Etude de la dégradation photochimique des pesticides adsorbés à la surface de particules atmosphériques

Photochemical degradation study of pesticides adsorbed on atmospheric particles surface

• Auteur / Autrice : Maryline Pflieger
• Direction : Anne Monod
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences de l'Environnement. Biosciences de l'environnement, Chimie, Santé
• Date : Soutenance en 2009
• Etablissement(s) : Aix-Marseille 1
• Partenaire(s) de recherche : Autre partenaire : Université de Provence. Section sciences

Mots clés

Mots clés contrôlés

Ozone

Composés organiques

Pollution par les pesticides

Résumé

Une fraction significative de pesticides intègre le compartiment atmosphérique notamment durant les épandages agricoles. L’atmosphère est ainsi considérée comme un important vecteur de dissémination de ces composés dans l’environnement. Par conséquent, une bonne connaissance de leur comportement atmosphérique est indispensable à la compréhension de leur devenir environnemental. Actuellement, il existe une incohérence entre les brèves durées de vie atmosphérique estimées (à partir de la réactivité théorique en phase gazeuse) et les observations de terrain (prenant en compte les phases gazeuse et particulaire) qui révèlent souvent des transports sur de longues distances. L’objectif de ce travail a été d’aborder cette problématique par l’étude de la réactivité de trois pesticides (alachlore, trifluraline et terbuthylazine) adsorbés à la surface de particules de silice au sein d’un réacteur à écoulement et sous conditions simulées. Des protocoles expérimentaux ont été spécialement développés pour observer les cinétiques supposées lentes de ces herbicides vis-à-vis de l’ozone et des radicaux hydroxyles. Les résultats obtenus tendent à corroborer l’hypothèse suggérant que les temps de vie atmosphérique des pesticides actuellement utilisés sont sous-estimés, du moins pour les composés les moins volatils. Il paraît donc nécessaire de poursuivre les investigations sur la réactivité hétérogène des pesticides pour pouvoir obtenir une image plus complète de leur comportement vis-à-vis de la dégradation atmosphérique, ce qui permettrait à terme de déterminer des durées de vie atmosphériques plus réalistes.

The atmosphere is an important vector for pesticides dissemination in local to global environment since 30 to 50% of these compounds enter the atmosphere especially during agricultural treatments. A comprehensive knowledge of the behaviour of these compounds in the atmosphere is necessary in order to understand their environmental fate. Although pesticides can be associated to particles, their atmospheric life times are calculated from their homogeneous reactivity in the gaseous phase (structure-activity relation). Moreover, it is sometime suggested that pesticides may react slower in the particulate phase than in the homogeneous gaseous phase. This assumption could explain the obvious discrepancy between the long range transport revealed by field measurement and the short atmospheric lifetimes currently estimated. The aim of this work was precisely to aboard this problematic by investigating the reactivity of three herbicides (alachlor, terbuthylazine and trifluralin) adsorbed on silica particles under simulated atmospheric conditions in a flow reactor. Experimental protocols have been specially developed to observe the presumed low kinetics of these herbicides with ozone and hydroxyl radicals. The obtained results suggest that the pesticides’ atmospheric lifetimes currently used are under-estimated, at least for the less volatile compounds. It seems therefore essential to pursue the investigation of pesticides’ heterogeneous reactivity to draw a more complete picture of their atmospheric degradation. This information is necessary to calculate more realistic atmospheric lifetime.