Caractérisation de la contamination en pesticides azoles et néonicotinoïdes chez les espèces d’intérêt localisées en région Nouvelle-Aquitaine : développement de méthodes analytiques et applications

Contamination characterization of azole and neonicotinoid pesticides in interest species located in Nouvelle-Aquitaine area : analytical methods development and applications

• Auteur / Autrice : Louise Prouteau
• Direction : Hélène Budzinski, Olivier Chastel
• Type : Thèse de doctorat
• Discipline(s) : Eau, sol, environnement
• Date : Soutenance le 27/09/2021
• Etablissement(s) : La Rochelle
• Ecole(s) doctorale(s) : École doctorale Euclide (La Rochelle ; 2018-....)
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Centre d'études biologiques de Chizé - CEBC
• Jury : Président / Présidente : Stéphane Reynaud
• Jury : Examinateurs / Examinatrices : Hélène Budzinski, Olivier Chastel, Stéphane Reynaud, Emmanuelle Vulliet, Maurice Millet, Fabrizio Botta, Clémentine Fritsch, Aurélie Goutte
• Jury : Rapporteurs / Rapporteuses : Emmanuelle Vulliet, Maurice Millet

Mots clés

Mots clés contrôlés

Atmosphère -- Pollution par les pesticides

Néonicotinoïdes

Nouvelle-Aquitaine (France)

Contamination

Pyrrole

Animaux -- Effets des pesticides

Mots clés libres

Plasma

Plumes

Azoles

Néonicotinoïdes

Métabolites

LC-MS/MS

Plasma

Feathers

Azoles

Neonicotinoids

Metabolites

LC-MS/MS

Résumé

L’objectif principal est de caractériser la contamination en pesticides dont les azoles (fongicides) et les néonicotinoïdes (insecticides), de différentes espèces d’intérêt patrimonial en région Nouvelle-Aquitaine. Ces deux classes de polluants organiques sont largement employées en agriculture. Leur présence dans les différents compartiments environnementaux est démontrée ainsi que leurs transferts vers les organismes. Néanmoins, leur occurrence chez les espèces non-cibles et sauvages reste encore peu documentée. De façon à quantifier ces polluants organiques, et ce dans une démarche non-destructive pour l’animal, le plasma et les plumes ont été prélevés sur différents modèles d’oiseaux. Ces espèces « sentinelles » proviennent de zones plus ou moins sensibles comprenant des zones viticoles, des bocages, des forêts ou encore des zones urbaines. En complément, des échantillonneurs passifs atmosphériques placés dans les lieux d’études ont permis de qualifier et de quantifier l’exposition des animaux aux pesticides (notion d’ambiance chimique). L’analyse a été réalisée à l’aide de la chromatographie en phase liquide couplée à un spectromètre de masse en tandem (LC-MS/MS). Le défi a été d’abaisser la prise d’essai (afin d’échantillonner des espèces de petites tailles) tout en ayant des limites de quantifications basses. Pour la matrice plasma, une méthode automatisée a été mise au point couplant une extraction sur phase solide en ligne avec l’analyse en LC-MS/MS. Une méthode d’extraction a également été développée pour la matrice plume avant d’être appliquée à un panel d’échantillons. Des différences entre espèces, habitats et année de prélèvement ont été mises en évidence pour certaines molécules. Finalement, la matrice plume s’est révélée être un meilleur proxy de contamination intégrant l’exposition lors de sa croissance sur plusieurs semaines, tandis que la matrice plasma permet de caractériser une exposition à très court terme.

The main objective is to characterize the pesticides contamination, including azoles (fungicides) and neonicotinoids (insecticides), of various species of heritage interest in the Nouvelle-Aquitaine region located in France. These two classes of organic pollutants are widely used in agriculture. Their presence in various environmental compartments is demonstrated as well as their transfers to organisms. However, their occurrence in non-target and wild species remains poorly documented. In order to quantify these organic pollutants, in a non-destructive way for the animal, the plasma and feathers were taken from different bird models. These “sentinel” species come from more or less sensitive areas including wine-growing areas, groves, forests and even urban areas. In addition, passive atmospheric samplers deployed in the study sites allowed the qualification and the quantification of the animal exposure to pesticides (chemical environment notion). Analysis was performed using liquid chromatography coupled with tandem mass spectrometry (LC-MS/MS). The challenge has been to lower the test sample (for the small species) while having low limits of quantification. For the plasma matrix, an automated method was developed combining on line solid phase extraction with LC-MS/MS analysis. An extraction method was also developed for the feather matrix before being applied to a panel of samples. Differences between species, habitats and sampling year were demonstrated for few molecules. Finally, feather matrix proved to be a better contamination proxy integrating exposure during its growth over several weeks, while plasma matrix allows characterization of very short-term exposure.