Analyse   du   glyphosate   par   comptage   à   scintillation   liquide   (LSC)

2.1. Echantillons analysés

L’analyse des concentrations en pesticides dans les surnageants des batchs par comptage en

scintillation liquide présente l’avantage d’être une mesure rapide et peu coûteuse, particulièrement

appréciable dans le cas d’expérimentations réalisées avec un large nombre d’échantillons.

Pour ces raisons, cette technique analytique a été utilisée lors des expérimentations en batch de

l’adsorption du glyphosate sur les sols, à partir de la molécule marquée au

C (phosphonomethyl-

C,

activité spécifique 4.87 MBq mg

, pureté chimique >95.7%) (Izotop). La concentration en glyphosate

dans les surnageants est quantifiée à partir d’un comptage de la radioactivité en solution par

scintillation liquide.

A l’issue des expérimentations en batch, le surnageant est récupéré après centrifugation et filtration.

Un volume de 2mL est mélangé avec 18 mL de liquide scintillant (Aquasafe, Zinnser Analytic). Les

tubes d’essai sont placés au réfrigérateur pendant au minimum 2h, puis la solution est placée dans un

compteur à scintillation liquide pour le comptage. La différence entre l’activité initiale (Bq mL

) et

l’activité dosée dans le surnageant après agitation (Bq mL

) permet ainsi de calculer le pourcentage

d’adsorption du glyphosate et sa concentration en solution après adsorption. Cette technique d’analyse

présente un gain de temps considérable en comparaison avec un dosage en chromatographie liquide

couplée à un spectromètre de masse. Elle a été utilisée pour deux séries d’expérimentations présentant

un nombre important d’échantillons : i) pour caractériser les cinétiques d’adsorption du glyphosate sur

les 3 sols Al6, Po et Sa3 pour 6 pas de temps différents (de 8 à 48h) en triplicat et ii) pour mesurer les

isothermes d’adsorption du glyphosate sur 17 sols différents à partir de 6 concentrations initiales en

solution (de 0.05 à 5 mg L

) en triplicat.

2.2. Principe du comptage par scintillation liquide

Le comptage à scintillation liquide repose sur la mesure de la radioactivité en solution attribuée à la

présence d’une molécule marquée, dans notre cas le

C-glyphosate. Le compteur à scintillation

liquide (Packard Tricarb® 2300TR)mesure le nombre de coups par minute (cpm) correspondant aux

impulsions électriques reçues par une anode collectrice. Une équivalence en désintégrations par

minute (dpm) du rayonnement bêta correspondant est ensuite établie. Le rendement de comptage de

l’appareil est calculé régulièrement après passage d’un étalon

C et conversion des cpm en dpm. Ce

calcul issu d’une conversion automatique du compteur peut être très simplement vérifié et contrôlé par

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comptage d’une ou plusieurs solutions de glyphosate de radioactivité connue préparées dans les

mêmes conditions que les échantillons.

2.3.Gamme d’étalonnage dans la matrice CaCl

La conversion entre les valeurs en cpm comptées par le compteur à scintillation et les activités en dpm

a été vérifiée pour une gamme d’étalonnage préparée à partir de 6 solutions radioactives. Ces solutions

sont composées d’un mélange glyphosate froid (non-marqué) et chaud (marqué au

C) dans la

solution de CaCl

à 0.01M. Les activités testées correspondent à celles dosées dans les surnageants

des batchs d’adsorption et sont les suivantes : 0 ; 60 ; 100 ; 300 ; 600 ; 3000 et 6000 dpm mL

. Les

valeurs comptées en coups par minutes sont représentées en fonction des activités théoriques et

mesurées en dpm mL

(Figure 6.1). Les deux courbes théorique et mesurée sont linéaires et

superposées attestant d’un étalonnage correct du compteur à scintillation dans la gamme d’activité

testée. Ce résultat exclue par ailleurs un effet matrice dû à la présence CaCl

dans les échantillons.

Figure 6.1 Courbe d’étalonnage théorique et points observés des activités du glyphosate ¹⁴C (dpm/mL) du scintillateur liquide. Chaque point de mesure est réalisé en triplicat.

Les rendements moyens de comptage, calculés comme le ratio entre l’activité réelle et théorique, sont

compris entre 97.7% et 101.8%. Le bruit de fond de comptage dans 20 mL de liquide scintillant est

très faible, autour de 25 dpm.

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2.4. Effet du ratio volumique échantillon / liquide à scintillation sur le

comptage de la radioactivité

Le liquide à scintillation est introduit en excès du volume d’échantillon dans les fioles à scintillation

de 20mL. Classiquement, 2mL d’échantillon sont mélangés avec 18 mL de liquide scintillant pour

remplir complètement la fiole de comptage. La radioactivité d’une solution mélange de glyphosate

chaud/froid (60 dpm mL

) préparée dans du CaCl

0.01M est comptée pour deux ratios volumiques

liquide à scintillation / échantillon : un ratio de 9 et de 18. Les résultats du comptage montrent que le

rendement de comptage de la radioactivité est identique quel que soit le ratio volumique liquide à

scintillation / échantillon utilisé (Table 6.1).

Table 6.1 Rendement de comptage de la radioactivité en ¹⁴C-glyphosate à partir de comptage pour deux ratios solution glyphosate / liquide à scintillation différents (n=3)

Solution glyphosate (ml) Liquide scintillant (ml) Rendement moyen (%) Ecart type (%) 2 18 98.0 0.5 1 18 97.7 1.4

2.5.Effet du ratio volumique glyphosate froid/ glyphosate chaud sur le comptage

de la radioactivité

L’utilisation d’une solution mélange entre pesticide marqué (chaud) et non marqué (froid) dans les

batchs d’adsorption repose sur l’hypothèse que les deux isotopes présentent des propriétés

d’adsorption similaires sur les matrices solides. Afin de vérifier cette règle préétablie, l’adsorption du

glyphosate (0.01 mg L

) est évaluée sur le sol Al6 à partir de deux solutions de dopage ; l’une avec du

glyphosate

C seul (A) et l’autre à partir d’un mélange de glyphosate

C et

C (B). Les deux

modalités sont réalisées en triplicat et dans les mêmes conditions d’agitation : obscurité, agitation 24h,

20°C. Les résultats de comptage de la radioactivité dans les surnageants révèlent une adsorption

identique du glyphosate pour les deux solutions utilisées avec des valeurs moyennes de K

de 220.2 et

220.7 L kg

(Table 6.2). Les isotopes

C et

C du glyphosate s’adsorbent donc de façon identique

dans le sol Al6.

Table 6.2 Comparaison de l’adsorption du glyphosate (0.01 mg/L) pour une solution contenant du ¹⁴C-glyphosate seul (A) ou an mélange avec du ¹²C-glyphosate (B) sur le sol Al6. Moyenne des triplicats.

Modalités ^{Activité initiale} (dpm mL^-1) Moyenne activité finale (n=3) (dpm mL^-1) Moyenne K_d (n=3) (L kg^-1) A 64753 1421 220.2 B 944 20.6 220.7

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