Atténuation naturelle de contaminants dans l'environnement aquatique par la production de ROS aphotiques.

Natural attenuation of contaminants in the aquatic environment by dark ROS production.

• Auteur / Autrice : Simon Negre
• Direction : Mathilde Monperrus
• Type : Projet de thèse
• Discipline(s) : Chimie
• Date : Inscription en doctorat le 14/02/2024
• Etablissement(s) : Pau
• Ecole(s) doctorale(s) : Sciences Exactes et leurs Applications
• Partenaire(s) de recherche : Laboratoire : Institut des sciences analytiques et de Physico-chimie pour l'Environnement et les Matériaux

Mots clés

Mots clés libres

Contaminants

Production et réactivité de ROS

Environnement côtier

Dégradation

Sédiments

Fer et soufre

Contaminants

ROS production and reactivity

Coastal environment

Degradation

Sediment

Iron and sulphur

Résumé

La contamination croissante des écosystèmes aquatiques sur Terre par des milliers de contaminants est l'un des problèmes environnementaux majeurs auxquels l'humanité fait face, identifiée comme l'une des neufs limites planétaires. Bien que la plupart de ces composés sont présents en faibles concentrations, beaucoup d'entre eux suscitent des préoccupations toxicologiques, en particulier lorsqu'ils sont présents dans des milieux complexes. L'évaluation de la dégradation de ces micropolluants est essentielle pour déterminer la persistance de problèmes chimiques potentiels dans des écosystèmes aquatiques. Les contaminants organiques sont dégradés dans les écosystèmes aquatiques à travers divers phénomènes comme la photodégradation, la biodégradation, la dégradation microbienne et la dégradation enzymatique. Beaucoup de ces contaminants sont très stables vis-à-vis de la dégradation par réduction mais peuvent être oxydés rapidement par des ROS (reactive oxygen species) tels que •OH. Récemment, une production importante de ROS aphotiques dans les écosystèmes littoraux a été démontrée à cause des fortes interactions O2 / Fe2+. L'objectif de ce projet est d'évaluer le rôle de ces ROS produits naturellement sur la dégradation de contaminants. Les contaminants sélectionnés sont un pesticide (S-metolachlor), un détergent (alkylphenols), un déchet pharmaceutique (gadoterate meglumine), un déchet minier (methyl mercury) et un déchet de combustion (Octachlorodibenzo-p-dioxines). Ce travail est basé sur des expérimentations de terrain et de laboratoire, ainsi que l'analyse de micropolluants et leurs produits de transformation par différentes méthodes analytiques (GC-MS, LC-MS-MS).

The increasing worldwide contamination of aquatic systems with thousands contaminants is one of the key environmental problems facing humanity, identified as one of the nine planetary boundaries. Although most of these compounds are present at low concentrations, many of them raise considerable toxicological concerns, particularly when present as components of complex mixtures. Assessment of micropollutant degradation is essential to determine the persistence of potentially hazardous chemicals in aquatic ecosystems. Organic contaminants are degraded in aquatic ecosystems through various transformation such as photodegradation, biodegradation, microbial degradation, and enzymatic degradation. Many organic contaminants are largely stable toward reductive degradation but can be oxidized quickly by reactive oxygen species (ROS) like •OH. Recently, important dark ROS production in littoral ecosystems has been demonstrate due to high O2 / Fe2+ interactions. The goal of this work is to evaluate the role of naturally produced ROS on contaminants degradation. The selected contaminants are pesticides (S-metolachlor), detergents (alkylphenols), pharmaceutic waste (gadoterate meglumine), mining waste (methyl mercury) and combustion waste (Octachlorodibenzo-p-dioxines). The work will be based on field and laboratory experimentations and analysis of micropollutants and transformation products by hyphenated analytical techniques (GC-MS, LC-MS-MS).