{"id":3945,"date":"2021-11-29T14:02:06","date_gmt":"2021-11-29T13:02:06","guid":{"rendered":"https:\/\/wp.unil.ch\/uniscope\/?p=3945"},"modified":"2024-04-15T15:20:51","modified_gmt":"2024-04-15T13:20:51","slug":"eaux-polluees-ils-menent-lenquete","status":"publish","type":"post","link":"https:\/\/wp.unil.ch\/uniscope\/eaux-polluees-ils-menent-lenquete\/","title":{"rendered":"Eaux pollu\u00e9es, ils m\u00e8nent l\u2019enqu\u00eate"},"content":{"rendered":"\n

Nicolas Estoppey, C\u00e9line Weyermann, Fabienne Pfeiffer et Vick Glanzmann de l\u2019\u00c9cole des sciences criminelles de l\u2019UNIL nous ont ouvert les portes du Laboratoire de criminalistique appliqu\u00e9e \u00e0 la pollution de l\u2019environnement. Reportage.<\/strong><\/p>\n\n\n\n

Embarquement \u00e0 bord du Batochime, ce b\u00e2timent au look de paquebot abritant les chercheurs en sciences criminelles de l\u2019UNIL et les chimistes et math\u00e9maticiens de l\u2019EPFL. But de l\u2019exp\u00e9dition, guid\u00e9e par le capitaine du jour Nicolas Estoppey, ma\u00eetre-assistant en science forensique\u00a0? Visiter le Laboratoire de criminalistique appliqu\u00e9e \u00e0 l\u2019environnement et comprendre comment son \u00e9quipage m\u00e8ne ses deux missions : localiser les sources de pollution des eaux \u00e0 partir de traces r\u00e9colt\u00e9es sur le terrain et effectuer des suivis de la concentration de contaminants dans les eaux du bassin l\u00e9manique. Ces scientifiques utilisent des capteurs dits \u00ab\u00a0passifs\u00a0\u00bb, laiss\u00e9s sur place un certain temps afin qu\u2019ils accumulent des polluants. Objectif, enrichir la compr\u00e9hension des ph\u00e9nom\u00e8nes de contamination et informer les instances environnementales r\u00e9gionales et internationales.<\/p>\n\n\n\n

Compos\u00e9s interdits, mais toujours actuels<\/h5>\n\n\n\n

Le ma\u00eetre-assistant nous ouvre la porte du laboratoire N\u00b06215, truff\u00e9 d\u2019appareils inconnus aux yeux du quidam, situ\u00e9 dans un secteur s\u00e9curis\u00e9. Qui fait quoi, dans cet antre aussi blanc que les blouses des chimistes ? La doctorante Fabienne Pfeiffer et Nicolas Estoppey travaillent sur les polluants hydrophobes, peu solubles, s\u2019accumulant dans les organismes aquatiques et se retrouvant \u00e9galement chez l\u2019humain. Vick Glanzmann cible pour sa th\u00e8se les compos\u00e9s polaires, tr\u00e8s solubles, tels que les pesticides et les produits pharmaceutiques. La professeure C\u00e9line Weyermann dirige les th\u00e8ses des doctorantes et doctorants du labo (dont font partie aussi Ines Tascon, Naomi Reymond et Sofie Huisman, absentes le jour du reportage). Le professeur Olivier Del\u00e9mont<\/a> apporte \u00e9galement son expertise dans le domaine.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
La science forensique enrichit la connaissance des sources de pollution. Les membres du laboratoire travaillent \u00e9galement avec les juristes de la Facult\u00e9 de droit, des sciences criminelles et d\u2019administration publique. \u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

