Soutenance de thèse de doctorat : Caractérisation et quantification de nano-objets

Jeudi 17 janvier 2019, Jialian Wang soutiendra sa thèse de doctorat intitulée "Caractérisation et quantification de nano-objets d’origine anthropique et naturelle en Île-de-France".

Les travaux de recherche réalisés dans le cadre de cette thèse ont été menés au sein de l'équipe de Chimie et biologie du LNE et avaient pour objectif de développer une approche expérimentale permettant de détecter la présence de nanoparticules dans les échantillons environnementaux et de caractériser leurs propriétés. Cette approche méthodologique contribuera au développement d’outils analytiques capables de distinguer les nanoparticules d’origine naturelle et manufacturée.

Les travaux portaient sur l’utilisation de techniques de détection/quantification de quatre types de nanoparticules parmi les plus courantes (nano-Ag, dioxydes de Ti, Ce et La) dans des eaux drainant trois zones à occupations de sol contrastées (urbain, agricole et forestier) du bassin de la Seine.

Résumé

Les nanoparticules manufacturées (ENPs) sont utilisées de manière intensive en raison de leurs propriétés remarquables liées à leur petite taille et à leur grande surface spécifique. Leur production entraîne leur rejet et leur accumulation dans le milieu aquatique, ce qui soulève des inquiétudes concernant les risques potentiels induits par leur présence. La détection et quantification de ENPs sont donc nécessaires.

Deux techniques analytiques ont été utilisées lors de cette étude : le Fractionnement asymétrique par couplage flux-force hydraulique (AF4) et la sp-ICPMS. Pour comprendre la source, le devenir et le flux des NPs d’origine anthropique et naturelle dans les eaux de surface, leur concentration et leur taille dans des eaux échantillonnées mensuellement ont été mesuré pendant un an, dans trois sous-bassins versants de la Seine, avec différentes occupations des sols, notamment forestières, agricoles et urbaines. Quatre types de NPs ont été sélectionnés : Ag, résultant principalement de l'activité anthropique, et TiO2, CeO2 et La2O3, d'origine naturelle et manufacturée.

Les résultats montrent que les quatre NPs sont présentes dans les eaux naturelles, au niveau de 105 à 108 particules/mL, quelques ppt à plusieurs dizaines de ppb. A l’exception d’Ag, les concentrations des trois autres NPs sont plus élevées que celles prédites par modélisation du cycle de vie des nanoparticules. De plus, leurs concentrations varient en fonction du temps et du site d'échantillonnage, mettant en évidence le rôle des facteurs climatique et de l'utilisation des sols. Ce travail a aussi permis d’identifier des processus contrôlant les flux, les variations observées et leurs origines.

Date de lieu de soutenance

Date : jeudi 17 janvier à 14h

Lieu : Institut de Physique du Globe, 1 rue de Jussieu, Paris