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Accueil du site > Animation scientifique > Séminaires 2015 > Jeudi 8 oct. 2015 à 10h30 : Présoutenance de Thèse de Marie Simonin (Ecologie Microbienne / UMR CNRS 5557 Université Claude Bernard - Lyon 1), salle de réunion OSUG B 1er étage

Jeudi 8 oct. 2015 à 10h30 : Présoutenance de Thèse de Marie Simonin (Ecologie Microbienne / UMR CNRS 5557 Université Claude Bernard - Lyon 1), salle de réunion OSUG B 1er étage

par Gaelle UZU - 25 septembre 2015

Résumé : Les nanoparticules métalliques manufacturées (NPs) sont des polluants émergents dont la concentration augmente dans les sols en raison de leur utilisation croissante dans de nombreux produits commerciaux de la vie courante (cosmétiques, aliments, peintures…). Des études in vitro ont montré la toxicité des NPs pour les microorganismes, mais il existe encore peu de données sur l’écotoxicité et le devenir de ces contaminants dans les sols.

L’objectif de cette thèse est donc d’évaluer l’influence des paramètres abiotiques du sol sur (i) les caractéristiques physico-chimiques et le transfert des NPs, et (ii) sur la toxicité des NPs pour les communautés microbiennes du sol, en particulier pour des groupes fonctionnels microbiens impliqués dans le cycle du carbone et de l’azote.

Nous avons mis en évidence que les propriétés du sol influençaient l’agrégation et la charge de surface des NPs de dioxyde de titane (TiO2) et d’oxyde de cuivre (CuO). Dans les six sols agricoles étudiés, nous avons observé un transport faible (CuO) à très faible (TiO2) des NPs testées lors d’une expérimentation en colonnes de sols. Une étude en microcosmes de sol a permis de mettre en évidence une absence de toxicité des NPs de TiO2 sur les communautés microbiennes, sauf dans un sol limono-argileux à forte teneur en matière organique. Dans ce sol, des effets négatifs ont été observés après 90 jours d’exposition sur les activités microbiennes (respiration, nitrification et dénitrification), sur l’abondance des microorganismes nitrifiants et la diversité des bactéries et des archées. De plus, nous avons montré que les effets négatifs observés sur la nitrification, même pour des concentrations extrêmement faibles de TiO2 (0.05 mg kg-1), étaient liés principalement à une forte sensibilité à ce polluant des archées oxydatrices de l’ammonium (AOA) impliquées dans ce processus. Des études complémentaires en colonnes de sol, ont permis de mettre en évidence des effets délétères des NPs plus importants sur la nitrification lors d’une contamination chronique au TiO2 que lors d’une contamination aigüe.

Nous avons ainsi montré que la toxicité des NPs métalliques est réelle dans les sols et qu’elle est influencée par leurs propriétés physico-chimiques. Des processus microbiens clés comme la nitrification peuvent être fortement altérés par la présence de NPs. La rétention importante des NPs dans les sols suggère que ces polluants peuvent persister durablement dans les sols. Dans ce contexte, l’exposition chronique des sols sur le long terme doit être prise en compte dans des expérimentations visant à évaluer les risques environnementaux liés à la présence de ces polluants émergents.

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