L'objectif du projet IBISCUS (2010-2013) est de proposer des marqueurs de
polluants (HAPs, biocides et contaminations fécales) basés sur les propriétés de
...
LECOB UMR 8222
IBISCUS : INDICATEURS BIOLOGIQUES ET CHIMIQUES DE CONTAMINATIONS URBAINES EN MILIEU MARIN Projet ANRANR-0909-ECOTECOT-009009-01 OBJECTIFS
TACHES SCIENTIFIQUE ET TECHNIQUE
L’objectif du projet IBISCUS (2010-2013) est de proposer des marqueurs de polluants (HAPs, biocides et contaminations fécales) basés sur les propriétés de fluorescence de molécules ciblées dans la matrice organique des eaux côtières, et de développer les technologies de leur acquisition en continue par des capteurs de fluorescence et leur intégration dans des véhicules autonomes de surveillance du milieu marin (gliders). Ce projet a été co-financé par les projets FCE-Sea Explorer, Eco-Industrie VASQUE, CNRS EC2CO, labellisé au Pôle Mer PACA.
LMGEM (chimie spectroscopique) Analyse EEMs de mélanges standards et d’échantillons naturels
Développement du traitement PARAFAC
LOBB (chimie analytique) Analyse de mélanges standards et d’échantillons naturels, recherche des polluants
RESULTATS Task 1 : Mise en évidence de marqueurs de polluants
350 300
Naphtalène-like
250 200 300
50
360
40
320
30
280
20
240 200
500
70 60
400
450
350
Fluorène-like
300 250 200
300
350
400
450
500
35 30 25 20 15 10 5 0
2
4
6
8
10
[Naphtalène] GC-MS (µg
350 300
Phénanthrène-like
250 200 300
350
400
450
500
40 35
360
30 25
320
20 280
15
240 200
10 300 340 380 420 460 500 540
350
Tryptophanelike
300 250 200 300
5
350
400
450
500
λ Em (nm)
Cuvettes
Lumière de fluorescence Filtre (360 ou 340 nm) 0
0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0 3.5 4.0
Lentille en quartz
[Fluorène] GC-MS (µg l-1)
Photodiode
Capteur
LED UV (255 ou 280 nm)
30 y = 0,07x + 15 25 R2 = 0,95 20 15 10 5 0 0 0.5 1.0 1.5 2.0 2.5 3.0
Capot de protection
Photodiode de référence Fibre optique
3.5
[Phénanthrène] GC-MS (µg l-1)
Task 4 : Calibration / validation du MiniFluo 60 50 40 30 20 10 0
Mesures sur échantillons naturels
y = 0,38x0,43 R2 = 0,70 0
20
40
60
80
100
25
120
[E. Coli] (103 / 100 ml)
Task 5 : Déploiements in situ du MiniFluo-UV Profileur CTD
50
Phenanthrene
20
40
15
30
10
20
5
0
Tryptophane (QSU) 0 0
Glider Sea Explorer ACSA-ALCEN, ACRI-IN, ACRIST, IFREMER, LOV, MIO
Profondeur (m)
Rivière impactée par effluent
2 4
5
10
15
20
Tryptophan
Eaux marines Effluent Ports Rhône Vaccares
10
y = 0,72x - 0,55 R2 = 0,90
0
La Réunion
En cours d’intégration
Boitier de communication
Echantillon
Lumière d’excitation
λ Em (nm)
MiniFluo-UV
Version de laboratoire Logiciel
Prisme en quartz y = 0,08x + 20 R2 = 0,96
MiniFluo (µg l-1)
45
Tryptophane-like (QSU)
Emissaire Marseille
400
Intensité fluo (QSU)
λ Ex (nm)
440
Spécification de l’interface capteurs miniaturisés/glider
l-1)
50 480
Projet VASQUE Véhicule autonome
12
300 340 380 420 460 500 540 λ Em (nm)
Miniaturisation
ACSA (conception d’un glider côtier)
Principe de mesure 0
Réalisations de capteurs haute définition et haute sensibilité
Task 2 et 3 : Développement du capteur de fluorescence MiniFluo-UV
y = 0,14x + 75 R2 = 0,87
10
Phénanthrène-like (QSU)
λ Ex (nm)
440
400
80
λ Ex (nm)
Port Marseille
Intensité fluo (QSU)
480
350
180 160 140 120 100 80 60 40 20 0
Faisabilité technique, choix du matériel optique, CAO
Capteurs « anthropiques » et Glider équipé de capteurs anthropiques miniaturisés pour la surveillance de la qualité des eaux côtières méditerranéennes
Comparaison fluorescence / chimie Naphtalène-like (QSU)
Application du PARAFAC
Fluorène-like (QSU)
Echantillons naturels (EEMs)
MICROMODULE (conception des capteurs de polluants)
Rédaction du cahier des charges pour chaque capteur de polluant
25
0 0
Spectrofluorimètre Hitachi (µg
y = 1,02x + 1,48 R2 = 0,98
Ligne 1:1 Régression
10
20
30
40
50
l-1)
6 8 10 12
CONCLUSIONS
5 10 15 20 25
Profil colonne d’eau
Collaboration avec l’entreprise ACSA-ALCEN (Aix-en-Provence)
VALORISATION Tedetti, M., Joffre, P., Goutx, M. (2012). Soumis à Sensors and Actuators B: Chemical. Ferretto, N., Tedetti, M., Mounier, S., Redon, R., Goutx, M. (2012). Soumis à Environ. Sci Technol. Tedetti, M., Longhitano, R., Garcia, N., Guigue, G., Ferretto, N., Goutx, M. (2012). Environ. Chem. Guigue, C., Tedetti, M., Giorgi, S., Goutx, M. (2011). Mar. Pollut. Bull., 62: 2741-2752. Tedetti, M., Cuet, P., Guigue, C., Goutx, M. (2011). Sci. Tot. Environ., 409: 2198-2210. Tedetti, M., Goutx, M. (2012). Brevet national pour le compte du CNRS, n°FR 2972260.
Task 1 : Les HAPs, napthalène, phénanthrène, fluorène, pyrène sont de bons candidats de la présence de pollution pétrolière (fluorescence élevée, faible seuil de détection). Les biocides, carbaryl, naphtol, phenylphenol et bentazone sont de bons candidats. Cependant leur limite de détection élevée et la présence de substances humiques dans les sites contaminés n’a pas permis de mettre en évidence leur présence in situ en spectrofluorimétrie. Dans l’étang de Vaccarès : l’hypothèse de la présence de biocides suite aux épandages de printemps dans la zone de culture du riz était bonne mais seule l’analyse chimique en HPLC-MS de la bentazone a pu révéler cette contamination (