Thèse soutenue

Destin, comportement et écotoxicologie des nanoparticules d'argent : interactions avec les matières organiques naturelles dans les systèmes aquatiques

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Auteur / Autrice : Cláudia Watanabe
Direction : Marc BenedettiAndré Henrique Rosa
Type : Thèse de doctorat
Discipline(s) : Sciences de la terre et de l'environnement
Date : Soutenance le 03/02/2020
Etablissement(s) : Université Paris Cité en cotutelle avec Universidade estadual paulista (São Paulo, Brésil)
Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Sciences de la terre et de l'environnement et physique de l'univers (Paris ; 2014-....)
Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : UMR-Institut de physique du globe de Paris (2005-....)
Jury : Président / Présidente : Alexandre Gelabert
Examinateurs / Examinatrices : Marc Benedetti, André Henrique Rosa, Alexandre Gelabert, José-Paulo Pinheiro, Renato Grillo, Daniel Komatsu, Viviane Moschini Carlos, Sheila Cardoso da Silva
Rapporteurs / Rapporteuses : José-Paulo Pinheiro, Renato Grillo

Résumé

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Lorsqu'elles sont introduites dans l'environnement, les nanoparticules manufacturées (NPs) peuvent interagir avec des molécules biotiques et abiotiques, produisant des NPs transformées, recouvertes par ces molécules, colloïdes naturels. Ces différentes formes de NP doivent être considérées comme de nouveaux matériaux, car elles ont des propriétés différentes des NPs sources libérées dans le milieu naturel. En fait, ces transformations in situ des NPs ont des impacts significatifs sur leurs effets toxicologiques, avec des risques nouveaux ou supplémentaires peu étudiés. Ce projet vise à déterminer, comprendre et prévoir l’impact des molécules naturelles sur les transformations et les effets biologiques des NPs d’Argent, largement utilisés en tant qu’agents antibactériens. Malgré l'intérêt croissant et l'utilisation de ces NPs, les connaissances recueillies sur leurs conséquences pour l'environnement sont encore rares, car la grande majorité des études ne prend pas en compte l'effet de la présence d’enrobages d’origine naturel autour de ces particules. En fait, la plupart des études ne déterminent même pas les effets de la présence de enrobages manufacturés (par opposition aux enrobages naturels) accompagnant les NPs. Généralement, les fabricants de NP ajoutent des enrobages ioniques ou polymériques pour améliorer la mobilité et la stabilité des NPs et leur impact n’est pas systématiquement étudié. Ce projet vise à surmonter les incertitudes actuelles quant à la sécurité environnementale des nanoparticules enrobées et à explorer l'impact des molécules naturelles sur leur risque environnemental. Les objectifs du projet sont les suivants: i) caractériser les NP Ag avec de enrobages manufacturés en l'absence et en présence de molécules naturelles, y compris les substances humiques (HS) et les substances polymériques extracellulaires (EPS), ii) déterminer les effets positifs et/ou néfastes des NPs ainsi transformées sur l'algue Raphidocelis subcapitata et le micro-crustacé Daphnia similis et iii) évaluer le transfert des NPs transformés dans une chaîne alimentaire modèle simplifiée: algue-micro-crustacé. Ce projet vise donc à introduire une évaluationstandardisée et améliorée de l'écotoxicologie afin d'accroître la compétitivité et la sécurité des produits nanostructurés.