Réf ABG-130419
ADUM-64506 Sujet de Thèse
03/04/2025
Université de ToursLieu de travail
TOURS – FranceIntitulé du sujet
Étude de la pollution en microplastiques et leurs produits de dégradation dans La Loire // Microplastic Pollution and Their degradation products in the Loire RiverChamps scientifiques
- Terre, univers, espace
Mots clés
Micoplastiques, Géohydrosystème, Le fleuve LOIRE, Contaminations moléculaires, Géochimie, Environnement aquatiques
Microplastics, Geo-hydrosystem, LOIRE River, Molecular contaminations, Geochemistry, Aquatic environment
Description du sujet
Ce sujet de thèse s’intéressera à l’étude de la pollution par les MPs mais aussi par leurs produits de dégradation dans la Loire. L’objectif principal de ce projet de thèse est de faire un bilan de l’état de contamination par les MPs du Géo-hydrosystème Loire dans son ensemble. Dans un premier temps, il s’agit de caractériser et quantifier les principaux polymères présents dans la Loire à l’état de MPs, puis d’évaluer la quantité de molécules polluantes (Hydrocarbures, Phtalates, produits chlorés, composés polybromé…) potentiellement produites par leur dégradation voire de leur production de gaz à effet de serre. Cette étape d’évaluation de l’étendu de la pollution moléculaire a nécessité au préalable une expérimentation au laboratoire de l’effet de ces dégrada-tions combinant la photolyse et l’hydrolyse dans la production de molécules polluantes. Les résultats des travaux en cours sur la modélisation mécaniste de la dégradation envi-ronnementale des MPs (thèse en cours de finalisation au laboratoire GéHCO à Tours) alimenteront ce deuxième objectifs de la thèse. Les conditions réactionnelles appliquées simulent les conditions de dégradation rencontrées lors du transport des matières plas-tiques dans les cours d’eau permettant d’évaluer leur conséquence sur la contamination du milieu d’un point de vue moléculaire dans la phase dissoute.
Cette thèse nécessitera un volet important de terrain, de l’expérimentation ainsi que de l’analyse organique au laboratoire. Il fera appel à la pétrographie organique (reconnais-sance et quantification) des MPs sous excitation UV et des méthodes analytiques en géo-chimie organique. La géochimie organique pour laquelle notre partenaire ISTO dispose de l’une des plateformes la plus complète en Europe permettra l’analyse des composés moléculaires produits par la dégradation environnementale des MPs. D’autres analyses en chimie et physique des matériaux sont également prévues. Il s’agit des méthodes les plus utilisées dans l’analyse des polymères plastiques actuellement comme la thermogra-vimétrie IR, l’analyse microIR et la spectrométrie Raman.
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This PhD project will take a comprehensive approach to studying MP fluxes in a hydrosystem by considering all controlling factors that influence total contamination levels. The research will incorporate hydrological seasonality, with a focus on high-water periods and flood chronology, as well as depth and transverse profiling, to establish a material ba-lance as close to reality as possible.
Ultimately, this PhD research will investigate MP pollution and its degradation products in the Loire River. The primary objective is to assess the contamination status of the Loire’s geo-hydrosystem as a whole. First, the project aims to characterize and quantify the main plastic polymers present in the Loire in the form of MPs. It will then evaluate the quantity of pollutant molecules (such as hydrocarbons, phthalates, chlorinated compounds, and polybrominated substances) potentially produced by MP degradation, as well as their contribution to greenhouse gas emissions. This molecular pollution assessment requires prior laboratory experiments to simulate degradation processes combining photolysis and hy-drolysis and to analyze the production of pollutant molecules. The ongoing mechanistic modeling of MP environmental degradation (a PhD project nearing completion at the GéHCO laboratory in Tours) will contribute to this secondary objective. The experimental conditions applied will simulate the degradation scenarios encountered during the trans-port of plastic materials in rivers, allowing an evaluation of their molecular-level environ-mental impact in the dissolved phase.
This PhD research will involve extensive fieldwork, experimental studies, and organic ana-lysis in the laboratory. It will utilize organic petrography techniques (UV excitation for MP identification and quantification) and analytical methods in organic geochemistry. Our research partner, ISTO, hosts one of the most advanced organic geochemistry platforms in Europe, which will be used to analyze molecular compounds generated by MP environ-mental degradation. Additional materials chemistry and physics analyses are also plan-ned, employing widely used techniques for plastic polymer analysis, such as infrared ther-mogravimetry, micro-IR analysis, and Raman spectroscopy.
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Début de la thèse : 01/10/2025
Nature du financement
Précisions sur le financement
Financement d’une collectivité locale ou territoriale
Présentation établissement et labo d’accueil
Université de Tours
Etablissement délivrant le doctorat
Université de Tours
Ecole doctorale
552 Energie, Matériaux, Sciences de la Terre et de l’Univers – EMSTU
Profil du candidat
La-le candidat.e devra être titulaire au démarrage de la thèse d’un diplôme de Master 2 ou équivalent en Géosciences & Environnement ou en chimie organique avec si possible des compétences en analyse organique. Le.la candidat.e devra présenter un intérêt pour les questions environnementales appliquées aux hydrosystèmes notament fluviatiles, une bonne aptitude pour les travaux sur le terrain et des capacités rédactionnelles, d’expression (maîtrise de l’anglais correspondant à un niveau B2) et de synthèse. Rigueur, capacités d’initiative, aptitude au travail en équipe et en autonomie sont également souhaités.
Candidates must hold a Master’s degree (or equivalent) in Geosciences & Environment or Organic Geochemistry at the start of the PhD program, preferably with experience in organic analysis. Applicants should demonstrate a strong interest in environmental research related to hydrosystems, particularly fluvial environments. They should also possess good fieldwork skills, as well as strong writing, communication (B2 level in English), and analytical synthesis abilities. Additionally, the candidate should exhibit rigor, initiative, teamwork capabilities, and the ability to work autonomously.Date limite de candidature
18/05/2025
