Analyse de la pollution plastique en mer Méditerranée à l'aide de l'analyse FT-IR
Résumé
En collaboration avec l'association SeaPlastics. La pollution des milieux marins par les microplastiques est un sujet brûlant pour la société et la science. Il est nécessaire de disposer de données pour caractériser en profondeur la pollution, détecter les points chauds et élaborer des mesures d'atténuation. Cependant, les expéditions scientifiques pour collecter des échantillons sont coûteuses et chronophages. SEAPlastics, une initiative des étudiants d'AgroParisTech, répond à ce problème en collectant des échantillons dans la Méditerranée et en organisant des événements de sensibilisation du public dans les ports de France, d'Espagne et d'Italie depuis 2015. AgroParisTech et sa fondation soutient activement cette initiative. Depuis 2021, le laboratoire de l’UMR SayFood aide en analysant les échantillons collectés et en quantifiant les niveaux de pollution. Cependant, il n'existe pas de méthode d'analyse stabilisée et rapide permettant leur identification et leur quantification rapides. Actuellement, l'inspection visuelle, les méthodes de spectroscopie optique telles que l’FT-IR et RAMAN sont principalement utilisées. (1) Dans le cas de microplastiques de petite taille (< 1 mm) et de la présence de biofilms adhérents, l' inspection visuelle conduit à un sur-dénombrement ou à un sous-dénombrement dû à des faux positifs ou négatifs, tandis que deviennent lourdes et qu'une surveillance rapide fiable est difficile. Dans cette étude, nous avons travaillé sur le développement d'une routine d'analyse semi-automatique d'échantillons de microplastiques, qui ont été collectés par l'organisation SEAPLASTIC en différents points de la Méditerranée, à l'aide d'un filet Manta de 125 μm. Nous avons validé notre méthode de prétraitement des échantillons consistant en une séparation en densité des plastiques des constituants inorganiques des échantillons avec une solution de CaCl2 suivie d'une dégradation de la matière organique en H2O2 (30 %) et enfin d'une filtration à l'aide de filtres Anodisc. Les échantillons préparés ont été pondérés et comptés. Pour l'identification, ils ont subi une analyse μFT-IR. Nos résultats quantitatifs ont révélé un poids médian de 40,50 g/km2 (intervalle : 6 à 282 g/km2) et un nombre median de particules de 3,6*104 particules/km2 (intervalle : 3*103 à 1,74*105 particules/km2). Grâce à l'identification par analyse spectrale, nous avons découvert que la majorité des microplastiques échantillonnés étaient du polyéthylène et du polypropylène, comme on pouvait s'y attendre d'une technique d'échantillonnage de surface et étant les polymères les plus produits au monde. L'analyse comparative avec les données de recherche existantes (2) démontre l'efficacité et la rapidité de notre méthodologie, établissant sa crédibilité à fournir des résultats fiables. Enfin, ces données ont été tracées dans une carte thermique pour relier la quantité de microplastiques trouvés à la population. Références. 1. Schymanski D., et coll. Analyse des microplastiques dans l'eau potable et d'autres échantillons d'eau propre par spectroscopie micro-Raman et micro-infrarouge : exigences minimales et lignes directrices sur les meilleures pratiques. Anal. Bioanal. Chem. 2021. 2. Cincinelli, A., et al. Un pot-pourri de microplastiques à la surface de la mer et dans la colonne d'eau de la mer Méditerranée. Trac-Trends in Analytical Chemistry 2019, 110, 321-326.