\u00ab Nous collaborons avec des acteurs externes du domaine et \u00e9changeons des informations. Ils nous aident \u00e0 cibler des endroits difficiles d\u2019acc\u00e8s dans lesquels l\u2019installation de capteurs passifs peut amener des informations utiles \u00bb, souligne C\u00e9line Weyermann. Les membres du labo travaillent notamment avec les services de protection de l\u2019environnement des cantons de Vaud, Valais et Gen\u00e8ve, ainsi qu\u2019avec des communes fran\u00e7aises de Haute-Savoie.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Nicolas Estoppey a mont\u00e9 le labo \u00e0 partir de 2017 avec l\u2019aide de coll\u00e8gues de la Facult\u00e9 des g\u00e9osciences et de l\u2019environnement, des professeurs Olivier Del\u00e9mont, Pierre Esseiva et C\u00e9line Weyermann, et de l\u2019EPFL. \u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Mandat\u00e9s en 2018 et 2019 par la Commission internationale pour la protection des eaux du L\u00e9man (Cipel), Nicolas Estoppey et Fabienne Pfeiffer ont enqu\u00eat\u00e9 sur les sources de polluants hydrophobes, toxiques m\u00eame en faible quantit\u00e9 : les PCB (polychlorobiph\u00e9nyles), interdits en Suisse dans les ann\u00e9es 80 mais pr\u00e9sents par exemple dans des condensateurs et des peintures anticorrosives, les PBDE (polybromodiph\u00e9nyl\u00e9thers), utilis\u00e9s comme retardateurs de flamme, et les HAP (hydrocarbures aromatiques polycycliques), issus de certaines combustions.<\/p>\n\n\n\n

Fleuve, rivi\u00e8re, \u00e0 chacun ses probl\u00e8mes<\/h5>\n\n\n\n

Les scientifiques ont d\u00e9ploy\u00e9 des capteurs sur 46 sites allant de Brigue (Valais) \u00e0 l\u2019extr\u00e9mit\u00e9 ouest de Gen\u00e8ve, sur plusieurs cours d\u2019eau suisses et fran\u00e7ais du bassin l\u00e9manique. Les r\u00e9sultats ont permis d\u2019\u00e9laborer des cartes montrant les concentrations et les charges en polluants.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
La charge \u00e9gale la concentration aqueuse multipli\u00e9e par le d\u00e9bit de la rivi\u00e8re. \u00a9 F. Imhof \/ UNIL <\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Des rivi\u00e8res comme la Chamberonne, traversant le campus de l\u2019UNIL, pr\u00e9sentent des concentrations en polluants nettement plus \u00e9lev\u00e9es que les autres cours d\u2019eau du bassin l\u00e9manique. Au contraire du Rh\u00f4ne, dont l\u2019important volume d\u2019eau conduit \u00e0 de plus faibles concentrations. \u00ab Par contre, \u00e0 cause de son fort d\u00e9bit, son apport en polluants dans le L\u00e9man est majeur, rapporte la doctorante. Le fleuve y charrie plus de 70% des PCB. \u00bb Nicolas Estoppey pr\u00e9cise : <\/p>\n\n\n\n

\u00ab Cela ne signifie pas que le Rh\u00f4ne soit la seule source de pollution dans le L\u00e9man pour ces compos\u00e9s. Les stations d\u2019\u00e9puration des rives peuvent y contribuer \u00e9galement. \u00bb<\/p><\/blockquote>\n\n\n\n

Un grain de sel dans un bassin olympique<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Passons \u00e0 la pratique. Pour r\u00e9colter ces donn\u00e9es, Fabienne Pfeiffer, qui se concentre pour sa th\u00e8se sur l\u2019investigation des cours d\u2019eau les plus pollu\u00e9s en PCB, utilise des feuilles de silicone comme capteurs. \u00ab Avant de les d\u00e9ployer sur le terrain, on les dope avec des compos\u00e9s de r\u00e9f\u00e9rence. Cela permet de comparer les cours d\u2019eau entre eux, malgr\u00e9 des conditions de vitesse d\u2019eau diff\u00e9rentes. \u00bb<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Feuilles de silicone mont\u00e9es sur une tige m\u00e9tallique. Le capteur est ensuite fix\u00e9 dans le lit de la rivi\u00e8re, soit avec un fer \u00e0 b\u00e9ton, soit avec un lest de 12 kilos. \u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Les capteurs diss\u00e9min\u00e9s permettent d\u2019\u00e9chantillonner au moins 20 litres d\u2019eau par jour. Ils sont laiss\u00e9s sur place cinq \u00e0 six semaines. Pourquoi ne pas proc\u00e9der \u00e0 des mesures ponctuelles ? \u00ab Les micropolluants sont tr\u00e8s faiblement concentr\u00e9s. Le nanogramme par litre correspond \u00e0 un grain de sel dans un bassin olympique. Ces capteurs sont assez sensibles pour parer \u00e0 cela \u00bb, explique Nicolas Estoppey. Autre raison, les fluctuations des concentrations dans le temps. \u00ab Si l\u2019on mesure au moment o\u00f9 il n\u2019y a rien dans la rivi\u00e8re, ou au contraire o\u00f9 on a un pic de pollution, cela n\u2019est pas repr\u00e9sentatif des concentrations moyennes \u00bb, indique le chercheur.<\/p>\n\n\n\n

