Les objectifs de cette thèse sont multiples, le principal est de développer une méthode d’analyse pour la quantification simultanée des résidus de perturbateurs endocriniens susceptibles d’être présents dans l’environnement. Les contrôles de pollution nécessitent de disposer de méthodes analytiques précises et fiables pour les analyses des traces des PEs dans les matrices environnementales. L’effort a donc été focalisé essentiellement sur le développement analytique afin d’optimiser une méthode d’analyse multi-résiduelle pour la détection et la quantification de plusieurs PEs (13).
Le travail a débuté par la mise au point d’une méthode de quantification des PEs par GC-MS.
La majorité des PEs choisi sont polaires, peu volatiles et thermo instables : ce qui rend la détection et la quantification difficile avec la méthode d’analyse directe en GC-MS. La dérivation en dérivé triméthylsilyle a permis de les rendre plus volatiles, moins polaires et stables thermiquement, ce qui facilite par conséquence leurs analyses en GC-MS. La conduite optimale de la dérivation des PEs sélectionnées a été déterminée.
Pour l’optimisation des conditions de SPE, plusieurs paramètres ont été testés, à savoir la nature de la cartouche SPE, le pH de l’échantillon, le volume de l’échantillon et la nature de l’éluant. En raison du nombre important des paramètres qui peuvent influencer le rendement de l’extraction, l’optimisation a été effectuée à l’aide d’un plan d’expériences. Les conditions d’extraction et de purification par SPE ont été optimisées. Les conditions optimales ont été obtenues :
avec la cartouche OASIS HLB, un pH d’échantillon fixé à 8,
un volume de chargement de 540 ml,
un mélange éthylacetate/acétone (5,67/4,3 : v/v) comme éluant.
Dans ce travail, les limites de quantification déterminées pour les PEs sont comprises entre 1 et 10 ng L-1 et ce sont inférieures aux limites de concentration fixées par
l’UE (cas de NP : LOQ = 2 µg L-1) pour la plupart des PEs étudiées. Ces limites permettront
une meilleure quantification des résidus de PEs dans l’environnement comparés à celle reportés par Garrido et al., (2016) (LOQ : 1,3 – 27 ng L-1) utilisant la LC-MS/MS.
Cette procédure a ensuite été validée selon les normes d’une validation analytique à savoir la linéarité, la spécificité et la fidélité.
Le deuxième objectif porte sur l’application de la méthode optimisée pour évaluer les niveaux de concentration des PEs dans les eaux de surface, les eaux de rivières, les eaux de stations d’épuration et l’eau d’un puit d’une zone urbaine. Les résultats ont montré l’omniprésence de PEs dans les matrices environnementales. Ils sont détectés dans presque tous les échantillons d’eau de surface prélevés à la fois dans la Région Haut de France et dans le Grand Tunis (Tunisie).
Le troisième objectif de ces recherches est l’étude de la faisabilité d’élimination de ces résidus dangereux pour l’écosystème. Deux orientations ont été suivies : les techniques de traitement par adsorption sur les résidus de briques modifiés et la technique de bioremédiation avec l’algue verte, la Spiruline. L’étude de faisabilité de traitement par adsorption sur les briques modifiées, avec le suivi des paramètres d’adsorption (effet de la température et l’effet de pH) a été réalisée. Les paramètres thermodynamiques d’adsorption tels que l’enthalpie, l’entropie et l’énergie d’activation ont été calculées pour préciser les conditions de faisabilité.
Ce travail a permis de conclure que ce type de traitement pourrait être une solution efficace pour l’élimination des perturbateurs endocriniens présents dans les eaux. En une heure, une quantité moyenne de 8000 µg/g des PEs a été adsorbée sur les résidus de brique modifiée e cette quantité est assez importante comparé à celle trouvée par adsorption sur le charbon actif commercial F400 (23 µg/g) (Joseph et al., 2013).
La deuxième technique de traitement biologique des eaux contaminées par des perturbateurs endocriniens, par la Spiruline s’avère prometteuse. La Spiruline a été utilisée sous la forme immobilisée dans les billes d’alginate. Dans les deux types de dispersion, le taux d’élimination déterminé est satisfaisant, et peut atteindre 90%. Malgré sa vitesse d’élimination qui dure jusqu’à 6 jours pour quelques PEs, cette technique peut être une solution avantageuse, peu coûteuse et efficace pour la remédiation dans les milieux naturels.
Dans une perspective de développement durable, il est souhaitable de maitriser la gestion du risque, des rejets des perturbateurs endocriniens dans l’environnement. La limitation des risques environnementaux nécessite la mise en place d’une structure institutionnelle chargé, tels que l’observatoire nationale de la surveillance des milieux aquatiques.
Concernant les stations d’épuration des eaux usées (STEP), un contrôle strict de la présence des PEs à l’entrée de la station, doit prévoir un traitement d’élimination adéquate en ligne : mise en place d’une technique analytique permettant la détection et la quantification in situ
Afin de réduire les risques de pollution de nos ressources d’eau potable, de la faune et la flore, il est indispensable de développer des méthodes pour l’élimination des perturbateurs endocriniens des milieux aquatiques, en utilisant des produits naturelles telles que l’argile (brute ou modifiée). En Tunisie ce matériau est disponible en quantité et en variété. Les entreprises fournisseurs d’eau potable doivent être sensibilisées.
Comme les perturbateurs endocriniens interagissent fortement avec l’argile contenue dans le sol, il serait intéressant, dans une étude future, de se focaliser sur l’influence des paramètres du sol (les pourcentages en argile et en matière organique, la capacité d’échange cationique CEC), sur les rendements d’extraction des perturbateurs endocriniens des matrices solides. Ce travail nécessitera une étude sur l’interaction des PEs avec les constituants du sol (humus, oligo-élément, bactéries, champignons…)
L’étude de l’influence des paramètres de l’extraction PLE sur le rendement d’extraction des perturbateurs endocriniens des matrices solides en utilisant l’approche des plans d’expériences.