Le 1er janvier 2017, l’Onema, l’Agence des aires marines protégées, Parcs nationaux de France et l’Atelier technique des espaces naturels regroupent leurs compétences pour fonder l’Agence française pour la biodiversité. Les ressources techniques et scientifiques continuent à être mises à jour.

Contaminants et pollutions aquatiques - Développement d'outils innovants et de méthodes pour la détection ou la mesure des contaminants

Contaminants et pollutions aquatiques - Développement d'outils innovants et de méthodes pour la détection ou la mesure des contaminants

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  DEVELOPPEMENT D'OUTILS INNOVANTS ET DE METHODES POUR LA DETECTION OU LA MESURE DES CONTAMINANTS  

Le recours à des techniques innovantes ou alternatives pour le diagnostic de la qualité aquatique est une nécessité, afin notamment de pouvoir appréhender de la façon la plus complète possible les incidences des multiples contaminations, qui s’exercent à des teneurs parfois infimes.

 

 Retrouvez sur cette page :

Techniques de prélèvement des échantillons
 

La qualité des données issues de la surveillance est conditionnée par l’utilisation de méthodes et de technologies de prélèvement et d’analyse fiabilisées. Un premier retour d’expérience sur les résultats de la surveillance a permis de mettre en évidence des difficultés récurrentes à quantifier dans l’eau, à des niveaux de concentration proches des normes de qualité environnementale (NQE), certaines substances organiques et des métaux traces. De plus, afin de tenir compte des effets ecotoxiques chroniques sur les organismes du milieu, la DCE exige une évaluation de l’état de contamination représentative de durées longues ; à cet égard le recours à des séries limitées de prélèvements ponctuels permet difficilement d’assurer cette évaluation dans le cas courant où les pressions polluantes ou le milieu sont soumis à des variations significatives au cours du temps.

Techniques de stabilisation des échantillons pendant leur transport
 

L’état chimique des molécules prélevées dans le milieu est susceptible de s’altérer dans les flacons utilisés pour conditionner les échantillons ; c’est notamment le cas lorsque le temps de transport est grand, comme cela se produit pour les Département d’Outre-Mers, puisque les analyses en laboratoires s’effectuent le plus souvent en territoire métropolitain. Pour limiter ces effets, Aquaref a pu évaluer une technique d’extraction des molécules sur phase solide effectuée directement sur le terrain, préalablement à leur expédition vers la métropole. Cette étude(1) conclut favorablement à la faisabilité de cette stratégie, dont les conditions d’application restent désormais à consolider.

Echantillonnage intégratif
 

Afin d’accroître la sensibilité et la représentativité temporelle des analyses environnementales, en cohérence avec les obligations de la directive fille 2008/105/CE, l’utilisation de matrices intégratrices et alternatives à l’eau (sédiment, organismes aquatiques « biote », échantillonneurs passifs) est souvent évoquée.

Pour les échantillonneurs passifs, le consortium Aquaref s’est activement attaché à mettre en valeur ces outils pour la mise en œuvre de la DCE, notamment en publiant des fiches méthodes et des guides (2) et en organisant des essais inter-laboratoires et des séminaires sur le sujet (cf. notamment http://www.aquaref.fr/seminaire-echantillonneurs-passifs-et-techniques-alternatives-de-prelevement) . Un premier document synthétique sur l’applicabilité de ces dispositifs pour la DCE a été produit dès 2011 (3).
Depuis lors les experts d’Aquaref menent des actions complémentaires d’évaluation de ces échantillonneurs pour cibler des domaines d’application prioritaires (notamment pour les eaux littorales dans lesquelles les polluants sont fortement dilués), et ont pu établir un premier bilan de leur utilisation dans les eaux françaises pour la réalisation de campagnes à grande échelle (4). La capacité de ces échantillonneurs à détecter des évènements brefs de pollution, par exemple liés à l’utilisation intermittente de pesticides, fait également l’objet d’études spécifiques, avec de premiers résultats informatifs livrés en 2015 (5), (6) et (7).

L’expérience acquise par Aquaref ces dernières années a conduit tout récemment à la production de références pour l’utilisation de ces outils, d’une façon générale pour la maîtrise de la qualité des résultats (8), et plus spécifiquement s’agissant des capacités de ces outils à contribuer à la surveillance réglementaire dans la cadre de la DCE (9).

