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Développements Métrologiques et Chimie des Milieux (DMCM)


Dynamique des contaminants


Evaluer -a priori ou a posteriori- l’impact des activités humaines sur les écosystèmes et la qualité de l’eau et des sols impose de comprendre en détails les interactions entre matière organique naturelle (ou anthropique) et contaminants métalliques. Ce diagnostic environnemental nécessite la mise en œuvre de développements méthodologiques et métrologiques aptes à rendre compte le plus justement possible du devenir des contaminants dans le milieu considéré.

Au sein des sols, l’équipe étudie la capacité de migration et la biodégradabilité de la matière organique hydrosoluble en fonction des caractéristiques physico-chimiques des sols et des caractéristiques physico-chimiques intrinsèques de la matière organique (solubilité, hydrophobicité, taille des molécules, structure et fonctionnalisation de la MOD, capacité complexante, pKa, toxicité).

Elle s’intéresse non seulement à la MOD naturelle mais également à la MOD anthropique ou résultante des activités humaines (impact des feux de forêt, impact des activités industrielles, valorisation agronomique de déchets et de composts, …). Dans ce cadre, les effets de synergie entre MOD et ETM sont particulièrement étudiés parce qu’ils vont influer directement sur leur capacité de migration vers les nappes phréatiques ou vers les organismes biologiques supérieurs (plantes). La spéciation chimique opérationnelle est particulièrement mise en œuvre puisqu’elle permet d’obtenir de meilleures connaissances de la dynamique physique et chimique des ETM, en fonction des transformations physico-chimiques de la MOD. Ces travaux sont menés conjointement avec ceux développés dans l’axe 1, par la mise au point d’outils analytiques de caractérisation fonctionnelle de la MOD (séparation des molécules suivant leurs propriétés physico-chimiques couplée à des analyses par fluorescence 3D, Infra-Rouge et spectrophotométrie UV-Visible, rapports isotopiques et de spéciation chimique des ETM.


L’équipe opère sur des zones expérimentales permettant de contrôler les doses de contaminants (plateau technique, sites ateliers de l’ADEME, cultures sous serre ou dans des phytotrons, site d’expérimentation en phytoépuration, …. Elle étudie également les effets de synergie et les multi-pollutions, sur des sites sous contrainte d’exposition chronique ou ponctuelle : bassin minier de Gardanne, site de l’Escalette à Marseille, Plaine de la Crau, ….

 

Au sein des eaux superficielles, l’équipe mène des études sur la contamination des milieux naturels et le transfert de ces contaminants, des zones terrestres vers les milieux aquatiques (zones littorales méditerranéennes au niveau des émissaires de stations d’épuration, masses d’eau intérieures -lacs et cours d’eau-). Cette dynamique est déterminée de manière ponctuelle (campagnes d’échantillonnage et d’analyse) et, de façon continue, par l’utilisation de capteurs développés spécifiquement en collaboration avec l’axe 1. Ces études en milieu naturel sont complétées par des études de simulation de dégradation photochimique des contaminants organiques en conditions contrôlées (utilisation de réacteurs photochimiques, par exemple), afin d’établir les schémas réactionnels de transformation.