Évaluation des techniques de micro-extraction/préconcentration et d’échantillonnage passif comme outils de mesure de la contamination du milieu aquatique par des composés organo-halogénés hydrophobes émergents

Evaluation of micro-extraction/preconcentration and passive sampling technique as tools to measure the contamination of the aquatic environment by emergent hydrophobic organic halogenated compounds

• Auteur / Autrice : Frédéric Gandolfi
• Direction : Pierre Doumenq, Laure Malleret
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Sciences chimiques
• Date : Soutenance le 20/12/2013
• Etablissement(s) : Aix-Marseille
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences Chimiques (Marseille ; 1996-....)
• Jury : Président / Présidente : Abdellatif Boukir
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Pierre Doumenq, Laure Malleret, Catherine Gonzalez, Nicolas Mazzella Di Bosco
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Abdellatif Boukir, Catherine Gonzalez

Mots clés

Mots clés contrôlés

Eau -- Droit européen

Polyéthylène

Biphényles polychlorés

Microextraction en phase solide

Bromodiphényléthers

Spectrométrie de masse

Chromatographie en phase gazeuse

Mots clés libres

Chromatographie en phase gazeuse

Spectrométrie de masse et SR

SPME

SCCPs

PBDEs

MESCO

LDPE

Échantillonnage passifs

DCE

Gaz Chromatography

SR and Water Framework Directive

SPME

SCCPs

PBDEs

Passive Sampling

MESCO

Mass Spectrometry

LDPE

Résumé

La DCE a pour principale ambition d’harmoniser les politiques de l’eau sur un plan européen et d’atteindre le bon état des eaux d’ici 2015. L’évaluation de ce “bon état” implique en outre de dresser l’inventaire, dans les masses d’eau, des 33 substances prioritaires listées en annexe X de la DCE (annexe X, décision No 2455/2001/EC) et pour lesquelles des normes de qualité environnementales (NQE) ont été fixées (Directive 2013/39/EU). Parmi ces substances figurent les polychloroalcanes (SCCPs) et les polybromodiphényléthers (PBDEs) appartenant à la catégorie des micropolluants halogénés “émergents”. D’un point de vue analytique, leur détermination dans l’eau constitue actuellement un enjeu majeur, tant sur le plan de l’échantillonnage que de la sensibilité.Dans ce contexte, ce travail de thèse s’est attaché au développement d’une méthode d’analyse des SCCPs dans les eaux par SPME couplée à la GC/ECNI-MS. Les limites de quantification inférieures à 0,2 µg.L-1 et son degré d’automatisation font de cette méthode un outil de choix pour assurer le monitoring des milieux aquatiques tels que requis par la DCE. En complément de l’approche classique, un pilote de calibration en laboratoire pour l’étalonnage d’échantillonneurs passifs a pu être mis en place et validé pour la calibration des MESCO avec les HAPs. La participation à un essai interlaboratoire a permis de tester l’applicabilité des MESCO et des SR pour l’analyse des PBDEs en sortie de station d’épuration. Enfin la mise en application des LDPE, SR et MESCO sur l’étang de Berre a permis d’obtenir des résultats encourageants quant à l’applicabilité de ces échantillonneurs passifs pour l’analyse des SCCPs et PBDEs.

In order to achieve good water quality for 2015, the water framework directives (WFD 2000/60/EC and 2013/39/EU) force European countries to monitor the quality of their aquatic environment. For this purpose, all water bodies shall be monitored for all the 33 priority substances listed in annex X of WFD (annex X, decision No 2455/2001/EC) and for which environmental quality standards (EQS) were fixed (Directive 2013/39 / EU). Among these substances, we found the short chain chlorinated paraffins (SCCPs) and the polybrominated diphenyl ethers (PBDEs) belonging to the class of emergent halogenated micro-pollutants. From an analytical point of view, the analysis of SCCPs and PBDEs in water is still a major challenge, either in terms of sampling or sensitivity.In respect of WFD, this thesis work has, among other things, aimed to develop a method to analyze SCCPs in water by using SPME coupled with GC/ECNI-MS. The limit of quantification below 0.2 µg.L-1 and its degree of automation makes this method a tool of choice to ensure the monitoring of the aquatic environment as required by the WFD. In addition to the traditional approach, a laboratory system for passive sampler calibration was also developed and validated to calibrate MESCO for PAHs analysis. Moreover, our participation in an inter-laboratory study, has served to test the applicability of MESCO and SR for the analysis of PBDEs in a waste water treatment plant. Finally the deployment of LDPE, SR and MESCO in Berre lagoon has yielded some encouraging results about applicability of these passive samplers to analyze SCCPs and PBDE in water.