Echantillonnage et analyse en continu

D’autres champs d’opportunité à explorer en matière d’échantillonnage de la qualité des eaux concernent les techniques de suivi en continu, qui permettent a priori une information fine sur le comportement temporel des polluants et trouvent des applications pour la prévention de crises aigues de pollution (protection de la ressource).. A cet égard l’Onema a soutenu l’initiative des Pôles de compétitivité Eau consistant à produire un premier retour d’expérience sur les intérêts technico-économiques de l’utilisation de ces dispositifs (10).

 
 
Techniques de laboratoire
 

La préparation des échantillons au laboratoire, avant leur introduction dans la chaîne d’analyse, constitue un autre levier important pour permettre ou pour optimiser une quantification des polluants compatible avec les exigences de sensibilité et de précision requises par la réglementation, qui plus est dans des conditions de coût acceptables.

Le consortium Aquaref s’est récemment fortement mobilisé sur ces aspects en évaluant plusieurs options techniques d’extraction ou de pré concentration, qu’il s’agisse de l’utilisation des barreaux SBSE pour l’analyse des substances organiques et notamment des pesticides dans l’eau (11) (12), de la technique du "speed disk" pour les organochlorés (13), de la préconcentration enligne pour les perfluorés (14) et plus récemment de la technique « Quetchers » appliquée pour les HAP, PCB, PBDE et pesticides dans les sédiments et le biote (15), (16), (17). Un état de l’art des méthodes applicables a aussi été réalisé pour les composés polaires , qui constituent un large panel de molécules d’intérêt émergents (18).
La prise en charge en labo des extraits issus des échantillonneurs passifs a également fait l’objet de recommandations spécifiques (19).

 
 
Outils d’évaluation du risque écotoxique
 

L’amélioration de la surveillance implique également le développement et l’optimisation d’outils permettant de mieux rendre compte de la totalité du risque (éco-)toxique lié à la présence dans l’environnement d’un cocktail de substances chimiques et de leurs produits de dégradation. En ce sens, la surveillance des effets de la contamination chimique à l’aide d’outils biologiques intégratifs innovants comme les biomarqueurs ou les tests cellulaires in vitro représente une voie complémentaire aux approches classiques de surveillance.

L’Ineris a entrepris, depuis 2008, des études visant à évaluer la faisabilité d’intégrer ces outils à des programmes de surveillance, passant par la production d’états de l’art (20), (21), (22), et la réalisation de démonstration de ces outils (23), sur le terrain en vue de leur validation. Ce travail a été réalisé dans le cadre de la convention Onema – Ineris.

En milieu marin, le suivi de certains biomarqueurs conjointement à la réalisation d’analyses chimiques a été rendu obligatoire sous l’égide de certaines conventions. Un suivi de l’intensité de l’imposex (24), biomarqueur d’effets du Tributyl-Etain mesuré chez le gastéropode marin Nucella lapillus, a débuté en 2003 le long des côtes françaises de l’Atlantique et de la Manche en réponse aux exigences de la convention d’OSPAR pour la protection du milieu marin de l’Atlantique du Nord-Est, et a fait l’objet d’un rapport de l’Ifremer en 2010.

Toujours dans le cadre d’OSPAR, Ifremer a participé au programme ICON mis en œuvre par la CIEM (Conseil International pour l’Exploration de la Mer), visant à développer une surveillance des contaminants chimiques et des effets des substances dangereuses en Atlantique du Nord-Est. A partir de données acquises au niveau de sites pilotes couvrant l’ensemble du territoire OSPAR, et d’une démarche de recherche pré-normative s’appuyant sur un processus d’assurance qualité, une vingtaine de bioessais et biomarqueurs pertinents ont ainsi été validés, avec la détermination pour chacun d’entre eux de seuils d’interprétation (i.e. niveau de base : BAC, et seuil de stress : EAC). Le rapport final de ce programme montre l’applicabilité des biomarqueurs et bioessais sur une large échelle géographique en Manche / mer du Nord, pour trois espèces sentinelles du milieu marin : la limande, le flet et la moule (25).

 
Pour en savoir plus
   Les références :
 

( = nouvelle publication)