LES NANOPARTICULES: QUELS RISQUES EN SEINE ?

Résumé : L'obtention de nanoparticules (NPs) manufacturées et les propriétés physico-chimiques spécifiques qu'elles présentent autorisent aujourd'hui des applications de plus en plus nombreuses et innovantes. La quantité de nanoparticules manufacturées mises sur le marché est en constante augmentation et elles sont aujourd'hui présentes dans de nombreux produits de consommation courante. Cela alimente un débat croissant sur les coûts environnementaux et sociétaux qui pourraient dépasser les bénéfices escomptés par l'utilisation des nanotechnologies en général et des nanomatériaux ou nanoparticules (i.e. taille < 100 nm) en particulier. Elles sont devenues un enjeu majeur de santé publique du point de vue de la toxicité potentielle qu'elles pourraient engendrer dans les écosystèmes. Les nanoparticules peuvent en effet présenter un risque écotoxicologique (dispersion et dégradation dans l'environnement) et un risque en termes de santé humaine (exposition au poste de travail par exemple). Il est donc nécessaire d'évaluer la persistance, le devenir et l'impact de ces nouveaux polluants sur les écosystèmes et sur la qualité des ressources naturelles (eaux, cultures, etc...). Dans ce contexte, l'objectif de cette étude était de mieux cerner l'état physique et chimique des NPs dans des concentrations représentatives des niveaux de toxicité observés et dans des conditions proches de celles des milieux naturels. Elle s'est focalisée sur l'eau de Seine, représentative des eaux naturelles de surface qui sont un des vecteurs principaux de la dispersion de ces NPs manufacturées. Les NPs étudiées ici sont produites en grande quantité et largement utilisées dans différents domaines industriels : il s'agit de NPs d'oxydes de zinc (ZnO) et de dioxyde de titane (TiO2). L'analyse des NPs de ZnO par XPS a mis en évidence l'existence d'un cœur de ZnO et d'un coquille de Zn(OH)2 en surface. Parallèlement, des NPs enrobées ont été étudiées et caractérisées, afin de mettre en évidence le rôle de l'enrobage organique sur la solubilité des NPs. Les expériences de mesures de solubilité des nanoparticules manufacturées en milieu naturel ont été réalisées par utilisation combinée des techniques de DMT et d'UF, associée à des calculs thermodynamiques. Il s'avère que la forme nanoparticulaire du TiO2 n'est pas davantage soluble que ses homologues microparticulaire ou macroparticulaire. A l'inverse, une fraction non négligeable des nanoparticules d'oxydes de zinc est rapidement dissoute dans l'eau de Seine. Puis les NPs sont "piégées" dans des phases secondaires carbonatées, ce qui peut signifier leur isolement par rapport au milieu et donc l'arrêt des réactions impliquant les NPs, soit une forme de passivation des nanoparticules. Le comportement des NPs dans le milieu est donc en grande partie contrôlé par la couche directement à leur surface (Gélabert et al., 2014; Sivry et al., 2014) : la couche d'hydroxydes de zinc contrôle le Ks apparent, l'enrobage organique augmente la vitesse et le taux de dissolution des NPs et, enfin, la formation d'une gangue carbonatée emprisonne les NPs et provoque potentiellement leur passivation.
Document type :
Conference papers
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https://hal.archives-ouvertes.fr/hal-00907047
Contributor : Daniel Thevenot <>
Submitted on : Wednesday, November 20, 2013 - 4:53:20 PM
Last modification on : Monday, July 1, 2019 - 5:24:03 PM
Long-term archiving on: Friday, February 21, 2014 - 4:34:11 AM

Identifiers

  • HAL Id : hal-00907047, version 1

Citation

Yann Sivry, Alexandre Gélabert, Roselyne Ferrari, Assia Akrout, Laure Cordier, et al.. LES NANOPARTICULES: QUELS RISQUES EN SEINE ?. 22èmes Journées Scientifiques de l'Environnement - Reconquête des environnement urbains: les défis du 21ème siècle, Feb 2011, Créteil, France. ⟨hal-00907047⟩

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