Etude Du Comportement de Micro-particules

il y a 2 semaines


Villeurbanne, France Laboratoire Déchets, Eau, Environnement, Pollution Temps plein

**Etude du comportement de micro-particules plastiques modèles dans des dispositifs expérimentaux représentatifs d’hydrosystèmes urbains**:

- Réf
- **ABG-116007**
- Sujet de Thèse- 24/07/2023- Autre financement public- Laboratoire Déchets, Eau, Environnement, Pollution- Lieu de travail- villeurbanne - Auvergne-Rhône-Alpes - France- Intitulé du sujet- Etude du comportement de micro-particules plastiques modèles dans des dispositifs expérimentaux représentatifs d’hydrosystèmes urbains- Champs scientifiques- Chimie
- Ecologie, environnement
- Matériaux
- Mots clés- polymère, pollution, environnement, eau, hydrologie urbaine, microplastique, MPs, remédiation**Description du sujet**:
**Contexte et objectifs de la thèse**:
De nombreux produits plastiques en fin d’usage échappent aux filières de traitement et de valorisation et se retrouvent, volontairement ou involontairement dans les différents compartiments de la biosphère, dont l’exutoire final, l’océan (Andrady, 2011 ; Wagner et al., 2014). Depuis une quinzaine d’années, la présence de macro
- et micro-particules plastiques (MPs) a été mise en évidence dans les écosystèmes continentaux : les eaux terrestres (rivières, lacs, fleuves, nappes phréatiques), l’air et les sols (agricoles, urbains et industriels). Leurs impacts sur les hydrosystèmes (compartiments d’accumulation, de transfert et de transformation des eaux à l’échelle d’un bassin versant) font l’objet de questionnements scientifiques.

Les hydrosystèmes urbains sont des systèmes clés de la propagation des micro-particules de polymères synthétiques susceptibles de rejoindre l’hydrosphère urbaine (Eriksen et al., 2014). Le projet de thèse étudiera les micro-particules plastiques secondaires multisources issues de la fragmentation des macro-plastiques (produits types emballages, peintures synthétiques, matériaux du BTP,), de l’abrasion de pneus de véhicules au contact des chaussées, de l’abrasion des vêtements.

Ces MPs sont susceptibles d’être transférées par le vecteur eau, d’un compartiment à l’autre. A l’échelle urbaine, les dispositifs de gestion des eaux pluviales contribuent au transfert des particules vers les écosystèmes naturels tels que les déversoirs d’orage. Les déversoirs d’orage (DO) installés en réseaux unitaires de gestion des eaux urbaines permettent de réduire la charge hydraulique en stations de traitement des eaux usées, en rejetant le surplus sans traitement vers le milieu naturel. Ces rejets de DO sont la source principale des microplastiques (MPs) en rivière.

L’objectif de ce projet de recherche est l’étude du comportement de micro-particules plastiques dans des dispositifs expérimentaux représentatifs d’hydrosystèmes urbains. Une méthodologie alliant **élaboration et caractérisation de MPs dopés en métaux rares, **et** l’étude des interactions physico-chimiques entre les MPs et les éléments constitutifs des eaux urbaines avec expérimentations multi-échelle** sera mise en place pour comprendre les mécanismes de transport au sein des DO.

Cette recherche sera réalisée dans le cadre du programme TRANSPLAST (AAP ANR 2023) dont les objectifs sont de caractériser les flux de MPs et leur transport à travers les DO, avec la prise en compte des interactions avec la matière particulaire, et le développement de solutions de remédiation. Ces données permettront de concevoir et d’évaluer des modèles 3D de transport fondés sur la mécanique des fluides numérique.

**Organisation de la thèse**:
La thèse sera structurée en trois tâches principales.

La **tâche 1**, réalisée en collaboration entre le laboratoire DEEP - INSA Lyon le laboratoire LEHNA - ENTPE, permettra de qualifier et de quantifier les flux de MPs par temps de pluie sur une dizaine de déversoirs d’orage localisés sur le territoire de la métropole de Lyon, sélectionnés pour leur représentativité de multiples contextes urbains. Les caractéristiques hydrodynamiques seront détaillées sur deux DO équipés de dispositifs de suivi. Le doctorant participera aux campagnes d’échantillonnage sur les sites localisés sur la Métropole de Lyon.

L’étude du comportement des MPs dans les DO nécessite de disposer de microparticules synthétiques marquées facilitant leur quantification dans des matrices complexes. L’objectif de la tâche 2 est de produire des MPs dopés par des métaux rares (D-MPs) qui permettra leur traçabilité dans les essais en milieux complexes. Au cœur des enjeux techniques de la thèse, cette tâche sera stratégique pour permettre de réaliser les expérimentations identifiées dans les tâches suivantes.

Les investigations expérimentales de laboratoire seront réalisées pour l’étude du comportement des MPs dopés dans les eaux urbaines, plus ou moins riches en particules organiques et inorganiques. Les expérimentations permettront la compréhe



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