Contacts : Laure Garrrigue-Antar et My Dung Jusselme

Contexte

Bien qu’individuellement présents à de faibles concentrations, les micropolluants peuvent interagir les uns avec les autres en mélange, entraînant des effets imprévisibles, et les produits de transformation (PT) résultant de leur dégradation biotique ou abiotique peuvent être parfois plus abondants et plus toxiques que leurs composés parents. Les traitements conventionnels ou avancés en STEP conduisent à la formation de tels PT, qui demeurent peu caractérisés, à la fois au niveau chimique (conditions de formation), microbiologique et écotoxicologique. De meilleures connaissances sur ces aspects sont donc nécessaires pour limiter i) la charge des polluants et de leurs PT, mais aussi ii) la sélection et la propagation de bactéries résistantes aux agents anti-microbiens et l’apparition de gènes de résistance.

Objectifs

L’objectif sera ici de mieux comprendre le transfert des micropolluants et microorganismes ainsi que leurs interactions dans la filière eau et dans les procédés d’oxydation, par une caractérisation couplée entre analyses chimiques et microbiologiques. Des analyses d’écotoxicité seront également menées pour identifier la toxicité de produits émergents identifiés dans les filières.

• Analyser l’effet de traitements tertiaires innovants (acide performique) sur l’abattement de composés pharmaceutiques modèles (le furosémide et ses PT) en vue de compléter les travaux initiés dans OPUR5
• Caractériser les mécanismes chimiques en jeu dans la dégradation des micropolluants et identifier des sous-produits de dégradation
• Caractériser la toxicité des polluants et de leurs produits de dégradation sur des modèles aquatiques et terrestres, et quantifier l’expression de gènes biomarqueurs de neurotoxicité, de perturbation endocrinienne et de stress oxydant
• Evaluer l’efficacité du traitement par l’acide performique sur les bactéries résistantes et les gènes de résistance en complément des travaux initiés dans OPUR5
• Caractériser la contribution des microorganismes issus des boues activées à la formation et à la dégradation des micropolluants (Diuron, molécule modèle et les autres micropolluants au au caractère hydrophile) en réalisant des analyses biologiques et chimiques
• Identifier et quantifier les gènes et les bactéries résistantes aux antimicrobiens dans les eaux usées brutes aux rejets traités dans l’environnement et les boues par des analyses de séquençage à haut débit

Résultats attendus et retombées

Les résultats obtenus déboucheront sur une meilleure compréhension du comportement des polluants et de leurs PT lors de certains traitements innovants en STEP, mais aussi de celui des microorganismes qui participent à ces dégradations. Ils devraient permettre de limiter la charge des polluants et de leurs PT, ainsi que la dissémination de bactéries résistantes aux agents anti-microbiens et l’apparition et la transmission de gènes de résistance. Ces éléments contribueront ainsi à une meilleure prise en compte des risques toxicologiques pour la santé humaine et celle des écosystèmes.

Description détaillée de l’action