thèse contaminants organiques Liban

Bourses de thèse cofinancées ENPC-CNRS Libanais
Proposition de sujet
Dynamique des produits de soins corporels en milieu urbain fortement anthropisé : cas
des parabènes et du triclosan à Beyrouth et Paris.
L’usage fréquent des produits de soins corporels, comme les savons, les déodorants, les
crèmes et les dentifrices, conduit à l’introduction de certains composés organiques dans
l’environnement et génère des inquiétudes sur leur devenir notamment leur effet potentiel sur
la faune et la flore (Quintana et Reemtsma, 2004; Peck, 2006, Bazin et al. 2010). En effet, ces
composés, utilisés comme antiseptique ou conservateur, sont introduits dans le milieu
récepteur principalement via les effluents des stations d’épuration et les rejets urbains de
temps de pluie (McAvoy et al. 2002; Agüera et al. 2003). Ainsi,des études sur la toxicité du
triclosan ont montré sa capacité d’accumulation dans les algues (Orvos et al. 2002), de
modification de la fonction thyroïde chez les amphibiens à des concentrations < 0,15 µg/L
(Veldhoen et al. 2006) et d’induction d’une toxicité chronique pour les poissons à une
concentration de 22 mg/L (Ying et al. 2007). Il est identifié comme un des principaux
polluants organiques qui contribue actuellement à la toxicité aiguë des eaux usées
domestiques suite à des études sur l'organisme Vibrio fischeri (Farré et al. 2008). L’activité en
tant que perturbateur endocrinien des parabènes a été décrite pour la première fois par
(Routledge et al. 1998) in vivo et in vitro. Selon la Directive 93/67/CEE, avec une CE50
comprise entre 5 et 30 mg/L pour Daphnia magna, le méthyl- (MeP), l'éthyl- (EtP) et le
propylparabène (PrP) sont considérées comme modérément toxiques tandis que le butyl(BuP) et le benzyl- (BzP) sont classées parmi les substances très toxiques (1 < CE50 < 10
mg/L). Par comparaison avec d’autres composés tels que le bisphénol A (CE50 = 10 mg/L) et
les phtalates (4 < EC50 < 103 mg/L pour Daphnia magma), inclus dans la liste des produits
chimiques domestiques dont le niveau de concentration dans l'environnement est à surveiller,
le suivi des parabènes dans l’environnement interpelle. Dans le milieu aquatique, certaines
études ont prouvé que l'exposition à certains parabènes à de faibles concentrations (µg/L)
induit une réponse vitellogénique chez la truite arc-en-ciel juvénile (Bjerregaard et al. 2003;
Alslev et al. 2005). Actuellement, il y aurait une tendance à réduire leur utilisation en raison
de leur classement comme perturbateurs endocriniens (Bazin et al. 2010). Ainsi, certains
fabricants de produits cosmétiques ont introduit une nouvelle gamme de produits de soins
corporels estampillés « sans parabène ». Toutefois, une grande majorité des produits de soins
corporels commercialisés, près de 60000 références, contient toujours des parabènes (données
Mintel de 2010, www.mintel.com).
L’ensemble de ces molécules (parabènes et triclosan) a été identifié comme polluants
émergents par le réseau NORMAN (www.norman-network.net) dans la catégorie des produits
de soins corporels et pharmaceutiques, qui devraient être surveillés. À ce jour, il n'existe que
peu de données disponibles sur la présence de ces polluants dans l'environnement en France et
au Liban, car il n'existe aucune obligation réglementaire à surveiller ces substances. A ce jour,
seuls les travaux conduits par Darine Geara-Matta (Geara-Matta et al., 2010 ; Geara-Matta et
al., 2011a ; Geara-Matta et al., 2011b)1 ont permis d’obtenir les premières informations sur le
niveau de contamination des eaux usées sur Beyrouth et Paris. Un effort tout particulier a été
consenti pour le développement d’un protocole analytique, permettant la détermination
simultanée de six parabènes (méthyl- (MeP), éthyl- (EtP), propyl- (PrP), butyl- (BuP),
isobutyl- (IsoBuP) et benzyl-parabène (BzP)), et de deux bactéricides, le triclosan (TCS) et le
triclocarban(TCC), dans les phases dissoute et particulaire, d’échantillon d’eaux usées en
milieu urbain (extraction par SPE et analyse en UPLC/MS/MS). De même, une procédure
originale de conservation des échantillons a permis de réaliser des analyses sur des
échantillons Libanais plusieurs mois après leur prélèvement sans altération de l’information.
En appliquant ce protocole, le niveau de concentration du TCS, du TCC et des parabènes a été
déterminé à l’occasion de quatre campagnes sur les effluents des émissaires des principales
stations d’épuration de l’agglomération parisienne et sur deux campagnes sur la station d’El
Ghadir à Beyrouth. Aussi, plusieurs aspects restent à évaluer : (i) le niveau d’imprégnation du
milieu récepteur par ces composés, notamment au Liban, où actuellement, malgré le
développement d’un plan de construction de nouvelles stations d’épuration, les effluents
urbains sont encore majoritairement rejetés sans véritable traitement, depuis les premières
campagnes, plusieurs sites sont désormais disponibles sur le littoral Libanais (Jounieh, Ras
Beyrouth, Ghadir), permettant, d’une part, d’évaluer la variabilité des flux et, d’autre part, de
relier les niveaux observés à l’occupation des sols, il serait alors possible de vérifier si une
diminution des niveaux est observable suite à la mise sur le marché de produits « paraben
free », (ii) de comparer les capacités épuratoires des stations d’épuration au Liban avec celles
qui ont été établies en France, (iii) le comportement de ces composés dans les rejets urbains
de temps pluie en France comme au Liban et, enfin, (iv) les sous-produits de l’assainissement
(boues de station d’épuration, dépôts en réseau d’assainissement) pourraient être considérés
pour déterminer le rôle qu’ils pourraient jouer dans la dissémination des produits de soins
corporels.
Cette thèse permettrait, par ailleurs, de compléter le transfert de compétence et d’expertise du
Leesu, initié depuis 2009, en matière d’analyse de contaminants organiques à l’état de traces
vers le Liban pour permettre, à terme, de développer ex nihilo l’analyse de nouveaux
contaminants à Beyrouth.
Directeur de thèse : Régis Moilleron – Professeur – LEESU - ParisEst
Co-directeur de thèse : Antoine El Samrani – Professeur – Université Libanaise
Profil souhaité : Chimie de l’evironnement – Sciences de l’eau.
1
Geara-Matta, D.; Lorgeoux, C.; Rocher, V.; Chebbo, G.; Moilleron, R, Occurrence of endocrine disruptors in wastewater from combined
sewers in Paris and Beirut: what about parabens?, 12th International Conference on Urban Drainage, (Porto Alegre, Brésil), 2011a
(communication orale, septembre).
Geara-Matta, D.; Lorgeoux, C.; Rocher, V.; Chebbo, G.; Moilleron, R, Contamination des eaux usées par les perturbateurs endocriniens.
Protocole d'analyse et résultats pour le triclosan, le triclocarban et les parabènes. Techniques Sciences et Méthodes, 2011b, 10, 17-24.
Geara-Matta, D.; Lorgeoux, C.; Naah, M.; El Samrani, A.; Chebbo, G.; Moilleron, R, Triclosan, triclocarban et parabènes, des perturbateurs
endocriniens, dans les eaux usées en France : approches analytiques pour déterminer les niveaux de concentration, Actes des 19e Journées
Information Eaux (Poitiers), 2010: tome 2, 74-1 - 74-13.