Dissipation des pesticides à l'interface eau-sédiment : apports de l'analyse isotopique composé-spécifique

Pesticides dissipation at the sediment-water interface : insight from compound-specific isotope analysis (CSIA)

• Auteur / Autrice : Boris DROZ-Dit-BUSSET
• Direction : Sylvain Payraudeau, Gwenaël Imfeld
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Géochimie
• Date : Soutenance le 14/12/2020
• Etablissement(s) : Strasbourg
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale des Sciences de la Terre et Environnement (Strasbourg ; 2000-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Laboratoire d'hydrologie et de géochimie de Strasbourg (1997-2020)
• Jury : Président / Présidente : Patrick Höhener
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Elodie Passeport, Paul Van Dijk
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Patrick Höhener, Mathieu Sebilo

Mots clés

Mots clés contrôlés

Biodégradation

Pesticides

Eau -- Épuration

Eaux continentales -- Pollution par les pesticides

Mots clés libres

Transport réactif modèle

Isotope stable

Eau de surface

Station d’épuration

Flow-reactive transport model

Stable isotope

Surface water

Wastewater treatment plants

Résumé

La contamination des rivières par les pesticides à l’échelle de la planète impacte la biodiversité et la production d’eau potable. L’interface eau–sédiment des rivières joue un rôle clé dans la dissipation des pesticides mais son fonctionnement reste méconnu. Cette thèse a ciblé les processus de dégradation à cette interface en développant l’analyse isotopique composé-spécifique (AICS) d’un panel de pesticides, de l’échelle du laboratoire jusqu'aux rivières. Les résultats ont permis d’identifier les facteurs d’enrichissement isotopiques en carbone et azote spécifiques pour différents processus de dégradation (photolyse, biodégradation) pour interpréter des signatures isotopiques en rivière. Le rôle clé des écoulements en rivière sur la persistance et la dégradation des pesticides a été identifié. Des pistes d’amélioration de l’AICS sont proposées pour évaluer plus systématiquement la persistance des pesticides dans les rivières.

River contamination by pesticides on a global scale impacts biodiversity and the production of drinking water. The water – sediment interface in these environments plays a key role in the dissipation of pesticides, although its functioning remains poorly understood. This thesis targeted degradation processes at this interface by developing Compound-Specific Isotope Analysis (CSIA) for a panel of pesticides, from the laboratory scale to rivers. The results made it possible to identify the specific carbon and nitrogen isotopic enrichment factors for different degradation processes (photolysis, biodegradation) in order to interpret the isotope signatures in rivers. The key role of river runoff on the persistence and degradation of pesticides has been identified. Ways to improve the CSIA are proposed to more systematically assess the persistence of pesticides in rivers.