Au dixi\u00e8me de millilitre pr\u00e8s<\/h5>\n\n\n\n

Les capteurs sont rapatri\u00e9s au labo pour l\u2019\u00e9tape suivante : l\u2019extraction du polluant \u00e0 l\u2019aide de Soxhlets. \u00ab Ce syst\u00e8me comporte du solvant, dans un ballon, qui est chauff\u00e9, puis qui retombe sur les bandelettes de silicone et extrait les compos\u00e9s, et ceci plusieurs fois en une nuit \u00bb, explique Fabienne Pfeiffer.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
\u00a9 F. Imhof \/ UNIL
<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Puis, l\u2019appareil en photo ci-dessous r\u00e9duit le volume de solvant de chaque extrait.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
\u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

La doctorante effectue ensuite diverses op\u00e9rations, dont une purification qui sert \u00e0 \u00f4ter les compos\u00e9s qui provoquent des interf\u00e9rences (voir photo ci-dessous)<\/em>.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
\u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Derni\u00e8re \u00e9tape, avec cette machine comportant un chauffage en bas, et de l\u2019azote en provenance des aiguilles : elle permet d\u2019obtenir 0,3 millilitre de compos\u00e9 par flacon, donc par capteur.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
\u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

 \u00ab Fabienne Pfeiffer passe deux jours en laboratoire pour l\u2019\u00e9tape d\u2019extraction \u00bb, glisse C\u00e9line Weyermann.<\/p>\n\n\n\n

Des compos\u00e9s polaires difficiles \u00e0 \u00ab p\u00eacher \u00bb<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Les capteurs avec les feuilles en silicone constituent une technique bien rod\u00e9e pour \u00e9chantillonner les polluants hydrophobes. Pour les pesticides et r\u00e9sidus pharmaceutiques, il est impossible d\u2019utiliser les m\u00eames capteurs car ceux-ci ont trop peu d\u2019affinit\u00e9 pour les compos\u00e9s polaires. L\u2019utilisation d\u2019autres polym\u00e8res comporte certains d\u00e9fis. \u00ab Le transfert des polluants sur le capteur est influenc\u00e9 par les conditions environnementales, comme la vitesse de l\u2019eau et sa temp\u00e9rature. Il est n\u00e9cessaire de conna\u00eetre cette influence \u00bb, note Vick Glanzmann, qui, pour sa th\u00e8se, cherche \u00e0 \u00e9laborer une m\u00e9thode d\u2019\u00e9chantillonnage adapt\u00e9e.<\/p>\n\n\n\n

Le scientifique a r\u00e9alis\u00e9 des supports avec deux emplacements. L\u2019un contient un disque \u00e9chantillonnant les compos\u00e9s polaires, et l\u2019autre du silicone :<\/p>\n\n\n\n

\"\"
\u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Avant de d\u00e9ployer les capteurs dans les rivi\u00e8res, il a d\u00fb les calibrer en les pla\u00e7ant trois semaines dans des canaux au sous-sol de l\u2019UNIL. Il a test\u00e9 quatre vitesses d\u2019\u00e9coulement d\u2019eau et deux temp\u00e9ratures dans une eau dop\u00e9e en pesticides, ce qui lui permettra de d\u00e9terminer le taux d\u2019\u00e9chantillonnage, donc la vitesse \u00e0 laquelle le capteur \u00e9chantillonne dans la rivi\u00e8re. Gr\u00e2ce au silicone, le doctorant pourra corriger l\u2019impact de la vitesse de l\u2019eau et de la temp\u00e9rature et obtenir ainsi les concentrations en micropolluants les plus fiables possibles.<\/p>\n\n\n\n

