Développement d'outils simples et innovants à base de polydiméthylsiloxane pour l'échantillonnage passif de pesticides agricoles dans les eaux de surface - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement Accéder directement au contenu
Poster De Conférence Année : 2013

Development of new simple polydimethylsiloxane-based devices for the passive sampling of agricultural pesticides in surface waters

Développement d'outils simples et innovants à base de polydiméthylsiloxane pour l'échantillonnage passif de pesticides agricoles dans les eaux de surface

L. Chamblas
  • Fonction : Auteur
Y. Lassalle
  • Fonction : Auteur
C. Margoum
B. Herbreteau
  • Fonction : Auteur

Résumé

La Directive Cadre sur l'Eau impose l'atteinte du bon état chimique et biologique des milieux aquatiques en 2015 et implique notamment de mettre en place des stratégies de suivi de la qualité des eaux, en particulier pour les micropolluants organiques. Plusieurs techniques d'échantillonnage peuvent être adoptées pour le suivi des contaminations de l'environnement aquatique par des micropolluants organiques tels que les pesticides. La représentativité de l'échantillonnage ponctuel est limitée vis-à-vis des variations temporelles des concentrations dès lors que ce dernier est réalisé à des fréquences trop faibles. La multiplication des prélèvements serait une solution mais s'avère être une méthode lourde expérimentalement et financièrement non seulement au niveau de l'échantillonnage mais aussi de l'analyse. L'échantillonnage automatisé asservi au temps ou au débit permet d'obtenir un échantillon moyenné sur une large période. Néanmoins, les automates sont souvent onéreux, aussi bien à l'achat qu'à l'utilisation et l'entretien. L'échantillonnage passif est une technique récemment développée qui représente d'ores et déjà une alternative simple et économique aux échantillonnages ponctuels et moyennés automatisés pour la détermination d'estimations réalistes de la contamination des eaux de surface par des micropolluants organiques. Cette technique permet de déterminer, au moyen d'un étalonnage préalable, des concentrations moyennes des composés ciblés intégrées sur la période d'exposition, allant de quelques jours à quelques semaines selon le type d'échantillonneur passif. L'extraction sur barreau (Stir Bar Sorptive Extraction - SBSE) est une technique d'extraction sans solvant de composés organiques moyennement hydrophobes à hydrophobes (3 < Log Kow < 5) [1]. L'extraction d'un échantillon d'eau est réalisée grâce à un barreau constitué d'un aimant enfermé dans une tige en verre recouverte d'un film de polydiméthylsiloxane (PDMS). Les composés extraits sont ensuite désorbés de façon thermique ou chimique, avant leur analyse par chromatographie gazeuse ou liquide. Nous les avons récemment utilisés pour l'échantillonnage passif de pesticides agricoles dans l'eau de rivière [2]. Cependant, ces barreaux ont un coût relativement élevé et peuvent être facilement détériorés dans des conditions d'exposition in situ. De plus, ils ont montré de faibles capacités d'échantillonnage des herbicides les plus polaires. L'objectif de l'étude est de synthétiser des tiges de PDMS et de comparer au laboratoire leurs capacités d'extraction à celles des barreaux SBSE, dans le but de les appliquer in situ pour l'échantillonnage passif d'une sélection de pesticides aux caractéristiques physico-chimiques variées (herbicides, fongicides et insecticides) dans les eaux de surface. Le but est de développer des outils simples et peu onéreux pour le suivi des contaminations des eaux de surface par les pesticides. Des tiges de PDMS modifié ont également été synthétisées afin d'obtenir de meilleures capacités d'extraction des pesticides les plus polaires. Tout d'abord, les conditions de synthèse des tiges de PDMS ont été optimisées vis-à-vis des capacités d'extraction de 6 pesticides sélectionnés, à l'aide d'un plan d'expériences (matrice d'Hadamard). Les rendements d'extraction des 6 pesticides atteints par les tiges de PDMS optimisées ont été comparés à ceux obtenus par les barreaux SBSE. Les résultats ont notamment montré la robustesse de la synthèse des tiges et la répétabilité de l'extraction des pesticides. Ensuite, 3 synthèses de tiges de PDMS modifié ont été réalisées par mélanges binaires de PDMS avec d'autres polymères (Poly(diméthylsiloxane-co-méthylphénylsiloxane), Poly(diméthylsiloxane-co-diphénylsiloxane), Poly[diméthylsiloxane-co-méthyl(3-hydroxypropyl)siloxane]-graft-poly(éthylène glycol) éthyl éther). Pour chacun des 3 types de tige, 4 proportions de mélanges des polymères ont été testées, et les capacités d'extraction des 24 pesticides ciblés ont été déterminées et comparées à celles des tiges de PDMS. Les résultats ont montré pour les tiges de PMDS modifié des robustesses et des répétabilités similaires aux tiges de PDMS, et des différences dans les rendements d'extraction ont été obtenues pour certaines tiges de PDMS modifié. Ces premiers résultats encourageants montrent la possibilité de synthèse d'outils simples et peu onéreux pour l'échantillonnage passif de pesticides dans les eaux de rivière.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02599251 , version 1 (16-05-2020)

Identifiants

Citer

L. Chamblas, Y. Lassalle, A. Assoumani, C. Margoum, B. Herbreteau, et al.. Développement d'outils simples et innovants à base de polydiméthylsiloxane pour l'échantillonnage passif de pesticides agricoles dans les eaux de surface. 10ème Congrès SEP, Jun 2013, Paris, France. pp.1, 2013. ⟨hal-02599251⟩
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