Caractérisation intégrée de la matière organique dissoute : étude d'empreintes typiques de sources naturelles et anthropiques dans les milieux aquatiques - INRAE - Institut national de recherche pour l’agriculture, l’alimentation et l’environnement
Communication Dans Un Congrès Année : 2019

Integrated strategy for dissolved organic matter characterization: identification of physicochemical fingerprints to trace natural and anthropogenic sources

Caractérisation intégrée de la matière organique dissoute : étude d'empreintes typiques de sources naturelles et anthropiques dans les milieux aquatiques

M. Masson
M. Vuillermoz-Bellod
  • Fonction : Auteur
L. Richard
M. Sourzac
  • Fonction : Auteur
B Bonnefille
  • Fonction : Auteur
E. Parlanti
  • Fonction : Auteur
Cecile Miege

Résumé

La matière organique dissoute (MOD), constituée d'un mélange complexe de composés chimiques variés, joue un rôle clé au coeur des processus biogéochimiques et dans le fonctionnement des écosystèmes aquatiques. Sa composition et ses propriétés physico-chimiques, combinées aux conditions environnementales du milieu, déterminent son devenir (dégradabilité biotique ou abiotique, distribution dans les différents compartiments du milieu aquatique...) et sa réactivité (consommation d'oxydants, complexation avec des micropolluants et influence sur leur biodisponibilité et donc leur toxicité...). La composition de la MOD dans les milieux aquatiques est fortement liée à son origine. Les sources de MOD dans un bassin versant sont nombreuses : MOD naturelle autochtone ou allochtone issue de différentes occupations de sols ; MOD d'origine anthropique issue de rejet ponctuel (rejet de station d'épuration, déversoirs d'orages...) ou diffus (eaux de ruissellement en zone rurale ou urbaine, débordements ou fuites de réseaux d'assainissement...). Dans ce contexte, l'objectif de nos travaux est d'explorer les empreintes typiques des sources principales de MOD dans les bassins versants soumis à des pressions anthropiques diversifiées. Pour cela, nous avons besoin de développer une nouvelle stratégie de caractérisation intégrée de la MOD (i.e. combinant les informations issues de plusieurs techniques d'analyses) qui soit généralisable à tous les types de MOD et facilement applicable à un grand nombre d'échantillons. Ainsi, depuis 2017, une base de données permet de recenser nos résultats issus d'analyses plus ou moins classiques (carbone organique dissous, demande biologique en oxygène à 5 et 28 jours, spectres UV-vis, fluorescence 3D, HPSEC-UV...) réalisées sur de nombreux échantillons (n=102 en juillet 2019) provenant de rejets et d'eaux de rivière plus ou moins impactées par les activités anthropiques. En parallèle, une approche de caractérisation moléculaire est menée sur ces échantillons par chromatographie liquide couplée à la spectrométrie de masse haute résolution (LC-HRMS). Les premiers résultats obtenus à partir de cette base de données permettent déjà : - de mettre en place un protocole de tri, correction et interprétation des nombreux signaux masse/charge (m/z) générés par LC-HRMS afin de fiabiliser l'étude moléculaires de la MOD ; - de tester de nouveaux descripteurs pour caractériser la MOD par HPSEC-UV (ratios d'aires de domaines de taille, identification de couples poids moléculaire et longueurs d'onde typiques) ou par fluorescence 3D (définition de pics spécifiques avec PARAFAC) ; - d'observer la variabilité de la MOD dans ces échantillons d'origines très variées ; - de mettre en évidence des indicateurs pertinents pour proposer une typologie de la MOD en fonction de ses sources. Cette approche intégrée multi-techniques devrait à terme permettre de caractériser plus finement la composition et les propriétés de la MOD. Elle sera développée plus en profondeur dans un travail de thèse qui commencera fin 2019.
Fichier non déposé

Dates et versions

hal-02609999 , version 1 (16-05-2020)

Identifiants

Citer

M. Masson, M. Vuillermoz-Bellod, M. Arhror, C. Brosse-Quilgars, L. Richard, et al.. Caractérisation intégrée de la matière organique dissoute : étude d'empreintes typiques de sources naturelles et anthropiques dans les milieux aquatiques. Journée Thématique MO-Contaminants du Groupe Français de l'IHSS, Sep 2019, Perpignan, France. ⟨hal-02609999⟩
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