique et du transfert réactif de ces polluants.
Le travail se placera au centre de plusieurs programmes nationaux et internationaux en cours sur le transfert des polluants organiques dans les sols. L’étudiant(e) sera intégré à l’équipe TRANSPORE du LTHE.

Prérequis : Ce travail s’adresse à un(e) étudiant(e) désirant s’investir en recherche dans la compréhension des aspects de pollution et biogéochimie environnementale. Ce travail pourra éventuellement donner lieu à une poursuite des travaux dans le cadre d’un doctorat.