IMOTEP

La réhabilitation des sites contaminés représente un enjeu sociétal, économique et environnemental majeur. L’Agence Européenne de l’Environnement a recensé plus de 300000 sites potentiellement impactés par des Hydrocarbures Aromatiques Polycycliques ou HAP, dont plus de 1500 en France (base de données BASOL). Le diagnostic et le suivi de ces sites se fait généralement par la quantification des composés réglementés (16 HAP répertoriés), dont certains présentent des propriétés toxiques, sans tenir compte de leur disponibilité et de la présence d'autres contaminants. En effet, la pollution n'est pas limitée aux composés réglementés, mais comprend d'autres fractions ou familles de composés organiques i.e. composés polaires et macromolécules. Certaines de ces molécules, e.g. les composés aromatiques polycycliques (CAP) polaires, sont également connues pour provoquer des réponses toxiques chez plusieurs organismes. L’application de traitements de remédiation, tels que l’oxydation chimique, peut s’avérer nécessaire dans un but de réhabilitation. L'impact de tels traitements (i) sur l'ensemble de la contamination (pas seulement sur les substances réglementées), (ii) sur sa disponibilité qui contrôle le niveau d'exposition des organismes aux polluants et l'efficacité des traitements de dépollution, (iii) sur sa mobilisation par l'eau et (iv) sur les écosystèmes terrestres et aquatiques n'est pas connu.

L’objectif principal du projet ImOTEP est de mieux comprendre le comportement des CAP en intégrant le suivi d’autres molécules, en plus des substances réglementaires (16 HAP). Une caractérisation chimique et écotoxicologique des fractions de la pollution, tenant compte de la disponibilité des CAP, du potentiel mobilisable par l’eau et de l’impact du traitement de remédiation sur ces fractions, est nécessaire pour (i) promouvoir une méthodologie de surveillance du site plus réaliste que la méthode actuelle et (ii) proposer des recommandations pour l’optimisation de traitements de remédiation (doses d’oxydant), dans le but de limiter leur impact sur les écosystèmes terrestres et aquatiques et pour la santé humaine.

Le projet ImOTEP visera à déterminer l'impact des traitements de remédiation par oxydation chimique appliquée sur les sols contaminés par les PAC sur (i) la chimie de leurs fractions moléculaires et des fractions hydrosolubles, (ii) le potentiel écotoxique des sols, leur les fractions et leurs lixiviats (iii) le mode d'action des contaminants. Une caractérisation approfondie sera effectuée avec plusieurs outils d'analyse moléculaire, spectroscopique et d'imagerie afin d'identifier le (s) composé (s) vraisemblablement responsable (s) d'un effet toxique.

Premièrement, deux sols sélectionnés pour leur contamination historique en CAP (cokerie, usine à gaz…) seront caractérisés pour leur chimie et leur écotoxicité. Ces sols seront modifiés (i) par des prétraitements permettant de distinguer les fractions résiduelles et disponibles de la contamination (ii) par l'application de différents oxydants chimiques. L'impact des prétraitements / traitements sur les réponses chimiques et biologiques des sols et des lixiviats du sol sera étudié au cours de cette phase.

La deuxième phase visera à élucider plus précisément les mécanismes impliqués dans les observations faites lors de la première phase. Un sol, un oxydant chimique et des tests d'écotoxicité qui ont montré les résultats les plus contrastés seront ciblés. Au cours de cette phase, les travaux porteront sur les fractions organiques de la contamination afin d'identifier (i) la ou les familles moléculaires les plus susceptibles d'être responsables d'un effet toxique, (ii) les composés associés à cette (ces) fraction ( s), (iii) l'impact du traitement d'oxydation sur la composition chimique, la mobilité aqueuse et la toxicité des fractions organiques, et (iv) le mode d'action des composés toxiques.

Au cours du projet ImOTEP, des informations (i) sur la composition chimique des fractions jusqu'ici mal caractérisées (polaires et macromoléculaires) (ii) sur leur toxicité potentielle pour les organismes vivants seront collectées. Il permettra d'identifier les risques associés (i) à la survenue de certaines molécules issues de la contamination initiale ou générées lors des traitements d'oxydation, (ii) à leur mobilisation aqueuse et (iii) à leur assimilation par les organismes vivants.

CNRS (coordinateur)

Début et fin de projet :  Juillet 2022 à Décembre 2026