Thèse en 2022

Thèse en 2022

Thèse en 2022

Giovanni Caria du LAS a soutenu sa thèse le 15 décembre 2022.

Sa soutenance était intitulée "Développement d’une stratégie de caractérisation de l’état de contamination organique des sols par criblage en masse ciblé et non ciblé".

Résumé :

La pollution de l'environnement par de multiples composés organiques en lien avec les activités humaines est un problème récurrent. Des compartiments environnementaux font l'objet de surveillance continue comme les eaux de surface et d'alimentation humaine et l'air extérieur et intérieur. En revanche, les sols agricoles ne sont contrôlés que dans le cadre de l'épandage d'amendements organiques susceptibles de contenir des hydrocarbures aromatiques polycycliques et des polychlorobiphényles. Des travaux de recherche sont réalisés depuis plusieurs années pour évaluer le devenir des polluants organiques dans les sols agricoles en utilisant des méthodes d'analyse de plus en plus performantes et sensibles grâce à l'essor des couplages de chromatographie en phase gazeuse ou liquide avec des spectromètres de masse quadripolaires à basse résolution.

Toutefois, les diverses méthodes développées ne permettent d'analyser que quelques dizaines de molécules organiques. Aussi, la surveillance de matrices environnementales nécessite de faire des choix et ne permet pas d'avoir une vision très large des divers polluants organiques présents.L'objectif des travaux de cette thèse est de proposer une stratégie méthodologique afin d'approcher la composition organique des sols par un criblage ciblé et non ciblé. Le développement méthodologique réalisé en analyse non ciblée peut contribuer à la réflexion sur les modalités du suivi de la qualité des sols en France. L'analyse non ciblée peut permettre d'orienter l'analyse ciblée vers une sélection de composés organiques d'intérêt et de mettre en évidence des marqueurs environnementaux.Le rapport de thèse comporte le développement de méthodes d'analyse dans les sols d'une sélection de produits phytopharmaceutiques, de médicaments et d'hormones extraits à l'aide de l'extraction liquide sous pression (PLE) et du dosage par la chromatographie liquide couplée à un spectromètre de masse quadripolaire à haute résolution et à temps de vol (LC-QTOF-MS). La méthode d'analyse ciblée a été validée pour les produits phytopharmaceutiques dans les sols et appliquée à une sélection de 40 sols agricoles français de la région Centre - Val de Loire. Des analyses non ciblées ont également été réalisées pour ces 40 sols par LC-QTOF-MS après deux extractions PLE, l'une à l'acétonitrile et l'autre à l'eau ultrapure. Chaque extrait de sol a été injecté de manière séquentielle en ionisation positive puis négative selon deux paramétrages en masse, l'un en Full scan MS et bbCID MS (suspect screening) et l'autre en Full scan MS et auto MS/MS (non-target screening ou NTS).

Le jeu de données final est alors très conséquent avec 8 données différentes pour chaque échantillon de sol dont 4 exploitables en mode suspect et 4 autres en mode NTS. L'analyse non ciblée en mode suspect a permis de détecter et d'identifier 825 composés organiques à l'aide de la base de données TargetScreener adossée au LC-QTOF-MS. Un classement de ces composés selon la valeur de critères de qualité d'identification a pu être établi et a permis une priorisation d'étude de quelques dizaines de composés d'intérêt. L'analyse non ciblée en mode NTS a été exploitée pour les extraits « acétonitrile » ionisés en positif et négatif à l'aide du logiciel chimiométrique Metaboscape utilisant de multiples bases de données indépendantes de l'outil d'analyse. L'identification a pu être confirmée ou renforcée en mode NTS pour des composés organiques déjà identifiés en mode suspect. La répartition des 40 sols en groupes d'échantillons d'usage agricole homogène a permis de mettre en évidence la présence de produits phytopharmaceutiques exclusivement dans un groupe constituant ainsi un marqueur de groupe d'échantillons. Les travaux de la thèse ouvrent sur de nombreuses perspectives d'exploitation des données d'analyse non ciblée obtenues pour les 40 sols, d'études sur la qualité des sols français et de pharmacovigilance des sols représentatifs du territoire national français.

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Date de modification : 20 juin 2023 | Date de création : 03 février 2023 | Rédaction : Jérôme Rose