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Projet SENSAAS

Développement de capteurs innovants de la contamination des eaux souterraines : impact et enjeux pour l’environnement et la santé humaine.

La qualité des eaux, et en particulier des eaux souterraines, utilisées prioritairement pour l’alimentation en eau potable (AFB, 2017) et alimentant les eaux de surface, est un enjeu à la fois environnemental et de santé publique. Si la variabilité des caractéristiques chimiques et biologiques des nappes peut différer, naturellement, selon les aquifères, elle peut être fortement accentuée par les activités humaines à la surface des bassins versants. Les premiers suivis des eaux souterraines sont menés dans les années 1970 pour évaluer ces impacts potentiels. Ils portent alors sur quelques critères physico-chimiques et biologiques, sans tenir compte de la contamination potentielle par les micropolluants, non quantifiables à cette époque.

Or, des études récentes montrent que ces contaminants peuvent non seulement avoir un impact direct sur la qualité des eaux mais qu’il existe également des effets cocktail entre contaminants qui interagissent pour accroître la dégradation de la qualité de l’eau. C’est le cas, par exemple, de l’antibio-résistance (ATBR) acquise par des bactéries soumises à l’influence de molécules pharmaceutiques dans l’environnement. Par ailleurs, qu’ils proviennent de rejets domestiques, industriels ou agricoles, ces micropolluants ont des conséquences sur l’environnement, sur la santé humaine mais aussi des impacts économiques. En effet, les coûts quantifiés de surveillance et des actions positives depuis les années 2000 investis en France pour diminuer la présence des micropolluants dans les eaux douces de surfaces et dans l’eau potable s’élèvent à minima à plusieurs milliards d’euros (INERIS, 2020). Il est donc à la fois nécessaire de mieux caractériser la contamination des eaux et de remonter à sa/ses source(s) pour maîtriser leur entrée dans les systèmes aquatiques mais également de trouver des solutions innovantes, peu couteuse, faciles à mettre en œuvre et fiables pour réduire le coût des mesures environnementales.

Dans ce contexte, le projet SENSAAS propose le développement de capteurs et de méthodes de mesures innovants quantifiant des micropolluants d’intérêt sociétal (microplastiques, antibiotiques, métaux traces) dans les eaux souterraines :

Développement de méthodes de quantification innovantes de la teneur en microplastiques et de leurs compositions par relaxométrie et par pyrolyse couplée à la spectrométrie de masse (Pyro-CG-SM) : comparaison des résultats ;
Mise au point de matériaux à empreinte moléculaire pour doser des antibiotiques spécifiques (fluoroquinolones, macrolides, sulfamides) : comparaison avec les mesures acquises classiquement en LC-MSMS et articulation avec la quantification et la caractérisation des bactéries antibiorésistances ;
Optimisation du déploiement de fibre optique in situ pour caractériser les écoulements souterrains et quantifier les micropolluants métalliques.

Porteurs du projet : Hélène Celle, Xavier Bertrand, Philippe Amiotte-Suchet, Thomas Karbowiak, Jean-Charles Beugnot, Kien Phan Huy

Equipes impliquées :

UMR 6249 Chrono-Environnement (CNRS, UFC) – Porteur
UMR 6174 FEMTO-ST (CNRS, UFC)
UMR 6282 BioGéoSciences (CNRS, UB)
UMR PAM, Procédés Alimentaires et Microbiologiques (AgroSup-Dijon, UB)

Le projet sera mis en place sur des sites appartenant aux services d’observation d’UFC, labélisés internationalement : Jurassic Karst (SNO Karst, ZAAJ, IR OZCAR, IR ZA, eLTER) et AUVERWATCH (SNO H+, SNO RENOIR, IR OZCAR, eLTER, GNIP-AIEA).