Suivi d\u2019une ann\u00e9e<\/strong><\/h5>\n\n\n\n

Vick Glanzmann et Naomi Reymond testent cette m\u00e9thode sur cinq sites du Boiron de Morges et du Combagnou, un petit cours d\u2019eau, puis compareront leurs r\u00e9sultats avec ceux de la Direction g\u00e9n\u00e9rale de l\u2019environnement (DGE) du canton de Vaud, qui emploie des m\u00e9thodes d\u2019\u00e9chantillonnage automatique. Ces dispositifs n\u00e9cessitent une source d\u2019\u00e9lectricit\u00e9 et peuvent donc plus difficilement \u00eatre install\u00e9s dans des endroits moins accessibles. Or, les organismes dans les petits cours d\u2019eau peuvent \u00eatre tr\u00e8s impact\u00e9s par des \u00e9pisodes de pollution aigu\u00eb, notamment suite au lessivage des pesticides par les eaux de pluie.<\/p>\n\n\n\n

Les capteurs sont r\u00e9cup\u00e9r\u00e9s apr\u00e8s deux semaines et remplac\u00e9s par d\u2019autres, pour obtenir un suivi d\u2019une ann\u00e9e. De retour au laboratoire, la m\u00e9thode d\u2019extraction des compos\u00e9s \u00e9tudi\u00e9s par Vick Glanzmann et Naomi Reymond s\u2019av\u00e8re moins longue que celle pour les compos\u00e9s hydrophobes.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Chaque disque est dispos\u00e9 dans une bouteille contenant du solvant, qui est plac\u00e9e sur des supports tournant pendant 24 heures afin d\u2019extraire les compos\u00e9s. \u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
Analyses high-tech<\/em><\/h5>\n\n\n\n

Nos interlocuteurs nous emm\u00e8nent \u00e0 l\u2019autre bout du couloir, dans une salle o\u00f9 bourdonnent d\u2019imposantes machines.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
\u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Il s\u2019agit d\u2019appareils permettant l\u2019analyse des diff\u00e9rents compos\u00e9s : chromatographie en phase gazeuse pour les polluants hydrophobes et chromatographie en phase liquide pour les polluants polaires. Le principe ? Les micropolluants sont entra\u00een\u00e9s par un gaz ou un liquide, plac\u00e9 dans une colonne. \u00ab Les PCB ne mettront pas le m\u00eame temps pour traverser la colonne que les PBDE \u00bb, illustre Vick Glanzmann.  <\/p>\n\n\n\n

Une fois que les mol\u00e9cules sont s\u00e9par\u00e9es, elles parviennent dans un spectrom\u00e8tre de masse, un instrument d\u2019analyse d\u00e9tectant et identifiant rapidement par leur masse les mol\u00e9cules int\u00e9ressantes pour les chercheurs. Il ne leur restera \u00ab plus qu\u2019\u00e0 \u00bb d\u00e9cortiquer les chiffres obtenus\u2026 et \u00e9crire leurs conclusions.<\/p>\n\n\n\n

\"\"
Instrument pour la chromatographie en phase gazeuse. \u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n
\"\"
Instrument pour la chromatographie en phase liquide. \u00a9 F. Imhof \/ UNIL<\/figcaption><\/figure>\n\n\n\n

Notre plong\u00e9e au c\u0153ur de cette m\u00e9thode d\u2019enqu\u00eate autour des micropolluants touche \u00e0 sa fin. Avant de regagner la terre ferme, il faut faire le shooting<\/em> photo de l\u2019\u00e9quipe de moussaillons investigateurs sur une terrasse offrant une vue imprenable sur le L\u00e9man. Un lac de r\u00eave qui, si l\u2019on s\u2019y penche au dixi\u00e8me de millilitre pr\u00e8s, rec\u00e8le des probl\u00e8mes de taille\u2026<\/p>\n\n\n\n

\n
Pour aller plus loin<\/strong>… <\/h5>\n\n\n\n