Les micropolluants organiques sont des molécules synthétisées par l’homme, que l’on retrouve fortuitement dans l’Environnement (l’eau, le sol et l’air), dans lequel ils ont une action polluante à des concentrations infimes (< µg.L 1), c’est-à-dire une action toxique ou écotoxique pour tout ou partie des organismes ou de l'écosystème. On peut citer comme exemples : les pesticides à usage phytosanitaire ; les molécules à usage tensioactif (e.g. perfluorés, alkyphénols, …) ; les molécules à usage retardateur de flammes (e.g. polychlorobiphényles (PCB), …) ; les molécules pharmaceutiques et hormones à usage thérapeutique ; les filtres UV et agents humectant à usage cosmétique ; les colorants à usage agroalimentaire ; les conservateur (e.g. parabènes), etc. Un hydrosystème est un système composé de l'eau et des milieux aquatiques associés dans un secteur géographique délimité, notamment un bassin versant. Un hydrosystème en zone urbaine (i.e. à forte densité humaine) est impacté par des pollutions anthropiques spécifiques, en particulier des pollutions domestiques et industrielles drainées par les réseaux d’assainissement jusqu’aux stations d’épuration des eaux usées urbaines (STEU). Ces stations d’épuration sont une source ponctuelle de pollution pour les hydrosystèmes en aval. En effet, les eaux traitées qu’elles rejettent dans les milieux aquatiques récepteurs contiennent encore des traces de micropolluants organiques. Le thème de recherche couvert dans cette HDR est celui de l’exposition aux micropolluants organiques des hydrosystèmes en zone continentale et urbaine. Il concerne également l’étude de l’occurrence et du devenir des micropolluants organiques dans les stations d’épuration des eaux usées urbaines. Il s’agit notamment : - de concevoir des outils innovants pour caractériser la pollution par les micropolluants organiques des eaux usées et des milieux aquatiques, i.e. : •de développer des protocoles analytiques pour l’identification et la quantification de micropolluants organiques dans les matrices complexes environnementales telles que les eaux de surface, les eaux usées, les sédiments, les matières en suspension, les boues de station d’épuration, les organismes biologiques (invertébrés, poissons, …). •d’évaluer les performances et le domaine d’application des échantillonneurs intégratifs passifs (EIP). En particulier, il s’agit d’évaluer les performances de ces outils pour la détermination des concentrations moyennées sur la durée d’exposition de micropolluants organiques dans les eaux. Les outils mis en ½uvre sont, par exemple, les Semi-Permeable Membrane Device pour les micropolluants hydrophobes (SPMD) et des Polar Organic Chemical Integrative Sampler, (POCIS) pour les micropolluants hydrophiles. •de contribuer au développement de stratégies innovantes et pluridisciplinaires pour une caractérisation intégrée de la qualité des milieux aquatiques et des eaux usées (i.e. combinaison d’analyses chimiques ciblées avec des analyses biologiques in vitro ou in vivo, screening chimique pour l’identification de nouvelles molécules et produits de dégradation). - d’étudier la présence et le devenir des micropolluants organiques prioritaires et émergents dans les STEU et les milieux aquatiques, i.e. : •de quantifier les concentrations et les flux des micropolluants ciblés ; •de quantifier leur partition entre phases dissoute et particulaire ; •d’étudier leur dégradation et d’identifier les produits de cette dégradation ; •de concevoir ou tester des méthodes pour prédire le devenir des micropolluants ciblés en fonction de leurs propriétés physico-chimiques (typologie des micropolluants) ; •d’identifier les processus d’élimination des micropolluants dans les STEU et d’évaluer l’efficacité de différents procédés d’épuration des eaux et des boues en fonction des micropolluants ; •d’identifier des micropolluants traceurs de pollutions urbaines dans les milieux aquatiques ; •d’identifier et de quantifier les micropolluants bioaccumulés, et d’évaluer la pertinence de différentes matrices (eaux, sédiments, biotes, échantillonneurs intégratifs passifs) pour l’évaluation de la qualité chimique des eaux selon la Directive Cadre sur l’Eau. Les champs disciplinaires concernés par cette HDR sont la chimie analytique et la chimie environnementale, à l’interface du génie des procédés, de la biologie, de l’écotoxicologie et de l’hydraulique. Cette recherche interdisciplinaire en sciences environnementales est finalisée et appliquée ; elle répond à une pression ou demande sociale actuelle qui s’inscrit principalement dans le contexte de la Directive Cadre sur l’Eau (DCE). Les pistes de recherche mises en perspective concernent i) l’étude de l’occurrence et du devenir d’une sélection de micropolluants traceurs de rejets de stations d’épuration des eaux usées domestiques (48 au total dont 34 pharmaceutiques, 9 pesticides urbains et 5 métabolites) et de 19 micropolluants perturbateurs endocriniens de type hormone (estrogènes, androgènes, progestagènes et stilbènes) ; ii) l’étude des produits de dégradation de ces micropolluants urbains par une stratégie dite "suspected-target screening" utilisant des technologies de chromatographie en phase liquide ultra-haute performance couplée à la spectrométrie de masse haute résolution à temps de vol ; iii) le développement d’un nouvel EIP de type DGT (diffusive gradient in thin films) pour les micropolluants organiques hydrophiles et/ou ionisés ; iv) l’évaluation in situ et à large échelle du potentiel d’une surveillance des eaux utilisant des EIP ; et vi) la mise en ½uvre de stratégies combinées d’analyses chimiques et biologiques pour une caractérisation plus intégrée des pollutions.