Application et validation des échantillonneurs passifs du type POCIS pour l'échantillonnage intégré des pesticides dans les eaux du bassin versant charentais

Abstract

(trad auto)The monitoring of pesticides in water, whether surface, groundwater or intended for consumption or not, has become a major issue in recent decades. Indeed, the many chronic or acute pollution caused by human activities to the world's water bodies raises environmental and/or public health problems. The upsurge in these events is now leading decision-makers to conduct in-depth reflection on the use and protection of this resource, which is essential to life. An important part of this reflection is the improvement of knowledge about pollution, its intensities and distribution. The analysis of pollution by pesticides is an integral part of this component. In this pollution monitoring, a crucial step has been studied with great interest in recent years: sampling. It is within this framework that this thesis work is carried out with the main objective of improving this sampling step, which is divided into two categories: active sampling (point sampling, automated sampling) and passive sampling. Passive sampling techniques are promising because they show better results in terms of representativeness of contamination and lowering detectable and even quantifiable levels of contamination. The purpose of our research project is therefore to develop and validate the use of a passive sampler, the Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS), which samples polar compounds, including most pesticides. Three areas of research have been developed: Development of a multi-residue analytical method to analyse the residues of 33 pesticides in water and POCIS extracts. It appears essential to have an effective, reliable, repeatable and sensitive analytical method to quantify pollutants in order to benefit as much as possible from improvements in the sampling technique studied. Real world application of passive sampling using POCIS and comparison with an active reference sample. In this part, POCIS were exposed on watersheds with different characteristics and pollution footprints. Use of the POCIS sampler as a tool to study the exposure/impact relationships of pesticides on river biofilms. River biofilm is an interesting medium for studying the impact of pollutants on the aquatic environment and its composition is often an indicator of the state of the environment.Le suivi des pesticides dans les eaux, qu'elles soient de surface, souterraines ou destinées à la consommation ou non, est devenu un enjeu primordial de ces dernières décennies. En effet, les nombreuses pollutions chroniques ou aigues, que les activités humaines font subir aux masses d'eau de la planète, posent des problèmes environnementaux et/ou de santé publique. La recrudescence de ces événements conduit aujourd'hui les décisionnaires à mener une réflexion de fond sur les usages et la protection de cette ressource indispensable à la vie. Un volet important de cette réflexion est l'amélioration des connaissances concernant les pollutions, leurs intensités et leur répartition. L'analyse des pollutions par les pesticides fait partie intégrante de ce volet. Dans ce suivi des pollutions, une étape primordiale est étudiée avec beaucoup d'intérêt depuis ces dernières années : l'échantillonnage. C'est dans ce cadre que ce travail de thèse s'inscrit avec, comme principal objectif, l'amélioration de cette étape d'échantillonnage qui se décline en deux catégories : l'échantillonnage actif (prélèvements ponctuels, prélèvements automatisés) et l'échantillonnage passif. Les techniques d'échantillonnage passif sont prometteuses car elles montrent de meilleurs résultats en termes de représentativité de la contamination et d'abaissement des niveaux de contamination détectables, voire quantifiables. Le but de notre projet de recherche est donc de développer et de valider l'utilisation d'un échantillonneur passif, le Polar Organic Chemical Integrative Sampler (POCIS), qui permet d'échantillonner les composés polaires, dont la plupart des pesticides font partie. Trois axes de recherche ont été ainsi développés : Développement d'une méthode analytique multi-résidus pour analyser les résidus de 33 pesticides dans les eaux et les extraits de POCIS. Il apparait indispensable de disposer d'une méthode analytique efficace, fiable, répétable et sensible pour quantifier les polluants afin de bénéficier au mieux des améliorations de la technique d'échantillonnage étudiée. Application en conditions réelles de l'échantillonnage passif à l'aide des POCIS et comparaison avec un échantillonnage actif de référence. Dans cette partie des POCIS ont été exposés sur des bassins versants de caractéristiques et d'empreintes de pollutions différentes. Utilisation de l'échantillonneur POCIS comme outil pour étudier les relations exposition / impacts des pesticides sur les biofilms de rivière. Le biofilm de rivière est un support intéressant pour étudier l'impact des polluants sur le milieu aquatique et sa composition est souvent un indicateur de l'état du milieu